高考物理一轮总复习第10章电磁感应第1讲电磁感应现象楞次定律课件

5．[右手定则的应用]MN、GH 为光滑的水平平行金属 导轨，ab、cd 为跨在导轨上的两根金属杆，匀强磁场垂直 穿过 MN、GH 所在的平面，如图所示，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 c
B．若 ab、cd 以相同的速度一起向右滑动，则 abdc 回 路有电流，电流方向由 c 到 d 到 b 到 a
2．[2016·昆山月考](多选)用如图所示的实验装置研究 电磁感应现象，下列说法正确的是( )
A．当把磁铁 N 极向下插入线圈时，电流表指针发生 偏转
B．当把磁铁 N 极从线圈中拔出时，电流表指针不发生 偏转
C．保持磁铁在线圈中相对静止时，电流表指针不发生 偏转
D．若磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，电流表指 针发生偏转
解析 当把磁铁 N 极向下插入线圈时，穿过线圈中的 磁通量在变化，故线圈中会产生感应电流，电流表指针发生 偏转，选项 A 正确；当把磁铁 N 极从线圈中拔出时，线圈 中也会产生感应电流，故选项 B 错误；保持磁铁在线圈中 相对静止时，线圈中的磁通量没变化，故无感应电流产生， 所以电流表指针不发生偏转，选项 C 正确；若磁铁和线圈 一起以同一速度向上运动，线圈与磁铁没有相对运动，故穿 过线圈的磁通量也不变，电路中无感应电流，电流表指针不 发生偏转，选项 D 错误。
考点 楞次定律、左手定则、右手定则、安培定则的 综合应用 名师点拨
“三个定则、一个定律”的比较
名称
基本现象
应用的定 则或定律
电流的磁效应 运动电荷动电荷、电流有作
左手定则
力
用力
部分导体做切割
电磁感应
磁感线运动 闭合回路
磁通量变化
右手定则 楞次定律
例 1 如图所示，ab 为一金属杆，它处在垂直于纸面向 里的匀强磁场中，可绕 a 点在纸面内转动；S 为以 a 为圆心 位于纸面内的金属环；在杆转动过程中，杆的 b 端与金属环 保持良好接触；A 为电流表，其一端与金属环相连，一端与 a 端良好接触。当杆沿顺时针方向转动时，某时刻 ab 杆的 位置如图所示，则此时刻( )
4．[楞次定律推广]通电螺线管置于闭合金属环 a 的轴 线上，当螺线管中电流 I 减小时( )
A．环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的减小 B．环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的减小 C．环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的增大 D．环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的增大
解析 当螺线管中电流 I 减小时，电流产生的磁场减 弱，a 环的磁通量减小，根据楞次定律可知，为阻碍原磁通 量变小，金属环 a 有收缩的趋势，故 A 选项正确，B、C、 D 选项均错误。
6．感应电流的磁场可能与原磁场方向相同，也可能与 原磁场方向相反。( √ )
二、对点激活
1．[磁通量的变化][2016·广州五校联考]如图所示，闭
合线圈 abcd 水平放置，其面积为 S，匝数为 n，线圈与匀
强磁场 B 夹角为 θ＝45°。现将线圈以 ab 边为轴顺时针转动
90°，则线圈在初、末位置磁通量的改变量的大小为( )
双基夯实 一、思维辨析 1．磁通量等于磁感应强度 B 与面积 S 的乘积。( × ) 2．磁通量既有大小，又有方向，所以磁通量是矢量。 (× ) 3．磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率的大小 均与匝数无关。( √ )
4．只要回路中的磁通量变化，回路中一定有感应电流。 (× )
5．只有闭合回路的一部分导体切割磁感线，闭合回路 中一定有感应电流。( √ )
提示：先用右手定则判定电流方向，再用左手定则判 定安培力的方向。
A．有电流通过电流表，方向由 c 向 d，作用于 ab 的安 培力向右
B．有电流通过电流表，方向由 c 向 d，作用于 ab 的安 培力向左
C．有电流通过电流表，方向由 d 向 c，作用于 ab 的安 培力向右
D．无电流通过电流表，作用于 ab 的安培力为零
向？
(1)如 何判 定 ab 杆 受到的安培力的方
A．始终由 A→B→C→A B．始终由 A→C→B→A C．先由 A→C→B→A，再由 A→B→C→A D．先由 A→B→C→A，再由 A→C→B→A 解析 由图示位置转过 90°的过程中，磁通量减小，原 磁场方向竖直向下原磁通量为正，由楞次定律可知感应电 流的方向为 A→B→C→A；再转过 90°的过程中，磁通量增 加，原磁通量为负，由楞次定律可知感应电流的方向仍为 A→B→C→A。
A．线框中感应电流方向依次为顺时针→逆时针 B．线框的磁通量为零时，感应电流却不为零 C．线框所受安培力的合力方向依次为向上→向下→向 上 D．线框所受安培力的合力为零，做自由落体运动
解析 根据安培定则，通电直导线的磁场在上方向外， 下方向里；离导线近的地方磁感应强度大，离导线远的地方 磁感应强度小。线框从上向下靠近导线的过程，向外的磁感 应强度增加，根据楞次定律，线框中产生顺时针方向的电流； 穿越导线时，上方向外的磁场和下方向里的磁场叠加，先是 向外的磁通量减小，之后变成向里的磁通量，并逐渐增大， 直至最大；根据楞次定律，线框中产生逆时针方向的电流。 向里的磁通量变成最大后，继续向下运动，向里的磁通量又 逐渐减小，这时的电流新方向又变成了顺时针。故 A 错误。
考点 对楞次定律的理解及应用 自主练透 1．感应电流方向判断的两种方法 方法一 用楞次定律判断
方法二 用右手定则判断 该方法适用于部分导体切割磁感线。
2．楞次定律中“阻碍”的含义
1．[2016·滕州模拟]如图所示，一个闭合三角形导线框 ABC 位于竖直平面内，其下方(略靠前)固定一根与线框平面 平行的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流。释放 线框，它由实线位置下落到虚线位置未发生转动，在此过程 中( )
解析 A 中线框运动时，穿过线框的磁通量不变，无感 应电流；C、D 中线框运动时穿过线框的磁通量总为零，故 无感应电流；只有 B 中，当线框匀速转动时，穿过线框的 磁通量不断变化，故有电流产生，故选 B。
3．[楞次定律的应用][2016·江门调研](多选)如图甲所示 为磁感应强度 B 随时间 t 的变化规律，磁场方向垂直纸面， 规定向里的方向为正。在磁场中有一平面位于纸面内的细 金属圆环，如图乙所示。令 I1、I2、I3 分别表示 Oa、ab、 bc 段的感应电流，F1、F2、F3 分别表示金属环上很小一段 导体受到的安培力。下列说法正确的是( )
2．磁通量的变化量 在某个过程中，穿过某个平面的磁通量的变化量等于 末磁通量 Φ2 与初磁通量 Φ1 的差值 ，即 ΔΦ＝Φ2－Φ1。 3．磁通量的变化率(磁通量的变化快慢) 磁通量的变化量与发生此变化所用时间的 比值 ，即
ΔΦ。 Δt
知识点 2 电磁感应现象 Ⅰ 1.电磁感应现象：当闭合电路的 磁通量 电路中有 感应电流 产生的现象。
5．能量转化 发生电磁感应现象时，机械能或其他形式的能转化为 电能 。
知识点 3 楞次定律 Ⅱ
1.楞次定律 (1)内容：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：适用于一切回路 磁通量 变化的情况。
2．右手定则 (1)内容：①磁感线垂直穿入 右 手手心。 ②大拇指指向 导体运动 的方向。 ③其余四指指向 感应电流 的方向。如图所示。 (2)适用范围：适用于 部分导体 切割磁感线。
A．0
B． 2BS
C． 2nBS D．无法计算
解析 设初位置时穿过线圈的磁通量为正，则初位置：
Φ1＝BSsinθ＝ 22BS，末位置时：Φ2＝－BScosθ＝－ 22BS， 则初、末位置磁通量的改变量的大小为：ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝ 2 BS，故 B 正确。
2．[电磁感应现象][2016·吉安高三期中]以下矩形线框 在磁场内做的各种运动中，能够产生感应电流的是( )
A．I1 沿逆时针方向，I2 沿顺时针方向 B．I2 沿顺时针方向，I3 沿顺时针方向 C．F1 方向指向圆心，F2 方向指向圆心 D．F2 方向背离圆心向外，F3 方向指向圆心 解析 根据楞次定律可判断：I1 沿逆时针方向，I2 沿顺 时针方向，I3 沿顺时针方向，选项 A、B 正确；在 Oa 段， 磁场方向向里，根据左手定则可判断 F1 方向指向圆心；同 理可判断：F2 方向背离圆心向外，F3 方向指向圆心，选项 C 错误，D 正确。
发生改变时，
2．产生感应电流的条件
(1)电路 闭合 。 (2)磁通量 变化 。
3．电磁感应现象的两种情况 (1)闭合电路中部分导体切割 磁感线 (2)穿过闭合回路的磁通量 发生变化
运动。 。
4．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，则只产生 感应电动势 ，而不产生 感应电流 。
这一过程是连续的，始终有感应电流存在，故 B 正确。根 据楞次定律，感应电流始终阻碍线框相对磁场的运动，故受 安培力的方向始终向上，不是 0，故 C、D 错误。
2．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 A 点做切线 OO′， OO′与线圈在同一平面上。在线圈以 OO′为轴翻转 180° 的过程中，线圈中电流的方向( )
板块二 考点细研·悟法培优
考点 电磁感应现象的判断 自主练透 磁通量变化的常见情况
1．如图所示，矩形闭合线圈 abcd 竖直放置，OO′是 它的对称轴，通电直导线 AB 与 OO′平行，且 AB、OO′ 所在平面与线圈平面垂直。若要在线圈中产生感应电流，可 行的做法是( )
A．AB 中电流 I 逐渐增大 B．AB 中电流 I 先增大后减小 C．AB 正对 OO′，逐渐靠近线圈 D．线圈绕 OO′轴逆时针转动 90°(俯视) 解析 AB、OO′所在平面与线圈平面垂直，根据安培 定则可知通电导线 AB 产生的磁场穿过线圈的磁通量为零， 不能产生感应电流，A、B 选项都错误；AB 正对 OO′靠 近线圈过程中，线圈的磁通量也始终为零，不能产生感应 电流，C 选项错误；线圈绕 OO′轴逆时针转动 90°，穿过 线圈的磁通量变大，能产生感应电流，D 选项正确。