131电磁感应现象楞次定律（原卷版）-2024高考一轮复习100考点100讲

2024年高考一轮复习100考点100讲第13章电磁感应第13.1讲产生电磁感应的条件和楞次定律【知识点精讲】一、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。2．公式：Φ＝BS。3．单位：1Wb＝1__T·m2。4．公式的适用条件(1)匀强磁场；(2)磁感线的方向与平面垂直，即B⊥S。二、电磁感应现象1．电磁感应现象当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有感应电流产生的现象。2．产生感应电流的条件(1)条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化。(2)特例：闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动。3．产生电磁感应现象的实质电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合则产生感应电流；如果回路不闭合，则只有感应电动势，而无感应电流。W判断产生感应电流的思路ww.三、感应电流方向的判断1．楞次定律：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．右手定则：如图，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平面内，让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导体运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。21*右手定则只适用于切割磁感线产生的感应电流，注意三个要点：①掌心——磁感线垂直穿入；②拇指——指向导体运动的方向；③四指——指向感应电流的方向．om3．楞次定律的推广应用楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为：感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因．列表说明如下：【方法归纳】1.应用Φ＝BS求解问题时应注意两点(1)公式Φ＝BS中，S为垂直于磁场方向的面积。(2)穿过某个面有方向相反的磁场，则不能直接用Φ＝BS求解，应考虑相反方向的磁通量抵消后所剩余的磁通量。2.判断电磁感应现象是否发生的一般流程3.楞次定律中“阻碍”的含义4.感应电流的“效果”（1）．线圈(回路)中磁通量变化时，阻碍原磁通量的变化——增反减同；（2）．导体与磁体间有相对运动时，阻碍相对运动——来拒去留；（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——增缩减扩；（4）．自感现象中，感应电动势阻碍原电流的变化——增反减同。5.利用楞次定律判断感应电流的方向“四步走”6.“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、电流产生磁场安培定则洛伦兹力、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【最新高考题精练】1.（2023高考海南卷）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2.（2023高考江苏学业水平选择性考试）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φ0、φA、φC，则（）A.φO>φC B.φC>φA C.φO=φA D.φO－φA=φA－φC3．(2020高考全国理综III卷)如图，水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈，右边套有一金属圆环。圆环初始时静止。将图中开关S由断开状态拨至连接状态，电路接通的瞬间，可观察到A．拨至M端或N端，圆环都向左运动B．拨至M端或N端，圆环都向右运动C．拨至M端时圆环向左运动，拨至N端时向右运动D．拨至M端时圆环向右运动，拨至N端时向左运动4.（2020高考江苏物理）如图所示，两匀强磁场的磁感应强度和大小相等、方向相反.金属圆环的直径与两磁场的边界重合.下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是（）A.同时增大减小B.同时减小增大C.同时以相同的变化率增大和D.同时以相同的变化率减小和5.（2020高考全国理综II）管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊接。焊机的原理如图所示，圆管通过一个接有高频交流电源的线圈，线圈所产生的交变磁场使圆管中产生交变电流，电流产生的热量使接缝处的材料熔化将其焊接。焊接过程中所利用的电磁学规律的发现者为A．库仑 B．霍尔 C．洛伦兹 D．法拉第6．(2014·浙江1月学考)如图甲所示为法拉第在研究电磁感应时用过的线圈，其工作原理如图乙所示，则实验中不会使电流表指针发生偏转的是()A．保持开关闭合 B．开关闭合瞬间C．开关断开瞬间 D．移动变阻器滑片。7．(2018·全国卷Ⅲ·20)如图甲，在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R，R在PQ的右侧.导线PQ中通有正弦交流电i，i的变化如图乙所示，规定从Q到P为电流正方向.导线框R中的感应电动势()A.在t＝eq\f(T,4)时为零B.在t＝eq\f(T,2)时改变方向C.在t＝eq\f(T,2)时最大，且沿顺时针方向D.在t＝T时最大，且沿顺时针方向【最新模拟题精练】1.(2023浙江台州期中)如图甲所示，将线圈套在长玻璃管下端，线圈的两端与电流传感器（可看作理想电流表）相连。将强磁铁从长玻璃管上端由静止释放，磁铁下落过程中将穿过线圈。实验观察到如图乙所示的感应电流随时间变化的图像。下列说法正确的是（）A.t1~t2时间内，磁铁受到线圈的作用力方向先向上后向下B.若将磁铁两极翻转后重复实验，将先产生负向感应电流，后产生正向感应电流C.若将线圈的匝数加倍，由于电阻也加倍，所以线圈所受到的安培力的最大值不变D.若将线圈到玻璃管上端的距离加倍，线图中产生的电流峰值也将加倍2.（2023北京朝阳二模）如图所示，用细线吊起一个铝环，将磁铁的N极沿铝环的中心轴线靠近铝环，铝环向右摆动。下列说法正确的是（）A.N极靠近铝环时，从左向右看铝环中的感应电流方向为顺时针B.铝环右摆的过程中，磁铁对铝环做的功大于铝环动能的增加量C.仅将铝环改为铁环，铁环也一定会向右摆动D.若将磁铁的S极沿铝环的中心轴线靠近铝环，铝环将会向左摆动3.(2023湖南名校5月质检)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，过线圈上点作切线，与线圈在同一平面上，在线圈以为轴翻转180°的过程中，线圈中电流流向（）A.始终为B.始终为C.先为，再为D.先，再为4.（2023年广东广州一模）如图，两平行直导线cd和ef竖直放置，通以方向相反、大小相等的恒定电流，a、b、p三个相同的闭合金属圆环位于两导线所在的平面内，a在导线cd的左侧，b在导线ef的右侧，p在导线cd与ef之间，则（）A.穿过p的磁通量为零B.a、b圆心处的磁场方向相反C.cd、ef所受到的安培力方向相反D.a向左平动时产生逆时针方向的感应电流5.（2023山东德州名校联考）如图所示，A为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着负电荷，在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B，使B的环面水平且与圆盘面平行，其轴线与胶木盘A的轴线OO′重合。现使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，则（）A.金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力增大B.金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小C.金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力减小D.金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力增大。6.（2023湖北荆州高二期末）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b与电源、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中将产生沿顺时针方向（俯视）的感应电流B.穿过线圈a的磁通量减小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7.（2023湖北宜昌重点高中质检）近年来，无线门铃逐渐流行。图甲为某款无线门铃按钮，其“自发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是(

)A.按下按钮过程，螺线管上的导线Q端电势较高B.松开按钮过程，螺线管上的导线P端电势较低C.按住按钮不动，螺线管上的导线两端PQ间仍有电势差D.按下和松开按钮过程，螺线管产生的感应电动势大小一定相等。8.（2023湖北部分名校联考）如图甲所示，水平桌面上固定着一根绝缘的长直导线，矩形导线框abcd靠近长直导线静止放在桌面上。当长直导线中的电流按图乙所示的规律变化时（图甲中电流所示的方向为正方向），则（）A.到时间内，线框内电流的方向为abcda，线框受力向左B.到时间内，线框内电流的方向为abcda，线框受力向左C.在时刻，线框内电流的方向为abcda，线框受力向右D.在时刻，线框内电流最大，线框受力最大9.（2023湖北五校联盟高二期中）4．如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁，磁铁的N极向下。将磁铁托起到某一高度（弹簧处于压缩状态）后放开，磁铁能上下振动较长时间才停下来。如果在磁铁下端放一个固定的闭合金属圆环（如右图所示），仍将磁铁托起到同一高度后放开，磁铁就会很快地停下来。针对这个现象下列解释正确的是（）A．磁铁和弹簧组成的系统机械能守恒B．若磁铁的S极向下，磁铁振动时间会变长C．磁铁很快停下来的主要原因是圆环中产生了感应电流D．金属圆环的制作材料一定不是铝，因为磁铁对铝不会产生力的作用10.（2022河南三市一模）如图所示，在长直通电导线MN附近有一个矩形闭合金属线圈ABCD，圈与导线放在光滑绝缘水平面上，且导线MN固定。下列说法正确的为（）A.若MN中通有从N流向M的电流、且电流增大，则线圈的CD边受到向右的安培力B.若MN中通有从N流向M的电流、且电流增大，则线圈ABCD会向右运动C.如果MN中通有从N流向M的恒定电流，发现线圈中感应出A→B→C→D→A流向的电流，原因是线圈可能向左运动了D.如果MN中通有从N流向M的恒定电流，且让线圈向右运动，则线圈有收缩趋势11.（2022江苏第二次百校大联考）电磁阻尼在很多领域都有应用,如图装置可以体现电磁阻尼的原理。条形磁铁挂在轻弹簧下端,磁铁穿过固定的水平闭合金属环。向下拉动磁铁,放手后磁铁的运动会很快停下,下列说法正确的是A.磁铁中央通过线圈平面时,线圈中感应电流最大B.磁铁向下运动时,线圈受到的安培力方向一定向上C.磁铁向上运动且弹簧处于原长时,磁铁的加速度一定不小于gD.磁铁向下运动且弹簧处于原长时,磁铁的加速度一定不小于g12．(2022北京石景山一模)安培曾做过如图所示的实验：把绝缘导线绕制成线圈，在线圈内部悬挂一个用薄铜片做成的圆环，圆环所在平面与线圈轴线垂直，取一条形磁铁置于铜环的右侧，条形磁铁的右端为N极。闭合开关，电路稳定后，发现