【步步高】2013年高考物理大一轮 第九章 第1课时 电磁感应现象　楞次定律 新人教版选修3-2

1 步步高步步高 2013 2013 年高考物理大一轮年高考物理大一轮 第九章第九章 第第 1 1 课时课时 电磁感应现电磁感应现 象象 楞次定律楞次定律 新人教版选修新人教版选修 3 23 2 考点内容要求考纲解读 电磁感应现象 磁通量 法拉第电磁感应定律 楞次定律 自感 涡流 1 应用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向 2 结合各种图象 如 t图象 B t图象和i t 图象 考查感应电流的产生条件及方向的判定 导体切割磁感线产生感应电动势的计算 3 电磁感应现象与磁场 电路 力学等知识的综合 以及电磁感应与实际相结合的题目 第第 1 1 课时课时 电磁感应现象电磁感应现象 楞次定律楞次定律 导学目标 能熟练应用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向及相关的导体运动方向 一 电磁感应现象 基础导引 试分析下列各种情形中 金属线框或线圈里能否产生感应电流 知识梳理 1 电磁感应现象 当穿过闭合电路的磁通量发生 时 电路中有 产生 这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应 2 产生感应电流的条件 表述 1 闭合电路的一部分导体在磁场内做 运动 表述 2 穿过闭合电路的磁通量 3 能量转化 发生电磁感应现象时 机械能或其他形式的能转化为 1 电路不闭合时 磁通量发生变化是否能产生电磁感应现象 思考 2 引起磁通量 变化的情况有哪些 二 感应电流方向的判断 基础导引 2 下图是验证楞次定律实验的示意图 竖直放置的线圈固定不动 将磁铁从线圈上方插入 或拔出 线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流 各图中分别标出了磁铁的 极性 磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况 其中正确的 是 知识梳理 1 楞次定律 1 内容 感应电流的磁场总要 引起感应电流的 的变化 2 适用情况 所有的电磁感应现象 2 右手定则 1 内容 伸开右手 使拇指与其余四个手指 并且都与手掌在同一个 让磁感线从掌心进入 并使拇指指向 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 产生感应电流 楞次定律中 阻碍 有哪些含义 按导图回答 思考 考点一 电磁感应现象能否发生的判断 考点解读 判断流程 1 确定研究的闭合电路 3 图 1 图 2 图 3 图 3 2 弄清楚回路内的磁场分布 并确定该回路的磁通量 3 Error 典例剖析 例 1 如图 1 所示 一个金属薄圆盘水平放置在竖 直向上的匀强磁场中 下列做法中能使圆盘中 产生感应电流的是 A 圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动 B 圆盘以某一水平直径为轴匀速转动 C 圆盘在磁场中向右匀速平移 D 匀强磁场均匀增加 思维突破 判断能否产生电磁感应现象 关键是看回路的磁通量是否发生了变化 磁通量 的变化量 2 1有多种形式 主要有 1 S 不变 B改变 这时 B Ssin 2 B 不变 S改变 这时 S Bsin 3 B S不变 改变 这时 BS sin 2 sin 1 跟踪训练 1 如图 2 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 A ab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 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 角 0 Ub 5 如图 5 所示 水平地面上方有正交的匀强电场和匀强磁场 电场竖 直向下 磁场垂直纸面向外 半圆形铝框从直径处于水平位置 时 沿竖直平面由静止开始下落 不计阻力 a b两端落到地面 的次序是 A a先于b B b先于a C a b同时落地 D 无法判定 6 如图 6 所示 线圈A B是由不同材料制成的导体线圈 它们的 质量一样大 形状一样 设磁场足够大 下列说法正确的是 A 电阻大的线圈达到稳定速度时的速度大 B 电阻小的线圈达到稳定速度时的速度大 C 两线圈的稳定速度是一样的 D 电阻率大的材料制成的线圈 稳定速度大 7 如图 7 所示 ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导体 线圈 当滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动过程中 线圈ab将 A 静止不动 B 逆时针转动 C 顺时针转动 D 发生转动 但因电源的极性不明 无法确定转动的方向 8 如图 8 所示 两个线圈套在同一个铁芯上 线圈的绕向如 图 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 金属棒处于垂直纸面向外的匀强磁场 中 下列说法中正确的是 A 当金属棒向右匀速运动时 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 当金属棒向右加速运动时 b点电势高于a点 d点电势高于c点 10 图 9 图 10 图 11 9 2011 上海单科 13 如图 9 均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同 心共面放置 当a绕O点在其所在平面内旋转时 b中产生顺时针方 向的感应电流 且具有收缩趋势 由此可知 圆环a A 顺时针加速旋转 B 顺时针减速旋转 C 逆时针加速旋转 D 逆时针减速旋转 10 如图 10 所示 每米电阻为 1 的一段导线被弯成半径r 1 m 的三 段圆 弧 并组成闭合回路 每段圆弧都是 圆周 位于空间直角坐标系 1 4 的不同平面内 其中ab段位于xOy平面内 bc段位于yOz平面内 ca 段位于zOx平面内 空间存在一个沿 x轴方向的磁场 其磁感应强度大小随 时间变化的关系式为B 0 7 0 6t 则 A 导线中的感应电流大小是 0 1 A 方向是a c b a B 导线中的感应电流大小是 0 1 A 方向是a b c a C 导线中的感应电流大小是 A 方向是a c b a 20 D 导线中的感应电流大小是 A 方向是a b c a 20 11 一飞机下有一沿竖直方向的金属杆 若仅考虑地磁场的影响 不考虑磁偏角影响 当飞 机水平飞行经过我国某市上空 A 由东向西飞行时 金属杆上端电势比下端电势高 B 由西向东飞行时 金属杆上端电势比下端电势高 C 由南向北飞行时 金属杆上端电势比下端电势高 D 由北向南飞行时 金属杆上端电势比下端电势高 12 如图 11 所示 金属棒ab置于水平放置的金属导体框架cdef上 棒ab与框架接触良好 从某一时刻开始 给这个空间施加一个 斜向上的匀强磁场 并且磁场均匀增加 ab棒仍静止 在磁场均匀 增加的过程中 关于ab棒受到的摩擦力 下列说法正确的是 A 摩擦力大小不变 方向向右 B 摩擦力变大 方向向右 C 摩擦力变大 方向向左 11 D 摩擦力变小 方向向左 二 非选择题 13 如图 12 所示 CDEF为闭合线圈 AB为电阻丝 当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时 线圈CDEF中的感应电流在G处产生的磁感应强度的方向是 时 电源的哪一端是 正极 图 12 12 复习讲义 基础再现 一 基础导引 B C D E 均能产生感应电流 知识梳理 1 变化 感应电流 2 切割磁感线 发生变化 3 电能 思考 1 当电路不闭合时 没有感应电流 但有感应电动势 只产生感应电动势的现象也 可以称为电磁感应现象 2 1 磁场变化 如 永磁铁与线圈的靠近或远离 电磁铁 螺线管 内电流的变化 2 回路的有效面积变化 回路面积变化 如闭合线圈部分导线切割磁感线 如图甲 回路平面与磁场夹角变化 如线圈在磁场中转动 如图乙 二 基础导引 CD 知识梳理 1 1 阻碍 磁通量 2 1 垂直 平面内 导体运动 2 导体棒切割磁感线 思考 引起感应电流的磁场 原磁场 的磁通量的变化 磁通量的变化 相反 相同 阻止 延缓