專題十電磁感應(yīng)

1、專題十電磁感應(yīng)智浪教育-普惠英才文庫考點(diǎn)內(nèi)容要求 1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象 2.磁通量 3.法拉第電磁感應(yīng)定律 4.楞次定律 5.自感、渦流智浪教育-普惠英才文庫智浪教育-普惠英才文庫第1講電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律考點(diǎn)1電磁感應(yīng)現(xiàn)象1電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)感應(yīng)電流(1)定義：只要穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，閉合回路中就有電流產(chǎn)生，這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做_，產(chǎn)生的電流叫做_.(2)條件：閉合回路中的_發(fā)生變化磁通量智浪教育-普惠英才文庫2引起磁通量變化的常見情況(1)電路中部分導(dǎo)線做切割磁感線運(yùn)動或回路面積 S 變化導(dǎo)致變化(2)回路中磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 隨時間或位置變化導(dǎo)致變化(3)線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(B

2、與 S 的夾角發(fā)生變化)導(dǎo)致變化注意：磁通量的變化，應(yīng)注意方向的變化，如某一面積為S 的回路原來的磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向里，后來磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向恰好與原來相反，則回路中磁通量的變化為 2BS，而不是零.智浪教育-普惠英才文庫物理量單位物理意義磁通量Wb表示某時刻或某位置，穿過某一 面積的磁感線條數(shù)的多少磁通量的變化量Wb表示在某一過程中穿過某一面積 磁通量變化的多少 磁通量的變化率 tWb/s表示穿過某一面積的磁通量變化 的快慢3正確區(qū)分磁通量、磁通量的變化量和磁通量的變化率(1)三者的區(qū)別.智浪教育-普惠英才文庫ttttt關(guān)系，可以與運(yùn)動學(xué)中的 v、v、可能很小；當(dāng)很小時，可能不為零(2)三者

3、變化關(guān)系的比較：、的大小沒有直接的vt類比當(dāng)很大時，可能很大，當(dāng)0，當(dāng)按正弦規(guī)律變化時，最大則t0；反之，當(dāng)0 時最大.磁通量的變化率t是t 圖象上某點(diǎn)切線的斜率智浪教育-普惠英才文庫(1)內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場總要阻礙_的變化注意：“阻礙”不是“阻止”，而只是延緩了原磁通量的變化，電路中的磁通量還是在變化的實(shí)質(zhì)上，楞次定律中的“阻礙”二字，指的是“感應(yīng)電流反抗著產(chǎn)生感應(yīng)電流的那個原因”考點(diǎn)2楞次定律和右手定則1楞次定律引起感應(yīng)電流的磁通量智浪教育-普惠英才文庫(2)表現(xiàn)形式有四種阻礙原磁通量的變化“增反減同”阻礙物體間的相對運(yùn)動“來拒去留”阻礙閉合回路的面積變化“增縮減擴(kuò)”阻礙原電流的變化(自

4、感)“增反減同”(3)應(yīng)用楞次定律的步驟明確原來的磁場方向判斷穿過(閉合)電路的磁通量是增加還是減少根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流(感應(yīng)電動勢)的方向用安培定則(右手螺旋定則)來確定感應(yīng)電流(感應(yīng)電動勢)的方向智浪教育-普惠英才文庫2右手定則：伸開右手，讓拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一個平面內(nèi)，讓磁感線垂直從手心進(jìn)入，并使拇指指向?qū)w運(yùn)動方向，這時四指所指的方向就是_的方向3正確區(qū)分楞次定律與右手定則的關(guān)系感應(yīng)電流導(dǎo)體運(yùn)動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流是磁通量發(fā)生變化引起感應(yīng)電流的特例，所以判定電流方向的右手定則也是楞次定律的特例用右手定則能判定的，一定也能用楞次定律判定，只是不少情況下，不如用右手定

5、則判定來得方便簡單反過來，用楞次定律能判定的，并不是用右手定則都能判斷出來如閉合圓形導(dǎo)線中的磁場逐漸增強(qiáng)，用右手定則就難以判定感應(yīng)電流的方向；相反，用楞次定律就很容易判定出來智浪教育-普惠英才文庫題組1對應(yīng)考點(diǎn)11(雙選)關(guān)于感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，下列說法中正確的是()A只有當(dāng)電路閉合， 且穿過電路的磁通量發(fā)生變化時，電路中才有感應(yīng)電動勢B只有當(dāng)電路閉合，且穿過電路的磁通量發(fā)生變化時，電路中才有感應(yīng)電流C不管電路是否閉合，只要穿過電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就有感應(yīng)電動勢D不管電路是否閉合，只要穿過電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就有感應(yīng)電流智浪教育-普惠英才文庫解析：不管電路是否閉合， 只要穿過

6、電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就有感應(yīng)電動勢，因此 A 選項(xiàng)錯誤 ，C 選項(xiàng)正確電路中要想有感應(yīng)電流，則電路必須閉合，且穿過電路的磁通量要發(fā)生變化，所以 B 選項(xiàng)正確，D 選項(xiàng)錯誤答案：BC智浪教育-普惠英才文庫2如圖 1011 所示，在通電直導(dǎo)線的正下方有矩形導(dǎo))線框，導(dǎo)線框在下列運(yùn)動中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(圖 1011A導(dǎo)線框在水平方向向右勻速運(yùn)動B導(dǎo)線框在水平方向向右加速運(yùn)動C導(dǎo)線框以直導(dǎo)線為軸旋轉(zhuǎn)D導(dǎo)線框向直導(dǎo)線靠近智浪教育-普惠英才文庫解析：通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場是距離導(dǎo)線越近的地方磁場越強(qiáng)，磁感線越密，導(dǎo)線框在水平方向向右勻速運(yùn)動或者導(dǎo)線框在水平方向向右加速運(yùn)動或者導(dǎo)線框以直導(dǎo)線為軸旋轉(zhuǎn)

7、，都沒有改變導(dǎo)線框到通電直導(dǎo)線的距離，因此穿過導(dǎo)線框的磁通量沒有發(fā)生變化，所以不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，A、B、C 選項(xiàng)錯誤導(dǎo)線框向直導(dǎo)線靠近，使穿過導(dǎo)線框的磁通量增加，因此導(dǎo)線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流，D 選項(xiàng)正確答案：D智浪教育-普惠英才文庫3下列說法正確的是()A磁通量越大，磁通量的變化率越大B磁通量的變化量越大，磁通量的變化率越大C磁通量的變化率越大，磁通量的變化越快D磁通量越大，磁通量的變化量越大解析：磁通量的變化率是反映磁通量變化快慢的，與磁通量本身的大小以及磁通量變化量的大小沒有直接關(guān)系，A、B選項(xiàng)錯誤磁通量的變化率越大，則磁通量變化得越快 ，C 選項(xiàng)正確磁通量大小與磁通量的變化量無關(guān)，D 選項(xiàng)

8、錯誤答案：C智浪教育-普惠英才文庫題組2對應(yīng)考點(diǎn)24如圖 1012 所示，兩個閉合圓形線圈 A、B 的圓心重合，放在同一水平面內(nèi)，線圈 B 中通以圖中所示的交變電流，設(shè) t0時刻電流沿逆時針方向(圖中箭頭所示)對于線圈 A，在 t1t2 時間內(nèi)，下列說法中正確的是()A有順時針方向的電流，且有擴(kuò)張的趨勢B有順時針方向的電流，且有收縮的趨勢C有逆時針方向的電流，且有擴(kuò)張的趨勢D有逆時針方向的電流，且有收縮的趨勢答案：D圖 1012智浪教育-普惠英才文庫5如圖 1013 所示，同一平面內(nèi)的三條平行導(dǎo)線串有兩個電阻 R 和 r，導(dǎo)體棒 PQ 與三條導(dǎo)線接觸良好勻強(qiáng)磁場的方向垂直紙面向里導(dǎo)體棒的電阻可

9、忽略當(dāng)導(dǎo)體棒向左滑動時，下列說法正確的是() 圖 1013A流過 R 的電流由 d 到 c，流過 r 的電流由 b 到 aB流過 R 的電流由 c 到 d，流過 r 的電流由 b 到 aC流過 R 的電流由 d 到 c，流過 r 的電流由 a 到 bD流過 R 的電流由 c 到 d，流過 r 的電流由 a 到 b智浪教育-普惠英才文庫解析：根據(jù)右手定則，可判斷PQ 作為電源，Q 端電勢高，在PQcd 回路中，電流為逆時針方向，即流過R 的電流為由c到d，在電阻r 的回路中，電流為順時針方向，即流過r 的電流為由b 到a.當(dāng)然也可以用楞次定律，通過回路的磁通量的變化判斷電流方向答案：B智浪教育-

10、普惠英才文庫熱點(diǎn)楞次定律的綜合應(yīng)用【例題】如圖 1014，均勻帶正電的絕緣圓環(huán) a 與金屬圓環(huán) b 同心共面放置，當(dāng) a 繞 O 點(diǎn)在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，b中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，且具有收縮趨勢，由此可知，圓環(huán) a ()圖 1014A順時針加速旋轉(zhuǎn)C逆時針加速旋轉(zhuǎn)B順時針減速旋轉(zhuǎn)D逆時針減速旋轉(zhuǎn)智浪教育-普惠英才文庫解析：本題用逆向解題法設(shè)A 選項(xiàng)正確，當(dāng)帶正電的絕緣圓環(huán) a 順時針加速旋轉(zhuǎn)時，相當(dāng)于順時針方向電流，并且在增大，根據(jù)右手定則，其內(nèi)(金屬圓環(huán) a 內(nèi))有垂直紙面向里的磁場，其外(金屬圓環(huán) b 處)有垂直紙面向外的磁場，并且磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度在增大，金屬圓環(huán) b 包圍的面積內(nèi)的磁

11、場的總磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向里(因?yàn)橄蚶锏谋认蛲獾拇磐慷?，向里的是全部，向外的是部?而且增大，根據(jù)楞次定律，b 中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場垂直紙面向外，磁場對電流的作用力向外，所以b 中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流，根據(jù)左手定則，磁場對電流的作用力向外，所以具有擴(kuò)張趨勢，所以 A 錯誤；同樣的方法可判斷B 選項(xiàng)正確；而C 選項(xiàng)，b 中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，但具有擴(kuò)張趨勢；而D 選項(xiàng)，b 中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流，但具有收縮趨勢所以本題選B.答案：B智浪教育-普惠英才文庫1(2010 年廣州調(diào)研)如圖 1015 所示，在勻強(qiáng)磁場中的矩形金屬軌道上，有等長的兩根金屬棒 ab 和 cd，它們以相同的

12、速度勻速運(yùn)動，則 ()圖 1015A斷開電鍵 K，ab 中有感應(yīng)電流B閉合電鍵 K，ab 中有感應(yīng)電流C無論斷開還是閉合電鍵 K，ab 中都有感應(yīng)電流D無論斷開還是閉合電鍵 K，ab 中都沒有感應(yīng)電流智浪教育-普惠英才文庫解析：金屬棒ab 和 cd，是在同一勻強(qiáng)磁場中，以相同的速度勻速運(yùn)動，這就是說金屬棒ab 和cd 兩端的感應(yīng)電動勢大小相等，極性相同，因此斷開電鍵K 時，兩感應(yīng)電動勢恰好抵消，金屬棒ab 和cd 之間不能形成感應(yīng)電流；而當(dāng)電鍵K 閉合時，兩產(chǎn)生電動勢的金屬棒剛好并聯(lián)，經(jīng)右邊環(huán)路可形成感應(yīng)電流，故選B.答案：B智浪教育-普惠英才文庫易錯點(diǎn)磁通量和磁通量的變化率【例題】如圖 10

13、16 所示，長為 a、寬為 b 的矩形線圈，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場中垂直于磁場的 OO軸以恒定的角速度旋轉(zhuǎn)，設(shè) t0 時刻，線圈平面與磁場方向平行，則)圖 1016此時的磁通量和磁通量的變化率分別是(A0，0B0，BabDBab，Bab智浪教育-普惠英才文庫錯解分析：有同學(xué)誤認(rèn)為t0 時刻，線圈平面與磁場方向平行，磁通量為零，對應(yīng)的磁通量的變化率也為零，選A.磁通量BS(S是線圈垂直磁場的面積)，磁通量的變化量21，兩者的物理意義截然不同，不能理解為磁通量為零，磁通量的變化率也為零智浪教育-普惠英才文庫t可以是最大值，反之，最大時，可以是0.指點(diǎn)迷津：磁通量和磁通量的變化率是兩個不同的

14、概念，磁通量變化率是描述磁通量變化快慢的物理量.磁通量BS(S是線圈垂直磁場的面積)，磁通量的變化率t21t， 0 時，t智浪教育-普惠英才文庫1一個共有 10 匝的閉合矩形線圈，總電阻為10 、面積為 0.04 m2，置于水平面上若線框內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度在 0.02 s 內(nèi)，由垂直紙面向里，從1.6 T 均勻減少到零，再反向均勻增加到2.4T則在此時間內(nèi)，線圈內(nèi)導(dǎo)線中的感應(yīng)電流大小為多少，從上向下俯視，線圈中電流的方向如何？智浪教育-普惠英才文庫解：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，得感應(yīng)電動勢由楞次定律，可知從上向下俯視，電流為順時針方向智浪教育-普惠英才文庫1(雙選，2011 年山東卷)了解物理規(guī)律的

15、發(fā)現(xiàn)過程，學(xué)會像科學(xué)家那樣觀察和思考，往往比掌握知識本身更重要以下符合事實(shí)的是()A焦耳發(fā)現(xiàn)了電流熱效應(yīng)的規(guī)律B庫侖總結(jié)出了點(diǎn)電荷間相互作用的規(guī)律C楞次發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，拉開了研究電與磁相互關(guān)系的序幕D牛頓將斜面實(shí)驗(yàn)的結(jié)論合理外推，間接證明了自由落體運(yùn)動是勻變速直線運(yùn)動智浪教育-普惠英才文庫解析：1840 年英國科學(xué)家焦耳發(fā)現(xiàn)了電流熱效應(yīng)的規(guī)律；庫侖總結(jié)出了點(diǎn)電荷間相互作用的規(guī)律；法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，拉開了研究電與磁關(guān)系的序幕；伽利略通過將斜面實(shí)驗(yàn)合理外推，間接證明了自由落體運(yùn)動的規(guī)律答案：AB智浪教育-普惠英才文庫2(雙選，2011 年上海卷)如圖 1017，磁場垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)

16、度在豎直方向均勻分布，水平方向非均勻分布一銅制圓環(huán)用絲線懸掛于 O 點(diǎn)，將圓環(huán)拉至位置 a 后無初速度釋放，在圓環(huán)從 a 擺向 b 的過程中()A感應(yīng)電流方向先逆時針后順時針再逆時針B感應(yīng)電流方向一直是逆時針C安培力方向始終與速度方向相反D安培力方向始終沿水平方向圖 1017智浪教育-普惠英才文庫解析：分兩組研究先看感應(yīng)電流方向，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，銅制圓環(huán)內(nèi)磁通量先向里并增大，銅制圓環(huán)感應(yīng)電流的磁場向外，感應(yīng)電流為逆時針；銅制圓環(huán)越過最低點(diǎn)過程中，銅制圓環(huán)內(nèi)磁通量向里的減小，向外的增大，所以銅制圓環(huán)感應(yīng)電流的磁場向里，感應(yīng)電流為順時針；越過最低點(diǎn)以后，銅制圓環(huán)內(nèi)磁通量向外并減小，所以銅制圓環(huán)感應(yīng)電流的磁場向外，感應(yīng)電流為逆時針再看安培力方向，根據(jù)左手定則，銅制圓環(huán)所受安培力因?yàn)樽笥也坏?，合力方向始終沿水平方向A、D 正確答案：AD智浪教育-普惠英才文庫3(2011 年江蘇卷)如圖 1018 所示，固定的水平長直導(dǎo)線中通有電流 I，矩形線框與導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi)，且一邊)與導(dǎo)線平行線框由靜止釋放，在下