[原创]2017年《南方新高考·高考总复习》物理 专题九 第1讲 电磁感应现象 楞次定律[配套课件]
2017年高考物理试题分类汇编及答案解析《电磁感应》
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电磁感应1．【2017·新课标Ⅰ卷】扫描隧道显微镜（STM）可用来探测样品表面原子尺度上的形貌。
为了有效隔离外界振动对STM的扰动,在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示。
无扰动时,按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是【答案】A【解析】感应电流产生的条件是闭合回路中的磁通量发上变化.在A图中系统振动时在磁场中的部分有时多有时少，磁通量发生变化，产生感应电流，受到安培力,阻碍系统的振动，故A 正确；而BCD三个图均无此现象,故错误.【考点定位】感应电流产生的条件【名师点睛】本题不要被题目的情景所干扰,抓住考查的基本规律，即产生感应电流的条件，有感应电流产生,才会产生阻尼阻碍振动。
2．【2017·新课标Ⅲ卷】如图,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A．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【答案】D【考点定位】电磁感应、右手定则、楞次定律【名师点睛】解题关键是掌握右手定则、楞次定律判断感应电流的方向，还要理解PQRS中感应电流产生的磁场会使T中的磁通量变化，又会使T中产生感应电流。
高考物理考点精炼---电磁感应
电磁感应本章知识网络高考命题展望电磁感应是电磁学部分的核心内容，是高考考查的重点和热点内容。
本章内容集中体现了与恒定电流、磁场、力学内容的联系，综合性很强，难度大，特别是从能量的角度分析和解决问题。
本章的知识点并不是很多，但与其它章节的联系却很多，每年的高考题中对这一章的内容均有所涉及。
重点考查的内容主要是导轨上的导体切割磁感线为模型，综合考查电磁感应、恒定电流、磁场、牛顿运动定律、能量的转化和守恒等知识点。
解决问题的思路是，先解决电磁感应部分知识点，即切割磁感线的那部分导体相当于电源，导体的电阻为电源的内电阻；第二是解决恒定电流部分的知识点，即用恒定电流的串并联的知识求电路中的电流；第三是解决磁场部分的知识点，就可以求出通电导体在磁场中受到的安培力，这时，这一类问题已经成为一个力学问题，就可以通过牛顿运动定律或能量的转化和守恒定律的知识来具体求解。
本章即磁场之后继续对考生的空间想象能力进行考查，另外主要考查考生的综合分析应用能力。
利用图象解决物理问题的能力，现在也正成为高考考查比较频繁的内容。
在平常的学习过程中，要注意培养学生模型化或模块化学习的思想，对每一章、每一节的内容要打好基础，这样在这一章中才能做到综合应用。
第一节法拉第电磁感应定律考点跟踪解读考点61：电磁感应现象．磁通量．法拉第电磁感应定律．楞次定律．（能力级别：Ⅱ）1．电磁感应现象1．电磁感应现象：利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应现象，产生的电流叫做感应电流。
2．感应电流产生的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化。
导体在磁场里做切割磁感线运动时，导体里就产生感应电动势；穿过线圈的磁通量发生变化时，线圈里就产生感应电动势。
如果导体是闭合电路的一部分，或者线圈是闭合的，才能产生感应电流。
2．磁通量穿过某一面积的磁感线条数，在匀强磁场中，ϕ＝BS ，单位是韦伯，简称韦，符号是Wb ．使用条件是B 为匀强磁场，S 为平面在磁场方向上的投影．磁通量虽然是标量，但有正负之分．特别提示：磁通量这个概念的使用，主要是方向上的问题，不要死记硬背，根据定义转换成符合条件的形式．【例题】磁感强度为B 的匀强磁场，方向水平向右，一面积为S的矩形线圈abcd 如图所示放置．平面abcd 与竖直方向成θ角，将abcd绕ad 轴转180°角，则穿过线圈平面的磁通量的变化为A ．0B ．2BSC ．2BScos θD ．2BSsin θ 〖解析〗该题考查磁通量的概念，除注意磁通量中B 、S 的使用条件外，还要注意磁通量的正负，即磁通量的穿出穿入问题．平面在转动之前，磁场从左向右穿过平面，磁通量为BScos θ，平面转过之后，磁场对平面是从右向左穿过的，磁通量应为－BScos θ，因此磁通量的变化为 Δφ＝ BScos θ－（－BScos θ）=2 BScos θ ，应选C ．变式练习：1．如图所示，平面M 的面积为S ，垂直于匀强磁场B ，求平面M 由此位置出发绕与B 垂直的轴线转过60°时磁通量的变化为____________，转过180°时磁通量的变化量为____________。
高考物理专题 电磁感应(含答案)
专题十一电磁感应考纲解读分析解读本专题主要内容有电磁感应现象的描述、感应电流方向的判断(楞次定律、右手定则)、感应电动势大小的计算、自感现象和涡流现象等。
这部分是高考考查的重点内容。
在高考中,电磁感应现象多与磁场、电路、力学、能量等知识结合,综合性较高,因此,在复习时应深刻理解各知识点内容、注重训练和掌握综合性题目的分析思路和方法,还要研究与实际生活、生产科技相结合的实际应用问题,便于全面提高分析解决综合性问题和实际应用问题的能力。
命题探究(1)设两导线的张力大小之和为T,右斜面对ab棒的支持力的大小为N1,作用在ab棒上的安培力的大小为F,左斜面对cd棒的支持力大小为N2。
对于ab棒,由力的平衡条件得2mgsinθ=μN1+T+F①N1=2mgcosθ②对于cd棒,同理有mgsinθ+μN2=T③N2=mgcosθ④联立①②③④式得F=mg(sinθ-3μcosθ)⑤(2)由安培力公式得F=BIL⑥这里I是回路abdca中的感应电流。
ab棒上的感应电动势为ε=BLv⑦式中,v是ab棒下滑速度的大小。
由欧姆定律得I=⑧联立⑤⑥⑦⑧式得v=(sinθ-3μcosθ)⑨五年高考考点一楞次定律1.(2017课标Ⅲ,15,6分)如图,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()A.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中沿顺时针方向答案 D2.(2017天津理综,3,6分)如图所示,两根平行金属导轨置于水平面内,导轨之间接有电阻R。
金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下。
2017届高考物理一轮总复习 必修部分 第9章 电磁感应 第2讲 法拉第电磁感应定律 自感现象课件
代入数据得E＝0.08 V。 3对物块刚好离地时受力分析 列平衡方程：T绳＝mg， 对此时的ad棒受力分析： 列平衡方程：F安＝T绳 安培力的大小：F安＝BIL1 E 由欧姆定律：I＝ R ΔB 由已知条件：B＝B0＋ t Δt 以上各式联立解得：t＝5 s。
总结升华 法拉第电磁感应定律的规范应用 (1)一般解题步骤： ①分析穿过闭合电路的磁场方向及磁通量的变化情况； ②利用楞次定律确定感应电流的方向； ③灵活选择法拉第电磁感应定律的不同表达形式列方程求解。 (2)应注意的问题： ΔB ΔB ①(a)用公式 E＝nS 求感应电动势时，S 为线圈在磁场范围内的有效面积， 在 Bt 图象中为图线的 Δt Δt 斜率。 ΔS (b)E＝nB Δt ②通过回路的电荷量 q 仅与 n、ΔΦ 和回路电阻 R 有关，与变化过程所用的时间长短无关，推导过程： ΔΦ n Δt nΔΦ q＝ I Δt＝ Δt＝ 。 R R
BLv A.I＝ R C.I＝ BLv 2R
3BLv B．I＝ 2R D．I＝ 3BLv 3R
解析 在动生电动势 E＝Blv 中，B、l 和 v 三个物理量必须两两垂直，其中 l 必须为有效长度，在该题 中，B 与 L 垂直，B 与 v 垂直，但 v 与 L 不垂直，此时 l 在与 v 垂直的方向上的投影就是 L 的有效长度， 3BLv 3 E 也就是 l＝L· sin60° ，所以电动势 E＝ BLv，由欧姆定律 I＝ 可知感应电流 I＝ ，B 选项是正确的， 2 R 2R A、C、D 三个选项是错误的。
必考部分
第9章
电磁感应
第 2讲
法拉第电磁感应定律 象
自感现
板块一 主干梳理· 对 点激活
知识点 1 1.感应电动势
法拉第电磁感应定律 Ⅱ
完整word版高中物理电磁感应专题复习
高考综合复习——电磁感应专题复习一电磁感应基础知识、自感和互感责编：郭金娟审稿：李井军编稿：郁章富总体感知知识网络考纲要求内要I电磁感应现I磁通II法拉第电磁感应定II 楞次定律I自感、涡流命题规律1．从近五年的高考试题可以看出，本专题内容是高考的重点，每年必考，命题频率较高的知识点有：感应电流的产生条件、方向判断和感应电动势的计算；电磁感应现象与磁场、电路、力学、能量等知识相联系的综合题及感应电流（或感应电动势）的图象问题，在高考中时常出现。
2．本专题在高考试卷中涉及的试题题型全面，有选择题、填空题和计算题，选择题和填空题多为较简单的题目，计算题试题难度大，区分度高，能很好地考查学生的能力，备受命题专家的青睐。
今后高考对本专题内容的考查可能有如下倾向：①判断感应电流的有无、方向及感应电动势的大小计算仍是高考的重点，但题目可能会变得更加灵活。
②力学和电学知识相结合且涉及能量转化与守恒的电磁感应类考题将继续扮演具有选拔性功能的压轴题。
复习策略1．左手定则与右手定则在使用时易相混，可采用“字形记忆法”：（1）通电导线在磁场中受安培力的作用，“力”字的最后一撇向左，用左手定则；（2）导体切割磁感线产生感应电流，“电”字最后一钩向右，用右手定则；总之，可简记为力“左”电“右”。
2．矩形线框穿越有界匀强磁场问题，涉及楞次定律（或右手定则）、法拉第电磁感应定律、磁场对电路的作用力、含电源电路的计算等知识，综合性强，能力要求高，这也是命题热点。
3．电磁感应图象问题也是高考常见的题型之一；滑轨类问题是电磁感应中的典型综合性问题，涉及的知识多，与力学、静电场、电路、磁场及能量等知识综合，能很好的考察考生的综合分析能力。
本章知识在实际中应用广泛，如日光灯原理、磁悬浮原理、电磁阻尼、超导技术应用等，有些问题涉及多学科知识，不可轻视。
第一部分电磁感应现象、楞次定律知识要点梳理知识点一——磁通量▲知识梳理1．定义磁感应强度B与垂直场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量，。
高考物理电磁感应知识点梳理-精选教育文档
高考物理电磁感应知识点梳理物理是人们对无生命自然界中物质的转变的知识做出规律性的总结的学科。
查字典物理网为大家推荐了高考物理电磁感应知识点，请大家仔细阅读，希望你喜欢。
1.电磁感应现象电磁感应现象：利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。
(1)产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化，即0。
(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，线路中就有感应电动势。
产生感应电动势的那部分导体相当于电源。
(3)电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合，则有感应电流，回路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流。
2.磁通量(1)定义：磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量，定义式：=BS。
如果面积S与B不垂直，应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S，即=BS，国际单位：Wb求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数。
任何一个面都有正、反两个面;磁感线从面的正方向穿入时，穿过该面的磁通量为正。
反之，磁通量为负。
所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和。
3.楞次定律(1)楞次定律：感应电流的磁场，总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定，而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况，此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便。
(2)对楞次定律的理解①谁阻碍谁---感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量。
②阻碍什么---阻碍的是穿过回路的磁通量的变化，而不是磁通量本身。
③如何阻碍---原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即增反减同。
④阻碍的结果---阻碍并不是阻止，结果是增加的还增加，减少的还减少。
(3)楞次定律的另一种表述：感应电流总是阻碍产生它的那个原因，表现形式有三种：①阻碍原磁通量的变化;②阻碍物体间的相对运动;③阻碍原电流的变化(自感)。
2017届高考物理一轮总复习 必修部分 第9章 电磁感应 热点专题系列10 电磁感应中的三类图象问题课件
热点集训
1.[2015· 邢台模拟]如图所示， 两条水平放置的长直金属导轨间距为 l， 左端与阻值为 R 的定值电阻相连， 金属直杆 ab 和 cd 的电阻阻值各为 R，两端刚好能与导轨接触。ab、cd 两杆用绝缘细线连接，间距为 l，ab 杆右侧 l 处有一宽度为 l 的匀强磁场区域，磁感应强度大小为 B，方向垂直于导轨所在平面向里。若金属导 轨电阻忽略不计，两金属杆和导轨始终接触良好，当两杆始终以恒定速度 v 向右运动时，用 Icd 表示金属棒 cd 流过的电流(c→d 为电流的正方向)、用 Ucd 表示金属棒 cd 两端的电势差，正确描述 Icd、Ucd 随位移变化 的图象是( )
A．小车的水平长度 l＝15 cm B.磁场的宽度 d＝35 cm C.小车的位移 x＝10 cm 时线圈中的电流 I＝7 A D.线圈通过磁场的过程中线圈产生的热量 Q＝1.92 J
解析 小车在进磁场前做匀速直线运动，进入的过程中，由于受安培力的作用，做减速运动，完全进入 后，又开始做匀速直线运动，所以从乙图中可知小车的水平长度 l＝15－5＝10 cm，A 选项是错误的。当小 车离开磁场时，小车又开始受安培力作用，做减速运动，直到小车完全离开磁场后，又开始做匀速直线运 动，所以磁场的宽度 d＝30 cm－5 cm＝25 cm，B 选项是错误的。小车的位移 x＝10 cm 时，v＝7 m/s，由 nBhv 法拉第电磁感应定律可知 I＝ ＝7 A，C 选项是正确的。线圈通过磁场的过程中，由能量守恒可知产生 R 1 1 的热量 Q＝ (M＋m)v2 － (M＋m)v2 1 2＝5.46 J，D 选项是错误的。 2 2
解析 因圆环进入磁场切割磁感线的弧长先变大后变小，故产生的感应电动势和感应电流先变大后变 小，D 错误；由楞次定律知，当 0<x<L 进磁场时，穿过圆环的磁通量增大，产生的感应电流方向为逆时针； 当 L<x<2L 出磁场时，穿过圆环的磁通量减小，产生的感应电流方向为顺时针，B、C 错误，A 正确。
高考物理大一轮复习 高考热点探究9 第九章 电磁感应课
• (2)若方框下落过程中产生的电动势E与下落高度y的关系如 图9－9乙所示，求方框下落H高度时产生的内能．
图 9－9 【答案】(1)见解析 (2)mgH－m23kR4L2g82
【解析】(1)因为方框各条边中的电流大小相等，根据对称 性可知方框在水平方向所受合力为 0，沿水平方向做匀速运动．
板相距 l2.一根电阻为 r 的细导体棒 CD，导体棒与导轨接触良好，不计
平衡，洛伦兹力提供
导轨和导线的电阻．若导体棒 CD 以速率 v 向右匀速运动时，在平行金 向心力．
属板 a、b 之间有一个带电液滴恰好在竖直平面内做匀速圆周运动．则
规 2．导体棒向右做切
(1)液滴带什么电？为什么？
范 割磁感线运动，产生
v＝ v20＋mk24RL28g2，
方向与 x 轴所成夹角为 arctan
mRg v0k2L4.
(2)由题乙图可得方框下落 H 高度时做匀速运动
由能量守恒定律得： Q＝mgH＋12mv20－12mv2，Q＝mgH－m23kR4L2g82.
2．(2015 年佛山模拟)如图 9－10 所示，在 xoy 平面内存在 B＝2T 的匀强磁场，OA 与 OCA 为置于竖直平面内的光滑金 属导轨，其中 OCA 满足曲线方程 x＝0.5sinπ5y(m)，C 为导轨的 最右端，导轨 OA 与 OCA 相交处的 O 点和 A 点分别接有体积 可忽略的定值电阻 R1＝6 Ω 和 R2＝12 Ω.现有一长 L＝1 m、质 量 m＝0.1 kg 的金属棒在竖直向上的外力 F 作用下，以 v＝2 m/s 的速度向上匀速运动，设棒与两导轨接触良好，除电阻 R1、 R2 外其余电阻不计，求：
量，要用对应的符号表示出来，绝对 不能用同一个符号来表示多个不同 的量．必要时可在符号后加下标来区 分．如本题的 E1 和 E2、l1 和 l2.
高考物理电磁感应总复习课件1共51页文档
点评：解答此类题的关键：
(1)正确理解通电自感和断电自感现象中自感电动势对“原 电流的变化”的阻碍作用，即延缓原电流的变化．
(2)纯电感线圈在电流稳定时相当于一根短路导线，非纯电 感线圈在电流稳定时相当于一定值电阻．
跟踪训练3 如图所示电路，多匝线圈的电阻和电池的
内阻均可以忽略，两个电阻的阻值都是R，电键K原来打开
3．互感现象：两个互相靠近的线圈(两线圈的导线并没有直 接相连)，当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的 ________，会在另一个线圈中产生________，这种现象称 为互感．互感现象产生的感应电动势，称为互感电动 势．变压器就是利用互感现象制成的．
4．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________，这种电流像水中的漩涡叫涡流．
2．磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ、磁通量的变化率
ΔΔΦt 的意义
(1)磁通量Φ是穿过某一面积的磁感线的条数；磁通量
的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1，表示磁通量变化的多少，并不涉及
这种变化所经历的时间；磁通量的变化率
ΔΦ Δt
，表示磁通量
变化的快慢．
(2)当磁通量Φ很大时，磁通量的变化量ΔΦ可能很小．同理， 当磁通量的变化量ΔΦ很大时，若经历的时间很长，则磁通 量的变化率也可能较小．
感线，则感应电动势的大小为E＝BL·12
ωL＝
1 2
BL2ω(平均速
度取中点位置，此位置的线速度为12ωL)．
三、自感和互感、涡流
1．自感现象：导体本身的________发生变化在它本身产 生的电磁感应现象叫自感现象．自感现象中产生的电动势 叫自感电动势，E＝________，L为线圈的自感系数．
南方新高考高考物理一轮总复习专题九电磁感应中的图象问题课件新人教版
例 1：(2014 年新课标卷Ⅰ)如图Z9-1 甲所示，线圈 ab、cd 绕在同一软铁芯上，在 ab 线圈中通以变化的电流(diànliú)，用示波器测 得线圈 cd 间电压如图乙所示.已知线圈内部的磁场与流经线圈
中，可能(kěnéng)正确的是()
的电流(diànliú)成正比，则下列描述线圈 ab 中电流(diànliú)随时间变化关系的图
答案(dá àn)：BCD
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第十页，共13页。
例3：(多选)在运动会上的100 m赛跑跑道两侧设有跟踪仪，其原 理如图Z93甲所示，水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置， 间距(jiān jù)为L＝0.5 m，一端通过导线与阻值为R＝0.5 Ω的电阻连接； 导轨上放一质量为m＝0.5 kg的金属杆，金属杆与导轨的电阻忽略不计； 匀强磁场方向竖直向下.用与导轨平行的拉力F作用在金属杆上，使杆 运动.当改变拉力的大小时，相对应的速度v也会变化，从而使跟踪仪 始终与运动员保持一致.已知v和F的关系如图乙所示.(取重力加速度g ＝10 m/s2)则( )
2.解决这类问题的基本(jīběn)方法
变化的图象(tú xiànɡ)，即 E-x 图象(tú xiànɡ)和 I-x 图象(tú xiànɡ).
(1)明确图象的种类，是 B-t 图象还是Φ-t 图象，或者 E-t 图 象、I-t 图象等.
第二页，共13页。
(2)分析(fēnxī)电磁感应的具体过程. (3)结合法拉第电磁感应定律(dìnglǜ)、欧姆定律(dìnglǜ)、牛顿运动
图 Z9-1
第五页，共13
答案(dá àn)：C
第六页，共13页。
突破(tūpò图)二象(tú xiànɡ)的转换 由一种电磁感应的图象分析求解出对应的
高考物理新增分大一轮复习 第九章 电磁感应 第1讲 电磁感应讲义(含解析)-人教版高三全册物理教案
电磁感应考试内容X 围及要求 高考统计高考命题解读内容要求 说明 2015 2016 2017 2018 高考对本章内容考查命题频率较高，以选择题和计算题形式出题，难度一般在中档或中档以下.(1)楞次定律、右手定则、左手定则的应用.(2)与图象结合考查电磁感应现象.(3)通过“杆＋导轨”模型，“线圈穿过有界磁场”模型，考查电磁感应与力学、电路、能量等知识的综合应用.ⅠⅡ43.法拉第电磁感应定律 楞次定律Ⅱ限于导线方向与磁场方向、运动方向垂直的情况T 13T 6、T 13 T 13T 944.自感涡流Ⅰ第1讲 电磁感应现象 楞次定律一、磁通量1.概念：在磁感应强度为B 的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积S 与B 的乘积.2.公式：Φ＝BS .3.适用条件： (1)匀强磁场.(2)S 为垂直磁场的有效面积. 标量(填“标量”或“矢量”).5.物理意义：相当于穿过某一面积的磁感线的条数.如图1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，则图1(1)通过矩形abcd的磁通量为BS1cosθ或BS3.(2)通过矩形a′b′cd的磁通量为BS3.(3)通过矩形abb′a′的磁通量为0.6.磁通量变化量：ΔΦ＝Φ2－Φ1.二、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做电磁感应.2.条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化.例如：闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动.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.自测1(多选)下列说法正确的是( )A.闭合电路内只要有磁通量，就有感应电流产生B.穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中不一定有感应电流产生C.线框不闭合时，即使穿过线框的磁通量发生变化，线框中也没有感应电流产生D.当导体切割磁感线时，一定产生感应电动势答案CD三、感应电流方向的判定(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X围：一切电磁感应现象.(1)内容：如图2，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.图2(2)适用情况：导线切割磁感线产生感应电流.自测2如图3所示，一圆形金属线圈放置在水平桌面上，匀强磁场垂直桌面向下，过线圈上A点作切线OO′，OOOO′为轴翻转180°的过程中，线圈中电流方向( )图3A→B→C→AA→C→B→AA→C→B→A，再为A→B→C→AA→B→C→A，再为A→C→B→A答案 A解析在线圈以OO′为轴翻转90°的过程中，穿过线圈正面向里的磁通量逐渐减小，则感应电流产生的磁场垂直桌面向下，由右手螺旋定则可知感应电流方向为A→B→C→A；线圈以OO′为轴由90°翻转到180°的过程中，穿过线圈反面向里的磁通量逐渐增加，则感应电流产生的磁场垂直桌面向上，由右手螺旋定则可知感应电流方向仍然为A→B→C→A，A正确.命题点一对磁通量的理解例1(2017·某某单科·1)如图4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( )图4A.1∶1B.1∶2C.1∶4D.4∶1 答案 A变式1 如图5所示，正方形线圈abcd 位于纸面内，边长为L ，匝数为N ，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，磁感应强度为B ，此时穿过线圈的磁通量为Φ，若线圈绕OO ′轴逆时针(从下向上看)转过60°的过程中，磁通量的变化量为ΔΦ，则Φ和ΔΦ的大小是( )图5A.BL 22，BL 24B.NBL 22，NBL 24C.BL 2，BL 22D.NBL 2，NBL 22答案 A命题点二 电磁感应现象的理解和判断常见的产生感应电流的三种情况例2 现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A 、线圈B 、电流计及开关按如图6所示连接.下列说法中正确的是( )图6A.开关闭合后，线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间，电流计指针均不会偏转C.开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度D.开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转答案 A解析开关闭合后，线圈A插入或拔出，都将造成线圈B处磁场的变化，因此线圈B处的磁通量发生变化，产生感应电流，故A正确；线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间均能引起线圈B中磁通量的变化而产生感应电流，故B错误；开关闭合后，只要移动滑片P，线圈B中磁通量就变化，从而产生感应电流，故C、D错误.变式2(2018·阜宁中学调研)如图7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( )图7A.ab向右运动，同时使θ减小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°<θ<90°)答案 A解析设此时回路面积为S，据题意，磁通量Φ＝BS cosθ，对A选项，S增大，θ减小，cosθ增大，则Φ增大，A正确.对B选项，B减小，θ减小，cosθ增大，Φ可能不变，B错误.对C选项，S减小，B增大，Φ可能不变，C错误.对D选项，S增大，B增大，θ增大，cosθ减小，Φ可能不变，D错误.故只有A正确.命题点三感应电流方向的判断(1)楞次定律中“阻碍”的含义：(2)应用楞次定律的思路：该方法只适用于切割磁感线产生的感应电流，注意三个要点：(1)掌心——磁感线穿入；(2)拇指——指向导体运动的方向；(3)四指——指向感应电流的方向.例3(2018·某某中学质检)如图8，有界匀强磁场中水平放置相互平行的金属导轨，导轨电阻不计，导轨上金属杆ab与导轨接触良好，磁感线垂直导轨平面向上(俯视图)，导轨与处于磁场外的大线圈M相接，欲使置于M内的小闭合线圈N产生顺时针方向感应电流，下列做法可行的是( )图8A.ab匀速向右运动B.ab加速向右运动C.ab加速向左运动D.ab匀速向左运动答案 C变式3abcd沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2(右)，则( )图9A.导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→aB.导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→aC.导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右D.导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左答案 D解析导线框进入磁场时，向外的磁通量增大，根据楞次定律可知感应电流方向为a→d→c→b→a，故A错误.导线框离开磁场时，向外的磁通量减小，感应电流方向为a→b→c→d→a，故B错误.导线框离开磁场时，由左手定则可知，受到的安培力方向水平向左，故C错误.导线框进入磁场时，由左手定则可知，受到的安培力方向水平向左，故D正确.命题点四楞次定律推论的灵活应用楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为：感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因，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(2018·某某市一模)如图10所示，铁芯上绕有线圈A和B，线圈A与直流电源、开关S连接，线圈B与理想发光二极管D相连，衔铁E连接弹簧K控制触头CA的自感，下列说法正确的是( )图10A.闭合S，D闪亮一下B.闭合S，C将会过一小段时间后接通C.断开S，D不会闪亮D.断开S，C将会过一小段时间后断开答案 D解析闭合S瞬间，穿过线圈B的磁通量增加，根据楞次定律“增反减同”，结合右手螺旋定则可知，线圈B所在回路的电流沿逆时针方向，而由于二极管顺时针方向导电，则D不会闪亮一下，线圈A中磁场立刻吸引街铁E，导致触头C即时接通，故A、B错误；断开S瞬间，穿过线圈B的磁通量要减小，根据楞次定律“增反减同”，结合右手螺旋定则可知，线圈B 所在回路的电流沿顺时针方向，则二极管处于导通状态，则D会闪亮，同时对线圈A有影响，阻碍其磁通量减小，那么C将会过一小段时间后断开，故C错误，D正确变式4(2018·海安中学月考)航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的.电磁驱动原理如图11所示，当固定线圈上突然通过直流电流时，线圈端点的金属环被弹射出去.现在在固定线圈左侧同一位置，先后放上用横截面积相等的铜和铝导线制成的形状、大小相同的两个闭合环，电阻率ρ铜<ρ铝.则合上开关S的瞬间( )图11A.电池正负极调换后，金属环不能向左弹射C.若将铜环放置在线圈右方，环将向左运动答案 B解析线圈中电流为右侧流入，磁场方向为向左，在闭合开关的过程中，磁场变强，则由楞次定律可知，从左侧看环中感应电流沿顺时针方向，故B正确；电池正负极调换后，金属环受力向左，故仍将向左弹出，故A错误；若环放在线圈右方，根据“来拒去留”可得，环将向右运动，故C错误；由于铜环的电阻较小，故铜环中感应电流较大，故铜环受到的安培力要大于铝环受到的安培力，故D错误.命题点五三定则一定律的应用安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的应用对比：基本现象因果关系应用规律运动电荷、电流产生磁场因电生磁安培定则磁场对运动电荷、电流有作用力因电受力左手定则部分导体做切割磁感线运动因动生电右手定则闭合回路磁通量变化因磁生电楞次定律例5(多选)(2018·苏锡常镇二模)如图12，一根足够长的直导线水平放置，通以向右的恒定电流，在其正上方Oa点无初速度释放，圆环在直导线所处的竖直平面内运动，经过最低点b和最右侧c后返回，则( )图12a到c的过程中圆环中的感应电流方向先顺时针后逆时针b到c的时间大于从c到b的时间b到c产生的热量大于从c到b产生的热量答案AD变式5(多选)(2018·某某中学期中)如图13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( )图13ACBA→ABCA→ACBAB.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是为向上→向下→向上D.线框所受安培力的合力为零，做自由落体运动答案AB解析根据安培定则，通电直导线的磁场在导线上方方向向外，在导线下方方向向里；离导线近的地方磁感应强度大，离导线远的地方磁感应强度小.线框从上向下靠近导线的过程，向外的磁感应强度增加，根据楞次定律，线框中产生顺时针方向的电流；穿越导线时，上方向外的磁场和下方向里的磁场叠加，先是向外的磁通量减小，之后变成向里的磁通量增大，根据楞次定律，线框中产生逆时针方向的电流.向里的磁通量变成最大后，继续向下运动，向里的磁通量又逐渐减小，这时线框中的电流又变成了顺时针方向，故A正确；根据A中的分析可知，当线框中的磁通量为零时，线框中有逆时针方向的感应电流，故B正确；根据楞次定律可知，线框受到的安培力的方向始终向上，故C、D错误.1.(2017·某某市考前模拟)下列各图所描述的物理情境中，没有感应电流的是( )答案 A解析开关S闭合稳定后，穿过线圈N的磁通量保持不变，线圈N不产生感应电流，故A符合题意；磁铁向铝环A靠近，穿过铝环A的磁通量在增大，铝环A中产生感应电流，故B不符合题意；金属框从A向B运动，穿过金属框的磁通量时刻在变化，金属框中产生感应电流，故C不符合题意；铜盘在磁场中按题图所示方向转动，铜盘的一部分切割磁感线，电阻R中产生感应电流，故D不符合题意.2.(多选)(2018·某某中学模拟)如图14所示为两同心圆环，当有一有界匀强磁场恰好完全垂直穿过A环面时，A环面磁通量为Φ1，此时B环面磁通量为Φ2，若将其匀强磁场改为一条形磁铁，垂直穿过A环面，此时A环面的磁通量为Φ3，B环面磁通量为Φ4，有关磁通量的大小说法正确的是( )图14A.Φ1<Φ2B.Φ1＝Φ2C.Φ3>Φ4D.Φ3<Φ4答案BC解析根据题意，当有界匀强磁场穿过A环面时，穿过两个环面的磁感线条数相等，故磁通量相等，故A错误，B正确；根据磁感线的分布情况可知，如果磁铁内部穿过环面的磁感线方向向外，则外部磁感线方向向内.由于磁感线是闭合曲线，磁铁内部的磁感线条数等于磁铁外部磁感线的总条数，而磁铁外部磁感线分布在无限大的空间，所以穿过环面的磁铁外部向内的磁感线将磁铁内部向外的磁感线抵消一部分，A的面积小，抵消较小，则磁通量较大，所以Φ3>Φ4，同理，如果磁铁内部穿过环面的磁感线方向向内，也可得出结论Φ3＞Φ4，故C正确，D错误.3.如图15所示，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距.两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流，若( )图15A.金属环向上运动，则环中产生顺时针方向的感应电流B.金属环向下运动，则环中产生顺时针方向的感应电流C.金属环向左侧直导线靠近，则环中产生逆时针方向的感应电流D.金属环向右侧直导线靠近，则环中产生逆时针方向的感应电流答案 D解析两个直导线之间的磁场是对称的，金属环在中间时，通过金属环的磁通量为零，金属环上下运动的时候，穿过金属环的磁通量不变，不会有感应电流产生，故A、B错误；金属环向左侧直导线靠近，则穿过金属环的磁场垂直纸面向外并且增强，根据楞次定律可得，环上的感应电流方向为顺时针，故C错误；金属环向右侧直导线靠近，则穿过金属环的磁场垂直纸面向里并且增强，根据楞次定律可得，环上的感应电流方向为逆时针，故D正确.4.如图16，ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导线框，E是电源，当滑动变阻器R的滑片P自左向右滑行时，线框ab将( )图16D.发生转动，但电源极性不明，无法确定转动方向答案 B1.下列说法中正确的是( )A.当穿过某个面的磁通量等于零时，该区域的磁感应强度一定为零B.磁感应强度的方向一定与通电导线所受安培力方向、直导线方向都垂直C.感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果答案 C解析当磁场与平面平行时，磁通量为零，而磁感应强度不为零，故A错误；根据左手定则可知，安培力一定与磁感应强度及电流方向垂直，但磁场方向不一定与直导线方向垂直，故B错误；感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果，故C正确；洛伦兹力对电荷不做功，因此不改变运动电荷的速度大小，但可以改变速度的方向，故D错误.2.(2018·海安中学段考)下列图中能产生感应电流的是( )答案 B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，电路闭合，且垂直磁感线的平面的面积增大，即闭合电路的磁通量增大，有感应电流；C中，穿过闭合圆环的磁感线相互抵消，磁通量恒为零，无感应电流；D中，闭合回路中的磁通量不发生变化，无感应电流.3.(2018·如东县质量检测)物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”.如图1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，经重复实验，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( )图1答案 D解析无论实验用的是交流电还是直流电，闭合开关S的瞬间，穿过套环的磁通量均增加，只要套环的材料是导体，套环中就能产生感应电流，套环就会跳起.如果套环是用塑料做的，则不能产生感应电流，也就不会受安培力作用而跳起.选项D正确.4.如图2所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的S极朝下，在将磁铁的S极插入线圈的过程中，下列说法正确的是( )图2b到a，线圈与磁铁相互排斥a到b，线圈与磁铁相互排斥a到b，线圈与磁铁相互吸引b到a，线圈与磁铁相互吸引答案 A解析当磁铁向下运动时，穿过线圈的磁通量变大，条形磁铁磁场方向向上，所以感应电流产生的磁场方向向下，根据右手螺旋定则，通过电阻的电流方向为b→a.根据楞次定律中“来拒去留”规律可判断线圈对磁铁有阻碍作用，故线圈与磁铁相互排斥，故A正确，B、C、D 错误.5.(2018·某某百校12月大联考)现代科学研究中常用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场加速电子的设备.电子感应加速器主要由上、下电磁铁磁极和环形真空室组成.当电磁铁绕组通以变化的电流时会产生变化的磁场，穿过真空盒所包围的区域内的磁通量也随时间变化，这时真空盒空间内就产生感应涡旋电场，电子将在涡旋电场作用下得到加速.如图3所示(上边部分为侧视图，下边部分为真空室的俯视图)，若电子被“约束”在半径为R的圆周上运动，当电磁铁绕组通有图中所示的电流时( )图3B.保持电流的方向不变，当电流减小时，电子将加速C.保持电流的方向不变，当电流增大时，电子将加速答案 C6.(2018·如皋市质检)如图4甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i 随时间t 的变化关系如图乙所示.在0～T 2时间内，直导线中电流向上，则在T2～T 时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力的合力方向分别是( )图4A.顺时针，向左B.逆时针，向右C.顺时针，向右D.逆时针，向左答案 B解析 在0～T 2时间内，直导线中电流向上，由题图乙知，在T2～T 时间内，直导线中电流方向也向上，根据安培定则知，导线右侧磁场的方向垂直纸面向里，电流逐渐增大，则磁场逐渐增强，根据楞次定律，金属线框中产生逆时针方向的感应电流.根据左手定则，金属线框左边受到的安培力方向向右，右边受到的安培力方向向左，离导线越近，磁场越强，受到的安培力越大，则左边受到的安培力大于右边受到的安培力，所以金属线框所受安培力的合力方向向右，故B 正确，A 、C 、D 错误.7.(2019·射阳二中模拟)如图5，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TPQ 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5A.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 中沿顺时针方向答案 D解析 金属杆PQ 突然向右运动，在运动开始的瞬间，闭合回路PQRS 中磁场方向垂直纸面向里，磁通量增大，由楞次定律可判断，闭合回路PQRS中感应电流产生的磁场垂直纸面向外，由安培定则可判断感应电流方向为逆时针；由于闭合回路PQRS中感应电流产生的磁场方向垂直纸面向外，与原磁场方向相反，则T中磁通量减小，由楞次定律可判断，T中感应电流产生的磁场方向垂直纸面向里，由安培定则可知T中感应电流方向为顺时针，选项D正确. 8.如图6所示，一个N极朝下的条形磁铁竖直下落，恰能穿过水平放置的固定矩形导线框，则( )图6A.磁铁经过位置①时，线框中感应电流沿abcd方向；经过位置②时，沿adcb方向B.磁铁经过位置①时，线框中感应电流沿adcb方向；经过位置②时，沿abcd方向C.磁铁经过位置①和②时，线框中感应电流都沿abcd方向D.磁铁经过位置①和②时，线框中感应电流都沿adcb方向答案 A解析当磁铁经过位置①时，穿过线框的磁通量向下且不断增加，由楞次定律可确定感应电流的磁场方向向上，阻碍原磁通量的增加，根据安培定则可判定感应电流应沿abcd方向.同理可判断当磁铁经过位置②时，感应电流沿adcb方向，故选A.9.(2018·某某一模)如图7所示为电磁驱动器的原理图.其中①为磁极，它被固定在电动机②的转轴上，金属圆盘③可以绕中心轴转动，圆盘与转轴间的阻力较小.整个装置固定在一个绝缘支架④上.当电动机转动时，金属圆盘也将转动起来.下列有关说法中正确的是( )图7A.金属圆盘转动的方向和磁极的转动方向相同，转速小于磁极的转速B.金属圆盘转动的方向和磁极的转动方向相同，转速等于磁极的转速C.将金属圆盘换成绝缘盘，它也会跟着磁极转动D.当电动机突然被卡住不转时，金属圆盘将转动较长时间才会停下来答案 A解析根据楞次定律可知，为阻碍磁通量变化，金属圆盘与磁极的转动方向相同，但快慢不一，金属圆盘的转速一定比磁极的转速小，故A正确，B错误；将金属圆盘换成绝缘盘，盘中没有感应电流，不受安培力，不会跟着磁极转动，故C错误；当电动机突然被卡住不转时，由于金属圆盘产生感应电流，受到安培力，而安培力将阻碍金属圆盘与磁极间的相对运动，所以金属圆盘很快会停下来，故D错误.10.(2018·东台创新学校月考)如图8所示，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕圆心O在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a沿( )图8答案 D解析分析A选项，当带正电的绝缘圆环a逆时针加速旋转时，相当于逆时针方向电流，并且在增大，根据右手螺旋定则，其内(金属圆环a内)有垂直纸面向外的磁场，其外(金属圆环b处)有垂直纸面向里的磁场，并且磁场的磁感应强度在增大，金属圆环b包围的面积内的磁场的总磁感应强度是垂直纸面向外(因为向外的比向里的磁通量多，向外的是全部，向里的是部分)而且增大，根据楞次定律，b中产生的感应电流的磁场垂直纸面向里，所以b中产生顺时针方向的感应电流，且受到向外的磁场力，有扩X的趋势，所以A错误；同样的方法可分析B选项，圆环b中产生逆时针方向电流，具有收缩趋势，C选项，圆环b中产生顺时针方向电流，具有扩X趋势，选项B、C错误；而D选项，b中产生顺时针方向的感应电流，具有收缩趋势，所以D正确.。
高考物理新电磁学知识点之电磁感应知识点总复习附答案解析
高考物理新电磁学知识点之电磁感应知识点总复习附答案解析一、选择题1．如图所示，一个边长为2L的等腰直角三角形ABC区域内，有垂直纸面向里的匀强磁场，其左侧有一个用金属丝制成的边长为L的正方形线框abcd，线框以水平速度v匀速通过整个匀强磁场区域，设电流逆时针方向为正。
则在线框通过磁场的过程中，线框中感应电流i随时间t变化的规律正确的是A．B．C．D．2．如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用0.3 s时间拉出，外力所做的功为W1，通过导线截面的电荷量为q1；第二次用0.9 s时间拉出，外力所做的功为W2，通过导线截面的电荷量为q2，则( )A．W1<W2，q1<q2B．W1<W2，q1＝q2C．W1>W2，q1＝q2D．W1>W2，q1>q2 3．如图所示，MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距l为0.4m，电阻不计。
导轨所在平面与磁感应强度B为0.5T的匀强磁场垂直。
质量m为6.0×10-3kg电阻为1Ω的金属杆ab始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触。
导轨两端分别接有滑动变阻器R2和阻值为3.0Ω的电阻R1。
当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑，整个电路消耗的电功率P为0.27W。
则（）A．ab稳定状态时的速率v=0.4m/sB．ab稳定状态时的速率v=0.6m/sC．滑动变阻器接入电路部分的阻值R2=4.0ΩD．滑动变阻器接入电路部分的阻值R2=6.0Ω4．如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。
A和B是两个完全相同的小灯泡。
下列说法正确的是（）A．接通开关S瞬间，A灯先亮，B灯不亮B．接通开关S后，B灯慢慢变亮C．开关闭合稳定后，突然断开开关瞬间，A灯立即熄灭、B灯闪亮一下D．开关闭合稳定后，突然断开开关瞬间，A灯、B灯都闪亮一下5．下列关于教材中四幅插图的说法正确的是（）A．图甲是通电导线周围存在磁场的实验。
南方新高考2017年高考物理一轮总复习 专题九 电磁感应 新人教版
专题九电磁感应第1讲电磁感应现象楞次定律一、单项选择题1.(2014年江苏连云港摸底)如图K911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，且AB、OO′所在平面与线圈平面垂直.若要在线圈中产生abcda方向的感应电流，可行的做法是( )图K911A.AB中电流I逐渐增大B.AB中电流I先增大后减小C.AB正对OO′，逐渐靠近线圈D.线圈绕OO′轴逆时针转动90°(俯视)2.如图K912所示，开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直，且一半在磁场内，一半在磁场外，若要使线框中产生感应电流，下列办法中可行的是( )图K912①将线框向左拉出磁场；②以ab边为轴转动(小于90°)；③以ad边为轴转动(小于60°)；④以bc边为轴转动(小于60°)A.①②③B.②③④C.①②④D.①②③④3.(2014年新课标卷Ⅰ)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4.(2014年广东肇庆质检改编)如图K913所示，在载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨A、B，导轨与直导线平行且在同一水平面内，在导轨上有两根可自由滑动的导体棒ab和cd.当载流直导线中的电流逐渐减弱时，下列说法正确的是( )图K913A.ab中感应电流的方向由a到bB.cd受到的安培力向左C.相向运动，相互靠近D.相背运动，相互远离5.北半球地磁场的竖直分量向下.如图K914所示，在北京某中学实验室的水平桌面上，放置着边长为L的正方形闭合导体线圈abcd，线圈的ab边沿南北方向，ad边沿东西方向.下列说法中正确的是( )图K914A.若使线圈向东平动，则a点的电势比b点的电势高B.若使线圈向北平动，则a点的电势比b点的电势低C.若以ab边为轴将线圈向上翻转，则线圈中的感应电流方向为a→b→c→d→aD.若以ab边为轴将线圈向上翻转，则线圈中的感应电流方向为a→d→c→b→a6.(2015年河北唐山月考)经过不懈的努力，法拉第终于在1831年8月29日发现了“磁生电”的现象，他把两个线圈绕在同一个软铁环上(如图K915所示)，一个线圈A连接电池与开关，另一线圈B闭合并在其中一段直导线附近平行放置小磁针.法拉第可观察到的现象有( )图K915A.当合上开关，A线圈接通电流瞬间，小磁针偏转一下，随即复原B.只要A线圈中有电流，小磁针就会发生偏转C.A线圈接通后其电流越大，小磁针偏转角度也越大D.当开关打开，A线圈中电流中断瞬间，小磁针会出现与A线圈接通电流瞬间完全相同的偏转7.关于感应电流，下列说法正确的有( )A.只要穿过闭合电路的磁通量不为零，闭合电路中就有感应电流产生B.穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内一定有感应电流产生C.线圈不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感应电流D.只要闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，电路中就一定有感应电流产生二、多项选择题8.(2014年上海卷)如图K916所示，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.则磁场( )图K916A.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9.(2015年江苏泰州期末)如图K917甲所示，螺线管内有一平行于轴线的磁场，规定图中箭头所示方向为磁感应强度B的正方向，螺线管与U型导线框cdef相连，导线框cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导线框cdef在同一平面内，当螺线管内的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化时，下列选项中正确的是( )图K917A.在t1时刻，金属圆环L内的磁通量最大B.在t2时刻，金属圆环L内的磁通量最大C.在t1～t2时间内，金属圆环L内有逆时针方向的感应电流D.在t1～t2时间内，金属圆环L有收缩的趋势10.绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环，线圈与电源、电键相连，如图K918所示.线圈上端与电源正极相连，闭合电键的瞬间，铝环向上跳起.若保持电键闭合，则( )图K918A.铝环不断升高B.铝环停留在某一高度C.铝环跳起到某一高度后将回落D.如果电源的正、负极对调，观察到的现象不变三、非选择题11.磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为2l的正方形范围内，有一个电阻为R、边长为l的正方形导线框abcd，沿垂直于磁感线方向，以速度v匀速通过磁场，如图K919所示.从ab边进入磁场起计时：(1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象.(2)说明线框中感应电流的方向.图K91912.(2015年江苏泰州模拟)如图K9110所示，在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4m、质量为6×10－2kg的通电直导线，电流大小I＝1 A，方向垂直于纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4 T、方向竖直向上的磁场中.设t＝0时，B＝0，则需要多长时间，斜面对导线的支持力为零？(g取10 m/s2)图K9110第2讲法拉第电磁感应定律自感和涡流一、单项选择题1.(2015年广东深圳联考)如图K921所示，将条形磁铁插入闭合线圈，第一次用时0.2 s，第二次用时0.5 s，并且两次磁铁的起始和终止位置相同，则( )图K921A.第一次线圈中的磁通量变化较大B.第一次电流表G的最大偏转角较大C.第二次电流表G的最大偏转角较大D.若断开开关K，电流表G均不偏转，故两次线圈两端均无感应电动势2.(2013年安徽卷)如图K922所示，足够长的平行金属导轨倾斜放置，倾角为37°，宽度为0.5 m，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为1 Ω.一导体棒MN垂直于导轨放置，质量为0.2 kg，接入电路的电阻为1 Ω，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为0.5.在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为0.8 T.将导体棒MN由静止释放，运动一段时间后，小灯泡稳定发光，此后导体棒MN的运动速度及小灯泡消耗的电功率分别为(重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6)( )图K922A.2.5 m/s,1 WB.5 m/s,1 WC.7.5 m/s,9 WD.15 m/s,9 W3.如图K923所示，a、b是用同种规格的铜丝做成的两个同心圆环，两环半径之比为2∶3，其中仅在a 环所围区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场.当该匀强磁场的磁感应强度均匀增大时，a 、b 两环内的感应电动势大小和感应电流大小之比分别为( )图K923A.1∶1,3∶2B.1∶1,2∶3C.4∶9,2∶3D.4∶9,9∶44.(2014年广东惠州一调)如图K924所示，单匝圆形金属线圈电阻恒定不变，在线圈的圆形区域内有垂直向里的匀强磁场，在时间t 内要使线圈中产生大小、方向恒定不变的电流，匀强磁场的磁感应强度应按下列选项中哪种情况变化？( )图K924A B C D5.(2015年海南卷)如图K925所示，空间有一匀强磁场，一直金属棒与磁感应强度方向垂直，当它以速度v 沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动势大小ε，将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折弯，置于与磁感应强度相垂直的平面内，当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v 运动时，棒两端的感应电动势大小为ε′，ε′ε则等于( )图K925A.12B.22C.1D. 2 6.(2015年重庆卷)如图K926为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为n ，面积为S .若在t 1到t 2时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由B 1均匀增加到B 2，则该段时间线圈两端a 和b 之间的电势差φa －φb ( )图K926A.恒为nS B 2－B 1t 2－t 1B.从0均匀变化到nS B 2－B 1t 2－t 1C.恒为－nS B 2－B 1t 2－t 1D.从0均匀变化到－nS B 2－B 1t 2－t 1 7.(2015年福建卷)如图K927，由某种粗细均匀的总电阻为3R 的金属条制成的矩形线框abcd ，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B 中.一接入电路的电阻为R 的导体棒PQ ，在水平拉力作用下沿ab 、dc 以速度v 匀速滑动，滑动过程中PQ 始终与ab 垂直，且与线框接触良好，不计摩擦.在PQ 从靠近ad 处向bc 滑动的过程中( )图K927A.PQ 中电流先增大后减小B.PQ 两端电压先减小后增大C.PQ 上拉力的功率先减小后增大D.线框消耗的电功率先减小后增大二、多项选择题8.如图K928所示，电灯的灯丝电阻为2 Ω，电池电动势为2 V ，内阻不计，线圈匝数足够多，其直流电阻为3 Ω.先合上电键K ，过一段时间突然断开K ，则下列说法中错误的有( )图K928A.电灯立即熄灭B.电灯先变暗再逐渐熄灭C.电灯中电流方向与K 断开前方向相同D.电灯中电流方向与K 断开前方向相反9.如图K929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( )图K929A.穿过回路的磁通量为零B.回路中感应电动势大小为2Blv 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反10.(2014年广东珠海二模)如图K9210所示，在磁感应强度为B 、方向竖直向下的匀强磁场中，有一水平放置的U 形导轨，导轨左端连接一阻值为R 的电阻，导轨电阻不计.导轨间距离为L ，在导轨上垂直放置一根金属棒MN ，与导轨接触良好，电阻为r ，用外力拉着金属棒向右以速度v 做匀速运动.则金属棒运动过程中( )图K9210A.金属棒中的电流方向为由N 到MB.电阻R 两端的电压为BLvC.金属棒受到的安培力大小为B 2L 2v r ＋RD.电阻R 产生焦耳热的功率为B 2L 2v 2R三、非选择题11.(2015年广东珠海期末)如图K9211所示，在平面直角坐标系xOy 的第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场.一质量为m ＝5.0×10－8 kg 、电量为q ＝1.0×10－6 C 的带电粒子，从静止开始经U 0＝10 V 的电压加速后，从P 点沿图示方向进入磁场，已知OP ＝30 cm ，(粒子重力不计，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，求：(1)带电粒子到达P 点时速度v 的大小.(2)若磁感应强度B ＝2.0 T ，粒子从x 轴上的Q 点离开磁场，求OQ 的距离.(3)若粒子不能进入x 轴上方，求磁感应强度B ′满足的条件.图K921112.(2014年广东清远模拟)如图K9212所示，AB 、CD 是处在方向垂直纸面向里、磁感应强度为B 1的匀强磁场中的两条金属导轨(足够长)，导轨宽度为d ，导轨通过导线分别与平行金属板M、N相连，有一与导轨垂直且始终接触良好的金属棒ab以某一速度沿着导轨做匀速直线运动.在y轴的右方有一磁感应强度为B2的方向垂直纸面向外的匀强磁场，在x轴的下方有一场强为E的方向平行于x轴向右的匀强电场.现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子在M板由静止经过平行金属板MN，然后以垂直于y轴的方向从F处沿直线穿过y轴，而后从x轴上的G处以与x轴正向夹角为60°的方向进入电场和磁场叠加的区域，最后到达y 轴上的H点.已知OG长为l，不计粒子的重力.求：(1)金属棒ab做匀速直线运动时速度的大小v0?(2)粒子到达H点时的速度多大？(3)要使粒子不能回到y轴边界，电场强度E应满足什么条件？图K9212第3讲 电磁感应定律的综合应用一、单项选择题1.一环形线圈放在匀强磁场中，设第1 s 内磁感线垂直线圈平面向里，如图K931甲所示.若磁感应强度B 随时间t 变化的关系如图乙所示，那么第3 s 内线圈中感应电流的大小与其所受安培力的方向是( )甲 乙图K931A.大小恒定，沿顺时针方向与圆相切B.大小恒定，沿着圆半径指向圆心C.逐渐增加，沿着圆半径离开圆心D.逐渐增加，沿逆时针方向与圆相切2.(2015年广东深圳联考)两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L ，底端接阻值为R 的电阻.将质量为m 的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直，如图K932所示.除电阻R 外其余电阻不计.现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放.则( )图K932A.释放瞬间金属棒的加速度不等于重力加速度gB.金属棒向下运动时，流过电阻R 的电流方向为a →bC.金属棒的速度为v 时.所受的安培力大小为F ＝B 2L 2v RD.电阻R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量3.如图K933所示，水平光滑的金属框架上左端连接一个电阻R ，有一金属杆在外力F 的作用下沿框架向右由静止开始做匀加速直线运动，匀强磁场方向竖直向下，轨道与金属杆的电阻不计并接触良好，则能反映外力F 随时间t 变化规律的图象是( )图K9334.(2015年河南郑州一模)半径为a 、右端开小口的导体圆环和长为2a 的导体直杆，单位长度电阻均为R 0.圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B .杆在圆环上以速度v 平行于直径CD 向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O 开始，杆的位置由θ确定，如图K934所示.则( )图K934A.θ＝0时，杆产生的电动势为2BavB.θ＝π3时，杆产生的电动势为3BavC.θ＝0时，杆所受的安培力大小为2B 2av π2＋2R 0 D.θ＝π3时，杆受的安培力大小为2B 2av 5π＋3R 0 5.(2015年安徽合肥二模)如图K935甲所示，一个匝数n ＝100的圆形导体线圈，面积S 1＝0.4 m 2 ，电阻r ＝1 Ω.在线圈中存在面积S 2＝0.3 m 2的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度B 随时间t 变化的关系如图乙所示.有一个R ＝2 Ω的电阻，将其两端a 、b 分别与图甲中的圆形线圈相连接，b 端接地，则下列说法正确的是( )图K935A.圆形线圈中产生的感应电动势E ＝6 VB.在0～4 s 时间内通过电阻R 的电荷量q ＝8 CC.设b 端电势为零，则a 端的电势φa ＝3 VD.在0～4 s 时间内电阻R 上产生的焦耳热Q ＝18 J6.(2015年北京朝阳期末)如图K936所示，一刚性矩形铜制线圈从高处自由下落，进入一水平的匀强磁场区域，然后穿出磁场区域( )图K936A.若线圈进入磁场过程是匀速运动，则离开磁场过程一定是匀速运动B.若线圈进入磁场过程是加速运动，则离开磁场过程一定是加速运动C.若线圈进入磁场过程是减速运动，则离开磁场过程一定是加速运动D.若线圈进入磁场过程是减速运动，则离开磁场过程一定是减速运动7.如图K937所示，匀强磁场的方向垂直于电路所在平面，导体棒ab与电路接触良好.当导体棒ab在外力F作用下从左向右做匀加速直线运动时，若不计摩擦和导线的电阻，整个过程中，灯泡L未被烧毁，电容器C未被击穿，则该过程中( )图K937A.感应电动势将变大B.灯泡L的亮度不变C.电容器C的上极板带负电D.电容器两极板间的电场强度将减小二、多项选择题8.(2015年浙江绍兴模拟)两根足够长的平行光滑导轨竖直固定放置，顶端接一电阻R，导轨所在平面与匀强磁场垂直.将一金属棒与下端固定的轻弹簧的上端拴接，金属棒和导轨接触良好，重力加速度为g，如图K938所示.现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则( )图K938A.金属棒在最低点的加速度小于gB.回路中产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量C.当弹簧弹力等于金属棒的重力时，金属棒下落速度最大D.金属棒在以后运动过程中的最大高度一定低于静止释放时的高度9.两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨的左端接有电阻R，导轨自身的电阻可忽略不计.斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上.质量为m、电阻可不计的金属棒ab，在沿着斜面与棒垂直的恒力作用下沿导轨匀速上滑，并上升h高度，如图K939所示.在这个过程中( )图K939A.作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于零B.作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于mgh与电阻R上发出的焦耳热之和C.金属棒克服安培力做的功等于电阻R上发出的焦耳热D.恒力F所做的功等于电阻R上发出的焦耳热10.(2015年江苏名校质检)如图K9310所示，平行金属导轨与水平面间的倾角为θ，导轨电阻不计，与阻值为R 的定值电阻相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度为B .有一质量为m 、长为l 的导体棒从ab 位置获得平行于斜面的、大小为v 的初速度向上运动，最远到达a ′b ′的位置，滑行的距离为s ，导体棒的电阻也为R ，与导轨之间的动摩擦因数为μ，则( )图K9310A.上滑过程中导体棒受到的最大安培力为B 2l 2v 2RB.上滑过程中电流做功发出的热量为12mv 2－mgs (sin θ＋μcos θ) C.上滑过程中导体棒克服安培力做的功为12mv 2 D.上滑过程中导体棒损失的机械能为12mv 2－mgs sin θ 三、非选择题11.(2014年重庆卷)如图K9311所示，在无限长的竖直边界NS 和MT 间充满匀强电场，同时该区域上、下部分分别充满方向垂直于NSTM 平面向外和向内的匀强磁场，磁感应强度大小分别为B 和2B ，KL 为上下磁场的水平分界线，在NS 和MT 边界上，距KL 高h 处分别有P 、Q 两点，NS 和MT 间距为1.8h .质量为m 、带电荷量为＋q 的粒子从P 点垂直于NS 边界射入该区域，在两边界之间做圆周运动，重力加速度为g .(1)求电场强度的大小和方向.(2)要使粒子不从NS 边界飞出，求粒子入射速度的最小值.(3)若粒子能经过Q 点从MT 边界飞出，求粒子入射速度的所有可能值.图K931112.(2016年浙江嘉兴期中)如图K9312所示，两根粗细均匀的金属杆AB和CD的长度均为L，电阻均为R，质量分别为3m和m，用两根等长的、质量和电阻均不计的、不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路，悬跨在绝缘的、水平光滑的圆棒两侧，AB和CD处于水平状态.在金属杆AB的下方有高度为H的水平匀强磁场，磁感应强度的大小为B，方向与回路平面垂直，此时CD处于磁场中.现从静止开始释放金属杆AB，经过一段时间(AB、CD始终水平)，在AB即将进入磁场的上边界时，其加速度为零，此时金属杆CD还处于磁场中，在此过程中金属杆AB上产生的焦耳热为Q. 重力加速度为g，试求：图K9312(1)金属杆AB即将进入磁场上边界时的速度v1.(2)在此过程中金属杆CD移动的距离h和通过导线截面的电量q.(3)设金属杆AB在磁场中运动的速度为v2，通过计算说明v2大小的可能范围.专题提升九电磁感应中的图象问题1.(2015年山东济南外国语学校检测)如图Z91所示，一直角三角形金属框，向左匀速地穿过一个方向垂直于纸面向内的匀强磁场，磁场仅限于虚线边界所围的区域内，该区域的形状与金属框完全相同，且金属框的下边与磁场区域的下边在一条直线上.若取顺时针方向为电流的正方向，则金属框穿过磁场过程的感应电流i随时间t变化的图象是下图所示的( )图Z91A B C D2.(2015年广东茂名二模)如图Z92所示，一个有矩形边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里.一个三角形闭合导线框，由位置1(左)沿纸面匀速运动到位置2(右).取线框刚到达磁场边界的时刻为计时起点(t＝0)，规定逆时针方向为电流的正方向，则图中能正确反映线框中电流与时间关系的是( )A B C D3.(2015年福建质检)如图Z93甲所示，正三角形硬导线框abc 固定在磁场中，磁场方向与线框平面垂直.图乙表示该磁场的磁感应强度B 随时间t 变化的关系，t ＝0时刻磁场方向垂直纸面向里.在0～4t 0时间内，线框ab 边受到该磁场对它的安培力F 随时间t 变化的关系图为(规定垂直ab 边向左为安培力的正方向)( )Z93A B C D4.如图Z94甲所示，线圈ABCD 固定于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向外，当磁场变化时，线圈AB 边所受安培力向右且变化规律如图乙所示，则磁场的变化情况可能是下图中的( )图Z94A B C D5.(多选，2014年江苏南京二模)如图Z95所示，光滑平行金属导轨MN 、PQ 所在平面与水平面成θ角，M 、P 两端接一阻值为R 的定值电阻，阻值为r 的金属棒ab 垂直导轨放置，其他部分电阻不计.整个装置处在磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下.t ＝0时对金属棒施一平行于导轨的外力F ，金属棒由静止开始沿导轨向上做匀加速直线运动.下列关于穿过回路abPMa 的磁通量变化量ΔΦ、磁通量的瞬时变化率ΔΦΔt、通过金属棒的电荷量q 随时间t 变化以及a 、b 两端的电势差U 随时间t 变化的图象中，正确的是( )A B C D6.(2014年山东烟台3月诊断)如图Z96甲所示，在光滑水平面上，有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框abcd ，边长为L ，质量为m ，电阻为R .在水平外力的作用下，线框由静止开始沿垂直磁场边界方向做匀加速直线运动，穿过磁感应强度为B 的匀强磁场，磁场方向与线框平面垂直，线框中产生的感应电流i 的大小和运动时间t 的变化关系如图乙所示.下列说法正确的是( )图Z96A.线框的加速度大小为i 1BLt 1B.线框受到的水平外力的大小为B i 3＋i 2L 2C.0～t 1时间内通过线框任一边横截面的电荷量为i 1t 1D.0～t 3时间内水平外力所做的功大于mi 23R 22B 2L 2 7.(2015年山东卷)如图Z97甲所示，R 0为定值电阻，两金属圆环固定在同一绝缘平面内.左端连接在一周期为T 0的正弦交流电源上，经二极管整流后，通过R 0的电流i 始终向左，其大小按图乙所示规律变化.规定内圆环a 端电势高于b 端时，a 、b 间的电压u ab 为正，下列u ab t 图象可能正确的是( )甲 乙图Z97A B C D8.(2014年山东潍坊统考)如图Z98甲所示，两相互平行的光滑金属导轨水平放置，导轨间距L ＝0.5 m ，左端接有电阻R ＝3 Ω，竖直向下的磁场磁感应强度大小随坐标x 的变化关系如图乙所示.开始导体棒CD 静止在导轨上的x ＝0处，现给导体棒一水平向右的拉力，使导体棒以1 m/s2的加速度沿x轴匀加速运动，已知导体棒质量为2 kg，电阻为2 Ω，导体棒与导轨接触良好，其他电阻不计.求：图Z98(1)拉力随时间变化的关系式.(2)当导体棒运动到x＝4.5 m处时撤掉拉力，此时导体棒两端的电压，此后电阻R上产生的热量.专题九 电磁感应第1讲 电磁感应现象 楞次定律1．D 2.A 3.D 4.D 5.C6．A 解析：在合上开关，A 线圈接通电流瞬间，穿过A 的磁通量发生变化，使得穿过B 的磁通量也变化，所以在B 中产生感应电流，电流稳定后穿过A 、B 的磁通量不再变化，所以B 中不再有感应电流，即小磁针偏转一下，随即复原，选项A 正确；A 线圈中有电流，但是如果电流大小不变，则在B 中不会产生感应电流，即小磁针不会发生偏转，选项B 错误；B 线圈中的感应电流大小与A 中电流的变化率有关，与A 中电流大小无关，故C 错误；当开关打开，A 线圈中电流中断瞬间，由于穿过B 的磁通量减小，则在B 中产生的电流方向与A 线圈接通电流瞬间产生的电流方向相反，所以小磁针会出现与A 线圈接通电流瞬间完全相反的偏转，选项D 错误．7．C8．CD 解析：本题考查了楞次定律，感应电流的磁场方向总是阻碍引起闭合回路中磁通量的变化，体现在面积上是“增缩减扩”，而回路变为圆形，面积是增加了，说明磁场是在逐渐减弱．因不知回路中电流方向，故无法判定磁场方向，故C 、D 都有可能．9．BD 解析：当螺线管内的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化时，在导线框cdef 内产生感应电动势和感应电流．在t 1时刻，感应电流为零，金属圆环L 内的磁通量为零，选项A 错误；在t 2时刻，感应电流最大，金属圆环L 内的磁通量最大，选项B 正确；由楞次定律，在t 1～t 2时间内，导线框cdef 内产生逆时针方向的感应电流，感应电流逐渐增大，金属圆环L 内磁通量增大，根据楞次定律，金属圆环L 内有顺时针方向的感应电流，选项C 错误；在t 1～t 2时间内，金属圆环L 有收缩的趋势，选项D 正确．10．CD11．解：(1)①线框进入磁场阶段：t 为0～l v，线框进入磁场中的面积线性增加，S ＝l ·vt ，线框磁通量最后为Φ0＝B ·S ＝Bl 2； ②线框在磁场中运动阶段：t 为l v ～2l v，线框磁通量为Φ0＝B ·S ＝Bl 2，保持不变； ③线框离开磁场阶段，t 为2l v ～3l v，线框磁通量线性减少，最后为零．图象如图D112所示．图D112(2)线框进入磁场阶段，感应电流方向为逆时针方向．线框在磁场中运动阶段，无感应电流产生．线框离开磁场阶段，感应电流方向为顺时针方向．12．解：斜面对导线的支持力为零时，导线的受力如图D113所示．图D113由平衡条件得。
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答案：D
二、楞次定律和右手定则
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 感应电流 的磁通量的变化. 要阻碍引起____________
(2)适用情况：所有电磁感应现象. 2.右手定则 垂直 (1)内容：伸开右手，让大拇指与四指__________ ，并与手 掌心 掌在同一平面内，让磁感线垂直穿过___________ ，大拇指指向
导线运动 的方向，其余四指所指方向即为___________ 感应电流 的方向. _________
(2)适用情况：导线切割磁感线产生感应电动势.
【基础检测】
2.(2015 年四川自贡一诊)如图 9-1-1 甲所示，长直导线与闭
合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流 i 随时间 t 的变
T T 化关系如图乙所示.在 0～2时间内， 直导线中电流向上， 则在2～
【考点练透】 1.(2015年内蒙古包头期中)如图9-1-2 所示，通电螺线管水平
固定，OO′为其轴线，a、b、c 三点在该轴线上，在这三点处各 放一个完全相同的小圆环，且各圆环平面垂直于 OO′轴.则关于 这三点的磁感应强度Ba、Bb、Bc的大小关系及穿过三个小圆环的 磁通量Φa、Φb、Φc的大小关系，下列判断正确的是( )
【考点练透】
3.(多选，2014 年山东卷)如图 9-1-5 所示，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.在向右匀速通过 M、N 两区域的
过程中，导体棒所受安培力分别用 FM、FN表
示.不计轨道电阻.以下叙述正确的是( A.FM 向右 C.FM 逐渐增大 答案：BCD ) 图 9-1-5 B.FN 向左 D.FN 逐渐减小
(5)单位：韦伯，符号是 Wb.1 Wb＝1 T· m2. 2.电磁感应 磁通量 发生变化，闭合回 (1)定义：只要穿过闭合回路的________ 路中就有电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做 电磁感应 感应电流 ______________ ，产生的电流叫做______________. 磁通量 (2)条件：闭合回路中的____________ 发生变化.
【基础检测】 1.(2014 年新课标卷Ⅰ)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
确；若 PQ 向左减速运动，情况恰好和 C 相反，故 D 错误.
答案：BC
备考策略：三个定则容易相混，特别是左、右手易错，关
键是抓住因果关系：
(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.
【考点练透】 5.(2014 年大纲卷)很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放，
A.Ba＝Bb＝Bc，Φa＝Φb＝Φc B.Ba>Bb>Bc，Φa<Φb<Φc
C.Ba>Bb>Bc，Φa>Φb>Φc
D.Ba>Bb>Bc，Φa＝Φb＝Φc 图 9-1-2
解析： 靠近螺线管的地方磁场强，由图知， a、b 、 c 三点的磁感应强度Ba、Bb、Bc的大小关系为Ba>Bb>Bc；三 个小圆环的面积相同，根据磁通量的定义可知， Φa>Φb>Φc，所以ABD错误；C正确.
形成一很长的竖直圆筒.一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置，
其下端与圆筒上端开口平齐.让条形磁铁从静止开始下落，条形 磁铁在圆筒中的运动速率( A.均匀增大 B.先增大，后减小 C.逐渐增大，趋于不变 D.先增大，再减小，最后不变 答案：C
)
6.如图 9-1-8 所示，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 正上方等高快 速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力 FN及在 水平方向运动趋势的判断正确的是( )
解析：由右手定则，若PQ 向右加速运动，穿过L1 的磁通 量向上且增加，由楞次定律和左手定则可判断 MN 向左运动， 故 A 错误；若PQ 向左加速运动，情况正好和A 相反，故B 正 确；若 PQ 向右减速运动，由右手定则，穿过 L1 的磁通量向上 且减小，由楞次定律和左手定则可判断 MN 向右运动，故C 正
4.(多选，2014 年海南卷改编)如图 9-1-6 所示，在一水平固 定的闭合导体圆环上方.有一条形磁铁(N 极朝上，S 极朝下)由 静止开始下落，磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触，关于圆环 中感应电流的方向(从上向下看)，下列说法正确的是( A.圆环先后有收缩、扩张的趋势 B.圆环先后有扩张、收缩的趋势 C.先顺时针后逆时针 D.先逆时针后顺时针 )
⊙典例剖析 例 2：(多选)如图 9-1-7 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.当 PQ 在外力作用下运动时，
MN 在磁场力作用下向右运动，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 图 9-1-7
思维点拨：此题可用倒推法，即假设选项的条件，然后得 出现象，看它是否与题中描述的现象相同，若相同，则正确， 若不同，则不对.也可通过判断 L1 的感生磁场方向(向上)，进而 判断要产生这样的感生磁场，L2 的磁场应如何变化(向上减小或 向下增加，即增反减同)，由此可确定 L2 中的电流方向和大小变 化情况，进而确定 PQ 的运动情况.
圆环的磁感线方向向左，磁铁向左运动，穿过圆环的磁通量增
加，所以感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，根据右手螺
旋定则，感应电流的方向在圆环前半圈向下.此环形电流的磁场
与条形磁铁相互排斥，所以圆环向左运动.
方法二
根据相对运动中的楞次定律，原磁场与圆环之间
有相对运动时，感应电流的磁场要阻碍这种相对运动，结果相 互间形成的是排斥力，所以当原磁场相对圆环向左运动时，圆
图 9-1-6
解析：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，并且先增加后减少，由楞次定律 可判断出，圆环先后有收缩、扩张的趋势，A 正确；从上向下 看时，闭合圆环中的感应电流方向先顺时针后逆时针，C 正确. 答案：AC
》》》考点3 右手定则、左手定则和安培定则 ⊙重点归纳 1.三个定则的区别 三个 定则 安培 定则 应用对象 电流与其产生的磁场 使用方法 右手握住导线或螺线管
BScos θ ，式中 Scos θ为面积 S 在垂 (3)定义式：Φ＝__________
直于磁场方向的平面上投影的大小，θ是 S 所在平面的法线方
向与磁场方向的夹角.
标量 ，有正负，其正负表示与规定的正方向 (4)磁通量是______ 是相同还是相反.若磁感线沿相反方向穿过同一平面，且正向磁
感线条数为Φ1，反向磁感线条数为Φ2，则总磁通量Φ＝Φ1－Φ2.
圆环将如何运动(
)
பைடு நூலகம்
图 9-1-4
A.向左运动
C.先向左，再向右
B.向右运动
D.先向右，再向左
思维点拨：对电磁感应中的相对运动问题，楞次定律的“阻 碍”的本质是阻碍相对运动，即“来拒去留”，由此可以大大 简化问题的分析过程.另外，圆环向左运动的速度一定比磁铁的 运动速度小，虽有阻碍，但磁通量仍然在增加. 解析：方法一 根据楞次定律的最原始表述，原磁场穿过
答案：C
2.(多选)如图 9-1-3 所示，A 为通电线圈，电流方向如图所 示，B、C 为与 A 在同一平面内的两同心圆，ΦB、ΦC分别为 通过两圆面的磁通量的大小，下述判断中正
确的是(
)
A.穿过两圆面的磁通量垂直纸面向外 B.穿过两圆面的磁通量垂直纸面向里 C.ΦB>ΦC D.ΦB<ΦC 答案：AC 图 9-1-3
环在排斥力的作用下，必定要向左运动.
答案：A 备考策略：如果问题不涉及感应电流的方向，则用楞次定 律的推广含义进行研究，可以使分析问题的过程简化.如果问题 涉及感应电流的方向，若导体不动，回路中磁通量变化，应该 用楞次定律判断感应电流的方向；若是回路中的一部分导体做 切割磁感线运动产生感应电流，用右手定则判断较为简单.
T 时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力情况是(
)
图 9-1-1
A.感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左 B.感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右 C.感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右 D.感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左
答案：B
》》》考点1 对磁通量的理解与计算 ⊙重点归纳 1.Φ＝BS 只适用于磁感应强度 B 与面积 S 垂直的情况. 2.多匝线圈内磁通量的大小与线圈匝数无关. 3.总磁通量求法 先规定某个方向的磁通量为正，反方向的磁通量为负，然 后求该平面内各个方向的磁通量的代数和.
Ⅰ
2.磁通量 3.法拉第电磁感 应定律 4.楞次定律 5.自感、涡流
Ⅰ
Ⅱ
Ⅱ Ⅰ
第1讲 电磁感应现象
楞次定律
一、电磁感应现象
1.磁通量
(1)定义：在匀强磁场中，磁感应强度 B 与垂直于磁场方向 乘积 的面积 S 的__________ 叫做穿过这个平面的磁通量，简称磁通. 磁感线条数 的多少. (2)意义：穿过某一面积的____________
适用于由磁通量 适用于一段导体在磁场中做 适用范围 变化引起感应电 切割磁感线运动，右手定则 流的各种情况 是楞次定律的特殊情况