2025屆高考物理一輪復(fù)習(xí)第十章電磁感應(yīng)第一節(jié)磁通量電磁感應(yīng)現(xiàn)象和楞次定律學(xué)案新人教版

PAGE7-第一節(jié)磁通量電磁感應(yīng)現(xiàn)象和楞次定律1．磁通量(Φ)是指表示穿過(guò)某一面積的磁感線條數(shù)，是標(biāo)量，等于磁感應(yīng)強(qiáng)度B與垂直于磁場(chǎng)方向平面的面積S的乘積，即Φ＝BS。2．假如B與穿過(guò)的平面有夾角存在，則Φ＝BSsinθ3．只要穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變更，閉合回路中就有電流產(chǎn)生，這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象，產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。4．產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：閉合回路中磁通量發(fā)生變更，產(chǎn)生電流的方向用楞次定律推斷。5．留意：磁通量的變更，應(yīng)留意方向的變更，如某一面積為S的回路原來(lái)的磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面對(duì)里，如右圖所示，后來(lái)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向恰好與原來(lái)相反，則回路中磁通量的變更量為2BS，而不是零。6．感應(yīng)電流具有這樣的方向，就是感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)，總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變更，這個(gè)定律叫做楞次定律。7．楞次定律的三種詳細(xì)表述形式：①感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原磁場(chǎng)或原磁通量的變更(用處：確定感應(yīng)電流的方向);②感應(yīng)電流所受原磁場(chǎng)的安培力總是阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)(用處：很快確定安培力的方向)；③感應(yīng)電流總是阻礙原電流的變更(用處：分析自感現(xiàn)象)。8．推斷感應(yīng)電流的方向通常采納右手定則進(jìn)行，即：將右手握緊，大拇指指向磁通量削減的方向，則四指環(huán)繞的方向?yàn)殡娏鞣较?。?如圖所示，導(dǎo)線框abcd與導(dǎo)線AB在同一平面內(nèi)，直導(dǎo)線中通有恒定電流I，在線框由左向右勻速通過(guò)直導(dǎo)線的過(guò)程中，線框中感應(yīng)電流的方向是()A．先abcda，再dcbad，后abcdaB．先abcda，再dcbadC．始終dcbadD．先dcbad，再abcda，后dcbad【解析】通電導(dǎo)線AB所產(chǎn)生的磁場(chǎng)，在AB的左側(cè)方向是垂直紙面對(duì)外的，而在AB的右側(cè)方向是垂直紙面對(duì)里的，并且離導(dǎo)線越近磁場(chǎng)越強(qiáng)。線框起先向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線框的向外的磁通量是漸漸增加的，依據(jù)楞次定律可以推斷出此時(shí)線框中的感應(yīng)電流方向是dcbad。一旦線框的cd邊越過(guò)通電導(dǎo)線AB，穿過(guò)線框的磁通量既有向外的，也有向里的，并且向外的磁通量減小，而向里的磁通量增加，由楞次定律可以推斷出這一過(guò)程中線框中的感應(yīng)電流方向是abcda。隨著線框接著向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它的ab邊越過(guò)通電導(dǎo)線AB后，穿過(guò)線框的磁通量就只有垂直紙面對(duì)里的了，并且在漸漸減小，由楞次定律推斷出線框中感應(yīng)電流的方向是dcbad。綜合以上分析，答案應(yīng)選D?！敬鸢浮緿例2如圖所示，邊長(zhǎng)為100cm的正方形閉合線圈置于磁場(chǎng)中，線圈的ad、bc兩邊中點(diǎn)連線OO′的左右兩側(cè)分別存在著方向相同、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小各為B1＝0.60T、B2＝0.40T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。起先時(shí)，線圈平面與磁場(chǎng)垂直，若從上往下看，線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)37°和180°角時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量分別變更了多少？【解析】在起先位置，線圈與磁場(chǎng)垂直，則Φ1＝B1·eq\f(S,2)＋B2·eq\f(S,2)＝(0.60×eq\f(1,2)＋0.40×eq\f(1,2))Wb＝0.50Wb線圈繞OO′轉(zhuǎn)動(dòng)37°角時(shí)Φ2＝B1·eq\f(S,2)cos37°＋B2·eq\f(S,2)cos37°＝(0.60×eq\f(1,2)×0.8＋0.40×eq\f(1,2)×0.8)Wb＝0.40Wb磁通量的變更量ΔΦ＝Φ2－Φ1＝(0.40－0.50)Wb＝－0.10Wb線圈繞OO′轉(zhuǎn)動(dòng)180°角時(shí)，若規(guī)定穿過(guò)原線圈平面的磁通量為正，轉(zhuǎn)過(guò)180°后，穿過(guò)線圈的磁通量則為負(fù)值，即Φ3＝－B1·eq\f(S,2)－B2·eq\f(S,2)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－0.60×\f(1,2)－0.40×\f(1,2)))Wb＝－0.50Wb磁通量的變更量ΔΦ′＝Φ3－Φ1＝(－0.50－0.50)Wb＝－1.0Wb【答案】－0.1Wb，－1.0Wb1．在法拉第時(shí)代，下列驗(yàn)證“由磁產(chǎn)生電”設(shè)想的試驗(yàn)中，能視察到感應(yīng)電流的是()A．將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路，然后視察電流表的變更B．在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈，然后視察電流表的變更C．將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接，往線圈中插入條形磁鐵后，再到相鄰房間去視察電流的變更。D．繞在同一鐵環(huán)上的兩個(gè)線圈，分別接電源和電流表，在給線圈通電或斷電的瞬間，視察電流表的變更2．如圖所示，通電直導(dǎo)線L和平行導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)，金屬棒ab靜止在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌組成閉合回路，ab可沿導(dǎo)軌自由滑動(dòng)，當(dāng)通電導(dǎo)線L向左運(yùn)動(dòng)時(shí)()A．a(chǎn)b棒將向左滑動(dòng)B．a(chǎn)b棒將向右滑動(dòng)C．a(chǎn)b棒仍保持靜止D．a(chǎn)b棒的運(yùn)動(dòng)方向與通電導(dǎo)線上電流方向有關(guān)3．如圖所示，a和b為兩閉合的金屬線圈，c為通電線圈，由于c上電流變更，a上產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较螂娏?，下列說(shuō)法中正確的是()A．c上的電流方向肯定是逆時(shí)針?lè)较駼．b上可能沒(méi)有感應(yīng)電流C．b上的感應(yīng)電流可能是逆時(shí)針?lè)较駾．b上的感應(yīng)電流肯定是順時(shí)針?lè)较?．如圖所示，在線圈的左、右兩側(cè)分別套上絕緣的金屬環(huán)a、b，導(dǎo)體AB在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中下落的瞬時(shí)，a、b環(huán)將()A．向線圈靠攏B．向兩側(cè)跳開(kāi)C．一起向左側(cè)運(yùn)動(dòng)D．一起向右側(cè)運(yùn)動(dòng)5．長(zhǎng)直導(dǎo)線與矩形線框abcd在同一平面中靜止不動(dòng)，如圖甲所示。長(zhǎng)直導(dǎo)線中通以大小和方向都隨時(shí)間做周期性變更的交變電流：i＝Imsinωt，i－t圖象如圖乙所示。規(guī)定沿長(zhǎng)直導(dǎo)線主向上的電流為正方向。關(guān)于最初一個(gè)周期內(nèi)矩形線框中感應(yīng)電流的方向，下列說(shuō)法正確的是()A．由順時(shí)針?lè)较蜃優(yōu)槟鏁r(shí)針?lè)较駼．由逆時(shí)針?lè)较蜃優(yōu)轫槙r(shí)針?lè)较駽．由順時(shí)針?lè)较蜃優(yōu)槟鏁r(shí)針?lè)较?，再變?yōu)轫槙r(shí)針?lè)较駾．由逆時(shí)針?lè)较蜃優(yōu)轫槙r(shí)針?lè)较?，再變?yōu)槟鏁r(shí)針?lè)较?．如圖，固定在水平面上的U形金屬框上，靜止放置有一金屬桿ab，整個(gè)裝置處于豎直向上的磁場(chǎng)中。當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B勻稱(chēng)減小時(shí)，桿ab總保持靜止，則在這一過(guò)程中()A．桿中的感應(yīng)電流方向是從a到bB．桿中的感應(yīng)電流大小勻稱(chēng)增大C．金屬桿所受安培力水平向左D．金屬桿受到的摩擦力漸漸減小1．(多選)如圖所示，光滑固定的金屬導(dǎo)軌M、N水平放置，兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放置在導(dǎo)軌上，形成一個(gè)閉合回路，一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)()A．P、Q將相互靠攏 B．P、Q將相互遠(yuǎn)離C．磁鐵的加速度仍為g D．磁鐵的加速度小于g2．(多選)某閉合三棱柱如圖所示，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T、方向沿x軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，已知AB＝0.4m,BE＝0.3m,AD＝0.2m，ABOD為在yOz平面內(nèi)的矩形，BEFO為在xOy平面內(nèi)的矩形，下列推斷正確的是()A．穿過(guò)圖中ABOD面的磁通量為0.08WbB．穿過(guò)圖中BEFO面的磁通量為0.06WbC．穿過(guò)圖中AEFD面的磁通量為0.1WbD．穿過(guò)圖中DOF面的磁通量為03．如圖所示，水平放置的光滑桿上套有A、B、C三個(gè)金屬環(huán)，其中B接電源。在接通電源的瞬間，A、C兩環(huán)()A．都被B吸引 B．都被B排斥C．A被吸引，C被排斥 D．A被排斥，C被吸引4．如圖所示，一個(gè)金屬圓盤(pán)安裝在豎直的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，置于蹄形磁鐵之間，兩塊銅片A、O分別與金屬圓盤(pán)的邊緣和轉(zhuǎn)動(dòng)軸接觸。若使金屬圓盤(pán)按圖示方向(俯視順時(shí)針?lè)较?轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，下列說(shuō)法正確的是()A．電阻R中有Q→R→P方向的感應(yīng)電流B．電阻R中有P→R→Q方向的感應(yīng)電流C．穿過(guò)圓盤(pán)的磁通量始終沒(méi)有變更，電阻R中無(wú)感應(yīng)電流D．調(diào)換磁鐵的N、S極同時(shí)變更金屬圓盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，R中感應(yīng)電流的方向也會(huì)發(fā)生變更5．如圖所示，在垂直于紙面對(duì)里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有由兩個(gè)大小不等的圓環(huán)M、N連接而成的導(dǎo)線框，沿圖中箭頭方向用外力將N環(huán)拉扁，該過(guò)程中，關(guān)于M環(huán)中感應(yīng)電流的說(shuō)法正確的是()A．有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流產(chǎn)生，且M環(huán)有擴(kuò)張的趨勢(shì)B．有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流產(chǎn)生，且M環(huán)有擴(kuò)張的趨勢(shì)C．有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流產(chǎn)生，且M環(huán)有收縮的趨勢(shì)D．有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流產(chǎn)生，且M環(huán)有收縮的趨勢(shì)6．如圖所示，一平面線圈用細(xì)桿懸于P點(diǎn)，起先時(shí)細(xì)桿處于水平位置，釋放后讓它在如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)。已知線圈平面始終與紙面垂直，當(dāng)線圈第一次通過(guò)位置Ⅰ和位置Ⅱ時(shí)，順著磁場(chǎng)方向看去，線圈中感應(yīng)電流的方向分別為()A．逆時(shí)針?lè)较?，逆時(shí)針?lè)较駼．逆時(shí)針?lè)较颍槙r(shí)針?lè)较駽．順時(shí)針?lè)较?，順時(shí)針?lè)较駾．順時(shí)針?lè)较?，逆時(shí)針?lè)较?．如圖所示，有一固定的超導(dǎo)體圓環(huán)，在其右側(cè)放著一條形磁鐵，此時(shí)圓環(huán)中沒(méi)有電流，當(dāng)把磁鐵向右方移動(dòng)時(shí)，由于電磁感應(yīng)，在超導(dǎo)體圓環(huán)中產(chǎn)生了肯定電流()A．該電流的方向如圖中箭頭所示，磁鐵移走后，電流很快消逝B．該電流的方向如圖中箭頭所示，磁鐵移走后，電流接著維持C．該電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵移走后，電流很快消逝D．該電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵移走后，電流接著維持8．(多選)如圖所示，a、b兩個(gè)閉合正方形線圈用同樣的導(dǎo)線制成，匝數(shù)均為7匝，邊長(zhǎng)la＝3lb，圖示區(qū)域內(nèi)有垂直紙面對(duì)里