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1、专题九 电磁感应,第1讲 电磁感应现象 楞次定律,一、电磁感应现象,1.磁通量,乘积,磁感线条数,(1)定义：在匀强磁场中，磁感应强度 B 与垂直于磁场方向的面积 S 的_叫做穿过这个平面的磁通量，简称磁通.(2)意义：穿过某一面积的_的多少.,(3)定义式：_，式中 Scos 为面积 S 在垂直于磁场方向的平面上投影的大小，是 S 所在平面的法线,方向与磁场方向的夹角.,BScos ,标量,(4)磁通量是_，有正负，其正负表示与规定的正方向是相同还是相反.若磁感线沿相反方向穿过同一平面，且正向磁感线条数为1，反向磁感线条数为2，则总磁通量12.(5)单位：韦伯，符号是 Wb.1 Wb1 Tm
2、2.,2.电磁感应(1)定义：只要穿过闭合回路的_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,电磁感应,感应电流,磁通量,【基础检测】1.如图 9-1-1 所示，正方形线圈 abcd 位于纸面内，边长为 L，匝数为 N，过 ab 中点和 cd 中点的连线 OO恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁感应强度为,B，则穿过线圈的磁通量为(,),A.,BL22,B.,NBL22,D.NBL2,C.BL2答案：A,图 9-1-1,二、楞次定律和右手定则,1.楞次定律,感应电流,垂直,掌心,(1)内容：感应电流
3、具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起_的磁通量的变化.(2)适用情况：所有电磁感应现象.2.右手定则(1)内容：伸开右手，让大拇指与四指_，并与手掌在同一平面内，让磁感线垂直穿过_，大拇指指向_的方向，其余四指所指方向即为_,的方向.,导线运动,感应电流,(2)适用情况：导线切割磁感线产生感应电动势.,【基础检测】2.如图 9-1-2 所示，一圆形金属线圈放置在水平桌面上，匀强磁场垂直桌面竖直向下，过线圈上 A 点作切线OO，OO与线圈在同一平面上.在线圈以 OO为轴翻,),转 180的过程中，线圈中电流流向(A.始终由 ABCAB.始终由 ACBAC.先由 ACBA 再由 ABCAD
4、.先由 ABCA 再由 ACBA答案：A,图 9-1-2,考点 1,对磁通量的理解与计算,【考题题组】1.(多选，2015 年新课标卷)1824 年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”.实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图 9-1-3 所示.实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动,起来，但略有滞后.下列说法正确的是(,),图 9-1-3,A.圆盘上产生了感应电动势,B.圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动,C.在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的,磁通量发生了变化,D.圆盘中的自由电子随圆盘一起
5、运动形成电流，此电,流产生的磁场导致磁针转动,解析：当圆盘转动时，圆盘的半径切割磁针产生的磁场的磁感线，产生感应电动势，选项 A 正确；如图 D59 所示，铜圆盘上存在许多小的闭合回路，当圆盘转动时，穿过小的闭合回路的磁通量发生变化，回路中产生感应电流，根据楞次定律，感应电流阻碍其相对运动，但抗拒不了相对运动，故磁针会随圆盘一起转动，但略有滞后，选项 B正确，D 错误；在圆盘转动过程中，由于圆盘面积不变，距离磁铁的距离不变，故整个圆盘的磁通量没有变化，选项 C 错误.,答案：AB,图 D59,(续表),2.判断感应电流方向的两种方法,方法一方法二,用楞次定律判断用右手定则判断,该方法适用于切割
6、磁感线产生的感应电流.判断时注意掌心、拇指、四指的方向：(1)掌心磁感线垂直穿入；(2)拇指指向导体运动的方向；(3)四指指向感应电流的方向.,A.不管下端是何极性，两棒均向外相互远离,B.不管下端是何极性，两棒均相互靠近,C.如果下端是 N 极，两棒向外运动，如果下端是 S,极，两棒相向靠近,D.如果下端是 S 极，两棒向外运动，如果下端是 N,极，两棒相向靠近,答案：B,考点 3,右手定则、左手定则和安培定则,重点归纳1.三个定则的区别,2.相互联系,(1)电流可以产生磁场，当电流的磁场发生变化时，也,会发生电磁感应现象.,(2)感应电流在原磁场中也要受安培力，这是确定感应,电流阻碍“相对
7、运动”的依据.,(3)有些综合问题中，有时要同时应用三个定则.,【考题题组】3.(2017 年东北三省五校联考)如图 9-1-5 所示，圆环 形导体线圈 a 平放在水平桌面上，在 a 的正上方固定一竖 直螺线管 b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连 接成如图所示的电路.若将滑动变阻器的滑片 P 向下滑动，,下列表述正确的是(,),A.线圈 a 中将产生俯视顺时针方向的 感应电流B.穿过线圈 a 的磁通量减少C.线圈 a 有扩张的趋势,图 9-1-5,D.线圈 a 对水平桌面的压力 FN 将增大 答案：D,4.(2017 年湖南长郡中学月考)如图 9-1-6 所示，A 为水平放置的橡胶圆
8、盘，在其侧面均匀带有负电荷，在 A 正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环 B(丝线未画出)，使 B 的环面与圆盘 A 平行，其轴线与圆盘 A 的轴线重合.现使圆盘 A 由静止开始绕其轴线按图中箭头方向加速转动，则,(,),图 9-1-6,A.金属圆环 B 有扩张的趋势，丝线受到的拉力增大B.金属圆环 B 有收缩的趋势，丝线受到的拉力减小C.金属圆环 B 有扩张的趋势，丝线受到的拉力减小D.金属圆环 B 有收缩的趋势，丝线受到的拉力增大解析：带电圆盘加速转动时，形成顺时针方向(从上往下看)的电流，根据右手螺旋定则可知，在圆盘上方形成的磁场方向向下，由于加速转动，所以电流增大，磁场增强，穿过金属圆环
9、B 的磁通量增大，根据楞次定律可知，金属圆环 B 有缩小的趋势，且金属圆环 B 有向上的运动趋势，所以丝线受到的拉力减小，故 B 正确.答案：B,图 9-1-7,易错点 忽略磁通量的正负号导致错误,例题：如图917所示，通有恒定电流的导线与闭合金属框abcd共面，第一次将金属框由位置平移到位置，第二次将金属框由位置绕cd边翻转到位置，设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为1和2，则( )A12B12C12 D12,正解分析：设线框在位置、时的磁通量分别为1、2，直线电流产生的磁场在处比在处要强，12.将线框从位置平移到位置，磁感线是从线框的同一面穿过的，所以1|21|12；将线框从位置绕cd边
10、翻转到位置，磁感线分别从线框的正、反两面穿过，所以2|(2)1|12.故选A. 答案：A,指点迷津：磁通量BScos ，公式中是线圈所在平面的法线与磁感线方向的夹角若90时，为正；若 90时，为负，所以磁通量有正负之分，磁通量的正负符号既不表示大小关系，也不表示方向，只为处理问题方便而使用解题时易忽略磁通量的正负而导致错误,【触类旁通】(2016 年海南卷)如图 9-1-8 所示，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距.两导线中通有大小,),相等、方向向下的恒定电流.若(图 9-1-8,A.金属环向上运动，则环上的感应电流方向为顺时针,方向,B.金属环向下运动，则环上的感应电流方向为顺时针,方向,C.金属环向左侧直导线靠近，则环上的感应电流方向,为逆时针方向,D.金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向,为逆时针方向,解析：当金属圆环上、下移动时，穿过圆环的磁通量不发生变化，故没有感应电流产生，故选项 A、B 错误；当金属圆环向左移动时，则穿过圆环的磁场垂直纸面向外并且增强，故根据楞次定律可以知道，产生的感应电流为顺时针，故选项 C 错误；当金属圆环向右移动时，则穿过圆环的磁场垂直纸面向里并且增强，故根据楞次定律可以知道，产生的感应电流为逆时针，故选项 D 正确.,答案：D,
