10-1《電磁感應(yīng)現(xiàn)象 愣次定律》

1.1電磁感應(yīng)現(xiàn)象愣次定律1.考綱要求考綱內(nèi)容能力要求考向定位1．電磁感應(yīng)現(xiàn)象2．磁通量3．楞次定律4．右手定則1、知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象以及產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。2．理解磁通量的定義，理解磁通量的變化、變化率以及凈磁通量的概念。3．理解棱次定律的實(shí)質(zhì)，能熟練運(yùn)用棱次定律來(lái)分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電流的方向。4．理解右手定則并能熟練運(yùn)用該定則判斷感應(yīng)電流的的方向?？季V對(duì)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象及磁通量均只作Ⅰ級(jí)要求，而對(duì)愣次定律則作了Ⅱ級(jí)要求．電磁感應(yīng)現(xiàn)象這一考點(diǎn)，往往只要求考生能夠區(qū)分哪些現(xiàn)象屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，而磁通量則是為電磁感應(yīng)定律作鋪墊的，很少會(huì)單獨(dú)考查．愣次定律及右手定則是分析電路中電流（電動(dòng)勢(shì)）方向的規(guī)律，是極為重要的方法，故必須理解并能從不同的角度加以靈活應(yīng)用2.考點(diǎn)整合考點(diǎn)一磁通量、磁通量的變化及磁通量變化率1、磁通量φ磁感應(yīng)強(qiáng)度B與于磁場(chǎng)方向的面積S的叫做穿過(guò)這個(gè)面積的磁通量，符號(hào)φ，國(guó)際單位。定義式為：φ=。定義式φ=BS中的面積S指的是垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向的面積，如果面積S與磁感應(yīng)強(qiáng)度B不垂直，如圖12-1-1，可將磁感應(yīng)強(qiáng)度B向著垂直于面積S和平行于面積S和方向進(jìn)行正交分解，也可以將面積向著垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向投影。設(shè)此時(shí)面積S與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的夾角為θ，則φ=。注：從磁感線角度認(rèn)為在同一磁場(chǎng)中，磁感線越密的地方，也就是穿過(guò)單位面積的磁感線條數(shù)越多的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度B越大。因此B越大，S越大，穿過(guò)這個(gè)面的磁感線條數(shù)就越多，磁通量就越大。所以磁通量反映穿過(guò)某一面積的磁感線條數(shù)的多少。2、磁通量的變化率Δφ/Δt磁通量的變化率為時(shí)間內(nèi)磁通量的變化量，表示磁通量變化。[例1]如圖12-1-2所示，兩個(gè)同心圓形線圈a、b在同一平面內(nèi)，其半徑大小關(guān)系為ra<rb，條形磁鐵穿過(guò)圓心并與圓面垂直，則穿過(guò)兩線圈的磁通量、間的大小關(guān)系為（）A、>B、=C、<D、條件不足，無(wú)法判斷[規(guī)律總結(jié)]：[例2]在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，面積為S的線圈垂直磁場(chǎng)方向放置，若將此線圈翻轉(zhuǎn)180°，那么穿過(guò)此線圈的磁通量的變化量是多少？[規(guī)律總結(jié)]：考點(diǎn)二電磁感應(yīng)現(xiàn)象1、利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做，產(chǎn)生的電流叫做。2、要產(chǎn)生感應(yīng)電流必須滿足兩個(gè)條件：①回路，②穿過(guò)磁通量．當(dāng)存在多個(gè)回路時(shí)，只要閉合回路中的磁通量發(fā)生改變，都會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流．3、感應(yīng)電流與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，若回路是的，則有感應(yīng)電流產(chǎn)生；若回路，則只有電動(dòng)勢(shì)，而無(wú)電流.在閉合回路中，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的部分是，其余部分則為外電路.【例3】如圖12-1-5所示，MN、GH為平行導(dǎo)軌，AB、CD為跨在導(dǎo)軌上的兩根橫桿，導(dǎo)軌和橫桿均為導(dǎo)體。有勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在平面。用I表示回路中的電流（）A.當(dāng)AB不動(dòng)而CD向右滑動(dòng)時(shí)，I≠0且沿順時(shí)針?lè)较駼.當(dāng)AB向左、CD向右滑動(dòng)且速度大小相等時(shí)，I=0C.當(dāng)AB、CD都向右滑動(dòng)且速度大小相等時(shí)，I=0D.當(dāng)AB、CD都向右滑動(dòng)，且AB速度大于CD時(shí)，I≠0且沿逆時(shí)針?lè)较颉疽?guī)律總結(jié)】考點(diǎn)三：右手定則、楞次定律1．右手定則：伸開(kāi)右手，讓大拇指跟其余四個(gè)手指，并且都跟手掌在同一個(gè)內(nèi)，讓磁感線穿過(guò)手心，拇指指向?qū)w的方向，其余四指所指的方向就是的方向．如圖所示2.楞次定律（1）楞次定律：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要引起感應(yīng)電流的的變化．適用于所有電磁感應(yīng)的情形．感應(yīng)電流的磁場(chǎng)只是而不是原磁通量的變化．（2）、楞次定律的具體含義：楞次定律可廣義的表述為：感應(yīng)電流的作用效果總表現(xiàn)為要阻礙（反抗）引起感應(yīng)電流的原因．常有這么幾種形式：（1）從磁通量或電流（主要是自感）的角度看，其規(guī)律可總結(jié)為“增減”．即若磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向，若磁通量減小時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向；（2）從運(yùn)動(dòng)的角度看，會(huì)阻礙或引起相對(duì)運(yùn)動(dòng)，阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律表現(xiàn)為“來(lái)去”．或閉合回路能過(guò)“擴(kuò)大”或“減小”面積來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)磁通量變化的阻礙，規(guī)律為“大小小大”．實(shí)質(zhì)是所受安培力的合力不為．（3）從能量守恒的角度看，感應(yīng)電流的存在必然導(dǎo)致其它形式的能量向能及能轉(zhuǎn)化．【例4】如圖4所示，用一根長(zhǎng)為L(zhǎng)質(zhì)量不計(jì)的細(xì)桿與一個(gè)上弧長(zhǎng)為L(zhǎng)0、下弧長(zhǎng)為d0的金屬線框的中點(diǎn)聯(lián)結(jié)并懸掛于O點(diǎn)，懸點(diǎn)正下方存在一個(gè)上弧長(zhǎng)為2L0、下弧長(zhǎng)為2d0的方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且d0<<L。先將線框拉開(kāi)到如圖4所示位置，松手后讓線框進(jìn)入磁場(chǎng)，忽略空氣阻力和摩擦。下列說(shuō)法正確的是（）A．金屬線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)閍→d→c→b→aB．金屬線框離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)閍→b→c→d→aC．金屬線框dc邊進(jìn)入磁場(chǎng)與ab邊離開(kāi)磁場(chǎng)的速度大小總是相等D．金屬線框最終將在磁場(chǎng)內(nèi)左右振動(dòng)[規(guī)律總結(jié)]運(yùn)用楞次定律判定感應(yīng)電流方向的基本思路可歸結(jié)為：“一原、二感、三電流”。棱次定律的綜合應(yīng)用【例5】電阻R、電容C與一線圈連成閉合電路，條形磁鐵靜止于線圈的正上方，N極朝下，如圖12-1-11所示．現(xiàn)使磁鐵開(kāi)始自由下落，在N極接近線圈上端的過(guò)程中，流過(guò)R的電流方向和電容器極板的帶電情況是（）A．從a到b，上極板帶正電B．從a到b，下極板帶正電C．從b到a，上極板帶正電D．從b到a，下極板帶正電限時(shí)基礎(chǔ)訓(xùn)練1．關(guān)于產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，以下說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A．閉合電路在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，閉合電路中就一定會(huì)有感應(yīng)電流B．閉合電路在磁場(chǎng)中作切割磁感線運(yùn)動(dòng)，閉合電路中一定會(huì)有感應(yīng)電流C．穿過(guò)閉合電路的磁通為零的瞬間，閉合電路中一定不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流D．無(wú)論用什么方法，只要穿過(guò)閉合電路的磁感線條數(shù)發(fā)生了變化，閉合電路中一定會(huì)有感應(yīng)電流2．電磁感應(yīng)現(xiàn)象揭示了電和磁之間的內(nèi)在聯(lián)系，根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)，發(fā)明了許多電器設(shè)備。下列用電器中，哪個(gè)沒(méi)有利用電磁感應(yīng)原理（）A．動(dòng)圈式話筒B．白熾燈泡C．磁帶錄音機(jī)D．電磁爐3、如圖4所示，將電池組、滑線變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計(jì)及開(kāi)關(guān)如下圖連接，在開(kāi)關(guān)閉合、線圈A放在線圈B中的情況下，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)他將滑線變阻器的滑動(dòng)端P向左加速滑動(dòng)時(shí)，電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)。由此可以判斷（）A、線圈A向上移動(dòng)或滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)端P向右加速滑動(dòng)，都能引起電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)B、線圈A中鐵芯向上拔出或斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，都能引起電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)C、滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端P勻速向左或勻速向右滑動(dòng)，都能使電流計(jì)指針靜止在中央D、因?yàn)榫€圈A、線圈B的繞線方向未知，故無(wú)法判斷電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的方向4．如圖5所示，繞在鐵芯上的線圈與電源、滑動(dòng)變阻器和電鍵組成閉合回路，在鐵芯的右端套有一個(gè)表面絕緣的銅環(huán)A，下列各種情況中銅環(huán)A中沒(méi)有感應(yīng)電流的是()A．線圈中通以恒定的電流B．通電時(shí)，使變阻器的滑片P作勻速移動(dòng)C．通電時(shí)，使變阻器的滑片P作加速移動(dòng)D．將電鍵突然斷開(kāi)的瞬間5．閉合電路的一部分導(dǎo)線ab處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，圖中各情況下導(dǎo)線都在紙面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，那么下列判斷中正確的是（）A．都會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流B．都不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流C．甲、乙不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，丙、丁會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流D．甲、丙會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，乙、丁不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流6、已知穿過(guò)線圈的磁通量φ隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖所示，則在下面所述的幾段時(shí)間內(nèi)，磁通量變化率最大的是（）A．0s~2sB．2s~4sC．4s~5sD．5s~7s7、在閉合的鐵芯上繞一組線圈，線圈與滑動(dòng)變阻器、電池構(gòu)成閉合電路，如圖所示，假設(shè)線圈產(chǎn)生磁感線全部集中在鐵芯內(nèi)。a、b、c為三個(gè)閉合的金屬圓環(huán)，位置如圖。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭左右滑動(dòng)時(shí)，環(huán)中有感應(yīng)電流產(chǎn)生的圓環(huán)是（）A．a(chǎn)、b、c三環(huán)B．a(chǎn)、b兩環(huán)C．b、c兩環(huán)D．a(chǎn)、c兩環(huán)8、圖中EF、GH為平行的金屬導(dǎo)軌，其電阻可不計(jì)，R為電阻器，C為電容器，AB為可在EF和GH上滑動(dòng)的導(dǎo)體橫桿．有均勻磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面，方向向紙內(nèi)，若用I1和I2分別表示圖中該處導(dǎo)線中的電流，則當(dāng)橫桿AB()A．勻速滑動(dòng)時(shí)，I1=0,I2=0B．勻速滑動(dòng)時(shí)，I1≠0,I2≠0C．加速滑動(dòng)時(shí)，I1=0,I2=0D．加速滑動(dòng)時(shí)，I1≠0,I2≠09．如圖4所示，兩根足夠長(zhǎng)的固定平行金屬光滑導(dǎo)軌位于同一水平面，導(dǎo)軌上橫放著兩根相同的導(dǎo)體棒ab、cd與導(dǎo)軌構(gòu)成矩形回路。導(dǎo)體棒的兩端連接著處于壓縮狀態(tài)的兩根輕質(zhì)彈簧，兩棒的中間用細(xì)線綁住，它們的電阻均為R，回路上其余部分的電阻不計(jì)。在導(dǎo)軌平面內(nèi)兩導(dǎo)軌間有一豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。開(kāi)始時(shí)，導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，剪斷細(xì)線后，導(dǎo)體棒向左右兩邊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（）A．回路中有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)B．兩根導(dǎo)體棒所受安培力的方向相同C．兩根導(dǎo)體棒和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D．兩根導(dǎo)體棒和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒10．閉合銅環(huán)與閉合金屬框相接觸放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖9所示，當(dāng)銅環(huán)向右移動(dòng)時(shí)(金屬框不動(dòng))，下列說(shuō)法中正確的是()A．銅環(huán)內(nèi)沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，因?yàn)榇磐繘](méi)有發(fā)生變化B．金屬框內(nèi)沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，因?yàn)榇磐繘](méi)有發(fā)生變化C．金屬框ab邊中有感應(yīng)電流，因?yàn)榛芈穉bfgea中磁通量增加了D．銅環(huán)的半圓egf中有感應(yīng)電流，因?yàn)榛芈積gfcde中的磁通量減少10-1.2基礎(chǔ)提升訓(xùn)練1、如圖所示，矩形線框abcd的長(zhǎng)和寬分別為2L和L，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，虛線為磁場(chǎng)的邊界。若線框以ab邊為軸轉(zhuǎn)過(guò)60°的過(guò)程中，穿過(guò)線框的磁通量的變化情況是（）A．變大B．變小C．不變D．無(wú)法判斷2．關(guān)于感應(yīng)電流，下列說(shuō)法中不正確的有（）A．只要穿過(guò)閉合電路的磁通量不為零，閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生B．穿過(guò)螺線管的磁通量發(fā)生變化時(shí)，螺線管內(nèi)就一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生C．線圈不閉合時(shí)，即使穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中也沒(méi)有感應(yīng)電流D．只要閉合電路在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，電路中就一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生3．條形磁鐵豎直放置，閉合圓環(huán)水平放置，條形磁鐵中心線穿過(guò)圓環(huán)中心，如圖7所示。若圓環(huán)為彈性環(huán)，其形狀由Ⅰ擴(kuò)大為Ⅱ，那么圓環(huán)內(nèi)磁通量變化情況是()A．磁通量增大B．磁通量減小C．磁通量不變D．條件不足，無(wú)法確定4、如圖所示，PQRS為一正方形導(dǎo)線框，它以恒定的速度向右進(jìn)入以MN為邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直線框平面，MN與線框的邊成45°角，E、F分別是PS和PQ的中點(diǎn)。則下列說(shuō)法中正確的是（）A．當(dāng)E點(diǎn)以過(guò)邊界MN時(shí)，穿過(guò)導(dǎo)線框的磁通量的變化率最大B．當(dāng)P點(diǎn)以過(guò)邊界MN時(shí)，穿過(guò)導(dǎo)線框的磁通量的變化率最大C．當(dāng)F點(diǎn)以過(guò)邊界MN時(shí)，穿過(guò)導(dǎo)線框的磁通量的變化率大D．當(dāng)Q點(diǎn)以過(guò)邊界MN時(shí)，穿過(guò)導(dǎo)線框的磁通量的變化率最大5．如圖12-1-16所示，a、b、c三個(gè)閉合的線圈放在同一平面內(nèi)，當(dāng)a線圈中有電流通過(guò)時(shí)，它們的磁通量分別為、、，則下列說(shuō)法正確的是（）A．<<B．>>C．<<D．>>6．如圖2所示，閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的N極朝下。當(dāng)磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí)（但未插入線圈內(nèi)部）（）A．線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互吸引B．線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互排斥C．線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互吸引D．線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互排斥7．如圖12-1-17甲，水平面上的平行導(dǎo)軌MN、PQ上放著兩根導(dǎo)體棒ab、cd，兩棒間用絕緣絲線的系?。_(kāi)始時(shí)勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直紙面向里，2，4,6磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化如圖12-1-17乙所示．I和FT分別表示流過(guò)導(dǎo)體棒的電流和絲線的拉力（不考慮感應(yīng)電流磁場(chǎng)的影響），則在t0時(shí)刻（）2，4,6A．I=0，F(xiàn)T=0 B．I=0，F(xiàn)T≠0 C．I≠0，F(xiàn)T=0 D．I≠0，F(xiàn)T≠08、一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向水平向右，一面積為S的矩形線圈abcd如圖12-1-3所示放置，平面abcd與豎直方向成θ角。將abcd繞ad軸轉(zhuǎn)180°角，則穿過(guò)線圈平面的磁通量的變化量為（）A．0B．2BSC．2BScosθD．2BSSinθ9．德國(guó)《世界報(bào)》曾報(bào)道個(gè)別西方國(guó)家正在研制電磁脈沖武器即電磁炸彈，若一枚原始脈沖功率10千兆瓦，頻率５千兆赫的電磁炸彈在不到100m的高空爆炸，它將使方圓400~500m2的范圍內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到每米數(shù)千伏，使得電網(wǎng)設(shè)備、通信設(shè)施和計(jì)算機(jī)中的硬盤(pán)與軟盤(pán)均遭到破壞。電磁炸彈有如此破壞力的主要原因是（A．電磁脈沖引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象 B．電磁脈沖產(chǎn)生的動(dòng)能C．電磁脈沖產(chǎn)生的高溫 D．電磁脈沖產(chǎn)生的強(qiáng)光10、如圖，銅質(zhì)金屬環(huán)從條形磁鐵的正上方由靜止開(kāi)始下落，在下落過(guò)程中，下列判斷中正確的是