【三维设计】高考物理一轮复习 第九章第1单元电磁感应现象楞次定律 （安徽 北京专）

考考 纲纲 下下 载载1.电电磁感磁感应现应现象象 ()2.磁通量磁通量 ()3法拉第法拉第电电磁感磁感应应定律定律 ()4楞次定律楞次定律 ()5自感、自感、涡涡流流 ()考考 情情 上上 线线高考高考地位地位本章是高考中的必考内容，在本章是高考中的必考内容，在历历年高考中所占分年高考中所占分值较值较高，考高，考查查的的题题型一般多型一般多为选择为选择，考，考查查的的难难度度中等，中等，试题试题的的综综合程度合程度较较高高考点考点点点击击1.感感应电应电流的流的产产生及方向的判定，生及方向的判定，图图像的考像的考查查2法拉第法拉第电电磁感磁感应规应规律的律的应应用用3电电磁感磁感应现应现象与磁象与磁场场、电电路、力学等知路、力学等知识识的的 综综合合思维启动思维启动磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量。磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量。如图如图911所示，通有恒定电流的导线所示，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与闭合线框共面，第一次将线框由位置1平平移到位置移到位置2，第二次将线框绕，第二次将线框绕cd边翻转到边翻转到2，设先后两次通过线框的磁通量变化分别为设先后两次通过线框的磁通量变化分别为图图9111和和2，则，则1_2。提示：提示：设线框在位置设线框在位置1时的磁通量为时的磁通量为1，在位置，在位置2时的磁时的磁通量为通量为2，直线电流产生的磁场在，直线电流产生的磁场在1处比在处比在2处要强。若处要强。若平移线框，则平移线框，则112，若转动线框，磁感线是从，若转动线框，磁感线是从线框的正反两面穿过的，一正一负，因此线框的正反两面穿过的，一正一负，因此212。根据分析知：根据分析知：1vab，则，则abcd回路有电流，电流方向由回路有电流，电流方向由c到到d到到b到到a解析解析由右手定则可判断出由右手定则可判断出A应产生顺时针的电流，故应产生顺时针的电流，故A错。若错。若ab、cd同向且速度大小相同，同向且速度大小相同，ab、cd所围的线圈面所围的线圈面积不变，磁通量不变，故不产生感应电流，故积不变，磁通量不变，故不产生感应电流，故B错。错。若若ab向左，向左，cd向右，则向右，则abcd中有顺时针电流，故中有顺时针电流，故C错。错。若若ab、cd向右运动，但向右运动，但vcdvab，则，则ab、cd所围面积发生变所围面积发生变化，磁通量也发生变化，故同楞次定律可判断出产生由化，磁通量也发生变化，故同楞次定律可判断出产生由c到到d的电流，故的电流，故D正确。正确。答案答案D拓展训练拓展训练2.如图如图919所示，有一个有界匀强磁所示，有一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个闭合的矩形导线框闭合的矩形导线框abcd，沿纸面由位置，沿纸面由位置1(左左)匀速运动到位置匀速运动到位置2(右右)，则，则()图图919A导线框进入磁场时，感应电流的方向为导线框进入磁场时，感应电流的方向为abcdaB导线框离开磁场时，感应电流的方向为导线框离开磁场时，感应电流的方向为adcbaC导线框离开磁场时，受到的安培力水平向右导线框离开磁场时，受到的安培力水平向右D导线框进入磁场时，受到的安培力水平向左导线框进入磁场时，受到的安培力水平向左解析：解析：由右手定则可判断出导线框进入磁场时，感应电流由右手定则可判断出导线框进入磁场时，感应电流方向为方向为adcba，离开磁场时电流方向为，离开磁场时电流方向为abcda，故，故A、B错；由左手定则可判断导线框进错；由左手定则可判断导线框进入磁场时受到的安培力水平向左，离开磁场时，受到的安入磁场时受到的安培力水平向左，离开磁场时，受到的安培力水平向左，故培力水平向左，故C错，错，D对。对。答案：答案：D知识检索知识检索1三个定则的区别三个定则的区别基本基本现现象象应应用的定用的定则则运运动电动电荷、荷、电电流流产产生磁生磁场场安培定安培定则则部分部分导导体切割磁感体切割磁感线线运运动产动产生感生感应应电动势电动势右手定右手定则则磁磁场对场对运运动电动电荷、荷、电电流流产产生作用力生作用力左手定左手定则则2.应用技巧应用技巧三种记忆方法：三种记忆方法：(1)“因动而电因动而电”用右手；用右手；“因电而动因电而动”用左手。用左手。(2)“通电受力用左手，运动生电用右手通电受力用左手，运动生电用右手”。(3)“力力”的最后一笔的最后一笔“丿丿”方向向左，用左手；方向向左，用左手；“电电”的最后一的最后一笔笔“乚乚”方向向右，用右手。方向向右，用右手。典题例析典题例析例例3如图如图9110所示，两个线圈所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向在图套在同一个铁芯上，线圈的绕向在图中已经标出。左线圈连着平行导轨中已经标出。左线圈连着平行导轨M和和N，导轨电阻不计，在导轨垂直方，导轨电阻不计，在导轨垂直方图图9110向上放着金属棒向上放着金属棒ab，金属棒处在垂直于纸面向外的匀强磁，金属棒处在垂直于纸面向外的匀强磁场中。下列说法中正确的是场中。下列说法中正确的是()当金属棒当金属棒ab向右匀速运动时，向右匀速运动时，a点电势高于点电势高于b点，点，c点电点电势高于势高于d点点当金属棒当金属棒ab向右匀速运动时，向右匀速运动时，b点电势高于点电势高于a点，点，c点与点与d点等电势点等电势当金属棒当金属棒ab向右加速运动时，向右加速运动时，b点电势高于点电势高于a点，点，c点电点电势高于势高于d点点当金属棒当金属棒ab向右加速运动时，向右加速运动时，b点电势高于点电势高于a点，点，d点电点电势高于势高于c点点A.B.C.D.思路点拨思路点拨金属棒金属棒ab在磁场中切割磁感线产生感应在磁场中切割磁感线产生感应电流，从而在左边线圈中产生磁场，这个磁场会通过电流，从而在左边线圈中产生磁场，这个磁场会通过铁芯穿过右边的线圈。若磁场变化，则在右边线圈中铁芯穿过右边的线圈。若磁场变化，则在右边线圈中产生感应电动势和感应电流。产生感应电动势和感应电流。解析解析当金属棒当金属棒ab向右匀速运动而切割磁感线时，金属向右匀速运动而切割磁感线时，金属棒中产生恒定感应电动势，由右手定则判断电流方向由棒中产生恒定感应电动势，由右手定则判断电流方向由ab。根据电流从电源。根据电流从电源(ab相当于电源相当于电源)正极流出沿外电路正极流出沿外电路回到电源负极的特点，可以判断回到电源负极的特点，可以判断b点电势高于点电势高于a点。又左线点。又左线圈中的感应电动势恒定，则感应电流也恒定，所以穿过右圈中的感应电动势恒定，则感应电流也恒定，所以穿过右线圈的磁通量保持不变，不产生感应电流，线圈的磁通量保持不变，不产生感应电流，c点与点与d点等电点等电势。势。错错对。当金属棒对。当金属棒ab向右做加速运动时，由右手定向右做加速运动时，由右手定则可推断则可推断ba，电流沿逆时针方向。又由，电流沿逆时针方向。又由EBLv可知金可知金属棒属棒ab两端的两端的E不断增大，那么左边电路中的感应电不断增大，那么左边电路中的感应电流也不断增大，由安培定则可判断它在铁芯中的磁感线方流也不断增大，由安培定则可判断它在铁芯中的磁感线方向是沿逆时针方向的，并且场强不断增强，所以右边的线向是沿逆时针方向的，并且场强不断增强，所以右边的线圈中的向上的磁通量不断增加。由楞次定律可判断右边电圈中的向上的磁通量不断增加。由楞次定律可判断右边电路中的感应电流的方向应沿逆时针，而在右线圈绕成的电路中的感应电流的方向应沿逆时针，而在右线圈绕成的电路中，感应电动势仅产生在绕在铁芯上的那部分线圈上。路中，感应电动势仅产生在绕在铁芯上的那部分线圈上。把这个线圈看做电源，由于电流是从把这个线圈看做电源，由于电流是从c沿内电路沿内电路(即右线圈即右线圈)流向流向d，所以，所以d点电势高于点电势高于c点。点。错错对。对。答案答案B(1)若金属棒若金属棒ab向左减速运动，则向左减速运动，则c、d两点哪点电势高？两点哪点电势高？(2)若保持金属棒若保持金属棒ab不动，磁感应强度均匀增大，则不动，磁感应强度均匀增大，则c、d两两点的电势又会怎样？点的电势又会怎样？解析：解析：(1)ab向左减速运动，由右手定则知电流沿顺时针方向左减速运动，由右手定则知电流沿顺时针方向且减小，由安培定则得右边线圈中的磁场向下减小，由向且减小，由安培定则得右边线圈中的磁场向下减小，由楞次定律知线圈中电流由楞次定律知线圈中电流由d端流出，故端流出，故d点电势高于点电势高于c点。点。(2)回路中磁通量均匀增大，由楞次定律和法拉第电磁感应回路中磁通量均匀增大，由楞次定律和法拉第电磁感应定律知，左侧回路中产生顺时针方向电流，且大小不变；定律知，左侧回路中产生顺时针方向电流，且大小不变；由安培定则知右侧线圈中的磁场不变，即右线圈中无感应由安培定则知右侧线圈中的磁场不变，即右线圈中无感应电流，电势相等。电流，电势相等。答案：答案：(1)d点电势高点电势高(2)电势相等电势相等1(2011山东高考改编山东高考改编)了解物理规律的发现过程，学会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。以下符合史实的是要。以下符合史实的是()A焦耳发现了电流热效应的规律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楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕互关系的序幕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由落体运动是匀变速直线运动解析：解析：焦耳发现了电流的热效应规律，并提出焦耳定律，焦耳发现了电流的热效应规律，并提出焦耳定律，A错误。库仑总结了点电荷间相互作用的规律，提出了库错误。库仑总结了点电荷间相互作用的规律，提出了库仑定律，仑定律，B正确。奥斯特发现了电流的磁效应，正确。奥斯特发现了电流的磁效应，C错。伽错。伽利略将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体利略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，运动是匀变速直线运动，D错。错。答案：答案：B2(2011上海高考改编上海高考改编)如图如图9111，磁场垂直于纸面，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布。一铜制圆环用丝线悬挂于O点，将圆环拉至位置点，将圆环拉至位置a后后无初速释放，在圆环从无初速释放，在圆环从a摆向摆向b的过程中的过程中()图图9111A感应电流方向一直是顺时针感应电流方向一直是顺时针B感应电流方向一直是逆时针感应电流方向一直是逆时针C安培力方向始终与速度方向相反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安培力方向始终沿水平方向解析：解析：圆环从位置圆环从位置a运动到磁场分界线前，磁通量向里增运动到磁场分界线前，磁通量向里增大，感应电流为逆时针；跨越分界线过程中，磁通量由向大，感应电流为逆时针；跨越分界线过程中，磁通量由向里最大变为向外最大，感应电流为顺时针；再摆到里最大变为向外最大，感应电流为顺时针；再摆到b的过的过程中，磁通量向外减小，感应电流为逆时针；由于圆环所程中，磁通量向外减小，感应电流为逆时针；由于圆环所在处的磁场，上下对称，所受安培力竖直方向平衡，因此在处的磁场，上下对称，所受安培力竖直方向平衡，因此总的安培力沿水平方向。总的安培力沿水平方向。答案：答案：D3(2012芜湖检测芜湖检测)绕有线圈的铁芯直绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套着一个立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环，线圈与电源、电键相连，如铝环，线圈与电源、电键相连，如图图9112所示。线圈上端与电源所示。线圈上端与电源正极相连，闭合电键的瞬间，铝环正极相连，闭合电键的瞬间，铝环图图9112向上跳起。则下列说法中正确的是向上跳起。则