20xx粵教版高中物理選修3-211-2電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件-文庫吧在線文庫
【正文】 S ， S ⊥ 為線圈在垂直磁場方向上的投影面積． B ⊥ 為 B 在垂直于 S 方向上的分量．如 圖 1 1 、2 4( b ) ． ( 3) 某線圈所圍面積內(nèi)有不同方向的磁場時(shí)分別計(jì)算不同方向的磁場的磁通量，然后規(guī)定某個(gè)方向的磁通量為正，反方向的磁通量為負(fù)，求其代數(shù)和，如 圖 1 1 、 2 4( c ) ． 圖 1 1 、 2 4 磁 通量的變化 磁通量的變化：大致可分為以下幾種情況： ( 1) 磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 不變，閉合電路的面積 S 發(fā)生變化． 如 圖 1 1 、 2 5( a) ． ( 2) 閉合電路的面積 S 不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 發(fā)生變化． 如 圖 1 1 、 2 5( b ) ． ( 3) 磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 和閉合電路的面積 S 都不變，它們之間的夾角發(fā)生變化．如 圖 1 1 、 2 5 ( c ) ． 圖 1 25 正確理解磁通量的標(biāo)量性 磁通量是標(biāo)量，但有正負(fù)，其正負(fù)表示與規(guī)定的穿入方向相同或相反，穿過某一面的磁通量等于各部分磁通量的代數(shù)和． 特別提醒 利用磁感線的條數(shù)判斷感應(yīng)電流有無的方法 穿過某回路的磁通量的大小與穿過該回路的磁感線的條數(shù) ( 回路中有不同方向的磁感線穿過時(shí)指不同方向的磁感線的條數(shù)差 ) 是相對(duì)應(yīng)的，所以可根據(jù)磁感線的條數(shù)是否變化判斷磁通量是否變化．若磁通量發(fā)生變化，則產(chǎn)生感應(yīng)電流，若磁通量無變化，就沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，對(duì)于非勻強(qiáng)磁場的情況，利用這種方法更為直觀和方便． 二、感應(yīng)電流有無的判斷 感應(yīng)電流產(chǎn)生的必要條件是穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，所以判斷感應(yīng)電流有無時(shí) 明確電路是否為閉合電路 判斷穿過回路的磁通量是否發(fā)生變化，穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，大致有以下幾種情況 (1 ) 磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 不變，線圈面積 S 發(fā)生變化，例如閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線時(shí)． ( 2) 線圈面積 S 不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 發(fā)生變化，例如線圈與磁體之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)或者磁場是由通電螺線管產(chǎn)生，而螺線管中的電流變化時(shí)． ( 3) 磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 和回路面積 S 同時(shí)發(fā)生變化，此時(shí)可由 Δ Φ ＝Φt－ Φ0計(jì)算并判斷磁通量是否變化． ( 4) 線圈面積 S 不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 也不變，但二者之間夾角發(fā)生變化，例如線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)． 判斷方法 分析穿過閉合電路的磁通量是否發(fā)生了變化，在實(shí)際分析時(shí)，通常是先明確磁場的磁感線的分布，即磁感線的疏密變 化及方向變化和有效面積是如何變化的，進(jìn)而可判斷出閉合電路中是否產(chǎn)生了感應(yīng)電流． 特別提醒 判斷穿過閉合電路的磁通量是否變化時(shí)，可充分利用磁感線來進(jìn)行定性判斷．即通過觀察穿過閉合電路的磁感線的條數(shù)是否變化判斷某過程中磁通量是否變化． 三、對(duì)導(dǎo)體棒切割磁感線的理解 導(dǎo)體切割磁感線，不是在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流的充要條件，歸根結(jié)底還得要看穿過閉合電路的磁通量是否發(fā)生變化． 在利用 “ 切割 ” 來討論和判斷有無感應(yīng)電流時(shí)，應(yīng)該注意： (1)導(dǎo)體是否將磁感線 “ 割斷 ” ，如果沒有 “ 割斷 ” 就不能說切割．如圖 1 1 、 2 6 所示，甲、乙兩圖中，導(dǎo)線是真 “ 切割 ” ，而圖丙中，導(dǎo)體的速度方向與磁場方向在同一平面內(nèi)而沒有切割磁感線． 圖 1 26 ( 2) 即使導(dǎo)體真 “ 切割 ” 了磁感線，也不能保證就能產(chǎn)生感應(yīng)電流．如 圖 1 1 、 2 7 所示，對(duì)于圖甲，盡管導(dǎo)體 “ 切割 ” 了磁感線 ( 勻強(qiáng)磁場 ) ，但穿過閉合線框的磁通量并沒有發(fā)生變化，沒有感應(yīng)電流；對(duì)于圖乙，導(dǎo)體框的一部分導(dǎo)體 “ 切割 ” 了磁感線，穿過線框的磁感線條數(shù)越來越少，線框中有感應(yīng)電流；對(duì)于圖丙，閉合導(dǎo)體在非勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)，切割了磁感線，同時(shí)穿過線框的磁感線條數(shù)減少，線框中有感應(yīng)電流． 圖 1 27 ( 3) 即使是閉合電路的部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，也不能保證一定存在感應(yīng)電流，如 圖 1 1 、 2 8 所示，線框 ab c d 的一部分在勻強(qiáng)磁場中上下平動(dòng)，盡管是部分切割，但同樣在線框中沒有感應(yīng)電流． 圖 1 1 、 2 8 由以上討論可知，導(dǎo)體切割磁感線不是導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流的充要條件，歸根結(jié)底還得要看穿過閉合回
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