《2016届高三物理大一轮复习教学讲义：第九章-电磁感应-第一节》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2016届高三物理大一轮复习教学讲义：第九章-电磁感应-第一节（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2016高考导航 考纲展示1电磁感应现象2磁通量3法拉第电磁感应定律4楞次定律5自感、涡流说明：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 热点视角1感应电流的产生条件、方向判断和电动势的简单计算，磁感应强度、磁通量、电动势、电压、电流随时间变化的图象，以及感应电动势、感应电流随线框位移变化的图象，是高频考点，以选择题为主2滑轨类问题、线框穿越有界匀强磁场、电磁感应中的能量转化等综合问题，能很好地考查考生的能力，备受命题专家的青睐第一节电磁感应现象楞次定律一、磁通量1定义：在磁感应强度为
2、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.3单位：1 Wb1_Tm2.4标矢性：磁通量是标量，但有正、负1.(多选)如图所示，ab是水平面上一个圆的直径，cd为平行于ab的弦，在过ab的竖直平面内有一通电导线ef，且ef平行于ab，下列情况下，穿过圆的磁通量发生变化的是() A导线中电流变大Bef竖直向上平移C以ab为轴转过90Def水平移动到弦cd上方答案：CD二、电磁感应1电磁感应现象当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有电流产生，这种现象称为电磁感应现象2产生感应电流的条件(1)电路闭合；(2)磁通量变化3能量转化发生电磁感应现象时，机械能或其他形式的能转化为电能
3、特别提醒：无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，线圈中就有感应电动势产生2.(多选)下列情形中金属框或线圈中能产生感应电流的是()答案：BCD三、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通量的变化(2)适用情况：所有的电磁感应现象2右手定则(1)内容：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个平面内，让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导体运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向(2)适用情况：导体切割磁感线产生感应电流3.(多选)下列各图是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，由线圈
4、和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中正确的是()答案：CD考点一电磁感应现象的判断判断电路中能否产生感应电流的一般流程： (单选)如图所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一个磁感应强度为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，一定能在轨道回路里产生感应电流的是()Aab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(090)解析ab向右运动，回路面积增大，减小，
5、cos 增大，由BScos 知，增大，故A正确同理可判断B、C、D中不一定变化，不一定产生感应电流答案A总结提升判断能否产生电磁感应现象，关键是看回路的磁通量是否发生了变化磁通量的变化量21有多种形式，主要有：(1)S、不变，B改变，这时BSsin ；(2)B、不变，S改变，这时SBsin ；(3)B、S不变，改变，这时BS(sin 2sin 1)1.(单选)如图所示的条形磁铁的上方放置一矩形线框，线框平面水平且与条形磁铁平行，则线框在由N端匀速平移到S端的过程中，线框中的感应电流的情况是()A线框中始终无感应电流B线框中始终有感应电流C线框中开始有感应电流，当线框运动到磁铁中部上方时无感应电
6、流，以后又有了感应电流D开始无感应电流，当运动到磁铁中部上方时有感应电流，后来又没有感应电流答案：B考点二楞次定律的理解及应用 学生用书P1751楞次定律中“阻碍”的含义2应用楞次定律判断感应电流方向的步骤(多选)(2015南京模拟)匀强磁场方向垂直纸面，规定垂直纸面向里的方向为正，磁感应强度B随时间t变化的规律如图甲所示在磁场中有一细金属圆环，圆环平面位于纸面内，如图乙所示令I1、I2、I3分别表示Oa、ab、bc段的感应电流，f1、f2、f3分别表示电流为I1、I2、I3时，金属环上很小一段受到的安培力则()AI1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向BI2沿逆时针方向，I3沿顺时针方向Cf1方向
7、指向圆心，f2方向指向圆心Df2方向背离圆心向外，f3方向指向圆心解析在Oa段，磁场垂直纸面向里且均匀增强，根据楞次定律可判断产生的感应电流的方向是逆时针的，同理，ab、bc段产生的感应电流的方向是顺时针的，A正确，B错；根据左手定则可判断Oa、ab、bc段对应金属圆环上很小一段受到的安培力的方向，f1、f3方向指向圆心，而f2背离圆心向外，C错，D正确. 答案AD2.(单选)(2015南昌模拟)1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”.1982年，美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验，他设想，如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超
8、导线圈，那么，从上向下看，超导线圈上将出现()A先是逆时针方向的感应电流，然后是顺时针方向的感应电流B先是顺时针方向的感应电流，然后是逆时针方向的感应电流C顺时针方向持续流动的感应电流D逆时针方向持续流动的感应电流解析：选D.当磁单极子从上向下靠近超导线圈时，线圈中的磁通量增加，且磁场方向从上向下，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向从下向上，再由安培定则可确定感应电流方向为逆时针；当磁单极子远离超导线圈时，超导线圈中的磁通量减少，且磁场方向从下向上，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向从下向上，再由安培定则可确定感应电流方向为逆时针，因此线圈中产生的感应电流方向不变，又由于超导线圈没有电阻，不消
9、耗电能，所以超导线圈中的电流不会消失，选项D正确，A、B、C均错误考点三“一定律三定则”的综合应用 1“三个定则与一个定律”的比较名称基本现象应用的定则或定律电流的磁效应运动电荷、电流产生磁场安培定则磁场对电流的作用磁场对运动电荷、电流有作用力左手定则电磁感应部分导体做切割磁感线运动右手定则闭合回路磁通量变化楞次定律2.应用技巧无论是“安培力”还是“洛伦兹力”，只要是涉及磁力都用左手判断“电生磁”或“磁生电”均用右手判断(单选)置于匀强磁场中的金属圆盘中央和边缘各引出一根导线，与套在铁芯上部的线圈A相连套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平导轨上，如图所示导轨上有一根金属棒ab处在垂直于
10、纸面向外的匀强磁场中下列说法正确的是()A圆盘顺时针加速转动时，ab棒将向右运动B圆盘顺时针匀速转动时，ab棒将向右运动C圆盘顺时针减速转动时，ab棒将向右运动D圆盘逆时针加速转动时，ab棒将向左运动解析由右手定则知，圆盘顺时针加速转动时，感应电流从圆心流向边缘，线圈A中产生的磁场方向向下且磁场增强由楞次定律知，线圈B中的感应磁场方向向上，由右手螺旋定则知，ab棒中感应电流方向由ab.由左手定则知，ab棒受的安培力方向向左，将向左运动故A错；同理B、D错，C对答案C3.(多选)如图所示，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，
11、MN向右运动，则PQ所做的运动可能是()A向右加速运动B向左加速运动C向右减速运动 D向左减速运动解析：选BC.MN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且增大向左加速运动方法技巧楞次定律推论的应用楞次定律中“阻碍”的含义可以理解为感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因，推论如下：(1)阻碍原磁通量的变化“增反减同”；(2)阻碍相对运动“来拒去留”；(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势“增缩减扩”；(4)阻碍原电
12、流的变化(自感现象)“增反减同”(多选)如图所示，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()AP、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g解析法一：设磁铁下端为N极，如图所示，根据楞决定律可判断出P、Q中的感应电流方向如图所示，根据左手定则可判断P、Q所受安培力的方向可见，P、Q将相互靠拢由于回路所受安培力的合力向下，由牛顿第三定律知，磁铁将受到向上的反作用力，因而加速度小于g.当磁铁下端为S极时，根据类似的分析可得到相同的结果，所以，本题应选A、D；法二：根据楞次定律的另一种表述感应电
13、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将相互靠拢且磁铁的加速度小于g，应选A、D.答案AD4.(单选)(2014高考广东卷)如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块()A在P和Q中都做自由落体运动B在两个下落过程中的机械能都守恒C在P中的下落时间比在Q中的长D落至底部时在P中的速度比在Q中的大解析：选C.小磁块在铜管中下落，产生电磁感应现象，根据楞次定律的推论阻碍相对运动可知，小磁块下落过程中受到向上的电磁阻力
14、，而在塑料管中下落，没有电磁感应现象，小磁块做自由落体运动，故C正确1(单选)(2015惠州调研)如图所示，甲、乙两个矩形线圈同处在纸面内，甲的ab边与乙的cd边平行且靠得较近，甲、乙两线圈分别处在垂直纸面方向的匀强磁场中，穿过甲的磁场的磁感应强度为B1，方向指向纸面内，穿过乙的磁场的磁感应强度为B2，方向指向纸面外，两个磁场可同时变化，当发现ab边和cd边之间有排斥力时，磁场的变化情况可能是()AB1变小，B2变大BB1变大，B2变大CB1变小，B2变小DB1不变，B2变小解析：选A.ab边与cd边有斥力，则两边通过的电流方向一定相反，由楞次定律可知，当B1变小，B2变大时，ab边与cd边中的电流方向相反2(单选)(2015北京朝阳模拟)某同学设计了一个电磁冲击钻，其原理示意图如图所示，若发现钻头M突然向右运动，则可能是()A开关S由断开到闭合的瞬间B开关S由闭合到断开的瞬间C保持开关S闭合，变阻器滑片P加速向右滑动D保持开关S闭合，变阻器滑片P匀速向右滑动解析：选A.若发现钻头M突然向右运
