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(kù)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(kù)智浪教育-普惠英才文庫(kù)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(guò)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(chǎng)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(kù)2引起磁通量變化的常見(jiàn)情況(1)電路中部分導(dǎo)線做切割磁感線運(yùn)動(dòng)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(shí)間或位置變化導(dǎo)致變化(3)線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)(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(lái)的磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向里，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化為 2BS，而不是零.智浪教育-普惠英才文庫(kù)物理量單位物理意義磁通量Wb表示某時(shí)刻或某位置，穿過(guò)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(guò)程中穿過(guò)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(guò)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(kù)ttttt關(guān)系，可以與運(yùn)動(dòng)學(xué)中的 v、v、可能很??；當(dāng)很小時(shí)，可能不為零(2)三者

3、變化關(guān)系的比較：、的大小沒(méi)有直接的vt類比當(dāng)很大時(shí)，可能很大，當(dāng)0，當(dāng)按正弦規(guī)律變化時(shí)，最大則t0；反之，當(dāng)0 時(shí)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(kù)(1)內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)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(gè)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(kù)(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(duì)運(yùn)動(dòng)“來(lái)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(lái)的磁場(chǎng)方向判斷穿過(guò)(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(dòng)勢(shì))的方向用安培定則(右手螺旋定則)來(lái)確定感應(yīng)電流(感應(yīng)電動(dòng)勢(shì))的方向智浪教育-普惠英才文庫(kù)2右手定則：伸開(kāi)右手，讓拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一個(gè)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(dòng)方向，這時(shí)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(dòng)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(lái)得方便簡(jiǎn)單反過(guò)來(lái)，用楞次定律能判定的，并不是用右手定則都能判斷出來(lái)如閉合圓形導(dǎo)線中的磁場(chǎng)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(lái)智浪教育-普惠英才文庫(kù)題組1對(duì)應(yīng)考點(diǎn)11(雙選)關(guān)于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，下列說(shuō)法中正確的是()A只有當(dāng)電路閉合， 且穿過(guò)電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，電路中才有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)B只有當(dāng)電路閉合，且穿過(guò)電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，電路中才有感應(yīng)電流C不管電路是否閉合，只要穿過(guò)電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D不管電路是否閉合，只要穿過(guò)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(kù)解析：不管電路是否閉合， 只要穿過(guò)

6、電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，因此 A 選項(xiàng)錯(cuò)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(guò)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(cuò)誤答案：BC智浪教育-普惠英才文庫(kù)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(dòng)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(dòng)B導(dǎo)線框在水平方向向右加速運(yùn)動(dòng)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(kù)解析：通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)是距離導(dǎo)線越近的地方磁場(chǎng)越強(qiáng)，磁感線越密，導(dǎo)線框在水平方向向右勻速運(yùn)動(dòng)或者導(dǎo)線框在水平方向向右加速運(yùn)動(dòng)或者導(dǎo)線框以直導(dǎo)線為軸旋轉(zhuǎn)

7、，都沒(méi)有改變導(dǎo)線框到通電直導(dǎo)線的距離，因此穿過(guò)導(dǎo)線框的磁通量沒(méi)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(cuò)誤導(dǎo)線框向直導(dǎo)線靠近，使穿過(guò)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(kù)3下列說(shuō)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(méi)有直接關(guān)系，A、B選項(xiàng)錯(cuò)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(wú)關(guān)，D 選項(xiàng)

8、錯(cuò)誤答案：C智浪教育-普惠英才文庫(kù)題組2對(duì)應(yīng)考點(diǎn)24如圖 1012 所示，兩個(gè)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(shí)刻電流沿逆時(shí)針?lè)较?圖中箭頭所示)對(duì)于線圈 A，在 t1t2 時(shí)間內(nèi)，下列說(shuō)法中正確的是()A有順時(shí)針?lè)较虻碾娏?，且有擴(kuò)張的趨勢(shì)B有順時(shí)針?lè)较虻碾娏?，且有收縮的趨勢(shì)C有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏?，且有擴(kuò)張的趨勢(shì)D有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏?，且有收縮的趨勢(shì)答案：D圖 1012智浪教育-普惠英才文庫(kù)5如圖 1013 所示，同一平面內(nèi)的三條平行導(dǎo)線串有兩個(gè)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(chǎng)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(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是() 圖 1013A流過(guò) R 的電流由 d 到 c，流過(guò) r 的電流由 b 到 aB流過(guò) R 的電流由 c 到 d，流過(guò) r 的電流由 b 到 aC流過(guò) R 的電流由 d 到 c，流過(guò) r 的電流由 a 到 bD流過(guò) R 的電流由 c 到 d，流過(guò) r 的電流由 a 到 b智浪教育-普惠英才文庫(kù)解析：根據(jù)右手定則，可判斷PQ 作為電源，Q 端電勢(shì)高，在PQcd 回路中，電流為逆時(shí)針?lè)较颍戳鬟^(guò)R 的電流為由c到d，在電阻r 的回路中，電流為順時(shí)針?lè)较颍戳鬟^(guò)r 的電流為由b 到a.當(dāng)然也可以用楞次定律，通過(guò)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(kù)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(shí)，b中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，且具有收縮趨勢(shì)，由此可知，圓環(huán) a ()圖 1014A順時(shí)針加速旋轉(zhuǎn)C逆時(shí)針加速旋轉(zhuǎn)B順時(shí)針減速旋轉(zhuǎn)D逆時(shí)針減速旋轉(zhuǎn)智浪教育-普惠英才文庫(kù)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(shí)針加速旋轉(zhuǎn)時(shí)，相當(dāng)于順時(shí)針?lè)较螂娏?，并且在增大，根?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(chǎng)，其外(金屬圓環(huán) b 處)有垂直紙面向外的磁場(chǎng)，并且磁場(chǎng)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(chǎng)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慷啵蚶锏氖侨?，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(chǎng)垂直紙面向外，磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力向外，所以b 中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，根據(jù)左手定則，磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力向外，所以具有擴(kuò)張趨勢(shì)，所以 A 錯(cuò)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(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，但具有擴(kuò)張趨勢(shì)；而D 選項(xiàng)，b 中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，但具有收縮趨勢(shì)所以本題選B.答案：B智浪教育-普惠英才文庫(kù)1(2010 年廣州調(diào)研)如圖 1015 所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的矩形金屬軌道上，有等長(zhǎng)的兩根金屬棒 ab 和 cd，它們以相同的

12、速度勻速運(yùn)動(dòng)，則 ()圖 1015A斷開(kāi)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(wú)論斷開(kāi)還是閉合電鍵 K，ab 中都有感應(yīng)電流D無(wú)論斷開(kāi)還是閉合電鍵 K，ab 中都沒(méi)有感應(yīng)電流智浪教育-普惠英才文庫(kù)解析：金屬棒ab 和 cd，是在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以相同的速度勻速運(yùn)動(dòng)，這就是說(shuō)金屬棒ab 和cd 兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小相等，極性相同，因此斷開(kāi)電鍵K 時(shí)，兩感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(shí)，兩產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)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(kù)易錯(cuò)點(diǎn)磁通量和磁通量的變化率【例題】如圖 10

13、16 所示，長(zhǎng)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(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)的 OO軸以恒定的角速度旋轉(zhuǎn)，設(shè) t0 時(shí)刻，線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，則)圖 1016此時(shí)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(kù)錯(cuò)解分析：有同學(xué)誤認(rèn)為t0 時(shí)刻，線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，磁通量為零，對(duì)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(chǎng)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(kù)t可以是最大值，反之，最大時(shí)，可以是0.指點(diǎn)迷津：磁通量和磁通量的變化率是兩個(gè)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(chǎng)的面積)，磁通量的變化率t21t， 0 時(shí)，t智浪教育-普惠英才文庫(kù)1一個(gè)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(shí)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(kù)解：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)由楞次定律，可知從上向下俯視，電流為順時(shí)針?lè)较蛑抢私逃?普惠英才文庫(kù)1(雙選，2011 年山東卷)了解物理規(guī)律的

15、發(fā)現(xiàn)過(guò)程，學(xué)會(huì)像科學(xué)家那樣觀察和思考，往往比掌握知識(shí)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(kù)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(kāi)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(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)智浪教育-普惠英才文庫(kù)解析：1840 年英國(guó)科學(xué)家焦耳發(fā)現(xiàn)了電流熱效應(yīng)的規(guī)律；庫(kù)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(kāi)了研究電與磁關(guān)系的序幕；伽利略通過(guò)將斜面實(shí)驗(yàn)合理外推，間接證明了自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律答案：AB智浪教育-普惠英才文庫(kù)2(雙選，2011 年上海卷)如圖 1017，磁場(chǎng)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(wú)初速度釋放，在圓環(huán)從 a 擺向 b 的過(guò)程中()A感應(yīng)電流方向先逆時(shí)針后順時(shí)針再逆時(shí)針B感應(yīng)電流方向一直是逆時(shí)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(kù)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(chǎng)向外，感應(yīng)電流為逆時(shí)針；銅制圓環(huán)越過(guò)最低點(diǎn)過(guò)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(chǎng)向里，感應(yīng)電流為順時(shí)針；越過(guò)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(chǎng)向外，感應(yīng)電流為逆時(shí)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(kù)3(2011 年江蘇卷)如圖 1018 所示，固定的水平長(zhǎng)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