电磁感应现象
1磁通量概念:
楞次定律
例题1如图1所示,面积大小不等的两个圆形线圈A和B共轴套在一条形磁铁上,则穿过A、B磁通量的大小关系是A____B。答案:<
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①磁通量的实质就是穿过某面积的磁感线的条数。磁铁内部向上的磁感线的总条数是相同的,但由于线圈A的面积大于B的,外部穿过线圈向下的磁感线的条数A的大于B的,所以A<B。②磁感线除了有大小以外,还有方向,但它是个标量。磁通量的方向仅仅表示磁感线沿什么方向穿过某面积,其运算不满足矢量合成的平行四边形定则,只满足代数运算。③由磁通量的定义BSsi
可得:B
Ssi
,此式表示“磁感应强度B大小等于穿过垂直于磁场
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方向的单位面积的磁感线条数”,所以磁感应强度又被叫做“磁感密度”。
例题2如图2所示,边长为100cm的正方形闭合线圈置于磁场中,线圈的ad、bc两边中点连线OO的左右两侧分别存在着方向相同、磁感应强度大小各为B1060T、B2040T的匀强磁场。开始时,线圈平面与磁场垂直,若从上往下看,线圈逆时针转37和180角时,穿过线圈的磁通量分别改变了多少?解析:在开始位置,线圈与磁场垂直,则
00
1B1
SSB2221106004022
05Wb
线圈绕OO转动37角后
0
2B1cos370B2cos370
11060080400822
S2
S2
040Wb
磁通量的变化量为
2104005001Wb
线圈绕OO转动180角时,若规定穿过圆线圈平面的磁通量为正,转过180后,穿过线圈的磁通量则
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f为负值,即
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3B1
SSB2221106004022
05Wb
磁通量的变化量为
3105005010Wb
命题解读:
磁通量是有方向的,所以在求其变化量时,事先要设正方向,并将“”、“”号代入。否则,象上面的题目中,转过180角时的磁通量的变化量就变成了零!
0
2感应电流的产生及方向的判断
例题3如图3所示,闭合的矩形金属线框abcd仅有一半置于范围足够大的匀强磁场中,开始时线框平面与磁场垂直,现从图示位置绕轴OO按图示方向转动,线框中有感应电流产生吗?试加以分析。
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解析:由于开始时线框仅有一半处于磁场中,所以在ad边进入磁场之前,穿过线框的磁通量是发生不变化的,所以这一阶段线框中无感应电流产生。只有当线框转过60角,即从r