关于法拉第电磁感应定律的感应电动势有无判断请问:一个闭合线框平面在磁场中与磁感线成60度角,若它沿磁感线运动,线框会不会产生感应电动势?进一步问,导体切割磁感线要产生感应电动势
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/22 21:06:39
关于法拉第电磁感应定律的感应电动势有无判断请问:一个闭合线框平面在磁场中与磁感线成60度角,若它沿磁感线运动,线框会不会产生感应电动势?进一步问,导体切割磁感线要产生感应电动势
关于法拉第电磁感应定律的感应电动势有无判断
请问:一个闭合线框平面在磁场中与磁感线成60度角,若它沿磁感线运动,线框会不会产生感应电动势?进一步问,导体切割磁感线要产生感应电动势与运动的速度方向是什麽关系?(此题中,线框运动速度方向与磁感线平行,线框具有四条边,上下两条边与速度方向不垂直,但它们切割了磁感线,左右两边与速度方向垂直并且也切割了磁感线,会不会有感应电动势?是不是必须要使导线与运动方向垂直并且运动方向不与磁感线平行才会产生感应电动势?)
关于法拉第电磁感应定律的感应电动势有无判断请问:一个闭合线框平面在磁场中与磁感线成60度角,若它沿磁感线运动,线框会不会产生感应电动势?进一步问,导体切割磁感线要产生感应电动势
电动势的产生是由于磁通量的变化而引起的,有的时候切割磁感线也可能不产生感应电动势,
判断产生与否主要由以下几个方法
⒈ 感应电流的产生条件和方向判定是高考命题频率较高的内容,特别要注意楞次定律的应用.“阻碍”两字是楞次定律的核心,它的含义可推广为三种表达方式：⑴ 阻碍原磁通量的变化（简化为“增反减同”原则）； ⑵ 阻碍导体的相对运动（简化为“来拒去留”原则）； ⑶ 阻碍原电流变化（自感现象）.
⒉ 法拉第电磁感应定律是电磁感应的核心内容,也是高考热点之一.该定理定量地给出了感应电动势的计算公式 ,概括了感应电动势大小与穿过回路的磁通量变化率成正比这一规律.
⑴ 根据不同情况,可表达成 、 和 几种情况.
⑵ 注意磁通量φ、磁通量的变化Δφ、磁通量的变化率 三者区别.
⑶ 注意 和ε=BLv的区别和联系.后者的v可以取平均速度,也可以取瞬时速度.
⒊ 电磁感应的应用一般是二个方面：
⑴ 电磁感应和电路规律的综合应用.主要将感应电动势等效于电源电动势,产生感应电动势的导体等效于内电阻,其余问题为电路分析和闭合电路欧姆定律的应用.
⑵ 电磁感应和力学规律的综合应用.此类问题特别注意动态分析.
如图所示,用恒力拉动放在磁场中光滑框架上的 导体时,导体因切割磁感线产生感应电流,并受到安培力f的阻碍作用.其关系可表示如下：
设导体的质量为m,框架回路电阻R不变,其运动方程为
； 即 .
可见,随着切割速度v的增加,导体的加速度a减少.当a=0时,速度达到最大值,v=vmax,这就是导体作匀速运动时的速度v匀=FR/B2L2.
在较复杂的电磁感应现象中,经常涉及求解焦耳热问题,而且具体过程中感应电流是变量,安培力也是变量,但是从能量守恒观点来看,安培力做多少功,就有多少电能转化为其他形式的能,只要弄清能量的转化途径,用能量守恒处理问题可以省去许多细节,解题简捷、方便.
[考题例析]
例题 如图所示,固定于水平桌面上的金属框架cdef,处于竖直向下的匀强磁场中,金属棒ab搁在框架上,可无摩擦滑动.此时adeb构成一个边长为L的正方形.棒的电阻为r,其余部分电阻不计.开始时磁感强度为B.
⑴ 若t=0时刻起,磁感强度均匀增加,每秒增量为k同时保持棒静止.求棒中的感应电流.在图上标出感应电流的方向.
⑵ 在上述 ⑴ 情况中,始终保持棒静止,当t=t1s末时需加的垂直于棒的水平拉力为多大?
⑶ 若从t=0时刻起,磁感强度逐渐减小,当棒以恒定速度v向右做匀速运动时,可使棒中不产生感应电流,则磁感强度应怎样随时间变化（写出B与t的关系式）?
解析 ⑴ 由于磁场的磁感强度均匀增加,且 ,在边长L的正方形线框中产生感应电动势和感应电流.据法拉第电磁感应定律 .由闭合电路欧姆定律 .据楞次定律可判断线框中感应电流为逆时针方向.
⑵ 在 末棒ab仍静止,它受力情况为 ,而此时刻 ,则 ,.
⑶ 当棒中不产生感应电流即 时,据法拉第电磁感应定律 ,而Δt≠0,所以Δφ=0,即回路内总磁通量 保持不变,而在t时刻的磁通量 .故 .
说明 本例是2000年上海高考题.它从B0增加和减少两个方向设置问题.题目不难,概念性强,比较新颖,是考查电磁感应规律的一道好题.