高考物理复习考点知识专题讲解课件3---电磁感应现象 楞次定律

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答案: D
பைடு நூலகம்
考点二 楞次定律的应用
[多维练透] 3.(2016·海南单科·4)如图,一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直面内,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( ) A.金属环向上运动,则环上的感应电流方向为顺时针方向 B.金属环向下运动,则环上的感应电流方向为顺时针方向 C.金属环向左侧直导线靠近,则环上的感应电流方向为逆时针方向 D.金属环向右侧直导线靠近,则环上的感应电流方向为逆时针方向
答案: D
考点二 楞次定律的应用
[多维练透] 2.(2019·广西柳州模拟)MN、GH 为光滑的水平平行金属导轨,ab、cd 为跨在导轨上的
两根金属杆,匀强磁场垂直穿过 MN、GH 所在的平面,如图所示,则( ) A.若固定 ab,使 cd 向右滑动,则 abdc 回路有电流,电 流方向由 a 到 b 到 d 到 c B.若 ad、cd 以相同的速度一起向右滑动,则 abdc 回路 有电流,电流方向由 c 到 d 到 b 到 a C.若 ab 向左、cd 向右同时运动,则 abdc 回路电流为 0 D.若 ab、cd 都向右运动,且两棒速度 vcd>vab,则 abdc 回路有电流,电流方向由 c 到d到b到a
考点一 电磁感应现象的理解和判断
解析:本题以验证“由磁产生电”设想的实验为背景,主要考查电磁感应现象。 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,所以选项 D。
2.右手定则 (1)使用方法。
①让磁感线穿入 右手手心 。 ②使大拇指指向 导体运动 的方向。 ③则其余四指指向感应电流 的方向。 (2)适用范围:适用于部分导体 切割 磁感线的情况。
考点一 电磁感应现象的理解和判断 1.常见的产生感应电流的三种情况
2.判断是否产生感应电流的流程 (1)确定研究的回路。 (2)弄清楚回路内的磁场分布,并 确定穿过该回路的磁通量 Φ。 (3)Φ 不变→无感应电流 Φ 变化→
考点三 利用楞次定律的推论速解电磁感应现象问题
解析: L 收缩还是扩张取决于螺线管中产生感应电流的变化情况,t1~t2 磁通量的 变化率增大,感应电流变大,abcd 线框内磁通量变大,L 有收缩的趋势,A 选项 正确;t2~t3 时间内磁通量的变化率为常数,产生的感应电流恒定不变,abcd 线 框内磁感应强度不变,L 没有电流,也就没有扩张趋势,B、C 选项错误;根据 楞次定律,t3~t4 时间内由于螺线管内磁通量变化引起的感应电流在线框中为 dcba 方向并减小,L 线圈中原磁场的方向垂直于纸面向里且磁感应强度大小减 小,根据楞次定律得 L 中的感应电流方向为顺时针方向,D 选项正确。
答案: AD
考点三 利用楞次定律的推论速解电磁感应现象问题
[多维练透] 1.如图所示,在水平放置的螺线管的中央,放着一个可绕水平轴 OO′自由转动的闭
合线圈 abcd,轴 OO′与螺线管的轴线垂直,ab 边在 OO′轴的左上方,闭合 K 的 瞬间,关于线圈的运动情况,下列说法正确的是( ) A.不转动 B.ab 边向左转动 C.ab 边向右转动 D.转动的方向与螺线管中的电流方向有关 解析:闭合 K 的瞬间,通过闭合线圈 abcd 的磁通量增大,根据楞次定律,线圈 ab 边向左转动,转动的方向与螺线管中的电流方向无关,选项 B 正确。 答案: B
动,电流表指针才能偏转
考点一 电磁感应现象的理解和判断
[多维练透] 2.(2019·江苏徐州打靶冲刺)下列各图所描
述的物理情境中,没有产生感应电流的 是( )
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 中不会产生感应电流, 故 A 符合题意;磁铁向铝环 A 靠近,穿过铝 环的磁通量增大,铝环中产生感应电流,故 B 不符合题意;金属框中从 A 位置向 B 位置运 动,穿过金属框的磁通量发生变化,金属框产 生感应电流,故 C 不符合题意;铜盘在磁场 中按图示方向转动,铜盘的一部分切割磁感 线,回路中产生感应电流,故 D 不符合题意。
高考物理复习考点知识专题讲解课件
第3讲 电磁感应现象 楞次定律
知识梳理 珍断自测 考点一 电磁感应现象的理解和判断 考点二 楞次定律的应用 考点三 利用楞次定律的推论速解电磁感应现象问题 考点四 三定则一定律的综合应用 核心素养 电磁感应中的STSE问题
[知识梳理]
知识点一 磁通量 1.定义:在磁感应强度为 B 的匀强磁场中,
考点二 楞次定律的应用
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。
不闭合,无感应电流, 但有感应电动势,
回路闭合,有感应电流
考点一 电磁感应现象的理解和判断
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
答案: AD
考点二 楞次定律的应用
[方法技巧] 判断感应电流方向的方法 (1)楞次定律。 (2)右手定则。
该方法适用于部分导体切割磁感线。判断时注意掌心、四指、拇指的方向: (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。
考点二 楞次定律的应用
答案: D
考点一 电磁感应现象的理解和判断
[多维练透] 1.现将电池组、滑动变阻
解析:线圈 A 插入或拔出,都将造
器、带铁芯的线圈 A、
成线圈 B 处磁场的变化,因此线
线圈 B、电流表及开关 按如图所示连接。下列 说法正确的是( ) A.开关闭合后,线圈 A 插入或拔出都会引起电
圈 B 处的磁通量变化,产生感应 电流,故 A 正确;开关闭合和断 开均能引起线圈 B 中磁通量的变
与磁场方向 垂直 的面积 S 与 B 的乘积。 2.公式:Φ= BS 。 3.单位:1 Wb= 1_T·m2。 4.标矢性:磁通量是 标量 (选填“标量”
或“矢量”),但有正负。 知识点二 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 发生变化。
3.实质:磁通量发生变化时,电路中产生
(2016·上海卷·19)(多选)如图(a),螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场,以图 中箭头所示方向为其正方向。螺线管与导线框 abcd 相连,导线框内有一小金属圆环 L,圆环与导线框在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度 B 随时间按图(b)所示规 律变化时( ) A.在 t1~t2 时间内,L 有收缩趋势 B.在 t2~t3 时间内,L 有扩张趋势 C.在 t2~t3 时间内,L 内有逆时针方向的感应电流 D.在 t3~t4 时间内,L 内有顺时针方向的感应电流
考点二 楞次定律的应用
解析:根据安培定则,开关闭合时铁芯上产生水平向右的磁场。 A 对:开关闭合后的瞬间,根据楞次定律,直导线上将产生由南向北的电流,根 据安培定则,直导线上方的磁场垂直纸面向里,故小磁针的 N 极朝垂直纸面向 里的方向转动。 B、C 错:开关闭合并保持一段时间后,直导线上没有感应电流,故小磁针的 N 极指北。 D 对:开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,根据楞次定律,直导线上将产 生由北向南的电流,这时直导线上方的磁场垂直纸面向外,故小磁针的 N 极朝 垂直纸面向外的方向转动。
的感应电动势,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 。
1.电磁感应现象:当穿过闭合回路的 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。
考点一 动量、冲量的理解及计算
知识点三楞次定律 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:适用于一些回路中 磁通量 变化的情况。
[多维练透] 1.(2017·全国卷Ⅲ·15)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
考点三 利用楞次定律的推论速解电磁感应现象问题
楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为感应电流的“效果”总是阻碍产生感应电流的原因, 可由以下三种方式呈现。
内容
例证
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”
考点三 利用楞次定律的推论速解电磁感应现象问题
流表指针偏转
化而产生感应电流,故 B 错误;
B.线圈 A 插入线圈 B 中后,开关闭合和断开的 瞬间,电流表指针均不会偏转 C.开关闭合后,滑动变阻器的滑片 P 匀速滑动, 会使电流表指针静止在中央零刻度
开关闭合后,只要移动滑片 P,线 圈 B 中磁通量变化而产生感应电 流,故 C、D 错误。
D.开关闭合后,只有滑动变阻器的滑片 P 加速滑 答案: A
考点二 楞次定律的应用
解析:若固定 ab,使 cd 向右滑动,由右手定则知应产生顺时针方向的电流,故 A 错。若 ab、cd 同向运动且速度大小相同,ab、cd 所围的面积不变,磁通量 不变,不产生感应电流,故 B 错。若 ab 向左、cd 向右同时运动,则 abdc 回 路中有顺时针方向的电流,故 C 错。若 ab、cd 都向右运动,且 vcd>vab,则 ab、 cd 所围的面积发生变化,磁通量也发生变化,故由楞次定律可判断出产生由 c 到 d 到 b 到 a 的电流,故 D 正确。
答案: A
考点二 楞次定律的应用
1.楞次定律中“阻碍”的含义
2.利用楞次定律判断感应电流方向的 步骤
考点二 楞次定律的应用
(2018·全国卷Ⅰ·19)(多选)如图,两个线圈绕在同一根铁芯上,其中一线圈通过开 关与电源连接,另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内 的直导线连接成回路。将一小磁针悬挂在直导线正上方,开关 未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是( ) A.开关闭合后的瞬间,小磁针的 N 极朝垂直纸面向里的方向 转动 B.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的 N 极指向垂直纸面 向里的方向 C.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的 N 极指向垂直纸面向外的方向 D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,小磁针的 N 极朝垂直纸面向外的方 向转动
考点二 楞次定律的应用
解析:根据楞次定律,当金属圆环上、下移动时,穿过圆环的磁通量不发生变化, 故没有感应电流产生,故选项 A、B 错误;当金属圆环向左移动时,则穿过圆 环的磁场垂直纸面向外并且增强,故根据楞次定律可以知道,产生的感应电流 为顺时针,故选项 C 错误;当金属圆环向右移动时,则穿过圆环的磁场垂直 纸面向里并且增强,故根据楞次定律可以知道,产生的感应电流为逆时针,故 选项 D 正确。
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