2020新亮剑高考物理总复习讲义：第十单元 电磁感应 课时1 Word版含解析
2020版 物理 高考冲刺总复习--电磁感应--第十章 第1讲(新高考)
[高考导航]考点内容高考(全国卷)三年命题情况对照分析201620172018命题热点电磁感应现象Ⅰ卷·T24：电磁感应中的力、电综合Ⅱ卷·T20：转动切割和电路综合T24：电磁感应中的力、电综合Ⅲ卷·T25：电磁感应中的力、电综合Ⅰ卷·T18：电磁感应现象与阻尼现象Ⅱ卷·T20：法拉第电磁感应定律、E－t图象Ⅲ卷·T15：楞次定律、安培定则Ⅰ卷·T17：法拉第电磁感应定律Ⅰ卷·T19：楞次定律、安培定则Ⅱ卷·T18：切割公式、i－t图象Ⅲ卷·T20：法拉第电磁感应定律、楞次定律、i－t图象(1)根据楞次定律判断感应电流的方向(2)安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的综合运用(3)法拉第电磁感应定律E＝nΔΦΔt和切割公式E＝Blv的应用磁通量法拉第电磁感应定律楞次定律自感、涡流实验：探究影响感应电流方向的因素(4)与图象结合考查电磁感应现象(5)通过“杆＋导轨”模型，“线圈穿过有界磁场”模型，考查电磁感应与力学、电路、能量等知识的综合应用(6)电磁感应规律在科技中的应用第1讲电磁感应现象楞次定律知识排查磁通量1.磁通量(1)定义：磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积。
(2)公式：Φ＝BS(B⊥S)；单位：韦伯(Wb)。
(3)矢标性：磁通量是标量，但有正负。
2.磁通量的变化量：ΔΦ＝Φ2－Φ1。
3.磁通量的变化率(磁通量变化的快慢)：磁通量的变化量与所用时间的比值，即ΔΦ，与线圈的匝数无关。
Δt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)闭合电路；(2)磁通量发生变化。
感应电流的方向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。
适用于一切电磁感应现象。
2020年高考物理专题10 电磁感应
重点1 电磁感应现象楞次定律【要点解读】1．磁通量变化的常见情况弹性线圈在向外拉的过程中（1）楞次定律中“阻碍”的含义（2）判断感应电流方向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切割磁感线产生的感应电流。
判断时注意掌心、拇指、四指的方向：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。
4．楞次定律、左手定则、右手定则、安培定则的综合应用（1）“三个定则一个定律”的比较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。
（3）相互联系①应用楞次定律，一般要用到安培定则。
②研究感应电流受到的安培力，一般先用右手定则确定电流方向，再用左手定则确定安培力的方向，有时也可以直接应用楞次定律的推论确定。
5．利用“因果关系法”分析电磁感应现象（物理思想）（1）方法概述因果关系分析法是指在解题过程中依据事物之间的前后相连，先行后续的因果关系去分析，推断事物的原因或结果的一种思维方法。
（2）利用因果关系分析法进行主观性推断的两种情形①据因推果：根据某种原因，预见它可能产生的结果。
②执果索因：根据某种结果，探究产生或导致这种结果的原因。
（3）电磁感应中常见因果关系的例析①阻碍原磁通量变化——“增反减同”②阻碍相对运动——“来拒去留”③）使回路面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”④阻碍原电流的变化——“增反减同”【考向1】电磁感应现象【例题】（多选）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。
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．以AB为轴，线圈绕AB顺时针转90°D．线圈绕OO′轴逆时针转动90°（俯视）【审题指导】（1）AB中电流变化，能否在线圈中产生感应电流？提示：只要AB中电流变，线圈中磁通量就变，就有感应电流产生。
(人教通用版)2020高考物理第10章第1讲电磁感应现象楞次定律课件
电磁感应
考试说明
考点内容 要求 说明 电磁感应 Ⅰ 导 体 切 割磁 感 线 现象 时 ， 感 应电 动 势 的计算，只限于 l 磁通量 Ⅰ 垂直于 B 、 v 的情 况 1. 在 电 磁 感 应 现 象 里 ， 不要 求 判 断 内 电 路中 各 点 电势的高低 2．不要求用自感 系 数 计 算自 感 电 动势 要点解读 多结合楞次定律或者法拉第电磁感应定律等 渗透考查。知道产生感应电流的条件。 常常结合楞次定律进行考查。注意磁通量正 、负的意义，尤其是在同一个区域里磁场有 反向的情况。 1. 能够理解磁通量 ( 磁感应强度 ) 的变化率的 意义。磁通量 Φ ＝ BS 中的 S 是有效面积。 2. 能够区别感生电动势和动生电动势。知道 E ＝ Blv 是法拉第电磁感应定律的推导公式， 其中l是有效长度。能够分析平动切割和转动 切割产生的电动势问题。 3.能够分析电磁感 应现象中通过的电荷量问题。
知识点2 电磁感应现象
• 1．电磁感应现象 感应电流 发生变化 • 当穿过闭合电路的磁通量____________ 时，电路中有____________ 产生的现象。 • 2．产生感应电流的条件 发生变化 • (1)条件：穿过闭合电路的磁通量____________ 。 切割磁感线 • (2)特例：闭合电路的一部分导体在磁场内做______________ 的运 动。 • 3．电磁感应现象的实质 感应电流 感应电动势 • 产生______________，如果电路闭合，则有____________；如果电 感应电动势 路不闭合，则只有______________ 而无感应电流。
楞次定律
Ⅱ
自感、涡 流
Ⅰ
第1讲
电磁感应现象
楞次定律
1 2 3 4
(课标通用版)2020版高考物理总复习第十章01第1讲电磁感应现象楞次定律课件
例1 (2017课标Ⅲ,15,6分)如图,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中 有一U形金属导轨,导轨平面与磁场垂直。金属杆PQ置于导轨上并与 导轨形成闭合回路PQRS,一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内, 线框与导轨共面。现让金属杆PQ突然向右运动,在运动开始的瞬间,关 于感应电流的方向,下列说法正确的是 ( D ) A.PQRS中沿顺时针方向,T中沿逆时针方向
(4)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 ⑩ 电能 。
二、感应电流方向的判断
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 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。
阻碍
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,这时四感线 产生感应电流。
答案 D 解析 由右手定则可判断出固定ab,使cd向右滑动,则abdc回路产生 顺时针方向的电流,故A项错误;若ab、cd同向运动且速度大小相同, ab、cd所围面积不变,磁通量不变,故不产生感应电流,故B项错误;若ab 向左,cd向右同时运动,则abdc回路中有顺时针方向的电流,故C项错误; 若ab、cd都向右运动,且两杆速度vcd>vab,则ab、cd所围面积发生变化,磁 通量也发生变化,由楞次定律及安培定则可判断出,abdc回路中产生顺 时针方向的电流,故D项正确。
解法二 根据楞次定律的另一种表述——感应电流的效果总是要阻碍 产生感应电流的原因,本题中“原因”是回路中磁通量的增加,归根结 底是磁铁靠近回路,“效果”便是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠近,所 以P、Q 将互相靠拢,且磁铁的加速度小于g。
2020新亮剑高考物理总复习讲义：第十单元 电磁感应 微专题10 Word版含解析
上的匀强磁场中,质量均为 m=0.8 kg、电阻均为 r=1 Ω 的 P、Q 两金属棒垂直导轨放置,导轨与金属棒之间的动摩擦因数 μ=0.5,且两者接触良好。两条轻绳的一端分别水平垂直连接 P、Q,另一端分别通过光滑的定滑轮连接质量分别为 2m 与 m 的两 物体 A、C,轻绳足够长。开始时固定住物体 A、C,轻绳拉直但其中张力为零,整个装置处于静止状态,设最大静摩擦力等于滑动 摩擦力,其中 g=10 m/s2。
规律
分析
杆 MN 做变减速运动,杆 PQ 做
变加速运动,稳定时,两杆的 杆 MN 做变减速运动,杆 PQ 做变加速运动,稳定时,两杆的加速度均为零,两杆的速度之比为 1∶2
加速度为零,以相等的速度
匀速运动
(2)初速度为零,一杆受到恒定水平外力的作用
光滑的平行导轨 示意
由 F1= 2������ 得 A 的速度 v1=2 m/s 即当 A 的速度大小至少为 2 m/s 时释放 C,C 才不下落。 答案 (1)6 m/s (2)2 m/s
用“四步法”分析电磁感应中的动力学问题 解决电磁感应中的动力学问题的一般思路是“先电后力”,具体思路如下:
二 电磁感应中的能量问题
静止
S 闭合,ab 杆所受的安培力
BLE
BLE
F 安= r ,此时 a= mr ,杆 ab
的速度 v↑⇒感应电动势
BLv↑⇒I↓⇒安培力 F 安
=BIL↓⇒加速度 a↓,当 E
E 感=E 时,v 最大,且 vm=BL
2020年高考物理一轮复习课件10.1 第1节 电磁感应现象 楞次定律
关闭
由条形磁铁的磁场分布可知,磁铁下落的过程,闭合圆环中的磁通量始终
向上A.,总并是且先顺增时加针后减少,由楞次B.定总律是可逆判时断针出,从上向下看时,闭合圆环中
的感C.应先电顺流时方针向后先逆顺时时针针后逆D时.先针逆,C正时确针。后顺时针
关闭
C
解析 答案
第十章
第1节 电磁感应现象 楞次定律
考点要求
第十章
第1节 电磁感应现象 楞次定律
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基础夯实
多维课堂
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基础夯实 自我诊断
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,电路中产生感应电流 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.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 。
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规律总结判断能否产生电磁感应现象,关键是看回路的磁通量是 否发生了变化。磁通量的变化量ΔΦ =Φ 2-Φ 1主要有下列四种形式:
1.S、θ不变,B改变,则ΔΦ =ΔB·Ssin θ。 2.B、θ不变,S改变,则ΔΦ =ΔS·Bsin θ。 3.B、S不变,θ改变,则ΔΦ =BS(sin θ2-sin θ1)。 4.B、S、θ中的两个或三个量同时变化引起的磁通量变化。
变化滑,动产,生会感使应电电流流计,故指A针正静确;止开在关中闭合央和零断刻开度均能引起线圈B中磁通量的
变化D.而开产关生闭感合应后电,只流有,故滑B错动误变;开阻关器闭的合滑后片,只P要移动滑片P,线圈B中磁通
量变加化速而滑产动生,电感流应计电指流,针故才C、能D偏错转误。
关闭
A
解析 答案
新亮剑高考物理总复习课件电磁感应微专题
对每道例题进行详细的分析和解答，注重解题思路和方法的讲解 。
总结归纳提升
通过例题的解答，总结归纳电磁感应的相关规律和解题方法，提 升学生的解题能力。
06
CATALOGUE
实验：探究感应电流产生条件
实验目和原理
实验目的
通过实验探究感应电流的产生条件，理 解和掌握法拉第电磁感应定律。
VS
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；
让磁感线从手心进入，拇指指向导体运动的方向，则四指所指的方向就
是感应电流的方向。
互感与自感现象
01
02
03
互感现象
一个线圈中的电流变化时 ，在相邻的另一个线圈中 产生感应电动势的现象。Fra bibliotek自感现象
由于导体本身的电流发生 变化而产生的电磁感应现 象。
实验原理
当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭 合电路中会产生感应电流。感应电流的方 向遵循楞次定律，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。
实验器材和步骤
实验器材：电磁铁、电流表、线圈、 开关、导线等。
实验步骤
1. 按照电路图连接好电路，注意电流 表的正负极接入方向。
2. 将线圈与电流表串联，并放置在电 磁铁附近。
电磁感应现象
当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中会产生感应电流。
产生电磁感应的条件
穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，包括磁感应强度B变化、导体回路面积S 变化或B与S之间的夹角θ变化。
法拉第电磁感应定律
法拉第电磁感应定律内容
感应电动势的大小与磁通量对时间的变化率成正比，即E=n(ΔΦ)/(Δt)。
洛伦兹力及其特点
(新课标)2020高考物理总复习 第十章 电磁感应教师用书(含解析)
电磁感应第62课时电磁感应现象和楞次定律(双基落实课)点点通（一) 对电磁感应现象的理解和判断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中做切割磁感线运动.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,则只产生感应电动势，而无感应电流。
［小题练通］1.（鲁科教材原题)如图所示，条形磁铁以速度v向螺线管靠近，下面几种说法中正确的是（）A．螺线管中不会产生感应电流B．螺线管中会产生感应电流C．只有磁铁速度足够大时，螺线管中才能产生感应电流D．只有在磁铁的磁性足够强时，螺线管中才会产生感应电流解析：选B 条形磁铁以速度v向螺线管靠近时，螺线管中磁通量增加，故会产生感应电流，B正确。
2。
(多选）(沪科教材原题）如图所示，导线ab和cd互相平行，在下列情况中，使导线cd中有感应电流产生的是( ）A．将开关S闭合或断开B．开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片P向右移动C．开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片P向左移动D．开关S始终闭合，滑动变阻器的滑片P也不移动解析：选ABC 开关S闭合或断开,以及滑动变阻器的滑片P向左、右移动时，ab中电流均会发生变化，导致电流周围磁场发生变化，穿过cd所在的闭合回路的磁通量发生变化，故cd中产生感应电流，A、B、C正确。
3．如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框.在下列四种情况下，线框中会产生感应电流的是（)A．如图甲所示，保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中左、右运动B．如图乙所示，保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中上、下运动C．如图丙所示，线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动D．如图丁所示，线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动解析：选C 题图甲中线框左、右运动,题图乙中线框上、下运动，题图丁中线框绕与磁感线平行的轴线CD转动，穿过线框的磁通量始终为零,故不能产生感应电流,只有题图丙中线框绕与磁感线垂直的轴线AB转动时，线框中磁通量会发生改变而产生感应电流。
2020版物理高考新素养总复习教科版讲义：第十章+电磁感应+从教材走向高考和答案
参考答案【迁移深化】1－1.AB[将圆盘看成无数辐条组成，它们都在切割磁感线从而产生感应电动势和感应电流，当圆盘顺时针(俯视)转动时，根据右手定则可知圆盘上感应电流从边缘流向中心，流过电阻的电流方向从a 到b ，选项B 正确；由法拉第电磁感应定律得感应电动势E ＝Bl v －＝12Bl 2ω，I ＝E R ＋r，ω恒定时，I 大小恒定，ω大小变化时，I 大小变化，方向不变，故选项A 正确，C 错误；由P ＝I 2R ＝B 2l 4ω2R 4（R ＋r ）2知，当ω变为2倍时，P 变为原来的4倍，选项D 错误。
]1－2.B [设OM 的电阻为R ，OM 的长度为l 。
过程Ⅰ，OM 转动的过程中产生的平均感应电动势大小为E 1＝ΔΦ1Δt 1＝B ·ΔS Δt 1＝B ·14πl2Δt 1＝πBl 24Δt 1，流过OM 的电流为I 1＝E 1R ＝πBl 24R Δt 1，则流过OM 的电荷量为q 1＝I 1Δt 1＝πBl 24R ；过程Ⅱ，磁场的磁感应强度大小均匀增加，则该过程中产生的平均感应电动势大小为E 2＝ΔΦ2Δt 2＝（B ′－B ）S Δt 2＝（B ′－B ）πl 22Δt 2，电路中的电流为I 2＝E 2R ＝π（B ′－B ）l 22R Δt 2，则流过OM 的电荷量为q 2＝I 2Δt 2＝π（B ′－B ）l 22R ；由题意知q 1＝q 2，则解得B ′B ＝32，选项B 正确，A 、C 、D 错误。
]2－1.解析 (1)设金属杆进入磁场前的加速度大小为a ，由牛顿第二定律得 F －μmg ＝ma ①设金属杆到达磁场左边界时的速度为v ，由运动学公式有v ＝at 0 ②当金属杆以速度v 在磁场中运动时，由法拉第电磁感应定律知产生的电动势为 E ＝Bl v③联立①②③式可得E ＝Blt 0(F m －μg ) ④(2)设金属杆在磁场区域中匀速运动时，金属杆中的电流为I ，根据欧姆定律I ＝E R ⑤式中R 为电阻的阻值。
2020高考物理一轮总复习第十章电磁感应能力课1电磁感应中的电路和图象问题课件新人教版
杆中的电流
I＝ E ，R R并
并＝RR1＋1RR2 2
F 安＝BIl＝BR2l并2v
得 B＝
2mgR并 l2v
＝2
T.
(2)杆在磁场中运动产生的平均感应电动势－E ＝ΔΔΦt 杆中的平均电流－I ＝R－E并 通过杆的电荷量 Q＝－I ·Δt 通过 R2 的电荷量 q＝13Q＝0.05 C. [答案] (1)2 T (2)0.05 C
3．在同一水平面上的光滑平行导轨 P、Q 相距 l＝1 m，导轨左端接有如图所示的 电路．其中水平放置的平行板电容器两极板 M、N 相距 d＝10 mm，定值电阻 R1＝R2 ＝12 Ω，R3＝2 Ω，金属棒 ab 的电阻 r＝2 Ω，其他电阻不计．磁感应强度 B＝0.5 T 的 匀强磁场竖直穿过导轨平面，当金属棒 ab 沿导轨向右匀速运动时，悬浮于电容器两极 板之间的质量 m＝1×10－14 kg、电荷量 q＝－1×10－14 C 的微粒恰好静止不动．取 g ＝10 m/s2，在整个运动过程中金属棒与导轨接触良好，且速度保持恒定．试求：
2．(多选)半径分别为 r 和 2r 的同心圆形导轨固定在同一水平面上，一长为 r、 电阻为 R 的均匀直导体棒 AB 置于圆导轨上面，BA 的延长线通过圆轨道中心 O.装置 的俯视图如图所示，整个装置位于一匀强磁场内，磁感应强度大小为 B，方向竖直向 下，在两环之间接阻值为 R 的定值电阻和电容为 C 的电容器．直导体棒在水平外力 作用下以角速度 ω 绕 O 逆时针匀速转动．在转动过程中始终与导轨保持良好接触， 导轨电阻不计．下列说法正确的是( )
函数法 系对图象进行分析和判断，这未必是最简捷的方法，但却是最有效的方法
|明考向| 考向一 图象的选择 【例 1】 (多选)(2019 届湖北黄冈期末)如图所示，在光滑水平面内，虚线右侧 存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，一正方形金属线框质量为 m，电阻为 R，边 长为 L，从虚线处进入磁场时开始计时，在外力作用下，线框由静止开始，以垂直于 磁场的恒定加速度 a 进入磁场区域，t1 时刻线框全部进入磁场，规定顺时针方向为感 应电流 i 的正方向，外力大小为 F，线框中电功率的瞬时值为 P，通过导体横截面的 电荷量为 q，其中 P-t 和 q-t 图象均为抛物线的一部分，则这些量随时间变化的图象 正确的是( )
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第十单元电磁感应课时1 电磁感应现象 楞次定律见《自学听讲》P182 1.磁通量(1)概念:在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一个与磁场方向垂直的平面,面积为S,我们把B与S的乘积叫作穿过这个面积的磁通量。
(2)公式:Φ=BS。
(3)单位:Wb。
(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。
(5)磁通量的意义磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数。
2.电磁感应现象(1)电磁感应现象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的现象。
(2)产生感应电流的条件①条件:穿过闭合导体回路的磁通量发生变化。
②特例:闭合导体回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,如果导体回路闭合,那么产生感应电流;如果导体回路不闭合,那么只有感应电动势,而无感应电流。
1.(2019山东模拟)如图所示,匝数为N、半径为r1的圆形线圈内有匀强磁场,匀强磁场在半径为r2的同心圆形区域内,且r2<r1,匀强磁场的磁感应强度B垂直于线圈平面。
通过该线圈的磁通量为( )。
r12r22r12r22A.BπB.BπC.NBπD.NBπB2.(2019江西摸底)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的夹角θ=45°。
现将线圈以ab 边为轴沿顺时针方向转动90°,则在此过程中线圈磁通量的改变量大小为( )。
2A.0B.BS2C.nBSD.无法计算B3.(2019四川月考)如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框,在下列四种情况中,线框中会产生感应电流的是( )。
A.线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中左右运动B.线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中上下运动C.线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动D.线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动C (4)常见的产生感应电流的三种情况 3.感应电流的方向(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适用情况:所有的电磁感应现象。
(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,并使拇指指向导体运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向。
②适用情况:导体切割磁感线产生感应电流。
4.(2019山西模拟)下列图中能产生感应电流的是( )。
B5.(2018湖北二模)(多选)如图所示,线圈abcd固定在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向外。
当磁场变化时,发现线圈产生顺时针方向的电流,则磁场的变化情况可能是图中的( )。
ABD1.(2018全国卷Ⅰ,19)(多选)如图,两个线圈绕在同一根铁芯上,其中一线圈通过开关与电源连接,另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。
将一小磁针悬挂在直导线正上方,开关未闭合时小磁针处于静止状态。
下列说法正确的是( )。
A.开关闭合后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动B.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向C.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动开关闭合瞬间,左侧线圈中磁通量变化,产生感应电流,由楞次定律可知直导线中的电流方向由南向北,再由安培定则可,小磁针N极向垂直纸面向里的方向转动,A项正确;开关闭合一段时间后,左侧线圈中磁通量不变,线圈中没有感应电流,直导线中无感应电流,小磁针恢复到原来状态,B、C两项错误;开关闭合并保持一段时间再断开的瞬间,左侧线圈中磁通量变化,产生感应电流,根据楞次定律可知直导线中感应电流方向由北向南,再由安培定则可知小磁针处的磁场方向垂直纸面向外,小磁针N极向垂直纸面向外的方向转动,D项正确。
AD2.(2017全国卷Ⅲ,15)如图,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨,导轨平面与磁场垂直。
金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS,一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内,线框与导轨共面。
现让金属杆PQ突然向右运动,在运动开始的瞬间,关于感应电流的方向,下列说法正确的是( )。
A.PQRS中沿顺时针方向,T中沿逆时针方向B.PQRS中沿顺时针方向,T中沿顺时针方向C.PQRS中沿逆时针方向,T中沿逆时针方向D.PQRS中沿逆时针方向,T中沿顺时针方向金属杆PQ突然向右运动,由右手定则可得,金属杆PQ中的感应电流方向由Q到P,则PQRS中的感应电流方向为逆时针中感应电流产生垂直纸面向外的磁场,故环形金属线框T中为阻碍此变化,会产生垂直纸面向里的磁场,则T中感应电流方向为顺时针方向,D项正确。
D见《自学听讲》P184一对磁通量的认识1.在匀强磁场B中,若磁感线与平面不垂直,则穿过这个面积的磁通量Φ=BS cos θ。
式中S cos θ即面积S 在垂直于磁感线方向的投影,称为“有效面积”。
2.磁通量的正负磁通量是标量,但有正负,当规定磁感线从某一面上穿入时,磁通量为正值,则穿出时为负值。
3.磁通量的变化末态磁通量Φ2减去初态磁通量Φ1,即ΔΦ=Φ2-Φ1。
若磁感线沿相反方向先后穿过同一平面,且正向磁通量为Φ1,反向磁通量为Φ2,磁通量变化ΔΦ的绝对值等于Φ2与Φ1的绝对值之和。
甲在边长为2l 的正方形范围内存在磁感应强度为B 的匀强磁场,有一个电阻为R 、边长为l 的正方形导线框abcd ,沿垂直于磁感线方向,以速度v 匀速通过磁场区域,如图甲所示。
从ab 进入磁场开始计时,画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象。
线框穿过磁场的过程可分为三个阶段:进入磁场阶段(cd 边不在磁场中),在磁场中运动阶段(ab 、cd 两边均在磁场中),(ab 边不在磁场中)线框进入磁场阶段:t 为0~,线框进入磁场中的面积与时间成正比,即S=lv Δt 1l v 故Φ=BS=Blv Δt 1,Δt 1=时,Φ=Bl 2l v 线框在磁场中运动阶段:t 为~,线框中的磁通量Φ=Bl 2,保持不变,此过程Δt 2=l v 2l v l v乙线框离开磁场阶段:t 为~,线框中的磁通量均匀减小2l v 3l v 即Φ=Bl (l-v Δt 3)=Bl 2-Blv Δt 3当t=时,Δt 3=,Φ=03l v lv 因此,穿过线框的磁通量随时间的变化图象如图乙所示。
如图乙所示二电磁感应现象的理解与判断 1.磁通量变化的方式(1)当B不变,有效面积S变化时,ΔΦ=B·ΔS。
(2)当B变化,S不变时,ΔΦ=ΔB·S。
(3)B和S同时变化,则ΔΦ=Φ2-Φ1,但ΔΦ≠ΔB·ΔS。
(4)B和S都不变化,B和S之间的夹角发生变化,ΔΦ=BS cos θ2-BS cos θ1。
2.判断是否产生电磁感应现象的一般流程如图所示,一通电螺线管b放在闭合金属线圈a内,螺线管的中心线正好和线圈的一条直径MN重合。
要使线圈a中产生感应电流,可采用的方法有( )。
A.将螺线管在线圈a所在平面内转动B.使螺线管上的电流发生变化C.使线圈a以MN为轴转动D.使线圈a以与MN垂直的一条直径为轴转动图中位置,穿过线圈a中的磁通量为零,使螺线管上的电流发生变化,或使螺线管在线圈a所在平面内转动,或使线圈a 以,穿过线圈中的磁通量依然总是为零,只有使线圈a以与MN垂直的一条直径为轴转动,才能改变穿过线圈中的磁通量,D项正确。
D三楞次定律的理解与应用 1.楞次定律中“阻碍”的含义:2.感应电流方向判断的两种方法方法一:用楞次定律判断用楞次定律判断感应电流方向的“四步”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的情况。
判断时注意掌心、四指、拇指的方向:(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。
如图甲所示,一水平放置的矩形闭合线框abcd在细长磁铁的N极附近竖直下落,保持bc边在纸外,ad边在纸内,由图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ,位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ,在这个过程中,线框中的感应电流( )。
A.沿abcd流动B.沿dcba流动C.由Ⅰ到Ⅱ沿abcd流动,由Ⅱ到Ⅲ沿dcba流动D.由Ⅰ到Ⅱ沿dcba流动,由Ⅱ到Ⅲ沿abcd流动甲乙如图乙所示,线框在位置Ⅰ时磁感线从下方穿入,线框在位置Ⅱ时磁通量为零,从位置Ⅰ到位置Ⅱ的过程中磁通量减少,,感应电流产生的磁场与原磁场方向相同,再根据安培定则,知道线框中感应电流沿abcd流动;过位置Ⅱ后磁感线从上方穿入线框,从位置Ⅱ到位置Ⅲ的过程中磁通量增加,根据楞次定律,感应电流产生的磁场与原磁场方向相反,再根据安培定则,知道线框中感应电流仍沿abcd流动,故A项正确。
A如图所示,一个有界匀强磁场区域内的磁场方向垂直纸面向外,一个矩形闭合导线框abcd,沿纸面由位置甲(左)匀速运动到位置乙(右),则( )。
A.导线框进入磁场时,感应电流方向为a→b→c→d→aB.导线框离开磁场时,感应电流方向为a→d→c→b→aC.导线框离开磁场时,受到的安培力方向水平向右D.导线框进入磁场时,受到的安培力方向水平向左导线框进入磁场时dc边切割磁感线,由右手定则可判断出感应电流方向为a→d→c→b→a,导线框离开磁场时ab边,由右手定则可判断出感应电流方向为a→b→c→d→a,A、B两项错误;由左手定则可判断导线框进入磁场时dc边受到的安培力水平向左,导线框离开磁场时,ab边受到的安培力水平向左,因此D项正确。
D四楞次定律的拓展应用 电磁感应现象中因果相对的关系恰好反映了自然界的这种对立统一规律,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,可由以下四种方式呈现:内容阻碍原磁通量变化——“增反减同”阻碍相对运动——“来拒去留”使回路面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”阻碍原电流的变化——“增反减同”例证磁铁靠近线圈,B 感与B 原方向相反磁铁靠近,有斥力磁铁远离,有引力P 、Q 是光滑固定导轨,a 、b 是可动金属棒、磁铁下移,a 、b 靠近闭合开关S ,B先亮(多选)如图所示,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下落接近回路时,下列说法正确的是( )。
A .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方法一:假设磁铁的下端为N 极,穿过回路的磁通量增加,根据楞次定律可判断出感应电流的磁场方向向上,根据安培定p 、q 所受的安培力的方向,安培力使p 、q 相互靠拢。
由于回路所受的安培力的合力向下,根据牛顿第三定律知,磁铁将受到向上的反作用力,加速度小于g 。