知識(shí)點(diǎn)一　電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)1.1820年，丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)年，法拉第證實(shí)了磁生電的猜想，把磁生電的現(xiàn)象叫作電磁感應(yīng)現(xiàn)象，由電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的電流叫作感應(yīng)電流.知識(shí)點(diǎn)二　產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件1.閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流.2.只要穿過(guò)閉合回路的磁通量產(chǎn)生變化，閉合回路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生.
如選項(xiàng)圖所示，A中線(xiàn)圈有一小缺口，B、D中勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域足夠大，C中通電導(dǎo)線(xiàn)位于水平放置的閉合線(xiàn)圈某一直徑的正上方.其中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（　?。　　　　　　　　　　B　　　　　C　　　　　　D
解析：圖A中線(xiàn)圈沒(méi)閉合，無(wú)感應(yīng)電流；圖B中閉合電路中的磁通量增大，有感應(yīng)電流；圖C中的導(dǎo)線(xiàn)在圓環(huán)的正上方，不論電流如何變化，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁感線(xiàn)都相互抵消，磁通量恒為零，也無(wú)電流；圖D中回路磁通量恒定，無(wú)感應(yīng)電流.
探究一　磁通量的變化引起穿過(guò)一個(gè)閉合電路（或一個(gè)面）的磁通量發(fā)生變化的原因有以下幾點(diǎn)：1.閉合回路面積S的變化引起磁通量的變化.如圖所示是導(dǎo)體做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)使面積發(fā)生變化而改變了穿過(guò)回路的磁通量.2.磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化引起磁通量的變化.如圖甲是通過(guò)磁極的運(yùn)動(dòng)改變穿過(guò)回路的磁通量；圖乙通過(guò)改變?cè)€(xiàn)圈中的電流從而改變磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，進(jìn)而改變穿過(guò)回路的磁通量.
3.磁場(chǎng)和閉合電路的面積都不發(fā)生變化，二者的夾角發(fā)生變化，從而引起穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量發(fā)生變化.如圖所示，閉合線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程.4.B和S都變.注意：此時(shí)可由ΔΦ＝Φ1－Φ0計(jì)算并判斷磁通量是否變化.
【典例1】　如圖所示的線(xiàn)框，面積為S，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，B的方向與線(xiàn)框平面成θ角，當(dāng)線(xiàn)框轉(zhuǎn)過(guò)90°到如圖所示的虛線(xiàn)位置時(shí)，試求：（1）初、末位置穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量的大小Φ1和Φ2；（2）磁通量的變化量ΔΦ.
解析：（1）在初始位置，把面積向垂直于磁場(chǎng)方向進(jìn)行投影，可得垂直于磁場(chǎng)方向的面積為S⊥＝Ssin θ，所以Φ1＝BSsin θ.在末位置，把面積向垂直于磁場(chǎng)方向進(jìn)行投影，可得垂直于磁場(chǎng)方向的面積為S⊥＝Scs θ.由于磁感線(xiàn)從反面穿入，所以Φ2＝－BScs θ.（2）ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝|－BScs θ－BSsin θ|＝BS（cs θ＋sin θ）.
答案：（1）BSsin θ?。瑽Scs θ?。?）BS（cs θ＋sin θ）
求解磁通量變化量的方法（1）解答該類(lèi)題目時(shí)，要注意磁感線(xiàn)是從平面的哪一面穿入的.（2）當(dāng)規(guī)定從某一面穿入的磁通量為正值時(shí)，則從另一面穿入的就為負(fù)值，然后按照求代數(shù)和的方法求出磁通量的變化（磁通量是有正、負(fù)的標(biāo)量）.（3）準(zhǔn)確地把初、末狀態(tài)的磁通量表示出來(lái)是解題的關(guān)鍵.
1.如圖所示，ab是水平面上一個(gè)圓形線(xiàn)圈的直徑，在過(guò)ab的豎直平面內(nèi)，有一根通電導(dǎo)線(xiàn)ef，已知ef平行于ab，當(dāng)ef豎直向上平移時(shí)，電流磁場(chǎng)穿過(guò)圓面的磁通量將（　?。〢.逐漸增加B.逐漸減少C.始終為零D.不為零，但保持不變
解析：利用安培定則判斷直線(xiàn)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)，作出俯視圖如圖所示.考慮到磁場(chǎng)具有對(duì)稱(chēng)性，故穿入線(xiàn)圈的磁感線(xiàn)條數(shù)與穿出線(xiàn)圈的磁感線(xiàn)條數(shù)相等.故C正確.
2.如圖所示，通有恒定電流I的導(dǎo)線(xiàn)，其右側(cè)的矩形線(xiàn)框第一次從位置Ⅰ平移到位置Ⅱ，磁通量的變化量為ΔΦ1，第二次以其右邊為軸從位置Ⅰ轉(zhuǎn)移到位置Ⅱ，磁通量的變化量為ΔΦ2，試比較ΔΦ1與ΔΦ2的大小關(guān)系.
解析：設(shè)線(xiàn)框位于Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)位置時(shí)磁通量的大小分別為Φ0、Φt，則第一次平移到位置Ⅱ時(shí)，有ΔΦ1＝Φ0－Φt；第二次轉(zhuǎn)動(dòng)到位置Ⅱ時(shí)，磁感線(xiàn)穿過(guò)線(xiàn)框平面的方向與初態(tài)時(shí)相反，則有ΔΦ2＝Φ0－（－Φt）＝Φ0＋Φt，可知ΔΦ1＜ΔΦ2.
探究二　對(duì)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件的理解1.導(dǎo)體回路閉合、磁通量變化是產(chǎn)生感應(yīng)電流的兩個(gè)必要條件，缺一不可.而導(dǎo)體回路中有沒(méi)有磁通量不是產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，如果穿過(guò)導(dǎo)體回路的磁通量很大但不發(fā)生變化，也不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流.2.穿過(guò)閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(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(xiàn)圈面積S發(fā)生變化.（2）線(xiàn)圈面積S不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度B發(fā)生變化.（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ΔΦ＝Φ2－Φ1計(jì)算并判斷磁通量是否變化.（4）線(xiàn)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.
【典例2】　（多選）如圖所示，將帶鐵芯的線(xiàn)圈A通過(guò)滑動(dòng)變阻器和開(kāi)關(guān)連接到電源上，線(xiàn)圈B的兩端連接到靈敏電流計(jì)上，把線(xiàn)圈A放進(jìn)線(xiàn)圈B中.下列說(shuō)法中正確的是（　?。?br/>A.開(kāi)關(guān)閉合后，線(xiàn)圈A插入或拔出都會(huì)引起電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)B.線(xiàn)圈A插入線(xiàn)圈B中后，開(kāi)關(guān)閉合和斷開(kāi)的瞬間，電流計(jì)指針均不會(huì)偏轉(zhuǎn)C.線(xiàn)圈A插入線(xiàn)圈B中后，開(kāi)關(guān)閉合和斷開(kāi)的瞬間，電流計(jì)指針向相反的方向偏轉(zhuǎn)D.開(kāi)關(guān)閉合后，只有滑動(dòng)變阻器的滑片P加速滑動(dòng)，電流計(jì)指針才能偏轉(zhuǎn)
解析：開(kāi)關(guān)閉合后，線(xiàn)圈A插入或拔出時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)圈B的磁通量都會(huì)發(fā)生變化，都產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流計(jì)指針都會(huì)偏轉(zhuǎn)，故A正確；線(xiàn)圈A插入線(xiàn)圈B中后，開(kāi)關(guān)閉合和斷開(kāi)的瞬間，穿過(guò)線(xiàn)圈B的磁通量都會(huì)發(fā)生變化，都產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流計(jì)指針都會(huì)偏轉(zhuǎn)，故B錯(cuò)誤；線(xiàn)圈A插入線(xiàn)圈B中后，開(kāi)關(guān)閉合和斷開(kāi)的瞬間，穿過(guò)線(xiàn)圈B的磁通量分別增大和減小，磁通量的方向不變，故會(huì)產(chǎn)生方向相反的感應(yīng)電流，電流計(jì)指針向相反的方向偏轉(zhuǎn)，故C正確；開(kāi)關(guān)閉合后，只要滑動(dòng)變阻器的滑片P移動(dòng)，不論是加速還是勻速，穿過(guò)線(xiàn)圈B的磁通量都會(huì)變化，都會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，電流計(jì)指針都會(huì)偏轉(zhuǎn)，故D錯(cuò)誤.
判斷是否產(chǎn)生感應(yīng)電流的方法 （1）看回路是否閉合，只有在電路閉合時(shí)才有可能產(chǎn)生感應(yīng)電流.（2）確定磁場(chǎng)方向與回路平面之間的方向關(guān)系，即磁場(chǎng)方向與回路平面垂直、平行或成一角度.（3）判斷穿過(guò)回路的磁感線(xiàn)的條數(shù)是否發(fā)生變化，如果變化則產(chǎn)生感應(yīng)電流，否則不產(chǎn)生感應(yīng)電流.
3.如圖所示，矩形線(xiàn)框在磁場(chǎng)中做各種運(yùn)動(dòng)，能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（　　）
解析：感應(yīng)電流產(chǎn)生條件為：①磁通量發(fā)生變化；②閉合回路.A、C、D中穿過(guò)矩形線(xiàn)框的磁通量都不變，故不產(chǎn)生感應(yīng)電流.
4.如圖所示，線(xiàn)圈兩端接在電流表上組成閉合電路.在下列情況中，電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是（　?。〢.線(xiàn)圈不動(dòng)，磁鐵插入線(xiàn)圈B.線(xiàn)圈不動(dòng)，磁鐵從線(xiàn)圈中拔出C.磁鐵不動(dòng)，線(xiàn)圈上、下移動(dòng)D.磁鐵插在線(xiàn)圈內(nèi)不動(dòng)
解析：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化，線(xiàn)圈和電流表已經(jīng)組成閉合回路，只要穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量發(fā)生變化，線(xiàn)圈中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流表指針就偏轉(zhuǎn).在選項(xiàng)A、B、C三種情況下，線(xiàn)圈和磁鐵發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流；而當(dāng)磁鐵插在線(xiàn)圈中不動(dòng)時(shí)，線(xiàn)圈中雖然有磁通量，但磁通量不變化，不產(chǎn)生感應(yīng)電流.

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