电磁感应现象 楞次定律 复习 高中物理复习.docx

1、电磁感应现象 楞次定律 复习 高中物理复习第1讲电磁感应现象楞次定律一、磁通量1概念：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积S与B的乘积2公式：BS.3适用条件：(1)匀强磁场(2)S为垂直磁场的有效面积4磁通量是标量(填“标量”或“矢量”)5物理意义：相当于穿过某一面积的磁感线的条数如图1所示，矩形abcd、abba、abcd的面积分别为S1、S2、S3，匀强磁场的磁感应强度B与平面abcd垂直，则图1(1)通过矩形abcd的磁通量为BS1cos 或BS3.(2)通过矩形abcd的磁通量为BS3.(3)通过矩形abba的磁通量为0.6磁通量变化：21.二、电磁感应现象1定义：当穿

2、过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中有感应电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应2条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化例如：闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动3实质产生感应电动势，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自测1(多选)下列说法正确的是()A闭合电路内只要有磁通量，就有感应电流产生B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C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D当导体切割磁感线时，一定产生感应电动势答案CD三、感应电流方向的判定1楞次定律(1)内容：感应电流的磁场总要阻碍

3、引起感应电流的磁通量的变化(2)适用范围：一切电磁感应现象2右手定则(1)内容：如图2，伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直并且都与手掌在同一平面内：让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向图2(2)适用情况：导线切割磁感线产生感应电流自测2如图3所示，一圆形金属线圈放置在水平桌面上，匀强磁场垂直桌面竖直向下，过线圈上A点作切线OO，OO与线圈在同一平面上在线圈以OO为轴翻转180的过程中，线圈中电流流向()图3A始终为ABCAB始终为ACBAC先为ACBA，再为ABCAD先为ABCA，再为ACBA答案A解析在线圈以OO为轴翻转90的过程中，穿过线圈正

4、面向里的磁通量逐渐减小，则感应电流产生的磁场向下，由右手螺旋定则可知感应电流方向为ABCA；线圈以OO为轴由90翻转到180的过程中，穿过线圈反面向里的磁通量逐渐增加，则感应电流产生的磁场垂直桌面向上，由右手螺旋定则可知感应电流方向仍然为ABCA，A正确.命题点一对磁通量的理解1面积S的含义S不一定是某个线圈的真正面积，而是线圈在磁场范围内的有效面积如图4所示，S应为线圈面积的一半图42多匝线圈的磁通量多匝线圈的磁通量的大小与线圈匝数无关，因为不论线圈匝数多少，穿过线圈的磁感线条数相同3合磁通量的求法若某个平面内有两个或多个不同方向和强弱的磁场共同存在，当计算穿过此平面的磁通量时，先规定某个方

5、向的磁通量为正，反方向的磁通量为负，平面内各个方向的磁通量的代数和等于这个平面内的合磁通量(1)磁通量是标量，其正、负值仅表示磁感线是正向还是反向穿过线圈平面(2)对于BScos ，可理解为B(Scos )，即等于B与S在垂直于B方向上分量的乘积；也可理解为(Bcos )S，即等于B在垂直于S方向上的分量与S的乘积例1(2017江苏单科1)如图5所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r.圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为()图5A11 B12 C14 D41答案A变式1(多选)(2017射阳二中模拟)如图6所示为两同心圆环，当有一有界匀强磁场恰好完全垂直

6、穿过A环面时，A环面磁通量为1，此时B环磁通量为2，若将其匀强磁场改为一条形磁铁，垂直穿过A环面，此时A环面的磁通量为3，B环面磁通量为4，有关磁通量的大小说法正确的是()图6A14 D34，故C正确，D错误命题点二电磁感应现象的理解和判断常见的产生感应电流的三种情况例2(2017徐州市考前模拟)下列各图所描述的物理情境中，没有感应电流的是()答案A解析开关S闭合稳定后，穿过线圈的磁通量保持不变，线圈不产生感应电流，故A符合题意；磁铁向铝环A靠近，穿过铝环的磁通量在增大，铝环中产生感应电流，故B不符合题意；金属框从A向B运动，穿过金属框的磁通量时刻在变化，金属框中产生感应电流，故C不符合题意；

7、铜盘在磁场中按图示方向转动，铜盘的一部分切割磁感线，产生感应电流，故D不符合题意变式2(2018阜宁中学调研)如图7所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为.在下列各过程中，一定能在轨道回路中产生感应电流的是()图7Aab向右运动，同时使减小B使磁感应强度B减小，角同时也减小Cab向左运动，同时增大磁感应强度BDab向右运动，同时增大磁感应强度B和角(0vab，则abdc回路有电流，电流方向由c到d到b到a答案D解析若固定ab，使cd向右滑动，由右手定则知应产生顺时针方向的电流，故A错若ab、cd同向运动且

8、速度大小相同，ab、cd所围的面积不变，磁通量不变，不产生感应电流，故B错若ab向左、cd向右同时运动，则abdc中有顺时针方向的电流，故C错若ab、cd都向右运动，且vcdvab，则ab、cd所围的面积发生变化，磁通量也发生变化，故由楞次定律可判断出回路中产生由c到d到b到a的电流，故D正确8.在水平面内有一固定的U型裸金属框架，框架上静止放置一根粗糙的金属杆ab，整个装置放在竖直方向的匀强磁场中，如图6所示下列说法中正确的是()图6A只有当磁场方向向上且增强，ab杆才可能向左移动B只有当磁场方向向下且减弱，ab杆才可能向右移动C无论磁场方向如何，只要磁场减弱，ab杆就可能向右移动D当磁场变

9、化时，ab杆中一定有电流产生，且一定会移动答案C9(2017南通市第一次调研)如图7所示，圆筒形铝管竖直置于水平桌面上，一磁块从铝管的正上方由静止开始下落，穿过铝管落到水平桌面上，下落过程中磁块不与管壁接触忽略空气阻力，则在下落过程中()图7A磁块做自由落体运动B磁块的机械能守恒C铝管对桌面的压力大于铝管的重力D磁块动能的增加量大于重力势能的减少量答案C解析磁块在铝管中运动的过程中，虽不计空气阻力，但存在安培力做负功现象，磁块不会做自由落体运动，故A错误；磁块在整个下落过程中，除重力做功外，还有产生的感应电流对应的安培力做功，导致减小的重力势能除部分转化为动能外，还要产生内能，故机械能不守恒，

10、增加的动能小于重力势能的减小量，故B、D错误；磁块在整个下落过程中，由楞次定律中“来拒去留”规律可知，铝管受向下的作用力，故铝管对桌面的压力大于铝管的重力，故C正确10(2017淮阴中学4月模拟)如图8所示是两个形状相同的竖直管，左管为真空玻璃管，右管为真空铜管，使小磁石、羽毛从两管内顶端由静止释放，已知小磁石、羽毛下落过程均未与管内壁接触，则()图8A左管中小磁石的下落时间小于羽毛的下落时间B右管中小磁石的下落时间大于羽毛的下落时间C两管中小磁石的下落时间相等D若右管足够长，落到管底端时，羽毛的速度小于小磁石的速度答案B解析左管中小磁石和羽毛都做自由落体运动，下落时间相等，故A错误；当小磁石

11、在铜管下落时，由于穿过铜管的磁通量变化，导致铜管产生感应电流，磁石将受到安培阻力作用，羽毛做自由落体运动，所以右管中小磁石的下落时间大于羽毛的下落时间，故B正确，C错误；在铜管中小磁石受到安培阻力，则在右管中，落到管底端时，羽毛的速度大于小磁石的速度，故D错误11(多选)如图9所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd，用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点左右摆动金属线框从图示位置的右侧某一位置由静止释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面则下列说法中正确的是()图9A线框中感应电流的方向先是dcbad，后是a