2018高考物理大一轮复习：第10章-电磁感应（10份打包有课件）

精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 1 / 702018 高考物理大一轮复习：第 10 章-电磁感应（10份打包有课件）第 1 节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：BS.(2)适用条件：匀强磁场；S 是垂直磁场的有效面积(3)单位：韦伯(Wb)，1Wb1_Tm2.3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、负二、电磁感应1电磁感应现象当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有电流产生，这种现象称为电磁感应现象2产生感应电动势和感应电流的条件(1)产生感应电动势的条件无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，回路中就有感应电动势产生感应电动势的那部分导体相当于电源(2)产生感应电流的条件精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 2 / 70电路闭合磁通量变化三、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右图所示2楞次定律内容：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自我诊断1判断正误(1)磁通量虽然是标量，但有正、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)穿过线圈的磁通量与线圈的匝数无关()(4)电路中磁通量发生变化时，就一定会产生感应电流()(5)感应电流的磁场总是与原磁场方向相反()(6)楞次定律和右手定则都可以判断感应电流的方向，二者没什么区别()(7)回路不闭合时，穿过回路的磁通量发生变化也会产生精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 3 / 70“阻碍”作用()2如图所示，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()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 转动解析：选 c.保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中左右运动，磁通量一直为零，故磁通量不变，无感应电流，选项 A 错误；保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中上下运动，磁通量一直为零，故磁通量不变，无感应电流，选项 B 错误；线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线 AB 转动，磁通量周期性地改变，故一定有感应电流，故选项 c 正确；线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线 cD 转动，磁通量一直为零，故磁通量不变，无感应电流，选项 D 错误精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 4 / 703如图，在一水平、固定的闭合导体圆环上方，有一条形磁铁(N 极朝上，S 极朝下)由静止开始下落，磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触，关于圆环中感应电流的方向(从上向下看)，下列说法正确的是()A总是顺时针B总是逆时针c先顺时针后逆时针D先逆时针后顺时针解析：选 c.磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触，则导体环中，先是向上的磁通量增加，磁铁过中间以后，向上的磁通量减少，根据楞次定律，产生的感应电流方向先顺时针后逆时针，选项 c 正确4如图所示，Aoc 是光滑的金属导轨，电阻不计，Ao 沿竖直方向，oc 沿水平方向；PQ 是金属直杆，电阻为 R，几乎竖直斜靠在导轨 Ao 上，由静止开始在重力作用下运动，运动过程中 P、Q 端始终在金属导轨 Aoc 上；空间存在着垂直纸面向外的匀强磁场，则在 PQ 杆从开始滑动到 P 端滑到 oc的过程中，PQ 中感应电流的方向()A始终是由 PQB始终是由 QPc先是由 PQ，后是由 QP精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 5 / 70D先是由 QP，后是由 PQ解析：选 c.在 PQ 杆滑动的过程中，PoQ 的面积先增大后减小，穿过PoQ 的磁通量先增加后减少，根据楞次定律可知，感应电流的方向先是由 PQ，后是由 QP，c 正确考点一电磁感应现象的判断1穿过闭合电路的磁通量发生变化的四种情况(1)磁感应强度 B 不变，线圈面积 S 发生变化(2)线圈面积 S 不变，磁感应强度 B 发生变化(3)线圈面积 S 变化，磁感应强度 B 也变化，它们的乘积 BS发生变化(4)线圈面积 S 不变，磁感应强度 B 也不变，但二者之间夹角发生变化2判断电磁感应现象能否发生的一般流程：1.如图所示，一个 U 形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒 ab，有一个磁感应强度为 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 .在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是()Aab 向右运动，同时使 减小B使磁感应强度 B 减小， 角同时也减小精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 6 / 70cab 向左运动，同时增大磁感应强度 BDab 向右运动，同时增大磁感应强度 B 和 角(090)解析：选 A.本题中引起磁通量变化都有两个方面，面积的变化和夹角改变，向右运动的同时 减小都会使磁通量变大，所以 A 项正确2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所示连接下列说法中正确的是()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：选 A.只要闭合回路磁通量发生变化就会产生感应电流，故 A 正确，B 错误；开关闭合后，只要滑片 P 滑动就会产生感应电流，故 c、D 错误3(多选)1824 年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 7 / 70实验” 实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后下列说法正确的是()A圆盘上产生了感应电动势B圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动c在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化D圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动解析：选 AB.A.当圆盘转动时，圆盘的半径切割磁针产生的磁场的磁感线，产生感应电动势，选项 A 正确；B如图所示，铜圆盘上存在许多小的闭合回路，当圆盘转动时，穿过小的闭合回路的磁通量发生变化，回路中产生感应电流，根据楞次定律，感应电流阻碍其相对运动，但抗拒不了相对运动，故磁针会随圆盘一起转动，但略有滞后，选项 B 正确；c在圆盘转动过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量始终为零，选项 c 错误；精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 8 / 70D圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成的电流的磁场方向沿圆盘轴线方向，会使磁针沿轴线方向偏转，选项 D 错误确定磁通量变化的两种方法(1)通过对穿过回路磁感线条数的分析和计算，可以确定磁通量是否变化(2)依据公式 BSsin( 是 B 与 S 的夹角)确定磁通量与哪些因素有关考点二楞次定律的理解及应用1判断感应电流方向的两种方法方法一用楞次定律判断方法二用右手定则判断该方法适用于切割磁感线产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2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：精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 9 / 70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”B 减小，线圈扩张阻碍原电流的变化“增反减同”考向 1：应用楞次定律判感应电流方向典例 1如图所示，在磁感应强度大小为 B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为 m、阻值为 R 的闭合矩形金属线框 abcd 用绝缘轻质细杆悬挂在 o 点，并可绕 o 点摆动金属线框从右侧某一位置静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面则线框中感应电流的方向是()AabcdaBdcbadc先是 dcbad，后是 abcdaD先是 abcda，后是 dcbad解析由楞次定律可知，在线框从右侧摆动到 o 点正下方精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 10 / 70的过程中，向上的磁通量在减小，故感应电流的方向沿dcbad；同理，线框从 o 点正下方向左侧摆动的过程中，电流方向沿 dcbad，B 正确答案B考向 2：右手定则判感应电流的方向典例 2如图所示，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，垂直纸面向外的匀强磁场垂直穿过 mN、GH 所在的平面，则()A若固定 ab，使 cd 向右滑动，则 abdc 回路有电流，电流方向为 abdcaB若 ab、cd 以相同的速度一起向右滑动，则 abdc 回路有电流，电流方向为 acdbac若 ab 向左、cd 向右同时运动，则 abdc 回路中的电流为零D若 ab、cd 都向右运动，且两杆速度 vcdvab，则 abdc回路有电流，电流方向为 acdba解析由右手定则可判断出 A 项做法使回路产生顺时针方向的电流，故 A 项错若 ab、cd 同向运动且速度大小相同，ab、cd 所围面积不变，磁通量不变，故不产生感应电流，故 B 项错若 ab 向左，cd 向右，则 abdc 回路中有顺时针方向的电流，故 c 项错若 ab、cd 都向右运动，且两杆速精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 11 / 70度 vcdvab，则 ab、cd 所围面积发生变化，磁通量也发生变化，由楞次定律可判断出，abdc 回路中产生顺时针方向的电流，故 D 项正确答案D考向 3：“阻碍法”的应用典例 3(2017东北三省五校联考)如图，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，螺线管与电源和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 中将产生俯视顺时针方向的感应电流B穿过线圈 a 的磁通量减少c线圈 a 有扩张的趋势D线圈 a 对水平桌面的压力 FN 将增大解析当滑片 P 向下移动时滑动变阻器连入电路的电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知通过 b 的电流增大，从而判断出穿过线圈 a 的磁通量增加，方向向下，选项 B 错误；根据楞次定律即可判断出线圈 a 中感应电流方向俯视应为逆时针，选项 A 错误；再根据楞次定律“阻碍”含义的推广，线圈 a 应有收缩或远离 b 的趋势来阻碍磁通量的增加，所以 c 错误，D 正确精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 12 / 70答案D感应电流方向判断的两点注意(1)楞次定律可应用于磁通量变化引起感应电流的各种情况(包括一部分导体切割磁感线运动的情况)(2)右手定则只适用于一段导体在磁场中做切割磁感线运动的情景，是楞次定律的一种特殊情况考点三“三定则、一定律”的理解及应用1 “三个定则、一个定律”的应用对比：名称基本现象因果关系应用的定则或定律电流的磁效应运动电荷、电流产生磁场因电生磁安培定则洛伦兹力、安培力磁场对运动电荷、电流有作用力因电受力左手定则电磁感应部分导体做切割磁感线运动因动生电右手定则闭合回路磁通量变化因磁生电楞次定律2.三个定则、一个定律”的相互联系：(1)应用楞次定律时，一般要用到安培定则(2)研究感应电流受到的安培力，一般先用右手定则确定电流方向，再用左手定则确定安培力的方向，有时也可以直接应用楞次定律的推论确定1(多选)如图所示，在匀强磁场中放有平行金属导轨，它精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 13 / 70与大线圈 m 相连接，要使小导线圈 N 获得顺时针方向的感应电流，则放在金属导轨上的金属棒 ab 的运动情况是(两线圈共面放置)()A向右匀速运动 B向左加速运动c向右减速运动 D向右加速运动解析：选 Bc.欲使 N 产生顺时针方向的感应电流，感应电流的磁场方向垂直纸面向里，由楞次定律可知有两种情况：一是 m 中有沿顺时针方向逐渐减小的电流，使其在 N 中的磁场方向向里，且磁通量在减小；二是 m 中有逆时针方向逐渐增大的电流，使其在 N 中的磁场方向向外，且磁通量在增大因此对前者应使 ab 向右减速运动；对于后者，则应使 ab 向左加速运动2(多选)如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒 PQ、mN，mN 的左边有一如图所示的闭合电路，当 PQ 在一外力的作用下运动时，mN 向右运动，则 PQ 所做的运动可能是()A向右加速运动B向左加速运动c向右减速运动D向左减速运动精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 14 / 70解析：选 Bc.mN 向右运动，说明 mN 受到向右的安培力，因为 ab 在 mN 处的磁场垂直纸面向里左手定则 mN 中的感应电流由 mN安培定则 L1 中感应电流的磁场方向向上楞次定律 L2 中磁场方向向上减弱 L2 中磁场方向向下增强.若 L2 中磁场方向向上减弱安培定则 PQ中电流为 QP 且减小右手定则向右减速运动；若 L2中磁场方向向下增强安培定则 PQ 中电流为 PQ 且增大右手定则向左加速运动3(多选)如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向在图中已经标出左线圈连着平行导轨 m 和 N，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒 ab，金属棒处在垂直于纸面向外的匀强磁场中下列说法中正确的是()A当金属棒 ab 向右匀速运动时，a 点电势高于 b 点，c 点电势高于 d 点B当金属棒 ab 向右匀速运动时，b 点电势高于 a 点，c 点与 d 点等电势c当金属棒 ab 向右加速运动时，b 点电势高于 a 点，c 点电势高于 d 点D当金属棒 ab 向右加速运动时，b 点电势高于 a 点，d 点电势高于 c 点解析：选 BD.当金属棒向右匀速运动而切割磁感线时，金属精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 15 / 70棒产生恒定感应电动势，由右手定则判断电流方向由 ab.根据电流从电源(ab 相当于电源)正极流出沿外电路回到电源负极的特点，可以判断 b 点电势高于 a 点又左线圈中的感应电动势恒定，则感应电流也恒定，所以穿过右线圈的磁通量保持不变，不产生感应电流，A 错误，B 正确当ab 向右做加速运动时，由右手定则可推断 ba，电流沿逆时针方向又由 EBLv 可知 ab 导体两端的 E 不断增大，那么左边电路中的感应电流也不断增大，由安培定则可判断它在铁芯中的磁感线方向是沿逆时针方向的，并且场强不断增强，所以右边电路的线圈中的向上的磁通量不断增加由楞次定律可判断右边电路的感应电流方向应沿逆时针，而在右线圈组成的电路中，感应电动势仅产生在绕在铁芯上的那部分线圈上把这个线圈看作电源，由于电流是从 c 沿内电路(即右线圈)流向 d，所以 d 点电势高于 c 点，c 错误，D 正确左、右手定则区分技巧(1)抓住“因果关系”：“因动而电”用右手；“因电而动”用左手(2)形象记忆：把两个定则简单地总结为“通电受力用左手，运动生电用右手” “力”的最后一笔“丿”方向向左，用精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 16 / 70左手；“电”的最后一笔“乚”方向向右，用右手课时规范训练基础巩固题组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，观察电流表的变化解析：选 D.产生感应电流的条件为：闭合回路内磁通量发生变化A 项中，线圈绕在磁铁上，磁通量未变，不会产生感应电流，A 错误同理 B 错误c 项中，往线圈中插入条形磁铁的瞬间，线圈中磁通量发生变化，此时线圈中将产生感应电流，但插入后磁通量不再变化，无感应电流，故到相邻房间观察时无示数，c 错误D 项中，在线圈通电或断电的瞬间，磁通量发生变化，产生感应电流，D 正确2如图所示，一个金属圆环水平放置在竖直向上的匀强磁精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 17 / 70场中，若要使圆环中产生图中箭头方向的瞬时感应电流，下列方法可行的是()A使匀强磁场均匀增大B使圆环绕水平轴 ab 如图转动 30c使圆环绕水平轴 cd 如图转动 30D保持圆环水平并使其绕过圆心的竖直轴转动解析：选 A.根据右手定则，圆环中感应电流产生的磁场竖直向下与原磁场方向相反，根据楞次定律，说明圆环磁通量在增大磁场增强则磁通量增大，A 正确使圆环绕水平轴 ab 或 cd 转动 30，圆环在垂直磁场方向上的投影面积减小，磁通量减小，只会产生与图示方向相反的感应电流，B、c 错误保持圆环水平并使其绕过圆心的竖直轴转动，圆环仍与磁场垂直，磁通量不变，不会产生感应电流，D 错误3如图甲所示，在同一平面内有两个相互绝缘的金属圆环A、B，圆环 A 平分圆环 B 为面积相等的两部分，当圆环 A中的电流如图乙所示变化时，甲图中 A 环所示的电流方向为正，下列说法正确的是()AB 中始终没有感应电流BB 中有顺时针方向的感应电流精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 18 / 70cB 中有逆时针方向的感应电流DB 中先有顺时针方向的感应电流，后有逆时针方向的感应电流解析：选 B.由于圆环 A 中的电流发生了变化，故圆环 B 中一定有感应电流产生，由楞次定律判定 B 中有顺时针方向的感应电流，故选项 B 正确4(多选)如图，两同心圆环 A、B 置于同一水平面上，其中 B 为均匀带负电绝缘环，A 为导体环当 B 绕轴心顺时针转动且转速增大时，下列说法正确的是()AA 中产生逆时针的感应电流BA 中产生顺时针的感应电流cA 具有收缩的趋势DA 具有扩展的趋势解析：选 BD.由图可知，B 为均匀带负电绝缘环，B 中电流为逆时针方向，由右手螺旋定则可知，电流的磁场垂直纸面向外且逐渐增大；由楞次定律可知，磁场增大时，感应电流的磁场与原磁场的方向相反，所以感应电流的磁场的方向垂直纸面向里，A 中感应电流的方向为顺时针方向，故A 错误，B 正确；B 环外的磁场的方向与 B 环内的磁场的方向相反，当 B 环内的磁场增强时，A 环具有面积扩展的趋势，故 c 错误，D 正确精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 19 / 705(多选)航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的电磁驱动原理如图所示，当固定线圈上突然通过直流电流时，线圈端点的金属环被弹射出去现在固定线圈左侧同一位置，先后放有分别用横截面积相等的铜和铝导线制成形状、大小相同的两个闭合环，且电阻率 铜铝闭合开关 S 的瞬间()A从左侧看环中感应电流沿顺时针方向B铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力c若将环放置在线圈右方，环将向左运动D电池正负极调换后，金属环不能向左弹射解析：选 AB.线圈中电流为右侧流入，磁场方向为向左，在闭合开关的过程中，磁场变强，则由楞次定律可知，环中感应电流由左侧看为顺时针，A 正确由于铜环的电阻较小，故铜环中感应电流较大，故铜环受到的安培力要大于铝环的，B 正确若将环放在线圈右方，根据“来拒去留”可得，环将向右运动，c 错误电池正负极调换后，金属环受力仍向左，故仍将向左弹出，D 错误6多年来物理学家一直设想用实验证实自然界中存在“磁单极子” 磁单极子是指只有 S 极或只有 N 极的磁性物质，其磁感线分布类似于点电荷的电场线分布如图所示的实验就是用于检测磁单极子的实验之一，abcd 为用超导材料精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 20 / 70围成的闭合回路设想有一个 N 极磁单极子沿 abcd 轴线从左向右穿过超导回路，那么在回路中可能发生的现象是()A回路中无感应电流B回路中形成持续的 abcda 流向的感应电流c回路中形成持续的 adcba 流向的感应电流D回路中形成先 abcda 流向后 adcba 流向的感应电流解析：选 c.N 极磁单极子的磁感线分布类似于正点电荷的电场线分布，由楞次定律知，回路中形成方向沿 adcba 流向的感应电流，由于回路为超导材料做成的，电阻为零，故感应电流不会消失，c 项正确综合应用题组7(多选)如图所示，一接有电压表的矩形闭合线圈 ABcD向右匀速穿过匀强磁场的过程中，下列说法正确的是()A线圈中有感应电动势，有感应电流B线圈中有感应电动势，无感应电流cAB 边两端有电压，且电压表有示数DAB 边两端有电压，但电压表无示数解析：选 BD.由于通过回路的磁通量不变，故回路中无感应电流产生，A 项错；由欧姆定律知电压表示数UIRV0，c 项错；由于 AB 棒切割磁感线 AB 两端有电压，精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 21 / 70B、D 项正确8如图所示，在载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨A、B，导轨与直导线平行且在同一水平面内，在导轨上有两条可自由滑动的导体棒 ab 和 cd，当载流直导线中的电流逐渐增强时，导体棒 ab 和 cd 的运动情况是()A一起向左运动B一起向右运动cab 和 cd 相向运动，相互靠近Dab 和 cd 相背运动，相互远离解析：选 c.电流增强时，电流在 abdc 回路中产生的垂直纸面向里的磁场增强，回路中磁通量增大，根据楞次定律可知回路要减小面积以阻碍磁通量的增加，因此，两导体棒要相向运动，相互靠近选项 c 正确9如图所示，在水平地面下有一条沿东西方向铺设的水平直导线，导线中通有自东向西稳定、强度较大的直流电流现用一闭合的检测线圈(线圈中串有灵敏电流计，图中未画出)检测此通电直导线的位置，若不考虑地磁场的影响，在检测线圈位于水平面内，从距直导线很远处由北向南沿水平地面通过导线的上方并移至距直导线很远处的过程中，俯视检测线圈，其中感应电流的方向是()精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 22 / 70A先顺时针后逆时针B先逆时针后顺时针c先顺时针后逆时针，然后再顺时针D先逆时针后顺时针，然后再逆时针解析：选 D.如图为地下通电直导线产生的磁场的正视图，当线圈在通电直导线正上方的左侧时由楞次定律知，线圈中感应电流方向为逆时针，同理在右侧也为逆时针，当线圈一部分在左侧一部分在右侧时为顺时针，故 D 正确10(多选)如图，一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场，圆盘开始减速在圆盘减速过程中，以下说法正确的是()A处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势高B所加磁场越强越易使圆盘停止转动c若所加磁场反向，圆盘将加速转动D若所加磁场穿过整个圆盘，圆盘将匀速转动解析：选 ABD.设想把金属圆盘切割成无数根导体棒，导体棒切割磁感线产生感应电动势、感应电流，根据右手定则可知，靠近圆心处的电势高，选项 A 正确；根据 EBLv 可知，所加磁场 B 越强，感应电动势 E 越大，感应电流越大，精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 23 / 70因 FBIL，所以安培力也越大，安培力对圆盘的转动阻碍作用越强，选项 B 正确；若所加磁场反向，根据楞次定律可知安培力阻碍圆盘的转动，故圆盘仍将减速运动，选项c 错误；若所加磁场穿过整个圆盘，圆盘的半径切割磁感线，产生感应电动势，但圆盘内没有涡流，故没有安培力，不消耗机械能，所以圆盘匀速转动，选项 D 正确11(多选)如图所示，铁芯上有两个线圈 A 和 B.线圈 A 跟电源相连，LED(发光二极管，具有单向导电性)m 和 N 并联后接在线圈 B 两端图中所有元件均正常，则()AS 闭合瞬间，A 中有感应电动势BS 断开瞬间，A 中有感应电动势cS 闭合瞬间，m 亮一下，N 不亮DS 断开瞬间，m 和 N 二者均不亮解析：选 ABc.闭合开关的瞬间，穿过线圈 A 的磁通量增加，线圈 A 中将产生自感电动势，故 A 正确开关断开的瞬间，穿过线圈 A 的磁通量减小，线圈 A 中将产生自感电动势，故 B 正确闭合开关的瞬间，穿过线圈 A 的磁通量增加，根据安培定则可知，A 中产生的磁场的方向向上，穿过 B 的磁通量向上增大时，根据楞次定律可知，B 中感应电流的磁场的方向向下，根据安培定则可知 B 中感应电流的方向向下，所以线圈下端的电势高，电流能通过二极管 m，不能通精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 24 / 70过二极管 N，故 c 正确结合 c 的分析可知，S 断开瞬间，穿过线圈 B 的磁通量减小，产生感应电流的方向与 c 中感应电流的方向相反，所以感应电流能通过二极管 N，不能通过二极管 m，故 D 错误12经过不懈的努力，法拉第终于在 1831 年 8 月 29 日发现了“磁生电”的现象，他把两个线圈绕在同一个软铁环上(如图所示)，一个线圈 A 连接电池与开关，另一线圈 B闭合并在其中一段直导线附近平行放置小磁针法拉第可观察到的现象有()A当合上开关，A 线圈接通电流瞬间，小磁针偏转一下，随即复原B只要 A 线圈中有电流，小磁针就会发生偏转cA 线圈接通后其电流越大，小磁针偏转角度也越大D当开关打开，A 线圈电流中断瞬间，小磁针会出现与 A线圈接通电流瞬间完全相同的偏转解析：选 A.当合上开关，A 线圈接通电流瞬间，穿过 A 的磁通量发生变化，使得穿过 B 的磁通量也变化，所以在 B中产生感生电流，电流稳定后穿过 A、B 的磁通量不再变化，所以 B 中不再有感应电流，即小磁针偏转一下，随即复原，选项 A 正确；A 线圈中有电流，但是如果电流大小不变，则在 B 中不会产生感应电流，即小磁针就不会发生偏转，选精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 25 / 70项 B 错误；B 线圈中的感应电流大小与 A 中电流的变化率有关，与 A 中电流大小无关，故 c 错误；当开关打开，A 线圈电流中断瞬间，由于穿过 B 的磁通量减小，则在 B 中产生的电流方向与 A 线圈接通电流瞬间产生的电流方向相反，所以小磁针会出现与 A 线圈接通电流瞬间完全相反的偏转，选项 D 错误13(多选)某同学将一条形磁铁放在水平转盘上，如图甲所示，磁铁可随转盘转动，另将一磁感应强度传感器固定在转盘旁边当转盘(及磁铁)转动时，引起磁感应强度测量值周期性地变化，该变化的周期与转盘转动周期一致经过操作，该同学在计算机上得到了如图乙所示的图象该同学猜测磁感应强度传感器内有一线圈，当测得磁感应强度最大时就是穿过线圈的磁通量最大时按照这种猜测()A在 t0.1s 时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化B在 t0.15s 时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化c在 t0.1s 时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 26 / 70D在 t0.15s 时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值解析：选 Ac.题图乙中斜率既能反映线圈内产生的感应电流的方向变化，又能反映感应电流的大小变化t0.1s 时刻，图线斜率最大，意味着磁通量的变化率最大，感应电动势最大，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值，t0.1s 时刻前后的图线斜率一正一负，说明产生的感应电流的方向发生了变化，所以 A、c 正确；同理可知 t0.15s时刻，图线斜率不是最大值，且该时刻前后图线斜率全为负值，说明线圈内产生的感应电流的方向没有变化，而且大小并未达到最大值，选项 B、D 错误14磁感应强度为 B 的匀强磁场仅存在于边长为 2l 的正方形范围内，有一个电阻为 R、边长为 l 的正方形导线框abcd，沿垂直于磁感线方向，以速度 v 匀速通过磁场，如图所示，从 ab 进入磁场时开始计时，到线框离开磁场为止(1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象；(2)判断线框中有无感应电流若有，说明感应电流的方向解析：(1)当 ab 边进入磁场时，穿过线框的磁通量均匀增加，在 t1lv 时线框全部进入磁场，磁通量 Bl2 不变精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 27 / 70化；当在 t22lv 时，ab 边离开磁场，穿过线框的磁通量均匀减少到零，所以该过程的 t 图象如图所示(2)ab 边进入磁场时有感应电流，根据右手定则可判知感应电流方向为逆时针；ab 边离开磁场时有感应电流，根据右手定则可判知感应电流方向为顺时针；中间过程 t1t2 磁通量不变化，没有感应电流答案：见解析第 2 节法拉第电磁感应定律自感和涡流一、法拉第电磁感应定律1法拉第电磁感应定律(1)内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比(2)公式：Ent，n 为线圈匝数2导体切割磁感线的情形(1)若 B、l、v 相互垂直，则 EBlv.(2)EBlvsin， 为运动方向与磁感线方向的夹角(3)导体棒在磁场中转动：导体棒以端点为轴，在匀强磁场中垂直于磁感线方向匀速转动产生感应电动势EBlv12Bl2 平均速度取中点位置线速度 12l.二、自感和涡流精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 28 / 701自感现象：当导体中电流发生变化时，导体本身就产生感应电动势，这个电动势总是阻碍导体中原来电流的变化，这种由于导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现象2自感电动势：在自感现象中产生的感应电动势ELIt，其中 L 叫自感系数，它与线圈的大小、形状、圈数以及是否有铁芯有关，自感系数的单位是亨利(H)，1mH103H,1H106H.3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像水的漩涡状的感应电流(1)电磁阻尼：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动(2)电磁驱动：如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生感应电流，使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来交流感应电动机就是利用电磁驱动的原理工作的自我诊断1判断正误(1)线圈中磁通量越大，产生的感应电动势越大()(2)线圈中磁通量变化越大，产生的感应电动势越大()(3)线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大()(4)线圈中的电流越大，自感系数也越大()精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 29 / 70(5)磁场相对导体棒运动时，导体棒中也能产生感应电动势()(6)对于同一线圈，电流变化越快，线圈中的自感电动势越大()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 21，圆环中产生的感应电动势分别为 Ea和 Eb.不考虑两圆环间的相互影响下列说法正确的是()AEaEb41，感应电流均沿逆时针方向BEaEb41，感应电流均沿顺时针方向cEaEb21，感应电流均沿逆时针方向DEaEb21，感应电流均沿顺时针方向解析：选 B.由题意可知 Btk，导体圆环中产生的感应电动势EtBtr2，因rarb21，故 EaEb41；由楞次定律知感应电流的方向均沿顺时针方向，选项 B 正确3如图所示，空间有一匀强磁场，一直金属棒与磁感应强度方向垂直，当它以速度 v 沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动势大小为 E；将此棒弯成两精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 30 / 70段长度相等且相互垂直的折线，置于与磁感应强度相垂直的平面内，当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度 v 运动时，棒两端的感应电动势大小为 E，则 EE 等于()A.12B22c1D.2解析：选 B.设金属棒长度为 l，匀强磁场的磁感应强度为B，根据电磁感应定律得 EBlv.金属棒弯折后，切割磁感线运动的有效长度变为 22l，故 E22Blv.因此EE22，B 正确4(2017江苏盐城中学学情检测)(多选)如图所示，L 是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零A 和B 是两个完全相同的灯泡，则下列说法中正确的有()A当开关 S 闭合瞬间，A、B 两灯同时亮，最后 B 灯熄灭B当开关 S 断开瞬间，A、B 两灯同时熄灭c当开关 S 断开瞬间，a 点电势比 b 点电势低D当开关 S 断开瞬间，流经灯泡 B 的电流是由 a 到 b解析：选 AD.开关 S 闭合瞬间，线圈 L 对电流有阻碍作用，则相当于灯泡 A 与 B 串联，因此同时亮，且亮度相同，稳定后 B 被短路熄灭，选项 A 正确；稳定后当开关 S 断开后，A 马上熄灭，由于自感，线圈中的电流只能慢慢减小，其相当于电源，左端电势高，与灯泡 B 构成闭合回路放电，流精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 31 / 70经灯泡 B 的电流是由 a 到 b，B 闪一下再熄灭，选项 D 正确，B、c 错误考点一法拉第电磁感应定律的理解及应用1感应电动势大小的决定因素(1)感应电动势的大小由穿过闭合电路的磁通量的变化率t 和线圈的匝数共同决定，而与磁通量 、磁通量的变化量 的大小没有必然联系(2)当 仅由 B 引起时，则 EnSBt；当 仅由S 引起时，则 EnBSt；当 由 B、S 的变化同时引起，则 EnB2S2B1S1tnBSt.2磁通量的变化率 t 是 t 图象上某点切线的斜率3应用 Ent 时应注意的几个问题(1)由于磁通量有正负之分，计算磁通量的变化时一定要规定磁通量的正方向正向的磁通量增加与反向的磁通量减少产生的感应电流的方向相同(2)公式 Ent 是求解回路某段时间内平均电动势的最佳选择若 t 为恒量，则平均电动势等于瞬时电动势(3)用公式 EnSBt 求感应电动势时，S 为线圈在磁场精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 32 / 70范围内垂直磁场方向的有效面积1图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为 n，面积为 S.若在 t1 到 t2 时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由 B1 均匀增加到B2，则该段时间线圈两端 a 和 b 之间的电势差 ab()A恒为 nSt2t1B从 0 均匀变化到 nSt2t1c恒为nSt2t1D从 0 均匀变化到nSt2t1解析：选 c.根据法拉第电磁感应定律得，感应电动势EntnSt2t1，由楞次定律和右手螺旋定则可判断 b 点电势高于 a 点电势，因磁场均匀变化，所以感应电动势恒定，因此 a、b 两点电势差恒为 abnSt2t1，选项 c 正确2(2016湖南衡阳联考)用均匀导线做成的正方形线圈边长为 l，如图所示，正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，当磁场以 Bt 的变化率增强时，不考虑磁场的变化对虚线右侧的影响，则()精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 33 / 70A线圈中感应电流方向为 adbcaB线圈中产生的电动势 EBtl2c线圈中 a 点电势高于 b 点电势D线圈中 b、a 两点间的电势差为 l2B4t解析：选 D.处于磁场中的线圈面积不变，Bt 增大时，通过线圈的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流的方向为 acbda 方向，A 项错；产生感应电动势的 acb 部分等效为电源，b 端为等效电源的正极，电势高于 a 端，c 项错；由法拉第电磁感应定律 EtBtl22，知 B 项错；adb 部分等效为外电路，b、a 两点间电势差为等效电路的路端电压，UE2RRE2l2B4t，D 项正确3A、B 两闭合圆形导线环用相同规格的导线制成，它们的半径之比 rArB21，在两导线环包围的空间内存在一正方形边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直于两导线环所在的平面，如图所示在磁场的磁感应强度随时间均匀增大的过程中，下列说法正确的是()A两导线环内所产生的感应电动势相等BA 环内所产生的感应电动势大于 B 环内所产生的感应电动势c