文档文本内容
磁通量及法拉第电磁感应定律
一、磁通量
1. 磁通量
设在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场
方向垂直的平面，面积为S，我们把B与S的乘积叫
做穿过这个面积的磁通量(如图)，简称磁通。
用字母Φ表示磁通量，则Φ＝BS。如果磁场B
用字母Φ表示磁通量，则Φ
BS。如果磁场B
不与研究的平面垂直，如图乙中的S，那么我
们用这个面在垂直于磁场B的方向的投影面积
S′与B的乘积表示磁通量。
在国际单位制中，磁通量的单位是韦伯，简称韦，符号是Wb，
1Wb＝1Tm2，
磁通量的物理意义可以用磁感线的条数形象的加以说明,同方向穿过某个
平面的磁感线的条数越多，磁通量越大。
【例1】A、B分别是两个金属圆环，他们的半径之比是
，仅在A环
所围区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场
则穿过两
的磁通量
1:
2
所围区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，则穿过两环的磁通量
之比为( )
A．
B．1∶2
C
1∶1
1:
2
C．1∶1
D．1:( 2
1)
【变式1】
如图示，大圆导线环A中通有电流，方向如图中箭头所
示，另在导线环所在的平面画一个圆B，它的一半面积
在A环内
另
半面积在A环外
则B圆内的磁通量(
)
在A环内，另一半面积在A环外。则B圆内的磁通量(
)
A．为0
B
指向纸内
B．指向纸内
C．指向纸处
条件不足
无法判断
D．条件不足，无法判断
【变式2】
如图所示，环形金属软弹簧，套在条形磁铁的中心位置。若将弹簧沿半
径向外拉，使其面积增大，则穿过弹簧所包围面积的磁通量将(
)
A
增大
A．增大
B．减小
变
C．不变
D．无法确定如何变化
1
【变式3】
如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，B的方向与水平
方向的夹角为30°，图中实线位置有一面积为S的矩形
线圈处于磁场中
并绕着它的
条边从水平位置转到竖
线圈处于磁场中，并绕着它的一条边从水平位置转到竖
直位置(图中虚线位置)。
在此过程中磁通量的改变大小为(
)
在此过程中磁通量的改变大小为(
)
A．3
1
2
BS
B．BS
C
2
3
1
C．
D．2BS
3
1
2
BS
【变式4】
如图所示是等腰直角三棱柱
其中底面b d为正方形
边长为L
它们按
如图所示是等腰直角三棱柱，其中底面abcd为正方形，边长为L，它们按
图示位置放置并处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B；下面说法
中正确的是(
)
中正确的是( )
A．通过abcd平面的磁通量大小为L2B
为
2
2
B．通过cdef平面的磁通量大小为
C．通过abef平面的磁通量大小为零
D
通过整个三棱柱的磁通量为零
2
2
2 L
B
D．通过整个三棱柱的磁通量为零
二、感应电流产生的条件
1. 产生感应电流的条件
只要穿过闭合电路的磁通量发生变
化，闭合电路中就有感应
电流产生。
2. 产生感应电动势的条件
无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，线
路中就有感应电动势。产生感应电动势的那部分导体相当于电
源。
三、感应电流方向的判断
1. 右手定则
伸开右手，让大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平
面内，让磁感线垂直穿入掌心，大拇指指向导体运动的方向，
其余四指所指的方向就是感应电流的方向。
2. 楞次定律
感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总是阻碍引起
具
碍
感应电流的磁通量的变化，这就是楞次定律。
2
3. 运用楞次定律判定感应电流方向的步骤
①明确穿过闭合回路的原磁场方向；
②判断穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少；
③根据楞次定律确定感应电流磁场的方向；
④利用安培定则判定感应电流的方向。
增反减同
感应电流磁场的方向
【例2】
如图所示
当导线MN在外力作用下沿导轨向右运动时
流过R的电流
如图所示，当导线MN在外力作用下沿导轨向右运动时，流过R的电流
方向是(
)
A
由A→B
A．由A→B
B．由B→A
C．无感应电流
D．无法确定
【变式1】
如图所示
闭合矩形线框从左向
如图所示，一闭合矩形线框从左向
右匀速地通过垂直于运动方向的匀
强有界磁场
关于线框中感应电流
强有界磁场，关于线框中感应电流
的说法中正确的是(
)
线框进入磁场时感应电流为
时针方向
A．线框进入磁场时感应电流为顺时针方向
B．线框进入磁场时感应电流为逆时针方向
C
线框出磁场时感应电流为顺时针方向
C．线框出磁场时感应电流为顺时针方向
D．从线框左边进入磁场到右边出磁场前没有感应电流
【变式2】
如
在垂直
匀
磁场的
内
半径为的金
盘绕
如图所示，在垂直于匀强磁场B的平面内，半径为r的金属圆盘绕过圆心O
的轴转动，圆心O和边缘K通过电刷与一个电路连接，如果圆盘沿如图逆
时针方向转动
判断流过电阻R的电流方向
时针方向转动，判断流过电阻R的电流方向。
3
【例3】
如图所示
匀强磁场垂直于圆形线圈指向纸里
为圆形线圈上
如图所示，匀强磁场垂直于圆形线圈指向纸里，abcd为圆形线圈上
等距离的四点，现用外力作用在上述四点，将线圈拉成正方形。设
线圈导线不可伸长
且线圈仍处于原先所在的平面内
则在线圈发
线圈导线不可伸长，且线圈仍处于原先所在的平面内，则在线圈发
生形变的过程中(
)
A
线圈中将产生abcd方向的感应电流
A．线圈中将产生abcd方向的感应电流
B．线圈中将产生adcb方向的感应电流
C
线圈中产生感应电流的方向先是b d
后是d b
C．线圈中产生感应电流的方向先是abcd，后是adcb
D．线圈中无感应电流产生
【变式1】
平
线圈用细杆悬
点
始时细杆处
水平位置
释放后让它在如图
一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图
所示的匀强磁场中运动，已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过
位置Ⅰ和位置Ⅱ时
顺着磁场的方向看去
线圈中的感应电流的方向分别为
位置Ⅰ和位置Ⅱ时，顺着磁场的方向看去，线圈中的感应电流的方向分别为
(
)
位置Ⅰ
位置Ⅱ
A．逆时针方向
逆时针方向
A．逆时针方向
逆时针方向
B．逆时针方向
顺时针方向
C．顺时针方向
顺时针方向
D．顺时针方向
逆时针方向
【变式2】
如图所示，导线ab和cd互相平行，则当滑动变阻器向右移动的过程
中
通过电流计的电流方向为
则当滑动变阻器向左移动的
中，通过电流计的电流方向为______，则当滑动变阻器向左移动的
过程中，通过电流计的电流方向为__________。
变式
【变式3】
如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其
所在平面内旋转时
b中产生顺时针方向的感应电流
且具有收缩趋势
由
所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由
此可知，圆环a( )
A
顺时针加速旋转
A．顺时针加速旋转
B．顺时针减速旋转
C
逆时针加速旋转
C．逆时针加速旋转
D．逆时针减速旋转
四、楞次定律的推广
从能的转化与守恒的本质上看
楞次定律还可以广义地表述为
感
从能的转化与守恒的本质上看，楞次定律还可以广义地表述为：感
应电流的“效果”总是要反抗(或阻碍)引起感应电流的“原因”。常见的
有四种：
有四种：
①阻碍原磁通量(或原磁场)的变化；
②阻碍导体的相对运动(来拒去留)；
③通过改变线圈面积来“反抗”(扩大或缩小)原磁通的变化；
④阻碍原电流的变化(自感现象)。
4
【例4】
如图所示，当条形磁铁做下列运动时，线圈中的电流方向应是(从左往右
看)(
)
看)(
)
A．磁铁靠近线圈时，电流方向是逆时针的
B
磁铁远离线圈时
电流方向是顺时针的
B．磁铁远离线圈时，电流方向是顺时针的
C．磁铁向上平动时，电流方向是逆时针的
D．磁铁向下平动时，电流方向是顺时针的
顺
【变式1】
如图所示，两个相同的轻质铝环套在一根水平光滑绝缘杆上，当一条形磁
如图所示，两个相同的轻质铝环套在
根水平光滑绝缘杆上，当
条形磁
铁向左运动靠近两环时，两环的运动情况是( )
A．同时向左运动，间距变大
B．同时向左运动，间距变小
C．同时向右运动，间距变小
C．同时向右运动，间距变小
D．同时向右运动，间距变大
【变式2】
如图
粗糙水平桌面上有
质量为的铜质矩形线圈
当
竖直放置的条形
如图，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈。当一竖直放置的条形
磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受
到的支持力F 及在水平方向运动趋势的正确判断是(
)
到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是(
)
A．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向左
B
FN先大于mg后小于mg，运动趋势向左
B．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向左
C．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向右
D．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向右
N
g
g
【变式3】
MN是一根固定的通电长导线，电流方向向上，今将一金属线框abcd放在导
线上，让线圈的位置偏向导线左边，两者彼此绝缘，当导线中电流突然增大
时
线框整体受力情况(
)
时，线框整体受力情况( )
A．受力向右
B．受力向左
B．受力向左
C．受力向上
D．受力为零
【例5】
如图所示，光滑导轨MN水平放置，两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成
个闭合回路
当
条形磁铁从上方向下落(未达导轨平面)的过程中
导体P
一个闭合回路，当一条形磁铁从上方向下落(未达导轨平面)的过程中，导体P、
Q的运动情况是(
)
A
P
Q互相靠拢
A．P、Q互相靠拢
B．P、Q互相远离
C
P
Q均静止
C．P、Q均静止
D．因磁铁下端的极性未知，无法判断
【变式】
如图所示，ab是一个可绕垂直于纸面的O轴转动的闭合矩形导线框，当滑动变
如图所示，a b是
个可绕垂直于纸面的O轴转动的闭合矩形导线框，当滑动变
阻器R的滑片P从左向右滑动时，线圈a b将(
)
A．保持静止不动
B．逆时针转动
C．顺时针转动
D
发生转动
但因电源极性不明
无法判断转动方向
D．发生转动，但因电源极性不明，无法判断转动方向
5
