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1、高考导航,基础课1 电磁感应现象 楞次定律,知识点一、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_的面积S与B的乘积。 2公式：_。 3单位：1 Wb_。 4公式的适用条件 (1)匀强磁场； (2)磁感线的方向与平面垂直，即BS。 5磁通量的意义 磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数。,垂直,BS,1 Tm2,知识点二、电磁感应现象 1电磁感应现象 当穿过闭合电路的磁通量_时，电路中有_产生的现象。 2产生感应电流的条件 (1)条件：穿过闭合电路的磁通量_。 3产生电磁感应现象的实质 电磁感应现象的实质是产生_，如果回路闭合，则产生_；如果回路不闭合，那么只有_，而无_。,
2、(2)特例：闭合电路的一部分导体在磁场内做_运动。,发生变化,感应电流,发生变化,切割磁感线,感应电动势,感应电流,感应电动势,感应电流,知识点三、楞次定律,阻碍,磁通量,运动方,向,切割,思考判断 (1)1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象。( ) (2)1834年，俄国物理学家楞次总结了确定感应电流方向的定律楞次定律。( ) (3)闭合电路内只要有磁通量，就有感应电流产生。( ) (4)穿过线圈的磁通量和线圈的匝数有关。( ) (5)由楞次定律知，感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反。( ) (6)感应电流的磁场一定阻止引起感应电流的磁场的磁通量的变化。( ),答案
3、(1) (2) (3) (4) (5) (6),电磁感应现象的判断,常见的产生感应电流的三种情况,1磁通量的计算如图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( ),图1,答案 A,2磁场变化现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图2所示连接。下列说法中正确的是( ),图2,A开关闭合后，线圈A插入或拔出线圈B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开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电
4、流计指针静止在中央零刻度 D开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转,解析 开关闭合后，线圈A插入或拔出线圈B都会引起穿过线圈B的磁通量的变化，从而使电流计指针偏转，选项A正确；线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间，线圈B的磁通量会发生变化，电流计指针会偏转，选项B错误；开关闭合后，滑动变阻器的滑片P无论匀速滑动还是加速滑动，都会导致线圈A的电流变化，使线圈B的磁通量变化，电流计指针都会发生偏转，选项C、D错误。 答案 A,3“有效”面积变化(2016上海浦东新区质检)如图所示，矩形线框在磁场内做的各种运动中，能够产生感应电流的是( ),解析 根据产生感应电流的条件
5、，闭合回路内磁通量发生变化才能产生感应电流，只有选项B正确。 答案 B,4感应电流产生条件(2014新课标全国卷，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 产生感应电流的条件是：穿过闭合回路中的磁通量发生变化，引起磁通量变化的
6、原因有闭合回路中的磁场变化；在磁场不变的条件下，闭合回路中的有效面积变化；闭合回路的面积、磁场均变化。选项A、B、C中的闭合回路的面积及回路中的磁场均不变，故选项A、B、C均错误；在选项D中线圈通电或断电的瞬间改变了电流的大小，使另一个闭合回路中的磁场发生变化，故有感应电流产生，选项D正确。 答案 D,电磁感应现象能否发生的判断流程 (1)确定研究的闭合回路。 (2)弄清楚回路内的磁场分布，并确定其磁通量。,方法技巧,楞次定律的理解及应用,1楞次定律中“阻碍”的含义,2应用楞次定律的两点注意 (1)感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向并非总是相同或相反，而是“增反减同”。 (2)由于运动而产
7、生感应电流时，感应电流的效果是阻碍物体间的相对运动，而不是阻碍物体的运动。,1楞次定律的应用某实验小组用如图3所示的实验装置来验证楞次定律，当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时，通过电流表的感应电流方向是( ),图3,AaGb B先aGb，后bGa CbGa D先bGa，后aGb,解析 (1)条形磁铁在穿入线圈的过程中，原磁场方向向下。 (2)穿过线圈向下的磁通量增加。 (3)由楞次定律可知：感应电流的磁场方向向上。 (4)应用安培定则可判断：感应电流的方向为逆时针(俯视)，即由bGa。同理可以判断：条形磁铁穿出线圈的过程中，向下的磁通量减小，感应电流产生的磁场方向向下，感应电流的方向为顺时针(
8、俯视)，即由aGb。 答案 D,2右手定则的应用如图4所示，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动，MN中产生的感应电动势为E1；若磁感应强度增为2B，其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2。则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比E1E2分别为( ),图4,Aca，21 Bac，21 Cac，12 Dca，12,答案 C,3楞次定律的逆应用(2017长沙模拟)如图5所示，一个金属圆环水平放置在竖直向上的匀强磁场中，若要使圆环中产生如图中箭头所示方向的感应电流，下列方法可行的是( ),图5,A仅使匀强磁场的磁感应强度均匀增大 B仅使圆
9、环绕水平轴ab如图转动30 C仅使圆环绕水平轴cd如图转动30 D保持圆环水平并仅使其绕过圆心的竖直轴转动,解析 原磁场的方向向上，圆环中顺时针(从上向下看)方向的感应电流的磁场方向向下，与原磁场的方向相反，所以穿过圆环的磁通量应增大。仅使匀强磁场的磁感应强度均匀增大，穿过圆环的磁通量增大，根据楞次定律可知，圆环产生顺时针(从上向下看)方向的感应电流，选项A正确；仅使圆环绕水平轴ab或cd按题图所示方向转动30，转动过程中穿过圆环的磁通量减小，根据楞次定律可知，圆环中产生逆时针(从上向下看)方向的感应电流，选项B、C错误；保持圆环水平并仅使其绕过圆心的竖直轴转动，穿过圆环的磁通量保持不变，不能
10、产生感应电流，选项D错误。 答案 A,判断感应电流方向的两种方法 方法一 用楞次定律判断(“四步法”),方法技巧,方法二 用右手定则判断 该方法适用于闭合电路的部分导体切割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。,楞次定律推论的应用,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引起感应电流的原因，列表说明如下：,1增反减同如图6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 ( ),图6,A静止不动 B顺
11、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 B,2来距去留(多选)如图7所示，闭合导体环水平固定。条形磁铁S极向下以初速度v0沿过导体环圆心的竖直轴线下落，穿过导体环的过程中，关于导体环中的感应电流及条形磁铁的加速度，下列说法正确的是( ),图7,A从上向下
12、看，导体环中的感应电流的方向先顺时针后逆时针 B从上向下看，导体环中的感应电流的方向先逆时针后顺时针 C条形磁铁的加速度一直小于重力加速度 D条形磁铁的加速度开始小于重力加速度，后大于重力加速度,解析 当条形磁铁的中心恰好位于导体环所在的水平面时，条形磁铁内部向上的磁感线都穿过了导体环，而条形磁铁外部向下穿过导体环的磁通量最少，所以此时刻穿过导体环的磁通量最大，因此全过程导体环中磁通量方向向上，先增大后减小，从上向下看，感应电流方向先顺时针后逆时针，A正确，B错误；导体环中的感应电流产生的磁场始终阻碍条形磁铁运动，所以条形磁铁的加速度一直小于重力加速度，C正确，D错误。 答案 AC,3增缩减扩
13、(2017湖南长郡中学月考)如图8所示，A为水平放置的橡胶圆盘，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8,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
14、金属圆环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，故选B。 答案 B,“三个定则与一个定律”的综合应用 1“三个定则与一个定律”的比较,2.三定则一定律的应用技巧 (1)应用楞次定律时，一般要用到安培定则。 (2)研究感应电流受到的安培力时，一般先用右手定则确定电流方向，再用左手定则确定安培力方向，有时也可以直接应用楞次定律的推论确定。,图9,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,答案 BC,图10,A向右匀速运动 B向右加速运动 C向左加速运动 D向左减速运动 解析 ab匀速运动时，ab中感应电流
15、恒定，L1中磁通量不变，穿过L2的磁通量不变，L2中无感应电流产生，cd保持静止，A错误；ab向右加速运动时，L2中的磁通量向下增大，通过cd的电流方向向下，cd向右移动，B正确；同理可得C错误，D正确。 答案 BD,1(2016海南单科，4)如图11，一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( ),图11,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,2(2016江苏单科，6)(多选)电吉他中电拾音器的基本
