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感应电流大小和方向的判断

来源:101教育网整理 2018-09-26 字体大小: 分享到:
高三个性化提分


· 感应电流大小和方向的判断知识点


电磁感应现象及产生条件:

1.概念:由磁得到电的现象叫电磁感应现象在电磁感应中得到的电流叫感应电流,得到的电动势叫感应电动势

2.产生条件:

感应电流的产生条件: ①电路必须闭合 ②穿过回路的磁通量要发生变化

感应电动势的产生条件:无论电路闭合与否,只要穿过线圈的磁通量发生变化,电路中就一定有感应电动势产生。产生感应电动势的那部分导体就是电源

感应电流方向的判定:

(1)楞次定律

Ⅰ、楞次定律:感应电流的磁场,总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定,而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况,此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便。

Ⅱ、对楞次定律的理解

①谁阻碍谁??感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量;

②阻碍什么??阻碍的是穿过回路的磁通量的变化,而不是磁通量本身;

③如何阻碍??原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即“增反减同”;

④阻碍的结果??阻碍并不是阻止,结果是增加的还增加,减少的还减少。

Ⅲ、楞次定律的另一种表述:感应电流总是阻碍产生它的那个原因,表现形式有三种:

①阻碍原磁通量的变化;

②阻碍物体间的相对运动(来时拒,去时留);

③阻碍原电流的变化(自感)。

Ⅳ、运用楞次定律判定感应电流方向的基本思路可归结为:“一原、二感、三电流”,即为:

①明确原磁场:弄清原磁场的方向及磁通量的变化情况;

②确定感应磁场:即根据楞次定律中的“阻碍”原则,结合原磁场磁通量变化情况,确定出感应电流产生的感应磁场的方向;

③判定电流方向:即根据感应磁场的方向,运用安培定则判断出感应电流方向。

(2)右手定则

伸开右手让拇指跟其余的四指垂直,并且都跟掌心在同一个平面内,让磁感线垂直从手心进入,拇指指向导体的运动方向,其余四指指的就是感应电流的方向。

判断有无感应电流产生的方法:

(1)判断有无感应电流产生,关键是抓件两个条件:

①电路是否为闭合电路;

②穿过电路本身的磁通量是否发生变化,其主要内涵体现在“变化”二字上。电路中有没有磁通量不是产生感应电流的条件,如果穿过电路的磁通量很大但不变化,那么不论有多大,也不会产生感应电流。

(2)分析磁通量是否变化时,既要弄清楚磁场的磁感线分布,又要注意引起磁通量变化的三种情况:

①由于线框所在处的磁场变化引起磁通量变化;

②由于线框在垂直于磁场方向的投影面积变化引起磁通量变化;

③有可能是磁场及其垂直于磁场的面积都发生变化。

(3)画好各种俯视图、侧视图等截面图,也可使问题的判断直观化、简单化。

电磁感应中图像类问题的解法:

1.图像问题


image.png


2.基本分析思路和方法

(1)选出或画出图像的问题

①将复杂的过程划分为几个单一的小过程,逐一分析每一个小过程。

②根据楞次定律或右手定则判断出感应电动势 (或电流)的方向,从而确定其正负。若研究安培力与时间的关系,还要根据左手定则或广义楞次定律判定安培力的方向,确定其正负。

③根据法拉第电磁感应定律判定出感应电动势的大小变化规律,进而确定出感应电流、安培力的大小变化规律。

(2)对于选出图像的问题且四个选项都是某两个量的天系图像,其解是唯一的,可用排除法。

①首先明确研究的是哪两个量间的关系。

②从斜率的正负和大小、截距的大小、坐标的正负等方面比较四个选项中每一个小过程中的图线差异。

③选取某一过程进行分析,排除错误选项,不能完全排除时再选一过程,直到得出答案。

④在感应电流的i?t图像中,若整个过程中磁通量变化量为零,则i?t图线所围的总面积也为零。特别在单选题中利用此结论可快速准确解答。

(3)对于根据图像分析问题的题目,要正确理解图像问题,能把图像反映的规律对应到实际过程中去。理解图像时要从图像的横纵坐标轴的含义、图线的斜率和截距等方面去分析。



· 感应电流大小和方向的判断典型例题


题目

image.png

答案

AB

解析:

若线圈向右平动,穿过线圈向里的磁通量减小,感应电流磁场向里,感应电流方向是a→d→c→b→a,A对;

若线圈竖直向下平动,穿过线圈的磁通量不变,无感应电流产生,B对;

当线圈从图示位置以ab边为轴转动时,穿过线圈的磁通量减小,无感应电流产生,感应电流方向是a→d→c→b→a,C错;

当线圈向导线靠近时,穿过线圈向里的磁通量增加,有感应电流产生,D错。

知识点: 楞次定律


题目

image.png

答案

D

解析:

线圈由其平面垂直于磁场方向的位置开始匀速转动180°的过程中,穿过线圈的磁通量始终为零,所以始终无感应电流,选D

知识点: 运动和力,电磁感应定律

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