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1、2022年高考物理大一轮复习第十章电磁感应第27讲电磁感应现象楞次定律学案考纲要求考情分析命题趋势1.电磁感应现象2磁通量3楞次定律xx全国卷，15高考对本节内容的考查主要是以选择题的形式考查电磁感应现象、楞次定律等考点，试题难度一般不大，但命题情境形式多样，因此对本节内容的复习要注意从本质上理解把握电磁感应产生条件1磁通量(1)定义匀强磁场中，磁感应强度(B)与_垂直_于磁场方向的面积(S)的乘积叫做穿过这个面积的磁通量，简称磁通，我们可以用穿过这一面积的磁感线条数的多少来形象地理解(2)公式_BS_.在国际单位制中，磁通量的单位是_韦伯_，符号是！Wb#(3)磁通密度垂直穿过单位面积的_磁
2、感线_的条数，叫做磁通密度，即B，磁感应强度又称磁通密度2电磁感应现象(1)产生感应电流的条件穿过闭合电路的_磁通量_发生变化(2)产生感应电动势的条件无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的_磁通量_发生变化，线圈中就有感应电动势产生，产生感应电动势的那部分导体相当于_电源_(3)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3感应电流方向的判定(1)右手定则内容：伸开_右手_，使拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在同一平面内，让磁感线从_手心垂直_进入，并使拇指指向_导体运动_的方向，这时四指所指的方向就
3、是_感应电流_的方向适用范围：适用于判断闭合电路中的部分导体切割磁感线产生感应电流的情况(2)楞次定律内容，感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要_阻碍_引起感应电流的磁通量的变化适用情况：所有_电磁感应_现象1判断正误(1)穿过线圈的磁通量与线圈的匝数无关()(2)闭合电路内只要有磁通量，就有感应电流产生()(3)穿过电路的磁通量发生变化，电路中不一定有感应电流产生()(4)当导体切割磁感线运动时，导体中一定产生感应电流()(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碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化()(7)回路不闭合，穿过回路的磁
4、通量变化时，也会产生“阻碍”作用()2MN、GH为光滑的水平平行金属导轨，ab、cd为跨在导轨上的两根金属杆，匀强磁场垂直穿过MN、GH所在的平面，如图所示，则(D)A若固定ab，使cd向右滑动，则abdc回路有电流，电流方向由a到b到d到cB若ab、cd以相同的速度一起向右滑动，则abdc回路有电流，电流方向由c到d到b到aC若ab向左、cd向右同时运动，则abdc回路电流为零D若ab、cd都向右运动，且两棒速度vcdvab，则abdc回路有电流，电流方向由c到d到b到a一对电磁感应现象的理解1磁通量发生变化的三种常见情况(1)磁场强弱不变，回路面积改变(2)回路面积不变，磁场强弱改变(3)
5、回路面积和磁场强弱均不变，但二者的相对位置发生改变2判断电磁感应现象是否发生的流程例1(多选)用如图所示的实验装置研究电磁感应现象，下列说法正确的是(AC)A当把磁铁N极向下插入线圈时，电流表指针发生偏转B当把磁铁N极从线圈中拔出时，电流表指针不发生偏转C保持磁铁在线圈中相对静止时，电流表指针不发生偏转D若磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，电流表指针发生偏转解析当把磁铁N极向下插入线圈时，穿过线圈中的磁通量在变化，故线圈中会产生感应电流，电流表指针发生偏转，选项A正确；当把磁铁N极从线圈中拔出时，线圈中也会产生感应电流，故选项B错误；保持磁铁在线圈中相对静止时，线圈中的磁通量没变化，故无感应电
6、流产生，所以电流表指针不发生偏转，选项C正确；若磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，线圈与磁铁没有相对运动，故穿过线圈的磁通量也不变，电路中无感应电流，电流表指针不发生偏转，选项D错误二感应电流方向的判断1感应电流方向判断的两种方法方法一用楞次定律判断方法二用右手定则判断该方法适用于部分导体切割磁感线判断时注意掌心、四指、拇指的方向：(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2楞次定律和右手定则的关系(1)从研究对象上说，楞次定律研究的是整个闭合回路，右手定则研究的是闭合电路中的一部分导体，即一段导体做切割磁感线运动的情况(2)从适用范围上说，楞次定律适用于
7、磁通量变化引起感应电流的各种情况(包括一部分导体做切割磁感线运动的情况)，右手定则只适用于一段导体在磁场中做切割磁感线运动的情况因此，右手定则是楞次定律的一种特殊情况一般来说，若导体不动，回路中磁通量变化，应该用楞次定律判断感应电流方向而不能用右手定则；若是回路中一部分导体做切割磁感线运动产生感应电流，用右手定则判断较为简单，用楞次定律进行判断也可以，但较为麻烦应用楞次定律判断感应电流方向的步骤例2如图所示，一水平放置的矩形线圈abcd在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，从图中的位置经过位置到位置，位置和都很靠近.在这个过程中，线圈中感应电流(A)A沿abcd流动B沿
8、dcba流动C由到是沿abcd流动，由到是沿dcba流动D由到是沿dcba流动，由到是沿abcd流动解析由条形磁铁的磁场可知，线圈在位置时穿过闭合线圈的磁通量最少，为零，故线圈从位置到位置，从下向上穿过线圈的磁通量在减少，线圈从位置到位置，从上向下穿过线圈的磁通量在增加，根据楞次定律可知，感应电流的方向都是沿abcd流动三楞次定律的推论应用楞次定律中“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.内容例证阻碍原磁通量变化“增反减同”磁铁靠近线圈，B感与B原反向阻碍相对运动“来拒去留”磁铁靠近，是斥力磁铁远离，是引力使回路面积有扩大或缩小的趋势“增缩减扩”P、Q
9、是光滑固定导轨，a、b是可动金属棒，磁铁下移，面积应减小，a、b靠近例3(多选)如图所示，光滑固定的金属导轨M、N水平放置两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时(AD)AP、Q将相互靠拢BP、Q将相互远离C磁铁的加速度仍为g D磁铁的加速度小于g解析根据楞次定律的另一种表述感应电流的效果，总要反抗产生感应电流的原因本题中“原因”是回路中磁通量的增加，归根结底是磁铁靠近回路，“效果”便是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠近所以，P，Q将互相靠近且磁铁的加速度小于g，选项A、D正确四三定则一定律的综合应用1“三定则一定律”的比较名称基本现象应用的定则或定律电流的
10、磁效应运动电荷、电流产生磁场安培定则洛伦兹力、 安培力磁场对运动电荷、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三定则、一定律的应用技巧(1)应用楞次定律，必然要用到安培定则(2)感应电流受到安培力，有时可以先用右手定则确定电流的方向，再用左手定则确定安培力的方向，有时也可以直接应用楞次定律的推论确定安培力的方向例4(多选)如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，MN的左边有一如图所示的闭合电路，当PQ在一外力的作用下运动时，MN向右运动，则PQ所做的运动可能是(BC)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
11、运动解析MN向右运动，说明MN受到向右的安培力，因为ab在MN处的磁场垂直纸面向里MN中的感应电流方向为MNL1中感应电流的磁场方向向上.若L2中磁场方向向上减弱PQ中电流方向为QP且减小向右减速运动；若L2中磁场方向向下增强PQ中电流方向为PQ且增大向左加速运动故选项B、C正确1在沿水平方向的匀强磁场中，有一圆形金属线圈可绕沿其直径的竖直轴自由转动，开始时线圈静止，线圈平面与磁场方向既不平行也不垂直，所成的锐角为.在磁场开始增强后的一个极短时间内，线圈平面(B)A维持不动B将向使减小的方向转动C将向使增大的方向转动D将转动，因不知磁场方向，不能确定会增大还是会减小解析磁场增强时，穿过线圈的磁
12、通量增加，根据楞次定律知线圈的转动将阻碍这种增加使线圈平面向使减小的方向转动故选项B正确2如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好；匀强磁场的方向垂直纸面向里导体棒的电阻可忽略，当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是(B)A流过R的电流为由d到c，流过r的电流 为由b到aB流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到aC流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到bD流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由a到b解析PQ与cd组成一个闭合电路，PQ与ab也组成一个闭合回路，当PQ向左滑动时，由右手定则可以判断出电流由PQ，故R中的电流由cd，r中电流由b
13、a，故选项B正确3物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”如图所示，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起某同学另找来器材再探究此实验他连接好电路，经重复实验，线圈上的套环均未动对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是(D)A线圈接在了直流电源上B电源电压过高C所选线圈的匝数过多D所用套环的材料与老师的不同解析闭合开关S，金属套环跳起，是因为S闭合瞬间，穿过套环的磁通量变化，环中产生感应电流的缘故产生感应电流要具备两个条件：回路闭合和穿过回路的磁通量变化只要连接电路正确，闭合S瞬间，就会造
14、成穿过套环磁通量变化，与电源的交直流性质、电压高低、线圈匝数多少均无关该同学实验失败，可能是套环选用了非导电材料的缘故，故选项D正确4如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点摆动金属线框从右侧某一位置静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面则线框中感应电流的方向是(B)AabcdaBdcbadC先是dcbad，后是abcdaD先是abcda，后是dcbad解析金属框从右侧某一位置静止开始释放，在摆动到竖起位置的过程中，磁场自abcd的右侧面穿出，穿过线框的磁通量在减少，根据楞次定律可得电流从adcb；金属框从竖直位置摆动到左侧最高位置的过程中，根据楞次定律不难得出感应电流的方向为dcbad例1(xx宁夏银川检测6分)如图所示，接有理想电压表的三角形导线框ABC，在匀强磁场中向右运动，则关于导线框中有无感应电流及电压表有无示数(示数不为零则称
