高考物理热点快速突破必考部分专题电磁感应

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专题11 电磁感应

【高考命题热点】主要考查有关右手定则、楞次定律和感应电动势计算（法拉第电磁感应定律、BLv E =）的应用型图像问题和综合型大题。

【知识清单】

1. 磁通量φ

（1）定义：穿过磁场中某一平面的磁感线条数即为该面积的磁通量，简称磁通，单位韦伯（Wb ）;

（2）计算：

（3）方向性

磁通量正向穿过某平面和反向穿过该平面，磁通量正负关系不同，求合磁通时注意相互 抵消后剩余的磁通量。

（4）磁通量的变化φ∆

均变）

、（变）不变，（变不变，S B S B B S B S S B S B ∆∆=∆=∆=-=∆)(12φφφ 2. 电磁感应现象产生条件

（1）感应电流：闭合电路的磁通量发生改变，即电路闭合且存在φ∆；

（2）感应电动势：只要电路磁通量发生变化即可，即部分电路或导体充当电源。

3. 判断感应电流方向的方法

（1）右手定则：让磁感线垂直穿过手掌心，大拇指方向与导体运动方向相同，则四指所

R （2）楞次定律

①表述一：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化；

注：a 、“增反减同”（磁通量增大时，感应电流磁场方向与原磁场方向相反；磁通 量减小时，感应电流磁场方向与原磁场方向相同）；

b 、阻碍并非阻止，电路中磁通量还是在变化，阻碍只是延缓其变化；

c 、楞次定律的实质：能量转化与守恒⇒机械能减少转化为电能（上图中导体棒通 过切割磁感线产生感应电流，即动能减少转化为电能）；

d 、用楞次定律判断感应电流方向：明确原磁场方向⇒回路φ∆⇒“增反减同”⇒ 感应电流磁场方向⇒感应电流方向 ②表述二：感应电流的效果就是反抗引起感应电流的原因（相对运动或回路形变）。

即从以上两图中分析易知：导体棒运动时均受到与运动方向相反的安培力来阻碍

磁通量的变化，即阻碍相对运动，具体表现为“来时拒，去时留”。

4. 法拉第电磁感应定律：电磁感应中线圈里的感应电动势与线圈磁通量变化率成正比。 即t n E ∆∆=φ，其中n ：线圈匝数；t

∆∆φ：磁通量变化率。 5. 感应电动势的计算： （1）t S B n t S B n t B S n t n

E ∆∆∆=∆∆=∆∆=∆∆=φ（法拉第电磁感应定律） （2）BLv E =（导体棒切割磁感线，且B 、L 、v 互相两两垂直，电流方向用右手定则或 楞次定律判定）

（3）ω22

1L B E ω=(导体棒一端为轴垂直磁感线以角速度ω匀速转动) 0=E （导体棒中点为轴垂直磁感线以角速度匀速转动）

21222

121L B L B E ωω-=（导体棒上某点为轴垂直磁感线以角速度ω匀速转动，且12L L >） 磁场对电流作用：安培力BIL F =（方向用左手定则判断）

总

R E I = 即总R v L B F 22=

求一段时间内流过某负载的电荷量：总

总

R n t R E n t I q φ∆=∆=∆= （其中t n E ∆∆=φ）

热点突破提升练十一 1

．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

2．如图所示，匀强磁场中有两个导体圆环a 、b ，磁场方向与圆环所在平面垂直。磁感应强度B 随时间均匀增大。两圆环半径之比为2∶1，圆环中产生的感应电动势分别为E a 和E b ，不考虑两圆环间的相互影响。下列说法正确的是( )

A ．E a ∶E b ＝4∶1，感应电流均沿逆时针方向

B ．E a ∶E b ＝4∶1，感应电流均沿顺时针方向

C ．E a ∶E b ＝2∶1，感应电流均沿逆时针方向

D ．

E a ∶E b ＝2∶1，感应电流均沿顺时针方向

3．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 2

2Δt B ．nBa 22Δt C ．nBa 2

Δt D ．2nBa 2Δt

4．如图，直角三角形金属框abc 放置的匀强磁场中,磁感应强度大小为B ，

答案

P40

方向平行于ab 边向上．当金属框绕ab 边以角速度ω逆时针转动时，a 、b 、c 三点的电势分别为U a 、U b 、U c .已 知bc 边的长度为l .下列判断正确的是( )

A ．U a ＞U c ，金属框中无电流

B ．U b ＞U c ，金属框中电流方向沿abca

C ．U bc ＝－12Bl 2ω，金属框中无电流

D ．U bc ＝12Bl 2ω，金属框中电流方向沿acba 5．如图所示，螺线管与电阻R 相连，磁铁从螺线管的正上方由静止释放，向下穿过螺线管，下列说法正确的是( )

A ．磁铁刚离开螺线管时的加速度小于重力加速度

B ．通过电阻的电流先由a 到b ，后由b 到a

C ．磁铁减少的重力势能等于回路产生的热量

D ．a 的电势始终高于b 的电势

6．空间存在竖直向上的匀强磁场，将一个不会变形的单匝金属圆线圈放入该磁场中，规定图甲所示的线圈中的电流方向为正。当磁场的磁感应强度B 随时间t 按图乙所示的规律变化时，能正确表示线圈中感应电流随时间变化的图线是( )

7．如图甲所示，矩形线圈abcd 固定于方向相反的两个磁场中，两磁场的分界线OO ′恰好把线圈分成对称的左右两部分，两磁场的磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，规定磁场垂直纸面向内为正，线圈中感应电流逆时针方向为正。则线圈感应电流随时间的变化图象为

( )