2019版高考物理创新大一轮（基础课+能力课+实验课）全国通用版课件：第十章 电磁感应 基础课1

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电磁感应现象能否发生的判断流程 (1)确定研究的闭合回路。 (2)弄清楚回路内的磁场分布，并确定其磁通量Φ。
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楞次定律中“阻碍”的含义
楞次定律的理解及应用
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1.(2018·绵阳市一诊)大小不等的两导电圆环P、Q均固定于水平桌面，Q环位于P环内。
图3
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A.如图甲所示，保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中左右运动 B.如图乙所示，保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中上下运动 C.如图丙所示，线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动 D.如图丁所示，线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动 答案 C
答案 D
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2.为了测量列车运行的速度和加速度的大小，可采用如图8甲所示的装置，它由一 块安装在列车车头底部的强磁体和埋设在轨道地面的一组线圈及电流测量记录仪 组成(测量记录仪未画出)。当列车经过线圈上方时，线圈中产生的电流被记录下 来，P、Q为接测量仪器的端口。若俯视轨道平面磁场垂直地面向里(如图乙)，则 在列车经过测量线圈的过程中，流经线圈的电流方向( )
C.磁铁插向左环，左环中不产生感应电动势和感应电流
D.磁铁插向右环，右环中产生感应电动势和感应电流
图2
答案 BD
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电磁感应现象的判断 常见的产生感应电流的三种情况
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1.[人教版选修3－2·P7·T1改编]如图3所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框。在 下列四种情况下，线框中会产生感应电流的是( )
图11
B.穿过线圈a的磁通量减小
C.线圈a有扩张的趋势
D.线圈a对水平桌面的压力FN将增大
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解析 当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，螺线管中的电流将增大，使穿过线圈a 的磁通量变大，选项B错误；由楞次定律可知，线圈a中将产生沿逆时针方向(俯视) 的感应电流，并且线圈a有缩小和远离螺线管的趋势，线圈a对水平桌面的压力FN 将增大，故选项D正确，A、C错误。 答案 D
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2.[人教版选修3－2·P14·T6改编](多选)如图2所示，一轻质绝缘横杆两侧各固定一金 属环，横杆可绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取
出插向另一个小环，同学们看到的现象及现象分析正确的是( )
A.磁铁插向左环，横杆发生转动
B.磁铁插向右环，横杆发生转动
图10
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解析 题图中的两个通电的电磁铁之间的磁场方向总是水平的，当滑动变阻器R的 滑片P自左向右滑动的过程中，电路的电流是增大的，两个电磁铁之间的磁场的磁 感应强度也是增大的，穿过闭合导体线圈的磁通量是增大的，线圈在原磁场中所受 的磁场力肯定使线圈向磁通量减小的方向运动，显然只有顺时针方向的运动才能使 线圈中的磁通量减小。 答案 B
线圈时，穿过线圈向下的磁通量减小，线圈中产生感应电流从上向下看是顺时针方
向，故选项D错误。
答案 A
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“三个定则与一个定律”的综合应用
1.“三个定则”“一个定律”的比较
基本现象
运动电荷、电流产生磁场
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解析 选项A和D所描述的情况中，线框在磁场中的有效面积S均发生变化(A情况下 S增大，D情况下S减小)，穿过线框的磁通量均改变，由产生感应电流的条件知线 框中会产生感应电流。而选项B、C所描述的情况中，线框中的磁通量均不改变， 不会产生感应电流。 答案 AD
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考点内容 电磁感应现象
磁通量 法拉第电磁感应定律
楞次定律
自感、涡流
要求
高考(全国卷)三年命题情况对照分析
2015
2016
2017
Ⅰ
Ⅰ卷·T24：电磁感应中
Ⅰ
Ⅰ卷·T19：楞 次定律、涡流
的力、电综合
Ⅰ卷·T18：电磁感应现
Ⅱ卷·T20：转动切割和 象与阻尼
ΔΔΦt ，与线圈的匝数无关。
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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)闭合电路；(2) 磁通量 发生变化。
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感应电流的方向
1.楞次定律：感应电流的磁场总要 阻碍 引 起 感 应 电 流 的 磁通量 的变化。适用于一切电磁感应现象。
Ⅱ Ⅱ
Ⅱ卷·T15：转 动切割和电路
电路综合
Ⅱ卷·T20：法拉第电磁
T24：电磁感应中的力、感应定律、E－t图象
综合
电综合
Ⅲ卷·T15：楞次定律、
Ⅰ
Ⅲ卷·T25：电磁感应中 安培定则
的力、电综合
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基础课1 电磁感应现象 楞次定律
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4.(多选)如图6所示，矩形线框abcd由静止开始运动，若使线框中产生感应电流， 则线框的运动情况应该是( )
图6 A.向右平动(ad边还没有进入磁场) B.向上平动(ab边还没有离开磁场) C.以bc边为轴转动(ad边还没有转入磁场) D.以ab边为轴转动(转角不超过90°)
磁通量
知识排查
1.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 。
(2)公式：Φ＝ BS
(B⊥S)；单位：韦伯(Wb)。
(3)矢标性：磁通量是 标量 ，但有正负。
2.磁通量的变化量：ΔΦ＝Φ2－Φ1。 3.磁通量的变化率(磁通量变化的快慢)：磁通量的变化量与所用时间的比值，即
圈的磁通量相同，故选项A正确。
答案 A
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3.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5所示 连接。下列说法正确的是( )
图5
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A.开关闭合后，线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转 B.线圈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 解析 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处的磁通量变 化，产生感应电流，故选项A正确；开关闭合和断开均能引起线圈B中磁通量的变 化而产生感应电流，故选项B错误；开关闭合后，只要移动滑片P，线圈B中磁通变 化而产生感应电流，故选项C、D错误。 答案 A
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
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3.(2018·重庆一中模拟)如图12所示，质量为m的铜质小闭合线圈静置于粗糙水平桌
面上。当一个竖直放置的条形磁铁贴近线圈，沿线圈中线由左至右从线圈正上方
等高、匀速经过时，线圈始终保持不动。则关于线圈在此过程中受到的支持力
FN和摩擦力Ff的情况，以下判断正确的是( ) A.FN先大于mg，后小于mg B.FN一直大于mg C.Ff先向左，后向右 D.线圈中的电流方向始终不变
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楞次定律推论的应用
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
例证
阻碍原磁通量变化—“增 反减同”
磁铁靠近线圈， B 感与 B 原反向
阻碍相对运动——“来拒 去留”
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使回路面积有扩大或缩小 的趋势——“增缩减扩”
2.右手定则：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；让磁感线穿入掌心，右手拇指指向
导线运动 方向，这时其余四指指向就是感应电流的方向。
适用于导线 切割磁感线 产生感应电流。
图1
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小题速练
1.思考判断 (1)磁通量是矢量，有正、负之分。( ) (2)当导体切割磁感线运动时，导体中一定产生感应电流。( ) (3)感应电流的磁场总是与原磁场方向相反。( ) (4)电路中磁通量发生变化时，就一定会产生感应电流。( ) 答案 (1)× (2)× (3)× (4)×
知，线圈受到的安培力斜向右上方，则线圈对桌面的压力减小，即FN小于mg，线 圈相对桌面有向右运动趋势，受到桌面向左的静摩擦力。综上可知，FN先大于mg， 后小于mg，Ff始终向左，故选项B、C错误，A正确；当磁铁靠近线圈时，穿过线 圈向下的磁通量增加，线圈中产生感应电流从上向下看是逆时针方向；当磁铁远离
在两环间的范围内存在方向竖直向下、大小随时间均匀增强的匀强磁场B，则( )
A.Q环内有顺时针方向的感应电流
B.Q环内有逆时针方向的感应电流
C.P环内有顺时针方向的感应电流
D.P环内有逆时针方向的感应电流
图7
解析 由楞次定律可知P环内有逆时针方向的感应电流，Q环内没有感应电流产生，
故选项A、B、C错误，D正确。
图9
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解析 金属杆PQ突然向右运动，由右手定则可知，PQRS中有沿逆时针方向的感应 电流，由于感应电流产生的磁场与原磁场方向相反，则穿过圆环形金属线框T中的 磁通量减小，由楞次定律可知，T中有沿顺时针方向的感应电流，故选项D正确，A、 B、C错误。 答案 D
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阻碍原电流的变化——“增 反减同”
B减小，线圈扩张 合上S，B先亮
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1.如图10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自左向右滑动的过程中，线圈ab将 ( )
A.静止不动
B.顺时针转动
C.逆时针转动
D.发生转动，但电源的极性不明，无法确定转动方向
图12
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解析 当磁铁靠近线圈时，穿过线圈的磁通量增加，线圈中产生感应电流，线圈受
到磁铁的安培力作用，根据楞次定律可知，线圈受到的安培力斜向右下方，则线圈
对桌面的压力增大，即FN大于mg，线圈相对桌面有向右运动趋势，受到桌面向左 的静摩擦力。当磁铁远离线圈时，穿过线圈的磁通量减小，同理，根据楞次定律可
图8
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A.始终沿逆时针方向 B.先沿逆时针，再沿顺时针方向 C.先沿顺时针，再沿逆时针方向 D.始终沿顺时针方向 答案 B
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3.(2017·全国卷Ⅲ，15)如图9，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，
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2.(2017·江苏单科，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( )
A.1∶1
图4 B.1∶2
C.1∶4
D.4∶1
解析 两个线圈的半径虽然不同，但是线圈内的匀强磁场的半径一样，则穿过两线
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2.(2018·广东广州名校联考)如图11所示，圆环形导体线圈a平放在水平
桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管b
与电源、滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑
片P向下滑动，下列表述正确的是( )
A.线圈a中将产生沿顺时针方向(俯视)的感应电流
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判断感应电流方向的两种方法 方法一 用楞次定律判断(“四步法”)
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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。