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1、专题十电磁感应,续表,第 1 讲 电磁感应现象楞次定律,考点 1,电磁感应现象,1电磁感应,电磁感应,感应电流,磁通量,(1)定义：只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路 中就有电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做_， 产生的电流叫做_. (2)条件：闭合回路中的_发生变化,2引起磁通量变化的常见情况,(1)电路中部分导线做切割磁感线运动或回路面积 S 变化导,致变化,(2)回路中磁感应强度 B 随时间或位置变化导致变化 (3)线圈在磁场中转动(B 与 S 的夹角发生变化)导致变化 注意：磁通量的变化，应注意方向的变化，如某一面积为 S 的回路原来的磁感应强度垂直纸面向里，后来磁感应强
2、度的 方向恰好与原来相反，则回路中磁通量的变化为 2BS，而不是 零.,3正确区分磁通量、磁通量的变化量和磁通量的变化率 (1)三者的区别.,磁通量的变化率,【跟踪训练】 1(双选)关于感应电动势和感应电流，下列说法中正确的,是(,),A只有当电路闭合， 且穿过电路的磁通量发生变化时， 电路中才有感应电动势 B只有当电路闭合，且穿过电路的磁通量发生变化时， 电路中才有感应电流 C不管电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化， 电路中就有感应电动势 D不管电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化， 电路中就有感应电流,解析：不管电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变 化，电路中就有感应电动
3、势，因此 A 选项错误，C 选项正确 电路中要想有感应电流，则电路必须闭合，且穿过电路的磁通 量要发生变化，所以 B 选项正确，D 选项错误,答案：BC,2如图 1011 所示，在通电直导线的正下方有矩形导,),线框，导线框在下列运动中能产生感应电流的是( 图 1011 A导线框在水平方向向右匀速运动 B导线框在水平方向向右加速运动 C导线框以直导线为轴旋转 D导线框向直导线靠近,解析：通电直导线产生的磁场是距离导线越近的地方磁场 越强，磁感线越密，导线框在水平方向向右匀速运动或者导线 框在水平方向向右加速运动或者导线框以直导线为轴旋转，都 没有改变导线框到通电直导线的距离，因此穿过导线框的磁
4、通 量没有发生变化，所以不能产生感应电流，A、B、C 选项错误 导线框向直导线靠近，使穿过导线框的磁通量增加，因此导线 框中产生感应电流，D 选项正确,答案：D,3下列说法正确的是(,),C,A磁通量越大，磁通量的变化率越大 B磁通量的变化量越大，磁通量的变化率越大 C磁通量的变化率越大，磁通量的变化越快 D磁通量越大，磁通量的变化量越大 解析：磁通量的变化率是反映磁通量变化快慢的，与磁通 量本身的大小以及磁通量变化量的大小没有直接关系，A、B 选项错误磁通量的变化率越大，则磁通量变化得越快，C 选 项正确磁通量大小与磁通量的变化量无关，D 选项错误,考点 2,楞次定律和右手定则,1楞次定律,
5、引起感应电流的磁通量,(1)内容：感应电流的磁场总要阻碍_ 的变化 注意：“阻碍”不是“阻止”，而只是延缓了原磁通量的 变化，电路中的磁通量还是在变化的实质上，楞次定律中的 “阻碍”二字，指的是“感应电流反抗着产生感应电流的那个 原因”,(2)表现形式有四种,阻碍原磁通量的变化“增反减同” 阻碍物体间的相对运动“来拒去留” 阻碍闭合回路的面积变化“增缩减扩” 阻碍原电流的变化(自感)“增反减同” (3)应用楞次定律的步骤 明确原来的磁场方向,判断穿过(闭合)电路的磁通量是增加还是减少 根据楞次定律确定感应电流(感应电动势)的方向,用安培定则(右手螺旋定则)来确定感应电流(感应电动势),的方向,
6、2右手定则：伸开右手，让拇指跟其余四指垂直，并且都 跟手掌在一个平面内，让磁感线垂直从手心进入，并使拇指指 向导体运动方向，这时四指所指的方向就是_的方向.,3正确区分楞次定律与右手定则的关系,感应电流,导体运动切割磁感线产生感应电流是磁通量发生变化引起 感应电流的特例，所以判定电流方向的右手定则也是楞次定律 的特例用右手定则能判定的，一定也能用楞次定律判定，只 是不少情况下，不如用右手定则判定来得方便简单反过来， 用楞次定律能判定的，并不是用右手定则都能判断出来如闭 合圆形导线中的磁场逐渐增强，用右手定则就难以判定感应电 流的方向；相反，用楞次定律就很容易判定出来,【跟踪训练】 4如图 10
7、12 所示，两个闭合圆形线圈 A、B 的圆心 重合，放在同一水平面内，线圈 B 中通以图中所示的交变电流， 设 t0 时刻电流沿逆时针方向(图中箭头所示)对于线圈 A，,),在 t1t2 时间内，下列说法中正确的是( 图 1012,A有顺时针方向的电流，且有扩张的趋势 B有顺时针方向的电流，且有收缩的趋势 C有逆时针方向的电流，且有扩张的趋势 D有逆时针方向的电流，且有收缩的趋势 答案：D,5如图 1013 所示，同一平面内的三条平行导线串有 两个电阻 R 和 r，导体棒 PQ 与三条导线接触良好匀强磁场的 方向垂直纸面向里导体棒的电阻可忽略当导体棒向左滑动,时，下列说法正确的是(,),A流过
8、 R 的电流由 d 到 c，流过 r 的电流由 b 到 a B流过 R 的电流由 c 到 d，流过,r 的电流由 b 到 a,C流过 R 的电流由 d 到 c，流过 r 的电流由 a 到 b D流过 R 的电流由 c 到 d，流过 r 的电流由 a 到 b,图 1013,解析：根据右手定则，可判断 PQ 作为电源，Q 端电势高， 在 PQcd 回路中，电流为逆时针方向，即流过 R 的电流为由 c 到 d，在电阻 r 的回路中，电流为顺时针方向，即流过 r 的电 流为由 b 到 a.当然也可以用楞次定律，通过回路的磁通量的变 化判断电流方向,答案：B,热点,楞次定律的综合应用,【例题】如图 10
9、14，均匀带正电的绝缘圆环 a 与金属 圆环 b 同心共面放置，当 a 绕 O 点在其所在平 面内旋转时，b 中产生顺时针方向的感应电流，,且具有收缩趋势，由此可知，圆环 a (),A顺时针加速旋转 C逆时针加速旋转,B顺时针减速旋转 D逆时针减速旋转 图 1014,解析：本题用逆向解题法设 A 选项正确，当带正电的绝 缘圆环 a 顺时针加速旋转时，相当于顺时针方向电流，并且在 增大，根据右手定则，其内(金属圆环 a 内)有垂直纸面向里的 磁场，其外(金属圆环 b 处)有垂直纸面向外的磁场，并且磁场 的磁感应强度在增大，金属圆环 b 包围的面积内的磁场的总磁 感应强度垂直纸面向里(因为向里的比
10、向外的磁通量多，向里的 是全部，向外的是部分)而且增大，根据楞次定律，b 中产生的 感应电流的磁场垂直纸面向外，磁场对电流的作用力向外，所 以 b 中产生逆时针方向的感应电流，根据左手定则，磁场对电,流的作用力向外，所以具有扩张趋势，所以 A 错误；同样的方 法可判断 B 选项正确；而 C 选项，b 中产生顺时针方向的感应 电流，但具有扩张趋势；而 D 选项，b 中产生逆时针方向的感 应电流，但具有收缩趋势所以本题选 B.,答案：B,【触类旁通】 1(2010 年广州调研)如图 1015 所示，在匀强磁场中 的矩形金属轨道上，有等长的两根金属棒 ab 和 cd，它们以相,同的速度匀速运动，则
11、(,),A断开开关 S，ab 中有感应电流 B闭合开关 S，ab 中有感应电流 C无论断开还是闭合开关 S，ab,中都有感应电流,D无论断开还是闭合开关 S，ab 中都没有感应电流,图 1015,解析：金属棒 ab 和 cd，是在同一匀强磁场中，以相同的 速度匀速运动，这就是说金属棒 ab 和 cd 两端的感应电动势大 小相等，极性相同，因此断开电键 K 时，两感应电动势恰好抵 消，金属棒 ab 和 cd 之间不能形成感应电流；而当电键 K 闭 合时，两产生电动势的金属棒刚好并联，经右边环路可形成感 应电流，故选 B.,答案：B,易错点,磁通量和磁通量的变化率,【例题】如图 1016 所示，长
12、为 a、宽为 b 的矩形线圈， 在磁感应强度为 B 的匀强磁场中垂直于磁场的 OO轴以恒定 的角速度旋转，设 t0 时刻，线圈平面与磁场方向平行，则,),此时的磁通量和磁通量的变化率分别是( A0，0 B0，Bab,C0，,DBab，Bab,图 1016,错解分析：有同学误认为 t0 时刻，线圈平面与磁场方向 平行，磁通量为零，对应的磁通量的变化率也为零，选 A. 磁通量BS(S是线圈垂直磁场的面积)，磁通量的变化 量21,两者的物理意义截然不同,不能理解为磁通量 为零，磁通量的变化率也为零,正确解析：实际上，线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的 OO轴转动时,产生交变电动势EEmaxcostBab
13、cost.当 t0 时，cost1，虽然磁通量0，但是电动势有最大值，,选项为B.,指点迷津：磁通量和磁通量的变化率是两个不同的概念， 磁通量变化率是描述磁通量变化快慢的物理量.磁通量BS,(S是线圈垂直磁场的面积)，磁通量的变化率, t,【纠错强化】,1一个共有 10 匝的闭合矩形线圈，总电阻为 10 、面积 为 0.04 m2，置于水平面上若线框内的磁感应强度在 0.02 s 内， 由垂直纸面向里，从 1.6 T 均匀减少到零，再反向均匀增加到 2.4 T则在此时间内，线圈内导线中的感应电流大小为多少， 从上向下俯视，线圈中电流的方向如何？,解：根据法拉第电磁感应定律，得感应电动势,由楞次定律，可知从上向下俯视，电流为顺时针方向,
