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文档简介

电磁感应现象+楞次定律-2025届高考物理

电磁感应现象榜次定律

IPL考情探究,

i.高考真题考点分布

题型考点考查考题统计

选择题楞次定律2024年江苏卷、广东卷

实验题探究影响感应电流方向的因素2024年北京卷

2.命题规律及备考策略

【命题规律】高考对楞次定律和右手定则的考查形式多以选择题的形式,题目较为简单,同时,这两部分内容会

在某些有关电磁感应的综合性的计算题中会有应用。

【备考策略】

1.理解和掌握楞次定律、右手定则。

2.能够利用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向。

【命题预测】重点关注楞次定律和右手定则的应用。

1胞.考点梳理卜

一、磁通量

1.概念:在磁感应强度为B的匀强磁场中,与磁场方向垂直的平面,其面积S与8的乘积叫作穿过这个面积

的磁通量。

2.公式:①=宜£,单位是韦伯,符号是Wb。

3.适用条件

⑴匀强磁场。

(2)S为垂直于磁场的有效面积。

4.物理意义:相当于穿过某一面积的磁感线的条数。

5.磁通量的变化量:△©=①2-①1=B2s2—

二、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.感应电流的产生条件

(1)表述一:闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动。

(2)表述二:穿过闭合电路的磁通量发生变化。

3.实质

电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果电路闭合,则有感应电流。如果电路不闭合,则只有感应电动势

而无感应电流。

三、感应电流方向的判定

1.楞次定律

(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,使拇指与其余四个手指垂直,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:导线切割磁感线产生感应电流。

考点精讲|

考点一电磁感应现象

考用1财”财*的鹿他

1.磁通量的计算

(1)公式:<D=BS。

适用条件:①匀强磁场;②磁场与平面垂直。

(2)若磁场与平面不垂直,应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积,①=BScos3.式中Seos6即为平面

S在垂直于磁场方向上的投影面积,也称为“有效面积”(如图所示)。

2.判断磁通量是否变化的方法

(1)根据公式①=RSsin。伊为B与S间的夹角)判断。

(2)根据穿过平面的磁感线的条数是否变化判断。

典例引领

1.如图所示,矩形线圈abed与有界的匀强磁场垂直,线圈的一半在磁场内,已知线圈的面积为2S,磁场

的磁感应强度为口,规定图示位置穿过线圈的磁通量为正,以下说法正确的是()

XXXX:

XXXX

XXX

A.在图示位置时穿过线圈的磁通量为等

B.线圈以而为轴转过30°时穿过线圈的磁通量为BS

C.线圈以就为轴转过45°时穿过线圈的磁通量为等

D.线圈以cd为轴转过60°时穿过线圈的磁通量为管

即时检测

2.如图所示,a、b两同心圆线圈的匝数分别为九匝和小匝,线圈半径分别为r和Ro分布着磁感应强度

大小为B的匀强磁场的圆形区域的边缘恰好与a线圈重合,则下列说法正确的是()

A.穿过a、b两线圈磁通量相同

B.穿过a线圈的磁通量比b的大

C.穿过b线圈的磁通量比a的大

D.因为不知道匝数打和小的大小关系,所以无法比较穿过a、b两线圈的磁通量大小

蜜良2曷噂用靖弟的蓑住

1.判断感应电流有无的方法

确定研究的回路-------1理清该回路中的,磁场分布)

回路闭合,有感应电流—一中变化„

回路不闭合,无感应电流^确定法回路

一的磁通量叱

无感应电流<------------中不变士^

2.产生感应电流的三种常见情况

.化

穿

8变化流

典例引领

3.如图所示,在闭合电键K后,要使Q线圈产生图示方向的电流,可采用的方法有()

P

A.把滑动变阻器R的滑片右移B.把线圈P中的铁心抽出

C.把线圈Q靠近线圈PD.把电键K断开

即时检测

4.如图所示,在水平地面上建立平面直角坐标系水%,直线1、2、3平行于9轴,直线4、5平行于立轴。

若地下平行于沙轴方向埋着一根通有恒定直流电的线缆,为了准确定位线缆的位置和走向,一圆形金

属线圈在水平地面上分别沿直线1、2、3从力轴往沙轴正方向匀速移动,或沿直线4、5从0轴往x轴正

方向匀速移动,则下列说法正确的是()

A.线圈沿着直线1、2、3中的某条线移动时没有产生感应电流,则该条线的正下方一定没有线缆

B.线圈沿着直线1、2、3中的某条线移动时没有产生感应电流,则该条线的正下方一定有线缆

C.线圈沿着直线4、5移动的过程中,感应电流反向时,则该位置的正下方有线缆

D.线圈沿着直线4、5移动的过程中,磁通量为零时,则该位置的正下方有线缆

考点精讲|

考点二楞次定律和右手定则

考向1舞次定律的理解及应用

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

3.“阻碍”的含义及步骤

楞次定律中“阻碍”的含义“四步法”判断感应电流方向

感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁场(一原I明确要研究的回路及原磁场B的无司

(原磁场)的磁通量的变化

阻碍的是磁通量的变化,而不是阻碍磁通(二:变I确定磁通量。的变化)

量本身

<X'楞次定标)

、,当磁通量增加时,感应电流的磁场方向与

笳高谪》一原磁场的方向相反;当磁通量减少时,感

(三,感I判断感应电流的磁场方向)

「一厂应电流的磁场方向与原磁场的方向相同,即

“增反减同”<H'安培定血

,_::_,V'二—一、

或云\阻碍并不是阻止,只是延缓了磁通量的变v

《型如化,这种变化将继续进行(四电流I判断感应电流的方向)

典例引领

5.某品牌电瓶车的动能回收系统的结构原理如图所示,传动轴与磁铁固定连接,当车辆下坡时,车轮通

过传动装置带动磁铁在绕有多匝线圈的铁芯间转动,线圈通过a、b端给电池充电,不考虑磁铁转速的

变化,穿过线圈的磁通量按正弦(或余弦)规律变化,某时刻磁铁的位置和转动方向如图所示,下列说

法正确的是()

A.在图示位置,线圈中的感应电动势最大

B.从图示位置开始的一小段时间内,线圈a端的电势比b端高

C.从图示位置转过90°时,线圈中的感应电动势最大

D.从图示位置转过180°时,线圈a端的电势比b端高

即时检测

6.图甲为某款“自发电”无线门铃按钮,其“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,P、Q端与门铃(图中未画出)连接构成回路。下列说法正

确的是()

A.按下按钮的过程,螺线管P端电势较高

B.松开按钮的过程,螺线管Q端电势较高

C.按下和松开按钮的过程,螺线管产生的感应电流方向相同

D.按下和松开按钮的过程,螺线管所受磁铁的安培力方向相反

覆胤2有妻宸凰或感用

1.内容:伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与

2.适用情况:导线切割磁感线产生感应电流。

3.右手定则应用“三注意”:

①磁感线必须垂直穿入掌心。

②拇指指向导体运动的方向。

③四指所指的方向为感应电流方向。

典例引领

7.如图所示,在匀强磁场中放有平行铜导轨,它与大线圈河相连。导线圈N在河的中间,与河共面放

置。要使N中获得顺时针方向的感应电流,则放在导轨上的裸金属棒质的运动情况可能是()

A.向右匀速运动B.向右加速运动C.向左加速运动D.向左减速运动

即时检测

8.如图所示,铜圆盘安装在竖直的铜轴上,圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场中。电路通过电刷c、d分

别与圆盘的边缘和铜轴接触良好,电源电动势为E,内阻为r,定值电阻为R,先将开关闭合,待圆盘转

速稳定后再断开开关,不计一切摩擦,下列说法中正确的是()

A.闭合开关时,从上往下看圆盘逆时针转动

B.闭合开关转速稳定时,流过圆盘的电流不为零

C.断开开关时,a点电势低于b点电势

D.断开开关后,流过电阻R上的电流方向与原电流方向相反

内容例证

NRb

磁铁靠近线圈,

阻碍原磁通量变化--“增反减同”QIQ/与3原反向

S人Nj

8原融是磁斥铁力靠近,

阻碍相对运动--“来拒去留”•〃〃<//.

B磁铁远离,

卧TPr-w是引力

so,P、Q是光滑固定导轨,

a、6是可动金属棒,

使回路面积有扩大或缩小的趋势---磁铁下移,面积应

QTb减小,,靠近

“增缩减扩”

XXX

、近338减小,线圈扩张

XXXX

典例引领

9.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仇二者轴线重合,

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尸向下滑动,下列表述

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对水平桌面的压力片将增大

10.如图所示,金属导体圆环用绝缘支架固定在铁架台上,圆环面水平。在圆环正上方,一质量为可视

为质点的小磁铁通过细线吊在铁架台的横杆上,细线与圆环的轴线重合,小磁铁距铁架台底面的高度

为鼠现剪断细线,小磁铁沿圆环轴线下落到铁架台底面上。不计空气阻力,重力加速度为g,下列说

法正确的是()

A.小磁铁落在铁架台底面上时的速度大小为J丽

B.小磁铁下落的整个过程中,加速度先小于g后大于g

C.在小磁铁下落的整个过程中,圆环对小磁铁的作用力先竖直向上后竖直向下

D.在小磁铁下落的整个过程中,圆环中的感应电流先逆时针后顺时针(从上往下看)

考点精讲|

考点三探究影响感应电流方向的因素

考向实尊照理及掾作

1.实验思路

条形磁体通过插入或拔出线圈来改变穿过螺线管的磁通量,利用电流表指针的偏转方向判断感应电流的

方向。

2.实帆象

汕at汕

相对运动情况€1€1€1€1

原磁场方向向下向下向上向上

①的变化情况增加减少减少增加

感应电流的磁场方向

向上向下向上向下

(线圈中)

感应电流在线圈中的

自下而上自上而下自下而上自上而下

方向

感应电流的磁场方向

相反相同相同相反

与原磁场方向的关系

3.实验结论

当穿过线圈的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场的方向相反;当穿过线圈的磁通量减少时,感应电

流的磁场与原磁场的方向相同。

典例引领

11.同学们在学习了感应电流产生的条件后,想通过实验探究影响感应电流方向的因素,实验过程如下:

(1)按照图1所示电路连接器材,闭合电键,电流表指针向右偏转,对调电源正负极,重复以上操作。该

步骤目的是获得电流表指针偏转方向与方向的对应关系;(填“电流”或者“磁铁的运动”)

(2)按照图2所示电路连接器材,查明线圈中导线的绕向,以确定磁体运动时感应电流产生的磁场方

向;

(3)分别改变磁体磁场的方向和磁体运动方向,观察指针偏转方向,使用表格中记录数据;根据第1步

探究的对应关系,表中实验4中标有“▲”空格应填(选填“向上”、“向下”、“向左”或“向右”):

磁体磁场的方向感应电流的磁场方向

实验序号磁体运动情况指针偏转情况

(正视)(正视)

1向下插入线圈向左向上

2向下拔出线圈向右向下

3向上插入线圈向右向下

4向上拔出线圈向左▲

(4)根据表中所记录数据,进行如下分析:

①由实验1和(填实验序号)可得出结论:感应电流方向与磁体运动情况有关。

②由实验2、4得出的结论:穿过闭合回路的磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场方向(选

填“相同”、“相反”或“无关”)。

(5)经过进一步讨论和学习,同学们掌握了影响感应电流方向的因素及其结论,为电磁感应定律的学

习打下了基础。

即用性邀

12.某同学利用如图所示装置探究“影响感应电流方向的因素”,下表为该同学记录的实验现象。

N极插入N极拔出S极插入S极拔出

原磁场方向向下向下向上向上

A/B灯现象A灯亮B灯亮B灯亮A灯亮

感应电流磁场的方向向上向下向下向上

(1)实验前先使用多用电表的欧姆挡对二极管正负极(二极管通正向电流时,电流的流入端为二极管

的正极,流出端为二极管的负极)进行确认,某次测量时发现多用电表指针几乎没有偏转,说明此时黑

表笔接触的是二极管的(填“正极”或“负极”)。

(2)由实验记录可得当穿过线圈的磁通量增大时,感应电流的磁场方向与条形磁铁在线圈内产生的磁

场方向(填“相同”“相反”或“没有关系”);当穿过线圈的磁通量减小时,感应电流的磁场方向

与条形磁铁在线圈内产生的磁场方向(填“相同”“相反”或“没有关系”)。由此得■出的I结论是

感应电流的磁场总是阻碍原磁场的的变化。

(3)该同学利用上面实验中得到的结论,在图所示装置中进行了一些操作,发现电流表的指针向右偏

转(电流表的偏转满足左进左偏,右进右偏),该同学可能进行了的操作是o

A.闭合开关瞬间B.断开开关瞬间

C.开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动D.开关闭合时将滑动变阻器的滑片向右滑动

m.好题冲关

基础过关

1.如图,水平光滑桌面(纸面)上两根长直导线M、N相互垂直固定放置,两者彼此绝缘,河通有向上的

电流,N通有向右的电流,桌面上4个圆形金属线框a、b、c、d分别放在两导线交叉所形成的编号为

1、2、3、4的区域内,每个线框距两导线的距离均相同。当两导线中的电流都由i然增大到2i时

A.a向左下方运动B.b向右下方运动C.c向左下方运动D.d向右下方运动

2.为如图所示,在光滑水平桌面上有两个闭合金属圆环,在它们圆心连线中点正上方有一个条形磁铁,

当给条形磁铁一竖直向上的初速度后,磁铁上升到最高点后下落,在条形磁铁向下运动的过程中,将

会出现的情况是()

N

9/

A.磁铁的加速度小于g

B.金属环对桌面压力小于自身重力

C.俯视观察,左边金属圆环会产生逆时针感应电流

D.两金属环将加速靠近(不考虑金属环之间的作用)

3.如图,在水平光滑桌面上,固定两条平行绝缘直导线,通以相同电流,导线之间放置两个相同的圆形小

线圈。当两侧导线中电流同样增大时,忽略不计两小线圈之间作用力,则()

A.两小线圈中感应电流都沿顺时针方向B.两小线圈中感应电流都沿逆时针方向

C.两小线圈会相互靠近D.两小线圈会相互远离

4.两圆环A、B置于同一水平面上,其中人为均匀带电绝缘环,口为导体环。当A以如图示的方向绕中

心转动的角速度发生变化时,B中产生如图所示方向的感应电流,下列说法正确的是()

A.A可能带正电且转速减小B.A可能带负电且转速恒定

C.若A带负电,8有扩张的趋势D.若人带正电,口有扩张的趋势

5.通电螺线管外套着a、b两个金属环,两个环的圆心在螺线管的轴线上,如图所示。闭合开关S,在移

动滑动变阻器的滑动头尸时,下列说法正确的()

A.磁通量①"<①b

B.当P向右滑动时,a、b两环的面积有收缩的趋势

C.当P向左滑动时,6环中的感应电流方向为逆时针方向(从左向右看)

D.a、b两环中感应电流的磁场与螺线管内部磁感应强度方向相同

6.纸面内有U形金属导轨,AB部分是直导线(如图所示)。虚线范围内有垂直于纸面向里的匀强磁场。

右侧有圆线圈。,为了使。中产生顺时针方向的感应电流,紧贴导轨的金属棒MN在磁场里的运

动情况是()

M

N

A.向右匀速运动B.向左匀速运动C.向右加速运动D.向右减速运动

7.如图所示,CDEF是金属框,框内存在着如图所示的匀强磁场。当导体向右移动时,下列说法正

确的是()

M

XXX

XX

x8x

XXXXXX

END

A.电路CCEF中感应电流为顺时针方向B.电路MNDC中感应电流为逆时针方向

C.电路MNEF中感应电流为顺时针方向D.电路MVEF中感应电流为逆时针方向

8.如图,一导体棒而在均匀磁场中沿金属导轨向右作匀加速运动,磁场方向垂直导轨所在平面。若导

轨电阻忽略不计,并设铁芯磁导率为常数,则达到稳定后在电容器的河极板上()

-^®B

b

A.带有一定量的正电荷B.带有一定量的负电荷

C.带有越来越多的正电荷D.带有越来越多的负电荷

能力提刑

9.如图,两个半径不同但共心的圆形导线环人、口位于同一平面内,4环的半径小于B环的半径,已知

在力=0到友的时间间隔内,当导线环[中的电流i发生某种变化,而导线环B中的感应电流总是逆时

针方向,且导线环B总有收缩的趋势,规定顺时针方向为环人中电流的正方向,则以随时间t的变化

的图线可能是()

10.如图甲所示,金属圆环和金属线框相互靠近且固定在水平面上,金属棒AB放在金属框上,圆环a、b

端接如图乙所示的余弦交变电流,金属棒AB始终保持静止。以图甲中电流方向为正方向,则下列说

法正确的是()

A.0〜益内,金属棒中的感应电流方向为R-A

B.白〜±2内,金属棒受到水平向右的静摩擦力

C.t2时刻,金属棒受到的安培力最大

D.t2〜益内,金属棒中的感应电流先减小后增大

11.如图所示,光滑绝缘水平面上存在方向竖直向下的有界(边界竖直)匀强磁场,一直径与磁场区域宽度

相同的闭合金属圆形线圈在平行于水平面的拉力作用下,在水平面上沿虚线方向匀速通过磁场。下

列说法正确的是()

A.线圈进磁场的过程中,线圈中的感应电流沿逆时针方向

B.线圈出磁场的过程中,线圈中的感应电流沿逆时针方向

C.该拉力的方向水平向右

D.该拉力为恒力

12.某研究性学习小组的同学设计的电梯坠落的应急安全装置如图所示,在电梯挂厢上安装永久磁铁,

并在电梯的井壁上铺设线圈,这样可以在电梯突然坠落时减小对人员的伤害。关于该装置,下列说法

正确的是()

A.当电梯坠落至永久磁铁在线圈A、B之间时,闭合线圈入、口中的电流方向相同

B.当电梯坠落至永久磁铁在线圈A、B之间时,闭合线圈人、B中的电流方向相反

C.当电梯坠落至永久磁铁在线圈A、B之间时,闭合线圈均对电梯的下落起阻碍作用

D.当电梯坠落至永久磁铁在线圈口下方时,闭合线圈A、B不再对电梯的下落起阻碍作用

13.如图为电磁刹车实验装置,小车底面安装有矩形导线框abed,线框底面平行于地面,在小车行进方向

有与abed等宽、等长的有界匀强磁场,磁场方向垂直地面向上。小车进入磁场前撤去牵引力,小车穿

过磁场后滑行一段距离停止。则小车()

A.进入磁场时,矩形导线框中感应电流的方向为adeba

B.进入磁场时,矩形导线框中感应电流的方向为abeda

C.穿过磁场的过程中,中间有一段时间矩形导线框中没有感应电流

D.穿过磁场的过程中,矩形导线框受到的安培力方向始终水平向左

14.航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的,电磁驱动原理如图所示,当固定线圈上突然通过直流

电流时,线圈端点的金属环被弹射出去。在左侧同一位置,先后放有分别用横截面积相等的铜和铝导

线制成的形状、大小相同的两个闭合环,且电阻率P铜<p铝。闭合开关S的瞬间()

A.从左侧看,环中感应电流沿逆时针方向

B.电池正负极调换后,金属环向右弹射

C.铜环中产生的感应电流大于铝环中产生的感应电流

D.若将环放置在线圈右方,环将向右弹出

15.如图,一导体圆环保持水平,沿一个匀称的条形磁铁轴线落下,条形磁铁竖直固定,圆环中心始终位于

磁铁轴线上.已知当圆环落至B、D两位置时,刚好经过磁铁上下端截面,而。位置位于磁铁正中央.

不计空气阻力,下列说法正确的有()

U二二〉E

A.圆环由A落至B的过程中,环中感应电流从上向下看为顺时针

B.圆环由3落至。的过程中,穿过圆环的磁通量在减少

C.圆环落至C、。之间时,圆环有收缩趋势

D.圆环由A落至E的过程中,任意时刻加速度都小于重力加速度g

16.某兴趣小组在探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素

图c

(1)图a中,将条形磁铁从图示位置先向上后向下移动一小段距离,出现的现象是

A.灯泡A、B均不发光

B.灯泡A、B交替短暂发光

C.灯泡A短暂发光、灯泡口不发光

D.灯泡/不发光、灯泡8短暂发光

(2)通过实验得知:当电流从图b中电流计的正接线柱流入时指针向右偏转;则当磁体(选填

“向上”或“向下”)运动时,电流计指针向右偏转。

⑶为进一步探究影响感应电流方向的因素,该小组设计了如图c的电路。

⑷若图c电路连接正确,在闭合开关前滑动变阻器滑片应移至最(选填“左”或“右”)端。

(5)若图c电路连接正确,开关闭合瞬间,指针向左偏转,则将铁芯从线圈P中快速抽出时,观察到电

流计指针。

A.不偏转B.向左偏转C.向右偏转

真题感知

17.(2024•江苏・高考真题)如图所示,在绝缘的水平面上,有闭合的两个线圈a、b,线圈a处在垂直纸面向

里的匀强磁场中,线圈b位于右侧无磁场区域,现将线圈a从磁场中匀速拉出,线圈a、b中产生的感应

电流方向分别是()

A.顺时针,顺时针B.顺时针,逆时针C.逆时针,顺时针D.逆时针,逆时针

18.(2024•广东・高考真题)电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收,结构如图

甲所示。两对永磁铁可随发动机一起上下振动,每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场,磁感应强度大

小均为磁场中,边长为力的正方形线圈竖直固定在减震装置上。某时刻磁场分布与线圈位置如

图乙所示,永磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈。关于图乙中的线圈。下列说法正确的是()

A.穿过线圈的磁通量为3?

B.永磁铁相对线圈上升越高,线圈中感应电动势越大

C.永磁铁相对线圈上升越快,线圈中感应电动势越小

D.永磁铁相对线圈下降时,线圈中感应电流的方向为顺时针方向

电磁感应现象榜次定律

腌.考情探究•

1.高考真题考点分布

题型考点考查考题统计

选择题楞次定律2024年江苏卷、广东卷

实验题探究影响感应电流方向的因素2024年北京卷

2.命题规律及备考策略

【命题规律】高考对楞次定律和右手定则的考查形式多以选择题的形式,题目较为简单,同时,这两部分内容会

在某些有关电磁感应的综合性的计算题中会有应用。

【备考策略】

1.理解和掌握楞次定律、右手定则。

2.能够利用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向。

【命题司膜I】重点关注楞次定律和右手定则的应用。

腌.考点梳理卜

一、《»*

1.概念:在磁感应强度为B的匀强磁场中,与磁场方向垂直的平面,其面积S与8的乘积叫作穿过这个面积

的磁通量。

2.公式:①=宜£,单位是韦伯,符号是Wb。

3.适用条件

⑴匀强磁场。

(2)S为垂直于磁场的有效面积。

4.物理意义:相当于穿过某一面积的磁感线的条数。

5.磁通量的变化量:△©=①2-①1=52s2-B61。

二、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.感应电流的产生条件

(1)表述一:闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动。

(2)表述二:穿过闭合电路的磁通量发生变化。

3.实质

电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果电路闭合,则有感应电流。如果电路不闭合,则只有感应电动势

而无感应电流。

三、感应电流方向的判定

1.楞次定律

(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,使拇指与其余四个手指垂直,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:导线切割磁感线产生感应电流。

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考点一电磁感应现象

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1.磁通量的计算

(1)公式:<D=BS。

适用条件:①匀强磁场;②磁场与平面垂直。

(2)若磁场与平面不垂直,应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积,①=BScos3.式中Seos6即为平面

S在垂直于磁场方向上的投影面积,也称为“有效面积”(如图所示)。

2.判断磁通量是否变化的方法

(1)根据公式①=RSsin。伊为B与S间的夹角)判断。

(2)根据穿过平面的磁感线的条数是否变化判断。

典例引领

1.如图所示,矩形线圈abed与有界的匀强磁场垂直,线圈的一半在磁场内,已知线圈的面积为2S,磁场

的磁感应强度为口,规定图示位置穿过线圈的磁通量为正,以下说法正确的是()

XXXX:

XXXX

XXX

A.在图示位置时穿过线圈的磁通量为等

B.线圈以而为轴转过30°时穿过线圈的磁通量为BS

C.线圈以就为轴转过45°时穿过线圈的磁通量为等

D.线圈以cd为轴转过60°时穿过线圈的磁通量为管

【答案】B

【详解】4根据磁通量的定义,在题图示位置时穿过线圈的磁通量为①=BS故人错误;

B.线圈以ab为轴转过30°时,处于磁场部分的线圈在垂直磁场方向上投影的面积仍为S,可知穿过线圈

的磁通量仍为BS,故B正确;

C.线圈以而为轴转过45°时,处于磁场部分的线圈在垂直磁场方向上投影的面积仍为S,可知穿过线圈

的磁通量仍为,故。错误;

D.线圈以cd为轴转过60°时,ab边刚好转出磁场,则穿过线圈的磁通量为0,故。错误。故选B。

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2.如图所示,a、b两同心圆线圈的匝数分别为口匝和小匝,线圈半径分别为7和R。分布着磁感应强度

大小为8的匀强磁场的圆形区域的边缘恰好与a线圈重合,则下列说法正确的是()

A.穿过a、b两线圈磁通量相同

B.穿过a线圈的磁通量比b的大

C.穿过b线圈的磁通量比a的大

D.因为不知道匝数口和小的大小关系,所以无法比较穿过a、b两线圈的磁通量大小

【答案】A

【详解】根据磁通量表达式(D=BS由于磁通量与匝数无关,a、6两线圈中磁场的有效面积相同,则穿过a、

b两线圈磁通量相同。故选A。

号向2握亶电铲生的聚住

1.判断感应电流有无的方法

确定研究的回路--------理清该回路中的,磁场分布)

回路闭合,有感应电流^—

回路不闭合,无感应电流11确定该回路

一的磁通量①,

无感应电流------------中不变之

2.产生感应电流的三种常见情况

.化

穿

典例引领

3.如图所示,在闭合电键K后,要使Q线圈产生图示方向的电流,可采用的方法有()

P

A.把滑动变阻器H的滑片右移B.把线圈P中的铁心抽出

C.把线圈Q靠近线圈PD.把电键K断开

【答案】。

【详解】根据题意。要使Q线圈产生图示方向的电流,由右手螺旋定则可知通过Q线圈的磁场方向从

右向左,如图所示

闭合电键K后,把7?的滑片右移,电路电阻增大,通过线圈P的电流减小,由右手螺旋定则可知Q中的磁场

方向从左向右,且在减小,根据楞次定律,通过右边Q线圈磁场方向从左向右,Q线圈电流方向向下,与图

示电流方向相反,故A错误;

B.闭合电键K后,将P中的铁心从左边抽出,Q线圈中的磁场方向从左向右,且磁感应强度在减小,根据

楞次定律,通过右边Q线圈磁场方向从左向右,Q线圈电流方向向下,与图示电流方向相反,故B错误;

。.闭合电键,将Q靠近P,Q中的磁场方向从左向右,且在增强,根据楞次定律,左边导线的电流向下,故

C正确;

。.闭合电键K后,Q中的磁场方向从左向右,把电键K断开的瞬间,Q中的磁场突然消失,根据楞次定

律,左边导线电流方向向上,故。错误。故选C。

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4.如图所示,在水平地面上建立平面直角坐标系忒为,直线1、2、3平行于沙轴,直线4、5平行于t轴。

若地下平行于y轴方向埋着一根通有恒定直流电的线缆,为了准确定位线缆的位置和走向,一圆形金

属线圈在水平地面上分别沿直线1、2、3从工轴往沙轴正方向匀速移动,或沿直线4、5从u轴往x轴正

方向匀速移动,则下列说法正确的是()

A.线圈沿着直线1、2、3中的某条线移动时没有产生感应电流,则该条线的正下方一定没有线缆

B.线圈沿着直线1、2、3中的某条线移动时没有产生感应电流,则该条线的正下方一定有线缆

C.线圈沿着直线4、5移动的过程中,感应电流反向时,则该位置的正下方有线缆

D.线圈沿着直线4、5移动的过程中,磁通量为零时,则该位置的正下方有线缆

【答案】D

【详解】AB.线圈沿着直线1、2、3移动时,磁通量都不会变化,都不会产生感应电流,所以不能确定下方是

否有线缆,故AB错误;

CD.线圈沿着直线4、5移动时,从g轴到线缆正上方的过程中磁通量先增大后减小,过了正上方后磁通量

反向先增大后减小,且在线缆正上方时磁通量最小为零,故。错误,D正确。故选

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考点二楞次定律和右手定则

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1.内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总

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