1、XX屆高考物理基礎知識要點復習電磁感應 現象楞次定律XXXX 屆高三物理一輪復習全案：5.15.1 電磁感應現象楞次定 律【高考目標定位】考綱點擊熱點提示電磁感應現象I磁通量I法拉第電磁感應定律H楞次定律H自感、渦流I感應電流的產生及方向的判斷法拉第電磁感應定律的應用，以選擇題和計算題為主， 通常結合電路、力學、能量轉化與守恒等知識對電磁感應圖像問題的考查主要以選擇題為主，是?？?知識點【考綱知識梳理】一、電磁感應現象 1 1、產生感應電流的條件：只要閉合回路中磁通量發生變化即 工 0 0,閉合電路中就有感應電 流產生.2 2、磁通量變化的常見情況：線圈所圍面積發生變化，閉合電路中的部分導線做

2、切割磁感線運動導致變化；其實質也是 B B 不變而 S S 增大或減小線圈在磁場中轉動導致 變化。線圈面積與磁感應強度 二者之間夾角發生變化。如勻強磁場中轉動的矩形線圈就是 典型。磁感應強度 B B 隨 t t 變化, ,磁感應強度是時間的函數；或 閉合回路變化導致變化產生感應電動勢的條件：無論回路是否閉合，只要穿過線圈的磁通量發生變化，線圈中就有感應電動勢產生 ，產生感應電動勢的那部分導體 相當于電源. .電磁感應現象的實質是產生感應電動勢，如果回路閉合則有感應電流，如果回路不閉合，貝 U U 只能出現感應電動勢， 而不會形成持續的電流.二、楞次定律和右手定則楞次定律內容：感應電流的磁場總是

3、阻礙引起感應電流的磁通量 的變化.適用情況：所有電磁感應現象右手定則伸開右手，使拇指跟其余的四指垂直且與手掌 都在同一平面內，讓磁感線垂直穿過手心，手掌所在平面跟磁感線和導線所在平面垂直，大拇指指向導線運動的方向，四指所指的方向即為感應電流方向適用情況：導體做切割磁感線產生感應電流【要點名師精解】一、楞次定律的理解楞次定律中“阻礙”兩字的含義：誰阻礙誰？是感應電流的磁通量阻礙原磁通量；阻礙什么？阻礙的是磁通量的變化而不是磁通量本身；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”；結果如何？阻礙不是阻止，只是延

4、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. .【例 1 11如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由 移動的金屬棒 PQPQ N,N,當 PQPQ 在外力作用下運動時,N,N 在磁場力 作用下向右運動. .則 PQPQ 所做的運動可能是A.A.向右勻速運動 B.B.向右加速運動c.c.向左加速運動 D.D.向左減速運動解析：當 N N 在磁場力作 用下向右運動，根據左手定則可在通過 N N 的電流方向為aN,N,故 線圈 B B 中感應電流的磁場方向向上；要產生該方向的磁場，則 線圈 A A 中的磁場方向向上，磁場感應強度則減弱；磁場方向向 下，磁場強度則增加. .若

5、是種情況，則 PQPQ 中感應電流方向 QaP,QaP, 且減速運動，所以 PQPQ 應向右減速運動；同理, ,則向右加速運動， 故 BeBe 項正確. .答案：BeBe名師點評：二次感應問題是兩次利用楞次定律進行分析 的問題，能夠有效考查對楞次定律的理解是準確、清晰。要 注意：B B 線圈中感應電流的方向決定 A A 線圈中磁場的方向，B B 線圈中電流的變化情況決定 A A 線圈中磁通量的變化情況，把 握好這兩點即可結合楞次定律順利解決此類問題二、感應電流方向的判斷楞次定律判定感應電流方向的一般步驟基本思路可歸結為：“一原、二感、三電流”，明確閉 合回路中引起感應電流的原磁場方向如何；確定

6、原磁場穿過 閉合回路中的磁通量如何變化根據楞次定律確定感應電流 磁場的方向.再利用安培定則，根據感應電流磁場的方向來 確定感應電流方向.2 2、 規律比較 【例 2 212121.如圖所示，一 導線彎成半徑為 a a 的半圓形閉合回路。虛線 N N 右側有磁感應 強度為 B B 的勻強磁場。方向垂直于回路所在的平面。回路以 速度v v 向右勻速進入磁場，直徑 eDeD 始絡與 N N 垂直。從 D D 點 到達邊界開始到e e 點進入磁場為止，下列結論正確的是A.A. 感應電流方向不變B.B. eDeD 段直線始終不受安培力e e .感應電動勢最大值 E E= BavBavD.D.感應電動勢平

7、均值解析：A A 選項在閉合電路進入磁場的過程中，通過閉合 電路的磁通量逐漸增大，根據楞次定律可知感應電流的方向 為逆時針方向不變，A A 正確。B B 選項根據左手定則可以判斷，受安培力向下，B B 不正確。c c 選項當半圓閉合回路進入磁場一半時，即這時等效長度最大為 a a，這時感應電動勢最大 E=BavE=Bav，c c 正確。D D 選項感應電動勢平均值，D D 正確。答案：AcDAcD名師點評：感應電動勢公式只能來計算平均值，利用感 應電動勢公式計算時，I I 應是等效長度，即垂直切割磁感線 的長度?！靖形蚋呖颊骖}】1717 .某地的地磁場磁感應強度的豎直分量方向向下，大 小為 T

8、 T。一靈敏電壓表連接在當地入海河段的兩岸，河寬 100100 ,該河段漲潮和落潮時有海水流過。設落潮時，海水自西向東 流，流速為 2/s2/s。下列說法正確的是 A.A.河北岸的電勢較高 B.B.河 南岸的電勢較高c c .電壓表記錄的電壓為 9VD.9VD.電壓表記錄 的電壓為 5V5V【答案】BDBD【解析】海水在落潮時自西向東流，該過程可以理解為：自西向東運動的導體棒在切割豎直向下的磁場。根據右手定則，右岸即北岸是正極電勢咼，南岸電勢低，D D 對 c c 錯。根據法拉第電磁感應定律 V,BV,B 對 A A 錯?！久}意圖與考點定位】 導體棒切割磁場的實際應用題。18.18.如圖，空

9、間某區域中有一勻強磁場，磁感應強度方 向水平，且垂直于紙面向里，磁場上邊界 b b 和下邊界 d d 水平。 在豎直面內有一矩形金屬統一加線圈，線圈上下邊的距離很 短，下邊水平。線圈從水平面a a 開始下落。已知磁場上下邊界之間的距離大于水平面a a、b b 之間的距離。若線圈下邊剛通過水平面 b b、c c 和 d d 時，線圈所受到的磁場力的大小分別 為、和，貝U UA.A.B.D.aB.D.ab b6 6、如圖，一個邊長為 I I 的正方形虛線框內有垂直于紙 面向里的勻強磁場；一個邊長也為I I 的正方形導線框所在平面與磁場方向垂直；虛線框對角線abab 與導線框的一條邊垂直，baba

10、的延長線平分導線框.在 t=0t=0 時，使導線框從圖示位 置開始以恒定速度沿 abab 方向移動，直到整個導線框離開磁 場區域.以 i i 表示導線框中感應電流的強度，取逆時針方向 為正.下列表示 i-ti-t 關系的圖示中，可能正確的是解析：從正方形線框下邊開始進入到下邊完全進入過程 中，線框切割磁感線的有效長度逐漸增大，所以感應電流也 逐漸拉增大，A A 項錯誤；從正方形線框下邊完全進入至下邊 剛穿出磁場邊界時，切割磁感線有效長度不變，故感應電流 不變，B B 項錯；當正方形線框下邊離開磁場，上邊未進入磁 場的過程比正方形線框上邊進入磁場過程中，磁通量減少的 稍慢，故這兩個過程中感應電動

11、勢不相等，感應電流也不相 等，D D 項錯，故正確選項為 c c。在沿水平方向的勻強磁場中，有一圓形金屬線圈可繞沿 其直徑的豎直軸自由轉動。開始時線圈靜止，線圈平面與磁 場方向既不平行也不垂直，所成的銳角為a。在磁場開始增強后的一個極短時間內，線圈平面A.A.維持不動 B B.將向使a減小的方向轉動c c .將向使a增大的方向轉動 D.D.將轉動，因不知磁場方 向，不能確定a會增大還是會減小解析：由楞次定律可知，當磁場開始增強時，線圈平面 轉動的效果是為了減小線圈磁通量的增加，而線圈平面與磁 場間的夾角越小時，通過的磁通量越小，所以將向使減小的 方向轉動.【考點精題精練】1 1、如圖所示，甲、

12、乙都是完全相同 的閉合正方形導線框，a a、b b 是邊界范圍、磁感應強度大小和 方向都相同的兩個勻強磁場區域，只是a a 區域到地面的高度比 b b 高一些。甲、乙線框分別從磁場區域的正上方相同高度 處同時由靜止釋放，穿過磁場后落到地面。下落過程中線框 平面始終保持與磁場方向垂直。以下說法正確的是A.A.落地時甲框的速度比乙框小 B.B.落地時甲框的速度比乙框大c.c.落地時甲乙兩框速度相同D.D.穿過磁場的過程中甲、乙線框中產生熱量相同 2 2、如圖所示，只有在兩平行虛線間的區域內 存在著勻強磁場 B B，閉合直角三角形圈 abcabc 的 abab 邊與磁場的 邊界虛線平行，而且bcbc

13、 邊的長度恰好和兩平行直線之間的寬度相等。當線圈以速度 v v 勻速地向右穿過該區域時，下列 四個圖像中的哪一個可以定性地表示線圈中感應電流隨時 間變化的規律如圖所示，空間分布著寬為L L，垂直于紙面向里的勻強磁場.一金屬線框從磁場左邊界勻速向右通過磁場區域.規 定逆時針方向為電流的正方向，則感應電流隨位移變化的關 系圖正確的是 B B如圖所示，金屬棒 abab 置于水平放置的光滑框架cdefcdef 上，棒與框架接觸良好，勻強磁場豎直向下。從某時刻開始磁感 應強度均勻增加，同時施加一個水平外力F F 使金屬棒 abab 保持靜止，則 F FA.A. 方向向右，且為恒力B.B. 方向向右，且為

14、變力c c .方向向左，且為變力D.D.方向向左，且為恒力水平光滑的平行導軌 N N、PQPQ 上放著光滑導體棒 abab、cdcd ,兩棒用絕緣細線系住，開始時勻強磁場的方向如圖甲所示， 而磁感應強度 B B 隨時間 t t 的變化如圖所示，不計 abab、cdcd 間 電流的相互作用，則細線中的張力 A.A.在 0 0 到 tOtO 時間內逐漸 增大 B.B.在 0 0 到 tOtO 時間內逐漸減小 c c.在 0 0 到 tOtO 時間內不 變 D.D.在 tOtO 到 t1t1 時間內為零答案 BD6BD6 邊長為 L L 的正方形金屬框在水平恒力F F 作用下運動，穿過方向如圖的有界

15、勻強磁場區域，磁場區域的寬度為 d.d.已知 abab 邊進入磁場時，線框的加速度恰好為零.則 線框進入磁場和穿出磁場的過程相比較，有A.A.產生的感應電流方向相同 B.B.受的安培力方向相反c c .進入磁場過程的時間等于穿出磁場過程的時間D.D.進入磁場過程中產生的熱量少于穿出磁場過程產生的熱量答案：D7D7、如圖所示，兩塊金屬板水平放置，與左側水 平放置的線圈通過開關用導線連接.壓力傳感器上表面絕 緣，位于兩金屬板間，帶正電小球靜置于壓力傳感器上，均 勻變化的磁場沿線圈的軸向穿過線圈.未接通時傳感器的示 數為 ININ，閉合后傳感器的示數變為 2N.2N.則磁場的變化情況可能是 A.A.

16、向上均勻增大 B.B.向上均勻減小 c c .向下均勻減小 D.D.向下均勻增大Ac8Ac8、如圖所示，金屬桿 abab 以恒定的速率 v v 在光滑平行 導軌上向右滑行，設整個電路總電阻為R R 整個裝置置于垂直紙面向里的勻強磁場中，下列敘述正確的是R Ra ab bv vA.A. abab 桿中的電流強度與速率 v v 成正比 B B.磁場作用于 abab 桿的安培力與速率 v v 成正比 c c.電阻 R R 上產生的電熱功率 與速率 v v 成正比 D.D.外力對 abab 桿做功的功率與速率 v v 成正比 9 9、物理學的發展豐富了人類對物質世界的認識，推動了科 學技術的創新和革命

17、，促進了物質生產的繁榮與人類文明的 進步，下列表述正確的是A.A.牛頓發現了萬有引力定律B.B.牛頓通過實驗測出了引力常量c c 伽利略發現了行星運動的規律D.D.洛倫茲發現了電磁感應定律0 0、如圖，與直導線 ABAB 共面的輕質閉合金屬圓環豎直放 置，兩者彼此絕緣，環心位于 ABAB 的上方。當 ABAB 中通有由 A A 至 B B 的電流且強度不斷增大的過程中，關于圓環運動情況以 下敘述正確的是I IA AB BA.A. 向下平動B.B. 向上平動c c .轉動：上半部向紙內，下半部向紙外D.D.轉動：下半部向紙內，上半部向紙外1 1、繞有線圈的鐵芯直立在水平桌面上，鐵芯上套著一 個鋁環，線圈與電源、電鍵相連，如圖所示.線圈上端與電 源正極相連，閉合電鍵的瞬間，鋁環向上跳起.若保持電鍵 閉合，則A.A. 鋁環不斷升高B.B. 鋁環停