物理高考状元笔记 选修3-2
(完整版)高中物理选修3-2知识点总结
高中物理选修3-2知识点总结第一章 电磁感应1．两个人物：a.法拉第：磁生电b.奥期特：电生磁2．产生条件：a.闭合电路b.磁通量发生变化 注意：①产生感应电动势的条件是只具备b②产生感应电动势的那部分导体相当于电源。
③电源内部的电流从负极流向正极。
3．感应电流方向的叛定： (1).方法一：右手定则 (2).方法二：楞次定律：（理解四种阻碍） ①阻碍原磁通量的变化（增反减同） ②阻碍导体间的相对运动（来拒去留） ③阻碍原电流的变化（增反减同） ④面积有扩大与缩小的趋势（增缩减扩） 4. 感应电动势大小的计算： (1).法拉第电磁感应定律： a.内容：b.表达式：t n E ∆∆⋅=φ (2).计算感应电动势的公式 ①求平均值：t n E ∆∆⋅=φ_②求瞬时值：E=BLV (导线切割类) ③法拉第电机：ω221BL E =④闭合电路殴姆定律：)r （R I E +=感5．感应电流的计算： 平均电流：tr R r R E I ∆+∆=+=)(_φ 瞬时电流：rR BLVr R E I +=+=6．安培力计算： (1)平均值：tBLqt r ）（R BL L I B F∆=∆+∆==φ__(2). 瞬时值：rR VL B BIL F +==227．通过的电荷量：rR q tI +∆=-=∆⋅φ注意：求电荷量只能用平均值，而不能用瞬时值。
8．互感：由于线圈A 中电流的变化，它产生的磁通量发生变化，磁通量的变化在线圈B 中 激发了感应电动势。
这种现象叫互感。
9．自感现象：（1）定义：是指由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。
（2）决定因素：线圈越长, 单位长度上的匝数越多, 截面积越大, 它的自感系数就越大。
另外, 有铁心的线圈的自感系数比没有铁心时要大得多。
（3）类型：通电自感和断电自感 （4）单位：亨利（H ）、毫亨（mH ），微亨（μH ）。
10.涡流及其应用（1）定义：变压器在工作时，除了在原、副线圈产生感应电动势外，变化的磁通量也会在铁芯中产生感应电流。
高中物理选修3-2第一章知识点详解版
第一章电磁感应知识点总结一、电磁感应现象1、电磁感应现象与感应电流.（1）利用磁场产生电流的现象，叫做电磁感应现象。
（2）由电磁感应现象产生的电流，叫做感应电流。
二、产生感应电流的条件1、产生感应电流的条件：闭合电路中磁通量发生变化。
2、产生感应电流的方法.（1）磁铁运动。
（2）闭合电路一部分运动。
（3）磁场强度B变化或有效面积S变化。
注：第（1）（2）种方法产生的电流叫“动生电流”，第（3）种方法产生的电流叫“感生电流”。
不管是动生电流还是感生电流，我们都统称为“感应电流”。
3、对“磁通量变化”需注意的两点.（1）磁通量有正负之分，求磁通量时要按代数和（标量计算法则）的方法求总的磁通量（穿过平面的磁感线的净条数）。
（2）“运动不一定切割，切割不一定生电”。
导体切割磁感线，不是在导体中产生感应电流的充要条件，归根结底还要看穿过闭合电路的磁通量是否发生变化。
4、分析是否产生感应电流的思路方法.（1）判断是否产生感应电流，关键是抓住两个条件：①回路是闭合导体回路。
②穿过闭合回路的磁通量发生变化。
注意：第②点强调的是磁通量“变化”，如果穿过闭合导体回路的磁通量很大但不变化，那么不论低通量有多大，也不会产生感应电流。
（2）分析磁通量是否变化时，既要弄清楚磁场的磁感线分布，又要注意引起磁通量变化的三种情况：①穿过闭合回路的磁场的磁感应强度B发生变化。
②闭合回路的面积S发生变化。
③磁感应强度B和面积S的夹角发生变化。
三、感应电流的方向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是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
①凡是由磁通量的增加引起的感应电流，它所激发的磁场阻碍原来磁通量的增加。
②凡是由磁通量的减少引起的感应电流，它所激发的磁场阻碍原来磁通量的减少。
（2）楞次定律的因果关系：闭合导体电路中磁通量的变化是产生感应电流的原因，而感应电流的磁场的出现是感应电流存在的结果，简要地说，只有当闭合电路中的磁通量发生变化时，才会有感应电流的磁场出现。
高中物理必刷题系列物理狂K重点——高二物理选修选修3-2 知识讲解(共44页)
3、使闭合回路面积有扩大或缩小的趋势一一“增缩减扩”．如图 所示，P、Q 是光滑固定导轨，a、b 是可动金属棒，当磁铁下移时，a、 b 将靠近．
4、阻碍原电流的变化“增反减同”．如图所示，开关 S 闭合时，B 灯先亮， A 灯后亮，即原电流增大时，感应电流的方向与原电流的方向 相反；开关 S 断开时，灯逐渐熄灭，A 灯中电流方向向右，B 灯中电流方向向左，线圈中电流方向不变，即原电流减小时，
◀非接触式 IC 卡内部有线 圈，在靠近刷卡机的过程中 磁通量发生变化，产生感应 电流，最终实现信息交换
◀注意磁通量的正负. 设向下为正方向，如图所示， 此时穿过线圈 abcd 的磁通 量为 BS ，若将线圈 abcd 翻 转 180°，则穿过线圈 abcd 的磁通量为 BS .
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第一学习单元 电磁感应
印象笔记
1．划时代的发现探究感应电流的产生条件
k 知识深层理解 1、奧斯特梦圆“电生磁”，法拉第心系“磁生电” （1）丹麦物理学家奥斯特发现载流导体能使小磁针转动，这种作用称为电 流的磁效应，揭示了电现象与磁现象之间存在密切联系． （2）英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，即“磁生电”现象，他把 这种现象命名为电磁感应，产生的电流叫做感应电流． 2、磁通量 （1）定义：闭合回路的面积与垂直穿过它的磁感应强度的乘积叫做磁通量． （2）公式： BS ，其中 S 为平面在垂直于磁场方向上的投影面积． （3）磁通量大小与线圈的匝数无关．磁通量的变化量 2 1 ． 3、磁通量发生变化的三种常见情况 （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，但二者的相对位置发生改变． 4、产生感应电流的条件：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路 中就会产生感应电流． 理解 1 如何理解磁通量 在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，垂直于磁感线放置一 面积为 S 的平面，则穿过该平面的磁通量为 BS ． 1、如果磁感线与平面不垂直，如图甲所示，公式中的 S 应理解为该平面在垂直磁场方向上的投影面积，如果该平面 与垂直磁场方向间的夹角为 ，则投影面积应为 Scos ，穿 过该平面的磁通量为 BS cos ． 2、S 指闭合回路中包含磁场的那部分有效面积，如图乙所示，闭合回路 abcd 和闭合回路 abcd 虽然面积不同，但穿过它们的磁通量却相同， BS2 ． 3、某闭合回路内有不同方向的磁场时，应分别计算 不同方向的磁场的磁通量，然后规定某个方向的磁通量为 正，反方向的磁通量为负，求其代数和． 4、磁通量与线圈的匝数无关，只要 n 匝线圈的面积相 同，放置情况也相同，穿过 n 匝线圈与穿过单匝线圈的磁 通量就相同．
高考物理一轮复习：高中物理选修3-2知识要点归纳总结
高考物理一轮复习：物理选修3-2知识要点归纳总结第1点从三个角度理解“磁通量及其变化”【要点归纳】“磁通量及其变化”是学好电磁感应的一个突破口，直接关系到对楞次定律及法拉第电磁感应定律的学习与应用.而在解决实际问题过程中由于对“磁通量”理解不全面，往往容易出错.下面从三个角度对该知识点进行剖析.1.磁通量Φ的定义磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量，定义式为Φ＝BS.(1)面积S是指闭合电路中包含磁场的那部分的有效面积.如图1所示，若闭合电路abcd和ABCD所在平面均与匀强磁场B垂直，面积分别为S1和S2，且S1>S2，但磁场区域恰好只有ABCD区域那么大，则穿过两闭合电路的磁通量是相同的，即Φ＝BS2.图1(2)如果面积S与磁感应强度B不垂直，可将磁感应强度B向着垂直于面积S的方向投影，也可以将面积S向着垂直于磁感应强度B的方向投影.特例：B∥S时，Φ＝0；B⊥S时，Φ最大(Φ＝BS).(3)磁通量与线圈的匝数无关.也可以简单理解为磁通量大小只取决于穿过闭合线圈的磁感线条数.2.磁通量的方向磁通量是标量，但有正负，若设初始时为正，则转过180°时为负.说明：磁通量是标量，它的方向只表示磁感线是穿入还是穿出.当穿过某一面积的磁感线既有穿入的又有穿出的时，二者将互相抵消一部分，这类似于导体带电时的“净”电荷.3.磁通量的变化ΔΦ由公式Φ＝BS sin θ可得，磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1有多种形式，主要有：(1)S、θ不变，B改变，这时ΔΦ＝ΔB·S sin θ(2)B、θ不变，S改变，这时ΔΦ＝ΔS·B sin θ(3)B、S不变，θ改变，这时ΔΦ＝BS(sin θ2－sin θ1)可见磁通量Φ是由B、S及它们间的夹角θ共同决定的，磁通量的变化情况应从这三个方面去考虑.【临考精练】对点例题如图2所示，一水平放置的矩形线框面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向斜向上，与水平面成30°角，现若使矩形线框以左边的边为轴转到竖直的虚线位置，则此过程中通过线框的磁通量改变量的大小是( )图2A.3－12BS B.BSC.3＋12BS D.2BS解题指导Φ是标量，但有正负之分，在计算ΔΦ＝Φ2－Φ1时必须注意Φ2、Φ1的正负，要注意磁感线从线框的哪一面穿进，此题中在开始位置磁感线从线框的下面穿进，在末位置磁感线从线框的另一面穿进，Φ2、Φ1一正一负，再考虑到有效面积，故此题选C.又如：一面积为S的矩形线框放在磁感应强度为B的匀强磁场中，开始磁感应强度B垂直于矩形线框，当其绕某一条边转动180°的过程中，其磁通量的变化量ΔΦ＝－2BS，而不是零.答案 C1.(多选)如图3所示是等腰直角三棱柱，其中abcd面为正方形，边长为L，将它按图示方式(dcfe面水平)放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，下面说法中正确的是( )图3A.通过abcd面的磁通量大小为L2BB.通过dcfe面的磁通量大小为22L2BC.通过abfe面的磁通量大小为零D.通过bcf面的磁通量大小为零答案BCD解析通过abcd面的磁通量大小为22L2B，A错误；dcfe面是abcd面在垂直磁场方向上的投影，所以磁通量大小为22L2B，B正确；abfe面与bcf面都和磁场平行，所以磁通量都为零，C、D正确.2.一磁感应强度为B的匀强磁场方向水平向右，一面积为S的矩形线圈abcd 如图4所示放置，平面abcd与竖直方向成θ角.将abcd绕ad轴转180°角，则穿过线圈平面的磁通量变化量的大小为( )图4A.0B.2BSC.2BS cos θD.2BS sin θ答案 C解析初始位置，平面abcd的有效面积为与B垂直的竖直投影面积S cos θ，其磁通量为BS cos θ.将abcd绕ad轴转180°角后，其磁通量为－BS cos θ.则穿过线圈平面的磁通量变化量的大小为ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝2BS cos θ，故C正确.3.如图5所示，a、b、c三个闭合线圈放在同一平面内，当线圈a中有电流I通过时，穿过它们的磁通量分别为Φ、Φb、Φc，则( )a图5A.Φa<Φb<ΦcB.Φa>Φb>ΦcC.Φa<Φc<ΦbD.Φa>Φc>Φb答案 B解析磁通量可以形象地理解为穿过回路的磁感线的条数；若该回路面积内有磁感线穿进和穿出两种情况，可把磁通量理解为穿过回路的净磁感线条数.当a中有电流通过时，穿过a、b、c三个闭合线圈垂直纸面向里的磁感线条数一样多，向外的磁感线的条数c中最多，其次是b中，a中没有向外的磁感线，因此穿过闭合线圈的净磁感线条数a中最多，b中次之，c中最少，即Φa>Φb>Φc，选项B正确.4.边长L＝10 cm的正方形线框有10匝，固定在匀强磁场中，磁场方向与线框平面间的夹角θ＝30°，如图6所示，磁感应强度随时间的变化规律为B＝2＋3t(T)，求：图6(1)2 s末穿过线框的磁通量；(2)第3 s内穿过线框的磁通量的变化量ΔΦ.答案(1)4×10－2 Wb (2)1.5×10－2 Wb解析(1)2 s末磁场的磁感应强度B＝(2＋3×2) T＝8 T，2由Φ＝BS sin θ知，2 s末穿过线框的磁通量S sin θ＝8×(0.1)2×sin 30° Wb＝4×10－2 Wb；Φ＝B2(2)第3 s 内磁感应强度的变化量ΔB ＝3 T ，所以ΔΦ＝ΔBS sin θ＝3×(0.1)2×sin 30° Wb ＝1.5×10－2 Wb.第2点 紧扣“闭合”与“变化”，理解感应电流产生的条件【要点归纳】电磁感应现象能否发生的判断1.确定研究的回路.2.弄清楚回路内的磁场，分析并确定该回路的磁通量Φ.3.⎩⎪⎨⎪⎧ Φ不变→无感应电流Φ变化→⎩⎨⎧ 回路闭合，有感应电流不闭合，无感应电流，但有感应电动势【临考精练】 对点例题 (多选)线圈按如图所示方式在磁场中运动，则能产生感应电流的是( )解题指导 A 中线圈闭合且ΔΦ≠0，故能产生感应电流；B 中线圈闭合且ΔΦ≠0，故能产生感应电流；C 中穿过线圈的磁通量Φ始终为0，D 中Φ＝B ·S 保持不变，故C 、D 不能产生感应电流.答案 AB1.(多选)闭合矩形线圈跟匀强磁场磁感线方向垂直，如图1所示，下列哪种情况线圈中有感应电流( )图1A.线圈绕ab轴转动B.线圈垂直纸面向外平动C.线圈沿ab向右移动少许D.线圈沿ad向下移动少许答案AC解析A、C情况下闭合矩形线圈中磁通量发生变化，B、D情况下闭合矩形线圈中磁通量没有发生变化，故选项A、C正确，选项B、D错误.2.如图2，一个金属圆环水平放置在竖直向上的范围足够大的匀强磁场中，能使圆环中产生感应电流的做法是( )图2A.使匀强磁场均匀减弱B.保持圆环水平并在磁场中上下移动C.保持圆环水平并在磁场中左右移动D.保持圆环水平并使圆环绕过圆心的竖直轴转动答案 A解析使匀强磁场均匀减弱，穿过圆环的磁通量减小，产生感应电流，A正确；保持圆环水平并在磁场中上下移动时，穿过圆环的磁通量不变，不产生感应电流，B错误；保持圆环水平并在磁场中左右移动，穿过圆环的磁通量不变，不产生感应电流，C错误；保持圆环水平并使圆环绕过圆心的竖直轴转动，穿过圆环的磁通量不变，不产生感应电流，D错误.第3点楞次定律的理解与运用【要点归纳】楞次定律是电磁感应一章的重点和难点，要做到透彻理解、灵活应用、融会贯通、举一反三，首先必须做到：1.正确理解楞次定律中的“阻碍”——四层意思正确、深入理解楞次定律中的“阻碍”是应用该定律的关键.理解时，要搞清四层意思：(1)谁阻碍谁？感应电流产生的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化.(2)阻碍什么？阻碍的是磁通量的变化，而不是阻碍磁通量本身.(3)如何阻碍？当磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即“增反减同”.(4)结果如何？阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化，原来增加的还是增加，减少的还是减少.2.运用楞次定律判定电流方向——四个步骤(1)明确穿过闭合回路的原磁场方向；(2)判断穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少；(3)利用楞次定律确定感应电流的磁场方向；(4)利用安培定则判定感应电流的方向.应用楞次定律的步骤可概括为：一原二变三感四螺旋.3.楞次定律的推广——四个拓展对楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因：(1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”；(2)阻碍相对运动——“来拒去留”；(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”；(4)阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”.【临考精练】对点例题(多选)如图1所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处自由下落接近回路时(不计空气阻力)( )图1A.P、Q将互相靠拢B.P、Q将互相远离C.磁铁的加速度仍为gD.磁铁的加速度小于g解题指导从回路面积变化的角度看：当磁铁靠近闭合回路时，磁通量增加，两导体棒由于受到磁场对其中感应电流的力的作用而互相靠拢以阻碍磁通量的增加，故A项正确；从阻碍相对运动角度看：磁铁靠近回路时必受到阻碍其靠近的向上的力的作用，因此磁铁的加速度小于g，故D项正确.答案AD1.如图2所示，矩形线圈放置在水平薄木板上，有两块相同的蹄形磁铁，四个磁极之间的距离相等，当两块磁铁以相同的速度匀速向右通过线圈时，线圈始终静止不动，那么线圈受到木板的摩擦力方向是( )图2A.先向左、后向右B.先向左、后向右、再向左C.一直向右D.一直向左答案 D解析根据楞次定律的“阻碍变化”和“来拒去留”，当两磁铁靠近线圈时，线圈要阻碍其靠近，线圈有向右移动的趋势，受木板的摩擦力向左，当磁铁远离时，线圈要阻碍其远离，仍有向右移动的趋势，受木板的摩擦力方向仍是向左的，故选项D正确.2.(多选)如图3甲所示，A、B为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置，A 线圈中通过如图乙所示的电流I，则( )图3A.在t1到t2时间内A、B两线圈相互吸引B.在t2到t3时间内A、B两线圈相互排斥C.t1时刻两线圈作用力为零D.t2时刻两线圈作用力最大答案ABC解析在t1到t2时间内，A中电流减小，穿过B的磁通量减少，根据楞次定律，知A、B两线圈相吸引，故A正确；在t2到t3时间内，A中电流增大，穿过B的磁通量增大，根据楞次定律知，A、B两线圈相排斥，故B正确；t时刻，A1中电流最大，此时A中的电流的变化率为零，所以B中无感应电流产生，所以A、B之间作用力为零，故C正确；t时刻，A中电流为零，此时A中的电流的变化2率最大，在B中感应电流最大，A、B之间作用力为零，故D错误.第4点楞次定律与右手定则的剖析【要点归纳】在电磁感应中，我们常用楞次定律和右手定则来判断导体中感应电流的方向，为了对这两条规律理解更深入，应用更恰当，下面就这两条规律比较如下.1.不同点(1)研究对象不同：楞次定律所研究的对象是整个闭合回路；右手定则研究的对象是闭合回路中做切割磁感线运动的一部分导体.(2)适用范围不同：楞次定律适用于由磁通量变化引起的感应电流的各种情况，当然也包括一部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情况；右手定则只适用于一部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情况，若导体与磁场无相对运动，就无法应用右手定则.因此，右手定则可以看做是楞次定律的一种特殊情况.(3)应用的方便性不同：虽然楞次定律可适用于由磁通量变化引起的感应电流的各种情况，但其在应用的过程中，要弄清原磁通量的方向、原磁通量的变化情况、感应电流的磁场的方向等，分析过程不能有半点纰漏，逻辑性强，过程繁琐；若是回路中的一部分导体在做切割磁感线运动而产生感应电流，应用右手定则时，只需按定则“伸手”，就可以判断出感应电流的方向，比较直接、简单，应用更方便.2.相同点(1)目的相同：在电磁感应中，应用楞次定律和右手定则，都是为了判断出回路中感应电流的方向.(2)本质相同：应用楞次定律来判断回路中感应电流的方向时，是因为闭合回路中的磁通量发生了变化；应用右手定则来判断回路中感应电流的方向时，是因为导体在做切割磁感线的运动，其本质也是由导体构成的闭合回路中的磁通量由于导体的运动而发生了变化.【临考精练】对点例题如图1所示，在竖直向下的匀强磁场中，水平放置着闭合电路abcd.其中ab、cd两边的长度可以变化.当bc向右运动时(ad不动)，用两种方法分析通过灯泡L的电流的方向.图1解题指导方法一：用楞次定律.回路面积增大，磁通量变大，感应电流会在回路内产生向上的磁场来阻碍磁通量变大，由安培定则可知感应电流应沿adcba方向，故流过灯泡的电流方向为由a向d.方法二：用右手定则.直接判断出流经bc边的电流是由c向b，故流过灯泡的电流方向是由a向d.答案见解题指导技巧点拨凡是由于导体的运动而引起的感应电流方向的判断用右手定则；凡是由于磁场的变化而引起的感应电流方向的判断用楞次定律.(多选)如图2(a)所示，仅在螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场，以图中箭头所示方向为其正方向.螺线管与导线框abcd相连，导线框内有一小金属圆环L，圆环与导线框在同一平面内.当螺线管内的磁感应强度B随时间按图(b)所示规律变化时( )图2A.在t1～t2时间内，L有收缩趋势B.在t2～t3时间内，L有扩张趋势C.在t2～t3时间内，L内有逆时针方向的感应电流D.在t3～t4时间内，L内有顺时针方向的感应电流答案AD解析在t1～t2时间内，磁场增强，根据楞次定律可判断出导线框中产生d→c→b→a方向的感应电流，且电流逐渐增大，则穿过圆环的磁通量增大，可知L有收缩趋势，A正确；在t2～t3时间内，磁场先减弱后反向增强，导线框中产生a→b→c→d方向的感应电流且保持不变，穿过圆环的磁通量不变，L内无感应电流且没有扩张或收缩的趋势，B、C错误；在t3～t4时间内，沿负方向的磁场减弱，根据楞次定律可判断出导线框中产生d→c→b→a方向的感应电流，且电流在逐渐减小，故穿过圆环的磁通量减小，L内有顺时针方向的感应电流，D正确.第5点抓因寻果析“三定则一定律”【要点归纳】区别“三定则一定律”的关键是抓住其中的“因果”关系，才能选择正确的规律处理问题.1.右手定则与左手定则的区别“因电而动”——用左手，“力”字的最后一笔向左钩，可以联想到用左手定则来判断安培力.“因动而电”——用右手，“电”字的最后一笔向右钩，可以联想到用右手定则来判断感应电流方向.2.右手螺旋定则(安培定则)与楞次定律的区别“因电生磁”——用右手螺旋定则.“因磁生电”——用楞次定律(或右手定则).3.楞次定律中的因果关联楞次定律所揭示的电磁感应过程中有两个最基本的因果联系：一是感应磁场与原磁场磁通量变化之间的阻碍与被阻碍的关系，二是感应电流与感应磁场间的产生和被产生的关系.抓住“阻碍”和“产生”这两个因果关联点是应用楞次定律解决相关物理问题的关键.4.安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律综合应用的比较【临考精练】对点例题纸面内有U形金属导轨，AB部分是直导线(图1).虚线范围内有垂直于纸面向里的匀强磁场.AB右侧有圆线圈C.为了使C中产生顺时针方向的感应电流，紧贴导轨的金属棒MN在磁场中的运动情况是( )图1A.向右匀速运动B.向左匀速运动C.向右加速运动D.向右减速运动解题指导C中若产生顺时针方向的感应电流，由右手螺旋定则得，其中心轴线处产生的磁场B1方向垂直纸面向里；若MN向右运动，由右手定则得产生感应电流方向为N→M→A→B→N，对AB导线由右手螺旋定则得，在AB右侧产生磁场B2方向垂直纸面向外，由于B1、B2方向相反，根据楞次定律知B1应阻碍B2的增强，所以MN应向右加速运动，同理可得MN也可向左减速运动，故C正确.答案 C1.如图2所示，矩形闭合金属框abcd的平面与匀强磁场垂直，若ab边受竖直向上的磁场力的作用，则可知金属框的运动情况是( )图2A.向左平动进入磁场B.向右平动退出磁场C.沿竖直方向向上平动D.沿竖直方向向下平动答案 A解析由题可知，ab边受竖直向上的磁场力的作用，根据左手定则判断出ab边中感应电流的方向是a→b，再根据右手定则判断金属框向左平动切割磁感线，故A正确，B错误；当金属框沿竖直方向向上或向下平动时，穿过金属框的磁通量不变，金属框中没有感应电流产生，ab边不受磁场力作用，故C、D错误.2.(多选)图3中T是绕有两组线圈的闭合铁芯，线圈的绕向如图所示，D是理想的二极管，金属棒ab可在两条平行的金属导轨上沿导轨滑行，匀强磁场方向垂直纸面向里.若电流计G中有电流通过，则ab棒的运动情况可能是(说明：导体棒切割磁感线速度越大，感应电流越大)( )图3A.向左匀速运动B.向右匀速运动C.向左匀加速运动D.向右匀减速运动答案CD解析当电流计中有电流通过时，说明左边线圈中的感应电流是从下向上流的，由右手螺旋定则可得出此感应电流的磁场方向为从上向下.若ab匀速运动，右边线圈产生的感应电流是恒定的，则左边线圈中不会产生感应电流，所以A、B错误；若ab向右做匀减速运动，右边线圈中的电流是从下向上减小，故穿过左边线圈的磁通量在从上向下减小，该线圈中会产生一个从上向下的磁场，D正确；当ab向左做匀加速运动，穿过左边线圈的磁通量从下向上增大，故左边的线圈中产生一个从上向下的磁场，故C正确.第6点导体棒切割磁感线问题剖析【要点归纳】导体切割磁感线是电磁感应中的一类重要问题，其感应电动势的计算公式E＝Blv虽然可由法拉第电磁感应定律E＝n ΔΦΔt推出，但其应用却更广泛.首先是因为，在实际的生产实践中，电磁感应主要是由导体与磁体间的相对运动引起的；其次在实际应用中，我们关注感应电动势的瞬时值多于关注其平均值，而利用E ＝Blv可以更方便地求其瞬时值.公式E＝Blv的适用条件是B、l、v两两垂直，在实际问题的处理中，要处理好以下几种情况：1.导体是否做切割磁感线运动问题(1)导体速度与导体共线，此时无论磁场方向怎么样都不切割.(2)导体速度与导体不共线，它们决定的平面我们可称之为导体运动平面.①当导体运动平面与磁感线不平行时，切割.如图1(a).②当导体运动平面与磁感线平行时，不切割.如图(b).图12.平动切割(1)如图2(a)，在磁感应强度为B的匀强磁场中，导体棒以速度v垂直切割磁感线时，感应电动势E＝Blv.图2(2)如图(b)，在磁感应强度为B的匀强磁场中，导体棒运动的速度v与磁场的方向成θ角，此时的感应电动势为E＝Blv sin θ.3.转动切割如图3，在磁感应强度为B的匀强磁场中，长为l的导体棒以其一端为轴以角速度ω匀速转动，此时产生的感应电动势E＝12Bωl2.图34.有效切割长度即导体在与v垂直的方向上的投影长度.图4图4甲中的有效切割长度为：l＝cd sin θ；图乙中的有效切割长度为：l ＝MN；图丙中的有效切割长度为：沿v1的方向运动时，l＝2R；沿v2的方向运动时，l＝R.【临考精练】对点例题如图5所示，长为L的金属导线下悬挂一小球，在竖直向上的匀强磁场中做圆锥摆运动，金属导线与竖直方向的夹角为θ，摆球的角速度为ω，磁感应强度为B，则金属导线中产生的感应电动势的大小为________.图5解题指导金属导线的有效长度为L′＝L sin θ感应电动势E＝12BL′2ω＝12BL2ωsin2θ答案12BL2ωsin2θ1.如图6，一个半径为L的半圆形硬导体AB以速度v在水平U形框架上匀速滑动，匀强磁场的磁感应强度为B，左端电阻的阻值为R0，半圆形硬导体AB 的电阻为r，其余电阻不计，则半圆形导体AB切割磁感线产生的感应电动势的大小及AB两端的电压分别为( )图6A.BLv BLvRR＋rB.2BLv BLvC.2BLv 2BLvR0R＋rD.BLv2BLv答案 C解析半圆形导体AB切割磁感线产生的感应电动势的大小为E＝B·2Lv＝2BLv，AB相当于电源，其两端的电压是外电压，则有U＝RR＋rE＝2BLvR0R＋r，故选C.2.如图7所示是法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图.将铜盘放在磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘，图中a、b导线与铜盘的中轴线处在同一平面内，转动铜盘，就可以使闭合电路获得电流.若图中铜盘半径为l，匀强磁场的磁感应强度为B，回路总电阻为R，从上往下看沿逆时针方向匀速转动的铜盘的角速度为ω，则下列说法正确的是( )图7A.回路中有大小和方向做周期性变化的电流B.回路中电流大小恒定，且等于Bl2ωRC.回路中电流方向不变，且从b导线流进灯泡，再从a导线流向旋转的铜盘D.回路中电流方向不变，且从a导线流进灯泡，再从b导线流向旋转的铜盘答案 C解析把铜盘看成若干条由中心指向边缘的铜棒组合而成，当铜盘转动时，每根铜棒都在切割磁感线，相当于电源.由右手定则知，中心为电源正极，铜盘边缘为负极，若干个相同的电源并联对外供电，电流方向由b经灯泡再从a流向铜盘，方向不变，选项C正确，选项A、D错误.回路中感应电动势为E＝Bl v＝1 2Bωl2，所以电流I＝ER＝Bωl22R，选项B错误.3.(多选) 材料、粗细相同，长度不同的电阻丝做成ab、cd二种形式的导线，先后放在电阻可忽略的光滑金属导轨上，并与磁场垂直，如图8所示，匀强磁场方向垂直导轨平面，外力使导线水平向右做匀速运动，且每次外力F所做功的功率相同，则( )图8A.ab运动的速度较大B.cd受到的外力较小C.它们每秒产生的热量相同D.它们产生的感应电动势相同答案BC解析根据能量守恒定律得每秒产生的热量即等于外力的功率.P＝E2 R＝(BLv)2R，外力使导线水平向右匀速运动，且每次外力所做功的功率相同，cd较长，根据电阻定律得R较大，匀速运动的速度较大，A错误.由P＝Fv可知，功率相同，cd的速度较大，故cd受到的外力较小，B正确；产生的热量Q＝Pt，所以每秒产生的热量相等，C正确；根据E＝BLv可知虽然有效长度相等，但每根导线匀速运动的速度并不同，cd的感应电动势较大，故D错误.第7点电磁感应中的电路问题【要点归纳】1.对电源的理解：在电磁感应现象中，产生感应电动势的那部分导体相当于电源.如：切割磁感线的导体棒、内有磁通量变化的线圈等.这种电源将其他形式的能转化为电能.判断感应电流和感应电动势的方向，都是利用“相当于电源”的部分根据右手定则或楞次定律判定的.实际问题中应注意外电路电流由高电势流向低电势，而内电路则相反.2.对电路的理解：内电路是切割磁感线的导体或磁通量发生变化的线圈，外电路由电阻、电容器等电学元件组成.在闭合电路中，“相当于电源”的导体两端的电压与真实的电源两端的电压一样，等于路端电压，而不等于感应电动势.3.解决电磁感应中的电路问题三步曲：(1)确定电源.切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路就相当于电源，利用E＝n ΔΦΔt或E＝Blv求感应电动势的大小，利用右手定则或楞次定律判断感应电流的方向.(2)分析电路结构(内、外电路及外电路的串、并联关系)，画出等效电路图.(3)利用电路规律求解.主要应用闭合电路欧姆定律及串、并联电路的基本性。
高中物理选修3-2全册知识点总结
高中物理选修3-2全册知识点总结-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN高中物理选修3-2全册知识点总结第四章电磁感应4.1划时代的发现一、奥斯特的“电生磁”1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应它揭示了电现象与磁现象之间存在着某种联系。
二、法拉第的“磁生电”（1）、“磁生电”的发现英国物理学家法拉第经过10年的不懈努力，在1831年8月29日发现由磁场得到电流的现象，叫做电磁感应。
（2）、产生电流的原因在电磁感应现象中产生的电流叫做感应电流。
法拉第把产生这种电流的原因概括为五类：变化的电流，变化的磁场，运动的恒定的电流，运动的磁铁，在磁场中运动的导体。
4.2探究电磁感应的产生条件一、相关实验及分析论证实验名称闭合电路的部分导体切割磁感线向线圈中插入磁铁，把磁铁从线圈中拔出模拟法拉第的实验实验装置运动方式部分导体切割磁感线，闭合电路所围面积发生变化（磁场不变化）磁体相对线圈运动，线圈内磁场发生变化，变强或者变弱（线圈面积不变）线圈A中电流变化，导致线圈B内磁场发生变化，变强或者变弱（线圈面积不变）只要穿过闭合电路的磁通量变化，闭合电路中就有感应电流产生。
4.3楞次定律一. 相关实验相关实验规律总结：（1）、原磁通变大，则感应电流磁场与原磁场相反，有阻碍变大作用 （2）、原磁通变小，则感应电流磁场与原磁场相同，有阻碍变小作用即：（增反减同）二、楞次定律——感应电流的方向（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）、理解：①、阻碍既不是阻止也不等于反向（增反减同）“阻碍”又称作“反抗”，注意不是阻碍原磁场而阻碍原磁场的变化．．②、注意两个磁场：原磁场和感应电流磁场强调： a 、从磁通量变化的角度看：感应电流总要阻碍磁通量的变化。
b 、从导体和磁体的相对运动的角度来看，感应电流总要阻碍相对运动。
③、阻碍的过程中，即一种能向另一种转化的过程例：若条形磁铁是自由落体，则磁铁下落过程中受到向上的阻力，即机械能→电能→内能（3）、应用楞次定律步骤：①、确定原磁场的方向；②、搞清穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少； ③、根据楞次定律判定感应电流的磁场方向； ④、利用感应电流的磁场方向判定感应电流的方向。
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第四章 课时作业（02）
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7. 如图所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合螺线管， 则电路中( )
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答案：C
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3. (多选题)如图所示，光滑“U”形金属框架放在水平面内， 上面放置一导体棒，有匀强磁场 B 垂直框架所在平面，当 B 发 生变化时，发现导体棒向右运动，下列判断正确的是( A．棒中电流从 b 到 a C．B 逐渐增大 B．棒中电流从 a 到 b D．B 逐渐减小 )
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解析：根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍的是引起感应电 流的磁通量的变化，A 项错、C 项对；感应电流的磁场方向在磁 通量增加时与原磁场反向， 在磁通量减小时与原磁场同向， 故 B、 D 项错．
答案：C
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2. 如图所示，螺线管 CD 的导线绕法不明，当磁铁 AB 插入 螺线管时，闭合电路中有图示方向的感应电流产生，下列关于螺 线管磁场极性的判断，正确的是( )
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高中物理选修3-2知识点详细汇总
高中物理选修3-2知识点详细汇总电磁感应现象愣次定律一、电磁感应1．电磁感应现象只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中就有电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应。
产生的电流叫做感应电流．2．产生感应电流的条件：闭合回路中磁通量发生变化3. 磁通量变化的常见情况 (Φ改变的方式)：①线圈所围面积发生变化，闭合电路中的部分导线做切割磁感线运动导致Φ变化;其实质也是B不变而S增大或减小②线圈在磁场中转动导致Φ变化。
线圈面积与磁感应强度二者之间夹角发生变化。
如匀强磁场中转动的矩形线圈就是典型。
③磁感应强度随时间(或位置)变化,磁感应强度是时间的函数；或闭合回路变化导致Φ变化(Φ改变的结果):磁通量改变的最直接的结果是产生感应电动势,若线圈或线框是闭合的.则在线圈或线框中产生感应电流，因此产生感应电流的条件就是：穿过闭合回路的磁通量发生变化．4.产生感应电动势的条件:成闭合回路，四指指向高电势．⑤“因电而动”用左手定则．“因动而电”用右手定则．⑥应用时要特别注意：四指指向是电源内部电流的方向(负→正)．因而也是电势升高的方向；即：四指指向正极。
导体切割磁感线产生感应电流是磁通量发生变化引起感应电流的特例，所以判定电流方向的右手定则也是楞次定律的一个特例．用右手定则能判定的，一定也能用楞次定律判定，只是对导体在磁场中切割磁感线而产生感应电流方向的判定用右手定则更为简便．2.楞次定律(1)楞次定律(判断感应电流方向)：感应电流具有这样的方向，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化．(感应电流的) 磁场 (总是) 阻碍 (引起感应电流的磁通量的)变化原因产生结果；结果阻碍原因。
(定语) 主语 (状语) 谓语 (补语) 宾语(2)对“阻碍”的理解注意“阻碍”不是阻止，这里是阻而未止。
阻碍磁通量变化指：磁通量增加时，阻碍增加(感应电流的磁场和原磁场方向相反，起抵消作用)；磁通量减少时，阻碍减少(感应电流的磁场和原磁场方向一致，起补偿作用)，简称“增反减同”．(3)楞次定律另一种表达：感应电流的效果总是要阻碍．．(．或反抗．．．)．产生感应电流的原因. (F安方向就起到阻碍的效果作用)即由电磁感应现象而引起的一些受力、相对运动、磁场变化等都有阻碍原磁通量变化的趋势。
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完整版)高中物理选修3-2知识点详细汇总电磁感应现象和法拉第-楞次定律电磁感应是指当磁通量穿过闭合回路发生变化时，会在回路中产生电流的现象。
这个产生的电流被称为感应电流。
产生感应电流的条件是闭合回路中的磁通量发生变化。
磁通量变化的常见情况包括线圈所围面积发生变化，线圈在磁场中转动导致Φ变化，以及磁感应强度随时间或位置变化。
磁通量改变的最直接结果是产生感应电动势。
如果线圈或线框是闭合的，那么就会在其中产生感应电流。
产生感应电动势的条件是穿过线圈的磁通量发生变化。
感应电流的方向可以通过右手定则来判定。
这个定则要求伸开右手，让磁感线垂直穿过手心，然后让大拇指指向导线运动的方向。
四指所指的方向即为感应电流方向。
需要注意的是，右手定则仅适用于导体切割磁感线时，而且应用时要注意磁场方向、运动方向和感应电流方向三者互相垂直。
总之，电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合，就会有感应电流，否则只会出现感应电动势。
通过右手定则可以判定感应电流的方向。
导体在磁场中切割磁感线会引起感应电流，这是磁通量发生变化引起感应电流的特例。
因此，判定电流方向的右手定则也是楞次定律的一个特例。
虽然可以用右手定则判断导体在磁场中切割磁感线而产生感应电流的方向，但使用楞次定律判定更为方便。
楞次定律是用来判断感应电流方向的，其规定感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
这里的“阻碍”并不是指完全阻止，而是指阻止磁通量变化的速率。
当磁通量增加时，感应电流的磁场和原磁场方向相反，起到抵消作用；当磁通量减少时，感应电流的磁场和原磁场方向一致，起到补偿作用，简称“增反减同”。
因此，楞次定律也可以表述为感应电流的效果总是要阻碍或反抗产生感应电流的原因。
楞次定律还可以从能量守恒的角度表述，即感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
此外，楞次定律还有一个特例，即右手定则，用于判定感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化。
楞次定律的应用包括两种情况：一是磁场不变，导体回路相对磁场运动；二是导体回路不动，磁场发生变化。