78.高考物理一轮复习第十章 第1讲

变式4 (2019·河北张家口市上学期期末)如图11所示，金属导轨上的导体棒ab 在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，线圈c中将没有感应电流产生
√A.向右做匀速直线运动
B.向左做匀加速直线运动 C.向右做减速直线运动 D.向右做变加速直线运动
图11
解析 导体棒ab向右或向左做匀速运动时， ab中产生的感应电流不变，螺线管产生的磁 场是稳定的，穿过c的磁通量不变，c中没有 感应电流；导体棒ab向左做加速运动时，根 据右手定则判断得到，ab中产生的感应电流 方向从b→a，感应电流增大，螺线管产生的 磁场增强，穿过c的磁通量增大，根据楞次 定律得知，c中产生顺时针方向(从左向右看) 的感应电流；
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，D项正确.
变式3 (多选)如图9所示，水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导
线，以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系.四个相同的圆形闭合线圈在四
√D.PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向 图10
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.
解析 滑动变阻器的滑片迅速向右移动，线圈L1中的电流变小，穿过线圈L2的 磁通量减小，则灵敏电流计的指针向左偏转.
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
基础考点 自主悟透
例2 (多选)如图6甲所示，导体棒ab、cd均可在各自的导轨上无摩擦地滑动，
导轨电阻不计，磁场的磁感应强度B1、B2的方向如图所示，大小随时间变化的 情况如图乙所示，在0～t1时间内 A.若ab不动，则ab、cd中均无感应电流
变式2 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，一定能在轨道回路里产生感应电流的是
√A.ab向右运动，同时使θ减小
B.使磁感应强度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B D.ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ角(0°<θ<90°)
命题点四 楞次定律推论的应用
内容
例证
能力考点 来自百度文库生共研
阻碍原磁通量变化 ——“增反减同”
磁铁靠近线圈，B感与B原方向相反
阻碍相对运动 ——“来拒去留”
磁铁靠近，是斥力 磁铁远离，是引力
使回路面积有扩大
或缩小的趋势——
“增缩减扩”
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
阻碍原电流的变化 ——“增反减同”
2.实验器材
图3
电流表、条形磁铁、螺线管、电池、开关、导线、滑动变阻器等.
3.实验现象
相对运动情况
原磁场方向
向下
Φ的变化情况
增加
线圈中感应电流的方向 自下而上
感应电流的磁场方向(线 圈中)
向上
感应电流的磁场方向与 原磁场方向的关系
相反
向下 减小 自上而下 向下
相同
向上 减小 自下而上 向上
相同
向上 增加 自上而下 向下
图7
解析 设此时回路面积为S，据题意，磁通量Φ＝BScos θ，S增大，θ减小，cos θ增大，则Φ增大，A正确； B减小，θ减小，cos θ增大，Φ可能不变，B错误； S减小，B增大，Φ可能不变，C错误； S增大，B增大，θ增大，cos θ减小，Φ可能不变，D错误.
命题点三 感应电流方向的判断
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
图8
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.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，A项正确； 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， B、C项错误；
相反
4.实验结论
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
圈的磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场的方向相同.
5.注意事项
实验前应先查明电流的流向与电流表指针偏转方向之间的关
系，判断的方法是：采用如图4所示的电路，把一节干电池
与电流表串联，由于电流表量程较小，所以在电路中应接入
解析 闭合开关瞬间，穿过线圈L2的磁通量增加，产生的感应电流使灵敏电流 计的指针向右偏转.当开关闭合稳定后，将线圈L1迅速插入线圈L2中时，穿过 线圈L2的磁通量增加，且与闭合开关瞬间穿过L2的磁场方向相同，故产生的感 应电流也使灵敏电流计的指针向右偏转.
(3)线圈L1插入线圈L2后，将滑动变阻器的滑片迅速向右移动时，灵敏电流计的 指针将_向__左__偏转.(选填“向左”“向右”或“不”)
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
大一轮复习讲义
内容索引
NEIRONGSUOYIN
过好双基关 研透命题点 课时精练
过好双基关
01
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 . 4.磁通量是 标量 (填“标量”或“矢量”).
导体棒ab向右做减速运动时，根据右手定则判 断得到，ab中产生的感应电流方向从a→b，感 应电流减小，螺线管产生的磁场减弱，穿过c 的磁通量减小，根据楞次定律得知，c中产生 顺时针方向(从左向右看)的感应电流；导体棒 ab向右做加速运动时，根据右手定则判断得到， ab中产生的感应电流方向从a→b，感应电流增 大，螺线管产生的磁场增强，穿过c的磁通量 增大，根据楞次定律得知，c中产生逆时针方 向(从左向右看)的感应电流，故选A.
体体现？
A.电阻定律 C.欧姆定律
B.库仑定律
√D.能量守恒定律
解析 楞次定律中的“阻碍”作用，是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体 体现，在克服这种“阻碍”的过程中，其他形式的能转化为电能，选项D正确.
研透命题点
02
命题点一 实验探究影响感应电流方向的因素
基础考点 自主悟透
1.实验设计 如图3所示，通过将条形磁铁插入或拔出线圈来改变穿过螺线管的磁通量，根 据电流表指针的偏转方向判断感应电流的方向.
图1
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 (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.
(2)适用范围：一切电磁感应现象.
2.右手定则
(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 (2019·全国卷Ⅲ·14)楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具
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： (1)通过矩形abcd的磁通量为 BS1cos θ 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.
√B.若ab不动，则ab中有恒定的感应电流，但cd中
无感应电流
C.若ab向右匀速运动，则ab中一定有从b到a的感
应电流，cd向左运动
√D.若ab向左匀速运动，则ab中一定有从a到b的感
应电流，cd向右运动
图6
解析 若ab不动，0～t1时间内，B1逐渐增大，由法拉 第电磁感应定律可知，ab产生恒定的感应电流，根据 楞次定律可知cd中无感应电流，故A错误，B正确； 若ab向左匀速运动，0～t1时间内，B1垂直于纸面 向里且逐渐增大，穿过左侧闭合区域的磁通量增 大，运用楞次定律得ab中有从a到b的感应电流， 回路中产生逐渐增大的感应电动势，即从a到b的 感应电流增大，根据楞次定律得在导体棒cd中产 生d到c的感应电流，根据左手定则得导体棒cd受 到向右的安培力，即cd向右运动，故D正确；
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
三 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.
1.用楞次定律判断 (1)楞次定律中“阻碍”的含义：
高考热点 讲透练熟
(2)应用楞次定律的思路：
2.用右手定则判断 该方法只适用于导体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 (多选)(2018·全国卷Ⅰ·19)如图8，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一
滑动变阻器R，用限流接法，电池采用旧电池，开关S采用
瞬间接触，记录指针偏转方向.
图4
例1 如图5所示，是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置.
图5 (1)将实物电路中所缺的导线补充完整. 答案 见解析图
解析 补充的实物电路如图所示.
(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么闭合开关稳 定后，将线圈L1迅速插入线圈L2中，灵敏电流计的指针将_向__右__偏转.(选填“向 左”“向右”或“不”)
若ab向右匀速运动，产生从b到a的感应电流，同时B1均匀增大，产生从a到b的感应 电流，由于不确定两感应电流的大小关系，故ab中感应电流无法确定，故C错误.
变式1 下列各图所描述的物理情境中，没有感应电流的是
√
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，铜盘的无数辐条切割磁感线，产生感应电 流，故D不符合题意.
个象限内完全对称放置，两直导线中的电流大小与变化情况完全相同，电流方
向如图所示，当两直导线中的电流都增大时，四个线圈a、b、
c、d中感应电流的情况是
√A.线圈a中有感应电流
B.线圈b中有感应电流
C.线圈c中无感应电流
√D.线圈d中无感应电流
图9
例4 (2017·全国卷Ⅲ·15)如图10，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