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1、第1讲电磁感应现象楞次定律第十章电磁感应内容索引基础知识梳理命题点一电磁感应现象的判断命题点二楞次定律的理解和应用命题点三三定则一定律的综合应用课时作业基础知识梳理1一一、电磁感应现象的判断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 的面积S与B的乘积.(2)公式： .(3)适用条件：匀强磁场.S为垂直磁场的 .(4)磁通量是 (填“标量”或“矢量”).垂直BS有效面积标量(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.同一线圈平面，当它跟磁场方向垂直时，磁通量 ；当它跟磁场方向平行时，磁通量为 ；当正向穿过线圈平面的磁感线条数和反向穿过的
2、一样多时，磁通量为 .(6)磁通量变化：21.最大零零2.电磁感应现象(1)定义：当穿过闭合导体回路的 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做电磁感应.(2)产生条件：穿过闭合回路的 发生变化.(3)能量转化：发生电磁感应现象时，机械能或其他形式的能转化为_ ，该过程遵循能量守恒定律.二、楞次定律的理解及应用二、楞次定律的理解及应用1.内容：感应电流的磁场总要 引起感应电流的 的变化.2.适用情况： 电磁感应现象.磁通量磁通量磁通量所有的电能阻碍3.“阻碍”的含义谁阻碍谁感应电流的磁场阻碍 的磁场(原磁场)的磁通量的变化阻碍什么阻碍的是 的变化，而不是阻碍磁通
3、量本身如何阻碍当磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向 ；当磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向 ，即“增反减同”阻碍效果阻碍并不是 ，只是延缓了磁通量的变化，这种变化将继续进行引起感应电流磁通量相反相同阻止4.右手定则(1)内容：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 的方向.(2)适用情况：导体 产生感应电流.感应电流切割磁感线三、三定则一定律的比较三、三定则一定律的比较基本现象应用的定则或定律运动电荷、电流产生磁场 定则磁场对运动电荷、电流的作用力 定则电磁感应部分导体做切割
4、磁感线运动 定则闭合回路磁通量变化 定律安培左手右手楞次1.右手定则与左手定则的区别：“因电而动”用左手定则，“因动而电”用 定则.2.安培定则与楞次定律的区别：“因电生磁”用安培定则.“因磁生电”用 定律(或 定则).楞次右手右手深度思考深度思考1.判断下列说法是否正确.(1)穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中不一定有感应电流产生.()(2)线框不闭合时，即使穿过线框的磁通量发生变化，线框中也没有感应电流产生.()(3)当导体切割磁感线时，一定产生感应电动势.()(4)回路不闭合，穿过回路的磁通量变化时，也会产生“阻碍”作用.()基础题组自测基础题组自测(5)感应电流的磁场一定阻碍引起感应
5、电流的磁场的磁通量变化.()(6)感应电流的方向可能与B的方向平行，但一定与v的方向垂直.()2.(人教版选修32P9第7题改编)如图所示，固定于水平面上的金属架abcd处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动.t0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置恰好使MbcN构成一个边长为l的正方形.为使MN棒中不产生感应电流，从t0开始，磁感应强度B随时间t变化的示意图为答案解析3.(人教版选修32P7第1题改编)如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框.在下列四种情况下，线框中会产生感应电流的是A.如图甲所示，保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中左右运动B.如图乙所
6、示，保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中上下运动C.如图丙表示，线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动D.如图丁所示，线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动答案4.(人教版选修32P14第6题改编)(多选)如图所示，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，老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，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A.磁铁插向左环，横杆发生转动B.磁铁插向右环，横杆发生转动C.磁铁插向左环，左环中不产生感应电动势和感应电流D.磁铁插向右环，右环中产生感应电动势和感应电流答案2命题点一电磁感应现象的判断对感应电流产生条件
7、的理解1.判断产生感应电流的两种方法(1)闭合电路的一部分导体切割磁感线；(2)一闭合二变磁，即导体回路必须闭合，穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，二者缺一不可.2.磁通量变化的四种情况(1)B不变，S变化，则BS；(2)B变化，S不变，则BS；(3)B变化，S也变化，则B2S2B1S1；(4)B不变，S不变，线圈平面与磁场方向的夹角变化，则BS(sin 2sin 1) 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所示连接.下列说法中正确的是A.开关闭合后，线圈A插入或拔出都会引起电 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
8、闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电流计指针静止在 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，电流计指针才会偏转【例1】答案解析分析只要闭合回路磁通量发生变化就会产生感应电流.电磁感应现象能否发生的判断流程电磁感应现象能否发生的判断流程1.确定研究的是否是闭合回路.2.弄清楚回路内的磁场分布，并确定其磁通量.不变无感应电流变化回路闭合，有感应电流不闭合，无感应电流，但有感应电动势3.方法感悟方法感悟题组阶梯突破题组阶梯突破1.(2014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
9、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，观察电流表的变化答案2.(2015全国19)(多选)1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”.实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示.实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后.下列说法正确的是A.圆盘上产生了感应电动势B.圆盘内
10、的涡电流产生的磁场导致磁针转动C.在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化D.圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致 磁针转动答案分析非匀强磁场题眼3命题点二楞次定律的理解和应用判断感应电流方向的“三步走” 如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示.在0 时间内，直导线中电流向上，则在 T时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力的合力方向分别是A.顺时针，向左 B.逆时针，向右C.顺时针，向右 D.逆时针，向左【例2】答案分析FI楞次定律推论的应用技巧楞次定律推论的应用技巧1.线圈(回路)中磁通量
11、变化时，阻碍原磁通量的变化应用“增反减同”的规律；2.导体与磁体间有相对运动时，阻碍相对运动应用“来拒去留”的规律；3.当回路可以形变时，感应电流可使线圈面积有扩大或缩小的趋势应用“增缩减扩”的规律；4.自感现象中，感应电动势阻碍原电流的变化应用“增反减同”的规律.方法感悟方法感悟题组阶梯突破题组阶梯突破3.在水平面内有一固定的U型裸金属框架，框架上静止放置一根粗糙的金属杆ab，整个装置放在竖直方向的匀强磁场中，如图所示.下列说法中正确的是A.只有当磁场方向向上且增强，ab杆才可能向左移动B.只有当磁场方向向下且减弱，ab杆才可能向右移动C.无论磁场方向如何，只要磁场减弱，ab杆就可能向右移动
12、D.当磁场变化时，ab杆中一定有电流产生，且一定会移动答案解析可能4.(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答案5.如图所示，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过.现将环从位置释放，环经过磁铁到达位置.设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为FT1和FT2，重力加速度大小为g，则A.FT1mg，FT2mgB.FT1mg，FT2
13、mgC.FT1mg，FT2mgD.FT1mg，FT2mg答案分析阻碍进入阻碍离开4命题点三三定则一定律的综合应用 如图所示.金属棒ab、金属导轨和螺线管组成闭合回路，金属棒ab在匀强磁场B中沿导轨向右运动，则A.ab棒不受安培力作用B.ab棒所受安培力的方向向右C.ab棒向右运动速度v越大，所受安培力越大D.螺线管产生的磁场，A端为N极【例3】答案解析分析题眼IN三定则一定律的应用技巧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.方法感悟方法感悟题组阶
14、梯突破题组阶梯突破6.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由b到a，线圈与磁铁相互吸引答案解析将磁铁的S极插入线圈的过程中，由楞次定律知，通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互排斥.7.(多选)如图所示，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，铜制线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引A.
15、向右做匀速运动B.向左做减速运动C.向右做减速运动D.向右做加速运动答案分析磁场变弱题眼课时作业51.下列图中能产生感应电流的是答案解析12345678910112.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和电源用导线连接起来后，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答案解析12345678
16、101193.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A.12，两次运动中线框中均有沿adcba方 向电流出现B.12，两次运动中线框中均有沿abcda方 向电流出现C.12，两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现D.12，两次运动中线框中均有沿abcda方向电流出现答案解析12345678101194.如图所示，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，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
17、生感应电流的是A.ab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C.ab向左运动，同时增大磁感应强度BD.ab向右运动，同时增大磁感应强度B和角(090)答案解析12345678101195.如图所示的金属圆环放在匀强磁场中，将它从磁场中匀速拉出来，下列说法正确的是A.向左拉出和向右拉出，其感应电流方向相反B.不管从什么方向拉出，金属圆环中的感应电流方向 总是顺时针C.不管从什么方向拉出，环中的感应电流方向总是逆时针D.在此过程中感应电流大小不变答案解析12345678101196.(多选)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
18、金属线框abcd，用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点左右摆动.金属线框从图示位置的右侧某一位置由静止释放，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.则下列说法中正确的是A.线框中感应电流的方向先是dcbad， 后是abcdaB.线框中感应电流的方向是dcbadC.穿过线框中的磁通量先变大后变小D.穿过线框中的磁通量先变小后变大答案解析12345678101197. (多选)北半球地磁场的竖直分量向下.如图所示，在北京某中学实验室的水平桌面上，放置边长为L的正方形闭合导体线圈abcd，线圈的ab边沿南北方向，ad边沿东西方向.下列说法中正确的是A.若使线圈向东
19、平动，则a点的电势比b点的电势低B.若使线圈向北平动，则a点的电势比b点的电势低C.若以ab为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流 方向为abcdaD.若以ab为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流 方向为adcba答案解析12345678101198.如图所示，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内.当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，下列有关圆环的说法正确的是A.圆环内产生变大的感应电流，圆环有收缩的趋势B.圆环内产生变大的
20、感应电流，圆环有扩张的趋势C.圆环内产生变小的感应电流，圆环有收缩的趋势D.圆环内产生变小的感应电流，圆环有扩张的趋势答案解析12345678101199.如图，两同心圆环A、B置于同一水平面上，其中B为均匀带负电绝缘环，A为导体环.当B绕轴心顺时针转动且转速增大时，下列说法正确的是A.A中产生逆时针的感应电流B.A中产生顺时针的感应电流C.A具有收缩的趋势D.A具有扩展的趋势答案解析123456781011910.如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向如图所示.左线圈连着平行导轨M和N，导轨电阻不计，在垂直于导轨方向上放着金属棒ab，金属棒处于垂直纸面向外的匀强磁场中，下列说法正确的是A.当金属棒向右匀速运动时，a点电势高于b点， c点电势高于d点B.当金属棒向右匀速运动时，b点电势高于a点， c点电势高于d点C.当金属棒向右加速运动时，b点电势高于a点，c点电势高于d点D.当金属棒向右加速运动时，b点电势高于a点，d点电势高于c点答案解析123456781011911.(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，当PQ在外力作用下运动时，MN在磁场力的作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是A.向右加速运动B.向左加速运动C.向右减速运动D.向左减速运动答案解析1234567810119
