电磁感应1
2025年高考物理总复习课件专题十电磁感应第1讲电磁感应现象、楞次定律
高考总复习·物理
核心素养
重要考点
物理观念
(1)理解电磁感应现象、磁通量、自感、涡流 等概念；(2)掌握右手定则、楞次定律、法拉 第电磁感应定律等重要规律
1.电磁感应现象、 磁通量
科学思维
科学探究 科学态度
与责任
综合应用楞次定律、法拉第电磁感应定律分 析问题的能力
通过实验探究影响感应电流方向的因素，习·物理
2.实验步骤 (1)按图连接电路，闭合开关，记录下G中流入电流方 向与灵敏电流计G中指针偏转方向的关系. (2)记下线圈绕向，将线圈和灵敏电流计构成通路. (3)把条形磁铁N极(或S极)向下插入线圈中，并从线圈 中拔出，每次记下电流计中指针偏转方向，然后根据步骤(1)的结论，判 定出感应电流方向，从而可确定感应电流的磁场方向. (4)记录实验现象.
了解电磁感应知识在生活、生产和科学技术 中的应用
2.法拉第电磁感 应定律
3.楞次定律的应 用
4.自感、涡流现 象的分析理解
高考总复习·物理
一、磁通量 1.概念：磁感应强度B与面积S的__乘__积____. 2.公式：Φ=____B_S___.适用条件：匀强磁场；S是__垂__直____磁场的有效面 积. 单位：韦伯(Wb)，1 Wb=__1_T_·_m__2_. 3.意义：穿过某一面积的磁感线的___条__数___. 4.标矢性：磁通量是___标__量___，但有正、负.
高考总复习·物理
例1 (2023年广东二模)如图甲所示，驱动线圈通过开关S与电源连接，
发射线圈放在绝缘且内壁光滑的发射导管内.闭合开关S后，在0~t0内驱动 线圈的电流iab随时间t的变化如图乙所示.在这段时间内，下列说法正确的 是( B )
电磁感应定律1
一．楞次定律1．一长直铁芯上绕有线圈P，将一单匝线圈Q用一轻质绝缘丝线悬挂在P的左端，线圈P的中轴线通过线圈Q的中心，且与线圈Q所在的平面垂直。
将线圈P连接在如图所示的电路中，其中R为滑动变阻器，E为直流电源，S为开关。
下列情况中，可观测到Q向右摆动的是（）A．S闭合的瞬间B．S断开的瞬间C．在S闭合的情况下，将R的滑片向b端移动时D．在S闭合的情况下，保持电阻R的阻值不变2．光滑固定导轨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，当一条形磁铁从高处下落到如图所示位置（）A．从上往下看产生了顺时针方向的感应电流B．P棒受到的安培力方向水平向右C．P棒对导轨的压力大于P棒的重力D．磁铁的加速度等于g3．如图，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过．现将环从位置Ⅰ释放，环经过磁铁到达位置Ⅱ．设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为T1和T2，重力加速度大小为g，则（）A．T1＞mg，T2＞mg B．T1＜mg，T2＜mgC．T1＞mg，T2＜mg D．T1＜mg，T2＞mg4．如图所示，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行。
已知在t＝0到t＝t1的时间间隔内，长直导线中电流i随时间变化，使线框中感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。
图中箭头表示电流i的正方向，则i随时间t变化的图可能是（）A．B．C．D．5．如图，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b，二者轴线重合，螺线管与电源和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P向下滑动，下列表述正确的是（）A．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流B．穿过线圈a的磁通量变小C．线圈a有扩张的趋势D．线圈a对水平桌面的压力FN将增大6．如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a（）A．顺时针加速旋转B．顺时针减速旋转C．逆时针加速旋转D．逆时针减速旋转7．如图所示，ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形线框，当滑动变阻器的滑片P自左向右滑动时，从图示看，线框ab将（）A．保持静止不动B．逆时针转动C．顺时针转动D．发生转动，但因电源极性不明，无法确定转动方向8．如图甲为磁感应强度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，在磁场中有一细金属圆环，平面位于纸面内，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．下列说法不正确的是（）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9．如图所示，圆筒形铝管竖直置于水平桌面上，一磁块从铝管的正上方由静止开始下落，穿过铝管落到水平桌面上，下落过程中磁块不与管壁接触．忽略空气阻力，则在下落过程中（）A．磁块做自由落体运动B．磁块的机械能守恒C．铝管对桌面的压力大于铝管的重力D．磁块动能的增加量大于重力势能的减少量10．如图所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行．线框由静止释放，在下落过程中（）A．穿过线框的磁通量保持不变B．线框中感应电流方向保持不变C．线框所受安培力的合力为零D．线框的机械能不断增大11.如图，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后无初速释放，在圆环从a摆向b的过程中（）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．安培力方向始终与速度方向相反D．安培力方向始终沿水平方向12．如图所示，光滑平行金属导轨PP′和QQ′都处于同一水平面内，P和Q之间连接一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，现在垂直于导轨放置一根导体棒MN，用一水平向右的力F拉动导体棒MN，以下关于导体棒MN中感应电流方向和它所受安培力的方向的说法正确的是（）A．感应电流方向是M→N B．感应电流方向是N→MC．安培力水平向左D．安培力水平向右13．如图是创意物理实验设计作品《小熊荡秋千》。
电磁感应(1)
E dl
i
点
L dt Ei dS 0
s
dl 0 L E静 dS q 0
静
s
E
例1：在半径为R的无限长圆柱形空间中存在着 垂直于纸面向里的均匀磁场B，磁场随时间以 dB 的速率增加，求空间各处的涡旋电场。 dt R 分析：由轴对称性：(1) 涡旋电 r 场的电力线应为一系列同心圆; (2) 同一圆上的涡旋电场大小相等 解：取半径为r的圆形回路，参考方向为顺时针
0 Ib 1 0 NIbva 1 dy i N ( ) 2 y a y dt 2y( y a )
水平边不切割磁力线， 解 2： 竖直边产生的电动势 不产生电动势 都沿导线向上
I y
0 I i 1 NbvB1 Nbv 2y
i 2 NbvB2 Nbv
d L Ei dl dt
(1) 圆柱体内： BS r 2 B
dB 2rE i r dt
2
1 dB Ei r 2 dt
2 BS R B (2) 圆柱体外：
dB 2rE i R dt
2
R dB Ei 2r dt
2 ( y a )
b
v
a
0 I
i i1 i 2 0 NIbva 2y ( y a)
二、感生电动势
1. 定义：导体不动，由磁场变化产生的电动势
d d i dt dt
B B dS dS t
B
2. 涡旋电场（感生电场）E
v
c R o
d R2 dB 1 ( 3 ) 4 3 dt dt
方向：ca
电磁感应一解答
回路旋转时，OC、OD段交替切割磁场线，二者产生的E大小相等、方向相反。E的大小为
OC切割时UO>UC
OD切割时UO>UD
3．如图，导体棒AB在均匀磁场B中绕通过C点的垂直于棒长且沿磁场方向的轴OO’转动（角速度w与B同方向），BC的长度为棒长的1/3，则 (A) A点比B点电势高． (B) A点与B点电势相等． (C) A点比B点电势低． (D) 有稳恒电流从A点流向B点．
一、选择题
1. 一无限长直导体薄板宽为 l，板面与 z 轴垂直，板的长度方向沿 y 轴，板的两侧与一个伏特计相接，如图.整个系统放在磁感强度为 B 的均匀磁场中，B 的方向沿z 轴正方向．如果伏特计与导体平板均以速度 u 向 y 轴正方向移动，则伏特计指示的电压值为
(A) 0
(B) uBl/2
(C) uBl
无感应电流
无感应电流
无磁通量变化.
a>>r时,圆环中心的磁场可视为均匀的
2．如图，一半径为r的很小的金属圆环，在初始时刻与一半径为a(a>>r)的大金属圆环共面且同心．在大圆环中通以恒定的电流I，方向如图．如果小圆环以匀角速度w绕其任一方向的直径转动，并设小圆环的电阻为R,则任一时刻 t 通过小圆环的磁通量F =______．小圆环中的感应电流 i =_____________________．
z轴正方向
1．如图，一根长为L的金属细杆ab绕竖直轴O1O2以角速度w在水平面内旋转，O1O2在离细杆a端L/5处．若已知地磁场在竖直方向的分量为B ．求ab两端间的电势差Ua-Ub．
解： 由右手螺旋法则知，a端、b端的电位均高于O点
由法拉第电磁感应定律有
三、计算题
2．长为L、质量为m的均匀金属细棒，以棒端O为中心在水平面内旋转，棒的另一端在半径为L的金属环上滑动，棒端O和金属环之间接一电阻R，整个环面处于均匀磁场B中，B的方向垂直于纸面向外，如图．设t=0时初角速度为w0 ．忽略摩擦力及金属棒、导线和圆环的电阻．求（1）当角速度为w时金属棒内的动生电动势的大小．（2）棒的角速度随时间变化表达式．
物理选修1-1 3.1电磁感应现象
教学目标
知识与能力： • 1、收集有关物理学史资料，了解电磁感应现象发 现过程，体会人类探索自然规律的科学方法、科 学态度和科学精神 • 2、知道磁通量，会比较“穿过不同闭合电路磁通 量”的大小 • 3、通过实验，了解感应电流的产生条件 • 实验仪器： • 磁铁、螺线管、电流表
一、电磁感应； 1、磁通量：穿过闭合回路的磁感线的条数φ 。 φ= B S—— 不要求掌握
2、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线 ， 或穿过闭合电路的磁通量发生变化，产生感应电流 的现象。 3、电磁感应产生的电流叫做感应电流。
二、产生感应电流条件： 穿过闭合电路的磁通量发生变化。 “Φ变” “Φ变”的原因：可能是B变、S变、B与S间的夹角 变
书 P
48实验
思考：哪些情况可以引起磁通量的变化？
进一步探究感应电流与磁通量变化 的关系 有 有 无 有
用表格反映实验结果
操作
开关闭合瞬间 开关断开瞬间 开关总是闭合，滑动变 阻器不动 开关总是闭合，迅速移 动变阻器的滑片 结论3：
现象
有电流产生 有电流产生 无电流产生
有电流产生
当线圈A中电流发生变化，线圈B中有感应电流。
法拉第在探索中遭遇了多次失败，在 他的实验日记中用“未显示作用”“毫无 反应”“不行”等词语，记录着艰苦的探 索历程。
法拉第说：“如果实验不成功，只能 表明我还不善于处置它；就是实验不能成 功，那也应当找出原因来。”
有一个时期，他的口 袋里总放着一个电磁线圈 模型，一有空他就拿出来 比划琢磨。
1831年8月29日，法拉第终于观察到了感应电流！
这是一个划时代的发现
奥斯特实验【实验现象 】 ？【实验结论 】 ？
猜想： 1、既然电能生磁，那么，磁是否能生电呢？ 2、如果磁能生电，那么，怎样才能实现呢？
法拉第电磁感应定律及其应用1要点
精锐教育学科教师辅导教案 学员编号：SH192242852 年 级：高二 课时数：3学员姓名: 沈俊杰 辅导科目：物理 学科教师:戚金涛授课类型T-电磁感应 T-楞次定律 T-法拉第电磁感应定律 星 级 ★★★★ ★★★★ ★★★★教学目的 1. 理解描述电磁感应的现象；2. 掌握法拉第电磁感应定律的分析和计算；3. 掌握楞次定律关系分析和应用。
授课日期及时段 2014-2-16教学内容初中时我们对于电磁感应有了初步的了解，对于电磁感应分析以及感应电流也进行了简单的研究，从这一节课开始我们将对法拉第电磁感应定律的分析和计算进行进一步的学习……..一、要点提纲：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Ⅱ.同步讲解 Ⅰ.课堂导入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:无论回路是否闭合,只要穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中就有感应电动势产生,产生感应电动势的那部分导体相当于电源.电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合,则有感应电流,如果回路不闭合，则只能出现感应电动势，而不会形成持续的电流．我们看变化是看回路中的磁通量变化，而不是看回路外面的磁通量变化二、感应电流方向的判定1.右手定则:伸开右手，使拇指跟其余的四指垂直且与手掌都在同一平面内，让磁感线垂直穿过手心，手掌所在平面跟磁感线和导线所在平面垂直，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(电源).用右手定则时应注意：①主要用于闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动时，产生的感应电动势与感应电流的方向判定，②右手定则仅在导体切割磁感线时使用，应用时要注意磁场方向、运动方向、感应电流方向三者互相垂直．③当导体的运动方向与磁场方向不垂直时，拇指应指向切割磁感线的分速度方向．④若形成闭合回路，四指指向感应电流方向；若未形成闭合回路，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。
电磁感应1
+
v f
′
⋅
vv)
=
evBv′
+
ev′Bv cos π
=0
v f
⋅
vv′
=
−
v f
′
⋅
vv
v f
⋅
vv′
=
v f外
⋅
vv
××××××××
fv洛F′v×××××××××v×××v ′ ×××-fv洛××××××vVv×××v
例：质量为 m，长为 下，磁场为均匀磁场
l
r的金属棒从静止开始沿倾斜的绝缘框滑 B.
3
.
由定义求
v f洛
=
−evv
ε ×
iv B
v
非静电场强 Ek
=
v f洛 −e
=
vv ×
Bv
v B
a
×××L×××××
ε ××××××- ××vv
×××××××× i
×××××××v ×
ε
=
b
∫
v Ek
⋅
v dl
=
b
∫
(vv ×
v B)
⋅
v dl
=－
vBl
b
f洛
a
a
二、动生电动势的一般计算公式
b Bv(rv)
=
+
v Ek
⋅
v dl
− 电源内
若非静电力存在于整个回路中
∫ ε i =
v Ek
⋅
v dl
l
第十章 电 磁 感 应
( Electromagnetic Induction )
奥斯特
电流磁效应
对称性
第九章 电磁感应1
第九章电磁感应编制人：刘向军适用时间：案序：领导签字：考纲学习目标：知识与技能1.电磁感应现象。
2.楞次定律。
过程与方法通过自主学习，培养分析解决问题的能力情感态度与价值观通过合作学习培养自己有主动与他人合作的精神，具有团队精神。
重点难点楞次定律☆梳理案（参照《创新设计》1149页；要求写下来并记住）知识梳理一、电磁感应现象1.定义：2.产生感应电流的条件表述1：表述2：3.产生电磁感应现象的实质二、楞次定律1.楞次定律：⑴内容：⑵适用条件2.右手定则⑴内容：⑵适用情况思考：1.安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律的适用范围？2.判断感应电流方向的步骤？预习自测：完成《创新设计》149—150页考基自测部分我的困惑：☆探究案一、磁通量的概念（要求：先回忆基本知识在做此组习题）1.如图面积大小不等的两个圆形线圈A和B共轴套在一条形磁铁上，则穿过A、B磁通量的大小关系是φA__φB.解析：2.(2010·山东卷)如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO′为其对称轴．一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd，回路在纸面内以恒定速度v0向右运动，当运动到关于OO′对称的位置时()A．穿过回路的磁通量为零B．回路中感应电动势大小为2Blv0C．回路中感应电流的方向为顺时针方向D．回路中ab边与cd边所受安培力方向相同二、感应电流的产生及方向的判断：楞次定律阻碍相对运动（要求先回忆基本知识在做此组习题）3.如图甲所示，光滑固定导轨MN、PQ水平放置，两根导体棒a、b平行放于导轨上，形成一个闭合回路．当条形磁铁从高处下落接近回路时()A. 导体棒a、b将互相靠拢B. 导体棒a、b将互相远离C. 磁铁的加速度仍为gD. 磁铁的加速度小于g补练：如图所示，一水平放置的圆形通电线圈1固定，从上向下看电流方向为逆时针方向，另一较小的圆形线圈2从线圈1的正上方下落．在下落过程中两线圈平面始终保持平行且共轴，则线圈2从线圈1的正上方下落至线圈1的正下方过程中，从上往下看线圈2( )A ．有顺时针方向的感应电流B ．先是顺时针方向，后是逆时针方向的感应电流C ．先是逆时针方向，后是顺时针方向的感应电流D ．在线圈1的上、下两边的加速度都小于g三、感应电流的产生及方向的判定：楞次定律阻碍磁通量变化（先回忆基本知识在做此组习题） 4.如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈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，从图中位置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，线圈中感应电流( ) A. 沿abcd 方向 B. 沿dcba 方向C. 由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd 方向，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba 方向D. 由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba 方向，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd 方向补练：如图所示，两条互相平行的导线M 、N 中通过大小相等、方向相同的电流，导线框abcd 和两导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向，自右向左在两导线间匀速移动，则在移动过程中线框中的感应电流的方向为( ) A. 先顺时针后逆时针B. 先逆时针后顺时针C. 一直是逆时针D. 一直是顺时针5.如右上图所示为金属线框放在两极间的切面图，线框可绕中心轴自由转动．当变阻器的滑动头向右滑动时，线框如何运动？ 解析：四、判断电势高低：产生感应电动势的导体相当于电源，电源内电路中电流由 极流向 极。
高中物理_难点重点_电磁感应_1_电磁感应现象 楞次定律
电磁感应现象楞次定律一、磁通量1.定义:磁感应强度与面积的乘积,叫做穿过这个面的磁通量.2.定义式:Φ=BS.说明：该式只适用于匀强磁场的情况,且式中的S是跟磁场方向垂直的面积;若不垂直,则需取平面在垂直于磁场方向上的投影面积,即Φ=BS⊥=BSsinθ,θ是S与磁场方向的夹角.3.磁通量Φ是标量,但有正负.Φ的正负意义是:从正、反两面哪个面穿入,若从一面穿入为正,则从另一面穿入为负.4.单位:韦伯,符号:Wb.5.磁通量的意义:指穿过某个面的磁感线的条数.6.磁通量的变化:ΔΦ=Φ2-Φ1,即末、初磁通量之差.(1)磁感应强度B不变,有效面积S变化时,则ΔΦ=Φ2-Φ1=B·ΔS.(2)磁感应强度B变化,磁感线穿过的有效面积S不变时,则ΔΦ=Φ2-Φ1=ΔB·S.(3)磁感应强度B和有效面积S同时变化时,则ΔΦ=Φ2-Φ1=B2S2-B1S1.二、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,电路中有感应电流产生,这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应.2.产生感应电流的条件表述1:闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动.表述2:穿过闭合电路的磁通量发生变化,即ΔΦ≠0,闭合电路中就有感应电流产生.3.产生感应电动势的条件穿过电路的磁通量发生变化.电磁感应的实质是产生感应电动势.如果回路闭合,则有感应电流;如果回路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流.说明:产生感应电动势的那部分导体相当于电源.三、感应电流方向的判断1.右手定则:伸开右手,让大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,让磁感线从手心垂直进入,大拇指指向导体运动方向,其余四指所指的方向就是感应电流的方向.2.楞次定律内容:感应电流具有这样的方向,就是感应电流产生的磁场,总是要阻碍引起感应电流的磁通量变化.3.判断感应电流方向问题的思路运用楞次定律判定感应电流方向的基本思路可归结为:“一原、二感、三电流”,即为(1)明确原磁场:弄清原磁场方向及磁通量的变化情况;(2)确定感应磁场:根据楞次定律中的“阻碍”原则,结合原磁场磁通量变化情况,确定出感应电流产生的感应磁场的方向;(3)判定感应电流方向:即根据感应磁场的方向,运用安培定则判断出感应电流的方向.即据原磁场(Φ原方向及ΔΦ情况) 确定感应磁场(B感方向) 判断感应电流(I感方向).说明:1.楞次定律是普遍规律,适用于一切电磁感应现象,而右手定则只适用于导体切割磁感线运动的情况,此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定更简便.2.右手定则与左手定则的区别:抓住因果关系才能无误.“因动而电”——用右手;“因电而动”——用左手.1 在水平面上有一不规则的多边形导线框,面积为S=20cm2,在竖直方向加以如图所示的磁场,则下列说法中正确的是(方向以竖直向上为正) ( )A.前2s内穿过线框的磁通的变化为ΔΦ=0B.前1s内穿过线框的磁通的变化为ΔΦ=-30WbC.第二个1s内穿过线框的磁通的变化为ΔΦ=-3x10-3W bD.第二个1s内穿过线框的磁通的变化为ΔΦ= -1x10-3W b2 某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律.当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时,通过电流计的感应电流方向是( )A.a→G→bB.先a→G→b,后b→G→aC.先b→G→aD.先b→G→a,后a→G→b3 如图所示,用一根长为L质量不计的绝缘细杆与一个上弧长为l0、下弧长为d0的金属线框的中点连结并悬挂于O点,悬点正下方存在一个上弧长为2l0、下弧长为2d0的方向垂直纸面向里的匀强磁场,且d0<<L.先将线框拉开到如图所示位置,松手后让线框进入磁场,忽略空气阻力和摩擦力,下列说法正确的是( )A.金属线框进入磁场时感应电流的方向为a→b→c→d→aB.金属线框离开磁场时感应电流的方向为a→d→c→b→aC.金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等D.金属线框最终将在磁场内做简谐运动4 如图所示,ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导体线圈,当滑动变阻器R滑片自左向右滑的过程中,线圈ab将( )A.静止不动B.顺时针转动C.逆时针转动D.发生转动,但电源的极性不明,无法确定转动方向5 两圆环A、B置于同一水平面上,其中A为均匀带电绝缘环,B为导体环.当A以如所示的方向,绕中心转动的角速度发生变化时,B中产生如图所示的感应电流,则( )A.A可能带正电且转速减小B.A可能带正电且转速增大C.A可能带负电且转速减小D.A可能带负电且转速增大6 电阻R、电容器C与一线圈连成闭合回路,条形磁铁静止于线圈的正上方,N极朝下,如图所示.现使磁铁开始自由下落,在N极接近线圈上端的过程中,流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是( )A.从a到b,上极板带正电B.从a到b,下极板带正电C.从b到a,上极板带正电D.从b到a,下极板带正电7 如图所示,a、b、c三个闭合线圈,放在同一平面内,当a线圈中有电流I通过时,它们的磁通量分别为Фa、Фb、Фc下列说法中正确的是( )A.Φa＜Φb＜ΦcB.Φa＞Φb＞ΦcC.Φa＜Φc＜ΦbD.Φa＞Φc＞Φb8 如图所示,面积为S的线圈放在磁感应强度为B的竖直向上的匀强磁场中,若线圈平面与水平面所成的夹角为θ,那么穿过线圈的磁通量为( )A.Φ=BScosθB.Φ=BSsinθC.Φ=BStanθD.Φ=BScotθ9 在水平面上有一固定的U形金属框架,上置一金属杆ab,如图所示(纸面即水平面),在垂直纸面方向有一匀强磁场,则( )A.若磁感应强度方向垂直纸面向外并增大时,杆ab将向右移动B.若磁感应强度方向垂直纸面向外并减小时,杆ab将向右移动C.若磁感应强度方向垂直纸面向里并增大时,杆ab将向右移动D.若磁感应强度方向垂直纸面向里并减小时,杆ab将向右移动10 如图所示,水平放置的两条光滑轨道上,有可自由移动的金属棒PQ、MN,当PQ在外力作用下运动时,MN在磁场力作用下向右运动,则PQ所做的运动可能是( )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11 如图所示,线框面积为S,线框平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直.则穿过线框平面的磁通量为 ;若使线框绕轴OO´转过600的角,则穿过线框平面的磁通量为 ;若从初始位置转过900角,则穿过线框平面的磁通量为 ;若从初始位置转过1800角,则穿过线框平面的磁通量变化量大小为 .若将单匝线框换成50匝线框,上述各空的结果将 (填“变化”或“不变”).12 用如图所示的电路来研究电磁感应现象.A、B为规格相同的电流表,D是两个套在一起的大小线圈, 绕线方向如图.小线圈与A构成回路,大线圈与B构成闭合电路.闭合电键K,稳定后电流表A 指针位置如图.当电键K突然断开时,电流表B指针将向偏(填“左”或“右”).13 面积为S的矩形线框abcd,处在磁感应强度为B的匀强磁场中(磁场区域足够大),磁场方向与线框平面成θ角,如图所示,当线框以ab为轴顺时针转900过程中,穿过abcd 的磁通量变化量ΔΦ= .14 磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为2L的正方形范围内,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,如图所示,从ab进入磁场时开始计时,到线框离开磁场为止.(1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象;(2)判断线框中有无感应电流.若有,答出感应电流的方向.15 在图中，CDEF为闭合线圈，AB为电阻丝.当滑动变阻器的滑动头向下滑动时，线圈CDEF中的感应电流在G处产生的磁感强度的方向是“·”时，电源的哪一端是正极？。
电磁感应1
( C )
1、如图912所示，虚线圆a内有垂直于纸面向里
的匀强磁场，虚线圆a外是无磁场空间．环外有两
个同心导线圈b、c，与虚线圆a在同一平面内．当 虚线圆a中的磁通量增大时，穿过线圈b、c的磁通 量各如何变化？在相同时间内哪一个变化更大？
图912
解析： b 、c线圈所围面积内都只有向里的磁通量， 且大小相同．因此穿过它们的磁通量和磁通量变 化都始终是相同的且磁通量都增大．
课堂探究
【突破训练 2】如图 6 所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器 和电键组成闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环 A，下列各种情况下铜环 A 中没有感应电流的是 A．线圈中通以恒定的电流 B．通电时，使滑动变阻器的滑片 P 匀速移动 C．通电时，使滑动变阻器的滑片 P 加速移动 D．将电键突然断开的瞬间 (
D．沿经过地磁极的那条经线由北向南水平飞行时，金 属杆中一定没有感应电动势
解析：如图所示，设观察方向为面向北方，左西右 东，则地磁场方向平行赤道表面向北，若飞机由东 向西飞行时，由右手定则可判断出感应电动势方向 为由上向下，若飞机由西向东飞行时，由右手定则 可判断出感应电动势方向为由下向上，A对B错；沿 着经过地磁极的那条经线运动时，速度方向平行于 磁场方向，金属杆中一定没有感应电动势， C 错 D 对．
练 1 、如图911 所示，环形导线a 中有顺时针方向 的电流，a环外有两个同心导线圈b、c，与环形导 线 a 在同一平面内．当 a 中的电流增大时，穿过线 圈b、c的磁通量各如何变化？在相同时间内哪一个
变化更大？
图911
解析：b、c线圈所围面积内的磁通量有向里的也有向
外的，但向里的更多，所以总磁通量向里， a 中的电 流增大时，总磁通量也向里增大．由于穿过 b 线圈向 外的磁通量比穿过 c线圈的少，所以穿过b线圈的磁通 量更大，变化也更大．
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如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强 磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框 abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点摆动．金属 线框从右侧某一位置静止开始释放，在摆动到左侧最高 点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面， 且垂直纸面．则线框中感应电流的方向是 ( B ) A．a→b→c→d→a B．d→c→b→a→d C．先是d→c→b→a→d， 后是a→b→c→d→a D．先是a→b→c→d→a， 后是d→c→b→a→d
如图甲所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同 一水平面内，线圈A中通以如图乙所示的变化电流，t＝0 时电流方向为顺时针(如图中箭头所示)．在t1～t2时间内， 对于线圈B，下列说法中正确的是 A A．线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有扩张的趋势 B．线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有收缩的趋势 C．线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有扩张的趋势 D．线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有收缩的趋势
B
3 ．某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定 律．当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时，通过电流计 的感应电流方向是( )
D
A．a→ B．先 a→ C．b→
→b →b，后 b→ →a →a，后 a→ →b →a
D．先 b→
4．如图所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线 圈，当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快 速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN 及在水平方向运动趋势的正确判断是( ) A．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向左 B．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向左 C．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向右 D．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向右
【解析】 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，可理解为“来拒去留”．当条形磁铁移近矩形 线圈时，线圈中产生感应电流，感应电流的磁场阻碍磁铁的靠近， 对磁铁产生一个斜向左上方向的磁力，根据牛顿第三定律，磁铁 给线圈一个斜向右下方向的磁力，这个磁力的竖直分量使线圈受 到的支持力FN大于mg，水平分量使线圈有向右运动的趋势．当磁 铁移离线圈时，磁铁对线圈的磁力是指向右上方的，这个磁力的 竖直分量使FN小于mg，水平分量使线圈有向右运动的趋势，综上 所述选项D是正确的．
3．如图所示，在条形磁铁的中央位置的正上方水平固定一铜质 圆环，以下判断中正确的是( ) A．释放圆环，环下落时环的机械能守恒 B．释放圆环，环下落时磁铁对桌面的压 力比磁铁受的重力大 C．给磁铁水平向右的初速度，磁铁滑动 时做减速运动 D．给磁铁水平向右的初速度，圆环产生向左运动的趋势 【解析】 由条形磁铁磁场分布特点可知，穿过其中央位置正上 方的圆环的合磁通量为零，所以在环下落的过程中，磁通量不变， 没有感应电流，圆环只受重力，则环下落时机械能守恒，A对；给 磁铁水平向右的初速度，由楞次定律可知，圆环的运动总是阻碍自 身磁通量的变化，所以环要受到向右的作用力，由牛顿第三定律可 知，磁铁要受到向左的作用力而做减速运动(或据“总阻碍相对运 动”的推论得出)，故C对D错． 【答案】 AC
一航天飞机下有一细金属杆，杆指向地心．若仅考虑地磁 场的影响，则当航天飞机位于赤道上空 ABD ( ) A．由东向西水平飞行时，金属杆中感应电动势下端高 B．由西向东水平飞行时，金属杆中感应电动势上端高 C．沿经过地磁极的那条经线由南向北水平飞行时，金属 杆中感应电动势上端高 D．沿经过地磁极的那条经线由北向南水平飞行时，金属 杆中一定没有感应电动势 利用右手定则判断时，应明确磁场方向、切割方向 及感应电流方向与手掌的对应关系，且应分清左、 右手.
关键是抓住因果关系： (1)因电而生磁(I→B)→安培定则； (2)因动而生电(v、B→I)→右手定则； (3)因电而受力(I、B→F安)→左手定则．
2．如图所示， 水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动 的金属棒PQ、MN，当PQ在外力作用下运动时，MN在磁场力 的作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是 ( ) A．向右加速运动 BC B．向左加速运动 C．向右减速运动 D．向左减速运动
现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、零 刻度在中央的电流计及开关按如图所示连接．在开关闭合、 线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻 器的滑动端P向左加速滑动时，电流计指针向右偏转．由 此可以推断 ( B) A．线圈A向上移动或滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动， 都能引起电流计指针向左偏转 B．线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指 针向右偏转 C．滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，都能 使电流计指针静止在中央 D．因为线圈A、线圈B的绕线方向 未知，故无法判断电流 计指针偏 转的方向
1．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 ( )
A
A．p、q将互相靠拢 B．p、q将互相远离 C．p、q保持静止 D．因磁铁的极性未知，故无法 判断p、q运动方向
若磁铁下端是s极，则导体棒中感应电流方向如何？当磁 铁穿过回路时，P、q导体棒又如何运动？
二、右手定则和楞次定律 1．右手定则 (1)内容：伸开右手，让拇指跟其余四个手指垂直，并且 都跟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．（或电源的正极） (2)适用情况：闭合电路的部分导体 切割磁感线 产生感 应电流． 2．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)适用情况：所有 电磁感应 现象．
一、电磁感应现象 1．产生感应电流的条件：穿过闭合电路的 磁通量 发生 变化． 2．引起磁通量变化的常见情况
(1)闭合电路的部分导体做 切割磁感线 运动，导致Φ变；
(2)线圈在磁场中转动，导致Φ变化；
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(3) 线圈面积或磁场强弱
变化，导致Φ变．
3．产生感应电动势的条件：无论回路是否闭合，只要 穿过线圈平面的 磁通量 发生变化，线路中就有感应电 动势产生．（电磁感应实质是产生电动源，是否有电流， 还决定于电路是否闭合）
7．某匀强磁场垂直穿过一个线圈平面，磁感应强度 B 随时间 t 变化的规律如图所示．若在某 1 s 内穿过线圈中磁 通量的变化量为零，则该 1 s 开始的时刻是( B )
B1 0.8t 0.2
B2 0.2t 1.2
A．第 0.2 s 1 C．第 s 3 B．第 0.8 s 2 D．第 s 3
(
)
5．如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电 阻 R 和 r，导体棒 PQ 与三条导线接触良好；匀强磁场的方 向垂直纸面向里．导体棒的电阻可忽略不计．当导体棒向左 滑动时，下列说法正确的是( )
B
A．流过 R 的电流为由 d 到 c，流过 r 的电流为由 b 到 a B．流过 R 的电流为由 c 到 d，流过 r 的电流为由 b 到 a C．流过 R 的电流为由 d 到 c，流过 r 的电流为由 a 到 b D．流过 R 的电流为由 c 到 d，流过 r 的电流为由 a 到 b
1．楞次定律中“阻碍”的含义
2．楞次定律的使用步骤
3．楞次定律的推广 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)使线圈平面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”．
基本现象
应用的定则或定律
运动电荷、电流产生磁场
磁场对运动电荷、电流有作用力 电磁 部分导体做切割磁感线运动 感应 闭合回路磁通量变化
安培定则
左手定则 右手定则 楞次定律
1.如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向在 图中已经标出．左线圈连着平行导轨M和N，导轨电阻不计 在导轨垂直方向上放着金属棒ab，金属棒处于垂直纸面向 外的匀强磁场中，下列说法中正确的是 ( BD ) A．当金属棒ab向右匀速运动时，a点电势高于b点，c点 电势高于d点 B．当金属棒ab向右匀速运动时，b点电势高于a点，c点 与d 点为等电势 C．当金属棒ab向右加速运动时，b点电势高于a点，c点 电势高于d点 D．当金属棒ab向右加速运动时，b点电势高于a点，d点 电势高于c点
如图所示，a、b是两平行金属导轨，匀强磁场垂直导轨 平面，c、d是分别串有电压表和电流表的金属棒，它们与 导轨接触良好．当c、d以相同的速度向右运动时，下列说 法正确的是( ) A．两表均无示数 B．两表均有示数 C．电流表有示数，电压表无示数 D．电流表无示数，电压表有示数 【解析】 当d、c以相同的速度向右运动时，穿过回路 的磁通量没变，故无感应电流产生，所以电流表和电压表 的示数均为零，故选项A正确． 【答案】 A
5．如图所示，通过水平绝缘的传送带输送完全相同的铜线圈，线 圈均与传送带以相同的速度匀速运动．为了检测出个别未闭合的不 合格线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传 送带，线圈进入磁场前等距离排列，穿过磁场后根据线圈间的距离， 就能够检测出不合格线圈，通过观察图形，判断下列说法正确的是 ( ) A．若线圈闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动 B．若线圈不闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动 C．从图中可以看出，第2个线圈是不合格线圈 AD D．从图中可以看出，第3个线圈是不合格线圈
电阻R、电容C与一线圈连 成闭合回路，条形磁铁静 止于线圈的正
上方，N极朝下，如图所示． 现使磁铁开始自由下落， 在N极接近
线圈上端的过程中，流过R 的电流方向和电容器极板的带电情况是
D A．从a到b，上极板带正电 B．从a到b，下极板带正电 C．从b到a，上极板带正电 D．从b到a，下极板带正电