高考物理三輪沖刺題型歸納講練專題23 電磁感應(yīng)基本規(guī)律及應(yīng)用（原卷版）

專題23電磁感應(yīng)基本規(guī)律及應(yīng)用[題型導(dǎo)航]題型一電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解和判斷 1題型二感應(yīng)電流方向的兩種判斷方法 3題型三楞次定律的應(yīng)用 4題型四三定則一定律的應(yīng)用 6[考點分析]題型一電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解和判斷1．磁通量(1)定義：在勻強磁場中，磁感應(yīng)強度B與垂直于磁場方向的面積的乘積．(2)公式：Φ＝BS.適用條件：①勻強磁場．②S為垂直磁場的有效面積．(3)磁通量是標(biāo)量(填“標(biāo)量”或“矢量”)．(4)磁通量的意義：①磁通量可以理解為穿過某一面積的磁感線的條數(shù)．②同一線圈平面，當(dāng)它跟磁場方向垂直時，磁通量最大；當(dāng)它跟磁場方向平行時，磁通量為零；當(dāng)正向穿過線圈平面的磁感線條數(shù)和反向穿過的一樣多時，磁通量為零．2．電磁感應(yīng)現(xiàn)象(1)電磁感應(yīng)現(xiàn)象：當(dāng)穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化時，閉合導(dǎo)體回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)．(2)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化．產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的條件：無論回路是否閉合，只要穿過線圈平面的磁通量發(fā)生變化，線圈中就有感應(yīng)電動勢產(chǎn)生．(3)電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化：發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時，機械能或其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，該過程遵循能量守恒定律．如圖所示，通有恒定電流的導(dǎo)線MN與閉合金屬框共面，第一次將金屬框由Ⅰ平移到Ⅱ，第二次將金屬框繞cd邊翻轉(zhuǎn)到Ⅱ，設(shè)先后兩次通過金屬框的磁通量變化量大小分別為△Φ1和△Φ2，則（）A．△Φ1＞△Φ2，兩次運動中線框中均有沿adcba方向電流出現(xiàn) B．△Φ1＝△Φ2，兩次運動中線框中均有沿abcda方向電流出現(xiàn) C．△Φ1＜△Φ2，兩次運動中線框中均無感應(yīng)電流出現(xiàn) D．△Φ1＜△Φ2，兩次運動中線框中均有感應(yīng)電流出現(xiàn)如圖所示，一水平放置的N匝矩形線框面積為S，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向斜向上，與水平面成30°角，現(xiàn)若使矩形框以左邊的一條邊為軸轉(zhuǎn)到豎直的虛線位置，則此過程中磁通量的變化量的大小是（）A．3?12BS B．3+12NBS（多選）如圖所示，一個U形金屬導(dǎo)軌水平放置，其上放有一個金屬導(dǎo)體棒ab，有一磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場斜向上穿過軌道平面，且與豎直方向的夾角為θ，在下列各過程中，一定能在軌道回路里產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）A．a(chǎn)b向右運動，同時使θ減小 B．使磁感應(yīng)強度B減小，θ角同時也減小 C．a(chǎn)b向左運動，同時減小磁感應(yīng)強度B D．a(chǎn)b向右運動，同時增大磁感應(yīng)強度B和θ角（0°＜θ＜90°）題型二感應(yīng)電流方向的兩種判斷方法如圖，長直導(dǎo)線MN置于三角形金屬線框abc上，彼此絕緣，線框被導(dǎo)線分成面積相等的兩部分、導(dǎo)線通入由M到N的電流，當(dāng)電流逐漸增大時，線框中（）A．磁通量變化量為零 B．沒有產(chǎn)生感應(yīng)電流 C．感應(yīng)電流方向為abca D．感應(yīng)電流方向為acba（多選）高速鐵路列車通常使用磁力剎車系統(tǒng)。磁力剎車工作原理可簡述如下：將磁鐵的N極靠近一塊正在以逆時針方向旋轉(zhuǎn)的圓形鋁盤，使磁感線垂直鋁盤向內(nèi)，鋁盤隨即減速，如圖所示。圖中磁鐵左方鋁盤的甲區(qū)域（虛線區(qū)域）朝磁鐵方向運動，磁鐵右方鋁盤的乙區(qū)域（虛線區(qū)域）朝離開磁鐵方向運動。下列有關(guān)鋁盤剎車的說法正確的是（）A．鋁盤甲區(qū)域的感應(yīng)電流產(chǎn)生垂直鋁盤向外的磁場 B．鋁盤乙區(qū)域的感應(yīng)電流產(chǎn)生垂直鋁盤向外的磁場 C．磁鐵與感應(yīng)電流之間的作用力，會使鋁盤減速 D．若將實心鋁盤換成布滿小空洞的鋁盤，則磁鐵對空洞鋁盤所產(chǎn)生的減速效果與實心鋁盤相同如圖，兩金屬棒ab、cd分別置于兩個異名磁極之間，組成閉合回路。能使cd棒受到向下磁場力的情況是（）①磁極Ⅰ為S極，磁極Ⅲ為S極，ab棒向左運動②磁極Ⅰ為S極，磁極Ⅲ為N極，ab棒向右運動③磁極Ⅰ為N極，磁極Ⅲ為N極，ab棒向左運動④磁極Ⅰ為N極，磁極Ⅲ為S極，ab棒向右運動A．①②④ B．①②③④ C．②④ D．①③如圖是飛機在上海市由北往南飛行表演過程畫面，當(dāng)飛機從水平位置飛到豎直位置時，相對于飛行員來說，關(guān)于飛機的左右機翼電勢高低的說法正確的是（）A．不管水平飛行還是豎直向上飛行，都是飛機的左側(cè)機翼電勢高 B．不管水平飛行還是豎直向上飛行，都是飛機的右機翼電勢高 C．水平飛行時，飛機的右側(cè)機翼電勢高，豎直向上飛行時，飛機的左側(cè)機翼電勢高 D．水平飛行時，飛機的左側(cè)機翼電勢高；豎直向上飛行時，飛機的右側(cè)機翼電勢高題型三楞次定律的應(yīng)用1．楞次定律(1)內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化．(2)適用情況：所有的電磁感應(yīng)現(xiàn)象．2．楞次定律中“阻礙”的含義eq\x(誰阻礙誰)→eq\x(感應(yīng)電流的磁場阻礙引起感應(yīng)電流的磁場原磁場的磁通量的變化)eq\x(阻礙什么)→eq\x(阻礙的是磁通量的變化，而不是阻礙磁通量本身)eq\x(如何阻礙)→當(dāng)磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場的方向相反；當(dāng)磁通量減少時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場的方向相同，即“增反減同”eq\x(阻礙效果)→eq\x(阻礙并不是阻止，只是延緩了磁通量的變化，這種變化將繼續(xù)進行)如圖所示，光滑的水平絕緣桌面上有一個鋁制圓環(huán)，圓心的正上方有一個豎直的條形磁鐵。若條形磁鐵沿水平方向向右勻速運動，則（）A．圓環(huán)和磁鐵以相同的速度一起向右運動 B．圓環(huán)對桌面的壓力可能為零 C．圓環(huán)對桌面的壓力大于它的重力 D．磁鐵對圓環(huán)做的功等于圓環(huán)中增加的內(nèi)能某同學(xué)設(shè)計了如圖所示點火裝置。在一個用許多薄硅鋼片疊合而成的直條形鐵芯上套有兩個彼此絕緣且靠近的線圈A和B，調(diào)節(jié)觸點K與帶有鐵頭的彈簧片P恰好接觸，合上開關(guān)S后，就能在火花塞的兩電極M、N之間產(chǎn)生火花。關(guān)于該設(shè)計方案，下列說法正確的是（）A．不可行，因為電源是直流電 B．不可行，因為兩個線圈的磁通量沒有變化 C．可行，且A的匝數(shù)比B多時，點火效果更好 D．可行，且M、N做成針狀時，點火效果更好如圖所示，M為水平放置的橡膠圓盤，在其外側(cè)面均勻地帶有負(fù)電荷。在M正上方用絲線懸掛一個閉合鋁環(huán)N，鋁環(huán)也處于水平面中，且M盤和N環(huán)的中心在同一條豎直線O1O2上，現(xiàn)讓橡膠盤由靜止開始繞O1O2軸按圖示方向逆時針加速轉(zhuǎn)動，下列說法正確的是（）A．鋁環(huán)N有沿順時針方向的感應(yīng)電流 B．鋁環(huán)N有擴大的趨勢 C．橡膠圓盤M對鋁環(huán)N的作用力方向豎直向下 D．橡膠圓盤M對鋁環(huán)N的作用力方向豎直向上航空母艦上飛機彈射起飛可以利用電磁驅(qū)動來實現(xiàn)。電磁驅(qū)動原理如圖所示，當(dāng)固定線圈上突然通入直流電流時，靠近線圈左端放置的金屬環(huán)被彈射出去，如果在線圈左側(cè)同一位置先后分別放置用銅和鋁導(dǎo)線制成的形狀完全相同的兩個閉合導(dǎo)線環(huán)，且電阻率ρ銅＜ρ鋁，閉合開關(guān)S瞬間，下列判斷正確的是（）A．從左側(cè)看環(huán)中感應(yīng)電流沿逆時針方向 B．銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力 C．電池正負(fù)極調(diào)換后，導(dǎo)線環(huán)將不能向左彈射 D．若將銅環(huán)放在線圈右側(cè)，銅環(huán)將向左運動題型四三定則一定律的應(yīng)用1．三定則一定律的比較基本現(xiàn)象應(yīng)用的定則或定律運動電荷、電流產(chǎn)生磁場安培定則磁場對運動電荷、電流有作用力左手定則電磁感應(yīng)部分導(dǎo)體做切割磁感線運動右手定則閉合回路磁通量變化楞次定律2.應(yīng)用技巧無論是“安培力”還是“洛倫茲力”，只要是“力”都用左手判斷．“電生磁”或“磁生電”均用右手判斷．如圖，C、D是兩條豎直且足夠長的固定導(dǎo)軌（電阻不計），導(dǎo)軌間存在垂直紙面向里的勻強磁場，EF是一個固定螺線管，C、D的輸出端a、b分別連接EF的輸入端c、d，P是在EF的正下方水平放置在地面上的鋁圓環(huán)?，F(xiàn)對金屬棒AB施加一豎直向上的力使金屬棒由靜止開始向上做勻加速運動，在運動過程中棒始終與C、D導(dǎo)軌良好接觸，可認(rèn)為通電螺線管在圓環(huán)中產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度與通過螺線管的電流成正比，則（）A．金屬棒中的感應(yīng)電流方向由A到B B．P環(huán)有收縮的趨勢 C．P環(huán)對地面的壓力逐漸減小 D．P環(huán)中感應(yīng)電流逐漸變大如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN，MN的左邊有一如圖所示的閉合電路，當(dāng)PQ在一外力的作用下運動時，MN向右運動，則PQ所做的運動可能是（）A．向右加速運動 B．向左勻速運動 C．向左減速運動 D．向右減速運動（多選）如圖所示的電路中，有界勻強磁場方向垂直水平光滑金屬導(dǎo)軌所在平面，方向如圖所示，若放在導(dǎo)軌上的ab棒突然向右移動，這可能發(fā)生在（）A．閉合開關(guān)S的瞬間 B．?dāng)嚅_開關(guān)S的瞬間 C．閉合開關(guān)S后，減小滑動變阻器R接入電路的阻值時 D．閉合開關(guān)S后，增大滑動變阻器R接入電路的阻值時（多選）如圖所示，金屬導(dǎo)軌上的導(dǎo)體棒ab在勻強磁場中沿導(dǎo)軌做下列哪種運動時，銅制線圈c中將有感應(yīng)電流產(chǎn)生且被螺線管吸引（）A．向右做勻速運動 B．向左做減速運動 C．向右做減速運動 D．向右做加速運動（多選）如圖所示裝置中，cd桿原來靜止。當(dāng)ab桿做如下哪些運動時，cd桿將向右移動？（）A．向右勻速運動 B．向右加速運動 C．向左加速運動 D．向左減速運動