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专题14电磁感应 知识点总结与提炼 1．产生感应电流、感应电动势的条件 ⑴感应电流：穿过闭合电路的磁通量发生变化（或闭合电路的一部分切割磁感线运动）。 ⑵感应电动势：与产生感应电流的条件相似，但电路不一定要闭合。 2．方向 ⑴楞次定律：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。使用楞次定律判断感应电流方向时，要分步骤画图判断。 ⑵右手定则：主要用于判断导体切割磁感线运动产生的感应电流方向。切割部分可作为一个电源，该部分的电流指向的一端即为电源正极。 3．感应电动势的大小 ⑴法拉第电磁感应定律：ε=n△Ф/△t，ε与磁通量的变化率成正比，其中的△Ф/△t是一匝线圈的感应电动势，该式所求ε是△t时间内感应电动势的平均值； ⑵瞬时值：ε=BLv，v⊥L⊥B。该式是法拉第电磁感应定律的特殊情况，主要用于导体的一部分切割磁感线运动的计算，如果V与B成θ角，则取垂直分量，或按ε=BLvSinθ计算。 4．自感现象 ⑴意义：因导体的电流变化产生的电磁感应现象。自感现象中产生的自感电动势阻碍导体本身电流的变化。 ⑵自感电动势大小的影响因素：与电流变化的快慢有关（ΔI/Δt大，E大），与自感系数L（称自感或电感）大小有关（线圈匝数越多，横截面积越大，线圈长度越长，有铁芯时，L越大）。 ⑶通断电自感：①通电瞬时，由于线圈中的电流增大，线圈产生自感电动势阻碍电流增大（使电流增大速度减慢），此时的线圈类似一个由大逐渐变小的电阻。②断电瞬间，由于线圈中的电流减少，线圈产生自感电动势阻碍电流减小速度，此时的线圈类似于一个电源，重新以原电流方向向电路的其他用电器供电。 ⑷日光灯： ①启动器：相关于一个自动开关，开始时起接通电路和断开电路的作用，当日光灯正常发光后，它处于断开状态。它的主要作用是在断开电路瞬间使镇流器产生自感电动势。 ②镇流器：它主要有两个作用，一是启动时产生自感电动势，此自感电动势加上原交流电压使灯管内通电发光；二是在日光灯正常工作时，起限流降压作用，保证日光灯正常工作。 ③灯管：它的作用是使管内气体导电产生紫外线，由紫外线激发荧光粉发光。要使管内气体导电，需要一个比22V高的高电压，而正常工作时，灯管内气体导电后，电阻变小，又要求加在灯管两端的电压比220V低，这两方面的要求都是靠镇流器来实现的。 5．注意点 ⑴磁通量的变化率：ε=n△Ф/△t中的△Ф/△t是磁通量的变化率，它的变化可由磁感强度的变化产生，即SΔB/Δt，也可由S的变化（正对面积变化）产生，即BΔS/Δt，也可能是两者同时变化产生。当B变化时，如果B是均匀变化时，ΔB/Δt是一个恒量，ε也是一个恒量，但计算磁场力F＝BIL时，F是随B的变化而变化的。 ⑵△Ф/△t与Δφ、φ：磁通量变化率与Δφ、φ有联系也有区别，Δφ或φ大，△Ф/△t不一定大，如矩形线圈在匀强磁场匀速转动时，在中性面位置时，磁通量最大，但△Ф/△t＝0。 ⑶当一根导线以它的一端为圆心在匀强磁场中匀速转动时，它的各点的速率是不同的，此时可以它的中点速率作为它的平均速率计算ε。 ⑷电磁感应的过程，经常是一个动态过程，即导体在速度变化时，它的加速度、感应电动势、感应电流、磁场力等也随着变化，要注意分析各量的变化情况和相互关系。 二、经典例题 例1.(10分)如图甲所示，有一面积S=100 cm2、匝数n=100匝的闭合线圈，电阻为R=10 Ω，线圈中磁场变化规律如图乙所示，磁场方向垂直纸面向里为正方向，则（ ）1级 (1)t1=1 s时，穿过线圈的磁通量为多少？ (2)1～2 s内，通过线圈某一截面的电荷量为多少？ 【解析】(1)t1=1 s时，穿过线圈的磁通量为： Φ=B1S=0.1×100×10-4 Wb =10-3 Wb (2)1～2 s内，线圈产生的感应电动势为： =0.1 V 通过线圈截面的电荷量为： . 答案：(1)10-3 Wb (2)0.01 C 例2.如图所示，三个相同的金属圆环内存在着不同的有界匀强磁场，虚线表示环的某条直径，已知所有磁场的磁感应强度随时间变化的关系都满足B=kt，磁场方向如图所示.测得A环内感应电流强度为I，则B环和C环内感应电流强度分别为( D ) 1.5级 A.IB=I、IC=0 B.IB=I、IC=2I C.IB=2I、IC=2I D.IB=2I、IC=0 【解析】选D.由题意可知，环内的磁感应强度随时间发生变化而产生感应电流，利用求解感应电动势，故环内只有向里的磁场时，