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(編輯修改稿)
2024-12-24 02:04 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 靠近導(dǎo)線磁感線越密，離導(dǎo)線越遠(yuǎn)磁感線越稀疏． 答案 線框的水平平動(dòng)，可分為三個(gè)階段．第一階段，從實(shí)線位置開始至 bc 邊到達(dá)直導(dǎo)線位置，穿過線框的磁通量逐漸增大．第二階段，從 bc 邊抵達(dá)直導(dǎo)線處開始至 ad 邊到達(dá)直導(dǎo)線為止，由于向外的磁感線逐漸減少，向里的磁感線逐漸增多 ，所以穿過線框的總磁通量先減少 ( 當(dāng) ab 、 dc 兩邊中點(diǎn)連線與直導(dǎo)線重合時(shí)，磁通量為零 ) 后增大．第三階段，從 ad 邊離開直導(dǎo)線向右運(yùn)動(dòng)開始至線框抵達(dá)虛線位置為止，穿過線框的磁通量逐漸減少． 借題發(fā)揮 (1) 有相反方向的磁場穿過某一面的磁通量的判斷：首先弄清哪個(gè)方向的磁通量大，再看它們各自的變化，進(jìn)而判斷總磁通量的變化． (2) 利用磁感線的凈條數(shù)判斷磁通量的增、減變化．判斷磁通量的變化更加直觀． 【變式 1 】 ( 單選 ) 如 圖 1 1 、 2 10 所示， ab 是水平面上一個(gè)圓的直徑，在過 ab 的豎直平面內(nèi)有一 根通電導(dǎo)線 ef . 已知 ef 平行于 ab ，當(dāng) ef 豎直向上平移時(shí)， ef 中的電流 I 產(chǎn)生的磁場穿過圓面積的磁通量將 ( ) ． A ．逐漸增大 B ．逐漸減小 C ．始終為零 D ．不為零，但保持不變 圖 1 210 解析 利用安培定則判斷直線電流產(chǎn)生的磁場，考慮到磁場具有對稱性，可以知道，穿過線圈的磁感線的條數(shù)與穿出線圈的磁感線條數(shù)是相等的，故選 C. 答案 C 【典例 2 】 如 圖 1 1 、 2 11 所示，有一個(gè) 100 匝 的線圈，其橫截面是邊長為 L ＝ m 的正方形，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度 B ＝ T的勻強(qiáng)磁場中，線圈平面與磁場垂直．若將這個(gè)線圈橫截面的形狀由正方形改變成圓形 ( 橫截面的周長不變 ) ，則在這一過程中穿過線圈的磁通量改變了多少？ 磁通量及其變化的定量計(jì)算 圖 1 211 解析 線圈橫截面為正方形時(shí)的面積： S1＝ L2＝ ( )2 m2＝ 10－ 2 m2. 穿過線圈的磁通量： Φ1＝ BS1＝ 0. 50 10－ 2 Wb ＝ 10－ 2 Wb. 截面形狀為圓形時(shí)，其半徑 r ＝4 L2π＝2 Lπ. 截面積大小 S2＝ π??????2 Lπ2＝425π m2. 穿過線圈的磁通量： Φ2＝ BS2＝ 0. 50 425π Wb ＝ 10－ 2 Wb. 所以，磁通量的變化： Δ Φ ＝ Φ2－ Φ1＝ ( － ) 10－ 2 Wb ＝ 10－ 3 Wb. 答案 10－ 3 Wb 借題發(fā)揮 磁通量 Φ ＝ BS 的計(jì)算有幾點(diǎn)要注意： ( 1) S 是指閉合回路中包含磁場的那部分的有效面積； ( 2) 磁通量與線圈的匝數(shù)無關(guān)，也就是磁通量大小不受線圈匝數(shù)的影響．同理，磁通量的變化量 Δ Φ ＝ Φ2－ Φ1也不受線圈匝數(shù)的影響．所以，直接用公式求 Φ 、 Δ Φ 時(shí)，不必去考慮線圈匝數(shù) n . 【變式 2 】 一矩形線圈的面積 S 為 10－ 2 m2， 它和勻強(qiáng)磁場方向之間的夾角為 30176。 ， 穿過線圈的磁通量為 10－ 3 Wb ， 問 ( 1 )磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多少 ？ ( 2 ) 若線圈以一條邊為軸翻轉(zhuǎn)180176。 ， 則穿過線圈磁通量的變化大小為多少 ？ ( 3 ) 若線圈平面和磁場方向之間的夾角變?yōu)?0176。 ， 那么穿過線圈的磁通量變?yōu)槎嗌?？ 解析 ( 1) 因?yàn)?Φ ＝ BS si n α 所以 B ＝ΦS sin α＝10－ 310－ 2 si n 30176。T ＝ . ( 2) 若翻轉(zhuǎn)前磁通量為 Φ1＝ 10－ 3 Wb ，則翻轉(zhuǎn)后磁通量為 Φ2＝－ 10－ 3 Wb ，則 Δ Φ ＝ Φ2－ Φ1＝－ 10－ 3 Wb － 10－ 3 Wb ＝－ 2 10－ 3 Wb ，即磁通量變化的大小為 2 10－ 3 Wb.
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