主题一 楞次定律和法拉第电磁感应定律

电磁感应专题十三本专题内容为高考题中的常考点，考查内容有：楞次定律和电磁感应定律，电磁感应中的图像问题、电路问题、动力学问题，以及单杆、双杆、线框模型。在二轮复习时，应重点关注电磁感应中动力学问题、能量和动量问题。强化对相关问题的训练，对电磁感应中的单杆、双杆及线框模型，应把握模型特点、掌握模型规律。本专题共设计4个教学主题，建议用时2课时主题一楞次定律和法拉第电磁感应定律[真题感悟]1．(2023·海南高考)汽车测速利用了电磁感应现象，

汽车可简化为一个矩形线圈abcd，埋在地下的线圈分别为1、2，通上顺时针(俯视)方向电流，当汽车经过线圈时(

)A．线圈1、2产生的磁场方向竖直向上B．汽车进入线圈1过程产生感应电流方向为abcdC．汽车离开线圈1过程产生感应电流方向为abcdD．汽车进入线圈2过程受到的安培力方向与速度方向相同答案：C解析：由题意知，埋在地下的线圈1、2通有顺时针(俯视)方向的电流，则根据安培定则，可知线圈1、2产生的磁场方向竖直向下，A错误；汽车进入线圈1过程中，磁通量增大，根据楞次定律可知产生感应电流方向为adcb，B错误；汽车离开线圈1过程中，磁通量减小，根据楞次定律可知产生感应电流方向为abcd，C正确；汽车进入线圈2过程中，磁通量增大，根据楞次定律可知产生感应电流方向为adcb，再根据左手定则，可知汽车受到的安培力方向与速度方向相反，D错误。2.(2023·江苏高考)如图所示，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，OC导体棒的O端位于圆心，棒的中点A位于磁场区域的边缘。现使导体棒绕O点在纸面内逆时针转动，O、A、C点电势分别为φO、φA、φC，则(

)A．φO>φC B．φC>φAC．φO＝φA D．φO－φA＝φA－φC答案：A

解析：由题图可看出导体棒OA段转动切割磁感线，根据右手定则可知感应电动势的方向由A指向O，所以φO>φA，导体棒AC段不在磁场中，不切割磁感线，不产生感应电动势，则φC＝φA，A正确，B、C错误；根据以上分析可知φO－φA>0，φA－φC＝0，则φO－φA>φA－φC，D错误。3．(2023·湖北高考)近场通信(NFC)器件应用电磁感应原理进行通讯，其天线类似一个压平的线圈，线圈尺寸从内到外逐渐变大。如图所示，一正方形NFC线圈共3匝，其边长分别为1.0cm、1.2cm和1.4cm，图中线圈外线接入内部芯片时与内部线圈绝缘。若匀强磁场垂直通过此线圈，磁感应强度变化率为103T/s，则线圈产生的感应电动势最接近(

)A．0.30V B．0.44VC．0.59V D．4.3V答案：B

1．利用楞次定律判断感应电流的方向[深化提能]3．三点注意(1)判断感应电流方向时，应注意三定则——“左手定则、右手定则、安培定则”的区别。(2)感应电动势E＝Blv中的l应为有效切割长度。(3)在电磁感应电路中，感应电动势两端的电压为路端电压。考法1法拉第电磁感应定律的应用1．(多选)将一根绝缘细导线绕成如图所示的线圈，再将线圈和小灯泡构成闭合回路，线圈内部存在一方向垂直纸面向里的均匀磁场，已知小灯泡的电阻为R，细导线的电阻为r，矩形线圈的面积为S1，小圆线圈的面积为S2，磁感应强度大小随时间变化的规律为B＝B0＋kt，B0和k均为大于零的常量，下列说法正确的是(

)[考法全训]答案：AC

解析：由磁感应强度的变化规律可知，闭合回路中的磁感应强度向里，磁通量增加，由楞次定律可知，通过小灯泡的电流由a流向b，A正确；2．(2023·广安高三模拟)如图所示，右端为N极的磁铁置于粗糙水平桌面上并与轻质弹簧相连，弹簧一端固定在竖直墙面上，当弹簧处于原长时，磁铁的中心恰好位于接有一盏小灯泡的竖直固定线圈的圆心。用力将磁铁向右拉到某一位置，撤去作用力后磁铁穿过线圈来回振动，有关这个振动过程，以下说法正确的是(

)考法2楞次定律的应用A．灯泡的亮暗不会发生变化B．磁铁接近线圈时，线圈对磁铁产生排斥力C．从左往右看线圈中的电流一直沿逆时针方向D．若忽略摩擦力和空气阻力，磁铁振动的幅度不会减小答案：B

解析：以S极接近线圈过程分析，速度增大，且接近线圈时通过线圈的磁感应强度增大，则穿过线圈的磁通量变化率增大，感应电流增大，灯泡会变亮，故A错误；根据楞次定律的“来拒去留”可知磁铁接近线圈时，线圈对磁铁产生排斥力，故B正确；当S极接近线圈时，根据楞次定律可知线圈中的电流沿逆时针方向，当S极向右运动远离线圈时，根据楞次定律可知，线圈中的电流沿顺时针方向，故C错误；若忽略摩擦力和空气阻力，磁铁的振幅也会越来越小，因为弹簧和磁铁的机械能逐渐转化为焦耳热，故D错误。3．(多选)一款健身车如图甲所示，图乙是其主要结构部件，金属飞轮A和金属前轮C可绕同一转轴转动，飞轮A和前轮C之间有金属辐条，辐条长度等于飞轮A和前轮C的半径之差。脚踏轮B和飞轮A通过链条传动，从而带动前轮C在原位置转动，在室内就可实现健身。已知飞轮A的半径为RA，脚踏轮B的半径为RB，前轮C的半径为RC，整个前轮C都处在方向垂直轮面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。将阻值为R的电阻的a端用导线及电刷连接在飞轮A上，b端用导线及电刷连接在前轮C边缘。考法3导体棒转动切割电动势的计算健身者脚蹬脚踏轮B时金属飞轮A以角速度ω顺时针转动，转动过程不打滑，电路中其他电阻忽略