第1节 电磁感应现象 楞次定律
知识点一| 磁通量 电磁感应现象
1．磁通量
(1)概念：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的平面的面积S和B的乘积。
(2)公式：Φ＝B·S。
适用条件：(1)匀强磁场；(2)S为垂直磁场的有效面积。
(3)单位：1 Wb＝1 T·m2。
(4)矢标性：磁通量的正、负号不表示方向，磁通量是标量。
2．电磁感应现象
当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中有感应电流产生的现象。
3．产生感应电流的条件
(1)条件：①电路闭合；②磁通量发生变化。
(2)特例：闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动。
4．电磁感应现象的实质
磁通量发生变化时，电路中产生感应电动势，如果电路闭合，则有感应电流；如果电路不闭合，则只有感应电动势，而无感应电流。
(1)穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中不一定有感应电流产生。(×)
(2)线框不闭合时，即使穿过线框的磁通量发生变化，线框中也没有感应电流产生。 (√)
(3)当导体切割磁感线时，一定产生感应电动势。 (√)
考法1 对磁通量的理解
1．如图所示，两个同心圆形线圈a、b在同一平面内，其半径大小关系为ra>rb，条形磁铁穿过圆心并与圆面垂直，则穿过两线圈的磁通量Φa、Φb间的大小关系为( )
A．Φa>Φb B．Φa＝Φb
C．Φa<Φb D．条件不足，无法判断
C [条形磁铁内部的磁感线全部穿过a、b两个线圈，而外部磁感线穿过线圈a的比穿过线圈b的要多，线圈a中磁感线条数的代数和要小，故选项C正确。]
2.磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量，如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合线框共面，第一次将线框由位置1平移到位置2，第二次将线框绕cd边翻转到位置2，设先后两次通过线框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则( )
A．ΔΦ1>ΔΦ2 B．ΔΦ1＝ΔΦ2
C．ΔΦ1<ΔΦ2 D．无法确定
C [设闭合线框在位置1时的磁通量为Φ1，在位置2时的磁通量为Φ2，直线电流产生的磁场在位置1处比在位置2处要强，故Φ1>Φ2。
将闭合线框从位置1平移到位置2，磁感线是从闭合线框的同一面穿过的，所以ΔΦ1＝|Φ2－Φ1|＝Φ1－Φ2；将闭合线框从位置1绕cd边翻转到位置2，磁感线分别从闭合线框的正反两面穿过，所以ΔΦ2＝|(－Φ2)－Φ1|＝Φ1＋Φ2(以原来穿过的方向为正方向，则后来从另一面穿过的方向为负方向)。故正确选项为C。]
[考法指导] 磁通量虽然是标量，但有正、负。上题中闭合线框由位置1平移到位置2和绕cd边翻转到位置2时，在位置2的磁通量大小相等，但磁感线穿入的方向相反。
考法2 电磁感应现象的判断
3．在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是( )
A．将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化
B．在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化
C．将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化
D．绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化
D [产生感应电流必须满足的条件：①电路闭合；②穿过闭合电路的磁通量要发生变化。选项A、B电路闭合，但磁通量不变，不能产生感应电流，故选项A、B不能观察到电流表的变化；选项C满足产生感应电流的条件，也能产生感应电流，但是等我们从一个房间到另一个房间后，电流表中已没有电流，故选项C也不能观察到电流表的变化；选项D满足产生感应电流的条件，能产生感应电流，可以观察到电流表的变化，所以选D。]
