【典型例题】如图所示的线框abcd面积为S,处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与线框平面成θ角,当线框以ab为轴顺时针转90°到虚线位置时,试求:
(1)初末位置穿过线框的磁通量大小Φ1和Φ2;
(2)磁通量的变化量ΔΦ.
【解析】(1)方法一 在初始位置,把面积向垂直于磁场方向进行投影,可得垂直于磁场方向的面积为S⊥=Ssin θ,所以Φ1=BSsin θ.在末位置,把面积向垂直于磁场的方向进行投影,可得垂直于磁场方向的面积为S′⊥=Scos θ.由于磁感线从反面穿入,所以Φ2=-BScos θ.
方法二 如图所示,把磁感应强度B沿垂直于面积S和平行于面积S的方向进行分解,得:
B上=Bsin θ,
B左=Bcos θ.
所以Φ1=B上S=BSsin θ;
Φ2=-B左S=-BScos θ.
(2)开始时B与线框平面成θ角,穿过线框的磁通量Φ1=BSsin θ;当线框平面按顺时针方向转动时,穿过线框的磁通量减少,当转动θ时,穿过线框的磁通量减少为零,继续转动至90°时,磁感线从另一面穿过,磁通量变为"负"值,Φ2=-BScos θ.所以:
ΔΦ=Φ2-Φ1=-BScos θ-BSsin θ
=-BS(cos θ+sin θ).
★重难点二、感应电流产生的条件及其应用★
感应电流产生的条件是:
(1)回路要闭合