高二物理楞次定律知识点总结与典型例题讲解及详细解析
高二物理上册楞次定律知识总结及题型练习
楞次定律1．磁通量 ⑴ 定义 如图，设在磁感应强度为B 的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，其面积为S ，我们把B 与S 的乘积叫做穿过这个面积的磁通量．．．，简称______________。
用Φ表示磁通量，则有Φ=_____________。
在国际单位制中，磁通量的单位是______________，符号是Wb 。
如果研究的平面S 与磁场B 不垂直，那么磁通量的计算公式应为ΦBS '=。
其中S '是S 在垂直于磁感线方向上的投影面积．．．．，如图所示。
由ΦBS =可以得到ΦB S=，这表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量，因此工程技术人员常把磁感应强度叫做磁通密度．．．．。
⑵ 磁通量的“正负”磁通量是标量．．，数值有正负，这里正负的物理意义是什么呢？ 拿平面来说，它有上下两个面，我们可将其任意一面规定为“正面”，则另一面即为“反面”。
人为做以下规定：如果磁感线从平面的正面穿过．．．．，磁通量记为“+”；如果磁感线从平面的反面穿过．．．．，磁通量记为“-”。
原来磁通量的“正负”表示的是磁感线对某一平面的贯穿方向．．．．。
⑶ 磁通量的变化量末态时的磁通量2Φ减去初态时的磁通量1Φ，称为磁通量的变化．．．．．．量．，即______________Φ∆=。
引起磁通量变化的几种可能： ①磁感应强度B 发生了变化 ②面积S 发生了变化③面与磁感线的夹角θ发生了变化12.1 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，闭合电路中就有感应电流。
磁生电是一种变化、运动的过程中才能出现的效应，我们把这种现象称为电磁感应．．．．现象．．，产生的电流叫做感应电流．．．．。
【例1】 如图所示是等腰直角三棱柱，其中底面abcd 为正方形，边长为L ，它们按图示位置放置并处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B 。
下面说法中正确的是 A ．通过abcd 平面的磁通量大小为2L B ⋅B ．通过dcFE2B ⋅ C ．通过abFE 平面的磁通量大小为零 D ．通过整个三棱柱的磁通量为零 【答案】 B CD【例2】 如图所示，环形金属软弹簧，套在条形磁铁的中心位置。
高二物理楞次定律及应用知识精讲
高二物理楞次定律及应用【本讲主要内容】楞次定律及应用楞次定律及熟练运用楞次定律【知识掌握】【知识点精析】1、实验：闭合电路的磁通量发生变化的情况：实线箭头表示原磁场方向，虚线箭头表示感应电流磁场方向。
分析：（甲）图：当把条形磁铁N极插入线圈中时，穿过线圈的磁通量增加，由实验可知，这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相反。
（乙）图：当把条形磁铁N极拔出线圈中时，穿过线圈的磁通量减少，由实验可知，这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相同。
（丙）图：当把条形磁铁S极插入线圈中时，穿过线圈的磁通量增加，由实验可知，这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相反。
（丁）图：当条形磁铁S极拔出线圈中时，穿过线圈的磁通量减少，由实验可知，这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相同。
通过上述实验：凡是由磁通量的增加引起的感应电流，它所激发的磁场一定阻碍原来磁通量的增加；凡是由磁通量的减少引起的感应电流，它所激发的磁场一定阻碍原来磁通量的减少。
在两种情况中，感应电流的磁场都阻碍了原磁通量的变化。
2、楞次定律：感应电流具有这样的方向，就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
说明：对“阻碍”二字应正确理解．“阻碍”不是“阻止”，而只是延缓了原磁通量的变化，电路中的磁通量还是在变化的．例如：当原磁通量增加时，虽有感应电流的磁场的阻碍，磁通量还是在增加，只是增加得慢一点而已．实质上，楞次定律中的“阻碍”二字，指的是“反抗着产生感应电流的那个原因。
”3﹑楞次定律的应用【解题方法指导】例1. 用一个接通灵敏电流计的螺线管，当磁铁S极移近或远离螺线管（如图所示）感应电流的方向如何？（1）先做演示实验，体会感应电流产生的真实性，再利用课件展示物理现象。
请同学们结合上节课的简单应用，完成基本操作程序：①判断原磁场方向；向上②判断磁通量是增加还是减少；甲增，乙减③判断感应电流的磁场方向；甲向上，乙向下④判断感应电流方向。
高中物理 4.3楞次定律详解
高中物理| 4.3楞次定律详解楞次定律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.适用条件(1)匀强磁场。
(2)S为垂直磁场的有效面积。
4.磁通量是标量。
5.物理意义：相当于穿过某一面积的磁感线的条数.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：(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：ΔΦ＝Φ2－Φ1。
2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(1)条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化。
(2)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。
3.实质产生感应电动势，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。
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：如图，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。
(2)适用情况：导线切割磁感线产生感应电流。
用右手定则时应注意①主要用于闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动时，产生的感应电动势与感应电流的方向判定。
②右手定则仅在导体切割磁感线时使用，应用时要注意磁场方向、运动方向、感应电流方向三者互相垂直。
③当导体的运动方向与磁场方向不垂直时，拇指应指向切割磁感线的分速度方向。
④若形成闭合回路，四指指向感应电流方向；若未形成闭合回路，四指指向高电势。
⑤“因电而动”用左手定则；“因动而电”用右手定则。
高二物理楞次定律讲义
电磁感应现象、楞次定律[知识梳理]知识点一 法拉第电磁感应定律 1．感应电动势(1)概念：在电磁感应现象中产生的电动势。
(2)产生条件：穿过回路的磁通量发生改变，与电路是否闭合无关。
(3)方向判断：感应电动势的方向用楞次定律或右手定则判断。
2．法拉第电磁感应定律(1)内容：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，其中n 为线圈匝数。
(3)感应电流与感应电动势的关系：遵守闭合电路的欧姆定律，即I ＝ER ＋r 。
3．导体切割磁感线的情形(1)若B 、l 、v 相互垂直，则E ＝Bl v 。
(2)v ∥B 时，E ＝0。
知识点二 自感、涡流 1．自感现象(1)概念：由于导体本身的电流变化而在自身内产生的电磁感应现象称为自感。
(2)自感电动势①定义：在自感现象中产生的感应电动势叫做自感电动势。
②表达式：E ＝L ΔIΔt 。
(3)自感系数L①相关因素：与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关。
②单位：亨利(H)，1 mH ＝10－3H,1 μH ＝10－6 H 。
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感应电流，这种电流像水的漩涡所以叫涡流。
例一 将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是( )A．感应电动势的大小与线圈的匝数无关B．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同例二(2019·甘肃城关区联考)如图所示，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动，MN中产生的感应电动势为E1；若磁感应强度增为2B，其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2，则通过电阻R 的电流方向及E1与E2之比分别为()A．c→a,2∶1B．a→c,2∶1C．a→c,1∶2D．c→a,1∶2例三(2016·北京理综·16)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。
高中物理选修32楞次定律知识点归纳
高中物理选修32楞次定律知识点归纳楞次定律是高中物理学中的一个重要定律，下面是店铺给大家带来的高中物理选修32楞次定律知识点归纳，希望对你有帮助。
高中物理楞次定律知识点1、内容：感应电流具有这样的方向，就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.在应用楞次定律时一定要注意：“阻碍”不等于“反向”;“阻碍”不是“阻止”。
A、从“阻碍磁通量变化”的角度来看，无论什么原因，只要使穿过电路的磁通量发生了变化，就一定有感应电动势产生。
B、从“阻碍相对运动”的角度来看，楞次定律的这个结论可以用能量守恒来解释：既然有感应电流产生，就有其它能转化为电能。
又由于感应电流是由相对运动引起的，所以只能是机械能转化为电能，因此机械能减少。
磁场力对物体做负功，是阻力，表现出的现象就是“阻碍”相对运动。
C、从“阻碍自身电流变化”的角度来看，就是自感现象。
自感现象中产生的自感电动势总是阻碍自身电流的变化。
2、实质：能量的转化与守恒。
3、应用：对阻碍的理解：(1)顺口溜“你增我反，你减我同”(2)顺口溜“你退我进，你进我退”即阻碍相对运动的意思。
“你增我反”的意思是如果磁通量增加，则感应电流的磁场方向与原来的磁场方向相反。
“你减我同”的意思是如果磁通量减小，则感应电流的磁场方向与原来的磁场方向相同。
用以判断感应电流的方向，其步骤如下：1)确定穿过闭合电路的原磁场方向;2)确定穿过闭合电路的磁通量是如何变化的(增大还是减小);3)根据楞次定律，确定闭合回路中感应电流的磁场方向; 4)应用安培定则，确定感应电流的方向。
高中物理学习技巧一、联系实际，帮助理解从初中物理到高中物理最大的变化就是知识要求的变化。
初中物理是通过现象认识规律，因此，初中物理主要的学习方法是“记忆”;高中物理则是通过对规律的认识理解来解决一些实际问题、解释一些自然现象，所以高中物理主要的学习方法是“理解”。
做到理解的基本步骤是：一练、二讲、三应用。
“一练”即要在老师的指导下进行适当的练习，通过对不同类型习题的练习，多方面、多角度地认识概念、认识规律、认识知识点、认识考点。
高中物理【电磁感应现象 楞次定律】知识点、规律总结
三、感应电流方向的判断 1.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；让磁感线从掌心垂直进入，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．如图 所示． 2．楞次定律：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．
感应电流的磁场方向 __向__下__ __向__上__
3.实验结论 表述一：当穿过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场的方向_相__反___；当 穿过线圈的磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场的方向__相__同__． 表述二：当磁铁靠近线圈时，两者__相__斥__；当磁铁远离线圈时，两者_相__吸___．
四、电磁阻尼与电磁驱动
电磁阻尼
电磁驱动
由于导体在磁场中运动而产生感 由于磁场运动引起磁通量的变化而产
不 成因
应电流，从而使导体受到安培力 生感应电流，从而使导体受到安培力
同
安培力的方向与导体运动方向相 导体受安培力的方向与导体运动方向
点 效果
反，阻碍导体运动
相同，推动导体运动
电磁阻尼
电磁驱动
能量转化
第 1 讲 电磁感应现象 楞次定律
一、磁通量 1．概念：磁感应强度 B 与面积 S 的_乘__积___． 2．计算 (1)公式：Φ＝__B_S___． (2)适用条件：①匀强磁场；②S 是_垂__直___磁场的有效面积． (3)单位：韦伯(Wb)，1 Wb＝___1__T_·_m_2_____． 3．意义：穿过某一面积的磁感线的__条__数__． 4．标矢性：磁通量是_标__量___，但有正、负．
由于电磁感应，磁场能转化为电能，通 导体克服安培力做功，其他形式的
楞次定律新教材人教版高中物理选择性必修第二
实验结论总结与意义探讨
实验结论
通过实验验证，当线圈中电流发生变化时，会产生感应电动势，其方向总是阻碍线圈中电流的变化。这就是楞次 定律的内容。
意义探讨
楞次定律是电磁学中的重要定律之一，它揭示了电磁现象中的基本规律。通过实验验证楞次定律，可以加深学生 对电磁学知识的理解，提高其实验技能和科学探究能力。同时，楞次定律在实际应用中也具有广泛的指导意义， 例如在电机、变压器等电气设备的设计和应用中都需要考虑楞次定律的影响。
这些物理定律之间的联系和区别反映了物理学中不同概念和原理之间的 内在联系和层次结构，有助于我们更深入地理解物理现象的本质和规律 。
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05
楞次定律在高考中考察方 式及解题技巧
2024/1/26
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历年高考真题回顾与解析
2022年全国卷
题目通过具体实验场景，考察学生对 楞次定律的理解和应用能力，要求学 生能够分析实验现象并得出正确结论 。
2024/1/26
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学生自我评价报告分享
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2024/1/26
03
知识掌握情况
通过本节课的学习，我深刻理解了楞次定律的表述和含义 ，掌握了运用楞次定律判断感应电流方向的方法，并能够 解决一些简单的实际问题。同时，我也认识到自己在电磁 感应现象中的能量转化和传递方面还有待进一步深入学习 和理解。
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案例分析：汽车发电机工作原理
汽车发电机是汽车电气系统中的重要组成部分， 它的主要作用是将机械能转换为电能，为汽车的 用电设备提供电力。
根据楞次定律，感应电动势的方向总是使得它所 激发的磁场来阻碍引起感应电动势的磁通量的变 化。因此，在发电机中，感应电动势的方向与转 子的旋转方向和定子磁场的方向有关。
高中物理楞次定律人教版选修3-2
楞次定律新课标要求〔一〕知识与技能1．掌握楞次定律的内容，能运用楞次定律判断感应电流方向。
2．培养观察实验的能力以及对实验现象分析、归纳、总结的能力。
3．能够熟练应用楞次定律判断感应电流的方向4．掌握右手定那么，并理解右手定那么实际上为楞次定律的一种具体表现形式。
〔二〕过程与方法1．通过实践活动，观察得到的实验现象，再通过分析论证，归纳总结得出结论。
2．通过应用楞次定律判断感应电流的方向，培养学生应用物理规律解决实际问题的能力。
〔三〕情感、态度与价值观在本节课的学习中，同学们直接参与物理规律的发现过程，体验了一次自然规律发现过程中的乐趣和美的享受，并在头脑中进一步强化“实践是检验真理的唯一标准〞这一辩证唯物主义观点。
教学重点1．楞次定律的获得及理解。
2．应用楞次定律判断感应电流的方向。
3．利用右手定那么判断导体切割磁感线时感应电流的方向。
教学难点楞次定律的理解及实际应用。
教学方法发现法，讲练结合法教学用具：干电池、灵敏电流表、外标有明确绕向的大线圈、条形磁铁、导线。
教学过程〔一〕引入新课教师：［演示］按以下图将磁铁从线圈中插入和拔出，引导学生观察现象，提出：①为什么在线圈内有电流？②插入和拔出磁铁时，电流方向一样吗？为什么？③怎样才能判断感应电流的方向呢？本节我们就来学习感应电流方向的判断方法。
〔二〕进行新课1、楞次定律教师：让我们一起进行下面的实验。
〔利用CAI课件，屏幕上打出实验内容〕［实验目的］研究感应电流方向的判定规律。
［实验步骤］〔1〕按右图连接电路，闭合开关，记录下G中流入电流方向与电流表G中指针偏转方向的关系。
〔如电流从左接线柱流入，指针向右偏还是向左偏?〕〔2〕记下线圈绕向，将线圈和灵敏电流计构成通路。
〔3〕把条形磁铁N极〔或S极〕向下插入线圈中，并从线圈中拔出，每次记下电流表中指针偏转方向，然后根据步骤〔1〕结论，判定出感应电流方向，从而可确定感应电流的磁场方向。
根据实验结果，填表：磁铁运动情况N极下插N极上拔S极下插S极上拔磁铁产生磁场方向线圈磁通量变化感应电流磁场方向教师：N极向下插入线圈中，磁铁在线圈中产生的磁场方向如何?学生：磁铁在线圈中产生的磁场方向向下。
高二物理楞次定律
感应电流具有这样 的方向，即感应电 流总要阻碍引起感 应电流的磁通量的 变化 感应电流产生的磁场
阻碍谁？
原磁场的磁通量变化
如何阻碍？
“增反减同”
能否阻止？
不能阻止，只是减缓原 磁场的磁通量的变化
二、楞次定律的应用
1、判断感应电流方向的步骤：
根 据 楞 次 定 律 根据 右手 螺旋 定则
明确研 究的对 象是哪 一个闭 合电路
课题：
第三节 楞次定律
一、探究楞次定律
1、电流计指针偏转的方向与流入电流计电流的方 向之间的关系
1）电路图
2）结论 左进
左偏Βιβλιοθήκη 右进右偏闭合回路中的感应电流与电源产生的电流 在本质上可有区别?
2、实验结果记录
动 作 磁场方向 磁通量变 化情况 增加 感应电流 的方向
逆时针（俯视）
感应电流的 磁场方向 向上
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。
四、“阻碍”成就着能量的转 化
练习
在图中CDEF是金属框，当导体 AB向右移动时，请用楞次定律判断 ABCD和ABFE两个电路中感应电流 的方向。我们能不能用这两个电路中 的任一个来判定导体AB中感应电流 的方向？
感应电流产生的磁场方向向下
根据右手螺旋定则，线圈N中感应电流方向：如图
例题2
如图所示，在长直载流导线附近有一 个矩形线圈ABCD，线圈与导线始终在同 一个平面内。线圈在导线的右侧平移时， 其中产生了A→B→C→D→A方向的电流。 请判断，线圈在向哪个方向移动？ 分析：
研究对象——矩形线圈 载流直导线一侧磁感线分布： 由线圈中感应电流的方向，由右手螺旋定则可以判断感 应电流磁场方向： 根据楞次定律：回路中的磁通量增大。 线圈是向左移动的。
楞次定律的应用知识点
一、考查楞次定律的应用楞次定律的应用主要考查的内容主标题：楞次定律的应用副标题：剖析考点规律，明确高考考查重点，为学生备考提供简洁有效的备考策略。
关键词：楞次定律难度：3重要程度：5内容：考点剖析：楞次定律是高中物理的基本定律，从近几年的高考可以看出，对楞次定律的考查几乎每年都有，高考主要考查考生熟练运用楞次定律判断感应电流的方向，由感应电流的方向判断引起感应电流的原磁场方向及磁通量变化，出题以选择题为主。
楞次定律的文字表述简明扼要，初学时常常不能完全理解它的含义。
要正确理解楞次定律需要注意以下两点。
1.定律中有两个磁场——引起感应电流的磁场（原磁场）和感应电流的磁场。
原磁场的变化产生感应电流，感应电流的磁场阻碍原磁场的变化。
2.理解定律的关键在于理解“阻碍”的含义：“阻碍”不是“阻止”，不是使原磁场的变化停止，阻碍作用只是“延缓”原磁场的变化，没有原磁场的变化就不会有感应电流的产生；“阻碍”的对象是原磁场的变化而不是原磁场，不能把“阻碍”简单理解为“相反”；阻碍不仅有“反抗”原磁场增加的含义，还有“补偿”原磁场减弱的含义。
楞次定理可推广为：感应电流的效果总是“反抗”引起感应电流的原因。
常有以下几种表现：1.阻碍原磁通量的变化——“增反减同”。
如果原磁场的磁通量是增加的，感应电流就产生一个反向的磁场“反抗”原磁场的增加；如果原磁场的磁通量是减小的，感应电流就产生一个同向磁场对原磁场进行“补偿”。
2.阻碍导体的相对运动——“来拒去留”。
从运动效果上看，也可形象地表述为“敌进我退”、“敌逃我追”。
典型例题例1．（2014·全国卷）很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放，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【解析】C.本题考查楞次定律、法拉第电磁感应定律。
高中物理楞次定律
楞次定律、法拉第电磁感应定律1．楞次定律中“阻碍”的表现(1)阻碍磁通量的变化(增反减同)．(2)阻碍物体间的相对运动(来拒去留)． (3)阻碍原电流的变化(自感现象)．(4)使物体面积有变化倾向(增缩减扩)． 2．楞次定律和右手定则的适用对象 (1)楞次定律（感生）：一般适用于线圈面积不变，磁感应强度发生变化的情形． (2)右手定则（动生）：一般适用于导体棒切割磁感线的情形（线圈与磁场有相对运动）． 3．求感应电动势大小的五种类型(1)磁通量变化型：E ＝n ΔΦΔt . (2)磁感应强度变化型：E ＝nS ΔB Δt . (3)面积变化型：E ＝nB ΔSΔt.(4)平动切割型：E ＝Bl v . (5)转动切割型：E ＝12B(nl)2ω.（此为n 个棒串联,并联时不存在n ）注意：公式E ＝n ΔBΔtS 中的S 是垂直于磁场方向的有效面积．应用法拉第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，与Φ是否均匀变化无关．推导如下：q ＝I Δt ＝n ΔΦΔtR Δt ＝n ΔΦR. （I 仅有求q 这一个作用）例题：如图，直角三角形金属框abc 放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，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a －b －c －aC ．U bc ＝－12Bl 2ω，金属框中无电流D ．U ac ＝12Bl 2ω，金属框中电流方向沿a －c －b －a解析：C [闭合金属框在匀强磁场中以角速度ω逆时针转动时，穿过金属框的磁通量始终为零，金属框中无电流．由右手定则可知U b ＝U a ＜U c ，A 、B 、D 选项错误；b 、c 两点的电势差U bc ＝－Bl v 中＝－12Bl 2ω，选项C 正确．]（由右手定则判定同理，bc 、ac 边等效，产生电动势相互抵消）电磁感应中的图像问题1．问题分类在电磁感应现象中，回路产生的感应电动势、感应电流及磁场对导线的作用力随时间的变化规律，也可用图像直观地表示出来，如I t 、B t 、E x 、I x 图像等．此问题可分为两类：(1)由给定的电磁感应过程选出相应的物理量的函数图像． (2)由给定的有关图像分析电磁感应过程，确定相关的物理量． 2．电磁感应图像问题的“三个关注”例题：(2019·课标Ⅱ，21)(多选)如图，两条光滑平行金属导轨固定，所在平面与水平面夹角为θ，导轨电阻忽略不计．虚线ab 、cd 均与导轨垂直，在ab 与cd 之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场．将两根相同的导体棒PQ 、MN 先后自导轨上同一位置由静止释放，两者始终与导轨垂直且接触良好．已知PQ 进入磁场时加速度恰好为零．从PQ 进入磁场开始计时，到MN 离开磁场区域为止，流过PQ 的电流随时间变化的图像可能正确的是( )解析：AD [两棒均由同一位置由静止释放，则进入磁场时，两棒的速度相等．若PQ 棒出磁场后，MN 棒再进入磁场，则MN 棒做匀速运动切割磁感线，则通过PQ 棒上的电流随时间变化的图像为A 图；若PQ 棒出磁场前MN 棒进入磁场，则PQ 棒与MN 棒在磁场中做加速运动，当PQ 棒出磁场后，MN 棒切割磁感线运动的速度比进入时的大，MN 棒做减速运动，通过PQ 棒的电流随时间变化的图像应为D 图．]电磁感应图像问题解题“5步曲”第1步：明确图像的种类．是B t 图、I t 图、v t 图、F t 图或是E t 图等； 第2步：分析电磁感应的具体过程．明确运动分成几个阶段(根据磁通量的变化特征或切割特点分析)； 第3步：写出函数方程．结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等写出函数方程； 第4步：进行数学分析．根据函数方程进行数学分析，例如分析斜率的变化、截距等； 第5步：得结果．画图像或判断图像．电磁感应中的电路和动力学问题例题：(2019·山东省泰安市上学期期末)如图，两固定的绝缘斜面倾角均为θ，上沿相连．两细金属棒ab (仅标出a 端)和cd (仅标出c 端)长度均为L 、质量分别为2m 和m ；用两根不可伸长的柔软轻导线将它们连成闭合回路abdca ，并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上，两定滑轮间的距离也为L .左斜面上存在匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直于斜面向上．已知斜面及两根柔软轻导线足够长．回路总电阻为R ，两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g .使两金属棒水平，从静止开始下滑．求：(1)金属棒运动的最大速度v m 的大小；(2)当金属棒运动的速度为v m2时，其加速度大小是多少？[审题指导] 解答此题的关键是对ab 、cd 棒受力分析，由平衡条件求出ab 棒受到的安培力，再由金属棒切割磁感线产生的感应电动势确定出金属棒的速度．[解析] (1)达到最大速度时，设两绳中张力均为F T ，金属棒cd 受到的安培力为F 对ab 、cd ，根据平衡条件得到：2mg sin θ＝2F T ＋2μmg cos θ 2F T ＝mg sin θ＋μmg cos θ＋F而安培力F ＝BIL 根据法拉第电磁感应定律及闭合电路欧姆定律：E ＝BLv m ，I ＝ER整理得到：v m ＝mgR (sin θ－3μcos θ)B 2L 2(2)当金属棒的速度为v m2时，设两绳中张力均为F T1，金属棒cd 受到的安培力为F 1，根据牛顿第二定律：2mg sin θ－2F T1－2μmg cos θ＝2ma 2F T1－mg sin θ－μmg cos θ－F 1＝ma 又F 1＝BI 1L ，E 1＝BLv m2，I 1＝E 1R ，联立以上方程可以得到：a ＝g6(sin θ－3μcos θ)[答案] (1)mgR (sin θ－3μcos θ)B 2L 2(2)g6(sin θ－3μcos θ) “四步法”分析电磁感应中的动力学问题解决电磁感应中的动力学问题的一般思路是“先电后力”，具体思路如下：(1)“源”的分析：分离出电路中由电磁感应所产生的电源，确定电源电动势E 和内阻r . (2)“路”的分析：弄清串、并联关系，由闭合电路的欧姆定律求电流，确定安培力F 安． (3)“力”的分析：确定杆或线圈的受力情况，求合力． (4)“运动”的分析：由力和运动的关系确定运动模型．电磁感应中的能量问题1．电磁感应中的功能关系 2．电磁感应中焦耳热的求法例题1：(2019·天津理综，11)如图所示，固定在水平面上间距为l 的两条平行光滑金属导轨，垂直于导轨放置的两根金属棒MN 和PQ 长度也为l 、电阻均为R ，两棒与导轨始终接触良好．MN 两端通过开关S 与电阻为R 的单匝金属线圈相连，线圈内存在竖直向下均匀增加的磁场，磁通量变化率为常量k.图中虚线右侧有垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B.PQ 的质量为m ，金属导轨足够长、电阻忽略不计．(1)闭合S ，若使PQ 保持静止，需在其上加多大的水平恒力F ，并指出其方向；(2)断开S ，PQ 在上述恒力作用下，由静止开始到速度大小为v 的加速过程中流过PQ 的电荷量为q ，求该过程安培力做的功W.[解析] 本题考查电磁感应中的电路问题及能量问题，难度较大，正确解答本题需要很强的综合分析能力，体现了学生的科学推理与科学论证的素养要素．(1)设线圈中的感应电动势为E ，由法拉第电磁感应定律E ＝ΔΦΔt，则E ＝k ① 设PQ 与MN 并联的电阻为R 并，有R 并＝R2②闭合S 时，设线圈中的电流为I ，根据闭合电路欧姆定律得 I ＝E R 并＋R③设PQ 中的电流为I PQ ，有 I PQ ＝12I ④ 设PQ 受到的安培力为F 安，有 F 安＝BI PQ l ⑤保持PQ 静止，由受力平衡，有F ＝F 安 ⑥ 联立①②③④⑤⑥式得 F ＝Bkl3R⑦ 方向水平向右．(2)设PQ 由静止开始到速度大小为v 的加速过程中，PQ 运动的位移为x ，所用时间为Δt ，回路中的磁通量变化为ΔΦ，平均感应电动势为E ，有E ＝ΔΦΔt⑧ 其中 ΔΦ＝Blx ⑨设PQ 中的平均电流为I ，有I ＝E2R⑩ 根据电流的定义得 I ＝qΔt⑪由动能定理，有 Fx ＋W ＝12mv 2－0 ⑫ 联立⑦⑧⑨⑩⑪⑫式得 W ＝12mv 2－23kq ⑬[答案] (1)Bkl 3R 方向水平向右 (2)12m v 2－23kq电磁感应与能量问题的解题方法(1)安培力做的功是电能和其他形式的能之间相互转化的“桥梁”，用框图表示如下：电能――→W 安W 安*>0<0其他形式的能 (2)明确功能关系，确定有哪些形式的能量发生了转化．如有摩擦力做功，必有内能产生；有重力做功，重力势能必然发生变化；安培力做负功，必然有其他形式的能转化为电能；(3)根据不同物理情景选择动能定理、能量守恒定律或功能关系，列方程求解问题．例题2：如图所示，水平面内固定两对足够长的平行光滑金属导轨，左侧两导轨间的距离为2L ，右侧两导轨间的距离为L ，左、右侧的两导轨间都存在磁感应强度为B 、方向竖直向下的匀强磁场．两均匀的导体棒ab 和cd 分别垂直放在左、右两侧的导轨上，ab 棒的质量为2m 、有效电阻为2r ，而cd 棒的质量为m 、有效电阻为r ，其他部分的电阻不计．原来两棒都处于静止状态，现给棒一大小为I 0、方向平行导轨向右的冲量使ab 棒向右运动，在达到稳定状态时，两棒均未滑出各自的轨道．求：(1)cd 棒中的最大电流I m ； (2)cd 棒的最大加速度；(3)两棒达到稳定状态时，各自的速度大小． 解析：(1)ab 棒获得一冲量，所以初速度v 0＝I 02m分析知开始时回路中的感应电动势最大，最大值为E m ＝2BLv 0 所以cd 棒中最大感应电流I m ＝E m 2r ＋r ＝BLI 03mr(2)cd 棒所受的最大安培力F m ＝BI m Lcd 棒的最大加速度a m ＝F m m＝B 2L 2I 03m 2r(3)当两棒中感应电动势大小相等时系统达到稳定状态，有2BLv ab＝BLv cd由ab棒与cd棒中感应电流大小总是相等，可知安培力对ab棒与cd棒的冲量大小关系为I ab＝2I cd 对ab棒根据动量定理有I0－I ab＝2mv ab对cd棒根据动量定理有I cd＝mv cd解得v ab＝I06m，v cd＝I03m.答案：(1)BLI03mr (2)B2L2I03m2r(3)I06mI03m。
第05讲 楞次定律(解析版)-【寒假自学课】2022年高二物理寒假精品课(人教版选择性必修二)
第05讲楞次定律【学习目标】(1)理解楞次定律，知道楞次定律是能量守恒的反映，会用楞次定律判断感应电流方向。
(2)理解右手定则，知道右手定则是楞次定律的一种具体表现形式，会用右手定则判断感应电流方向。
(3)经历推理分析得出楞次定律的过程，体会归纳推理的方法。
(4)经历实验探究得出楞次定律的过程，提升科学探究的能力。
【基础知识】【考点剖析】一.楞次定律1．探究感应电流的方向(1)实验器材：条形磁体、电流表、线圈、导线、一节干电池(用来查明线圈中电流的流向与电流表中指针偏转方向的关系)。
(2)实验现象：如图所示，在四种情况下，将实验结果填入下表。
图号磁场方向感应电流的方向感应电流的磁场方向甲向下逆时针(俯视)向上乙向上顺时针(俯视)向下②线圈内磁通量减少时的情况图号磁场方向感应电流的方向感应电流的磁场方向丙向下顺时针(俯视)向下丁向上逆时针(俯视)向上线圈内有电流是因为闭合回路磁通量变化。
插入和拔出磁铁时，电流方向一样吗？为什么？相反，磁通量变化不一。
(3)实验结论表述一：当穿过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场的方向相反；当穿过线圈的磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场的方向相同。
表述二：当磁铁靠近线圈时，两者相斥；当磁铁远离线圈时，两者相吸。
2．总结：楞次定律：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。
3．对楞次定律的理解（1）闭合导体回路中原磁通量的变化是产生感应电流的原因，而感应电流的磁场的产生是感应电流存在的结果，即只有当闭合导体回路中的磁通量发生变化时，才会有感应电流的磁场出现。
（2）“阻碍”的理解（3）从能量守恒定律看楞次定律（4）从磁通量变化的角度来看，感应电流的磁场总要阻碍原磁通量的变化；从导体和磁体的相对运动的角度来看，感应电流总要阻碍相对运动。
典题分析例1.关于感应电流，以下说法中正确的是( )A．感应电流的方向总是与原电流的方向相反B．感应电流的方向总是与原电流的方向相同C．感应电流的磁场总是阻碍闭合电路内原磁场的磁通量的变化D．感应电流的磁场总是与原线圈内的磁场方向相反解析：由楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍闭合电路内部原磁场的磁通量的变化，故C正确；如果原磁场中的磁通量是增大的，则感应电流的磁场方向就与它相反，来阻碍它的增大，如果原磁场中的磁通量是减小的，则感应电流的磁场方向就与它相同，来阻碍它的减小，故A、B、D错误。
高考物理双基突破二专题楞次定律精讲.doc
专题26 楞次定律一、磁通量1．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＝BS。
（3）单位：韦伯，符号：Wb。
2．对磁通量的理解（1）磁通量是标量，其正、负值仅表示磁感线是正向还是反向穿过线圈平面，大小与线圈的匝数无关。
（2）合磁通量求法：若某个平面内有不同方向和强弱的磁场共同存在，当计算穿过这个面的磁通量时，先规定某个方向的磁通量为正，其反方向的磁通量为负，平面内各个方向的磁通量的代数和等于这个平面内的合磁通量。
【题1】一磁感应强度大小为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量大小为A．0 B．2BS C．2BS cosθD．2BS sinθ【答案】C3．“电生磁”到“磁生电”的发展里程（1）1820年，丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，称为电流磁效应．（2）法国物理学家安培发现两根通有同向电流的平行导线相吸，通有反向电流的平行导线则相斥，并总结出安培定则（右手螺旋定则，用来判断电流与磁场的相互关系）和左手定则（判断通电导线在磁场中受到磁场力的方向）。
（3）英国物理学家法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应定律。
（4）俄国物理学家楞次发现了确定感应电流方向的定律——楞次定律。
【题2】物理学的发展离不开物理学家的科学研究，以下符合史实的是A．牛顿建立了万有引力定律，并测出了万有引力常量B．伽利略通过“理想斜面实验”得出“力是维持物体运动的原因”的结论C．楞次发现了电磁感应现象，使人们对电与磁内在联系的认识更加完善D．奥斯特发现了电流的磁效应，使人们突破了对电与磁认识的局限性【答案】D4．电磁感应现象当穿过闭合电路的磁通量变化时，电路中有感应电流产生的现象。
5．产生感应电流的两个必备条件（1）存在闭合回路。