一轮配书-物理-第9章-第1课时-电磁感应现象楞次定律

1、第九章 电磁感应 第1课时电磁感应现象楞次定律 考纲解读考点一考点二考点三高考模拟练出高分 考纲解读 1.知道电磁感应现象产生的条件. 2.理解磁通量及磁通量变化的含义，并能计算 3.掌握楞次定律和右手定则的应用，并能判断感应电流的 方向及相关导体的运动方向. 考点一电磁感应现象的判断 1磁通量 (1)定义：在匀强磁场中，磁感应强度B与垂直于磁场方向 的面积的乘积 (2)公式： . 适用条件：匀强磁场 S为垂直磁场的有效面积 BS 考点一电磁感应现象的判断 1磁通量 (3)磁通量是 (填“标量”或“矢量”) (4)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

2、磁场方向垂直时，磁通量最大；当它跟 磁场方向平行时，磁通量为零；当正向穿过线圈平面的磁感线 条数和反向穿过的一样多时，磁通量为零 标量 考点一电磁感应现象的判断 2 电磁感应现象 (1)电磁感应现象：当穿过闭合导体回路的磁通量发生 时，闭 合导体回路中有 产生，这种利用磁场产生电流的现象 叫做电磁感应 (2)产生感应电流的条件：穿过闭合回路的 发生变化 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 发生变化，线圈中就有感应电动势产生 (3)电磁感应现象中的能量转化：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 变化 感应电流 磁通量 磁通量 电能

3、考点一电磁感应现象的判断 例1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() A12，两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现 B12，两次运动中线框中均有沿abcda方向电流出现 C12，两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现 D12，两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现 B12，两次运动中线框中均有沿abcda方向电流出现 C12，两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现 D12，两次运动中线框中均有沿abcda方向电流出现 平移：1| 翻转：2|

4、12，两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现 B12，两次运动中线框中均有沿abcda方向电流出现 C12，两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现 D12，两次运动中线框中均有沿abcda方向电流出现 由图：两次磁通量均向里减小，所以由 楞次定律知两次运动中线框中均出现沿 adcba方向的电流. C 考点一电磁感应现象的判断 递进题组 1 如图所示，一水平放置的N匝矩形线框面积为S，匀强磁场的磁 感应强度为B，方向斜向上，与水平面成30角，现若使矩形框以 左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置，则此过程中磁通量的改变 量的大小是() A. B. C. D. 31 2 BS 31 2 N

5、BS 31 2 BS 31 2 NBS 21 是标量，有正负之分，注意磁感线从线框的哪 一面穿过，若取到末位置穿过线框方向为正方向 2 3 2 BS 1 1 2 BS 的大小与匝数无关 31 2 BS C 考点一电磁感应现象的判断 2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 能偏

6、转 电流计要实现偏转，必须具备两个条件： (1)电路闭合； (2)磁通量发生变化 考点一电磁感应现象的判断 2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 能偏转 线圈插入、拔出 开关闭合、断开 P匀速或加速滑动 变化指针偏转 A 考点一电磁感应现象的判断 3如图所示，一个U形金属导

7、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生感应 电流的是() Aab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B Dab向右运动，同时增大磁感应强度B和角(090) 产生感应电流，必须具备两个条件： (1)电路闭合； (2)磁通量发生变化 设此时回路面积为S，据题意，磁通量Bscos 考点一电磁感应现象的判断 3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

8、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() Aab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B Dab向右运动，同时增大磁感应强度B和角(0vab，则abdc回路有 电流，电流方向由c到d到b到a 345678910121112 练出高分 34567891012111 解析若固定ab，使cd向右滑动，由右手定则知应产生顺时针方向 的电流，故A错若ab、cd同向运动且速度大小相同，ab、cd所围 的面积不变，磁通量不变，不产生感应电流，故B错若ab向左、 cd向右同时运动，则abdc中有顺时针方向的电流，故C错若ab、

9、cd向右运动，且vcdvab，则ab、cd所围的面积发生变化，磁通量也 发生变化，故由楞次定律可判断出产生由c到d到b到a的电流，故D 正确 答案D 2 练出高分 3如图所示，一圆形金属线圈放置在水平桌面上，匀强磁场垂直 桌面竖直向下，过线圈上A点作切线OO，OO与线圈在同一平面 上在线圈以OO为轴翻转180的过程中，线圈中电流流向() A始终由ABCA B始终由ACBA C先由ACBA再由ABCA D先由ABCA再由ACBA 345678910121112 练出高分 A始终由ABCA B始终由ACBA C先由ACBA再由ABCA D先由ABCA再由ACBA 34567891012111 解析

10、在线圈以OO为轴翻转090的过程中，穿过线圈正面向里 的磁通量逐渐减小，则感应电流产生的磁场垂直桌面向下，由右手 定则可知感应电流方向为ABCA；线圈以OO为轴翻转90 180的过程中，穿过线圈反面向里的磁通量逐渐增加，则感应电 流产生的磁场垂直桌面向上，由右手定则可知感应电流方向仍然为 ABCA，A正确. 2 练出高分 4长直导线与矩形线框abcd处在同一平面中静止不动，如图甲所 示长直导线中通以大小和方向都随时间做周期性变化的交流电： iImsin t，it图象如图乙所示规定沿长直导线方向向上的电流 为正方向关于最初一个周期内矩形线框中感应电流的方向，下列 说法正确的是() A由顺时针方向

11、变为逆时针方向 B由逆时针方向变为顺时针方向 C由顺时针方向变为逆时针方向，再变为顺时针方向 D由逆时针方向变为顺时针方向，再变为逆时针方向 345678910121112 练出高分 A由顺时针方向变为逆时针方向 B由逆时针方向变为顺时针方向 C由顺时针方向变为逆时针方向，再变为顺时针方向 D由逆时针方向变为顺时针方向，再变为逆时针方向 34567891012111 解析0T/4时间内，直导线中的电流增大，通过线框中的磁通量 增大，线框中产生逆时针方向的电流. T/4 T/2时间内，直导线中 的电流减小，通过线框中的磁通量减小，线框中产生顺时针方向的 电流，同样判断出第3个、第4个T/4周期时

12、间内的电流方向分别为顺 时针和逆时针 2 练出高分 5.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为由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为由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为由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为由b到a，线圈与磁铁相互吸引 345678910121112 练出高分 A通过电阻的感应电流的方向为由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为由b到a，线圈与磁铁相互排斥 C通过电阻的感应电流的方

13、向为由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为由b到a，线圈与磁铁相互吸引 34567891012111 解析磁铁的S极朝下，在将磁铁的S极插入线圈的过程 中，通过线圈的磁场方向向上，且增强，根据楞次定律 可知，感应电流的磁场要阻碍原磁场的增加，则感应电 流方向为由b到a，线圈与磁铁相互排斥，选项B正确 2 练出高分 6如图是某电磁冲击钻的原理图，若突然发现钻头M向右运动， 则可能是() A开关S闭合瞬间 B开关S由闭合到断开的瞬间 C开关S已经是闭合的，滑动变阻器滑片P向左迅速滑动 D开关S已经是闭合的，滑动变阻器滑片P向右迅速滑动 解析当开关突然闭合时，左线圈上有了电流，产

14、生磁场，而对于 右线圈来说，磁通量增加，产生感应电流，使钻头M向右运动，故 A项正确；当开关S已经闭合时，只有左侧线圈电流增大才会导致 钻头M向右运动，故C项正确. 34567891012111 AC 2 练出高分 7(2013海南10)如图所示，在水平光滑桌面上，两相同的矩形 刚性小线圈分别叠放在固定的绝缘矩形金属框的左右两边上，且 每个小线圈都各有一半面积在金属框内，在金属框接通逆时针方 向电流的瞬间() A两小线圈会有相互靠拢的趋势 B两小线圈会有相互远离的趋势 C两小线圈中感应电流都沿顺时针方向 D左边小线圈中感应电流沿顺时针方向，右边小线圈中感应电 流沿逆时针方向 345678910

15、121112 练出高分 A两小线圈会有相互靠拢的趋势 B两小线圈会有相互远离的趋势 C两小线圈中感应电流都沿顺时针方向 D左边小线圈中感应电流沿顺时针方向，右边小线圈中感应电 流沿逆时针方向 解析在金属框接通逆时针方向电流的瞬间，在左右两个矩形刚性 小线圈中产生垂直于线圈向上的磁通量，根据楞次定律可得在两个 小线圈中均产生沿顺时针方向的感应电流，C项正确，D项错；为阻 碍磁通量的增加，两小线圈会有相互远离的趋势，B项正确，A项错 345678910121112 练出高分 8如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向 相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO为其对称轴一导线折 成边长

16、为L的正方形闭合回路abcd，回路在纸面内以恒定速度v0向 右运动，当运动到关于OO对称的位置时() A穿过回路的磁通量为零 B回路中感应电动势大小为BLv0 C回路中感应电流的方向为顺时针方向 D回路中ab边与cd边所受安培力方向相同 345678910121112 练出高分 A穿过回路的磁通量为零 B回路中感应电动势大小为BLv0 C回路中感应电流的方向为顺时针方向 D回路中ab边与cd边所受安培力方向相同 解析由于两磁场的磁感应强度大小相等、方向相反，且回路此时 关于OO对称，因而此时穿过回路的磁通量为零，A项正确；ab、cd 均切割磁感线，相当于两个电源，由右手定则知，回路中感应电流

17、方向为逆时针方向，两电源串联，感应电动势为2BLv0，B、C项错 误；由左手定则知ab、cd所受安培力方向均向左，D项正确 345678910121112 练出高分 9.某同学将一条形磁铁放在水平转盘上，如图甲所示，磁铁可随转 盘转动，另将一磁感应强度传感器固定在转盘旁边.当转盘(及磁铁) 转动时，引起磁感应强度测量值周期性地变化，该变化的周期与转 盘转动周期一致经过操作，该同学在计算机上得到了如图乙所示 的图象该同学猜测磁感应强度传感器内有一线圈，当测得磁感应 强度最大时就是穿过线圈的磁通量最大时按照这种猜测() A在t0.1s时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化 B在t0.15s时刻

18、，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化 C在t0.1s时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值 D在t0.15s时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值 345678910121112 练出高分 解析图乙中斜率既能反映线圈内产生的感应电流的方向变化，又 能反应感应电流的大小变化t0.1 s时刻，图线斜率最大，意味着 磁通量的变化率最大，感应电动势最大，线圈内产生的感应电流的 大小达到了最大值，t0.1 s时刻前后的图线斜率一正一负，说明产 生的感应电流的方向发生了变化，所以A、C正确；同理可知t 0.15 s时刻，图线斜率不是最大值，且该时刻前后图线斜率全为负 值，说明线圈内产生的感应

19、电流的方向没有变化，而且大小并未达 到最大值，选项B、D错误. 答案AC 345678910121112 练出高分 10如图甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一 螺线管Q，P和Q共轴，Q中通有变化的电流i，电流随时间变化的规 律如图乙所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为FN，则 () At1时刻，FNG Bt2时刻，FNG Ct3时刻，FNG，A选项正确t2时刻Q中电流恒定， 线圈P中磁通量不变，不产生感应电流，P只受重力G与桌面支持力 FN作用而平衡，有FNG，故B选项错同理在t4时刻Q中电流恒定， 有FNG，D选项正确t3时刻Q中电流变化，P中磁通量变化，产 生感应电流，但Q中I0，对P无磁场力作用，仍是FNG，故C选 项错 答案AD 345678910121112 练出高分 11如图所示装置中，cd杆光滑且原来静止当ab杆做如下哪些运 动时，cd杆将向右移动() A向右匀速运动 B向右加速