高二物理电磁感应动量定理（高中物理4.4法拉第电磁感应定律详解）

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高二物理电磁感应动量定理

高中物理 | 4.4法拉第电磁感应定律详解

电磁感应

1电磁感应现象

只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中就有电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应。产生的电流叫做感应电流；产生的电动势叫做感应电动势。

2产生感应电流的条件

只要闭合回路中磁通量发生变化即△Φ≠0，闭合电路中就有感应电流产生．

3磁通量变化的常见情况 (Φ改变的方式)

①线圈所围面积发生变化，闭合电路中的部分导线做切割磁感线运动导致Φ变化;其实质也是B不变而S增大或减小

②线圈在磁场中转动导致Φ变化。线圈面积与磁感应强度二者之间夹角发生变化。如匀强磁场中转动的矩形线圈就是典型。

③B随t(或位置)变化,磁感应强度是时间的函数；或闭合回路变化导致Φ变化

(Φ改变的结果):磁通量改变的最直接的结果是产生感应电动势,若线圈或线框是闭合的，则在线圈或线框中产生感应电流，因此产生感应电流的条件就是：穿过闭合回路的磁通量发生变化。

4产生感应电动势的条件:

无论回路是否闭合,只要穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中就有感应电动势产生,产生感应电动势的那部分导体相当于电源.

电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合,则有感应电流,如果回路不闭合，则只能出现感应电动势，而不会形成持续的电流．我们看变化是看回路中的磁通量变化，而不是看回路外面的磁通量变化

法拉第电磁感应定律

1内容

电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。

发生电磁感应现象的这部分电路就相当于电源，在电源的内部电流的方向是从低电势流向高电势。(即：由负到正)

①表达式：

…=?(普适公式) ε∝

(法拉第电磁感应定律)

感应电动势取决于磁通量变化的快慢ΔB/Δt (即磁通量变化率)和线圈匝数n。ΔB/Δt是磁场变化率

2另一种特殊情况

回路中的一部分导体做切割磁感线运动时, 且导体运动方向跟磁场方向垂直。

② E=BLv (垂直平动切割) L是导线的有效切割长度 (v为磁场与导体的相对切割速度) (B不动而导体动；导体不动而B运动)

③E= nBSωsin(ωt Φ)；Em＝nBSω (线圈与B⊥的轴匀速转动切割) n是线圈匝数

注意

（1）只适于导体切割磁感线的情况，求即时感应电动势（若v是平均速度则ε为平均值）；

（2）B，L，v三者相互垂直；

（3）对公式ε=BLvsinθ中的θ应理解如下：

①当B⊥L，v⊥L时，θ为B和v间夹角，如图（a）；

②当v⊥L，B⊥v时，θ为L和B间夹角；

③当B⊥L，v⊥B时，θ为v和L间夹角。

上述①②③三条均反映L的有效切割长度。

习题演练

1. 以下符合史实的是

A 焦耳发现了电流的磁效应

B 法拉第发现了电磁感应现象，并总结出了电磁感应定律

C 惠更斯总结出了折射定律

D 英国物理学家托马斯杨利用双缝干涉实验首次发现了光的干涉现象。

2. 如图是一种延迟开关，当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C线路接通；当S1断开的时候，由于电磁感应的作用，D将延迟一段时间才被释放，则

A 由于A线圈的电磁感应作用，才产生延迟释放D的作用。

B 由于B线圈的电磁感应作用，才产生延迟释放D的作用。

C 如果断开B线圈的开关的S2，无延时作用。

D 如果断开B线圈的开关的S2，延时变长。

习题解析

1. 奥斯特发现电流的磁效应；韦伯和纽曼发现了电磁感应定律，麦克斯韦用公式表达了电磁感应定律；费马提出了光的折射定律。

2. BC

A线圈有电流通过，使F产生磁场D被吸下，这不是电磁感应作用；当S1断开时，A中电流消失，此时磁场强度减小，A,B中磁感线数目发生变化，A线圈断开，没有电流，对磁场不起作用；B线圈产生感应电流，该电流产生的磁场已知F中的磁场的减弱，这是产生了延迟效应的原因。

End

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