第十三章　電磁感應

【例4】在光滑水平面上固定一個通電線圈，如圖所示，一鋁塊正由左向右滑動穿過線圈，那么下面正確的判斷是（）
    a.接近線圈時做加速運動，離開時做減速運動
    b.接近和離開線圈時都做減速運動
    c.一直在做勻速運動
    d.在線圈中運動時是勻速的
解析:把鋁塊看成由無數多片橫向的鋁片疊成，每一鋁片又由可看成若干閉合鋁片框組成；如圖。當它接近或離開通電線圈時，由于穿過每個鋁片框的磁通量發生變化，所以在每個閉合的鋁片框內都要產生感應電流。.產生感應電流的原因是它接近或離開通電線圈，產生感應電流的效果是要阻礙它接近或離開通電線圈，所以在它接近或離開時都要作減速運動，所以a,c錯，b正確。由于通電線圈內是勻強磁場，所以鋁塊在通電線圈內運動時無感應電流產生，故作勻速運動,d正確。故答案為bd.
二、自感現象
1.自感現象:由于導體本身電流發生變化而產生的電磁感應現象.
2.自感電動勢:自感現象中產生的感應電動勢叫自感電動勢.
①自感電動勢ε＝l
②l是自感系數：
a.l跟線圈的形狀、長短、匝數等因素有關系.
線圈越粗，越長、匝數越密，它的自感系數越大，另外有鐵芯的線圈自感系數比沒有鐵芯時大得多.
b.自感系數的單位是亨利，國際符號是h，1亨=103毫亨=106 微亨 3、關于自感現象的說明
①如圖所示，當合上開關后又斷開開關瞬間，電燈l為什么會更亮，當合上開關后，由于線圈的電阻比燈泡的電阻小，因而過線圈的電流i2較過燈泡的電流i1大，當開關斷開后，過線圈的電流將由i2變小，從而線圈會產生一個自感電動勢，于是電流由c→b→a→d流動，此電流雖然比i2小但比i1還要大.因而燈泡會更亮.假若線圈的電阻比燈泡的電阻大，則i2＜i1，那么開關斷開后瞬間燈泡是不會更亮的.
②.開關斷開后線圈是電源，因而c點電勢最高，d點電勢最低
③過線圈電流方向與開關閉合時一樣，不過開關閉合時，j點電勢高于c點電勢，當斷開開關后瞬間則相反，c點電勢高于j點電勢.
④過燈泡的電流方向與開關閉合時的電流方向相反，a、b兩點電勢，開關閉合時ua＞ub，開關斷開后瞬間ua＜ub.
規律方法
1、楞次定律的理解與應用
理解楞次定律要注意四個層次:①誰阻礙誰?是感應電流的磁通量阻礙原磁通量;②阻礙什么?阻礙的是磁通量的變化而不是磁通量本身;③如何阻礙?當磁通量增加時,感應電流的磁場方向與原磁場方向相反,當磁通量減小時,感應電流的磁場方向與原磁場方向相同,即”增反減同”;④結果如何?阻礙不是阻止,只是延緩了磁通量變化的快慢,結果是增加的還是增加,減少的還是減少.
另外①”阻礙”表示了能量的轉化關系,正因為存在阻礙作用,才能將其它形式的能量轉化為電能;②感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的相對運動.
【例5】如圖所示，一個電感很大的線圈通過電鍵與電源相連，在其突出部分的鐵芯上套有一個很輕的鋁環，關于打開和閉合電鍵時將會發生的現象，有以下幾種說法：①閉合電鍵瞬間，鋁環會豎直向上跳起；②打開電鍵瞬間，鋁環會增大對線圈的壓力；③閉合電鍵瞬間，鋁環會增大對線圈的壓力；④打開電鍵瞬間，鋁環會豎直向上跳起。其中判斷正確的是(   )