物理高考一轮复习 第10章 第1节 电磁感应现象 楞次定律.docx

1、物理高考一轮复习 第10章 第1节 电磁感应现象 楞次定律第章电磁感应全国卷三年考点考情说明：(1)导体切割磁感线时感应电动势的计算，只限于l垂直于B、v的情况(2)在电磁感应现象里，不要求判断内电路中各点电势的高低(3)不要求用自感系数计算自感电动势第一节电磁感应现象楞次定律(对应学生用书第183页)教材知识速填知识点1磁通量电磁感应现象1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和B的乘积(2)公式：BS.适用条件：(1)匀强磁场；(2)S为垂直磁场的有效面积(3)单位：1 Wb1 Tm2(4)矢标性：磁通量的正、负号不表示方向，磁通量是标量2电磁感应现象当穿过

2、闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有感应电流产生的现象3产生感应电流的条件(1)条件：电路闭合；磁通量发生变化(2)特例：闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动4电磁感应现象的实质：磁通量发生变化时，电路中产生感应电动势，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，而无感应电流易错判断(1)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()(2)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()(3)当导体切割磁感线时，一定产生感应电动势()知识点2感应电流方向的判断1楞次定律(1)内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的

3、变化(2)适用范围：一切电磁感应现象图10112右手定则(1)使用方法让磁感线穿入右手手心使大拇指指向导体运动的方向则其余四指指向感应电流的方向(2)适用情况：部分导体切割磁感线的情况易错判断(1)感应电流的磁场总是与原磁场方向相反()(2)楞次定律和右手定则都可以判断感应电流的方向，二者没什么区别()(3)感应电流的磁场一定阻止引起感应电流的磁场的磁通量的变化()教材习题回访考查点：判断感应电流的产生1(鲁科版选修32P8T3)如图1012所示，条形磁铁以速度v向螺线管靠近，下面几种说法中正确的是()图1012A螺线管中不会产生感应电流B螺线管中会产生感应电流C只有磁铁速度足够大时，螺线管中

4、才能产生感应电流D只有在磁铁的磁性足够强时，螺线管中才会产生感应电流答案B考查点：判断感应电流的方向2(粤教版选修32P12T2改编)一矩形线框abcd与长直通电导线处于同一平面内，ad边与导线平行，如图1013所示，当线框在此平面内向右运动到导线的右边的过程中，则线框内感应电流方向为()图1013A一直沿顺时针方向B一直沿逆时针方向C先沿顺时针方向，再沿逆时针方向D先沿顺时针方向，再沿逆时针方向，最后沿顺时针方向答案D考查点：楞次定律的理解3(人教版选修32P14T6改编)(多选)如图1014所示，一轻质绝缘横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，后

5、又取出插向另一个小环，同学们看到的现象及现象分析正确的是()图1014A磁铁插向左环，横杆发生转动B磁铁插向右环，横杆发生转动C磁铁插向左环，左环中不产生感应电动势和感应电流D磁铁插向右环，右环中产生感应电动势和感应电流答案BD考查点：判断感应电流的方向4(粤教版选修32P13T4改编)如图1015所示，两个线圈A、B套在一起，线圈A中通有电流，方向如图所示当线圈A中的电流突然增强时，线圈B中的感应电流方向为()图1015A沿顺时针方向B沿逆时针方向C无感应电流D先沿顺时针方向，再沿逆时针方向答案A(对应学生用书第184页)电磁感应现象的判断1磁通量发生变化的三种常见情况(1)磁场强弱不变，回

6、路面积改变；(2)回路面积不变，磁场强弱改变；(3)回路面积和磁场强弱均不变，但二者的相对位置发生改变2判断磁通量是否变化的两种方法(1)根据公式判断(2)根据穿过线圈的磁感线的条数变化判断3判断电磁感应现象是否发生的一般流程(1)确定研究的回路(2)弄清楚回路内的磁场分布，并确定该回路的磁通量.(3) 题组通关1(2018佛山高三质检)如图1016所示，一通电螺线管b放在闭合金属线圈a内，螺线管的中心轴线恰和线圈的一条直径MN重合要使线圈a中产生感应电流，可采用的方法有() 【导学号：84370432】图1016A使通电螺线管中的电流发生变化B使螺线管绕垂直于线圈平面且过线圈圆心的轴转动C使

7、线圈a以MN为轴转动D使线圈绕垂直于MN的直径转动D在A、B、C三种情况下，穿过线圈a的磁通量始终为零，因此不产生感应电流，A、B、C错误；选项D中，当线圈绕垂直于MN的直径转动时，穿过线圈的磁通量发生变化，会产生感应电流，故D正确2.将一圆形导线环水平放置，在圆环所在的空间加上一水平向右的匀强磁场，mn、pq为圆环上两条互相垂直的直径，mn为水平方向，pq为竖直方向则下列选项中能使圆环中产生感应电流的是()图1017A让圆环以过圆心且垂直于圆环平面的轴顺时针转动B让圆环在水平面内向右平动C让圆环以mn为轴转动D让圆环以pq为轴转动D圆环在匀强磁场中运动，磁感应强度B为定值，根据BS知：只要回

8、路中相对磁场的正对面积改变量S0，则磁通量一定改变，回路中一定有感应电流产生当圆环以过圆心且垂直于圆环平面的轴顺时针转动时，圆环相对磁场的正对面积始终为零，因为S0，因而无感应电流产生，A错误；当圆环水平向右平动时，同样S0，因而无感应电流产生，B错误；当圆环以mn为轴转动时，圆环相对磁场的正对面积改变量S仍为零，回路中仍无感应电流，C错误；当圆环以pq为轴转动时，圆环相对磁场的正对面积发生了改变，回路中产生了感应电流，D正确对楞次定律和右手定则的理解及应用1楞次定律中“阻碍”的含义2感应电流方向判断的两种方法(1)用楞次定律判断(2)用右手定则判断该方法适用于部分导体切割磁感线判断时注意掌心

9、、四指、拇指的方向：掌心磁感线垂直穿入；拇指指向导体运动的方向；四指指向感应电流的方向多维探究 考向1线圈类感应电流方向的判断1如图1018甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示在0时间内，直导线中电流向上，则在T时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力的合力方向分别是()图1018A顺时针，向左 B逆时针，向右C顺时针，向右 D逆时针，向左B在0时间内，直导线中电流向上，由题图乙知，在T时间内，直导线电流方向也向上，根据安培定则知，导线右侧磁场的方向垂直纸面向里，电流逐渐增大，则磁场逐渐增强，根据楞次定律，金属线框中产生逆时针方向的感应电

10、流根据左手定则，金属线框左边受到的安培力方向向右，右边受到的安培力向左，离导线越近，磁场越强，则左边受到的安培力大于右边受到的安培力，所以金属线框所受安培力的合力方向向右，故B正确，A、C、D错误(2017杭州模拟)如图所示，匀强磁场垂直圆形线圈指向纸内，a、b、c、d为圆形线圈上等距离的四点，现用外力在上述四点将线圈拉成正方形，且线圈仍处在原先所在平面内，则在线圈发生形变的过程中()A线圈中将产生abcda方向的感应电流B线圈中将产生adcba方向的感应电流C线圈中感应电流方向无法判断D线圈中无感应电流A周长一定时，圆形的面积最大本题线圈面积变小，磁通量变小，有感应电流产生由楞次定律可知线圈

11、中将产生顺时针方向的感应电流故A正确 考向2平动切割类2如图1019所示，和是一对异名磁极，ab为放在其间的金属棒ab和cd用导线连成一个闭合回路当ab棒向右运动时，cd金属棒受到向下的安培力下列说法正确的是() 【导学号：84370433】图1019A由此可知d端电势高于c端电势B由此可知是S极C由此可知是N极D当cd棒向下运动时，ab导线受到向左的安培力C根据题意可知：cd中电流的方向由cd，c端电势高于d端，A错误；ab中电流的方向由ba，对ab应用右手定则可知是N极，是S极，B错误，C正确当cd棒向下运动时，回路中会产生由dc的电流，则ab中电流的方向由ab，根据左手定则可知，ab受的

12、安培力向右，D错误 考向3转动切割类3(多选)如图10110所示，在直线电流附近有一根金属棒ab，当金属棒以b端为圆心，以ab为半径，在过导线的平面内匀速旋转到达图中的位置时()图10110Aa端聚积电子Bb端聚积电子C金属棒内电场强度等于零D棒ab两端的电势abBD根据右手定则可确定棒b端聚积电子，A错，B对；由于a、b两端存在电势差，ab，故金属棒中电场强度不等于零，C错，D对反思总结应用楞次定律判断感应电流方向的一般步骤(1)确定原磁场方向.(2)明确闭合回路中磁通量变化的情况.(3)应用楞次定律的“增反减同”，确定感应电流的磁场的方向.,(4)应用安培定则，确定感应电流的方向.,应用楞

13、次定律的步骤可概括为：一原二变三感四螺旋.“三定则、一定律”的综合应用“三个定则、一个定律”的应用对比名称基本现象因果关系应用的定则或定律电流的磁效应运动电荷、电流产生磁场因电生磁安培定则洛伦兹力、安培力磁场对运动电荷、电流有作用力因电受力左手定则电磁感应部分导体做切割磁感线运动因动生电右手定则闭合回路磁通量变化因磁生电楞次定律母题(多选)如图10111所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，MN的左边有一闭合电路，当PQ在外力的作用下运动时，MN向右运动，则PQ所做的运动可能是()图10111A向右加速运动 B向左加速运动C向右减速运动 D向左减速运动【自主思考】(1)

14、如何判断MN所在处的磁场方向？由MN的运动方向，如何进一步判断MN中的电流方向？提示根据安培定则、左手定则(2)如何判断线圈L1中的磁场方向和L2中磁场的方向及变化情况？提示根据安培定则判断L1中的磁场方向，再由楞次定律判断L2中磁场的方向及变化(3)如何判断PQ的运动情况？提示已知L2中的磁场方向及变化情况，可根据安培定则和右手定则判断PQ的运动情况BCMN向右运动，说明MN受到向右的安培力，因为ab在MN处的磁场垂直纸面向里MN中的感应电流由MNL1中感应电流的磁场方向向上；若L2中磁场方向向上减弱PQ中电流为QP且减小向右减速运动；若L2中磁场方向向下增强PQ中电流为PQ且增大向左加速运

15、动母题迁移(多选)两根相互平行的金属导轨水平放置于如图10112所示的匀强磁场中，在导轨上接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法中正确的是()图10112A导体棒CD内有电流通过，方向是DCB导体棒CD内有电流通过，方向是CDC磁场对导体棒CD的作用力向左D磁场对导体棒AB的作用力向左BD两个导体棒与两根金属导轨构成闭合回路，分析出磁通量增加，结合安培定则判断回路中感应电流的方向是BACDB.以此为基础，再根据左手定则进一步判断CD、AB的受力方向，经过比较可得B、D正确(多选)如图所示装置中，cd杆原来静止当ab杆做如下哪些运动时，cd杆将向右移动()

16、A向右匀速运动 B向右加速运动C向左加速运动 D向左减速运动BDab匀速运动时，ab中感应电流恒定，L1中磁通量不变，穿过L2的磁通量不变，L2中无感应电流产生，cd保持静止，A错误；ab向右加速运动时，L2中的磁通量向下增大，通过cd的电流方向向下，cd向右移动，B正确；同理可得C错误，D正确楞次定律推论的综合应用母题如图10113所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是()图10113A线圈a中将产生俯视时顺时针方向的感应电流B穿过线圈a的磁通量变小C线

17、圈a有扩张的趋势D线圈a对水平桌面的压力N将增大D通过螺线管b的电流如图所示，根据右手螺旋定则判断出螺线管b所产生的磁场方向竖直向下，滑片P向下滑动，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路电流增大，所产生的磁场的磁感应强度增强，根据楞次定律可知，线圈a中所产生的感应电流的磁场方向竖直向上，再由右手定则可得线圈a中的电流方向为俯视逆时针方向，A错误；由于螺线管b中的电流增大，所产生的磁感应强度增强，线圈a中的磁通量应变大，B错误；根据楞次定律可知，线圈a将阻碍磁通量的增大，因此，线圈a有缩小且远离螺线管的趋势，线圈a对水平桌面的压力将增大，C错误，D正确如图所示装置，在cdef区域内存在垂直纸面向里

18、的变化的匀强磁场，要求线圈a对桌面的压力大于本身重力，则cdef内的磁感应强度随时间变化的关系可能是()B若a对桌面的压力大于本身重力，则b中的感应电流应增加，由IN知增大，所以只有B图正确母题迁移 迁移1磁体靠近两自由移动的金属环1如图10114所示，两个相同的轻质铝环套在一根水平光滑绝缘杆上，当一条形磁铁向左运动靠近两环时，两环的运动情况是()图10114A同时向左运动，间距增大B同时向左运动，间距减小C同时向右运动，间距减小D同时向右运动，间距增大B根据“来拒去留”可知，两环同时向左运动，又因两环中产生同向的感应电流，相互吸引，故两环间距又减小，B正确 迁移2磁体靠近面积可变的金属线圈2

19、.(多选)如图10115所示，光滑固定的金属导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时() 【导学号：84370434】图10115AP、Q将相互靠拢BP、Q将相互远离C磁铁的加速度仍为gD磁铁的加速度小于gAD根据楞次定律的另一种表述感应电流的效果总要反抗产生感应电流的原因本题中“原因”是回路中磁通量的增加，归根结底是磁铁靠近回路，“效果”便是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠近所以，P、Q将互相靠近且磁铁的加速度小于g，应选A、D. 迁移3磁体先靠近又远离金属线圈3. 如图10116所示，质量为m的铜质小闭合线圈静置于粗糙水平桌面上当一个

20、竖直放置的条形磁铁贴近线圈，沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高、匀速经过时，线圈始终保持不动则关于线圈在此过程中受到的支持力FN和摩擦力Ff的情况，以下判断正确的是()图10116AFN先大于mg，后小于mgBFN一直大于mgCFf先向左，后向右D线圈中的电流方向始终不变A条形磁铁向右运动的过程中，线圈中的磁通量先增加后减小，为阻碍磁通量的变化，线圈先有向下的运动趋势，后有向上的运动趋势，故FN先大于mg，后小于mg，A项正确，B项错误；条形磁铁相对线圈一直向右运动，为阻碍相对运动，线圈有向右运动的趋势，故摩擦力Ff一直向左，C项错误；线圈中的磁通量先增加后减小，据楞次定律可知，感应电流的方向(俯视)先逆时针后顺时针，D项错误反思总结四个常用推论,对楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为感应电流的“效果”总是阻碍产生感应电流的原因，可由以下四种方式呈现：(1)阻碍原磁通量的变化，即“增反减同”.(2)阻碍相对运动，即“来拒去留”.(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势，即“增缩减扩”.(4)阻碍原电流的变化(自感现象)，即“增反减同”.