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文檔簡介
電磁感應(yīng)現(xiàn)象+楞次定律-2025屆高考物理
電磁感應(yīng)現(xiàn)象榜次定律
IPL考情探究,
i.高考真題考點(diǎn)分布
題型考點(diǎn)考查考題統(tǒng)計(jì)
選擇題楞次定律2024年江蘇卷、廣東卷
實(shí)驗(yàn)題探究影響感應(yīng)電流方向的因素2024年北京卷
2.命題規(guī)律及備考策略
【命題規(guī)律】高考對楞次定律和右手定則的考查形式多以選擇題的形式,題目較為簡單,同時(shí),這兩部分內(nèi)容會
在某些有關(guān)電磁感應(yīng)的綜合性的計(jì)算題中會有應(yīng)用。
【備考策略】
1.理解和掌握楞次定律、右手定則。
2.能夠利用楞次定律和右手定則判斷感應(yīng)電流的方向。
【命題預(yù)測】重點(diǎn)關(guān)注楞次定律和右手定則的應(yīng)用。
1胞.考點(diǎn)梳理卜
一、磁通量
1.概念:在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,與磁場方向垂直的平面,其面積S與8的乘積叫作穿過這個(gè)面積
的磁通量。
2.公式:①=宜£,單位是韋伯,符號是Wb。
3.適用條件
⑴勻強(qiáng)磁場。
(2)S為垂直于磁場的有效面積。
4.物理意義:相當(dāng)于穿過某一面積的磁感線的條數(shù)。
5.磁通量的變化量:△?=①2-①1=B2s2—
二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象
1.定義:當(dāng)穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化時(shí),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)象叫作電磁感應(yīng)。
2.感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件
(1)表述一:閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場內(nèi)做切割磁感線的運(yùn)動。
(2)表述二:穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。
3.實(shí)質(zhì)
電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,如果電路閉合,則有感應(yīng)電流。如果電路不閉合,則只有感應(yīng)電動勢
而無感應(yīng)電流。
三、感應(yīng)電流方向的判定
1.楞次定律
(1)內(nèi)容:感應(yīng)電流具有這樣的方向,即感應(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)適用范圍:一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
2.右手定則
(1)內(nèi)容:伸開右手,使拇指與其余四個(gè)手指垂直,并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi);讓磁感線從掌心進(jìn)入,并使拇
指指向?qū)Ь€運(yùn)動的方向,這時(shí)四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。
(2)適用情況:導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流。
考點(diǎn)精講|
考點(diǎn)一電磁感應(yīng)現(xiàn)象
考用1財(cái)”財(cái)*的鹿他
1.磁通量的計(jì)算
(1)公式:<D=BS。
適用條件:①勻強(qiáng)磁場;②磁場與平面垂直。
(2)若磁場與平面不垂直,應(yīng)為平面在垂直于磁感線方向上的投影面積,①=BScos3.式中Seos6即為平面
S在垂直于磁場方向上的投影面積,也稱為“有效面積”(如圖所示)。
2.判斷磁通量是否變化的方法
(1)根據(jù)公式①=RSsin。伊為B與S間的夾角)判斷。
(2)根據(jù)穿過平面的磁感線的條數(shù)是否變化判斷。
典例引領(lǐng)
1.如圖所示,矩形線圈abed與有界的勻強(qiáng)磁場垂直,線圈的一半在磁場內(nèi),已知線圈的面積為2S,磁場
的磁感應(yīng)強(qiáng)度為口,規(guī)定圖示位置穿過線圈的磁通量為正,以下說法正確的是()
XXXX:
XXXX
XXX
A.在圖示位置時(shí)穿過線圈的磁通量為等
B.線圈以而為軸轉(zhuǎn)過30°時(shí)穿過線圈的磁通量為BS
C.線圈以就為軸轉(zhuǎn)過45°時(shí)穿過線圈的磁通量為等
D.線圈以cd為軸轉(zhuǎn)過60°時(shí)穿過線圈的磁通量為管
即時(shí)檢測
2.如圖所示,a、b兩同心圓線圈的匝數(shù)分別為九匝和小匝,線圈半徑分別為r和Ro分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度
大小為B的勻強(qiáng)磁場的圓形區(qū)域的邊緣恰好與a線圈重合,則下列說法正確的是()
A.穿過a、b兩線圈磁通量相同
B.穿過a線圈的磁通量比b的大
C.穿過b線圈的磁通量比a的大
D.因?yàn)椴恢涝褦?shù)打和小的大小關(guān)系,所以無法比較穿過a、b兩線圈的磁通量大小
蜜良2曷噂用靖弟的蓑住
1.判斷感應(yīng)電流有無的方法
確定研究的回路-------1理清該回路中的,磁場分布)
回路閉合,有感應(yīng)電流—一中變化?
回路不閉合,無感應(yīng)電流^確定法回路
一的磁通量叱
無感應(yīng)電流<------------中不變士^
2.產(chǎn)生感應(yīng)電流的三種常見情況
結(jié)
生
論
變
.化
只
,
要
閉
穿
合
過
導(dǎo)
閉
體
合
回
導(dǎo)
路
體
中
回
就
路
有
的
感
磁
應(yīng)
通
電
量
8變化流
發(fā)
典例引領(lǐng)
3.如圖所示,在閉合電鍵K后,要使Q線圈產(chǎn)生圖示方向的電流,可采用的方法有()
P
A.把滑動變阻器R的滑片右移B.把線圈P中的鐵心抽出
C.把線圈Q靠近線圈PD.把電鍵K斷開
即時(shí)檢測
4.如圖所示,在水平地面上建立平面直角坐標(biāo)系水%,直線1、2、3平行于9軸,直線4、5平行于立軸。
若地下平行于沙軸方向埋著一根通有恒定直流電的線纜,為了準(zhǔn)確定位線纜的位置和走向,一圓形金
屬線圈在水平地面上分別沿直線1、2、3從力軸往沙軸正方向勻速移動,或沿直線4、5從0軸往x軸正
方向勻速移動,則下列說法正確的是()
A.線圈沿著直線1、2、3中的某條線移動時(shí)沒有產(chǎn)生感應(yīng)電流,則該條線的正下方一定沒有線纜
B.線圈沿著直線1、2、3中的某條線移動時(shí)沒有產(chǎn)生感應(yīng)電流,則該條線的正下方一定有線纜
C.線圈沿著直線4、5移動的過程中,感應(yīng)電流反向時(shí),則該位置的正下方有線纜
D.線圈沿著直線4、5移動的過程中,磁通量為零時(shí),則該位置的正下方有線纜
考點(diǎn)精講|
考點(diǎn)二楞次定律和右手定則
考向1舞次定律的理解及應(yīng)用
1.內(nèi)容:感應(yīng)電流具有這樣的方向,即感應(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.適用范圍:一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象
3.“阻礙”的含義及步驟
楞次定律中“阻礙”的含義“四步法”判斷感應(yīng)電流方向
感應(yīng)電流的磁場阻礙引起感應(yīng)電流的磁場(一原I明確要研究的回路及原磁場B的無司
(原磁場)的磁通量的變化
阻礙的是磁通量的變化,而不是阻礙磁通(二:變I確定磁通量。的變化)
量本身
<X'楞次定標(biāo))
、,當(dāng)磁通量增加時(shí),感應(yīng)電流的磁場方向與
笳高謫》一原磁場的方向相反;當(dāng)磁通量減少時(shí),感
(三,感I判斷感應(yīng)電流的磁場方向)
「一廠應(yīng)電流的磁場方向與原磁場的方向相同,即
“增反減同”<H'安培定血
,_::_,V'二—一、
或云\阻礙并不是阻止,只是延緩了磁通量的變v
《型如化,這種變化將繼續(xù)進(jìn)行(四電流I判斷感應(yīng)電流的方向)
典例引領(lǐng)
5.某品牌電瓶車的動能回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理如圖所示,傳動軸與磁鐵固定連接,當(dāng)車輛下坡時(shí),車輪通
過傳動裝置帶動磁鐵在繞有多匝線圈的鐵芯間轉(zhuǎn)動,線圈通過a、b端給電池充電,不考慮磁鐵轉(zhuǎn)速的
變化,穿過線圈的磁通量按正弦(或余弦)規(guī)律變化,某時(shí)刻磁鐵的位置和轉(zhuǎn)動方向如圖所示,下列說
法正確的是()
A.在圖示位置,線圈中的感應(yīng)電動勢最大
B.從圖示位置開始的一小段時(shí)間內(nèi),線圈a端的電勢比b端高
C.從圖示位置轉(zhuǎn)過90°時(shí),線圈中的感應(yīng)電動勢最大
D.從圖示位置轉(zhuǎn)過180°時(shí),線圈a端的電勢比b端高
即時(shí)檢測
6.圖甲為某款“自發(fā)電”無線門鈴按鈕,其“發(fā)電”原理如圖乙所示,按下門鈴按鈕過程磁鐵靠近螺線管,
松開門鈴按鈕磁鐵遠(yuǎn)離螺線管回歸原位置,P、Q端與門鈴(圖中未畫出)連接構(gòu)成回路。下列說法正
確的是()
A.按下按鈕的過程,螺線管P端電勢較高
B.松開按鈕的過程,螺線管Q端電勢較高
C.按下和松開按鈕的過程,螺線管產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同
D.按下和松開按鈕的過程,螺線管所受磁鐵的安培力方向相反
覆胤2有妻宸凰或感用
1.內(nèi)容:伸開右手,使拇指與其余四個(gè)手指垂直,并且都與
2.適用情況:導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流。
3.右手定則應(yīng)用“三注意”:
①磁感線必須垂直穿入掌心。
②拇指指向?qū)w運(yùn)動的方向。
③四指所指的方向?yàn)楦袘?yīng)電流方向。
典例引領(lǐng)
7.如圖所示,在勻強(qiáng)磁場中放有平行銅導(dǎo)軌,它與大線圈河相連。導(dǎo)線圈N在河的中間,與河共面放
置。要使N中獲得順時(shí)針方向的感應(yīng)電流,則放在導(dǎo)軌上的裸金屬棒質(zhì)的運(yùn)動情況可能是()
A.向右勻速運(yùn)動B.向右加速運(yùn)動C.向左加速運(yùn)動D.向左減速運(yùn)動
即時(shí)檢測
8.如圖所示,銅圓盤安裝在豎直的銅軸上,圓盤處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中。電路通過電刷c、d分
別與圓盤的邊緣和銅軸接觸良好,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,定值電阻為R,先將開關(guān)閉合,待圓盤轉(zhuǎn)
速穩(wěn)定后再斷開開關(guān),不計(jì)一切摩擦,下列說法中正確的是()
A.閉合開關(guān)時(shí),從上往下看圓盤逆時(shí)針轉(zhuǎn)動
B.閉合開關(guān)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定時(shí),流過圓盤的電流不為零
C.斷開開關(guān)時(shí),a點(diǎn)電勢低于b點(diǎn)電勢
D.斷開開關(guān)后,流過電阻R上的電流方向與原電流方向相反
內(nèi)容例證
NRb
磁鐵靠近線圈,
阻礙原磁通量變化--“增反減同”QIQ/與3原反向
S人Nj
8原融是磁斥鐵力靠近,
阻礙相對運(yùn)動--“來拒去留”?〃〃<//.
B磁鐵遠(yuǎn)離,
臥TPr-w是引力
so,P、Q是光滑固定導(dǎo)軌,
a、6是可動金屬棒,
使回路面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢---磁鐵下移,面積應(yīng)
QTb減小,,靠近
“增縮減擴(kuò)”
XXX
、近338減小,線圈擴(kuò)張
XXXX
典例引領(lǐng)
9.如圖所示,圓環(huán)形導(dǎo)體線圈a平放在水平桌面上,在a的正上方固定一豎直螺線管仇二者軸線重合,
螺線管b與電源、滑動變阻器連接成如圖所示的電路。若將滑動變阻器的滑片尸向下滑動,下列表述
A.線圈a中將產(chǎn)生沿順時(shí)針方向(俯視)的感應(yīng)電流
B.穿過線圈a的磁通量減小
C.線圈a有擴(kuò)張的趨勢
D.線圈a對水平桌面的壓力片將增大
10.如圖所示,金屬導(dǎo)體圓環(huán)用絕緣支架固定在鐵架臺上,圓環(huán)面水平。在圓環(huán)正上方,一質(zhì)量為可視
為質(zhì)點(diǎn)的小磁鐵通過細(xì)線吊在鐵架臺的橫桿上,細(xì)線與圓環(huán)的軸線重合,小磁鐵距鐵架臺底面的高度
為鼠現(xiàn)剪斷細(xì)線,小磁鐵沿圓環(huán)軸線下落到鐵架臺底面上。不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g,下列說
法正確的是()
A.小磁鐵落在鐵架臺底面上時(shí)的速度大小為J麗
B.小磁鐵下落的整個(gè)過程中,加速度先小于g后大于g
C.在小磁鐵下落的整個(gè)過程中,圓環(huán)對小磁鐵的作用力先豎直向上后豎直向下
D.在小磁鐵下落的整個(gè)過程中,圓環(huán)中的感應(yīng)電流先逆時(shí)針后順時(shí)針(從上往下看)
考點(diǎn)精講|
考點(diǎn)三探究影響感應(yīng)電流方向的因素
考向?qū)嵶鹫绽砑稗蜃?/p>
1.實(shí)驗(yàn)思路
條形磁體通過插入或拔出線圈來改變穿過螺線管的磁通量,利用電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向判斷感應(yīng)電流的
方向。
2.實(shí)帆象
汕at汕
相對運(yùn)動情況€1€1€1€1
原磁場方向向下向下向上向上
①的變化情況增加減少減少增加
感應(yīng)電流的磁場方向
向上向下向上向下
(線圈中)
感應(yīng)電流在線圈中的
自下而上自上而下自下而上自上而下
方向
感應(yīng)電流的磁場方向
相反相同相同相反
與原磁場方向的關(guān)系
3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論
當(dāng)穿過線圈的磁通量增加時(shí),感應(yīng)電流的磁場與原磁場的方向相反;當(dāng)穿過線圈的磁通量減少時(shí),感應(yīng)電
流的磁場與原磁場的方向相同。
典例引領(lǐng)
11.同學(xué)們在學(xué)習(xí)了感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件后,想通過實(shí)驗(yàn)探究影響感應(yīng)電流方向的因素,實(shí)驗(yàn)過程如下:
(1)按照圖1所示電路連接器材,閉合電鍵,電流表指針向右偏轉(zhuǎn),對調(diào)電源正負(fù)極,重復(fù)以上操作。該
步驟目的是獲得電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與方向的對應(yīng)關(guān)系;(填“電流”或者“磁鐵的運(yùn)動”)
(2)按照圖2所示電路連接器材,查明線圈中導(dǎo)線的繞向,以確定磁體運(yùn)動時(shí)感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方
向;
(3)分別改變磁體磁場的方向和磁體運(yùn)動方向,觀察指針偏轉(zhuǎn)方向,使用表格中記錄數(shù)據(jù);根據(jù)第1步
探究的對應(yīng)關(guān)系,表中實(shí)驗(yàn)4中標(biāo)有“▲”空格應(yīng)填(選填“向上”、“向下”、“向左”或“向右”):
磁體磁場的方向感應(yīng)電流的磁場方向
實(shí)驗(yàn)序號磁體運(yùn)動情況指針偏轉(zhuǎn)情況
(正視)(正視)
1向下插入線圈向左向上
2向下拔出線圈向右向下
3向上插入線圈向右向下
4向上拔出線圈向左▲
(4)根據(jù)表中所記錄數(shù)據(jù),進(jìn)行如下分析:
①由實(shí)驗(yàn)1和(填實(shí)驗(yàn)序號)可得出結(jié)論:感應(yīng)電流方向與磁體運(yùn)動情況有關(guān)。
②由實(shí)驗(yàn)2、4得出的結(jié)論:穿過閉合回路的磁通量減少時(shí),感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向(選
填“相同”、“相反”或“無關(guān)”)。
(5)經(jīng)過進(jìn)一步討論和學(xué)習(xí),同學(xué)們掌握了影響感應(yīng)電流方向的因素及其結(jié)論,為電磁感應(yīng)定律的學(xué)
習(xí)打下了基礎(chǔ)。
即用性邀
12.某同學(xué)利用如圖所示裝置探究“影響感應(yīng)電流方向的因素”,下表為該同學(xué)記錄的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
N極插入N極拔出S極插入S極拔出
原磁場方向向下向下向上向上
A/B燈現(xiàn)象A燈亮B燈亮B燈亮A燈亮
感應(yīng)電流磁場的方向向上向下向下向上
(1)實(shí)驗(yàn)前先使用多用電表的歐姆擋對二極管正負(fù)極(二極管通正向電流時(shí),電流的流入端為二極管
的正極,流出端為二極管的負(fù)極)進(jìn)行確認(rèn),某次測量時(shí)發(fā)現(xiàn)多用電表指針幾乎沒有偏轉(zhuǎn),說明此時(shí)黑
表筆接觸的是二極管的(填“正極”或“負(fù)極”)。
(2)由實(shí)驗(yàn)記錄可得當(dāng)穿過線圈的磁通量增大時(shí),感應(yīng)電流的磁場方向與條形磁鐵在線圈內(nèi)產(chǎn)生的磁
場方向(填“相同”“相反”或“沒有關(guān)系”);當(dāng)穿過線圈的磁通量減小時(shí),感應(yīng)電流的磁場方向
與條形磁鐵在線圈內(nèi)產(chǎn)生的磁場方向(填“相同”“相反”或“沒有關(guān)系”)。由此得■出的I結(jié)論是
感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁場的的變化。
(3)該同學(xué)利用上面實(shí)驗(yàn)中得到的結(jié)論,在圖所示裝置中進(jìn)行了一些操作,發(fā)現(xiàn)電流表的指針向右偏
轉(zhuǎn)(電流表的偏轉(zhuǎn)滿足左進(jìn)左偏,右進(jìn)右偏),該同學(xué)可能進(jìn)行了的操作是o
A.閉合開關(guān)瞬間B.斷開開關(guān)瞬間
C.開關(guān)閉合時(shí)將滑動變阻器的滑片向左滑動D.開關(guān)閉合時(shí)將滑動變阻器的滑片向右滑動
m.好題沖關(guān)
基礎(chǔ)過關(guān)
1.如圖,水平光滑桌面(紙面)上兩根長直導(dǎo)線M、N相互垂直固定放置,兩者彼此絕緣,河通有向上的
電流,N通有向右的電流,桌面上4個(gè)圓形金屬線框a、b、c、d分別放在兩導(dǎo)線交叉所形成的編號為
1、2、3、4的區(qū)域內(nèi),每個(gè)線框距兩導(dǎo)線的距離均相同。當(dāng)兩導(dǎo)線中的電流都由i然增大到2i時(shí)
A.a向左下方運(yùn)動B.b向右下方運(yùn)動C.c向左下方運(yùn)動D.d向右下方運(yùn)動
2.為如圖所示,在光滑水平桌面上有兩個(gè)閉合金屬圓環(huán),在它們圓心連線中點(diǎn)正上方有一個(gè)條形磁鐵,
當(dāng)給條形磁鐵一豎直向上的初速度后,磁鐵上升到最高點(diǎn)后下落,在條形磁鐵向下運(yùn)動的過程中,將
會出現(xiàn)的情況是()
N
□
9/
A.磁鐵的加速度小于g
B.金屬環(huán)對桌面壓力小于自身重力
C.俯視觀察,左邊金屬圓環(huán)會產(chǎn)生逆時(shí)針感應(yīng)電流
D.兩金屬環(huán)將加速靠近(不考慮金屬環(huán)之間的作用)
3.如圖,在水平光滑桌面上,固定兩條平行絕緣直導(dǎo)線,通以相同電流,導(dǎo)線之間放置兩個(gè)相同的圓形小
線圈。當(dāng)兩側(cè)導(dǎo)線中電流同樣增大時(shí),忽略不計(jì)兩小線圈之間作用力,則()
A.兩小線圈中感應(yīng)電流都沿順時(shí)針方向B.兩小線圈中感應(yīng)電流都沿逆時(shí)針方向
C.兩小線圈會相互靠近D.兩小線圈會相互遠(yuǎn)離
4.兩圓環(huán)A、B置于同一水平面上,其中人為均勻帶電絕緣環(huán),口為導(dǎo)體環(huán)。當(dāng)A以如圖示的方向繞中
心轉(zhuǎn)動的角速度發(fā)生變化時(shí),B中產(chǎn)生如圖所示方向的感應(yīng)電流,下列說法正確的是()
A.A可能帶正電且轉(zhuǎn)速減小B.A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速恒定
C.若A帶負(fù)電,8有擴(kuò)張的趨勢D.若人帶正電,口有擴(kuò)張的趨勢
5.通電螺線管外套著a、b兩個(gè)金屬環(huán),兩個(gè)環(huán)的圓心在螺線管的軸線上,如圖所示。閉合開關(guān)S,在移
動滑動變阻器的滑動頭尸時(shí),下列說法正確的()
A.磁通量①"<①b
B.當(dāng)P向右滑動時(shí),a、b兩環(huán)的面積有收縮的趨勢
C.當(dāng)P向左滑動時(shí),6環(huán)中的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向(從左向右看)
D.a、b兩環(huán)中感應(yīng)電流的磁場與螺線管內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同
6.紙面內(nèi)有U形金屬導(dǎo)軌,AB部分是直導(dǎo)線(如圖所示)。虛線范圍內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場。
右側(cè)有圓線圈。,為了使。中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流,緊貼導(dǎo)軌的金屬棒MN在磁場里的運(yùn)
動情況是()
M
N
A.向右勻速運(yùn)動B.向左勻速運(yùn)動C.向右加速運(yùn)動D.向右減速運(yùn)動
7.如圖所示,CDEF是金屬框,框內(nèi)存在著如圖所示的勻強(qiáng)磁場。當(dāng)導(dǎo)體向右移動時(shí),下列說法正
確的是()
M
XXX
XX
x8x
XXXXXX
END
A.電路CCEF中感應(yīng)電流為順時(shí)針方向B.電路MNDC中感應(yīng)電流為逆時(shí)針方向
C.電路MNEF中感應(yīng)電流為順時(shí)針方向D.電路MVEF中感應(yīng)電流為逆時(shí)針方向
8.如圖,一導(dǎo)體棒而在均勻磁場中沿金屬導(dǎo)軌向右作勻加速運(yùn)動,磁場方向垂直導(dǎo)軌所在平面。若導(dǎo)
軌電阻忽略不計(jì),并設(shè)鐵芯磁導(dǎo)率為常數(shù),則達(dá)到穩(wěn)定后在電容器的河極板上()
-^?B
b
A.帶有一定量的正電荷B.帶有一定量的負(fù)電荷
C.帶有越來越多的正電荷D.帶有越來越多的負(fù)電荷
能力提刑
9.如圖,兩個(gè)半徑不同但共心的圓形導(dǎo)線環(huán)人、口位于同一平面內(nèi),4環(huán)的半徑小于B環(huán)的半徑,已知
在力=0到友的時(shí)間間隔內(nèi),當(dāng)導(dǎo)線環(huán)[中的電流i發(fā)生某種變化,而導(dǎo)線環(huán)B中的感應(yīng)電流總是逆時(shí)
針方向,且導(dǎo)線環(huán)B總有收縮的趨勢,規(guī)定順時(shí)針方向?yàn)榄h(huán)人中電流的正方向,則以隨時(shí)間t的變化
的圖線可能是()
10.如圖甲所示,金屬圓環(huán)和金屬線框相互靠近且固定在水平面上,金屬棒AB放在金屬框上,圓環(huán)a、b
端接如圖乙所示的余弦交變電流,金屬棒AB始終保持靜止。以圖甲中電流方向?yàn)檎较?,則下列說
法正確的是()
A.0?益內(nèi),金屬棒中的感應(yīng)電流方向?yàn)镽-A
B.白?±2內(nèi),金屬棒受到水平向右的靜摩擦力
C.t2時(shí)刻,金屬棒受到的安培力最大
D.t2?益內(nèi),金屬棒中的感應(yīng)電流先減小后增大
11.如圖所示,光滑絕緣水平面上存在方向豎直向下的有界(邊界豎直)勻強(qiáng)磁場,一直徑與磁場區(qū)域?qū)挾?/p>
相同的閉合金屬圓形線圈在平行于水平面的拉力作用下,在水平面上沿虛線方向勻速通過磁場。下
列說法正確的是()
A.線圈進(jìn)磁場的過程中,線圈中的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向
B.線圈出磁場的過程中,線圈中的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向
C.該拉力的方向水平向右
D.該拉力為恒力
12.某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)的電梯墜落的應(yīng)急安全裝置如圖所示,在電梯掛廂上安裝永久磁鐵,
并在電梯的井壁上鋪設(shè)線圈,這樣可以在電梯突然墜落時(shí)減小對人員的傷害。關(guān)于該裝置,下列說法
正確的是()
A.當(dāng)電梯墜落至永久磁鐵在線圈A、B之間時(shí),閉合線圈入、口中的電流方向相同
B.當(dāng)電梯墜落至永久磁鐵在線圈A、B之間時(shí),閉合線圈人、B中的電流方向相反
C.當(dāng)電梯墜落至永久磁鐵在線圈A、B之間時(shí),閉合線圈均對電梯的下落起阻礙作用
D.當(dāng)電梯墜落至永久磁鐵在線圈口下方時(shí),閉合線圈A、B不再對電梯的下落起阻礙作用
13.如圖為電磁剎車實(shí)驗(yàn)裝置,小車底面安裝有矩形導(dǎo)線框abed,線框底面平行于地面,在小車行進(jìn)方向
有與abed等寬、等長的有界勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直地面向上。小車進(jìn)入磁場前撤去牽引力,小車穿
過磁場后滑行一段距離停止。則小車()
A.進(jìn)入磁場時(shí),矩形導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍deba
B.進(jìn)入磁場時(shí),矩形導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍beda
C.穿過磁場的過程中,中間有一段時(shí)間矩形導(dǎo)線框中沒有感應(yīng)電流
D.穿過磁場的過程中,矩形導(dǎo)線框受到的安培力方向始終水平向左
14.航母上飛機(jī)彈射起飛是利用電磁驅(qū)動來實(shí)現(xiàn)的,電磁驅(qū)動原理如圖所示,當(dāng)固定線圈上突然通過直流
電流時(shí),線圈端點(diǎn)的金屬環(huán)被彈射出去。在左側(cè)同一位置,先后放有分別用橫截面積相等的銅和鋁導(dǎo)
線制成的形狀、大小相同的兩個(gè)閉合環(huán),且電阻率P銅<p鋁。閉合開關(guān)S的瞬間()
A.從左側(cè)看,環(huán)中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向
B.電池正負(fù)極調(diào)換后,金屬環(huán)向右彈射
C.銅環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大于鋁環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流
D.若將環(huán)放置在線圈右方,環(huán)將向右彈出
15.如圖,一導(dǎo)體圓環(huán)保持水平,沿一個(gè)勻稱的條形磁鐵軸線落下,條形磁鐵豎直固定,圓環(huán)中心始終位于
磁鐵軸線上.已知當(dāng)圓環(huán)落至B、D兩位置時(shí),剛好經(jīng)過磁鐵上下端截面,而。位置位于磁鐵正中央.
不計(jì)空氣阻力,下列說法正確的有()
U二二〉E
A.圓環(huán)由A落至B的過程中,環(huán)中感應(yīng)電流從上向下看為順時(shí)針
B.圓環(huán)由3落至。的過程中,穿過圓環(huán)的磁通量在減少
C.圓環(huán)落至C、。之間時(shí),圓環(huán)有收縮趨勢
D.圓環(huán)由A落至E的過程中,任意時(shí)刻加速度都小于重力加速度g
16.某興趣小組在探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件和影響感應(yīng)電流方向的因素
圖c
(1)圖a中,將條形磁鐵從圖示位置先向上后向下移動一小段距離,出現(xiàn)的現(xiàn)象是
A.燈泡A、B均不發(fā)光
B.燈泡A、B交替短暫發(fā)光
C.燈泡A短暫發(fā)光、燈泡口不發(fā)光
D.燈泡/不發(fā)光、燈泡8短暫發(fā)光
(2)通過實(shí)驗(yàn)得知:當(dāng)電流從圖b中電流計(jì)的正接線柱流入時(shí)指針向右偏轉(zhuǎn);則當(dāng)磁體(選填
“向上”或“向下”)運(yùn)動時(shí),電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)。
⑶為進(jìn)一步探究影響感應(yīng)電流方向的因素,該小組設(shè)計(jì)了如圖c的電路。
⑷若圖c電路連接正確,在閉合開關(guān)前滑動變阻器滑片應(yīng)移至最(選填“左”或“右”)端。
(5)若圖c電路連接正確,開關(guān)閉合瞬間,指針向左偏轉(zhuǎn),則將鐵芯從線圈P中快速抽出時(shí),觀察到電
流計(jì)指針。
A.不偏轉(zhuǎn)B.向左偏轉(zhuǎn)C.向右偏轉(zhuǎn)
真題感知
17.(2024?江蘇?高考真題)如圖所示,在絕緣的水平面上,有閉合的兩個(gè)線圈a、b,線圈a處在垂直紙面向
里的勻強(qiáng)磁場中,線圈b位于右側(cè)無磁場區(qū)域,現(xiàn)將線圈a從磁場中勻速拉出,線圈a、b中產(chǎn)生的感應(yīng)
電流方向分別是()
A.順時(shí)針,順時(shí)針B.順時(shí)針,逆時(shí)針C.逆時(shí)針,順時(shí)針D.逆時(shí)針,逆時(shí)針
18.(2024?廣東?高考真題)電磁俘能器可在汽車發(fā)動機(jī)振動時(shí)利用電磁感應(yīng)發(fā)電實(shí)現(xiàn)能量回收,結(jié)構(gòu)如圖
甲所示。兩對永磁鐵可隨發(fā)動機(jī)一起上下振動,每對永磁鐵間有水平方向的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大
小均為磁場中,邊長為力的正方形線圈豎直固定在減震裝置上。某時(shí)刻磁場分布與線圈位置如
圖乙所示,永磁鐵振動時(shí)磁場分界線不會離開線圈。關(guān)于圖乙中的線圈。下列說法正確的是()
A.穿過線圈的磁通量為3?
B.永磁鐵相對線圈上升越高,線圈中感應(yīng)電動勢越大
C.永磁鐵相對線圈上升越快,線圈中感應(yīng)電動勢越小
D.永磁鐵相對線圈下降時(shí),線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向
電磁感應(yīng)現(xiàn)象榜次定律
腌.考情探究?
1.高考真題考點(diǎn)分布
題型考點(diǎn)考查考題統(tǒng)計(jì)
選擇題楞次定律2024年江蘇卷、廣東卷
實(shí)驗(yàn)題探究影響感應(yīng)電流方向的因素2024年北京卷
2.命題規(guī)律及備考策略
【命題規(guī)律】高考對楞次定律和右手定則的考查形式多以選擇題的形式,題目較為簡單,同時(shí),這兩部分內(nèi)容會
在某些有關(guān)電磁感應(yīng)的綜合性的計(jì)算題中會有應(yīng)用。
【備考策略】
1.理解和掌握楞次定律、右手定則。
2.能夠利用楞次定律和右手定則判斷感應(yīng)電流的方向。
【命題司膜I】重點(diǎn)關(guān)注楞次定律和右手定則的應(yīng)用。
腌.考點(diǎn)梳理卜
一、《?*
1.概念:在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,與磁場方向垂直的平面,其面積S與8的乘積叫作穿過這個(gè)面積
的磁通量。
2.公式:①=宜£,單位是韋伯,符號是Wb。
3.適用條件
⑴勻強(qiáng)磁場。
(2)S為垂直于磁場的有效面積。
4.物理意義:相當(dāng)于穿過某一面積的磁感線的條數(shù)。
5.磁通量的變化量:△?=①2-①1=52s2-B61。
二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象
1.定義:當(dāng)穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化時(shí),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)象叫作電磁感應(yīng)。
2.感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件
(1)表述一:閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場內(nèi)做切割磁感線的運(yùn)動。
(2)表述二:穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。
3.實(shí)質(zhì)
電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,如果電路閉合,則有感應(yīng)電流。如果電路不閉合,則只有感應(yīng)電動勢
而無感應(yīng)電流。
三、感應(yīng)電流方向的判定
1.楞次定律
(1)內(nèi)容:感應(yīng)電流具有這樣的方向,即感應(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)適用范圍:一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
2.右手定則
(1)內(nèi)容:伸開右手,使拇指與其余四個(gè)手指垂直,并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi);讓磁感線從掌心進(jìn)入,并使拇
指指向?qū)Ь€運(yùn)動的方向,這時(shí)四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。
(2)適用情況:導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流。
考點(diǎn)精講|
考點(diǎn)一電磁感應(yīng)現(xiàn)象
考用1財(cái)”財(cái)*的鹿他
1.磁通量的計(jì)算
(1)公式:<D=BS。
適用條件:①勻強(qiáng)磁場;②磁場與平面垂直。
(2)若磁場與平面不垂直,應(yīng)為平面在垂直于磁感線方向上的投影面積,①=BScos3.式中Seos6即為平面
S在垂直于磁場方向上的投影面積,也稱為“有效面積”(如圖所示)。
2.判斷磁通量是否變化的方法
(1)根據(jù)公式①=RSsin。伊為B與S間的夾角)判斷。
(2)根據(jù)穿過平面的磁感線的條數(shù)是否變化判斷。
典例引領(lǐng)
1.如圖所示,矩形線圈abed與有界的勻強(qiáng)磁場垂直,線圈的一半在磁場內(nèi),已知線圈的面積為2S,磁場
的磁感應(yīng)強(qiáng)度為口,規(guī)定圖示位置穿過線圈的磁通量為正,以下說法正確的是()
XXXX:
XXXX
XXX
A.在圖示位置時(shí)穿過線圈的磁通量為等
B.線圈以而為軸轉(zhuǎn)過30°時(shí)穿過線圈的磁通量為BS
C.線圈以就為軸轉(zhuǎn)過45°時(shí)穿過線圈的磁通量為等
D.線圈以cd為軸轉(zhuǎn)過60°時(shí)穿過線圈的磁通量為管
【答案】B
【詳解】4根據(jù)磁通量的定義,在題圖示位置時(shí)穿過線圈的磁通量為①=BS故人錯(cuò)誤;
B.線圈以ab為軸轉(zhuǎn)過30°時(shí),處于磁場部分的線圈在垂直磁場方向上投影的面積仍為S,可知穿過線圈
的磁通量仍為BS,故B正確;
C.線圈以而為軸轉(zhuǎn)過45°時(shí),處于磁場部分的線圈在垂直磁場方向上投影的面積仍為S,可知穿過線圈
的磁通量仍為,故。錯(cuò)誤;
D.線圈以cd為軸轉(zhuǎn)過60°時(shí),ab邊剛好轉(zhuǎn)出磁場,則穿過線圈的磁通量為0,故。錯(cuò)誤。故選B。
即町檢測
2.如圖所示,a、b兩同心圓線圈的匝數(shù)分別為口匝和小匝,線圈半徑分別為7和R。分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度
大小為8的勻強(qiáng)磁場的圓形區(qū)域的邊緣恰好與a線圈重合,則下列說法正確的是()
A.穿過a、b兩線圈磁通量相同
B.穿過a線圈的磁通量比b的大
C.穿過b線圈的磁通量比a的大
D.因?yàn)椴恢涝褦?shù)口和小的大小關(guān)系,所以無法比較穿過a、b兩線圈的磁通量大小
【答案】A
【詳解】根據(jù)磁通量表達(dá)式(D=BS由于磁通量與匝數(shù)無關(guān),a、6兩線圈中磁場的有效面積相同,則穿過a、
b兩線圈磁通量相同。故選A。
號向2握亶電鏟生的聚住
1.判斷感應(yīng)電流有無的方法
確定研究的回路--------理清該回路中的,磁場分布)
回路閉合,有感應(yīng)電流^—
回路不閉合,無感應(yīng)電流11確定該回路
一的磁通量①,
無感應(yīng)電流------------中不變之
2.產(chǎn)生感應(yīng)電流的三種常見情況
結(jié)
生
論
變
.化
只
,
要
閉
穿
合
過
導(dǎo)
閉
體
合
回
導(dǎo)
路
體
中
回
就
路
有
的
感
磁
應(yīng)
通
電
量
流
發(fā)
典例引領(lǐng)
3.如圖所示,在閉合電鍵K后,要使Q線圈產(chǎn)生圖示方向的電流,可采用的方法有()
P
A.把滑動變阻器H的滑片右移B.把線圈P中的鐵心抽出
C.把線圈Q靠近線圈PD.把電鍵K斷開
【答案】。
【詳解】根據(jù)題意。要使Q線圈產(chǎn)生圖示方向的電流,由右手螺旋定則可知通過Q線圈的磁場方向從
右向左,如圖所示
閉合電鍵K后,把7?的滑片右移,電路電阻增大,通過線圈P的電流減小,由右手螺旋定則可知Q中的磁場
方向從左向右,且在減小,根據(jù)楞次定律,通過右邊Q線圈磁場方向從左向右,Q線圈電流方向向下,與圖
示電流方向相反,故A錯(cuò)誤;
B.閉合電鍵K后,將P中的鐵心從左邊抽出,Q線圈中的磁場方向從左向右,且磁感應(yīng)強(qiáng)度在減小,根據(jù)
楞次定律,通過右邊Q線圈磁場方向從左向右,Q線圈電流方向向下,與圖示電流方向相反,故B錯(cuò)誤;
。.閉合電鍵,將Q靠近P,Q中的磁場方向從左向右,且在增強(qiáng),根據(jù)楞次定律,左邊導(dǎo)線的電流向下,故
C正確;
。.閉合電鍵K后,Q中的磁場方向從左向右,把電鍵K斷開的瞬間,Q中的磁場突然消失,根據(jù)楞次定
律,左邊導(dǎo)線電流方向向上,故。錯(cuò)誤。故選C。
即曄測
4.如圖所示,在水平地面上建立平面直角坐標(biāo)系忒為,直線1、2、3平行于沙軸,直線4、5平行于t軸。
若地下平行于y軸方向埋著一根通有恒定直流電的線纜,為了準(zhǔn)確定位線纜的位置和走向,一圓形金
屬線圈在水平地面上分別沿直線1、2、3從工軸往沙軸正方向勻速移動,或沿直線4、5從u軸往x軸正
方向勻速移動,則下列說法正確的是()
A.線圈沿著直線1、2、3中的某條線移動時(shí)沒有產(chǎn)生感應(yīng)電流,則該條線的正下方一定沒有線纜
B.線圈沿著直線1、2、3中的某條線移動時(shí)沒有產(chǎn)生感應(yīng)電流,則該條線的正下方一定有線纜
C.線圈沿著直線4、5移動的過程中,感應(yīng)電流反向時(shí),則該位置的正下方有線纜
D.線圈沿著直線4、5移動的過程中,磁通量為零時(shí),則該位置的正下方有線纜
【答案】D
【詳解】AB.線圈沿著直線1、2、3移動時(shí),磁通量都不會變化,都不會產(chǎn)生感應(yīng)電流,所以不能確定下方是
否有線纜,故AB錯(cuò)誤;
CD.線圈沿著直線4、5移動時(shí),從g軸到線纜正上方的過程中磁通量先增大后減小,過了正上方后磁通量
反向先增大后減小,且在線纜正上方時(shí)磁通量最小為零,故。錯(cuò)誤,D正確。故選
考點(diǎn)精講|
考點(diǎn)二楞次定律和右手定則
匍如L燃凌健網(wǎng)致胡謔用
1.內(nèi)容:感應(yīng)電流具有這樣的方向,即感應(yīng)電流的磁場總
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