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1、电磁感应现象、楞次定律考点一电磁感应现象的理解和判断1磁通量(1)BS.(2)适用条件：匀强磁场S为垂直磁场的有效面积(3)磁通量是标量(填“标量”或“矢量”)(4)物理意义：相当于穿过某一面积的磁感线的条数如图1所示，矩形abcd、abba、abcd的面积分别为S1、S2、S3，匀强磁场的磁感应强度B与平面abcd垂直，则：图1通过矩形abcd的磁通量为BS1cos 或BS3.通过矩形abcd的磁通量为BS3.通过矩形abba的磁通量为0.(5)磁通量变化：21.2电磁感应现象(1)当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中有感应电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫作电磁感应(2
2、)感应电流产生的条件穿过闭合电路的磁通量发生变化3实质产生感应电动势，如果电路闭合，则有感应电流如果电路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流技巧点拨1(多选)如图2所示，一轻质绝缘横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动，老师拿一条形磁体插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象及现象分析正确的是()图2A磁体插向左环，横杆发生转动B磁体插向右环，横杆发生转动C磁体插向左环，左环中不产生感应电动势和感应电流D磁体插向右环，右环中产生感应电动势和感应电流答案BD2如图3所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面
3、，且与竖直方向的夹角为.在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是()图3Aab向右运动，同时使减小B使磁感应强度B减小，角同时也减小Cab向左运动，同时增大磁感应强度BDab向右运动，同时增大磁感应强度B和角(090)答案A解析设此时回路面积为S，据题意，磁通量BScos ，S增大，减小，cos 增大，则增大，A正确；B减小，减小，cos 增大，可能不变，B错误；S减小，B增大，可能不变，C错误；S增大，B增大，增大，cos 减小，可能不变，D错误考点二感应电流方向的判定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：一切电磁感应现象2右手定则(
4、1)内容：如图4，伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向图4(2)适用情况：导线切割磁感线产生感应电流技巧点拨1用楞次定律判断(1)楞次定律中“阻碍”的含义：(2)应用楞次定律的思路：2用右手定则判断该方法只适用于导体切割磁感线产生的感应电流，注意三个要点：(1)掌心磁感线穿入；(2)拇指指向导体运动的方向；(3)四指指向感应电流的方向例题精练3如图5所示，一个N极朝下的条形磁体竖直下落，恰能穿过水平放置的固定矩形导线框，则()图5A磁体经过位置时，线框中感应电流沿abcd方向；经过位
5、置时，线框中感应电流沿adcb方向B磁体经过位置时，线框中感应电流沿adcb方向；经过位置时，线框中感应电流沿abcd方向C磁体经过位置和时，线框中的感应电流都沿abcd方向D磁体经过位置和时，线框中感应电流都沿adcb方向答案A解析当磁体经过位置时，穿过线框的磁通量向下且不断增加，由楞次定律可确定感应电流的磁场方向向上，阻碍磁通量的增加，根据右手螺旋定则可判定感应电流应沿abcd方向；同理可判断当磁体经过位置时，感应电流沿adcb方向，故选A.考点三楞次定律的推论内容例证阻碍原磁通量变化“增反减同”磁体靠近线圈，B感与B原方向相反阻碍相对运动“来拒去留”磁体靠近，是斥力磁体远离，是引力使回路
6、面积有扩大或缩小的趋势“增缩减扩”P、Q是光滑固定导轨，a、b是可动金属棒，磁体下移，a、b靠近使闭合线圈远离或靠近磁体“增离减靠”当开关S闭合时，左环向左摆动、右环向右摆动，远离通电线圈自感电动势阻碍原电流的变化“增反减同”合上S，B先亮说明以上五种情况“殊途同归”，实质上都是以不同的方式阻碍磁通量的变化例题精练4.如图6所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的矩形金属线圈当一竖直放置的、磁极不明的条形磁铁从线圈中线AB正上方快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及其在水平方向运动趋势的正确判断是()图6AFN先小于mg后大于mg，运动趋势向右BFN先小于mg后大于mg，运动趋势向
7、左CFN先大于mg后小于mg，运动趋势向右D由于磁铁磁极极性不明，无法判断答案C解析条形磁铁从线圈正上方由左向右运动的过程中，线圈中的磁通量先增大后减小，根据楞次定律的推论“来拒去留”可知，线圈先有向下和向右运动的趋势，后有向上和向右运动的趋势；故线圈受到的支持力先大于重力后小于重力，同时运动趋势向右，C项正确考点四“三定则、一定律”的应用1“三个定则”“一个定律”的比较名称基本现象应用的定则或定律电流的磁效应运动电荷、电流产生磁场安培定则磁场对电流的作用磁场对运动电荷、电流有作用力左手定则电磁感应部分导体做切割磁感线运动右手定则闭合回路磁通量变化楞次定律2.“三个定则”和“一个定律”的因果关
8、系(1)因电而生磁(IB)安培定则；(2)因动而生电(v、BI安)右手定则；(3)因电而受力(I、BF安)左手定则；(4)因磁而生电(S、BI安)楞次定律3解题思路(1)应用楞次定律时，一般要用到安培定则来分析原来磁场的分布情况(2)研究感应电流受到的安培力，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的方向，或者直接应用楞次定律的推论确定(3)“三定则、一定律”中只要是涉及力的判断都用左手判断，涉及“电生磁”或“磁生电”的判断都用右手判断，即“左力右电”例题精练5.如图7所示，在同一水平面内有两根光滑平行金属导轨MN和PQ，在两导轨之间竖直放置通电螺线管，ab和cd是放在导轨上的两根
9、金属棒，它们分别放在螺线管的左、右两侧，保持开关闭合，最初两金属棒处于静止状态当滑动变阻器的滑片向左滑动时，两根金属棒与导轨构成的回路中感应电流方向(俯视图)及ab、cd两棒的运动情况是()图7A感应电流为顺时针方向，两棒相互靠近B感应电流为顺时针方向，两棒相互远离C感应电流为逆时针方向，两棒相互靠近D感应电流为逆时针方向，两棒相互远离答案D解析当滑动变阻器滑片向左滑动时，电路中的电流变大，螺线管的磁场增强，根据安培定则，由电流方向可确定螺线管内的磁场方向垂直导轨向下，由于螺线管处于两棒中间，所以穿过两棒与导轨所围成的回路磁通量变大，并由楞次定律的“增反减同”可得，回路产生逆时针方向的感应电流
10、(俯视)，根据左手定则可判断安培力的方向，故ab棒所受安培力方向向左，cd棒所受安培力方向向右，两棒相互远离，故D正确，A、B、C错误拓展点实验：探究影响感应电流方向的因素1实验设计如图8所示，通过将条形磁体插入或拔出线圈来改变穿过螺线管的磁通量，根据电流表指针的偏转方向判断感应电流的方向图82实验器材电流表、条形磁体、螺线管、电池、开关、导线、滑动变阻器等3实验现象相对运动情况原磁场方向向下向下向上向上的变化情况增加减小减小增加线圈中感应电流的方向自下而上自上而下自下而上自上而下感应电流的磁场方向(线圈中)向上向下向上向下感应电流的磁场方向与原磁场方向的关系相反相同相同相反4.实验结论当穿过
11、线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场的方向相反；当穿过线圈的磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场的方向相同5注意事项实验前应先查明电流的流向与电流表指针偏转方向之间的关系，判断的方法是：采用如图9所示的电路，把一节干电池与电流表串联，由于电流表量程较小，所以在电路中应接入滑动变阻器R，用限流接法，电池采用旧电池，开关S采用瞬间接触，记录指针偏转方向图9例题精练6如图10所示是“研究电磁感应现象”的实验装置图10(1)将图中所缺导线补接完整(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后把线圈A迅速从线圈B中拔出时，电流计指针将_(选填“向右偏”“向左偏”或“不偏转”
12、)答案(1)见解析图(2)向左偏解析(1)探究电磁感应现象实验电路分两部分，要使原线圈产生磁场必须对其通电，故电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路，灵敏电流计与副线圈组成另一个闭合电路，如图所示(2)闭合开关瞬间，通过线圈B的磁通量增大，感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的增大，感应电流磁场方向和原磁场方向相反，灵敏电流计指针向右偏，而把A从B中拔出来时，通过线圈B的磁通量减小，感应电流的磁场要阻碍原磁场磁通量的减小，感应电流方向与闭合开关瞬间的感应电流方向相反，故灵敏电流计指针向左偏综合练习一选择题（共7小题）1（仓山区校级期中）如图甲所示，通电螺线管右侧有一金属圆环，在螺线管中通入如图乙
13、所示的正弦交变电流，规定甲图中所示电流方向为正方向。在B时刻，金属环（）A磁通量最大B感应电动势为零C感应电流为逆时针方向（从左向右方向观察）D受到水平向左的安培力作用【分析】根据图乙所示图象判断螺线管产生的磁感应强度如何变化，然后判断穿过金属环的磁通量如何变化；应用法拉第电磁感应定律判断感应感应电动势大小；根据楞次定律判断感应电流方向；根据左手定则判断金属环的受力情况。【解答】解：AD、由图乙所示图象可知，在B时刻，螺线管中的电流为零，螺线管产生的磁感应强度为零，穿过金属环的磁通量为零，由于磁感应强度为零此时金属环不受安培力，故AD错误；B、由图乙所示图象可知，B时刻图线的斜率最大，当电流变
14、化率最大时，电流产生的磁感应强度变化率最大，由法拉第电磁感应定律EnnS可知，此时的感应电动势E最大，故B错误；C、由图乙所示图象可知，从A到B过程，通过螺线管的电流减小，电流产生的磁感应强度减小，穿过金属环的磁通量减小；由安培定则可知，磁感应强度向左，根据楞次定律可知金属环中的感应电流产生的磁场向左，由安培定则可知，从左向右方向观察，感应电流为逆时针方向，故C正确；故选：C。【点评】根据图乙所示图象判断电流产生的磁感应强度如何变化是解题的关键；掌握楞次定律与安培定则应用法拉第电磁感应定律即可解题。2（龙子湖区校级月考）如图所示为实验室所用的某种灵敏天平，安装在天平臂一端（图中的右端）的金属片置于蹄形磁铁的两个磁极之间，该装置有利于振动的天平臂迅速平静下来，现因物体放置在秤上引起天平臂的摆动带动金属片上下运动，则以下说法正确的是（）A当金属片上下运动，由于穿过金属片的磁通量没有发生变化，因此金属片中没有感应电流B当金属片上下运动时，金属片中会产生逆时针方向的涡流C当金属片向上运动时，金属片受到向下的磁场力
