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　　第十三章　电磁感应 
　　第一单元   电磁感应现象  法拉第电磁感应定律 
　　基础知识 
　　一、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． 
　　2．产生感应电流的条件：闭合回路中磁通量发生变化 
　　3.引起磁通量变化的常见情况 
　　①闭合电路中的部分导线做切割磁感线运动导致Φ变化; 
　　②线圈在磁场中转动导致Φ变化 
　　③磁感应强度随时间或位置变化,或闭合回路变化导致Φ变化 
　　注意: 磁通量的变化，应注意方向的变化，如某一面积为S的回路原来的感应强度垂直纸面向里，如图所示，后来磁感应强度的方向恰好与原来相反，则回路中磁通量的变化最为2BS，而不是零． 
　　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 
　　【例1】线圈在长直导线电流的磁场中，作如图所示的运动：A向右平动；B向下平动，C、绕轴转动（ad边向外），D、从纸面向纸外作平动，E、向上平动（E线圈有个缺口），判断线圈中有没有感应电流？ 
　　解析：A．向右平移，穿过线圈的磁通量没有变化，故A线圈中没有感应电流；B．向下平动，穿过线圈的磁通量减少，必产生感应电动势和感应电流；C．绕轴转动．穿过线圈的磁通量变化（开始时减少），必产生感应电动势和感应电流；D．离纸面向外，线圈中磁通量减少，故情况同BC；E．向上平移，穿过线圈的磁通量增加，故产生感应电动势，但由于线圈没有闭合电路，因而无感应电流 
　　因此，判断是否产生感应电流关键是分清磁感线的疏密分布，进而判断磁通量是否变化． 
　　答案：BCD中有感应电流 
　　【例2】如图所示，当导线MN中通以向右方向电流的瞬间，则cd中电流的方向（   B    ） 
　　A．由 C向d 
　　B．由d向C 
　　C．无电流产生 
　　D．AB两情况都有可能 
　　解析：当MN中通以如图方向电流的瞬间，闭合回路abcd中磁场方向向外增加，则根据楞次定律，感应电流产生磁场的方向应当垂直纸面向里，再根据安培定则可知， cd中的电流的方向由d到C，所以B结论正确． 
　　二、法拉第电磁感应定律 
　　(1)定律内容: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．ε=nΔφ/Δt 
　　(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,其感应电动势ε=BLvsinθ 
　　(3)定律的几种表示式ε=nΔφ/Δt，ε=BLvsinθ，ε=ΔB/Δt•S，ε=½BL2ω； 
　　(4)几点说明: 
　　①这里的变化率应该同变化量区别开，变化量大变化率不一定大，主要是看变化量跟时间比值的大小．即变化率的大小．   
　　②ε=nΔφ/Δt是定律的表达式，在B不变而面积发生变化时推导出ε=BLvsinθ，当B、l、v三者不垂直或其中的二者不垂直时，乘sinθ即是找出垂直的分量.公式ε=ΔB/Δt•S是在面积不变的情况下磁感应强度发生变化而推出的公式． 
　　③导出式ε=½BL2ω的推导如下：如图所示，长为l的金属棒在磁感应强度为B的匀强磁场中绕O点以角速度ω转动，设在Δt时间内棒的端点由P运动到Q，则OP两点的电势差ε=Δφ/Δt=BΔS/Δt=B½LPQ/Δt=½BL2ω,这实际上是B不变而面积发生变化的情况， 
　　【例3】两根平行的长直金属导轨，其电阻不计，导线ab、cd跨在导轨上且与导轨接触良好，如图所示，ab的电阻大于cd的电阻，当d在外力F1，（大小）的作用下，匀速向右运动时，ab在外力F2（大小）作用下保持静止，那么在不计摩擦力的情况下（Uab、Ucd是导线与导轨接触处的电势差）（    D       ） 
　　A．F1＞F2，Uab＞Ucd      B．F1＜F2，Uab＝Ucd 
　　C．F1＝F2，Uab＞Ucd      D．F1＝F2， Uab=Ucd 
　　解析：通过两导线电流强度一样，两导线都处于平衡状态，则F1＝BIL，F2＝BIL，所以F1＝F2，