第9章第1讲电磁感应现象楞次定律讲述

1、第九章第九章 电磁感应电磁感应第1讲电磁感应现象楞次定律知道电磁感应现象产生的条件知道电磁感应现象产生的条件.理解磁通量及磁通量变化的含义，并能计算理解磁通量及磁通量变化的含义，并能计算.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及相关导体的运动方向.考纲解读考点一考点一考点二考点二考点三考点三限时自测限时自测练出高分练出高分 考点一 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： .适用条件： 磁场. S为 磁场的有效面积.(3)磁通量是 (

2、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一样多时，磁通量为 .BS匀强垂直标量最大零零垂直【考点逐项排查】答案 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.特例：闭合电路的一部分导体在磁场内做 运动.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

3、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 .变化感应电流磁通量切割磁感线磁通量电能能量守恒定律答案 考点一 电磁感应现象的判断1.磁通量的变化磁通量是标量，但有 之分.若规定从某一方向穿过平面的磁通量为正，则反向穿过的磁通量为 ，合磁通量是相反方向抵消后所剩余的净磁通量.(1)磁通量的变化 .(2)几种常见引起磁通量变化的情形.B改变，S不变， .B不变，S变化， .B、S两者都变化， ，不能用BS来计算.B和S均不变，磁感线方向与线圈平面的夹角变化，则BS(sin 2sin 1).思维深化21BSBS21

4、负正负答案 考点一 电磁感应现象的判断2.判断下列说法是否正确.(1)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)电路中的磁通量发生变化时，就一定会产生感应电流.( )答案 考点一 电磁感应现象的判断 【题组阶梯突破】解析答案213 考点一 电磁感应现象的判断2.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

5、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，观察电流表的变化磁通量不变产生了感应电流，到另一房间时消失了解析答案213 考点一 电磁感应现象的判断3.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 解析答案213 考点一 电磁感应现象的判

6、断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.确定研究的闭合回路2.弄清楚回路内的磁场分布，并确定该回路的磁通量.规律总结返回 考点二 楞次定律的理解及应用1楞次定律(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阻碍2.楞次定律中“阻碍”的含义谁阻碍谁 的磁场阻碍引起感应电流的磁场(原磁场)的磁通量变化阻碍什么阻碍的是 ，而不是阻碍磁通量本身如何阻碍阻碍效果阻碍并不是 ，只是 了磁通量的变化，这种变化将继续进行当磁通量增加时，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”【考

7、点逐项排查】所有的磁通量的变化相反相同延缓阻止答案感应电流 考点二 楞次定律的理解及应用3.楞次定律的使用步骤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 从掌心进入，并使拇指指向 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.磁感线导线运动感应电流切割磁感线答案 考点二 楞次定律的理解及应用在应用楞次定律判断感应电流方向时，可借助楞次定律中“阻碍”含义的不同，提高解题的灵活性，请思考“阻碍”有哪几种不同的理解？答案楞次定律中“阻碍”的主要表现形式(1)阻碍原磁通量的变化“增反减同”；(2)阻碍相对运动“来拒去留”；(

8、3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势“增缩减扩”；(4)阻碍原电流的变化(自感现象)“增反减同”.思维深化答案 考点二 楞次定律的理解及应用4.如图，在一水平、固定的闭合导体圆环上方，有一条形磁铁(N极朝上，S极朝下)由静止开始下落，磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触，关于圆环中感应电流的方向(从上向下看)，下列说法正确的是()A.总是顺时针 B.总是逆时针C.先顺时针后逆时针 D.先逆时针后顺时针 IIIIIIB感B感顺时针逆时针【题组阶梯突破】解析答案5467 考点二 楞次定律的理解及应用5.很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放，形成一很长的竖直圆筒.一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置，其下端与圆筒上

9、端开口平齐.让条形磁铁从静止开始下落.条形磁铁在圆筒中的运动速率()A.均匀增大B.先增大，后减小C.逐渐增大，趋于不变D.先增大，再减小，最后不变穿过铜环的磁通量发生变化，铜环中产生感应电流，感应电流的磁场阻碍条形磁铁的下落mgFA 解析答案5467 考点二 楞次定律的理解及应用6. (多选)如图，匀强磁场垂直于软导线回路平面，由于磁场发生变化，回路变为圆形，则磁场可能()A.逐渐增强，方向向外B.逐渐增强，方向向里C.逐渐减弱，方向向外D.逐渐减弱，方向向里面积增大磁场减弱CD解析答案5467 考点二 楞次定律的理解及应用7.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

10、量为M、阻值为R的闭合矩形金属线框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由静止开始释放，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()A.abcdaB.dcbadC.先是dcbad，后是abcdaD.先是abcda，后是dcbad摆动过程中ab、dc边切割磁感线，vabvdc，所以以dc边切割为主，由右手定则判断电流方向为dc，解析答案5467 考点二 楞次定律的理解及应用应用楞次定律判断感应电流和电动势的方向应用楞次定律判断感应电流和电动势的方向1.利用楞次定律判断的电流方向也是电路中感应电动势的方向

11、，利用右手定则判断的电流方向也是做切割磁感线运动的导体上感应电动势的方向.若电路为开路，可假设电路闭合，应用楞次定律或右手定则确定电路中假想电流的方向即为感应电动势的方向.2.在分析电磁感应现象中的电势高低时，一定要明确产生感应电动势的那部分电路就是电源.在电源内部，电流方向从低电势处流向高电势处.规律总结返回 考点三 三定则一定律的综合应用安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律应用于不同现象基本现象应用的定则或定律运动电荷、电流产生磁场 磁场对运动电荷、电流的作用力电磁感应部分导体做切割磁感线运动闭合回路磁通量变化安培定则左手定则右手定则楞次定律【考点逐项排查】答案 考点三 三定则一定律的综

12、合应用思维深化1.右手定则与左手定则的区别：“因电而动”用 手定则，“因动而电”用 手定则.2.安培定则与楞次定律的区别：“因电生磁”用 定则.“因磁生电”用 (或 ).左右安培楞次定律右手定则答案 考点三 三定则一定律的综合应用8. (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()A.向右加速运动 B.向左加速运动C.向右减速运动 D.向左减速运动相吸B感B原 v B原 v 【题组阶梯突破】解析答案9810 考点三 三定则一定律的综合应用9. (多选)如图所示，一

13、电子以初速度v沿与金属板平行的方向飞入MN极板间，突然发现电子向M板偏转，若不考虑磁场对电子运动方向的影响，则产生这一现象的原因可能是()A.开关S闭合瞬间B.开关S由闭合后断开瞬间C.开关S是闭合的，变阻器滑片P向右迅速滑动D.开关S是闭合的，变阻器滑片P向左迅速滑动负电B感B原 AD解析答案9810 考点三 三定则一定律的综合应用10. (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.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BC 磁场变弱解析答案9810 考点三 三定则一定律的综合

14、应用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.技巧点拨返回 限时自测1.如图所示，面积为S的圆环始终与纸面垂直，圆环与轻杆一端相连，轻杆另一端绕垂直纸面的水平轴O转动，当转到A、C、D三位置时(D、C在同一直线上)穿过圆环的磁通量正确的是()A.ACDBSB.ACDBScos C.ACBScos ，DBScos D.ADBSsin ，CBSsin SBScos ACBScos ，DBScos 解析答案21345 限时自测2.如

15、图所示为感应式发电机的结构图，a、b、c、d是空间四个可用电刷与铜盘边缘接触的点，O1、O2是铜盘轴线导线的接线端，M、N是电流表的接线端.现在将铜盘转动，能观察到感应电流的是()A.将电流表的接线端M、N分别连接a、c位置B.将电流表的接线端M、N分别连接O1、a位置C.将电流表的接线端M、N分别连接O1、O2位置D.将电流表的接线端M、N分别连接c、d位置I 解析答案21345 限时自测3.(多选)如图，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

16、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通电绝缘金属框内部磁场较外部磁场强，通电瞬间，有相互远离的趋势.XXBC解析答案21345 限时自测4.如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路.若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是()A.线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流B.穿过线圈a的磁通量变小C.线圈a有扩张的趋势D.线圈a对水平桌面的压力FN将增大电阻减小，电流增大穿过线圈a的磁通量增大线圈a

17、有变小，远离趋势电流反向：逆时针方向解析答案21345 限时自测5.(多选)如图所示，在匀强磁场中放有平行金属导轨，它与大线圈M相连接，要使小导线圈N获得顺时针方向的感应电流，则放在金属导轨上的金属棒ab的运动情况是(两线圈共面放置)()A.向右匀速运动 B.向左加速运动C.向右减速运动 D.向右加速运动M顺时针电流，相吸引线圈N扩张M顺时针电流减小 同理：向左加速运动BC返回解析答案21345 练出高分2134567891011121.在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用.下列叙述不符合史实的是()A.奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存

18、在联系B.安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说C.法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流D.楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，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解析通有恒定电流的静止导线附近产生的磁场是不变的，在其附近的固定导线圈中没有磁通量的变化，因此，不会出现感应电流.C解析答案 练出高分2.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生感应电流的是()

19、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(0vab，则abdc回路有电流，电流方向由c到d到b到a213456789101112解析答案 练出高分解析若固定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、cd都向右运动，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

20、断出产生由c到d到b到a的电流，故D正确.答案D213456789101112 练出高分4.如图所示，ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导体线圈，当滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动过程中，线圈ab将()A.静止B.逆时针转动C.顺时针转动D.发生转动，但因电源的极性不明，无法确定转动的方向解析当P向右滑动时，电路中电阻减小，电流增大，穿过线圈ab的磁通量增大，根据楞次定律判断，线圈ab将顺时针转动.C213456789101112解析答案 练出高分5.如图所示，通电导线MN与单匝圆形线圈a共面，位置靠近圆形线圈a左侧且相互绝缘.当MN中电流突然减小时，下列说法正确的是()A.线圈a

21、中产生的感应电流方向为顺时针方向B.线圈a中产生的感应电流方向为逆时针方向C.线圈a所受安培力的合力方向垂直纸面向里D.线圈a所受安培力的合力方向水平向左解析根据安培定则，MN中电流产生的磁场在导线左侧垂直纸面向外，在导线右侧垂直纸面向里.由于导线MN位置靠近圆形线圈a左侧，所以单匝圆形线圈a中合磁场方向为垂直纸面向里.当MN中电流突然减小时，垂直纸面向里的磁通量减少，根据楞次定律可知，线圈a中产生的感应电流方向为顺时针方向，选项A正确，B错误.由左手定则可知，导线左侧圆弧所受安培力方向水平向右，导线右侧圆弧所受安培力方向水平向右，所以线圈a所受安培力的合力方向水平向右，选项C、D错误.A21

22、3456789101112解析答案 练出高分6.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.始终为ABCAB.始终为ACBAC.先为ACBA，再为ABCAD.先为ABCA，再为ACBA解析在线圈以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90180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A

23、BCA，A正确.A213456789101112解析答案 练出高分7.长直导线与矩形线框abcd处在同一平面中静止，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213456789101112解析答案 练出高分答案D213456789101112 练出高分8.(多选)如图是某电磁冲击

24、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M向右运动远离，说明是为了阻碍磁通量的增加，所以原电流增加，故A、C正确.AC213456789101112解析答案 练出高分9.(多选)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()A.t1时刻，FNGB.t2时刻，FNGC.t3时刻，FNG，A选项正确.t2时

25、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AD213456789101112 练出高分10.(多选)如图甲所示，等离子气流由左边连续以方向如图所示的速度v0射入P1和P2两金属板间的匀强磁场中，ab直导线与P1、P2相连接，线圈A与直导线cd连接.线圈A内有如图乙所示的变化磁场，且磁场B的正方向规定为向左，如图甲所示.则下列说法正确的是()A.01 s内ab、cd导

26、线互相排斥B.12 s内ab、cd导线互相排斥C.23 s内ab、cd导线互相排斥D.34 s内ab、cd导线互相排斥解析由题图甲左侧电路可以判断ab中电流方向为由a到b；由右侧电路及题图乙可以判断，02 s内cd中感应电流方向为由c到d，跟ab中的电流同向，因此ab、cd相互吸引，选项A、B错误.24 s内cd中感应电流方向为由d到c，跟ab中电流反向，因此ab、cd相互排斥，选项C、D正确.CD213456789101112解析答案 练出高分11.(多选)如图是创意物理实验设计作品小熊荡秋千.两根彼此靠近且相互绝缘的金属棒C、D固定在铁架台上，与两个铜线圈P、Q组成一闭合回路，两个磁性很强的条形磁铁如图放置，当用