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1、专题十电磁感应,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,(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,磁通量,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，后来磁感应强度的 方向恰好
2、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., t, t, t, t, t,关系，可以与运动学中的 v、v、,可能很小；当很小时，,可能不为零,(2)三者变化关系的比较：、,的大小没有直接的,v t,类比,当很大时，,可能很大，,当0，,当按正弦规律变化时，最大则, t,0；反之，当,0 时,最大.磁通量的变化率, t,是t 图象上某点切线的,斜率,(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，
3、指的是“感应电流反抗着产生感应电流的那个 原因”,考点2,楞次定律和右手定则,1楞次定律,引起感应电流的磁通量,(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,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
4、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,题组1,对应考点1,1(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
5、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
6、 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(,),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
7、 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 答案：C,题组2,对应考点2,4如图 1012 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(,),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
8、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,图 1012,5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(,),图 1013 A流过 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,解析：根据右手定则，可判断PQ 作
9、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 1014，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 (,),图 1014,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,答案：B,1(2010 年广州调研)如图 1015 所示
10、，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 (,),图 1015,A断开电键 K，ab 中有感应电流 B闭合电键 K，ab 中有感应电流 C无论断开还是闭合电键 K，ab 中都有感应电流 D无论断开还是闭合电键 K，ab 中都没有感应电流,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
11、，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,),图 1016,此时的磁通量和磁通量的变化率分别是( A0，0 B0，Bab DBab，Bab,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零,1一个共有 10 匝的闭合矩
12、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,1(双选，2011 年山东卷)了解物理规律的发现过程，学会 像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要以下,符合事实的是(,),A焦耳发现了电流热效应的规律 B库仑总结出了点电荷间相互作用的规律 C楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相
13、互关 系的序幕 D牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落 体运动是匀变速直线运动,解析：1840 年英国科学家焦耳发现了电流热效应的规律； 库仑总结出了点电荷间相互作用的规律；法拉第发现了电磁感 应现象，拉开了研究电与磁关系的序幕；伽利略通过将斜面实 验合理外推，间接证明了自由落体运动的规律,答案：AB,2(双选，2011 年上海卷)如图 1017，磁场垂直于纸面， 磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布一铜 制圆环用丝线悬挂于 O 点，将圆环拉至位置 a 后无初速度释放，,在圆环从 a 摆向 b 的过程中(,),A感应电流方向先逆时针后 顺时针再逆时针 B感应电流方向一直是
14、逆时针 C安培力方向始终与速度方向相反,D安培力方向始终沿水平方向,图 1017,解析：分两组研究先看感应电流方向，根据法拉第电磁 感应定律，铜制圆环内磁通量先向里并增大，铜制圆环感应电 流的磁场向外，感应电流为逆时针；铜制圆环越过最低点过程 中，铜制圆环内磁通量向里的减小，向外的增大，所以铜制圆 环感应电流的磁场向里，感应电流为顺时针；越过最低点以后， 铜制圆环内磁通量向外并减小，所以铜制圆环感应电流的磁场 向外，感应电流为逆时针再看安培力方向，根据左手定则， 铜制圆环所受安培力因为左右不等，合力方向始终沿水平方向 A、D 正确,答案：AD,3(2011 年江苏卷)如图 1018 所示，固定
15、的水平长直 导线中通有电流 I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边,),与导线平行线框由静止释放，在下落过程中( A穿过线框的磁通量保持不变 B线框中感应电流方向保持不变 C线框所受安培力的合力为零,D线框的机械能不断增大,图 1018,解析：因为磁感应强度随线框下落而减小，所以磁通量也 减小，A 错误；因为磁通量随线框下落而减小，根据楞次定律， 感应电流的磁场与原磁场方向相同，所以感应电流的方向不变， B 正确；感应电流在磁场中受安培力作用，上框边比下框边始 终处于较强的磁场区域，线框所受安培力的合力向上不为零， C 错误；下落过程中克服安培力做功，机械能因转化为内能而 减小，D 错误,答案：B,
