【创新大课堂】2017届新课标高考物理一轮配套文档：9.1电磁感应现象、楞次定律
高考物理一轮复习：9-1电磁感应现象 楞次定律优质课件
(1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”． (2)阻碍相对运动——“来拒去留”． (3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“ 增缩减扩”． (4)阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减 同”．
一长直铁芯上绕有一固定线圈M， 铁芯右端与一木质圆柱密接，木质圆柱上套有 一闭合金属环N，N可在木质圆柱上无摩擦移 动．M连接在如图9－1－4所示的电路中，其 中R为滑动变阻器，E1和E2为直流电源，S为单 刀双掷开关．下列情况中，可观测到N向左运 动的是
第一节 电磁感应现象 楞次定律
基础要点整合
一、电磁感应现象 ⊙问题导引 试分析下列各种情形中，金属线框或线圈里 能否产生感应电流？
[答案] 图A所示的情况不能产生感应电流，其他 三种情况均能产生感应电流．
⊙知识梳理 1．电磁感应现象：当穿过闭合电路的 磁通量 发 生变化时，电路中有 感应电流 产生的现象． 2．产生感应电流的条件：穿过闭合电路磁通量发 生变化． 3．产生电磁感应现象的实质 穿过电路的磁通量发生变化，电路中就会产生感 应电动势．如果电路闭合，则有感应电流；如果电 路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流．
图9－1－1
解析 A选项中，当磁铁向下运动时：闭合 线圈中原磁场的方向——向下；穿过闭合线圈 的磁通量的变化——增加；感应电流产生的磁 场方向——向上；由安培定则判断感应电流的 方 向 —— 与 图 中 箭 头 方 向 相 反 ． 所 以 A 错 误．同理可判断，B错误，C、D正确．
答案 CD
考点核心突破
[答案] C
⊙规律总结
如果问题不涉及感应电流的方向，则从楞次定 律中的“效果反抗原因”出发，可以使分析问 题的过程简化．
【金榜2017一轮高中物理全国卷1】9.1电磁感应现象 楞次定律
4.(多选)(楞次定律)如图所示,一个正方形导线框,以 恒定速度向右进入以MN为边界无限大的匀强磁场,磁场
方向垂直纸面向里,MN与水平线的夹角为45°,下列有
关说法正确的是( )
A.导线框中的感应电流方向始终为顺时针 B.导线框中的感应电流方向始终为逆时针 C.导线框中感应电流的大小先增大后减小 D.导线框在完全进入时,线框中的感应电流最大
a的轴线上,所以环通过缩小面积来阻碍原磁通量的减
小,所以A正确。
2.(楞次定律)(2016·惠州模拟)某实验小组用如图所示 的实验装置来验证楞次定律,当条形磁铁自上而下穿过 固定的线圈时,通过电流计的感应电流方向是( A.先b→G→a后a→G→b )
B.先a→G→b,后b→G→a
C.b→G→a
D.a→G→b
选修3-2 第九章 电磁感应 第1讲 电磁感应现象 楞次定律
【主干回顾】教材梳理 固知识根基 知识点1 磁通量
匀强磁场 中,与磁场 1.概念：在磁感应强度为B的_________
垂直 的面积S和B的乘积。 方向_____ BS 。 2.公式：Φ =___
1 T·m2 。 3.单位：1Wb=_______
【解析】选A。磁铁靠近线圈时,感应电流在线圈内产 生的磁场方向竖直向上,根据安培定则,感应电流俯视
沿逆时针方向,即b→G→a方向;同理磁铁远离线圈时,
线圈中的感应电流方向俯视沿顺时针方向,沿a→G→b
方向,故选A。
3.(电磁感应现象)匀强磁场区域宽为d,一正方形线框 abcd的边长为l,且l>d,线框以速度v通过磁场区域,如图 所示,从线框进入到完全离开磁场的时间内,线框中没 有感应电流的时间是( )
磁感线 的条数。 4.物理意义：相当于穿过某一面积的_______ 如图所示,矩形abcd、abb′a′、a′b′cd的面积分别 为S1、S2、S3,匀强磁场的磁感应强度B与平面a′b′cd 垂直,则：
【创新大课堂】2017届新课标高考物理一轮配套文档：9本章备考特供9电磁感应
本章备考特供名师坐堂·讲方法解题方法系列讲座(九)电磁感应中“杆＋导轨”模型一、“杆＋导轨”模型的特点“杆＋导轨”模型类试题命题的“基本元素”：导轨、金属棒、磁场．具有如下的变化特点：1．对于导轨(1)导轨的形状：常见导轨的形状为U形，还可以为圆形、三角形等；(2)导轨的闭合性：导轨本身可以不闭合，也可以闭合；(3)导轨电阻：电阻不计、均匀分布或部分有电阻、串联外电阻；(4)导轨的放置：水平、竖直、倾斜放置等．2．对于金属棒(1)金属棒的受力情况：受安培力以外的拉力、阻力或仅受安培力；(2)金属棒的初始状态：静止或运动；(3)金属棒的运动状态：匀速运动、匀变速运动、非匀变速直线运动或转动；(4)金属棒切割磁感线状况：整体切割磁感线或部分切割磁感线；(5)金属棒与导轨的连接：金属棒可整体或部分接入电路，即金属棒的有效长度问题．3．对于磁场(1)磁场的状态：磁场可以是稳定不变的，也可以是均匀变化或非均匀变化的．(2)磁场的分布：有界或无界．二、模型分类1．一根导体棒在导轨上滑动(1)初速度不为零，不受其他水平外力的作用典例1 平行金属导轨MN 竖直放置于绝缘水平地板上如图所示，金属杆PQ 可以紧贴导轨无摩擦滑动，导轨间除固定电阻R 外，其他电阻不计，匀强磁场B 垂直穿过导轨平面，导体棒PQ 质量为M ，闭合S ，同时让金属杆PQ 自由下落，试确定稳定时，(1)金属杆的速度是多少？(2)若将固定电阻R 换成一个耐压值足够大的电容器，电容为C .闭合S 的同时，释放金属杆，试求稳定状态下回路的电流．[解析] (1)金属杆的运动情况可用如下简图表示当a ＝0时，有Mg －F 安＝0得v m ＝MgRB 2L 2. (2)a ＝Δv ΔtΔE ＝ΔU ＝BL Δv I ＝ΔQ ΔtΔQ ＝C ΔU将①②③④得：I ＝BLaC对金属杆由牛顿第二定律，得Mg －BIL ＝ma。
《金版教程》2017届高考·人教新课标物理一轮文档：9-1电磁感应现象、楞次定律
知识点1磁通量Ⅰ1.磁通量(1)定义：匀强磁场中，磁感应强度(B)与垂直磁场方向的面积(S)的乘积叫作穿过这个面积的磁通量，简称磁通，我们可以用穿过这一面积的磁感线条数的多少来形象地理解。
(2)公式：Φ＝BS。
(3)适用条件：①匀强磁场；②S是垂直磁场中的有效面积。
(4)单位：韦伯(Wb)，1 Wb＝1_T·m2。
(5)标量性：磁通量是标量，但有正负之分。
磁通量的正负是这样规定的，即任何一个平面都有正、反两面，若规定磁感线从正面穿入时磁通量为正，则磁感线从反面穿入时磁通量为负。
2.磁通量的变化量在某个过程中，穿过某个平面的磁通量的变化量等于末磁通量Φ2与初磁通量Φ1的差值，即ΔΦ＝Φ2－Φ1。
3.磁通量的变化率(磁通量的变化快慢)磁通量的变化量与发生此变化所用时间的比值，即ΔΦΔt。
知识点2电磁感应现象Ⅰ1.电磁感应现象：当闭合电路的磁通量发生改变时，电路中有感应电流产生的现象。
2.产生感应电流的条件(1)电路闭合。
(2)磁通量变化。
3.电磁感应现象的两种情况(1)闭合电路中部分导体切割磁感线运动。
(2)穿过闭合回路的磁通量发生变化。
4.电磁感应现象的实质电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合则产生感应电流；如果回路不闭合，则只产生感应电动势，而不产生感应电流。
5.能量转化发生电磁感应现象时，机械能或其他形式的能转化为电能。
知识点3楞次定律Ⅱ1.楞次定律(1)内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
(2)适用范围：适用于一切回路磁通量变化的情况。
2.右手定则(1)内容：①磁感线穿入右手手心。
(从掌心入，手背穿出)②大拇指指向导体运动的方向。
③其余四指指向感应电流的方向。
(2)适用范围：适用于部分导体切割磁感线。
双基夯实一、思维辨析1.磁通量等于磁感应强度B与面积S的乘积。
()2.磁通量既有大小，又有方向，所以磁通量是矢量。
()3.磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率的大小均与匝数无关。
(新课标)2017届高考物理一轮总复习 第九章 电磁感应 第1讲 电磁感应现象 楞次定律课件(选修3-2)
2．在下图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈，线圈与滑 动变阻器、电池构成电路，a、b、c为三个闭合金属圆环， 假定线圈产生的磁场的磁感线全部集中在铁芯内，则当滑动 变阻器滑动触头左右滑动时，能产生感应电流的圆环是 ()
A．a、b两环 C．a、c两环 [答案] A
B．b、c两环 D．a、b、c三个环
考点一 磁通量 电磁感应现象 1．穿过闭合电路的磁通量发生变化，大致有以下几种情 况 (1)磁感应强度 B 不变，线圈面积 S 发生变化．例如，闭 合电路的一部分导体切割磁感线时． (2)线圈面积 S 不变，磁感应强度 B 发生变化．例如，线 圈与磁体之间发生相对运动时或者磁场是由通电螺线管产 生，而螺线管中的电流变化时．
1．电磁感应现象：当闭合电路的磁通量发生变化时，电
路中有 感应电流 产生的现象．
2．产生感应电流的两种情况 (1)闭合电路的磁通量 发生变化 ． (2)闭合电路的一部分导体切割 磁感线
运动．
3．电磁感应现象的实质：电路中产生 感应电动势 ，如 果电路闭合则有感应电流产生．
4．能量转化：发生电磁感应现象时，是机械能或其他形 式的能量转化为 电能 ．
[跟踪训练] 1．(2015·福建莆田一模)某实验小组用如图所示的实验装 置来验证楞次定律．当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时， 通过电流计的感应电流方向是( ) A．a→G→b B．先 a→G→b，后 b→G→a C．b→G→a D．先 b→G→a，后 a→G→b
[解析] 条形磁铁在穿入线圈的过程中，磁场方向向 下．线圈中向下的磁通量增加，由楞次定律知，线圈中感应 电流产生的磁场方向向上，应用右手定则可以判断感应电流 的方向为逆时针(俯视)，即 b→G→a.同理可以判断：条形磁 铁穿出线圈的过程中，向下的磁通量减小，由楞次定律可得 线圈中将产生顺时针方向(俯视)的感应电流，即 a→G→b.
【创新大课堂】2017届新课标高考物理一轮配套文档：9.3电磁感应定律的综合应用
第三课时 电磁感应定律的综合应用考纲考情：5年18考 电磁感应中的电路问题(Ⅱ) 电磁感应中的图象问题(Ⅱ) 电磁感应中的动力学与能量问题(Ⅱ)[基础梳理]知识点一 电磁感应中的电路问题1．在电磁感应现象中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路相当于电源．因此，电磁感应问题往往与电路问题联系在一起．2．解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律(右手定则)确定感应电动势的大小和方向； (2)画等效电路；(3)运用闭合电路欧姆定律，串、并联电路的性质、电功率等公式求解． 3．与上述问题相关的几个知识点 (1)电源电动势E ＝BL v 或E ＝n ΔΦΔt .(2)全电路欧姆定律I ＝ER ＋r .部分电路欧姆定律I ＝UR .电源的内电压U ＝Ir .电源的路端电压U ＝IR ＝E －Ir . (3)通过导体的电量q ＝I ·Δt ＝n ΔΦR. 知识点二 电磁感应现象中的力学问题1．通电导体在磁场中将受到安培力作用，电磁感应问题往往和力学问题联系在一起，基本方法是：(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向； (2)求回路中的电流；(3)分析导体受力情况(包含安培力在内的全面受力分析)； (4)根据平衡条件或牛顿第二定律列方程． 2．电磁感应中的动力学临界问题(1)解决这类问题的关键是通过受力情况和运动状态的分析，寻找过程中的临界状态，如速度、加速度为最大值或最小值的条件．(2)基本思路是：导体受外力运动――→E ＝Bl v 感应电动势I ＝E R ＋r 感应电流――→F ＝BIL导体受安培力―→合外力变化――→F 合＝ma加速度变化―→速度变化―→临界状态―→列式求解．知识点三 电磁感应中的能量转化问题1．电磁感应过程实质是不同形式的能量转化的过程，电磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必定受到安培力作用．因此要维持安培力存在，必须有“外力”克服安培力做功．此过程中，其他形式的能转化为电能．“外力”克服安培力做多少功，就有多少其他形式的能转化为电能．当感应电流通过用电器时，电能又转化为其他形式的能．同理，安培力做功的过程，是电能转化为其他形式的能的过程，安培力做多少功就有多少电能转化为其他形式的能．2．电能求解思路主要有三种(1)利用克服安培力求解：电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功； (2)利用能量守恒求解：其他形式能的减小量等于产生的电能； (3)利用电流做功来求解：通过电路中电流做功消耗电能来计算． 3．解电磁感应现象中的能量问题的一般步骤(1)在电磁感应中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路就相当于电源．(2)分析清楚有哪些力做功，就可以知道有哪些形式的能量发生了相互转化． (3)根握能量守恒列方程求解．[小题快练]1.如图所示是两个互连的金属圆环，小金属环的电阻是大金属环的电阻的二分之一，磁场垂直穿过大金属环所在区域．当磁感应强度随时间均匀变化时，在大环内产生的感应电动势为E ，则a 、b 两点间的电势差为( )A.12 B.13E C.23E D.14E [解析] a ，b 间的电势差为路瑞电压，U ab ，而外电路电阻感为总电阻的13，故U ab ＝13E ，B 对．[答案] B2．(2016·郑州模拟)如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计，阻值为R 的导体棒垂直于导轨放置，且与导轨接触良好．导轨所在空间存在匀强磁场，匀强磁场与导轨平面垂直，t ＝0时，将开关S 由1掷向2，若分别用q 、i 、v 和a 表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度大小和加速度大小，则下图所示的图象中正确的是( )[解析] 电容器放电时导体棒在安培力作用下运动，产生感应电动势，感应电动势与电容器电压相等时，棒做匀速直线运动，说明极板上电荷量最终不等于零，A 项错误．但电流最终必为零，B 错误．导体棒速度增大到最大后做匀速直线运动，加速度为零，C 错误，D 正确．[答案] D3．如图所示，在光滑的水平面上，一质量为m ＝0.1 kg ，半径为r ＝0.5 m ，电阻为R ＝0.5 Ω的均匀金属圆环，以v 0＝5 m/s 的初速度向一磁感应强度为B ＝0.1 T 的有界匀强磁场滑去(磁场宽度d >2r )．圆环的一半进入磁场历时2秒，圆环上产生的焦耳热为0.5 J ，则2秒末圆环中感应电流的瞬时功率为( )A ．0.15 WB ．0.2 WC ．0.3 WD ．0.6 W[解析] 圆环刚好有一半进入磁场时，设瞬时速度为v ，由Q ＝12m v 20－12m v 2，解得v ＝15 m /s ，，此时环上的瞬时感应电动势为E ＝Bv ×2r ，故瞬时功率为P ＝E 2/R ＝0.3 W.[答案] C4.(2016·北京东城检测)如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN 、PQ 平行放置，导轨平面与水平面的夹角为θ，导轨的下端接有电阻．当导轨所在空间没有磁场时，使导体棒ab 以平行导轨平面的初速度v 0冲上导轨平面，ab 上升的最大高度为H ；当导轨所在空间存在方向与导轨平面垂直的匀强磁场时，再次使ab 以相同的初速度从同一位置冲上导轨平面，。
【创新方案】2017版新课标物理一轮复习再回顾课件：专题七-电磁感应
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A．重力的功率为 6I2R B．导体棒 ab 消耗的热功率为 4I2R C．导体棒受到的安培力的大小为 2BIL 2IR D．导体棒的速度大小为 BL
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解析：选 BC 导体棒 ab 向下滑动切割磁感线产生感应电 动势，R1 与 R2 并联接在 ab 两端，R1＝R2＝2R，设当 ab 棒速度 BLv 为 v 时， 流过 R2 的电流为 I， 由闭合电路欧姆定律知： 2I＝ ， R＋R并 4RI 解得 v＝ BL ，此时 ab 棒重力的功率为 P＝mgvsin θ＝mgsin 4RI θ〃 BL ，ab 棒消耗的热功率为 P＝(2I)2R＝4I2R，ab 棒受到的 安培力大小为 F＝B〃2I〃L＝2BIL，综上知 B、C 正确，A、D 错误。
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3．如图所示，边长为 a 的导线框 abcd 处于磁感 应强度为 B0 的匀强磁场中，bc 边与磁场右边界重 合。现发生以下两个过程：一是仅让线框以垂直于 边界的速度 v 匀速向右运动； 二是仅使磁感应强度 随时间均匀变化。若导线框在上述两个过程中产生的感应电流大小 相等，则磁感应强度随时间的变化率为( 2B0v A. a B0v B. a B0v C. 2a ) 4B0v D. a
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4．如图所示，A、B 是两个完全相同的灯泡，D 是理想二极 管，L 是带铁芯的线圈，其自感系数很大，直流电阻忽略不计。 下列说法正确的是( )
A．S 闭合瞬间，A 先亮 B．S 闭合瞬间，A、B 同时亮 C．S 断开瞬间，B 逐渐熄灭 D．S 断开瞬间，A 闪亮一下，然后逐渐熄灭
高考物理一轮复习讲义 第1讲 电磁感应现象 楞次定律
高考物理一轮复习讲义第1讲电磁感应现象楞次定律第1讲电磁感应现象楞次定律第1讲电磁感应现象楞次定律一、电磁感应现象1、电磁感应现象当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有感应电流产生的现象、2、产生感应电流的条件及情形(1)条件①电路闭合、②磁通量发生变化，即ΔΦ≠0、(2)情形①闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动、②穿过闭合电路的磁通量发生变化、3、产生电磁感应现象的实质穿过电路的磁通量发生变化，电路中就会产生感应电动势、如果电路闭合，则有感应电流；如果电路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流、二、楞次定律1、关于产生感应电流的条件，以下说法中正确的是()A、闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定会有感应电流B、闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，闭合电路中一定会有感应电流C、穿过闭合电路的磁通量为零的瞬间，闭合电路中一定不会产生感应电流D、无论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁通量发生了变化，闭合电路中一定会有感应电流解析：产生感应电流的条件：回路闭合，穿过闭合回路的磁通量发生变化，D正确、答案：D2、下图中能产生感应电流的是()解析：A中线圈没闭合，无感应电流；B中闭合电路中的磁通量增大，有感应电流；C中的导线在圆环的正上方，不论电流如何变化，穿过线圈的磁感线都相互抵消，磁通量恒为零，也无电流；D中回路磁通量恒定，无感应电流、答案： B3、如图所示的金属圆环放在匀强磁场中，将它从磁场中匀速拉出来，下列说法正确的是()A、向左拉出和向右拉出，其感应电流方向相反B、不管从什么方向拉出，金属圆环中的感应电流方向总是顺时针C、不管从什么方向拉出，环中的感应电流方向总是逆时针D、在此过程中感应电流大小不变解析：金属圆环不管是从什么方向拉出磁场，金属圆环中的磁通量方向不变，且不断减小，根据楞次定律知，感应电流的方向相同，感应电流的磁场方向和原磁场的方向相同，则由右手螺旋定则知感应电流的方向是顺时针方向，B正确、金属圆环匀速出磁场过程中，磁通量的变化率在发生变化，D错误、答案： B4、如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点摆动、金属线框从右侧某一位置静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面、则线框中感应电流的方向是()A、a→b→c→d→aB、d→c→b→a→dC、先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→aD、先是a→b→c→d→a，后是d→c→b→a→d解析：线框从右侧摆到最低点的过程中，穿过线框的磁通量减小，由楞次定律可判断感应电流的方向为d→c→b→a→d，从最低点摆到左侧最高点的过程中，穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可判断感应电流的方向为d→c→b→a→d，所以选B、答案： B5、在一根较长的铁钉上，用漆包线绕上两个线圈A、B，将线圈B的两端接在一起，并把CD段直漆包线沿南北方向放置在静止的小磁针的上方，如图所示、下列判断正确的是( )A、开关闭合时，小磁针不发生转动B、开关闭合时，小磁针的N极垂直纸面向里转动C、开关断开时，小磁针的N极垂直纸面向里转动D、开关断开时，小磁针的N极垂直纸面向外转动解析：开关保持接通时，A内电流的磁场向右；开关断开时，穿过B的磁感线的条数向右减少，因此感应电流的磁场方向向右，感应电流的方向由C到D，CD下方磁感线的方向垂直纸面向里，小磁针N极向里转动、答案： C1、发生电磁感应现象的条件穿过电路的磁通量发生变化、2、磁通量变化的常见情况变化情形举例磁通量变化量磁场变化永磁铁靠近或远离线圈、电磁铁(螺线管)内电流发生变化ΔΦ＝ΔBS有效面积变化回路面积变化闭合线圈的部分导线做切割磁感线运动，如图ΔΦ＝BΔS回路平面与磁场夹角变化线圈在磁场中转动，如图如图所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一个磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为θ、在下列各过程中，一定能在轨道回路中产生感应电流的是()A、ab向右运动，同时使θ减小B、磁感应强度B减小，θ角同时也减小C、ab向左运动，同时增大磁感应强度BD、ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ角(0＜0＜90)解析：设此时回路面积为S ，据题意，磁通量Φ＝BScos θ，A选项中，S增大，θ减小，即cos θ增大，则Φ增大，所以A对；B选项中，磁感应强度B减小，θ减小即cos θ增大，则Φ可能不变，B错；C选项中，S减小，磁感应强度B增大，则Φ可能不变，C错；D选项中，S增大，磁感应强度B增大，θ增大，cos θ减小，则Φ可能不变，D错、答案：A感应电流能否产生的判断思路1－1：如图所示为当年法拉第实验装置示意图，两个线圈分别绕在一个铁环上，线圈A接直流电源，线圈B接灵敏电流表，下列哪种情况能使线圈B中产生感应电流()A、将开关S接通或断开的瞬间B、开关S接通一段时间之后C、开关S接通后，改变滑动变阻器滑动头的位置时D、拿走铁环，再做这个实验，开关S接通或断开的瞬间解析：根据法拉第对产生感应电流的五类概括，A、C、D选项符合变化的电流(变化的磁场)产生感应电流的条件、而开关S接通一段时间之后，A线圈中电流恒定，不能使B线圈中产生感应电流、B项错、答案：ACD楞次定律中“阻碍”的含义(xx广州模拟)某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律，当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时，通过电流表的感应电流方向是()A、a→G→bB、先a→G→b，后b→G→aC、b→G→aD、先b→G→a，后a→G→b解析：(1)条形磁铁在穿入线圈的过程中，原磁场方向向下、(2)穿过线圈向下的磁通量增加、(3)由楞次定律可知：感应电流的磁场方向向上、(4)应用安培定则可判断：感应电流的方向为逆时针(俯视)，即由b→G→a、同理可以判断：条形磁铁穿出线圈的过程中，向下的磁通量减小，感应电流产生的磁场方向向下，感应电流的方向为顺时针(俯视)，即由a→G→b、答案： D1、感应电流方向的判断方法方法一：右手定则(适用于部分导体切割磁感线)方法二：楞次定律楞次定律的应用步骤(“程序法”)可以用下面的方框图加以概括：2、程序法解题的一般思路及注意事项在使用“程序法”处理问题时，需注意以下两点：①根据题目类型制定一个严谨、简洁的解题程序、②在分析和解决问题时，要严格按照解题程序进行，这样可以规范解题过程、减少失误、节约解题时间、2－1：(xx盐城模拟)如图所示，MN、GH为光滑的水平平行金属导轨，ab、cd为跨在导轨上的两根金属杆，匀强磁场垂直穿过MN、GH所在的平面，如图所示，则()A、若固定ab，使cd向右滑动，则abdc回路有电流，电流方向由a→b→d→cB、若ab、cd以相同的速度一起向右滑动，则abdc回路有电流，电流方向由c→d→b→aC、若ab向左、cd向右同时运动，则abdc回路电流为零D、若ab、cd都向右运动，且两杆速度vcd＞vab，则abdc回路有电流，电流方向由c→d→b→a解析：由右手定则可判断出A项做法使回路产生顺时针方向的电流，故A项错、若ab、cd同向且速度大小相同，ab、cd所围的线圈面积不变，磁通量不变，故不产生感应电流，故B错、若ab向左，cd向右，则abdc中有顺时针方向的电流，故C项错、若ab、cd都向右运动，但vcd＞vab，则abdc所围面积发生变化，磁通量也发生变化，由楞次定律可判断出，回路中产生顺时针方向的电流，故D项正确、答案：D对楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因：(1)阻碍原磁通量的变化“增反减同”；(2)阻碍相对运动“来拒去留”；(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势“增缩减扩”；(4)阻碍原电流的变化(自感现象)“增反减同”、(xx海南单科)如图，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过、现将环从位置Ⅰ释放，环经过磁铁到达位置Ⅱ、设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为FT1和FT2，重力加速度大小为g，则( )A、FT1＞mg，FT2＞mgB、FT1＜mg，FT2＜mgC、FT1＞mg，FT2＜mgD、FT1＜mg，FT2＞mg解析：金属圆环从位置Ⅰ到位置Ⅱ过程中，由楞次定律知，金属圆环在磁铁上端时受力向上，在磁铁下端时受力也向上，则金属圆环对磁铁的作用力始终向下，对磁铁受力分析可知FT1＞mg，FT2＞mg，A项正确、答案：A3－1：如图所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时()A、P、Q将互相靠拢B、P、Q将互相远离C、磁铁的加速度仍为gD、磁铁的加速度小于g解析：根据楞次定律的拓展应用可知：感应电流的效果总是要反抗产生感应电流的原因、本题中“原因”是回路中磁通量的增加，归根结底是磁铁靠近回路，“效果”便是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠近、所以，P、Q将互相靠近且磁铁的加速度小于g，应选A、D、答案：AD1、“三定则一规律”应用区别2、右手定则和左手定则的应用技巧(1)“因动而电”，即运动生电用右手，记住“电”字的最后一笔“”向右甩、(2)“因电而动”，即通电受力用左手，记住“力”字的最后一笔“丿”向左撇、如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，MN的左边有一闭合电路，当PQ在外力的作用下运动时，MN向右运动、则PQ所做的运动可能是()A、向右加速运动B、向左加速运动C、向右减速运动D、向左减速运动解析：MN向右运动，说明MN受到向右的安培力，因为ab在MN处的磁场垂直纸面向里MN中的感应电流由M→NL1中感应电流的磁场方向向上；若L2中磁场方向向上减弱PQ中电流为Q→P且减小向右减速运动；若L2中磁场方向向下增强PQ中电流为P→Q且增大向左加速运动、答案：BC如图所示，在水平平行金属导轨之间存在一匀强磁场，导轨电阻不计，导轨上放两根导线ab和cd，导轨跟大线圈A相连，A内有一小闭合线圈B，磁感线垂直导轨所在的平面向上(俯视)、小线圈B中能产生感应电流，且使得ab和cd之间的距离减小，下列叙述正确的是()A、导线ab加速向右运动，B中产生逆时针方向的电流，cd 所受安培力水平向右B、导线ab匀速向左运动，B中产生顺时针方向的电流，cd 所受安培力水平向左C、导线cd匀速向右运动，B中不产生感应电流，ab不受安培力D、导线cd加速向左运动，B中产生顺时针方向的电流，ab 所受安培力水平向左解析：在ab和cd只有一个运动且ab向右运动或cd向左运动时，ab和cd间的距离才会减小；导线ab向右运动时，由楞次定律(或右手定则)可知，回路abdca中感应电流的方向是逆时针的，即cd中的感应电流由d→c，由左手定则可知，cd所受安培力水平向右，而ab和大线圈A构成的回路中的感应电流则是顺时针方向的，若ab加速运动，则感应电流穿过小线圈的向下磁通量增加、由楞次定律可知，小线圈B中的感应电流为逆时针方向；同理可得，当导线cd向左加速运动时，B中产生顺时针方向的感应电流，ab所受安培力水平向左，所以叙述正确的是A、D、答案：AD1、如图所示，竖直放置的长直导线通以恒定电流，有一矩形线框与导线在同一平面内，在下列情况中不能使线框产生感应电流的是()A、导线中电流强度变大B、线框向右平动C、线框向下平动B、线框以ab边为轴转动解析：产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化、A、B、D的做法均会使穿过线框的磁通量发生变化，C选项中的做法，穿过线框的磁通量无变化，无感应电流产生、答案： C2、(xx合肥市八校联考)两根通电直导线M、N都垂直纸面固定放置，通过它们的电流方向如图所示，线圈L的平面跟纸面平行，现将线圈从位置A沿M、N连线的中垂线迅速平移到位置B，则在平移过程中，线圈中的感应电流()A、沿顺时针方向，且越来越小B、沿逆时针方向，且越来越大C、始终为零D、先顺时针，后逆时针解析：由于线圈平面与纸面平行，故线圈的磁通量始终为零，线圈中的感应电流始终为零，C正确、答案： C3、如图所示，光滑绝缘水平面上有一个静止的小导体环，现在将一个条形磁铁从导体环的右上方较高处向下移动，则在此过程中，关于导体环的运动方向以及导体环中的电流方向，下列说法中正确的是()A、导体环向左运动；从上向下看，电流方向是顺时针方向B、导体环向右运动；从上向下看，电流方向是顺时针方向C、导体环向右运动；从上向下看，电流方向是逆时针方向D、导体环向左运动；从上向下看，电流方向是逆时针方向解析：当条形磁铁从导体环的右上方较高处向下移动过程中，穿过导体环中的磁通量向下增加，由楞次定律知导体环将出现“阻碍”其增加的感应电流磁场，方向向上，由安培定则可判定电流方向为从上向下看是逆时针方向，又由左手定则可知导体环所受合力向左，导体环向左运动，D对、答案： D4、如图所示，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，铜制线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引()A、向右做匀速运动B、向左做减速运动C、向右做减速运动D、向右做加速运动解析：当导体棒向右匀速运动时产生恒定的电流，线圈中的磁通量恒定不变，无感应电流出现，A错；当导体棒向左减速运动时，由右手定则可判定回路中出现从b→a 的感应电流且减小，由安培定则知螺线管中感应电流的磁场向左在减弱，由楞次定律知c中出现顺时针感应电流(从右向左看)且被螺线管吸引，B对；同理可判定C对、D错、答案：BC5、(xx北京理综)物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”、如图，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后、将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环、闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起、某同学另找来器材再探究此实验、他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均未动、对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是( )A、线圈接在了直流电源上B、电源电压过高C、所选线圈的匝数过多D、所用套环的材料与老师的不同解析：金属套环跳起的原因是开关S闭合时，套环上产生感应电流与通电螺线管上的电流相互作用而引起的、线圈接在直流电源上，S闭合时，金属套环也会跳起、电压越高，线圈匝数越多，S闭合时，金属套环跳起越剧烈、若套环是非导体材料，则套环不会跳起、故选项A、B、C错误，选项D正确、答案： D。
【创新大课堂】2017届新课标高考物理一轮配套文档：10本章备考特供10交变电流、传感器
本章备考特供 名师坐堂·讲方法解题方法系列讲座(十) 交变电流与其他电学知识的综合应用交变电流是前面学过的电和磁知识的发展和应用，是整个电磁学内容的提高和升华，并且与生产、生活有着密切联系，在电磁学中占有重要地位．在当今理综考试中更加注重学科内综合的形势下，交变电流与其他电学知识的综合也就成为重中之重．一、交变电流与电磁场的综合1．带电粒子在交变电场中做单向直线运动典例1 在两个平行金属板A 、B 上加如图所示的交变电压，其最大值为U ，频率为f .在t ＝0时刻，A 板处有一个质量为m ，电荷量为q 的正离子从静止开始向B 板运动(离子的重力不计，开始时刻A 板电势较高)，为使正离子到达B 板时速度最大，A 、B 两板间的距离d 应满足什么条件？[解析] 由离子进入电场后的受力情况可知，离子的运动情况为：先匀加速，后匀减速，又匀加速，再匀减速，其速度与时间的关系如图所示．由v －t 图象可以看出，离子在t ＝T 2或t ＝3T 2或t ＝5T2等时刻到达B 板时，加速运动阶段恰好结束．若在t ＝T2时刻到达B 板，则由动能定理有qU ＝12m v 21－0，解得v 1＝2qUm若在t ＝3T 2时刻到达B 板，则t ＝T 时刻速度为零，在T ～3T 2时间内用动能定理有qU 3＝12m v 22－0解得v 2＝2qU3m若在t ＝5T 2时刻到达B 板，则t ＝2T 时刻速度为零，在2T ～5T 2时间内用动能定理有qU5＝12m v 23－0 解得v 3＝2qU5m比较以上结果可得，离子在t ＝T 2时刻到达B 板时速度最大，显然，12a (T2)2≥d >0，是离子到达B 板时速度最大的条件．将a ＝qU md ，f ＝1T代入整理得0<d ≤qU8mf 2.[答案] 0<d ≤qU8mf 22．带电粒子在交变电场中做往返运动典例2 若将上例中平行板A 、B 上的电压改为如图所示的交变电压，其他条件不变，试画出正离子运动的v －t 图象．[解析] 当A 、B 两板上的电压按图所示的规律变化时，由离子的受力情况可知，运动情况为：在0～T 4时间内离子向B 板做匀加速运动；在T 4～T2时间内，离子继续向B 板运动；但做匀减速运动直到速度减为0；在T 2～3T 4时间内离子改向A 板做匀加速运动；在3T4～T 时间内离子继续向A 板运动，但做匀减速运动，直到速度减为0，且在t ＝T 时刻回到开始时的出发点，以后重复上述运动过程，所以离子在一条直线上做往复运动，其速度－时间图象如图所示．[答案] 见解析3．带电粒子在交变复合场中的运动典例3 在如图甲所示的平面直角坐标系xOy 中，存在沿x 方向按如图乙所示规律周期性变化的匀强电场，沿x 轴正向为正．沿垂直于xOy 平面指向纸里的方向存在按如图丙所示规律周期性变化的匀强磁场，在图甲中坐标原点O 处有带正电的粒子，从t ＝0时刻无初速度释放．已知粒子的质量m ＝5×10－10kg ，电荷量q ＝1×10－6 C ，不计粒子的重力．求：(1)t ＝0.25×10－3 s 时粒子的速度及位置；(2)t ＝1×10－3 s 时粒子的位置坐标；(3)t ＝8×10－3 s 时粒子的速度．[解题指导] 此类问题可按如下程序进行分析：[解析] (1)在第一个t 0＝0.25×10－3 s 内粒子的加速度a 满足：qE ＝ma末速度v 1＝at 0＝5 m/s沿x 轴正向运动L 1＝v 12t 0＝6.25×10－4 m(2)在0.25×10－3～0.5×10－3s 内粒子做匀速圆周运动T ＝2πm qB＝0.5×10－3 s故粒子在0.25×10－3 s 这段时间内运动了半个圆周圆周运动的半径R 1＝m v 1qB在0.5×10－3～0.75×10－3 s 内粒子沿x 轴负向匀加速运动末速度大小v 2＝v 1＋at 0＝2v 1位移大小L 2＝v 1＋v 22·t 0＝3L 1。
【创新方案】2017版新课标物理一轮复习教参文档：第9章-电磁感应
第1讲电磁感应现象楞次定律考纲下载：1.电磁感应现象(Ⅰ) 2.磁通量(Ⅰ) 3.楞次定律(Ⅱ)主干知识·练中回扣——忆教材夯基提能1．磁通量(1)概念：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积S与B的乘积。
(2)公式：Φ＝BS。
(3)单位：1 Wb＝1_T·m2。
(4)公式的适用条件①匀强磁场；②磁感线的方向与平面垂直，即B⊥S。
2．电磁感应现象(1)电磁感应现象当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有感应电流产生的现象。
(2)产生感应电流的条件①条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化；②特例：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
(3)产生电磁感应现象的实质电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合则产生感应电流；如果回路不闭合，则只有感应电动势，而无感应电流。
3．楞次定律(1)楞次定律①内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化；②适用范围：适用于一切回路磁通量变化的情况。
(2)右手定则①使用方法让磁感线穿入右手手心，大拇指指向导体运动的方向，其余四指指向感应电流的方向。
②适用范围：适用于部分导体切割磁感线的情况。
巩固小练1．判断正误(1)穿过线圈的磁通量与线圈的匝数无关。
(√)(2)闭合电路内只要有磁通量，就有感应电流产生。
(×)(3)穿过电路的磁通量发生变化，电路中不一定有感应电流产生。
(√)(4)当导体切割磁感线运动时，导体中一定产生感应电流。
(×)(5)由楞次定律知，感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反。
(×)(6)感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化。
(√)(7)回路不闭合，穿过回路的磁通量变化时，也会产生“阻碍”作用。
(×)[产生感应电流的条件]2．如图所示，矩形线框在磁场内做的各种运动中，能够产生感应电流的是()解析：选B A中线框的磁通量没有变化，因此没有感应电流，但有感应电动势，也可以理解为左右两边切割磁感线产生的感应电动势相反。
【创新大课堂】2017届新课标高考物理一轮课时作业：9.2法拉第电磁感应定律、自感涡流
课时作业(二十七)[基础小题]1．如图所示，一正方形线圈的匝数为n ，边长为a ，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中．在Δt 时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B 均匀地增大到2B .在此过程中，线圈中产生的感应电动势为( )A.Ba 22Δt B.nBa 22Δt C.nBa 2ΔtD.2nBa 2Δt[解析] 根据法拉第电磁感应定律解题．线圈中产生的感应电动势E ＝n ΔΦΔt ＝n ·ΔBΔt ·S ＝n ·2B －B Δt ·a 22＝nBa 22Δt，选项B 正确．[答案] B2．如图所示，边长为L ，匝数为N 的正方形线圈abcd 位于纸面内，线圈内接有电阻值为R 的电阻，过ab 中点和cd 中点的连线OO ′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁场的磁感应强度为B .当线圈转过90°时，通过电阻R 的电荷量为( )A.BL 22R B.NBL 22R C.BL 2RD.NBL 2R[解析] 初状态时，通过线圈的磁通量为Φ1＝BL 22，当线圈转过90°时，通过线圈的磁通量为0，由q ＝N ΔΦR 可得通过电阻R 的电荷量为NBL 22R.[答案] B3．(2016·福州高三质检)如图，正方形线框的边长为L ，电容器的电容量为C .正方形线框的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中，当磁感应强度以k 的变化率均匀减小时，则( )A ．线框产生的感应电动势大小为kL 2B ．电压表没有读数C ．a 点的电势高于b 点的电势D ．电容器所带的电荷量为零[解析] 由于线框的一半放在磁场中，因此线框产生的感应电动势大小为kL 2/2，A 选项错误；由于线框所产生的感应电动势是恒定的，且线框连接了一个电容器，相当于电路断路，外电压等于电动势，内电压为零，而接电压表的这部分相当于内路，因此，电压表两端无电压，电压表没有示数，B 选项正确；根据楞次定律可以判断，a 点的电势高于b 点的电势，C 选项正确；电容器所带电荷量为Q ＝C kL 22，D 选项错误．[答案] BC4．如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B ，方向相反且垂直纸面，MN 、PQ 为其边界，OO ′为其对称轴．一导线折成边长为l 的正方形闭合回路abcd ，回路在纸面内以恒定速度v 0向右运动，当运动到关于OO ′对称的位置时( )A ．穿过回路的磁通量为零B ．回路中感应电动势大小为2Bl v 0C ．回路中感应电流的方向为顺时针方向D ．回路中ab 边与cd 边所受安培力方向相同[解析] 由题意知，穿过闭合回路的磁通量Φ＝0，A 正确．由右手定则判知ab 边与cd 边切割磁感线产生的感应电动势相当于两个电源串联，回路中的感应电动势E ＝Bl ab v 0＋Bl cd v 0＝2Bl v 0，B 正确．由右手定则可知感应电流的方向为逆时针方向，C 错误．由左手定则可知以ab 边与cd 边所受的安培力方向均向左，D 正确．[答案] ABD5．如图所示，用两根相同的导线绕成匝数分别为n 1和n 2的圆形闭合线圈A 和B ，两线圈平面与匀强磁场垂直．当磁感应强度随时间均匀变化时，两线圈中的感应电流之比I A ∶I B 为( )A.n 1n 2B.n 2n 1C.n 21n 22D.n 22n 21[解析] 导线相同，则电阻R 相同，制作成匝数分别为n 1、n 2的圆形线圈后，设其半径分别为r 1、r 2，则n 1·2πr 1＝n 2·2πr 2，r 1r 2＝n 2n 1，面积之比为S 1S 2＝πr 21πr 22＝n 22n 21，两线圈产生的感应电动势之比为E 1E 2＝n 1ΔB Δt S 1n 2ΔB Δt S 2＝n 2n 1，由于电阻R 相等，故感应电流之比为I A I B ＝E 1R E 2R＝E 1E 2＝n 2n 1，B 正确．[答案] B6．如图所示的电路中，L 为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D 1、D 2是两个完全相同的灯泡，E 是一内阻不计的电源．t ＝0时刻，闭合开关S ，经过一段时间后，电路达到稳定，t 1时刻断开开关S.I 1、I 2分别表示通过灯泡D 1和D2的电流，规定图中箭头所示的方向为电流正方向，以下各图中能定性描述电流I 随时间t 变化关系的是( )[解析] 当S 闭合时，L 的自感作用会阻碍其中的电流变大，电流从D 1流过；当L 的阻碍作用变小时，L 中的电流变大，D 1中的电流变小至零；D 2中的电流为电路总电流，电流。
高考高中物理一轮复习9.1电磁感应现象楞次定律全国公开课一等奖百校联赛示范课赛课特等奖PPT课件
因磁通量变化而判断感应电流方向应用楞次定律,因通电而产生磁场应用
安培定则,因运动切割磁感线产生电流应用右手定则,因通电而产生安培力
应用左手定则.
【例 4】 (多选题)(2014·
山东理综,16)
如图,一端接有定值电阻的平行金属轨道固定
在水平面内,通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并
紧靠轨道固定,导体棒与轨道垂直且接触良好.在
思维激活 2
如何计算多匝线圈的磁通量?
答案:从磁感线角度来讲,磁通量是垂直穿过磁场中某个面的磁感线条
数,因此多匝线圈内磁通量的大小与其中一匝线圈内磁通量的大小相同,只
要计算出一匝线圈内磁通量的大小即可.
3.磁通密度:垂直穿过单位面积的磁感线的条数,叫作磁通密度,即磁感
应强度 B= .
第7页
考点1
考点2
考点3
考点 2 电磁感应现象
1.产生感应电流的条件:只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,即 ΔΦ≠0,闭
合电路中就有感应电流产生.
2.产生感应电动势的条件:无论回路是否闭合,只要穿过线圈平面的磁
通量发生变化,线圈中就有感应电动势产生,产生感应电动势的那部分相当
于电源.
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考点1
考点2
考点3
思维激活 3
用楞次定律判定较为简便;对导体切割磁感线产生的感应电流,用右手定则
判定较为简便.
【例 3】如图所示,在磁感应强度大小为 B、方向竖直向
上的匀强磁场中,有一质量为 m、阻值为 R 的闭合矩形金
属线框 abcd 用绝缘轻质细杆悬挂在 O 点,并可绕 O 点摆
动.金属线框从右侧某一位置静止开始释放,在摆动到左
圈穿越磁场、联系实际问题、实验题等出现.考查的知
2017年高考物理热点题型和提分秘籍专题9.1电磁感应现象楞次定律Word版含解析
1．知道电磁感应现象产生的条件。
2．理解磁通量及磁通量变化的含义，并能计算。
3．掌握楞次定律和右手定则的应用，并能判断感应电流的方向及相关导体的运动方向。
热点题型一电磁感应现象的判断例1、(多选)(线圈在长直导线电流的磁场中，做如图所示的运动：A向右平动，B向下平动，C绕轴转动(ad边向外转动角度θ≤90°)，D向上平动(D线圈有个缺口)，判断线圈中有感应电流的是()【答案】BC【解析】A中线圈向右平动，穿过线圈的磁通量没有变化，故A线圈中没有感应电流；B 中线圈向下【提分秘籍】1.磁通量的计算(1)公式Φ＝BS。
此式的适用条件是：匀强磁场，磁感线与平面垂直。
如图所示。
(2)在匀强磁场B中，若磁感线与平面不垂直，公式Φ＝BS中的S应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积；公式Φ＝B·S cosθ中的S cosθ即为面积S在垂直于磁感线方向的投影，我们称之为“有效面积”。
(3)磁通量有正负之分，其正负是这样规定的：任何一个面都有正、反两面，若规定磁感线从正面穿入为正磁通量，则磁感线从反面穿入时磁通量为负值。
若磁感线沿相反的方向穿过同一平面，且正向磁感线条数为Φ1，反向磁感线条数为Φ2，则磁通量等于穿过该平面的磁感线的净条数(磁通量的代数和)，即Φ＝Φ1－Φ2。
(4)如右图所示，若闭合电路abcd和ABCD所在平面均与匀强磁场B垂直，面积分别为S1和S2，且S1>S2，但磁场区域恰好只有ABCD那么大，穿过S1和S2的磁通量是相同的，因此，Φ＝BS中的S应是指闭合回路中包含磁场的那部分有效面积。
(5)磁通量与线圈的匝数无关，也就是磁通量大小不受线圈匝数的影响。
同理，磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1也不受线圈匝数的影响。
所以，直接用公式求Φ、ΔΦ时，不必去考虑线圈匝数n。
2．磁通量的变化ΔΦ＝Φ2－Φ1，其数值等于初、末态穿过某个平面磁通量的差值。
分析磁通量变化的方法有：方法一：据磁通量的定义Φ＝B·S(S为回路在垂直于磁场的平面内的投影面积)。
高考选考物理一轮课件电磁感应现象楞次定律
电磁感应现象中的能量转化效率
能量转化效率的定义
能量转化效率是指给定输入能量下，有用输出能量所占的百 分比。在电磁感应现象中，能量转化效率反映了从输入到输 出的能量利用程度。
影响能量转化效率的因素
影响电磁感应现象中能量转化效率的因素包括磁场强度、导 体材料、导体形状、运动速度等。为了提高能量转化效率， 需要优化这些因素。
03
楞次定律与右手定则的关系
右手定则是判断感应电流方向的一种方法，而楞次定律则是解释感应电
流方向的理论依据。右手定则可以看作是楞次定律的一种特殊情况。
楞次定律在自感现象中的应用
自感现象的定义
自感现象是指一个线圈中的电流发生变化时，它所产生的磁场也会发生变化，从而在线圈 自身中产生感应电动势的现象。
01
电磁感应现象是指当导体在磁场 中运动时，会在导体中产生感应 电动势和感应电流的现象。
02
电磁感应现象是电磁学的基本现 象之一，揭示了电场和磁场之间 的相互作用关系。
电磁感应现象的研究历史
1820年，奥斯特发现了电流的 磁效应，揭示了电和磁之间的联
系。
1831年，法拉第发现了电磁感 应现象，并总结出法拉第电磁感
04
电磁感应现象中的能量转化与守恒
电磁感应现象中的能量转化
机械能 体内部自由电子受到洛伦兹力的 作用，会在导体两端产生电势差
，从而将机械能转化为电能。
电能转化为机械能
当通电导体处于磁场中时，会受到 安培力的作用，使得导体发生运动 ，从而将电能转化为机械能。
电能转化为内能
楞次定律与能量守恒的关系
楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体体现。
当磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反，阻碍磁通量的增 加，使系统能量增加；当磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场方向 相同，阻碍磁通量的减少，使系统能量减少。
《创新大课堂》2017届高三物理一轮复习课时作业第十章交变电流传感器1Word版含解析
课时作业(二十九)[基础小题]1．有一不动的矩形线圈abcd，处于范围足够大的可转动的匀强磁场中，如图所示．该匀强磁场是由一对磁极N、S产生，磁极以OO′为轴匀速转动．在t＝0时刻，磁场的方向与线圈平行，磁极N开始离开纸面向外转动，规定由a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则能反映线圈中感应电流I随时间t变化的图线是()[解析]磁极以OO′为轴匀速转动可等效为磁场不动线圈向相反方向转动，在t＝0时刻，由右手定则可知，产生的感应电流方向为a→b→c→d→a，磁场的方向与线圈平行，感应电流最大，故选项C正确．[答案] C2．(2016·北京丰台期末)在匀强磁场中，一矩形金属举圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则()A．t＝0.005 s时线圈平面与磁场方向平行B．t＝0.010 s时线圈的磁通量变化率最大C．线圈产生的交变电动势频率为100 HzD．线圈产生的交变电动势有效值为311 V[解析]t＝0.005 s时线圈平面与磁场方向平行，感应电动势最大，选项A正确；t＝0.010 s时线圈的磁通量最大，变化率最小，选项B错误；线圈产生的交变电动势周期为0.02 s，频率为50 Hz，选项C错误；线圈产生的交变电动势最大值为311 V，选项D错误．[答案] A3．(2016·济宁模拟)电吉他是利用电磁感应原理工作的一种乐器．如图甲所示为电吉他的拾音器的原理图，在金属弦的下方放置有一个连接到放大器的螺线管．一条形磁铁固定在管内，当拨动金属弦后，螺线管内就会产生感应电流，经一系列转化后可将电信号转为声音信号．若由于金属弦的振动，螺线管内的磁通量Φ随时间t 的变化如图乙所示，则螺线管内感应电流i 随时间t 变化图象为( )[解析] 由法拉第电磁感应定律，则螺线管内感应电流i 随时间t 变化图象为B.[答案] B4．一矩形线圈，在匀强磁场中绕垂直磁感线的对称轴转动，形成如图所示的交变电动势图象，根据图象提供的信息，以下说法正确的是( )A ．线圈转动的角速度为100π3rad/s B ．电动势的有效值为14.1 VC ．t ＝1.0×10－2s 时，线圈平面和磁场方向的夹角为30° D ．t ＝1.5×10－2s 时，穿过线圈平面的磁通量最大 [解析] 角速度ω＝2πT ＝100π3 rad/s ，A 项正确；电动势的有效值E ＝E m 2＝14.1 V ，B 项正确；电动势的瞬时值e ＝20sin 100π3t (V)，将t ＝1.0×10－2s 代入该式，解得θ＝π3，这是线圈从中性面开始转过的夹角，故线圈平面和磁场方向的夹角30°，C 项正确；t ＝1.5×10－2s 时，线圈平面与磁场平行，磁通量最小，D 项错．[答案] ABC5．(2016·合肥模拟)传统的自行车发电机内部电路如图甲所示，驱动轴一端与自行车车轮相连，另一端连接条形永磁铁，车轮转动过程中，驱动轴带动磁铁在铁芯之间匀速转动，发电机线圈两端产生的交变电压波形如图乙所示．已知波形图中正负尖峰电压分别为U m和－U m.两个相邻正负尖峰电压所对应的时间差为Δt，发电机线圈匝数为n.以下判断正确的是()A．驱动轴转动的角速度ω＝2π/ΔtB．线圈电压的有效值U＝ 2 U m/2C．穿过线圈磁通量变化率的最大值k m＝U m/nD．相邻两个向上尖峰时间内，线圈电压的平均值U＝U m/2[解析]根据题述两个相邻正负尖峰电压所对应的时间差为Δt，可得交变电流周期T ＝2Δt，驱动轴转动的角速度ω＝2π/2Δt＝π/Δt，选项A错误．由于产生的交变电流不是按照正弦规律变化，线圈电压的有效值不是U＝2U m/2，选项B错误．根据法拉第电磁感应定律．感应电动势与磁通量变化率成正比，U m＝nk m，穿过线圈磁通量变化率的最大值是k m＝U m/n，选项C正确．相邻两个向上尖峰时间内，线圈电压的平均值U＝n ΔΦ2Δt，因为线圈转过一个完整的周期，磁通量变化量ΔΦ＝0，所以电压平均值等于零，选项D错误．[答案] C6．电阻R1、R2和交流电源按照图甲所示方式连接，R＝10 Ω，R2＝20 Ω.合上开关S后，通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t的变化情况如图乙所示．则()A．通过R1的电流的有效值是1.2 AB．R1两端的电压有效值是6 VC ．通过R 2的电流的有效值是1.2 2 AD ．R 2两端的电压有效值是6 2 V[解析] 通过R 1和R 2的电流的有效值都是0.6 A ，故A 、C 错，R 2两端的电压有效值是12 V ，故D 错，R 1两端的电压有效值是6 V ，故B 正确．[答案] B7．三个相同的电阻，分别通过如图甲、乙、丙所示的交变电流，三个图中的I 0和周期T 相同．下列说法中正确的是( )A ．在相同时间内三个电阻发热量相等B ．在相同时间内，甲、乙发热量相等，是丙发热量的2倍C ．在相同时间内，甲、丙发热量相等，是乙发热量的1/2D ．在相同时间内，乙发热量最大，甲次之，丙的发热量最小[解析] 甲图象中电流的有效值为12I 0，乙图象电流的有效值为I 0，丙图象根据电流有效值的定义有：I 20R T 2＝I 2RT ，解得电流有效值I ＝12I 0，根据焦耳定律知相同时间内产生的热量之比等于电流有效值的平方比，即Q 1∶Q 2∶Q 3＝1∶2∶1，选项C 对．[答案] C[必纠错题]8．一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示．已知发电机线圈内阻为5.0 Ω，现外接一只电阻为95.0 Ω的灯泡，如图乙所示，则( )A ．电压表的示数为220 VB ．电路中的电流方向每秒钟改变50次C ．灯泡实际消耗的功率为484 WD ．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J[错解] 易错选A 或B.[错因分析] 错解一 不能正确区分电源电动势和路端电压，易错选A.错解二 认为在一个周期内电流的方向改变1次，则会错选B.[解析] 电压表示数为灯泡两端电压妁有效值，由图象知电动势的最大值E m ＝220 2V ，有效值E ＝220 V ，灯泡两端电压U ＝RE (R ＋r )＝209 V ，A 错；由图象知T ＝0.02 s ，一个周期内电流方向改变两次，可知1 s 内电流方向改变100次，B 错；灯泡消耗的实际功率P ＝U 2R ＝209295.0W ＝459.8 W ，C 错；电流的有效值I ＝E R ＋r＝2.2 A ，发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为Q ＝I 2rt ＝2.22×5×1 J ＝24.2 J ，D 对．[答案] D[高考真题]9．(2013·山东卷，17)图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N 、S 间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，为交流电流表，线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO ′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示，以下判断正确的是( )A ．电流表的示数为10 AB ．线圈转动的角速度为50π rad/sC ．0.01 s 时线圈平面与磁场方向平行D ．0.02 s 时电阻R 中电流的方向自右向左[解析] 电流表显示的是交变电流的有效值，即I ＝I m 2＝10 A ，A 项正确；从题中图象可知，交变电流的周期T ＝2×10－2 s ，则ω＝2πT＝100π rad/s ，B 项错误；0.01 s 时，线圈转过了半个周期，线圈平面与磁场方向平行，C 项正确；0.02 s 时线圈转动到图示位置，AB 边向下切割磁感线，根据右手定则可判断电流方向从B 指向A ，即电阻R 中电流的方向自左向右，D 项错误．[答案] AC10．(2015·四川理综，4)小型手摇发电机线圈共N 匝，每匝可简化为矩形线圈abcd ，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO ′，线圈绕OO ′匀速转动，如图所示．矩形线圈ab 边和cd 边产生的感应电动势的最大值都为e 0，不计线圈电阻，则发电机输出电压( )A ．峰值是e 0B ．峰值是2e 0C ．有效值是22Ne 0D ．有效值是2Ne 0[解析] 每匝线圈产生的感应电动势最大值是2e 0，共有N 匝，发电机产生的感应电动势最大值是2Ne 0，有效值为2Ne 0，D 正确．[答案] D[综合大题]11．电压U ＝120 2 sin ωt V ，频率为50 Hz 的交变电流，把它加在激发电压和熄灭电压均为u 0＝60 2 V 的霓虹灯的两端．(1)求在一个小时内，霓虹灯发光时间有多长？(2)试分析为什么人眼不能感到这种忽明忽暗的现象？(已知人眼的视觉暂留时间约为116s)[解析] (1)如图所示，画出一个周期内交变电流的u －t 图象，其中阴影部分对应的时间t 1表示霓虹灯不能发光的时间，根据对称性，一个周期内霓虹灯不能发光的时间为4t 1.当u ＝u 0＝60 2 V 时，由u ＝1202sin ωt V 求得：t 1＝1600s 再由对称性知一个周期内能发光的时间：t ＝T －4t 1＝150 s －4×1600 s ＝175s 再由比例关系求得一个小时内霓虹灯发光的时间为：t ＝3 6000.02×175s ＝2 400 s. (2)很明显霓虹灯在工作过程中是忽明忽暗的，而熄灭的时间间隔只有1300s(如图中t 2＋t 3那段时间)，由于人的眼睛具有视觉暂留现象，而这个视觉暂留时间约为116 s 远大于1300s ，因此经过灯光刺激的人眼不会因为短暂的熄灭而有所感觉．[答案] (1)2 400 s (2)见解析12．如图，匀强磁场的磁感应强度B ＝0.5 T ，边长为L ＝10 cm 的正方形线圈abcd 共N ＝100匝，线圈电阻r ＝1 Ω.线圈绕垂直于磁感线的轴OO ′匀速转动，转动的角速度ω＝2π rad/s ，外电路电阻R ＝4 Ω.(1)求交流电表的示数；由图示位置转过60°角时的感应电动势的值．(2)取π2＝10，求线圈转动一周电流产生的总热量．(3)由图示位置开始，求在线圈转过14周期的时间内通过电阻R 的电荷量． [解析] (1)感应电动势的最大值，E m ＝NBL 2ω＝100×0.5×0.12×2π V ＝3.14 V电流的最大值I m ＝E m R ＋r ＝0.63 A 电流的有效值I ＝I m 2＝0.44 A 交流电压表的示数U ＝IR ＝1.76 V转过60°时的瞬时感应电动势e ＝E m cos 60°＝3.14×0.5 V ＝1.57 V(2)周期T ＝2π/ω＝1 s线圈转动一周产生的热量Q ＝I 2(R ＋r )T联立解得Q ＝1 J(3)Δt ＝14T 内通过电阻R 的电荷量q ＝I ·Δt I ＝E R ＋r E ＝N ΔΦΔtΔΦ＝BL2－0联立解得q＝0.1 C[答案](1)1.76 V 1.57 V(2)1 J(3)0.1 C。
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第一课时电磁感应现象楞次定律
考纲考情：5年20考电磁感应现象(Ⅰ)磁通量(Ⅰ)楞次定律(Ⅱ)
[基础梳理]
知识点一磁通量
1．定义
磁场中穿过磁场某一面积S的磁感线数定义为穿过该面积的磁通量．
2．公式
Φ＝BS.
3．单位
1 Wb＝1_T·m2.
知识点二电磁感应现象
1．电磁感应现象
当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有感应电流产生的现象．
2．产生感应电流的条件
表述1
闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动．
表述2
穿过闭合电路的磁通量发生变化．
3．产生电磁感应现象的实质
电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合则产生感应电流；如果回路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流．
知识点三楞次定律右手定则
1．楞次定律
(1)内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．
(2)适用范围：一切电磁感应现象．
2．右手定则
(1)内容：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向．
(2)适用情况：导体切割磁感线产生感应电流．
[小题快练]
1.如图所示，半径为R的圆形线圈共有n匝，其中心位置处半径为r的范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面，若磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为()
A．πBR2B．πBr2
C．nπBR2D．nπBr2
[解析]Φ＝BS中S指磁感线垂直穿过的面积，所以Φ＝B·πr2，B正确．
[答案] B
2．下图中能产生感应电流的是()
[解析]根据产生感应电流的条件：A中，电路没闭合，无感应电流；B中，磁感应强度不变，面积增大，闭合电路的磁通量增大，有感应电流；C中，穿过线圈的磁感线相互抵消，Φ恒为零，无感应电流；D中，磁通量不发生变化，无感应电流．
[答案] B
3．如图所示，在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中，有一个矩形闭合线框abcd，线框平面与磁场垂直．在下列哪种情况中，可使线框中产生感应电流()
A．线框沿纸面向右加速运动
B．线框垂直纸面向外运动
C．线框绕ad边转动
D．线框绕过d点与纸面垂直的轴，沿纸面顺时针转动
[解析]线框处于匀强磁场中，不论是沿纸面向右加速运动，还是垂直纸面向外运动，穿过线框的磁通量均不发生变化，故线框中无感应电流产生，选项A、B均错误；线框绕ad边转动时，穿过它的磁通量发生改变，此时有感应电流产生，而绕过d点与纸面垂直的轴转动时，穿过它的磁通量不发生改变，此时无感应电流产生，故选项C正确，D错误．[答案] C
4．在一通电直导线附近放置一个导线圆环，当长直导线中的电流减小时，下列图中导线圆环中会产生感应电流的是()
甲长直导线穿过导线圆环中心
乙导线圆环左右对称地平放在长直导线的两侧
丙长直导线放在导线圆环旁边
A．只有甲B．只有乙和丙
C．只有丙D．只有甲和丙
[解析]由安培定则判断可知，题中甲、乙两图中穿过导线圆环的磁通量始终为零，而题中丙图中穿过导线圆环的磁通量减小．故选项C正确．
[答案] C
考向一电磁感应现象的理解及判断
1．发生电磁感应现象的条件。