20xx粤教版高中物理选修3-211-2电磁感应现象产生感应电流的条件

20xx粤教版高中物理选修3-211-2电磁感应现象产生感应电流的条件内容摘要：

靠近导线磁感线越密，离导线越远磁感线越稀疏． 答案 线框的水平平动，可分为三个阶段．第一阶段，从实线位置开始至 bc 边到达直导线位置，穿过线框的磁通量逐渐增大．第二阶段，从 bc 边抵达直导线处开始至 ad 边到达直导线为止，由于向外的磁感线逐渐减少，向里的磁感线逐渐增多 ，所以穿过线框的总磁通量先减少 ( 当 ab 、 dc 两边中点连线与直导线重合时，磁通量为零 ) 后增大．第三阶段，从 ad 边离开直导线向右运动开始至线框抵达虚线位置为止，穿过线框的磁通量逐渐减少． 借题发挥 (1) 有相反方向的磁场穿过某一面的磁通量的判断：首先弄清哪个方向的磁通量大，再看它们各自的变化，进而判断总磁通量的变化． (2) 利用磁感线的净条数判断磁通量的增、减变化．判断磁通量的变化更加直观． 【变式 1 】 ( 单选 ) 如 图 1 1 、 2 10 所示， ab 是水平面上一个圆的直径，在过 ab 的竖直平面内有一 根通电导线 ef . 已知 ef 平行于 ab ，当 ef 竖直向上平移时， ef 中的电流 I 产生的磁场穿过圆面积的磁通量将 ( ) ． A ．逐渐增大 B ．逐渐减小 C ．始终为零 D ．不为零，但保持不变 图 1 210 解析 利用安培定则判断直线电流产生的磁场，考虑到磁场具有对称性，可以知道，穿过线圈的磁感线的条数与穿出线圈的磁感线条数是相等的，故选 C. 答案 C 【典例 2 】 如 图 1 1 、 2 11 所示，有一个 100 匝 的线圈，其横截面是边长为 L ＝ m 的正方形，放在磁感应强度 B ＝ T的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直．若将这个线圈横截面的形状由正方形改变成圆形 ( 横截面的周长不变 ) ，则在这一过程中穿过线圈的磁通量改变了多少。 磁通量及其变化的定量计算 图 1 211 解析 线圈横截面为正方形时的面积： S1＝ L2＝ ( )2 m2＝ 10－ 2 m2. 穿过线圈的磁通量： Φ1＝ BS1＝ 0. 50 10－ 2 Wb ＝ 10－ 2 Wb. 截面形状为圆形时，其半径 r ＝4 L2π＝2 Lπ. 截面积大小 S2＝ π2 Lπ2＝425π m2. 穿过线圈的磁通量： Φ2＝ BS2＝ 0. 50 425π Wb ＝ 10－ 2 Wb. 所以，磁通量的变化： Δ Φ ＝ Φ2－ Φ1＝ ( － ) 10－ 2 Wb ＝ 10－ 3 Wb. 答案 10－ 3 Wb 借题发挥 磁通量 Φ ＝ BS 的计算有几点要注意： ( 1) S 是指闭合回路中包含磁场的那部分的有效面积； ( 2) 磁通量与线圈的匝数无关，也就是磁通量大小不受线圈匝数的影响．同理，磁通量的变化量 Δ Φ ＝ Φ2－ Φ1也不受线圈匝数的影响．所以，直接用公式求 Φ 、 Δ Φ 时，不必去考虑线圈匝数 n . 【变式 2 】 一矩形线圈的面积 S 为 10－ 2 m2， 它和匀强磁场方向之间的夹角为 30176。 ， 穿过线圈的磁通量为 10－ 3 Wb ， 问 ( 1 )磁场的磁感应强度为多少。 ( 2 ) 若线圈以一条边为轴翻转180176。 ， 则穿过线圈磁通量的变化大小为多少。 ( 3 ) 若线圈平面和磁场方向之间的夹角变为 0176。 ， 那么穿过线圈的磁通量变为多少。 解析 ( 1) 因为 Φ ＝ BS si n α 所以 B ＝ΦS sin α＝10－ 310－ 2 si n 30176。 T ＝ . ( 2) 若翻转前磁通量为 Φ1＝ 10－ 3 Wb ，则翻转后磁通量为 Φ2＝－ 10－ 3 Wb ，则 Δ Φ ＝ Φ2－ Φ1＝－ 10－ 3 Wb － 10－ 3 Wb ＝－ 2 10－ 3 Wb ，即磁通量变化的大小为 2 10－ 3 Wb.。