2023版高三一轮总复习物理（新教材新高考）第11章第1节电磁感应现象楞次定律

1、 高考备考指南命题分析核心素养1高考对本专题的考查主要有电磁感应现象的分析与判断，感应电流与感应电动势的计算以及电磁感应中的电路、能量、图像等问题。本专题试题综合性较强，经常以选择题和计算题的形式进行考查。2备考中，要重视结合新情境的电磁感应问题，导体棒的受力及运动分析、电磁感应与动量定理和动量守恒定律相结合的综合性问题。物理观念：楞次定律、感应电动势、法拉第电磁感应定律。科学思维：感应电流的判断、感应电动势的计算、电磁感应的图像问题、电磁感应和动力学、能量、动量的综合。科学探究：探究通电自感和断电自感。科学态度与责任：发电机、电磁炉、电磁灶、磁电式电流表。电磁感应现象楞次定律一、电磁感应现象

2、1磁通量(1)概念：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积S与B的乘积叫作穿过这个面积的磁通量。(2)公式：BS。单位：韦伯，符号是Wb。(3)物理意义：相当于穿过某一面积的磁感线的条数。(4)磁通量是标量(选填“矢量”或“标量”)，但有正负，如果把磁感线从线圈的某一侧穿过的磁通量记为正，那么磁感线从线圈另一侧穿过的磁通量为负。2电磁感应现象(1)定义：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)产生感应电流的条件：a电路闭合；b磁通量变化。(3)实质：机械能或其他形式的能量转化为电能。二、感应电流方向的判断1楞

3、次定律(1)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。(2)适用范围：一切电磁感应现象。2右手定则(1)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。(2)适用情况：导体切割磁感线产生感应电流。一、易错易误辨析(正确的打“”，错误的打“”)(1)磁通量大小与线圈匝数有关。()(2)磁通量是标量，但有正负，正负只表示磁感线从闭合回路的哪个面穿过。()(3)只要磁通量发生变化就一定有感应电流。()(4)感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反。()

4、(5)由楞次定律知，感应电流的磁场只起到阻碍作用而不能阻止。()(6)当闭合回路里有导线切割磁感线，则电路中就一定有感应电流。()二、教材习题衍生1(人教版必修第三册P118T6改编)某实验装置如图1所示，在铁芯P上绕着两个线圈A、B，现给线圈A分别接图2所示的电流，则在t1至t2时间内，与线圈B所接的电流表没有示数的是() 图1ABCD图2答案A2(鲁科版选择性必修第二册P47T4改编)一矩形线框abcd与长直通电导线处于同一平面内，ad边与导线平行，如图所示。当线框在此平面内向右运动到导线的右边的过程中，线框内感应电流的方向为()A一直沿顺时针方向B一直沿逆时针方向C先沿顺时针方向，再沿逆

5、时针方向D先沿顺时针方向，再沿逆时针方向，最后沿顺时针方向答案D3(人教版选择性必修第二册P28T5改编)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。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，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，横杆不发生转动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D左环不闭合，磁铁插向左环时，产生感应电动势，不产生感应电流，环不受力，横杆不转动，故A、C错误；右环闭合，磁铁插向右环时，环内产生感应电流，环受到磁场的作用，横杆转动，故B错误，D正确。

6、 电磁感应现象的理解及判断1磁通量变化的四类情况B与S垂直B不变S变化BSB变化S不变BSB变化S变化B2S2B1S1B与S夹角eq f(,2)B与S不变变化BS(sin 2sin 1)2常见的产生感应电流的三种情况题组突破1(对磁通量的理解)磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量，如图所示，通有恒定电流的直导线MN与闭合线框共面，第一次将线框由位置1平移到位置2，第二次将线框由位置1绕cd边翻转到位置2，设前后两次通过线框的磁通量变化大小分别为1和2，则()A12 B12 C12C设线框在1位置时磁通量为1，在位置2时磁通量为2，第1次由12位置，1|21|；第2次由12位置，2|21|21|

7、，故1G，P有收缩的趋势B在t1t2时间内，FNG，穿过P的磁通量不变C在t2t4时间内，线圈所受安培力方向不变D在t3时刻，FNG，P有收缩的趋势AB在0t1时间内，螺线管中电流增大时，其形成的磁场不断增强，因此线圈P中的磁通量增大，根据楞次定律可知线圈P将阻碍其磁通量的增大，故线圈有远离和收缩的趋势，即FNG，P有收缩的趋势，A项正确；在t1t2时间内，螺线管中电流不变时，其形成磁场不变，线圈P中的磁通量不变，因此线圈P中无感应电流产生，则在t1t2时间内FNG，B项正确；在t2t4时间内，穿过线圈的磁通量先减小后增大，根据楞次定律可知，为阻碍磁通量的变化，线圈所受安培力先向上后向下，C项

8、错误；t3时刻，螺线管Q中电流为0，但P中磁通量变化，此时P中有感应电流，但二者无相互作用力，故t3时刻FNG，此时P没有收缩的趋势，D项错误。 “三定则一定律”的综合应用1“三个定则、一个定律”的应用对比名称基本现象应用的定则或定律电流的磁效应运动电荷、电流产生磁场右手螺旋定则洛伦兹力、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2三个定则一个定律的应用技巧(1)应用楞次定律时，一般要用到右手螺旋定则。(2)研究感应电流受到的安培力时，一般先用右手定则确定感应电流方向，再用左手定则确定安培力方向，有时也可以直接用楞次定律的推广应

9、用确定。3利用程序法和逆向推理法分析二次感应问题如果要判断二次感应后的现象或结果，选择程序法；如果已知二次感应后的结果，要判断导体棒的运动情况或磁场的变化，需选择逆向推理法。(1)程序法(正向推理法)：(2)逆向推理法：依据二次感应产生的效应，判断二次感应电流的方向。依据二次感应电流的方向，应用右手螺旋定则，判定第二次感应电流产生的磁通量方向，明确它是阻碍第一个感应磁场变化的。依据楞次定律，得出第一个感应磁场的方向及相应的变化的可能情况，从而得到引起磁场变化的电流的方向与变化。依据电流的方向，判断导体切割磁感线运动的方向与速度。典例(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

10、PQ、MN，MN的左边有一闭合电路，当PQ在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BCMN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eq o(,sup10(左手定则)MN中的感应电流由M到Neq o(,sup10(安培定则)L1中感应电流的磁场方向向上eq o(,sup10(楞次定律)eq blcrc (avs4alco1(L2中磁场方向向上减弱,L2中磁场方向向下增强)。若L2中磁场方向向上减弱eq o(,sup10(安培定则)PQ中电流为由Q到P且减小eq o(,sup10(右手定

11、则)向右减速运动；若L2中磁场方向向下增强eq o(,sup10(安培定则)PQ中电流为由P到Q且增大eq o(,sup10(右手定则)向左加速运动。跟进训练1(“因动生电”现象的分析)从置于匀强磁场中的金属圆盘中央和边缘各引出一根导线，与套在铁芯上部的线圈A相连。套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平光滑的导轨上，如图所示，导轨上有一根金属棒ab静止在垂直于纸面向外的匀强磁场中。下列说法正确的是()A圆盘顺时针加速转动时，ab棒将向右运动B圆盘顺时针匀速转动时，ab棒将向右运动C圆盘顺时针减速转动时，ab棒将向右运动D圆盘逆时针加速转动时，ab棒将向左运动C圆盘顺时针加速转动时，感应电流从圆盘边缘流出，线圈A中产生向下且增强的磁场，由楞次定律可知线圈B中产生的感应电流由ab，由左手定则可知，金属棒ab将向左运动，A项错误；同理可知，C项正确，D项错误；圆盘匀速转动，A中产生的磁场恒定，B中不产生感应电流，ab不运动，B项错误。2(“因电而动”现象的分析)如图所示，通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨MN和PQ之间，ab和cd是放在导轨上的两根金属棒，它们分别静止在螺线管的左右两侧，现使滑动变阻器的滑片向左滑动，则ab和cd棒的运动情况是()Aab向左运动，cd向右运动Bab向右运