一、电磁感应与静电感应
电磁感应现象不应与静电感应混淆。电磁感应将电动势与通过电路的磁通量联系起来,而静电感应则是使用另一带电荷的物体使物体产生电荷的方法。
法拉第定律的两种不同现象
法拉第定律描述了两种不同的现象:一是由磁力在移动中的电线中产生的动生电动势,二是由磁场转变而成的电力所产生的感生电动势。“通量定则”指出电路中电动势等于通过电路的磁通量变化率,同样适用于通量不变化的时候。这是因为场有变化,或者是因为电路移动。
二、试题解析
1、如图所示,通电螺线管水平固定, OO′为其轴线, a、 b、 c三点在该轴线上,在这三点处各放一个完全相同的小圆环,且各圆环平面垂直于 OO′轴。则关于这三点的磁感应强度 B a、 B b、 B c的大小关系及穿过三个小圆环的磁通量Φ a、Φ b、Φ c的大小关系,下列判断正确的是( )
A. B a= B b= B c,Φ a=Φ b=Φ c
B. B a> B b> B c,Φ a<Φ b<Φ c
C. B a> B b> B c,Φ a>Φ b>Φ c
D. B a> B b> B c,Φ a=Φ b=Φ c
解答: C。
根据通电螺线管产生的磁场特点可知 B a> B b> B c,由Φ= BS可得Φ a>Φ b>Φ c,故 C正确。
2、在如图所示中,若回路面积从 S0= 8 m 2变到 S t= 18 m 2,磁感应强度 B同时从 B0= 0.1 T方向垂直纸面向里变到 B t= 0.8 T方向垂直纸面向外,则回路中的磁通量的变化量为()
A. 7 Wb
B. 13.6 Wb
C. 15.2 Wb
D. 20.6 Wb
解答: C。
因为 B、 S都变化。所以可用后来的磁通量减去原来的磁通量。取后来的磁通量为正。
ΔΦ=Φ t-Φ0= B t S t-(- B0 S0)= 0.8× 18 Wb-(- 0.1× 8) Wb= 15.2 Wb,故 C对。
3、如图所示, a、 b、 c三个闭合线圈放在同一平面内,当线圈 a中有电流 I通过时,它们的磁通量分别为Φ a、Φ b、Φ c,下列说法中正确的是( )
(电流顺时针)
A.Φ a<Φ b<Φ c
B.Φ a>Φ b>Φ c
C.Φ a<Φ c<Φ b
D.Φ a>Φ c>Φ b
解答: B。
当 a中有电流通过时,穿过 a、 b、 c三个闭合线圈向里的磁感线条数一样多,向外的磁感线条数 c最多,其次是 b, a中无向外的磁感线,因此,据合磁通量的计算,应该是Φ a>Φ b>Φ c。
4、如图所示, ab是水平面上一个圆的直径,在过 ab的竖直平面内有一根通电导线 ef。已知 ef平行于 ab,当 ef竖直向上平移时,电流磁场穿入圆面积的磁通量将()
(电流方向水平向右)
A.逐渐增大
B.逐渐减小
C.始终为零
D.不为零,但保持不变
解答: C。
利用安培定则判断直线电流产生的磁场,作出俯视图如图。考虑到磁场具有对称性,可以知道,穿入线圈的磁感线的条数与穿出线圈的磁感线的条数是相等的。故选 C。
5、如图所示,绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和开关组成一闭合回路,在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环 a,下列各种情况铜环 a中不产生感应电流的是()
A.线圈中通以恒定的电流
B.通电时,使变阻器的滑片 P匀速移动
C.通电时,使变阻器的滑片 P加速移动
D.将开关突然断开的瞬间
解答: A。
线圈中通以恒定电流时,铜环 a处磁场不变,穿过铜环的磁通量不变,铜环中不产生感应电流,变阻器滑片移动或开关断开时,线圈中电流变化,铜环 a处磁场变化,穿过铜环的磁通量变化,产生感应电流,故应选 A。