高考物理总复习第九章电磁感应第26讲电磁感应现象楞次定律

电磁感应第九章第26讲电磁感应现象楞次定律1/45考纲要求考情分析命题趋势1.电磁感应现象Ⅰ2.磁通量Ⅰ3.楞次定律Ⅱ·全国卷Ⅰ，19·全国卷Ⅱ，18·全国卷Ⅰ，14·广东卷，15·全国卷Ⅱ，19·海南卷，10高考对本节内容考查主要是以选择题形式考查电磁感应现象，楞次定律等考点，试题难度普通不大，但命题情境形式多样，所以对本节内容复习要注意从本质上了解把握电磁感应产生条件.2/45栏目导航板块一板块二板块三板块四3/451．磁通量(1)定义匀强磁场中，磁感应强度(B)与________于磁场方向面积(S)乘积叫作穿过这个面积磁通量，简称磁通，我们能够用穿过这一面积磁感线条数多少来形象地了解．考点电磁感应现象楞次定律垂直4/45BS韦伯Wb磁感线5/452．电磁感应现象(1)产生感应电流条件穿过闭合电路________发生改变．(2)产生感应电动势条件不论回路是否闭合，只要穿过线圈平面________发生改变，线圈中就有感应电动势产生，产生感应电动势那部分导体相当于________．(3)电磁感应现象实质产生____________，假如电路闭合，则有__________；假如电路不闭合，则只有____________而无感应电流．磁通量磁通量电源感应电动势感应电流感应电动势6/453．感应电流方向判定(1)右手定则①内容：伸开________，使拇指与其余四指垂直，而且都与手掌在同一平面内，让磁感线从___________进入，并使拇指指向___________方向，这时四指所指方向就是__________方向．②适用范围：适合用于判断闭合电路中部分导体切割磁感线产生感应电流情况．(2)楞次定律①内容，感应电流含有这么方向，即感应电流磁场总要________引发感应电流磁通量改变．②适用情况：全部___________现象．右手手心垂直导体运动感应电流妨碍电磁感应7/451．判断正误(1)穿过线圈磁通量与线圈匝数无关．(

)(2)闭合电路内只要有磁通量，就有感应电流产生．(

)(3)穿过电路磁通量发生改变，电路中不一定有感应电流产生．(

)(4)当导体切割磁感线运动时，导体中一定产生感应电流．(

)(5)由楞次定律知，感应电流磁场一定与引发感应电流磁场方向相反．(

)(6)感应电流磁场一定妨碍引发感应电流磁场磁通量改变．(

)(7)回路不闭合，穿过回路磁通量改变时，也会产生“妨碍”作用．(

)√×√××√×8/452．(右手定则应用)MN、GH为光滑水平平行金属导轨，ab、cd为跨在导轨上两根金属杆，匀强磁场垂直穿过MN、GH所在平面，如图所表示，则(

)A．若固定ab，使cd向右滑动，则abdc回路有电流，电流方向由a到b到d到cB．若ab、cd以相同速度一起向右滑动，则abdc回路有电流，电流方向由c到d到b到aC．若ab向左、cd向右同时运动，则abdc回路电流为零D．若ab、cd都向右运动，且两棒速度vc

d>va

b，则abdc回路有电流，电流方向由c到d到b到aD9/451．磁通量发生改变三种常见情况(1)磁场强弱不变，回路面积改变．(2)回路面积不变，磁场强弱改变．(3)回路面积和磁场强弱均不变，但二者相对位置发生改变．一对电磁感应现象了解10/452．判断感应现象是否发生流程11/45[例1](·全国卷Ⅰ)在法拉第时代，以下验证“由磁产生电”构想试验中，能观察到感应电流是(

)A．将绕在磁铁上线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表改变B．在一通电线圈旁放置一连有电流表闭合线圈，然后观察电流表改变C．将一房间内线圈两端与相邻房间电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表改变D．绕在同一铁环上两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电瞬间，观察电流表改变D12/45解析：产生感应电流必须满足条件：①电路闭合；②穿过闭合电路磁通量要发生改变．选项A、B电路闭合，但磁通量不变，不能产生感应电流，故选项A、B不能观察到电流表改变；选项C满足产生感应电流条件，也能产生感应电流，不过等我们从一个房间到另一个房间后，电流表中已没有电流，故选项C也不能观察到电流表改变；选项D满足产生感应电流条件，能产生感应电流，能够观察到电流表改变，所以选D．13/451．感应电流方向判断两种方法方法一用楞次定律判断二感应电流方向判断14/45方法二用右手定则判断该方法适合用于部分导体切割磁感线．判断时注意掌心、四指、拇指方向：(1)掌心——磁感线穿入；(2)拇指——指向导体运动方向；(3)四指——指向感应电流方向．2．楞次定律和右手定则关系(1)从研究对象上说，楞次定律研究是整个闭合回路，右手定则研究是闭合电路中一部分导体，即一段导体做切割磁感线运动情况．15/45(2)从适用范围上说，楞次定律适合用于磁通量改变引发感应电流各种情况(包含一部分导体做切割磁感线运动情况)，右手定则只适合用于一段导体在磁场中做切割磁感线运动情况．所以，右手定则是楞次定律一个特殊情况．普通来说，若导体不动，回路中磁通量改变，应该用楞次定律判断感应电流方向而不能用右手定则；若是回路中一部分导体做切割磁感线运动产生感应电流，用右手定则判断较为简单，用楞次定律进行判断也能够，但较为麻烦．16/45电磁感应现象中两个磁场(1)原磁场：引发电磁感应现象磁场．做题时需要首先明确原磁场分布特点(大小、方向)以及穿过闭合回路磁场改变情况．(2)感应电流磁场：感应电流产生磁场，妨碍原磁场改变，依据“增反减同”能够判断出感应电流磁场方向．(3)感应电流方向：在确定感应电流磁场方向后，再由安培定则判断感应电流方向．17/45[例2]如图所表示，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布．一铜制圆环用丝线悬挂于O点，将圆环拉至位置a后无初速度释放，在圆环从a摆向b过程中(

)A．感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B．感应电流方向一直是逆时针C．感应电流方向先顺时针后逆时针再顺时针D．感应电流方向一直是顺时针A18/45解析：在竖直虚线左侧，圆环向右摆时磁通量增加，由楞次定律可判断，感应电流产生磁场方向与原磁场方向相反，由安培定则可知感应电流方向为逆时针方向；摆过竖直虚线时，环中磁通量左减右增相当于方向向外增大，所以感应电流方向为顺时针方向；在竖直虚线右侧向右摆动时，环中磁通量减小，感应电流磁场与原磁场同向，可知感应电流为逆时针方向，所以只有A项正确．19/451．楞次定律推论对楞次定律中“妨碍”含义能够推广为感应电流效果，总是妨碍产生感应电流原因概括以下：(1)当回路磁通量发生改变时，感应电流效果就妨碍原磁通量改变，即“增反减同”．(2)当出现引发磁通量改变相对运动时，感应电流效果就妨碍(导体间)相对运动，即“来拒去留”．三楞次定律推论应用20/45(3)当回路能够形变时，感应电流能够使线圈面积有扩大或缩小趋势，即“增缩减扩”．(4)当回路磁通量改变由本身电流改变引发时，感应电流效果是妨碍原电流改变(自感现象)，即“增反减同”．2．应用标准当不包括感应电流方向判定时，用楞次定律上述推论解题更加快捷简便．21/45楞次定律中“妨碍”含义22/45[例3](多项选择)如图所表示，光滑固定金属导轨M、N水平放置．两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落靠近回路时(

)A．P、Q将相互靠拢 B．P、Q将相互远离C．磁铁加速度仍为g

D．磁铁加速度小于g解析：依据楞次定律另一个表述——感应电流效果，总要反抗产生感应电流原因．本题中“原因”是回路中磁通量增加，归根结底是磁铁靠近回路，“效果”便是妨碍磁通量增加和磁铁靠近．所以，P，Q将相互靠近且磁铁加速度小于g，应选A、D．AD23/451．“三定则一定律”比较四三定则一定律综合应用名称基本现象应用定则或定律电流磁效应运动电荷、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改变楞次定律24/452.“三定则一定律”因果关系(1)因电而生磁(I→B)→安培定则；(2)因动而生电(v、B→I安)→右手定则；(3)因电而受力(I、B→F安)→左手定则；(4)因磁而生电(Φ、B→I安)→楞次定律．25/45三定则、一定律应用技巧(1)应用楞次定律，必定要用到安培定则．(2)感应电流受到安培力，有时能够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，有时也能够直接应用楞次定律推论确定安培力方向．26/45[例4](多项选择)如图所表示，水平放置两条光滑轨道上有可自由移动金属棒PQ、MN，MN左边有一如图所表示闭合电路，当PQ在一外力作用下运动时，MN向右运动，则PQ所做运动可能是(

)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BC27/4528/451．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所表示连接．以下说法中正确是(

)A29/45A．开关闭合后，线圈A插入或拔出都会引发电流计指针偏转B．线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开瞬间电流计指针均不会偏转C．开关闭合后，滑动变阻器滑片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，只有滑动变阻器滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转解析：只要闭合回路磁通量发生改变就会产生感应电流，故A正确，B错误；开关闭合后，只要滑片P滑动就会产生感应电流．故C、D错误．30/452．如图，在一水平、固定闭合导体圆环上方，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方向(从上向下看)，以下说法正确是(

)A．总是顺时针 B．总是逆时针C．先顺时针后逆时针 D．先逆时针后顺时针解析：磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触，则圆环中，先是向上磁通量增加，磁铁中间经过以后，向上磁通量降低，依据楞次定律，产生感应电流方向(从上向下看)先顺时针后逆时针，选项C正确．C31/453．(·纲领全国卷)很多相同绝缘铜圆环沿竖直方向叠放，形成一很长竖直圆筒．一条形磁铁沿圆筒中心轴竖直放置，其下端与圆筒上端开口平齐．让条形磁铁从静止开始下落．条形磁铁在圆筒中运动速率(

)A．均匀增大 B．先增大，后减小C．逐步增大，趋于不变 D．先增大，再减小，最终不变解析：开始时，条形磁铁以加速度g竖直下落，则穿过钢环磁通量发生改变，铜环中产生感应电流，感应电流磁场妨碍条形磁铁下落．开始时感应电流比较小，条形磁铁向下做加速运动，且随下落速度增大，其加速度变小．当条形磁铁速度到达一定值后，对应铜环对条形磁铁作用力趋近于条形磁铁重力．故条形磁铁先加速运动，但加速度变小，最终速度趋近于某个定值．选项C正确．C32/454．(多项选择)如图匀强磁场垂直于软导线回路平面，因为磁场发生改变，回路变为圆形，则磁场可能(

)A．逐步增强，方向向外B．逐步增强，方向向里C．逐步减弱，方向向外D．逐步减弱，方向向里解析：依据楞次定律，感应电流磁场方向总是妨碍引发闭合回路中磁通量改变，表达在面积上是“增缩减扩”，而回路变为圆形，面积增加了，说明磁场逐步减弱．因不如回路中电流方向，故无法判定磁场方向，故C、D都有可能．CD33/45[例1](·宁夏银川检测·6分)如图所表示，接有理想电压表三角形导线框ABC，在匀强磁场中向右运动，则关于导线框中有没有感应电流及电压表有没有示数(示数不为零则称为有示数)，以下判断正确是(

)A．无；有 B．有；无C．无；无 D．有；有34/45[答题送检]····································来自阅卷名师汇报错误致错原因扣分A因为整个电路中磁通量没有发生改变，所以整个电路中没有感应电流．本题轻易误认为BC、AC边在切割磁感线，BC两端有电压，故电压表有示数．实际上整个电路中没有感应电流，没有电流经过电压表，故电压表没有示数.－635/45[规范答题][解析]不论导线框在磁场中向右做匀速运动、加速运动还是做减速运动，穿过导线框磁通量均不变，即ΔΦ＝0，故导线框中无感应电流产生，再由电压表工作原理可知电压表无示数．故选C．[答案]C36/451．(·湖北宜昌质检)如图所表示，一个N极朝下条形磁铁竖直下落，恰能穿过水平放置固定矩形导线框，则(

)A．磁铁经过位置①时，线框中感应电流沿abcd方向；经过位置②时，沿adcb方向B．磁铁经过位置①时，线框中感应电流沿adcb方向；经过位置②时，沿abcd方向C．磁铁经过位置①和②时，线框中感应电流都沿abcd方向D．磁铁经过位置①和②时，线框中感应电流都沿adcb方向A37/45解析：当磁铁经过位置①时，穿过线框磁通量向下且不停增加，由楞次定律可确定感应电流磁场方向向上，妨碍磁通量增加，依据右手定则可判定感应电流应沿abcd方向．同理可判定当磁铁经过位置②时，感应电流沿adcb方向．38/452．(·上海虹口调研)如图所表示，导线框abcd和通电直导线在同一平面内，直导线通有恒定电流并经过ad和bc中点，当线框向右运动瞬间，则(

)A．线框中有感应电流，且沿顺时针方向B．线框中有感应电流，且沿逆时针方向C．线框中有感应电流，但方向难以判断D．因为穿过线框磁通量为零，所以线框中没有感应电流B39/45解析：右手定则法：由安培定则可知通电直导线周围磁场方向如图所表示，因ab导线向右做切割磁感线运动，由右手定则可知感应电流由a→b，同理，可判断cd导线中感应电流方向由c→d，ad、bc两边不做切割磁感线运动，所以整个线框中感应电流是逆时针方向．楞次定律法：由安培定则判断通电直导线周围磁场方向，由对称性可知合磁通量Φ＝0；当导线框向右运动时，穿过线框磁通量增大(方向垂直纸面向里)，由楞次定律可知感应电流磁场方向应