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1、,第九章电磁感应, 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,2016高考导航,第九章电磁感应, 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
2、青睐,第九章电磁感应,第一节电磁感应现象楞次定律,第九章电磁感应,一、磁通量 1定义：在磁感应强度为B的_中，与磁场方向_的面积S和B的乘积 2公式：_. 3单位：1 Wb_. 4标矢性：磁通量是_量，但有正、负,匀强磁场,垂直,BS,1Tm2,标,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90 Def水平移动到弦cd上方,CD,二、电磁感应 1电磁感应现象 当穿过闭合电路的_发生变化时，电路中有电流产
3、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_；(2)磁通量_ 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_,磁通量,闭合,变化,电能,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 ( ),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_引起感应电流的_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_进入，并使拇 指指向_的方向，这时四指所指
4、的方向就是感应电流的方向 (2)适用情况：_产生感应电流,阻碍,磁通量,掌心,导体运动,导体切割磁感线,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(),CD,考点一 电磁感应现象的判断,考点二 楞次定律的理解及应用,考点三 “一定律三定则”的综合应用,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
5、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(),A,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B Dab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，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,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
6、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(),B,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,考点二楞次定律的理解及应用 1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
7、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(),AD,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
8、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.,2.(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导线圈，那么，从上向下看，超导线圈上将出现(),D,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：当磁单极子
9、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,运动电荷、电流产生磁场,安培定则,磁场对运动电荷、电流有作用力,左手定则,部分导体做切割磁感线运动,右
10、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处在垂直于纸面向外的匀强磁场中下列说法正确的是(),C,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
11、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,3.(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，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,BC,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
12、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g D磁铁的加速度小于g,AD,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
13、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.,4.(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：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，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,C,本部分内容讲解结束,按ESC键退出全屏播放,
