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1、第1讲电磁感应现象楞次定律考点一电磁感应现象的判断1磁通量(1)概念：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积S和B的乘积。(2)公式：BS。(3)单位：1 Wb1_Tm2。(4)物理意义：相当于穿过某一面积的磁感线的条数。2电磁感应现象(1)电磁感应现象当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有感应电流产生的现象。(2)产生感应电流的条件条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化。特例：闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动。(3)产生电磁感应现象的实质电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合则产生感应电流；如果回路不闭合，则只产生感应电动势，而不产生感应电流。(4)能量转
2、化发生电磁感应现象时，机械能或其他形式的能转化为电能。思维诊断(1)磁通量虽然是标量，但有正、负之分。()(2)当导体切割磁感线运动时，导体中一定产生感应电流。()(3)穿过线圈的磁通量与线圈的匝数无关。()(4)电路中磁通量发生变化时，就一定会产生感应电流。()答案：(1)(2)(3)(4)题组训练1.磁通量的计算在一空间有方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场，如图所示，垂直纸面向外的磁场分布在一半径为a的圆形区域内，垂直纸面向里的磁场分布在除圆形区域外的整个区域，该平面内有一半径为b(ba)的圆形线圈，线圈平面与磁感应强度方向垂直，线圈与半径为a的圆形区域是同心圆。从某时刻起磁感应强度
3、大小开始减小到，则此过程中该线圈磁通量的变化量的大小为()A.B(b2a2)BB(b22a2)CB(b2a2) DB(b22a2)解析：计算磁通量时，磁感线既有垂直纸面向外的，又有垂直纸面向里的，所以可以取垂直纸面向里的方向为正方向。磁感应强度大小为B时线圈磁通量1B(b2a2)Ba2，磁感应强度大小为时线圈磁通量2B(b2a2)Ba2，因而该线圈磁通量的变化量的大小为|21|B(b22a2)，故选项D正确。答案：D2磁通量变化的理解如图所示 ，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由平移到，第二次将金属框绕cd边翻转到，设先后两次通过金属框的磁通量变化量大小分别为1和2，则(
4、)A12，两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现B12，两次运动中线框中均有沿abcda方向电流出现C12，两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现D12，两次运动中线框中均有沿abcda方向电流出现解析：设金属框在位置的磁通量为1，金属框在位置的磁通量为，由题可知：1|，2|，所以金属框的磁通量变化量大小12，由安培定则知两次磁通量均向里减小，所以由楞次定律知两次运动中线框中均出现沿adcba方向的电流，C对。答案：C3产生感应电流的条件(多选)下列情况能产生感应电流的是()A如图甲所示，导体AB顺着磁感线运动B如图乙所示，条形磁铁插入或拔出线圈时C如图丙所示，小螺线管A插入大螺线
5、管B中不动，开关S一直接通时D如图丙所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通，当改变滑动变阻器的阻值时解析：A中导体AB顺着磁感线运动，穿过闭合电路的磁通量没有发生变化，无感应电流，故选项A错误；B中条形磁铁插入线圈时，线圈中的磁通量增加，拔出时线圈中的磁通量减少，都有感应电流产生，故选项B正确；C中开关S一直接通，回路中为恒定电流，螺线管A产生的磁场稳定，螺线管B中的磁通量无变化，线圈中不产生感应电流，故选项C错；D中开关S接通，滑动变阻器的阻值变化使闭合回路中的电流变化，螺线管A的磁场变化，螺线管B中的磁通量变化，线圈中产生感应电流，故选项D正确。答案：BD方法技巧判断电磁感应
6、现象能否发生的一般流程考点二楞次定律的应用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。(2)适用范围：适用于一切回路磁通量变化的情况。(3)楞次定律中“阻碍”的含义2右手定则(1)内容：磁感线穿入右手手心。大拇指指向导体运动的方向。其余四指指向感应电流的方向。(2)适用范围：适用于部分导体切割磁感线。思维诊断(1)电路中磁通量发生变化时，就一定会产生感应电流。()(2)感应电流的磁场总是与原磁场方向相反。()(3)楞次定律和右手定则都可以判断感应电流的方向，二者没什么区别。()答案：(1)(2)(3)如图所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的
7、条形磁铁，磁铁的S极朝下。在将磁铁的S极插入线圈的过程中()A通过电阻的感应电流的方向为由a到b，线圈与磁铁相互排斥B通过电阻的感应电流的方向为由b到a，线圈与磁铁相互排斥C通过电阻的感应电流的方向为由a到b，线圈与磁铁相互吸引D通过电阻的感应电流的方向为由b到a，线圈与磁铁相互吸引解析：将磁铁的S极朝下插入线圈的过程中，通过线圈的磁场方向向上，且增强，由楞次定律知，感应电流的磁场要阻碍原磁场的增加，则通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互排斥。答案：B题组训练1楞次定律的应用如图所示为一个圆环形导体，圆心为O，有一个带正电的粒子沿图中的直线从圆环表面匀速飞过，则环中的感应电流的情况
8、是()A沿逆时针方向B沿顺时针方向C先沿逆时针方向后沿顺时针方向D先沿顺时针方向后沿逆时针方向解析：由于带正电的粒子没有沿圆环的直径运动，所以它产生的磁场的磁感线穿过圆环时不能抵消，所以穿过圆环的磁通量开始时向外增加，然后向外减少，根据楞次定律，圆环中感应电流的方向先沿顺时针方向，后沿逆时针方向，故只有选项D正确。答案：D2右手定则的应用如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个矩形闭合导线框abcd沿纸面由位置1匀速运动到位置2。则()A导线框进入磁场时，感应电流方向为abcdaB导线框离开磁场时，感应电流方向为adcbaC导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右D导线框进
9、入磁场时，受到的安培力方向水平向左解析：导线框进入磁场时，cd边切割磁感线，由右手定则可知，电流方向为adcba，这时由左手定则可判断cd边受到的安培力方向水平向左，A错，D对；在导线框离开磁场时，ab边处于磁场中且在做切割磁感线运动，同样用右手定则和左手定则可以判断电流的方向为abcda，这时安培力的方向仍然水平向左，B、C错。答案：D方法技巧利用楞次定律判断感应电流的方向考点三楞次定律的拓展应用对楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因：(1)阻碍原磁通量的变化“增反减同”；(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”；(
10、4)阻碍原电流的变化(自感现象)“增反减同”。题组训练1阻碍磁感通量变化如图所示，ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导体线圈，当滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动的过程中，线圈ab将()A静止不动B顺时针转动C逆时针转动D发生转动，但电源的极性不明，无法确定转动方向解析：题图中的两个通电的电磁铁之间的磁场方向总是水平的，当滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动的过程中，电路的电流是增大的，两个电磁铁之间的磁场的磁感应强度也是增大的，闭合导体线圈中的磁通量是增大的，线圈在原磁场中所受的磁场力肯定使线圈向磁通量减小的方向运动，显然只有顺时针方向的运动才能使线圈中的磁通量减小。答案：B2阻碍相对
11、运动如图所示，两个相同的轻质铝环套在一根水平光滑绝缘杆上，当一条形磁铁向左运动靠近两环时，两环的运动情况是()A同时向左运动，间距增大B同时向左运动，间距减小C同时向右运动，间距减小D同时向右运动，间距增大解析：当条形磁铁向左靠近两环时，两环中的磁通量均增加。根据楞次定律，两环的运动都要阻碍磁铁相对环的运动，即阻碍“靠近”，那么两环都向左运动。又由于两环中的感应电流方向相同，两环相互吸引，且磁铁对右环的斥力较大，故右环向左运动的速度较大，所以两环间距离要减小，故只有选项B正确。答案：B3面积“增缩减扩”通电螺线管置于闭合金属环a的轴线上，当螺线管中电流I减小时()A环有缩小的趋势以阻碍原磁通量
12、的减小B环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的减小C环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的增大D环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的增大解析：穿过环a的磁感线既有向右的(通电螺线管内部)，也有向左的(通电螺线管外部)，总的水平向右。电流不变时，环a面积越大，通过它的磁通量越小。由于I减小，穿过闭合金属环的磁通量变小，通电螺线管在环a的轴线上，所以环通过缩小面积来阻碍原磁通量的减小，所以A正确。答案：A1(多选)(2014上海卷)如图，匀强磁场垂直于软导线回路平面，由于磁场发生变化，回路变为圆形。则该磁场()A逐渐增强，方向向外B逐渐增强，方向向里C逐渐减弱，方向向外D逐渐减弱，方向向里解析：软导线回路变为圆，线圈平
13、面的面积变大，根据楞次定律可知，回路中感应电流要阻碍通过线圈平面磁通量的减小，说明穿过线圈平面向里或向外的磁感应强度在逐渐减弱，A、B项错误，C、D项正确。答案：CD2(2014全国卷新课标14)在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是()A将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化B在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化C将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化D绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化解析：本题以
14、验证“由磁产生电”设想的实验为背景，主要考查电磁感应现象。产生感应电流必须满足的条件：电路闭合；穿过闭合电路的磁通量要发生变化。选项A、B电路闭合，但磁通量不变，不能产生感应电流，故选项A、B不能观察到电流表的变化；选项C满足产生感应电流的条件，也能产生感应电流，但是等我们从一个房间到另一个房间后，电流表中已没有电流，故选项C也不能观察到电流表的变化；选项D满足产生感应电流的条件，能产生感应电流，可以观察到电流表的变化，所以选项D。答案：D3.(2016海南单科4)如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直面内，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()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：根据楞次定律，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
