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1、第十一章 电磁感应研读考纲明方向考纲要求复习指南内容要求考情分析：电磁感应是历年高考考查的重点，题型多为选择题和计算题。选择题主要考查有关电磁感应现象的定性分析、感应电动势的计算及各种相关的图象问题；计算题主要考查电磁感应与电路、能量、动量、动力学等结合的综合问题。命题趋势：1会继续考查应用楞次定律和右手定则判定感应电流的方向。2结合各种图象(t图象、Bt图象等)，考查感应电流方向、感应电动势的计算。3会继续考查电磁感应与电路、能量、动量、动力学等结合的综合问题，特别是电磁感应与生产、生活实际的结合。电磁感应现象磁通量法拉第电磁感应定律楞次定律自感、涡流重读教材定方法1.P7图4.27，要使电
2、流表偏转，摇绳的两同学应南北站立还是东西站立？提示：东西站立。2P7问题与练习T1，甲、乙、丙三种情况，哪种产生感应电流？哪种产生感应电动势？提示：乙、丙产生感应电动势，丙产生感应电流。3P9问题与练习T7，为使MN棒中不产生感应电流，磁感应强度B与t的关系如何？提示：由B0l2Bl(lvt)，得B。4P11阅读教材，思考：感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反吗？提示：不一定。5P12思考与讨论导体棒AB中的感应电流沿什么方向？提示：沿AB。6P13问题与练习T4，线圈在B位置时，穿过它的磁通量为零，产生的感应电流也为零吗？提示：磁通量为零，感应电流不为零。7P16阅读教材，思考：E
3、Blv中，l指导线实际长度吗？提示：不是。l是有效切割长度。8P16思考与讨论感应电动势是加强了电源产生的电流，还是削弱了它？是有利于线圈的转动，还是阻碍了线圈的转动？提示：根据楞次定律可知，感应电动势削弱了电源产生的电流，阻碍了线圈的转动。9P20思考与讨论导体棒哪端电势高？若外接用电器，导体棒电流沿什么方向？此时导体棒中哪端电势高？提示：C端电势高；电流从DC；C端电势高。10P23图4.64，思考：开关S断开后灯泡A中的电流方向是什么？提示：从右向左。11P23图4.65，图甲中，若开关S断开，电流表示数立即变为零还是逐渐变为零？提示：立即变为零。12P24阅读“磁场的能量”。13P27
4、图4.77，连接正负接线柱的导线有什么作用？提示：使电流表中形成闭合电路，起到电磁阻尼作用，预防指针振动过大。第50讲电磁感应现象楞次定律基础命题点一电磁感应现象一、磁通量1磁通量(1)定义：磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积。(2)公式：BS(BS)；单位：韦伯(Wb)。(3)矢标性：磁通量是标量，但有正负。2磁通量的变化量：21。3磁通量的变化率(磁通量变化的快慢)：磁通量的变化量与所用时间的比值，即，与线圈的匝数无关。4磁通量发生变化的三种常见情况(1)磁感应强度不变，回路的有效面积改变。(2)有效面积不变，磁感应强度改变。(3)磁感应强度和有效面积都改变。二、电磁感应现象1电磁
5、感应现象：当穿过闭合回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，产生的电流称为感应电流。2产生感应电流的条件(1)电路闭合；(2)磁通量发生变化。3实质：电磁感应现象的实质是产生感应电动势，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。1. 磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量，如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合线框共面，第一次将线框由位置1平移到位置2，第二次将线框绕cd边翻转到位置2，设先后两次通过线框的磁通量变化量大小分别为1和2，则() A12 B12C12。将闭合线框从位置1平移到位置2，磁感线是从闭合线框的同一面穿过的，所以
6、1|21|12；将闭合线框从位置1绕cd边翻转到位置2，磁感线分别从闭合线框的正反两面穿过，所以2|(2)1|12(以原来穿过的方向为正方向，则后来从另一面穿过的方向为负方向)。故正确选项为C。2教材母题(人教版选修32 P8T3)如图所示，垂直于纸面的匀强磁场局限在虚线框内，闭合线圈由位置1穿过虚线框运动到位置2。线圈在运动过程中什么时候有感应电流，什么时候没有感应电流？为什么？变式子题图中能产生感应电流的是()答案B解析A项中线圈不是闭合的，不能产生感应电流；B项中回路的面积增大，穿过回路的磁通量增大，能够产生感应电流；C项中由于直导线在线圈对称轴的正上方，所以穿过线圈的磁通量等于0，电流
7、增大，穿过线圈的磁通量仍然是0，不能产生感应电流；D项中线圈整体沿垂直于匀强磁场方向运动，穿过线圈的磁通量始终最大且没有发生变化，不能产生感应电流。故选B。3(2019北京人大附中高三期末)(多选)如图所示，将带铁芯的线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端连接到灵敏电流计上，把线圈A放进线圈B的里面。下列说法正确的()A开关闭合后，线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转B线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转C线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间电流计指针向相反的方向偏转D开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才会偏转答案AC解析开关
8、闭合后，线圈A插入或拔出时穿过B的磁通量都会发生变化，产生感应电流，引起电流计指针偏转，A正确；线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间，穿过B的磁通量会发生变化，产生感应电流，电流计指针会偏转，B错误；线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间，穿过B的磁通量分别会增加和减小，且磁通量的方向相同，故会产生相反方向的感应电流，电流计指针向相反的方向偏转，C正确；开关闭合后，滑动变阻器的滑片P无论如何滑动，线圈A中电流都会变化，穿过B的磁通量都会发生变化，产生感应电流，电流计指针都会偏转，D错误。基础命题点二感应电流的方向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。
9、(2)适用范围：一切电磁感应现象。(3)应用楞次定律的思路：2右手定则(1)内容：如图所示，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：导线切割磁感线产生感应电流。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、电流有作用力因磁受力左手定则电磁感应闭合回路磁通量变化因磁生电楞次定律部分导体做切割磁感线运动因动生电右手定则3“三定则一定律”的应用对比1教材母题(人教版选修32 P13T3)在如图中CDEF是金属
10、框，框内存在着如图所示的匀强磁场。当导体AB向右移动时，请用楞次定律判断ABCD和ABFE两个电路中感应电流的方向。变式子题 (2017全国卷)如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是() APQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向BPQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向CPQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向DPQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向答案D解析金属杆P
11、Q突然向右运动，在运动开始的瞬间，闭合回路PQRS中磁场方向垂直纸面向里，磁通量增大，由楞次定律可判断，闭合回路PQRS中感应电流产生的磁场垂直纸面向外，由安培定则可判断感应电流方向为逆时针；由于闭合回路PQRS中感应电流产生的磁场方向垂直纸面向外，与原磁场方向相反，则T中磁通量减小，由楞次定律可判断，T中感应电流产生的磁场方向垂直纸面向里，由安培定则可知T中感应电流方向为顺时针，D正确。2. (多选)两根互相平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，在导轨上导体棒AB和CD可以自由滑动。当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法正确的是() ACD内有电流通过，方向是DCBCD向左运动C磁
12、场对CD作用力向左D磁场对AB作用力向左答案AD解析AB在外力F作用下向右做切割磁感线运动，根据右手定则判断可知AB内电流的方向是BA，故CD内电流的方向是DC，所以A正确。由左手定则可知D正确，B、C错误。能力命题点楞次定律的理解及推论1楞次定律中“阻碍”的含义2楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为电磁感应的效果总要阻碍引起电磁感应的原因，列表举例说明如下内容例证阻碍原磁通量变化“增反减同”磁铁靠近线圈，B感与B原反向阻碍相对运动“来拒去留”磁铁靠近，是斥力磁铁远离，是引力使回路面积有扩大或缩小的趋势“增缩减扩”P、Q是光滑固定导轨，a、b是可动金属棒，磁铁下移，回路面积应减小，a、b靠近B减
13、小，线圈扩张阻碍原电流的变化“增反减同”合上S，B先亮如图甲所示，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A中通以如图乙所示的变化电流，t0时电流的方向为顺时针方向(如图中箭头所示)，在t1t2时间内，对于线圈B，下列说法中正确的是()A线圈B内有顺时针方向的电流，且线圈B有扩张的趋势B线圈B内有顺时针方向的电流，且线圈B有收缩的趋势C线圈B内有逆时针方向的电流，且线圈B有扩张的趋势D线圈B内有逆时针方向的电流，且线圈B有收缩的趋势解析t1t2时间内，线圈A中的电流方向为逆时针方向，根据安培定则可知在线圈A内部产生的磁场方向向外，线圈外部产生的磁场方向向里，线圈B内的合磁通量是
14、向外的。由于线圈A中的电流增大，故穿过线圈B的磁通量增加，因而根据楞次定律和安培定则，在线圈B中将产生顺时针方向的感应电流，由楞次定律的推论可知，线圈B有扩张的趋势。故A正确。答案A线圈大小的变化趋势常有两种判断方法(1)微元法：取线圈B上一小段导线，若取足够小，则可看成一条直线段，根据其中感应电流的方向，所在处磁场的方向及左手定则，可知该段导线的受力方向，以此推出线圈是有收缩的趋势还是有扩张的趋势。(2)推论法：电磁感应的效果总要阻碍引起电磁感应的原因。本题中电磁感应的效果是线圈B中的感应电流受到的安培力，原因是线圈B中磁通量的增加，只有线圈B受到的安培力使其扩张才能阻碍磁通量的增加。如图所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈，当一竖直放置的通有恒定电流的螺线管沿线圈中线AB正上方等高快速通过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向的运动趋势，下列说法中正确的是() AFN先小于mg后大于mg，运动趋势向左B
