课标通用版2020版高考物理总复习第十章01第1讲电磁感应现象楞次定律精练
2025年高考物理总复习配套课件第十章电磁感应第1讲电磁感应现象楞次定律
[考法全析]
考法(一) 阻碍原磁通量的变化——“增反减同”
[例1] 电磁弹射的装置是航空母舰上的一种舰载机起飞装置。如
图所示的装置也能进行电磁弹射，线圈固定在光滑绝缘杆MN上、导体
圆环套在绝缘杆的左端。则下列说法正确的是
()
A．开关闭合，圆环将从M端离开绝缘杆
解析：只形成闭合回路，回路中的磁通量不变化，不会产生感应电流，A、B错误； 线圈中插入条形磁铁瞬间回路中磁通量有变化，电流表有变化，磁铁不动后电流 表无变化，C错误；给线圈通电或断电瞬间，通过闭合回路的磁通量变化，会产 生感应电流，能观察到电流表的变化，D正确。 答案：D
2．[磁通量的大小]
如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r。圆形匀强磁场
D．线圈给磁铁的磁场力先向下再向上
[解析] 根据楞次定律的“来拒去留”，磁铁向闭合线圈靠近，要受阻力作 用，即磁场力向上，故A正确。
[答案] A
考法(三) 使回路面积有变化趋势——“增缩减扩”
[例3] (多选)如图甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一
螺线管Q，P和Q共轴，Q中的电流i随时间t变化的规律如图乙所示，取甲图中电
一点一过
“四步法”判断感应电流方向
研清微点3 应用右手定则判断感应电流的方向
4．下列图中表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，
导体ab上的感应电流方向为a→b的是
()
解析：ab棒顺时针转动，运用右手定则：磁感线穿过手心，拇指指向顺时针方向， 则导体ab上的感应电流方向为a→b，故A正确；ab向纸外运动，运用右手定则时， 磁感线穿过手心，拇指指向纸外，则知导体ab上的感应电流方向为b→a，故B错 误；穿过回路的磁通量减小，由楞次定律知，回路中感应电流方向由b→a→d→c， 则导体ab上的感应电流方向为b→a，故C错误；ab棒沿导轨向下运动，由右手定 则判断知导体ab上的感应电流方向为b→a，故D错误。
电磁感应现象 楞次定律(核心考点精讲精练)(解析版)—备战2025年高考物理一轮复习(新高考通用)
电磁感应现象楞次定律1. 高考真题考点分布题型考点考查考题统计选择题楞次定律2024年江苏卷、广东卷实验题探究影响感应电流方向的因素2024年北京卷2. 命题规律及备考策略【命题规律】高考对楞次定律和右手定则的考查形式多以选择题的形式，题目较为简单，同时，这两部分内容会在某些有关电磁感应的综合性的计算题中会有应用。
【备考策略】1.理解和掌握楞次定律、右手定则。
2.能够利用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向。
【命题预测】重点关注楞次定律和右手定则的应用。
一、磁通量1．概念：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的平面，其面积S与B的乘积叫作穿过这个面积的磁通量。
2．公式：Φ＝BS，单位是韦伯，符号是Wb。
3．适用条件(1)匀强磁场。
(2)S为垂直于磁场的有效面积。
4．物理意义：相当于穿过某一面积的磁感线的条数。
5．磁通量的变化量：ΔΦ＝Φ2－Φ1＝B2S2－B1S1。
二、电磁感应现象1．定义：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中有感应电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫作电磁感应。
2．感应电流的产生条件(1)表述一：闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动。
(2)表述二：穿过闭合电路的磁通量发生变化。
3．实质电磁感应现象的实质是产生感应电动势，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。
三、感应电流方向的判定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：导线切割磁感线产生感应电流。
考点一电磁感应现象1.磁通量的计算(1)公式：Φ＝BS。
适用条件：①匀强磁场；②磁场与平面垂直。
2020年高考物理专题10 电磁感应
重点1 电磁感应现象楞次定律【要点解读】1．磁通量变化的常见情况弹性线圈在向外拉的过程中（1）楞次定律中“阻碍”的含义（2）判断感应电流方向的两种方法方法一用楞次定律判断方法二用右手定则判断该方法适用于切割磁感线产生的感应电流。
判断时注意掌心、拇指、四指的方向：①掌心——磁感线垂直穿入；②拇指——指向导体运动的方向；③四指——指向感应电流的方向。
4．楞次定律、左手定则、右手定则、安培定则的综合应用（1）“三个定则一个定律”的比较①因电而生磁（I→B）→安培定则；②因动而生电（v、B→I安）→右手定则；③因电而受力（I、B→F安）→左手定则；④因磁而生电（Φ、B→I安）→楞次定律。
（3）相互联系①应用楞次定律，一般要用到安培定则。
②研究感应电流受到的安培力，一般先用右手定则确定电流方向，再用左手定则确定安培力的方向，有时也可以直接应用楞次定律的推论确定。
5．利用“因果关系法”分析电磁感应现象（物理思想）（1）方法概述因果关系分析法是指在解题过程中依据事物之间的前后相连，先行后续的因果关系去分析，推断事物的原因或结果的一种思维方法。
（2）利用因果关系分析法进行主观性推断的两种情形①据因推果：根据某种原因，预见它可能产生的结果。
②执果索因：根据某种结果，探究产生或导致这种结果的原因。
（3）电磁感应中常见因果关系的例析①阻碍原磁通量变化——“增反减同”②阻碍相对运动——“来拒去留”③）使回路面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”④阻碍原电流的变化——“增反减同”【考向1】电磁感应现象【例题】（多选）如图所示，矩形闭合线圈abcd竖直放置，OO′是它的对称轴，通电直导线AB与OO′平行。
若要在线圈中产生感应电流，可行的做法是（）A．AB中电流I逐渐增大B．AB中电流I先增大后减小C．以AB为轴，线圈绕AB顺时针转90°D．线圈绕OO′轴逆时针转动90°（俯视）【审题指导】（1）AB中电流变化，能否在线圈中产生感应电流？提示：只要AB中电流变，线圈中磁通量就变，就有感应电流产生。
高三新高考练习题及答案解析 第十章 第1讲 电磁感应现象 楞次定律
第十章电磁感应第1讲电磁感应现象楞次定律选择题(本题共15小题，1～10题为单选，11～15题为多选)1．(2021·北京高三一模)用图中三套实验装置探究感应电流产生的条件，下列选项中能产生感应电流的操作是(B)A．甲图中，使导体棒AB顺着磁感线方向运动，且保持穿过ABCD中的磁感线条数不变B．乙图中，使条形磁铁匀速穿过线圈C．丙图中，开关S闭合后，A、B螺线管相对静止一起竖直向上运动D．丙图中，开关S保持闭合，使小螺线管A在大螺线管B中保持不动[解析]甲图中，使导体棒AB顺着磁感线方向运动，AB不切割磁感线，故不能产生感应电流，另外也可以从保持穿过ABCD中的磁感线条数不变的角度看，磁通量没变化，故也不产生感应电流，A错误；乙图中，使条形磁铁匀速穿过线圈，在磁铁从上向下穿过时，穿过线圈的磁通量会变化，故产生感应电流，B正确；丙图中，开关S闭合后，A、B螺线管相对静止一起竖直向上运动，两线圈没有相对运动，B中的磁通量没变化，故不产生感应电流，C错误；丙图中，开关S保持闭合，使小螺线管A在大螺线管B中保持不动时也不会使B中的磁通量变化，故也不能产生感应电流，D错误。
2．(2021·浙江高三一模)如图是漏电保护器的部分电路图，由金属环，线圈，控制器组成，其工作原理是控制器探测到线圈中有电流时会把入户线断开，即称电路跳闸，下列有关漏电保护器的说法正确的是(C)A．当接负载的电线中电流均匀变化时，绕在铁芯上的线圈中有稳定的电流B．当接负载的电线短路或电流超过额定值时，漏电保护器会发出信号使电路跳闸C．只有当接负载的电线漏电时，绕在铁芯上的线圈中才会有电流通过D．当接负载的电线中电流不稳定时，漏电保护器会发出信号使电路跳闸[解析]漏电保护器的工作原理是控制器探测到线圈中有电流时会把入户线断开，线圈的磁通量是由流入负载的导线中的电流和流出负载的导线中的电流在线圈中产生的磁通量的叠加，由于一般情况下，流入负载导线中的电流和流出负载导线中的电流等大反向，故线圈中的磁通量为零，无电流产生。
2020版高考物理教科版大一轮温习讲义第十章第1讲电磁感应现象楞次定律
楞次定律中“阻碍”的含义能够推行为：感应电流的成效老是阻碍引发感应电流的缘故，列表说明如下：
内
容
阻碍原磁通量变化——“增反减同”
阻碍相对运动——“来拒去留”
使回路面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”
阻碍原电流的变化——“增反减同”
例
证
磁铁靠近线圈，B感与B原方向相反
磁铁靠近，是斥力
答案A
解析设现在回路面积为S，据题意，磁通量Φ＝BScosθ，S增大，θ减小，cosθ增大，那么Φ增大，A正确；B减小，θ减小，cosθ增大，Φ可能不变，B错误；S减小，B增大，Φ可能不变，C错误；S增大，B增大，θ增大，cosθ减小，Φ可能不变，D错误.
命题点二 感应电流方向的两种判定方式
1.用楞次定律判定
磁铁远离，是引力
P、Q是光滑固定导轨，a、b是可动金属棒，磁铁下移，a、b靠近
合上S，B先亮
例4 (多项选择)(2018·陕西省宝鸡市一模)如图10所示，两个条形磁铁的N极和S极相向水平放置，一竖直放置的矩形线框从两个磁铁之间正上方由静止落下，并从两磁铁中间穿过.以下关于线框受到的安培力及从右向左看感应电流的方向说法正确的选项是()
命题点一 电磁感应现象的明白得和判定
常见的产生感应电流的三种情形
例1 (多项选择)(2018·陕西省黄陵中学考前模拟)如图4甲所示，导体棒ab、cd都可在各自的导轨上无摩擦地滑动，导轨电阻不计，磁场的磁感应强度B1、B2的方向如下图，大小随时刻转变的情形如图乙所示，在0～t1时刻内()
图4
A.若ab不动，则ab、cd中均无感应电流
D.在此进程中感应电流大小不变
答案B
解析
金属圆环不管是向什么方向拉出磁场，金属圆环中的磁通量方向不变，且不断减小，依照楞次定律知，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，那么由右手螺旋定那么知感应电流的方向是顺时针方向，A、C错误，B正确；金属圆环匀速拉出磁场进程中，磁通量的转变率在发生转变，感应电流的大小也在发生转变，D错误.
2020年高考物理新课标第一轮总复习练习：10-1 电磁感应现象 楞次定律 含解析
[A组·基础题]1．法拉第在1831年发现了“磁生电”现象．如图，他把两个线圈绕在同一个软铁环上，线圈A和电池连接，线圈B用导线连通，导线下面平行放置一个小磁针．实验中可能观察到的现象是( C )A．用一节电池作电源小磁针不偏转，用十节电池作电源小磁针会偏转B．线圈B匝数较少时小磁针不偏转，匝数足够多时小磁针会偏转C．线圈A和电池连接瞬间，小磁针会偏转D．线圈A和电池断开瞬间，小磁针不偏转2. 自1932年磁单极子概念被狄拉克提出以来，不管是理论物理学家还是实验物理学家都一直在努力寻找，但迄今仍然没能找到它们存在的确凿证据．近年来，一些凝聚态物理学家找到了磁单极子存在的有力证据，并通过磁单极子的集体激发行为解释了一些新颖的物理现象，这使得磁单极子艰难的探索之路出现了一丝曙光．如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的闭合超导线圈，则从上向下看，这个线圈中将出现( C )A．先是逆时针方向、然后是顺时针方向的感应电流B．先是顺时针方向、然后是逆时针方向的感应电流C．逆时针方向的持续流动的感应电流D．顺时针方向的持续流动的感应电流3．如图所示，Ⅰ和Ⅱ是一对异名磁极，ab为放在其间的金属棒．ab和cd用导线连成一个闭合回路．当ab棒向右运动时，cd金属棒受到向下的安培力．下列说法正确的是( C )A．由此可知d端电势高于c端电势B．由此可知Ⅰ是S极C．由此可知Ⅰ是N极D．当cd棒向下运动时，ab导线受到向左的安培力4．物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”．如图所示，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( D )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5．(多选)如图所示，水平放置的光滑绝缘直杆上套有A、B、C三个金属铝环，B环连接在如图所示的电路中．闭合开关S的瞬间( AD )A．A环向左滑动B．C环向左滑动C．A环有向外扩展的趋势D．C环有向内收缩的趋势6．(多选)(2016·江苏卷)电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音．下列说法正确的有( BCD )A．选用铜质弦，电吉他仍能正常工作B．取走磁体，电吉他将不能正常工作C．增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势D．弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化7．(多选) 如图所示，磁场方向垂直于纸面，磁感应强度大小在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布．一铜制圆环用绝缘细线悬挂于O点．将圆环拉至位置a后无初速度释放，圆环摆到右侧最高点b，不计空气阻力．在圆环从a摆向b的过程中( AD )A．感应电流方向先是逆时针方向，再顺时针方向，后逆时针方向B．感应电流方向一直是逆时针C．安培力方向始终与速度方向相反D．安培力方向始终沿水平方向8．(多选) 矩形导线框abcd与长直导线MN放在同一水平面上，ab边与MN平行，导线MN中通入电流方向如图所示，当MN中的电流增大时，下列说法正确的是( ACD ) A．导线框abcd有逆时针的感应电流B．bc、ad两边均不受安培力的作用C．导线框所受的安培力的合力向右D．MN所受线框给它的作用力向左[B组·能力题]9. 如图所示，一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内，其下方(略靠前)固定一根与线框平面平行的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流．释放线框，它由实线位置下落到虚线位置未发生转动，在此过程中( B )A．线框中感应电流方向依次为ACBA→ABCAB．线框的磁通量为零时，感应电流却不为零C．线框所受安培力的合力方向依次为向上→向下→向上D．线框做自由落体运动10．如图所示，竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路，abcd所围区域内存在垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方的水平桌面上放置一导体圆环．若圆环与桌面间的压力大于圆环的重力，abcd区域内磁场的磁感应强度随时间变化的关系可能是( B )11．如图甲所示，水平面上的不平行导轨MN、PQ上放着两根光滑导体棒ab、cd，两棒间用绝缘丝线系住；开始时匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示．则以下说法正确的是( B )A．在t0时刻导体棒ab中无感应电流B．在t0时刻绝缘丝线不受拉力C．在0～t0时间内导体棒ab始终静止D．在0～t0时间内回路电流方向是abdca12．(多选)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( BC )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13. (2018·镇江质检)条形磁铁放在光滑的水平面上，以条形磁铁中央位置正上方的某点为圆心，水平固定一铜质圆环，不计空气阻力，以下判断中正确的是( D )A．给磁铁水平向右的初速度，圆环将受到向左的磁场力B．释放圆环，圆环下落时磁铁对桌面的压力比磁铁的重力大C．释放圆环，下落过程中圆环的机械能不守恒D．给磁铁水平向右的初速度，磁铁在向右运动的过程中做减速运动解析：给磁铁水平向右的初速度，穿过圆环向上的磁通量增大，根据楞次定律，感应电流将阻碍圆环与磁铁之间的相对运动，所以圆环将受到向右的磁场力，磁铁受向左的作用力，故磁铁将做减速运动，故A错误，D正确；释放圆环，圆环竖直向下运动时，通过圆环的磁通量始终为零，穿过圆环的磁通量不变，没有感应电流产生，故相互间没有作用力，故磁铁对桌面的压力不变，圆环下落时机械能守恒，故B、C错误．。
高考物理一轮复习 第十章 电磁感应 第1讲 电磁感应现象 楞次定律练习(含解析)新人教版-新人教版高
第1讲电磁感应现象楞次定律一、单项选择题：在每一小题给出的四个选项中，只有一项为哪一项符合题目要求的。
1．如下列图，一水平放置的N匝矩形线框面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向斜向上，与水平面成30°角，现假设使矩形框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置，如此此过程中磁通量的改变量的大小是( C )A．3－12BS B．3＋12NBSC．3＋12BS D．3－12NBS[解析] sin θ磁通量与匝数无关，Φ＝BS中，B与S必须垂直。
初态Φ1＝B cos θ·S，末态Φ2＝－B cos θ·S，磁通量的变化量大小ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝|BS(－cos 30°－sin30°)|＝3＋12BS，所以应选C项。
2．(2020·浙江诸暨模拟)有人设计了一种储能装置：在人的腰部固定一块永久磁铁，N 极向外；在手臂上固定一个金属线圈，线圈连接着充电电容器。
当手不停地前后摆动时，固定在手臂上的线圈能在一个摆动周期内，两次扫过别在腰部的磁铁，从而实现储能。
如下说法正确的答案是( D )A．该装置违反物理规律，不可能实现B．此装置会使手臂受到阻力而导致人走路变慢C．在手摆动的过程中，电容器极板的电性不变D．在手摆动的过程中，手臂受到的安培力方向交替变化[解析] D．在手摆动的过程中，线圈交替的进入或者离开磁场，使穿过线圈的磁通量发生变化，因而会产生感应电流，从而实现储能，该装置符合法拉第电磁感应定律，可能实现，选项A错误；此装置不会影响人走路的速度，选项B错误；在手摆动的过程中，感应电流的方向不断变化，如此电容器极板的电性不断改变。
选项C错误；在手摆动的过程中，感应电流的方向不断变化，手臂受到的安培力方向交替变化。
选项D正确。
3.如下列图，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ab且与线圈相互绝缘。
当MN中电流突然减小时，线圈所受安培力的合力方向( B )A．向左B．向右C．垂直纸面向外D．垂直纸面向里[解析] 解法一：当MN中电流突然减小时，单匝矩形线圈abcd垂直纸面向里的磁通量减小，根据楞次定律，线圈abcd中产生的感应电流方向为顺时针方向，由左手定如此可知ab边与cd边所受安培力方向均向右，所以线圈所受安培力的合力方向向右，B正确。
高考物理总复习10.1电磁感应现象楞次定律针对训练含解析新人教版
高考物理总复习10.1电磁感应现象楞次定律针对训练含解析新人教版10.1 电磁感应现象楞次定律1．(多选)如图10－1－21是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流．各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中表示正确的是( )图10－1－21解析：根据楞次定律可确定感应电流的方向：如对C图分析，当磁铁向下运动时：(1)闭合线圈原磁场的方向——向上；(2)穿过闭合线圈的磁通量的变化——增加；(3)感应电流产生的磁场方向——向下；(4)利用安培定则判断感应电流的方向——与图中箭头方向相同．线圈的上端为S极，磁铁与线圈相互排斥．综合以上分析知，C、D正确．答案：CD2．如图10－1－22甲所示，长直导线与导线框abcd固定在同一平面内．直导线中通以如图乙所示的大小和方向都随时间作周期性变化的交流电，并取图甲所示向上的电流方向为直导线中电流的正方向．关于0～T时间内线框abcd中感应电流的方向，下列说法正确的是( )图10－1－22A．由顺时针方向变为逆时针方向B．由逆时针方向变为顺时针方向C．由顺时针方向变为逆时针方向，再变为顺时针方向D．由逆时针方向变为顺时针方向，再变为逆时针方向解析：由题图乙，在0～T 4时间内电流正向增大，根据安培定则，矩形线圈所处的磁场垂直纸面向里，由于磁通量增大，由增反减同，矩形线圈中的感应磁场应垂直纸面向外，感应电流为逆时针，同理，T 4～T 2，T 2～3T 4，3T 4～T 内感应电流的方向依次为顺时针、顺时针、逆时针，故D 正确．答案：D3．如图10－1－23所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合螺线管，则电路中( )图10－1－23A ．始终有感应电流自a 向b 流过电流表GB ．始终有感应电流自b 向a 流过电流表GC ．先有a →G →b 方向的感应电流，后有b →G →a 方向的感应电流D ．将不会产生感应电流解析：条形磁铁从左边进入螺线管的过程中，在螺线管内产生的磁场方向向右，且穿过螺线管的磁通量不断增加，根据楞次定律，产生的感应电流的方向是a →G→b ，条形磁铁从螺线管中向右穿出的过程中，在螺线管中产生的磁场方向仍向右，穿过螺线管的磁通量不断减小，根据楞次定律，产生的感应电流的方向是b →G →a ，故C 正确．答案：C4．(2019年杭州模拟)如图10－1－24所示，匀强磁场垂直圆形线圈指向纸内，a 、b 、c 、d 为圆形线圈上等距离的四点，现用外力在上述四点将线圈拉成正方形，且线圈仍处在原先所在平面内，则在线圈发生形变的过程中( )图10－1－24A ．线圈中将产生abcda 方向的感应电流B ．线圈中将产生adcba 方向的感应电流C ．线圈中感应电流方向无法判断D ．线圈中无感应电流解析：周长一定时，圆形的面积最大．本题线圈面积变小，磁通量变小，有感应电流产生，由楞次定律可知线圈中将产生顺时针方向的感应电流，故A 正确．答案：A5．(2019年唐山模拟)(多选)如图10－1－25所示，在匀强磁场中，放有一与线圈D相连接的平行导轨，要使放在线圈D中的线圈A(A、D两线圈同心共面)各处受到沿半径方向指向圆心的力，金属棒MN的运动情况可能是( )图10－1－25A．匀速向右 B.加速向左C．加速向右 D.减速向左解析：若金属棒MN匀速向右运动，则线圈D与MN组成回路，产生恒定电流，穿过线圈A的磁通量不变，线圈A不受安培力作用，选项A错误；若金属棒MN加速向左运动，则线圈D与MN组成回路中的电流不断增强，故穿过线圈A的磁通量不断增强，根据楞次定律，为阻碍磁通量的增强，线圈A有收缩的趋势，受到沿半径方向指向圆心的安培力，选项B 正确；同理可得，当金属棒MN加速向右运动时，线圈A有收缩的趋势，受到沿半径方向指向圆心的安培力，选项C正确；当金属棒MN减速向左运动时，线圈A有扩张的趋势，受到沿半径方向背离圆心的安培力，选项D错误．答案：BC6．(2019年上海虹口区一模)(多选)如图10－1－26所示，水平放置的光滑绝缘直杆上套有A、B、C三个金属铝环，B环连接在图示的电路中．闭合开关S的瞬间( )图10－1－26A．A环向左滑动B．C环向左滑动C．A环有向外扩展的趋势D．C环有向内收缩的趋势解析：闭合开关S的瞬间，通过A、C环的磁通量增大，根据楞次定律和左手定则可知：A环向左运动，且有收缩的趋势；C环向右运动，且有收缩的趋势，故A、D正确，B、C错误．答案：AD7．(2017年高考·课标全国卷Ⅲ)如图10－1－27，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直．金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面．现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是( )图10－1－27A．PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向B．PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向C．PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向D．PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向解析：金属杆PQ向右切割磁感线，根据右手定则可知PQRS中感应电流沿逆时针方向；原来T中的磁场方向垂直于纸面向里，金属杆PQ中的感应电流产生的磁场方向垂直于纸面向外，使得穿过T的磁通量减小，根据楞次定律可知T中产生顺时针方向的感应电流，综上所述，可知A、B、C项错误，D项正确．答案：D。
(精品人教)2020年高考物理一轮复习第十章电磁感应第1讲电磁感应现象楞次定律学案
Φ 2 与初磁通量
Φ 1 的差值，即
ΔΦ ＝ Φ 2－Φ 1。
磁通量的变化量与发生此变化所用时间的比值，即
ΔΦ 。
Δt
【知识点 2】 电磁感应现象
Ⅰ
1. 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做切割磁感线运动。
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※精 品
试 卷※
例 2 如图所示，磁场方向垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布。一铜制圆环用丝
线悬挂于 O点，将圆环拉至位置 a 后无初速度释放，在圆环从
a 摆向 b 的过程中 (
)
A. 感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针 B. 感应电流方向一直是逆时针 C. 感应电流方向先顺时针后逆时针再顺时针 D. 感应电流方向一直是顺时针
(3) 适用条件：①匀强磁场；②
S 是垂直磁场方向的有效面积。
2
(4) 单位：韦伯 (Wb) ， 1 Wb ＝ 1_T·ｍ 。
(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 3. 磁通量的变化率 ( 磁通量的变化快慢 )
大，故选项 A 正确；对选项 B，θ 减小， cos θ 增大，又 B 减小，故 Φ 可能不变，选项 B 错误；对选项 C， S 减小，
B 增大， Φ 可能不变，故选项 C 错误；对选项 D， S 增大， B 增大， θ 增大， cos θ 减小， Φ 可能不变，故选项 D
2020版高考物理一轮复习第十章第1节电磁感应现象楞次定律课件新人教版
解析:因铜质弦不能被磁化,故铜质弦不能使电吉他正常工作,故选项A错误; 若取走磁体,弦的振动无法通过电磁感应转化为电信号,音箱不能发声,选项 B正确;根据法拉第电磁感应定律知,增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电 动势,选项C正确;弦振动过程中,通过线圈的磁通量发生变化,所以电流方向 不断变
【典例1】 (2019·长沙校级模拟)(多选)如图为“研究电磁感应现象”的实
验装置.如果将A线圈插入B线圈后保持不动,闭合开关时发现电流表的指针向
右偏了一下,那么闭合开关后,下列情况下电流表指针的偏转情况是A(D
)
A.将A线圈迅速从B线圈中拔出时,指针向左偏转一下 B.保持开关闭合状态时,指针一直偏在零点右侧 C.滑动变阻器触头迅速向左滑动时,指针向右偏转一下 D.将A线圈内铁芯C快速拔出时,指针向左偏转一下
如图所示,在导体棒AB向右运动时,穿过EFAB回路的磁通量是增大 还是减小?穿过EFAB回路的电流是顺时针还是逆时针?A,B两点哪点 电势高?
自 主 探 究
答案:穿过EFAB回路的磁通量增大;EFAB回路中有逆时针方向的电 流; AB导体棒切割磁感线,AB部分是电源,B的电势高于A的电势.
过关巧练
考点二 楞次定律的理解及应用
1.楞次定律中“阻碍”的含义 → 感应电流的磁通量阻碍引起感应电流的磁场(原磁场)的磁 通量的变化
→ 阻碍的是磁通量的变化,而不是阻碍磁通量本身
→ 当磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相 反;当磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向 相同,即“增反减同”
4.如图所示,固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中,金属 棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动.t=0时,磁感应强度为B0,此时MN到达的位 置使MDEN构成一个边长为l的正方形.为使MN棒中不产生感应电流,从t=0开始, 磁感应强度B应怎样随时间t变化?请推导出这种情况下B与t的关系式.
2025版高考物理一轮总复习专题10电磁感应第1讲电磁感应现象楞次定律课后提能演练
专题十第1讲学问巩固练1．如图，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ab且相互绝缘．当MN中电流突然减小时，线圈产生的感应电流为I，线圈所受安培力的合力为F，则I和F的方向为( )A．I顺时针，F向左B．I顺时针，F向右C．I逆时针，F向左D．I逆时针，F向右【答案】B2．下列图中表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，导体ab上的感应电流方向为a→b的是( )A BC D【答案】A3．如图所示，一水平放置的N匝矩形线框面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向斜向上，与水平面成30°角，现若使矩形框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置，则此过程中磁通量的变更量的大小是( )A．3－12BS B．3＋12NBSC．3＋12BS D．3－12NBS【答案】C 【解析】Φ是标量，但有正负之分，在计算ΔΦ＝Φ2－Φ1时必需留意Φ2，Φ1的正负，要留意磁感线从线框的哪一面穿过，此题中在起先位置磁感线从线框的下面穿进，在末位置磁感线从线框的另一面穿进．若取转到末位置时穿过线框方向为正方向，则Φ2＝32BS，Φ1＝－12BS，因穿过多匝线圈的磁通量的大小与匝数无关，故ΔΦ＝3＋12BS. 4．如图所示，一个金属圆环水平放置在竖直向上的匀强磁场中，若要使圆环中产生如箭头所示方向(从上往下看为顺时针方向)的瞬时感应电流，下列方法可行的是( )A．使匀强磁场匀称增大B．使圆环绕水平轴ab转动30°C．使圆环绕水平轴cd转动30°D．保持圆环水平并使其绕过圆心的竖直轴转动【答案】A5．如图所示为安检门原理图，左边门框中有一通电线圈，右边门框中有一接收线圈．工作过程中某段时间通电线圈中存在顺时针方向匀称增大的电流，则( )A．无金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为顺时针B．无金属片通过时，接收线圈中的感应电流增大C．有金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为顺时针D．有金属片通过时，接收线圈中的感应电流大小发生变更【答案】D综合提升练6．(多选)超导体具有电阻为零的特点，如图为超导磁悬浮原理图，a是一个超导闭合环，置于一个电磁铁线圈b正上方，当闭合开关S后，超导环能悬浮在电磁铁上方平衡．下列说法正确的有( )A．闭合开关S瞬间，a环中感应电流受到的安培力向上B．闭合开关S，稳定后通过a环的磁通量不变，a环中不再有电流C．闭合开关S，稳定后通过a环的电流是恒定电流D．R取不同的电阻，稳定后a环所受安培力都相等【答案】ACD7．(2024年湖南名校联考)(多选)如图所示，志向变压器的一个线圈接电流计G，另一个线圈接导轨，金属棒ab可沿导轨左右滑动，B为匀强磁场，导轨的电阻不计，在下列状况下，有电流向上通过电流计G的是( )A．ab向右加速运动时B．ab向左减速运动时C．ab向左加速运动时D．ab向右减速运动时【答案】AB8．(2024届南通一模)在物理爱好小组的活动中，某同学将轻质圆形铝板用细棉线悬挂在固定点O上，铝板可以绕O点自由摇摆，如图所示．在平行于铝板的竖直面内将一竖放的条形磁铁在铝板旁边左、右来回拉动(与铝板始终不相碰)，若空气流淌对铝板的影响可忽视不计，则下列对这个试验结果的推断，正确的是( )A．铝板内不会产生感应电动势B．铝板内能产生感应电动势但不会产生感应电流C．铝板可以在安培力的作用下摇摆起来D．铝板始终保持静止不动【答案】C 【解析】当条形磁铁靠近和远离铝板时，铝板切割磁感线，产生感应电动势，A错误；因铝板各部分切割磁感线的密集程度不同，磁通量的变更量不同，故各部分产生的感应电动势不同，由此能产生感应电流，B错误；铝板产生感应电流后，在安培力的作用下摇摆起来，C正确、D错误．。
2020年高考物理一轮复习考点归纳专题电磁感应含答案
2020年高考一轮复习知识考点专题10 《电磁感应》第一节电磁感应现象楞次定律【基本概念、规律】一、磁通量1．定义：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和B的乘积．2．公式：Φ＝B·S.3．单位：1 Wb＝1_T·m2.4．标矢性：磁通量是标量，但有正、负．二、电磁感应1．电磁感应现象当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有电流产生，这种现象称为电磁感应现象．2．产生感应电流的条件(1)电路闭合；(2)磁通量变化．3．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．特别提醒：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．三、感应电流方向的判断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)适用情况：所有的电磁感应现象．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，并使拇指指向导体运动的方向，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．【重要考点归纳】考点一电磁感应现象的判断1.判断电路中能否产生感应电流的一般流程：2.判断能否产生电磁感应现象，关键是看回路的磁通量是否发生了变化．磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1有多种形式，主要有：(1)S、θ不变，B改变，这时ΔΦ＝ΔB·S sin θ；(2)B、θ不变，S改变，这时ΔΦ＝ΔS·B sin θ；(3)B、S不变，θ改变，这时ΔΦ＝BS(sin θ2－sin θ1)．考点二楞次定律的理解及应用1．楞次定律中“阻碍”的含义2．应用楞次定律判断感应电流方向的步骤考点三“一定律三定则”的综合应用1．“三个定则与一个定律”的比较2.无论是“安培力”还是“洛伦兹力”，只要是涉及磁力都用左手判断．“电生磁”或“磁生电”均用右手判断．【思想方法与技巧】楞次定律推论的应用楞次定律中“阻碍”的含义可以理解为感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因，推论如下：(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”第二节法拉第电磁感应定律自感涡流【基本概念、规律】一、法拉第电磁感应定律1．感应电动势(1)感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势．产生感应电动势的那部分导体就相当于电源，导体的电阻相当于电源内阻．(2)感应电流与感应电动势的关系：遵循闭合电路欧姆定律，即I＝ER＋r.2．法拉第电磁感应定律(1)内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比．(2)公式：E＝n ΔΦΔt，n为线圈匝数．3．导体切割磁感线的情形(1)若B、l、v相互垂直，则E＝Blv.(2)若B⊥l，l⊥v，v与B夹角为θ，则E＝Blv sin_θ.二、自感与涡流1．自感现象(1)概念：由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象称为自感，由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势．(2)表达式：E＝L ΔI Δt.(3)自感系数L的影响因素：与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关．2．涡流当线圈中的电流发生变化时，在它附近的任何导体中都会产生像水的旋涡状的感应电流．(1)电磁阻尼：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动．(2)电磁驱动：如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生感应电流，使导体受到安培力作用，安培力使导体运动起来．交流感应电动机就是利用电磁驱动的原理工作的．【重要考点归纳】考点一公式E＝nΔΦ/Δt的应用1．感应电动势大小的决定因素(1)感应电动势的大小由穿过闭合电路的磁通量的变化率ΔΦΔt和线圈的匝数共同决定，而与磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ的大小没有必然联系．(2)当ΔΦ仅由B引起时，则E＝n SΔBΔt；当ΔΦ仅由S引起时，则E＝nBΔSΔt.2．磁通量的变化率ΔΦΔt是Φ－t图象上某点切线的斜率．3.应用电磁感应定律应注意的三个问题(1)公式E＝n ΔΦΔt求解的是一个回路中某段时间内的平均电动势，在磁通量均匀变化时，瞬时值才等于平均值．(2)利用公式E＝nS ΔBΔt求感应电动势时，S为线圈在磁场范围内的有效面积．(3)通过回路截面的电荷量q仅与n、ΔΦ和回路电阻R有关，与时间长短无关．推导如下：q＝IΔt＝nΔΦΔtRΔt＝nΔΦR.考点二公式E＝Blv的应用1．使用条件本公式是在一定条件下得出的，除了磁场是匀强磁场外，还需B、l、v三者相互垂直．实际问题中当它们不相互垂直时，应取垂直的分量进行计算，公式可为E＝Blv sin θ，θ为B与v 方向间的夹角．2．使用范围导体平动切割磁感线时，若v为平均速度，则E为平均感应电动势，即E＝Bl v.若v为瞬时速度，则E为相应的瞬时感应电动势．3．有效性公式中的l为有效切割长度，即导体与v垂直的方向上的投影长度．例如，求下图中MN两点间的电动势时，有效长度分别为甲图：l＝cd sin β.乙图：沿v1方向运动时，l＝MN；沿v2方向运动时，l＝0.丙图：沿v1方向运动时，l＝2R；沿v2方向运动时，l＝0；沿v3方向运动时，l＝R.4．相对性E＝Blv中的速度v是相对于磁场的速度，若磁场也运动，应注意速度间的相对关系．5.感应电动势两个公式的比较考点三自感现象的分析1．自感现象“阻碍”作用的理解(1)流过线圈的电流增加时，线圈中产生的自感电动势与电流方向相反，阻碍电流的增加，使其缓慢地增加．(2)流过线圈的电流减小时，线圈中产生的自感电动势与电流方向相同，阻碍电流的减小，使其缓慢地减小．2．自感现象的四个特点(1)自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化．(2)通过线圈中的电流不能发生突变，只能缓慢变化．(3)电流稳定时，自感线圈就相当于普通导体．(4)线圈的自感系数越大，自感现象越明显，自感电动势只是延缓了过程的进行，但它不能使过程停止，更不能使过程反向．3．自感现象中的能量转化通电自感中，电能转化为磁场能；断电自感中，磁场能转化为电能．4.分析自感现象的两点注意(1)通过自感线圈中的电流不能发生突变，即通电过程，线圈中电流逐渐变大，断电过程，线圈中电流逐渐变小，方向不变．此时线圈可等效为“电源”，该“电源”与其他电路元件形成回路．(2)断电自感现象中灯泡是否“闪亮”问题的判断，在于对电流大小的分析，若断电后通过灯泡的电流比原来强，则灯泡先闪亮后再慢慢熄灭．第三节电磁感应中的电路和图象问题【基本概念、规律】一、电磁感应中的电路问题1．内电路和外电路(1)切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于电源．(2)该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的内阻，其余部分是外电阻．2．电源电动势和路端电压(1)电动势：E＝Blv或E＝n ΔΦΔt.(2)路端电压：U＝IR＝ER＋r·R.二、电磁感应中的图象问题1．图象类型(1)随时间t变化的图象如B－t图象、Φ－t图象、E－t图象和i－t图象．(2)随位移x变化的图象如E－x图象和i－x图象．2．问题类型(1)由给定的电磁感应过程判断或画出正确的图象．(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量．(3)利用给出的图象判断或画出新的图象．【重要考点归纳】考点一电磁感应中的电路问题1．对电源的理解：在电磁感应现象中，产生感应电动势的那部分导体就是电源，如切割磁感线的导体棒、有磁通量变化的线圈等．这种电源将其他形式的能转化为电能．2．对电路的理解：内电路是切割磁感线的导体或磁通量发生变化的线圈，外电路由电阻、电容等电学元件组成．3．解决电磁感应中电路问题的一般思路：(1)确定等效电源，利用E＝n ΔΦΔt或E＝Blv sin θ求感应电动势的大小，利用右手定则或楞次定律判断电流方向．(2)分析电路结构(内、外电路及外电路的串、并联关系)，画出等效电路图．(3)利用电路规律求解．主要应用欧姆定律及串、并联电路的基本性质等列方程求解．4.(1)对等效于电源的导体或线圈，两端的电压一般不等于感应电动势，只有在其电阻不计时才相等．(2)沿等效电源中感应电流的方向，电势逐渐升高．考点二电磁感应中的图象问题1．题型特点一般可把图象问题分为三类：(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象；(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量；(3)根据图象定量计算．2．解题关键弄清初始条件，正负方向的对应，变化范围，所研究物理量的函数表达式，进、出磁场的转折点是解决问题的关键．3．解决图象问题的一般步骤(1)明确图象的种类，即是B－t图象还是Φ－t图象，或者是E－t图象、I－t图象等；(2)分析电磁感应的具体过程；(3)用右手定则或楞次定律确定方向对应关系；(4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律写出函数关系式；(5)根据函数关系式，进行数学分析，如分析斜率的变化、截距等；(6)画出图象或判断图象．4.解决图象类选择题的最简方法——分类排除法．首先对题中给出的四个图象根据大小或方向变化特点分类，然后定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势(增大还是减小)、变化快慢(均匀变化还是非均匀变化)，特别是用物理量的方向，排除错误选项，此法最简捷、最有效．【思想方法与技巧】电磁感应电路与图象的综合问题解决电路与图象综合问题的思路(1)电路分析弄清电路结构，画出等效电路图，明确计算电动势的公式．(2)图象分析①弄清图象所揭示的物理规律或物理量间的函数关系；②挖掘图象中的隐含条件，明确有关图线所包围的面积、图线的斜率(或其绝对值)、截距所表示的物理意义．(3)定量计算运用有关物理概念、公式、定理和定律列式计算．第四节电磁感应中的动力学和能量问题【基本概念、规律】一、电磁感应现象中的动力学问题1．安培力的大小⎭⎬⎫安培力公式：F ＝BIl 感应电动势：E ＝Blv 感应电流：I ＝E R⇒F ＝B 2l 2v R 2．安培力的方向(1)先用右手定则判定感应电流方向，再用左手定则判定安培力方向． (2)根据楞次定律，安培力的方向一定和导体切割磁感线运动方向相反． 二、电磁感应中的能量转化 1．过程分析(1)电磁感应现象中产生感应电流的过程，实质上是能量的转化过程．(2)感应电流在磁场中受安培力，若安培力做负功，则其他形式的能转化为电能；若安培力做正功，则电能转化为其他形式的能．(3)当感应电流通过用电器时，电能转化为其他形式的能． 2．安培力做功和电能变化的对应关系“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；安培力做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能．【重要考点归纳】考点一 电磁感应中的动力学问题分析1．导体的平衡态——静止状态或匀速直线运动状态． 处理方法：根据平衡条件(合外力等于零)列式分析． 2．导体的非平衡态——加速度不为零．处理方法：根据牛顿第二定律进行动态分析或结合功能关系分析． 3.分析电磁感应中的动力学问题的一般思路(1)先进行“源”的分析——分离出电路中由电磁感应所产生的电源，求出电源参数E 和r ； (2)再进行“路”的分析——分析电路结构，弄清串、并联关系，求出相关部分的电流大小，以便求解安培力；(3)然后是“力”的分析——分析研究对象(常是金属杆、导体线圈等)的受力情况，尤其注意其所受的安培力；(4)最后进行“运动”状态的分析——根据力和运动的关系，判断出正确的运动模型．考点二 电磁感应中的能量问题1．电磁感应过程的实质是不同形式的能量转化的过程，而能量的转化是通过安培力做功的形式实现的，安培力做功的过程，是电能转化为其他形式能的过程，外力克服安培力做功，则是其他形式的能转化为电能的过程．2．能量转化及焦耳热的求法 (1)能量转化(2)求解焦耳热Q的三种方法3.在解决电磁感应中的能量问题时，首先进行受力分析，判断各力做功和能量转化情况，再利用功能关系或能量守恒定律列式求解．【思想方法与技巧】电磁感应中的“双杆”模型1．模型分类“双杆”模型分为两类：一类是“一动一静”，甲杆静止不动，乙杆运动，其实质是单杆问题，不过要注意问题包含着一个条件：甲杆静止、受力平衡．另一种情况是两杆都在运动，对于这种情况，要注意两杆切割磁感线产生的感应电动势是相加还是相减．2．分析方法通过受力分析，确定运动状态，一般会有收尾状态．对于收尾状态则有恒定的速度或者加速度等，再结合运动学规律、牛顿运动定律和能量观点分析求解．3.分析“双杆”模型问题时，要注意双杆之间的制约关系，即“动杆”与“被动杆”之间的关系，需要注意的是，最终两杆的收尾状态的确定是分析该类问题的关键．电磁感应中的含容电路分析一、电磁感应回路中只有电容器元件1.这类问题的特点是电容器两端电压等于感应电动势，充电电流等于感应电流．2.(1)电容器的充电电流用I＝ΔQΔt＝CΔUΔt表示．(2)由本例可以看出：导体棒在恒定外力作用下，产生的电动势均匀增大，电流不变，所受安培阻力不变，导体棒做匀加速直线运动．二、电磁感应回路中电容器与电阻并联问题1.这一类问题的特点是电容器两端的电压等于与之并联的电阻两端的电压，充电过程中的电流只是感应电流的一支流．稳定后，充电电流为零．2.在这类问题中，导体棒在恒定外力作用下做变加速运动，最后做匀速运动．。
2020版高考物理总复习10第1讲电磁感应现象楞次定律教案新人教版
第1讲电磁感应现象楞次定律一、磁通量1．磁通量：设在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，该平面的面积S与磁感应强度B的乘积叫做穿过这个面的磁通量，简称磁通。
公式：Φ＝BS，单位：韦伯，符号：Wb。
1 Wb＝1_T·m2。
2．磁通量的意义：可以用磁感线形象地说明磁通量的意义，即穿过磁场中某个面的磁感线的条数。
对于同一个平面，当它跟磁场方向垂直时，穿过它的磁感线条数最多，磁通量最大。
当它跟磁场方向平行时，没有磁感线穿过它，则磁通量为零。
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(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内做切割磁感线的运动。
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，则只产生感应电动势，而不产生感应电流。
4．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。
三、楞次定律(判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。
)1．磁通量等于磁感应强度B与面积S的乘积。
(×)2．磁通量、磁通量变化量、磁通量的变化率的大小均与匝数无关。
(√)3．只要回路中的磁通量变化，回路中一定有感应电流。
(×)4．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。
(×)5．当导体做切割磁感线运动时，一定产生感应电动势。
(√)1．(磁通量的理解)如图所示的磁场中，有三个面积相同且相互平行的线圈S1、S2和S3，穿过S1、S2和S3的磁通量分别为Φ1、Φ2和Φ3，下列判断正确的是( )A．Φ1最大B．Φ2最大C．Φ3最大D．Φ1＝Φ2＝Φ3解析三个线圈的面积相同，由图可看出第三个线圈所在处磁感线最密，即磁感应强度最强，所以Φ3最大，C项正确。
答案 C2．(电磁感应现象)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( )解析根据产生感应电流的条件，闭合回路内磁通量变化产生感应电流，能够产生感应电流的是B项中图。
2020年高考物理一轮复习课件10.1 第1节 电磁感应现象 楞次定律
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由条形磁铁的磁场分布可知,磁铁下落的过程,闭合圆环中的磁通量始终
向上A.,总并是且先顺增时加针后减少,由楞次B.定总律是可逆判时断针出,从上向下看时,闭合圆环中
的感C.应先电顺流时方针向后先逆顺时时针针后逆D时.先针逆,C正时确针。后顺时针
关闭
C
解析 答案
第十章
第1节 电磁感应现象 楞次定律
考点要求
第十章
第1节 电磁感应现象 楞次定律
考点要求
基础夯实
多维课堂
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基础夯实 自我诊断
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,电路中产生感应电流 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内做切割磁感线 运 动。 3.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 。
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规律总结判断能否产生电磁感应现象,关键是看回路的磁通量是 否发生了变化。磁通量的变化量ΔΦ =Φ 2-Φ 1主要有下列四种形式:
1.S、θ不变,B改变,则ΔΦ =ΔB·Ssin θ。 2.B、θ不变,S改变,则ΔΦ =ΔS·Bsin θ。 3.B、S不变,θ改变,则ΔΦ =BS(sin θ2-sin θ1)。 4.B、S、θ中的两个或三个量同时变化引起的磁通量变化。
变化滑,动产,生会感使应电电流流计,故指A针正静确;止开在关中闭合央和零断刻开度均能引起线圈B中磁通量的
变化D.而开产关生闭感合应后电,只流有,故滑B错动误变;开阻关器闭的合滑后片,只P要移动滑片P,线圈B中磁通
量变加化速而滑产动生,电感流应计电指流,针故才C、能D偏错转误。
关闭
A
解析 答案
2020版高考物理大一轮复习第十章电磁感应2第一节电磁感应现象楞次定律课后达标能力提升【word版】.doc
第一节电磁感应现象楞次定律(建议用时：40分钟)一、单项选择题1. 美国《大众科学》月刊网站报道，美国明尼苏达大学的研究人员发现．一种具有独特属性的新型合金能够将热能直接转化为电能．具体而言，只要略微提高温度，这种合金就会变成强磁性合金，从而使环绕它的线圈中产生电流，其简化模型如图所示．A为圆柱形合金材料，B为线圈，套在圆柱形合金材料上，线圈的半径大于合金材料的半径．现对A进行加热，则()A．B中将产生逆时针方向的电流B．B中将产生顺时针方向的电流C．B线圈有收缩的趋势D．B线圈有扩张的趋势解析：选D.合金材料加热后，合金材料成为磁体，通过线圈B的磁通量增大，由于线圈B内有两个方向的磁场，由楞次定律可知线圈只有扩张，才能阻碍磁通量的变化，C 错误，D正确；由于不知道极性，无法判断感应电流的方向，A、B错误．2．在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是() A．将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化B．在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化C．将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化D．绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化解析：选D.产生感应电流必须满足的条件：①电路闭合；②穿过闭合电路的磁通量要发生变化．选项A、B电路闭合，但磁通量不变，不能产生感应电流，故选项A、B不能观察到电流表的变化；选项C满足产生感应电流的条件，也能产生感应电流，但是等我们从一个房间到另一个房间后，电流表中已没有电流，故选项C也不能观察到电流表的变化；选项D满足产生感应电流的条件，能产生感应电流，可以观察到电流表的变化，所以选D.3. 如图所示，两个同心圆形线圈a、b在同一平面内，其半径大小关系为r a>r b，条形磁铁穿过圆心并与圆面垂直，则穿过两线圈的磁通量Φa、Φb间的大小关系为()A．Φa>Φb B．Φa＝ΦbC．Φa<Φb D．条件不足，无法判断解析：选C.条形磁铁内部的磁感线全部穿过a、b两个线圈，而外部穿过线圈a的磁感线比穿过线圈b的磁感线要多，线圈a中磁感线条数的代数和要小，故选项C正确．4. 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F T1和F T2，重力加速度大小为g，则()A．F T1＞mg，F T2＞mgB．F T1＜mg，F T2＜mgC．F T1＞mg，F T2＜mgD．F T1＜mg，F T2＞mg解析：选A.金属环从位置Ⅰ靠近磁铁上端，因产生感应电流，故“阻碍”相对运动，知金属环与条形磁铁相互排斥，故绳的拉力F T1>mg.同理，当金属环离开磁铁下端时，金属环与磁铁相互吸引，因而绳的拉力F T2>mg，故A正确．5．近来，无线充电成为应用于我们日常生活中的一项新科技，其中利用电磁感应原理来实现无线充电是比较成熟的一种方式，电动汽车无线充电方式的基本原理如图所示：路面下依次铺设圆形线圈，相邻两个线圈由供电装置通以反向电流，车身底部固定感应线圈，通过充电装置与蓄电池相连，汽车在此路面上行驶时，就可以进行充电．在汽车匀速行驶的过程中，下列说法正确的是()A．感应线圈中电流的磁场方向一定与路面线圈中电流的磁场方向相反B．感应线圈中产生的是方向改变、大小不变的电流C．感应线圈一定受到路面线圈磁场的安培力，会阻碍汽车运动D．给路面下的线圈通以同向电流，不会影响充电效果答案：C6. (2019·浙江嘉兴一中测试)如图所示为安检门原理图，左边门框中有一通电线圈，右边门框中有一接收线圈．工作过程中某段时间通电线圈中存在顺时针方向均匀增大的电流，则()A．无金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为顺时针B．无金属片通过时，接收线圈中的感应电流增大C．有金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为顺时针D．有金属片通过时，接收线圈中的感应电流大小发生变化解析：选D.当左侧通电线圈中存在顺时针方向均匀增大的电流时，通过右侧线圈的磁通量增大，根据楞次定律可以知道，右侧线圈产生的感应电流方向为逆时针，由于磁场是均匀增大，则产生的感应电流为恒定的，故选项A、B错误；当有金属片通过时，接收线圈中磁通量仍然增大，故产生的感应电流方向仍然为逆时针，但是由于金属片中也要产生感应电流，所以接收线圈中的感应电流大小发生变化，故选项C错误，选项D正确．7. 如图，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈．当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方水平快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力F N 及在水平方向运动趋势的正确判断是()A．F N先小于mg后大于mg，运动趋势向左B．F N先大于mg后小于mg，运动趋势向左C．F N先小于mg后大于mg，运动趋势向右D．F N先大于mg后小于mg，运动趋势向右解析：选D.根据楞次定律的推论判断．磁铁靠近线圈时，线圈阻碍它靠近．线圈受到磁场力方向为右偏下，故F N>mg，有向右运动趋势，磁铁从B点离开线圈时，线圈受到磁场力方向向右偏上，故F N<mg，仍有向右运动趋势，因此只有D正确．8. 如图所示，在一固定水平放置的闭合导体圆环上方，有一条形磁铁，从离地面高h处，由静止开始下落，最后落在水平地面上．磁铁下落过程中始终保持竖直方向，并从圆环中心穿过圆环，而不与圆环接触．若不计空气阻力．重力加速度为g，下列说法中正确的是()A．在磁铁下落的整个过程中，圆环中的感应电流方向先逆时针后顺时针(从上向下看圆环)B．磁铁在整个下落过程中，受圆环对它的作用力先竖直向上后竖直向下C．磁铁在整个下落过程中，它的机械能不变D．磁铁落地时的速率一定等于2gh解析：选A.当条形磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量增加，根据楞次定律可判断圆环中感应电流的方向为逆时针(从上向下看圆环)，当条形磁铁远离圆环时，穿过圆环的磁通量减小，根据楞次定律可判断圆环中感应电流的方向为顺时针(从上向下看圆环)，A 正确；根据楞次定律的推论“来拒去留”原则，可判断磁铁在整个下落过程中，受圆环对它的作用力始终竖直向上，B错误；磁铁在整个下落过程中，由于受到磁场力的作用，机械能不守恒，C错误；若磁铁从高度h处做自由落体运动，其落地时的速度v＝2gh，但磁铁穿过圆环的过程中要产生一部分电热，根据能量守恒定律可知，其落地速度一定小于2gh，D错误．9. 如图所示，ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导体线圈，当滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动过程中，线圈ab将()A．静止不动B．逆时针转动C．顺时针转动D．发生转动，但因电源的极性不明，无法确定转动的方向解析：选C.滑片P向右滑动过程中，电流增大，线圈处的磁场变强，磁通量增大，根据“阻碍”含义，线圈将阻碍磁通量增大而顺时针转动，故C正确．10．(2019·青岛模拟)如图甲所示，水平面上的平行导轨MN、PQ上放着两根导体棒ab、cd，两棒中间用绝缘丝线系住．开始时匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示，I和F T分别表示流过导体棒中的电流和丝线的拉力(不计电流之间的相互作用力)，则在t0时刻()A．I＝0，F T＝0B．I＝0，F T≠0C．I≠0，F T＝0 D．I≠0，F T≠0解析：选C.t0时刻，磁场变化，磁通量变化，故I≠0；由于B＝0，故ab、cd所受安培力均为零，丝线的拉力为零，C项正确．11. 如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块()A．在P和Q中都做自由落体运动B．在两个下落过程中的机械能都守恒C．在P中的下落时间比在Q中的长D．落至底部时在P中的速度比在Q中的大解析：选C.小磁块在铜管中下落，产生电磁感应现象，根据楞次定律的推论——阻碍相对运动可知，小磁块下落过程中受到向上的电磁阻力，而在塑料管中下落，没有电磁感应现象，小磁块做自由落体运动，故C正确．二、多项选择题12. 如图，匀强磁场垂直于软导线回路平面，由于磁场发生变化，回路变为圆形．则该磁场()A．逐渐增强，方向向外B．逐渐增强，方向向里C．逐渐减弱，方向向外D．逐渐减弱，方向向里解析：选CD.回路变为圆形，面积增大，说明原闭合回路的磁通量减小，所以磁场逐渐减弱，而磁场方向可能向外，也可能向里，故选项C、D正确．13. (2019·海南嘉积模拟)电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示，现使磁铁由静止开始下落，在N极接近线圈上端的过程中，下列说法正确的是()A．流过R的电流方向是a到bB．电容器的下极板带正电C．磁铁下落过程中，加速度保持不变D．穿过线圈的磁通量不断增大解析：选BD.在N极接近线圈上端的过程中，线圈中向下的磁通量在变大，所以选项D正确；根据楞次定律可以得出，感应电流方向为逆时针(俯视图)，流过R的电流方向是b到a，选项A错误；线圈的下部相当于电源的正极，电容器的下极板带正电，所以选项B正确；磁铁下落过程中，重力不变，线圈对磁铁的作用力变化，所以合力变化，加速度变化，所以选项C错误．14. 如图所示，AOC是光滑的金属轨道，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，PQ是一根金属直杆如图所示立在导轨上，直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运动过程中Q端始终在OC上，空间存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，则在PQ杆滑动的过程中，下列判断正确的是()A．感应电流的方向始终是由P→QB．感应电流的方向先是由P→Q，后是由Q→PC．PQ受磁场力的方向垂直杆向左D．PQ受磁场力的方向先垂直于杆向左，后垂直于杆向右解析：选BD.在PQ杆滑动的过程中，杆与导轨所围成的三角形面积先增大后减小，三角形POQ内的磁通量先增大后减小，由楞次定律可判断B项正确；再由PQ中电流方向及左手定则可判断D项正确．15. 两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，在导轨上接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动．当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法中正确的是()A．导体棒CD内有电流通过，方向是D→CB．导体棒CD内有电流通过，方向是C→DC．磁场对导体棒CD的作用力向左D．磁场对导体棒AB的作用力向左解析：选BD.本题中AB导体棒切割磁感线，根据右手定则判定AB棒中的电流方向为B→A，则CD棒中的电流方向为C→D，所以A错误，B正确；根据左手定则，判定CD棒受到的安培力的方向为水平向右，所以C项错误；AB棒中感应电流方向为B→A，根据左手定则判定AB棒所受安培力的方向为水平向左，即安培力的方向阻碍AB棒的相对运动，所以D项正确．。
2020高考物理人教通用版新一线学案课件第10章 第1讲 电磁感应现象 楞次定律
• D．线框做自由落体运动
• [解析] 根据右手定则，通电直导线的磁场在上方垂直 下方垂直纸面向里；离导线近的地方磁感应强度大，
方磁感应强度小。线框从上向下靠近导线的过程，垂
磁通量增加，根据楞次定律，线框中产生顺时针方向
导线时，上方垂直纸面向外的磁场和下方垂直纸面向
• (2)从适用范围上说，楞次定律适用于磁通量变化引起 各种情况(包括一部分导体做切割磁感线运动的情况)， 适用于一段导体在磁场中做切割磁感线运动的情况。 则是楞次定律的一种特殊情况。一般来说，若导体不 通量变化，应该用楞次定律判断感应电流方向而不能 若是回路中一部分导体做切割磁感线运动产生感应电 则判断较为简单，用楞次定律进行判断也可以，但较
• A．先是逆时针方向，然后是顺时针方向的感应电流
• B．先是顺时针方向，然后是逆时针方向的感应电流
• C．逆时针方向的持续流动的感应电流
• D．顺时针方向的持续流动的感应电流
• [解析] N极磁单极子穿过超导线圈的过程中，当磁单 圈时，穿过线圈的磁通量增加，且磁场方向从上向下
定律可知感应电流方向为逆时针；当磁单极子远离线
• 2．公式
• Φ＝______B_S_。在国际单位制中，磁通量的单位是___韦_
_W__b_____。 • 3．公式适用条件
• (1)匀强磁场。
• (2)磁感线的方向与平面垂直，即B⊥S。
• 思考：如图所示，矩形abcd、abb′a′，a′b′cd的面积 S3，匀强磁场的磁感应强度B与平面a′b′cd垂直，则：
知识点3 感应电流方向的判定
• 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 的变化。
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第1讲电磁感应现象楞次定律A组基础过关1.如图所示,一个金属圆环水平放置在竖直向上的无限大匀强磁场中,能使圆环中产生感应电流的做法是( )A.使匀强磁场均匀减弱B.保持圆环水平并在磁场中上下移动C.保持圆环水平并在磁场中左右移动D.保持圆环水平并使圆环绕过圆心的竖直轴转动答案 A 使匀强磁场均匀减弱,则穿过圆环的磁通量减小,能够产生感应电流;保持圆环水平并在磁场中上下、左右移动或使圆环绕过圆心的竖直轴转动时,穿过圆环的磁通量不变,不能产生感应电流。
2.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(0<θ<90°)。
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.使磁感应强度B减小,同时θ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答案 A 设此时回路面积为S,由题意得磁通量Φ=BScosθ。
对A项有:S增大,θ减小,cosθ增大,则Φ增大,回路中一定产生感应电流,A符合题意;对B项有:B减小,θ减小,cosθ增大,则Φ可能不变,B 不符合题意;对C项有:S减小,B增大,则Φ可能不变,C不符合题意;对D项有:S增大,B增大,θ增大,cosθ减小,则Φ可能不变,D不符合题意。
3.(多选)(2019吉林长春月考)如图,匀强磁场垂直于软导线回路平面,由于磁场发生变化,回路变为圆形。
则该磁场( )A.逐渐增强,方向向外B.逐渐增强,方向向里C.逐渐减弱,方向向外D.逐渐减弱,方向向里答案CD 回路变为圆形,面积增大,说明磁场逐渐减弱,而磁场方向可能向外,也可能向里,故选项C、D正确。
4.如图所示,两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r。
圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合,则穿过a、b两线圈的磁通量之比为( )A.1∶1B.1∶2C.1∶4D.4∶1答案 A 由题图可知,穿过a、b两个线圈的磁通量均为Φ=B·πr2,因此磁通量之比为1∶1,A项正确。
5.如图所示,通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面,第一次将金属框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ,第二次将金属框绕cd边翻转到位置Ⅱ,设先后两次通过金属框的磁通量变化量大小分别为ΔΦ1和ΔΦ2,则( )A.ΔΦ1>ΔΦ2,两次运动中金属框中均有沿adcba方向的电流产生B.ΔΦ1=ΔΦ2,两次运动中金属框中均有沿abcda方向的电流产生C.ΔΦ1<ΔΦ2,两次运动中金属框中均有沿adcba方向的电流产生D.ΔΦ1<ΔΦ2,两次运动中金属框中均有沿abcda方向的电流产生答案 C 设金属框在位置Ⅰ时通过金属框的磁通量为Φ1,金属框在位置Ⅱ时通过金属框的磁通量为Φ2,由题可知ΔΦ1=|Φ2-Φ1|,ΔΦ2=|-Φ2-Φ1|,所以通过金属框的磁通量变化量大小ΔΦ1<ΔΦ2;由安培定则知两次通过金属框的向里的磁通量均减小,所以由楞次定律知两次运动中金属框中均有沿adcba方向的电流,C对。
6.(多选)如图所示,磁场垂直于纸面,磁感应强度在竖直方向均匀分布,在水平方向非均匀分布。
一铜制圆环用丝线悬挂于O点,将圆环拉至位置a后无初速度释放,在圆环从a摆向b的过程中( )A.感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B.感应电流方向一直是逆时针C.安培力方向始终与速度方向相反D.安培力方向始终沿水平方向答案AD 从磁场分布可看出:左侧向里的磁场从左向右越来越强,右侧向外的磁场从左向右越来越弱。
所以,圆环从位置a运动到磁场分界线前,磁通量向里增大,由楞次定律知,感应电流的磁场与原磁场方向相反即向外,由安培定则知,感应电流沿逆时针方向;同理,跨越分界线过程中,磁通量由向里最大变为向外最大,感应电流沿顺时针方向;继续摆到b的过程中,磁通量向外减小,感应电流沿逆时针方向,A正确,B 错误。
由于圆环所在处的磁场上下对称,圆环等效水平部分所受安培力使圆环在竖直方向平衡,所以总的安培力沿水平方向,故D正确,C错误。
7.(2018湖南长沙长郡中学月考)如图所示,A为水平放置的橡胶圆盘,在其侧面均匀分布有负电荷,在A正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B(丝线未画出),使B的环面与圆盘A平行,其轴线与圆盘A的轴线重合。
现使圆盘A由静止开始绕其轴线按图中箭头方向加速转动,则( )A.金属圆环B有扩张的趋势,丝线受到的拉力增大B.金属圆环B有收缩的趋势,丝线受到的拉力减小C.金属圆环B有扩张的趋势,丝线受到的拉力减小D.金属圆环B有收缩的趋势,丝线受到的拉力增大答案 B 带电圆盘A加速转动时,形成顺时针方向(从上往下看)的电流,根据安培定则可知,在圆盘上方形成的磁场方向向下,由于加速转动,所以电流增大,磁场增强,穿过金属圆环B的磁通量增大,根据楞次定律可知,金属圆环B有收缩的趋势,且金属圆环B有向上运动的趋势,所以丝线受到的拉力减小,故选B。
8.(多选)如图所示,光滑平行金属导轨PP'和QQ'都处于同一水平面内,P和Q之间连接一电阻R,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。
现垂直于导轨放置一根导体棒MN,用一水平向右的力F拉动导体棒MN,以下关于导体棒MN中感应电流方向和它所受安培力的方向的说法正确的是( )A.感应电流方向是N→MB.感应电流方向是M→NC.安培力水平向左D.安培力水平向右答案AC 由右手定则易知,导体棒MN中感应电流的方向是N→M,再由左手定则可知,导体棒MN所受安培力方向垂直棒水平向左。
9.美国《大众科学》月刊网站报道,美国明尼苏达大学的研究人员发现。
一种具有独特属性的新型合金能够将内能直接转化为电能。
具体而言,只要略微提高温度,这种合金就会变成强磁性合金,从而使环绕它的线圈中产生电流,其简化模型如图所示。
A为圆柱形合金材料,B为线圈,套在圆柱形合金材料上,线圈的半径大于合金材料的半径。
现对A进行加热,则( )A.B中将产生逆时针方向的电流B.B中将产生顺时针方向的电流C.B线圈有收缩的趋势D.B线圈有扩张的趋势答案 D 合金材料加热后,合金材料成为磁体,通过线圈B的磁通量增大,由于线圈B内有两个方向的磁场,由楞次定律可知线圈只有扩张,才能阻碍磁通量的变化,故C错误,D正确;由于不知道极性,无法判断感应电流的方向,A、B错误。
10.(多选)如图所示,水平铜圆盘与沿其轴线的竖直金属杆固定连接,并可一同绕圆盘中心轴线自由转动。
a接线柱通过导线与金属杆连通,b接线柱通过电刷与圆盘边缘接触良好,方向竖直向下的匀强磁场穿过整个圆盘,则( )A.若使圆盘沿图示方向转动,b接线柱处电势高、a接线柱处电势低B.若使圆盘沿图示方向转动,a接线柱处电势高、b接线柱处电势低C.若使a接电源正极、b接电源负极,圆盘将沿图示方向转动D.若使b接电源正极、a接电源负极,圆盘将沿图示方向转动答案BC 若使圆盘沿图示方向转动,根据右手定则可知感应电流由圆盘边缘流向竖直金属杆;而切割磁感线的导体相当于电源,在电源内部电流从低电势处流向高电势处,则a接线柱处电势高,b接线柱处电势低,选项A错误,选项B正确;若a接电源正极、b接电源负极,电流从金属杆流向圆盘边缘,根据左手定则可知,圆盘在安培力作用下将沿图示方向转动,选项C正确;若b接电源正极、a接电源负极,电流从圆盘边缘流向金属杆,根据左手定则,圆盘在安培力作用下将沿与图示方向相反的方向转动,选项D错误。
11.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T1和T2,重力加速度大小为g,则( )A.T1>mg,T2>mgB.T1<mg,T2<mgC.T1>mg,T2<mgD.T1<mg,T2>mg答案 A 金属圆环从位置Ⅰ到位置Ⅱ过程中,由楞次定律的推广含义可知,感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因。
原因是环向下运动,则环所受的安培力始终向上,由牛顿第三定律可知,圆环对磁铁的作用力始终向下,所以选项A正确。
B组能力提升12.(多选)(2019湖南株洲质检)如图甲所示,等离子气流由左边以如图甲所示的速度v0连续射入P1和P2两金属板间的匀强磁场中,ab直导线与P1、P2相连,线圈A与直导线cd相连。
线圈A内有如图乙所示的变化磁场,且规定向左为磁感应强度B的正方向,如图甲所示。
则下列说法正确的是( )A.0~1s内ab、cd导线互相排斥B.1~2s内ab、cd导线互相排斥C.2~3s内ab、cd导线互相排斥D.3~4s内ab、cd导线互相排斥答案CD 由题图甲左侧电路结合左手定则可以判断ab中电流方向为由a到b;由题图甲右侧电路及题图乙结合楞次定律及安培定则可以判断,0~2s内cd中感应电流方向为由c到d,跟ab中的电流同向,因此ab、cd相互吸引,选项A、B错误。
2~4s内cd中感应电流方向为由d到c,跟ab中电流反向,因此ab、cd相互排斥,选项C、D正确。
13.(多选)匀强磁场方向垂直纸面,规定垂直纸面向里的方向为正,磁感应强度B随时间t变化的规律如图甲所示。
在磁场中有一细金属圆环,圆环平面位于纸面内,如图乙所示。
令I1、I2、I3分别表示Oa、ab、bc段的感应电流,f1、 f2、 f3分别表示电流为I1、I2、I3时,金属环上很小一段受到的安培力。
则( )A.I1沿逆时针方向,I2沿顺时针方向B.I2沿逆时针方向,I3沿顺时针方向C.f1方向指向圆心,f2方向指向圆心D.f2方向背离圆心向外,f3方向指向圆心答案AD 在Oa段,磁场方向垂直纸面向里且均匀增强,根据楞次定律和安培定则可判断产生的感应电流的方向沿逆时针方向,同理,可知ab、bc段产生的感应电流的方向均沿顺时针方向,A正确,B错误;根据左手定则可判断Oa、ab、bc段金属圆环上很小一段受到的安培力的方向,f1、 f3方向指向圆心,而f2方向背离圆心向外,C错误,D正确。
14.(多选)1824年,法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”。
实验中将一铜圆盘水平放置,在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针,如图所示。
实验中发现,当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时,磁针也随着一起转动起来,但略有滞后。
下列说法正确的是( )A.圆盘上产生了感应电动势B.圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动C.在圆盘转动的过程中,磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化D.圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流,此电流产生的磁场导致磁针转动答案AB 如图所示,将铜圆盘等效为无数个长方形线圈的组合,则每个线圈绕OO'轴转动时,均有感应电流产生,这些感应电流产生的磁场对小磁针有作用力,从而使小磁针转动起来,可见A、B均正确。