2011届高考物理基础知识要点复习 电磁感应现象楞次定律

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1/132011届高考物理基础知识要点复习电磁感应现象楞次定律2011届高三物理一轮复习全案51电磁感应现象楞次定律（选修32）【高考目标定位】考纲点击热点提示1电磁感应现象2磁通量3法拉第电磁感应定律4楞次定律5自感、涡流1感应电流的产生及方向的判断2法拉第电磁感应定律的应用，以选择题和计算题为主，通常结合电路、力学、能量转化与守恒等知识3对电磁感应图像问题的考查主要以选择题为主，是常考知识点【考纲知识梳理】一、电磁感应现象1、产生感应电流的条件只要闭合回路中磁通量发生变化即0，闭合电路中就有感应电流产生2、磁通量变化的常见情况改变的方式（1）线圈所围面积发生变化，闭合电路中的部分导线做切割磁感线运动导致变化其实质也是B不变而S增大或减小精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创2/13（2）线圈在磁场中转动导致变化。线圈面积与磁感应强度二者之间夹角发生变化。如匀强磁场中转动的矩形线圈就是典型。（3）磁感应强度B随T或位置变化,磁感应强度是时间的函数；或闭合回路变化导致变化3、产生感应电动势的条件无论回路是否闭合,只要穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中就有感应电动势产生,产生感应电动势的那部分导体相当于电源4、电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合,则有感应电流,如果回路不闭合，则只能出现感应电动势，而不会形成持续的电流二、楞次定律和右手定则1、楞次定律（1）内容感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化（2）适用情况所有电磁感应现象2、右手定则（1）伸开右手，使拇指跟其余的四指垂直且与手掌都在同一平面内，让磁感线垂直穿过手心，手掌所在平面跟磁感线和导线所在平面垂直，大拇指指向导线运动的方向,四指所指的方向即为感应电流方向电源（2）适用情况导体做切割磁感线产生感应电流【要点名师精解】一、楞次定律的理解精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创3/131、楞次定律中“阻碍”两字的含义（1）谁阻碍谁是感应电流的磁通量阻碍原磁通量（2）阻碍什么阻碍的是磁通量的变化而不是磁通量本身（3）如何阻碍当磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,当磁通量减小时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即”增反减同”（4）结果如何阻碍不是阻止,只是延缓了磁通量变化的快慢,结果是增加的还是增加,减少的还是减少【例1】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,当PQ在外力作用下运动时,MN在磁场力作用下向右运动则PQ所做的运动可能是A向右匀速运动B向右加速运动C向左加速运动D向左减速运动解析当MN在磁场力作用下向右运动,根据左手定则可在通过MN的电流方向为MN,故线圈B中感应电流的磁场方向向上要产生该方向的磁场,则线圈A中的磁场方向向上,磁场感应强度则减弱磁场方向向下,磁场强度则增加若是第一种情况,则PQ中感应电流方向QP,且减速运动,所以PQ应向右减速运动同理,则向右加速运动故BC项正确答案BC名师点评二次感应问题是两次利用楞次定律进行分精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创4/13析的问题，能够有效考查对楞次定律的理解是准确、清晰。要注意B线圈中感应电流的方向决定A线圈中磁场的方向，B线圈中电流的变化情况决定A线圈中磁通量的变化情况，把握好这两点即可结合楞次定律顺利解决此类问题二、感应电流方向的判断1、楞次定律判定感应电流方向的一般步骤基本思路可归结为“一原、二感、三电流”，（1）明确闭合回路中引起感应电流的原磁场方向如何；（2）确定原磁场穿过闭合回路中的磁通量如何变化是增还是减（3）根据楞次定律确定感应电流磁场的方向（4）再利用安培定则，根据感应电流磁场的方向来确定感应电流方向2、规律比较【例2】（09年山东卷）21如图所示，一导线弯成半径为A的半圆形闭合回路。虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度V向右匀速进入磁场，直径CD始络与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是A感应电流方向不变BCD段直线始终不受安培力C感应电动势最大值EBAVD感应电动势平均值解析A选项在闭合电路进入磁场的过程中，通过闭合电路的磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知感应电流的方向为精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创5/13逆时针方向不变，A正确。B选项根据左手定则可以判断，受安培力向下，B不正确。C选项当半圆闭合回路进入磁场一半时，即这时等效长度最大为A，这时感应电动势最大EBAV，C正确。D选项感应电动势平均值，D正确。答案ACD名师点评感应电动势公式只能来计算平均值，利用感应电动势公式计算时，L应是等效长度，即垂直切割磁感线的长度。【感悟高考真题】1、（2010全国卷1）17某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为T。一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100M，该河段涨潮和落潮时有海水（视为导体）流过。设落潮时，海水自西向东流，流速为2M/S。下列说法正确的是A河北岸的电势较高B河南岸的电势较高C电压表记录的电压为9MVD电压表记录的电压为5MV【答案】BD【解析】海水在落潮时自西向东流，该过程可以理解为自西向东运动的导体棒在切割竖直向下的磁场。根据右手定则，右岸即北岸是正极电势高，南岸电势低，D对C错。根据法拉第电磁感应定律V,B对A错。【命题意图与考点定位】导体棒切割磁场的实际应用题。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6/132、（2010全国卷2）18如图，空间某区域中有一匀强磁场，磁感应强度方向水平，且垂直于纸面向里，磁场上边界B和下边界D水平。在竖直面内有一矩形金属统一加线圈，线圈上下边的距离很短，下边水平。线圈从水平面A开始下落。已知磁场上下边界之间的距离大于水平面A、B之间的距离。若线圈下边刚通过水平面B、C（位于磁场中）和D时，线圈所受到的磁场力的大小分别为、和，则ABCD【答案】D【解析】线圈从A到B做自由落体运动，在B点开始进入磁场切割磁感线所有受到安培力，由于线圈的上下边的距离很短，所以经历很短的变速运动而进入磁场，以后线圈中磁通量不变不产生感应电流，在C处不受安培力，但线圈在重力作用下依然加速，因此从D处切割磁感线所受安培力必然大于B处，答案D。【命题意图与考点定位】线圈切割磁感线的竖直运动，应用法拉第电磁感应定律求解。3（09浙江17）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、阻值为的闭合矩形金属线框用绝缘轻质细杆悬挂在点，并可绕点摆动。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7/13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（B）ABC先是，后是D先是，后是解析由楞次定律，一开始磁通量减小，后来磁通量增大，由“增反”“减同”可知电流方向是。4（09上海物理13）如图，金属棒AB置于水平放置的U形光滑导轨上，在EF右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在EF左侧的无磁场区域CDEF内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内。当金属棒AB在水平恒力F作用下从磁场左边界EF处由静止开始向右运动后，圆环L有_（填收缩、扩张）趋势，圆环内产生的感应电流_（填变大、变小、不变）。答案收缩，变小解析由于金属棒AB在恒力F的作用下向右运动，则ABCD回路中产生逆时针方向的感应电流，则在圆环处产生垂直于只面向外的磁场，随着金属棒向右加速运动，圆环的磁通量将增大，依据楞次定律可知，圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环的磁通量将增大；又由于金属棒向右运动的加速度减小，单位时间内磁通量的变化率减小，所以在圆环中产生的感应电流不断减小。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8/135、（08全国20）矩形导线框ABCD固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直低面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示若规定顺时针方向为感应电流I的正方向，下列各图中正确的是D解析01S内B垂直纸面向里均匀增大，则由楞次定律及法拉第电磁感应定律可得线圈中产生恒定的感应电流，方向为逆时针方向，排除A、C选项；2S3S内，B垂直纸面向外均匀增大，同理可得线圈中产生的感应电流方向为顺时针方向，排除B选项，D正确。AB6、（08全国21）如图，一个边长为L的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场；一个边长也为L的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直；虚线框对角线AB与导线框的一条边垂直，BA的延长线平分导线框在T0时，使导线框从图示位置开始以恒定速度沿AB方向移动，直到整个导线框离开磁场区域以I表示导线框中感应电流的强度，取逆时针方向为正下列表示IT关系的图示中，可能正确的是C解析从正方形线框下边开始进入到下边完全进入过程中，线框切割磁感线的有效长度逐渐增大，所以感应电流也逐渐拉增大，A项错误；从正方形精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创9/13线框下边完全进入至下边刚穿出磁场边界时，切割磁感线有效长度不变，故感应电流不变，B项错；当正方形线框下边离开磁场，上边未进入磁场的过程比正方形线框上边进入磁场过程中，磁通量减少的稍慢，故这两个过程中感应电动势不相等，感应电流也不相等，D项错，故正确选项为C。7、（08四川17）在沿水平方向的匀强磁场中，有一圆形金属线圈可绕沿其直径的竖直轴自由转动。开始时线圈静止，线圈平面与磁场方向既不平行也不垂直，所成的锐角为。在磁场开始增强后的一个极短时间内，线圈平面BA维持不动B将向使减小的方向转动C将向使增大的方向转动D将转动，因不知磁场方向，不能确定会增大还是会减小解析由楞次定律可知，当磁场开始增强时，线圈平面转动的效果是为了减小线圈磁通量的增加，而线圈平面与磁场间的夹角越小时，通过的磁通量越小，所以将向使减小的方向转动【考点精题精练】1、（2010北京东城区二模）如图所示，甲、乙都是完全相同的闭合正方形导线框，A、B是边界范围、磁感应强度大小和方向都相同的两个匀强磁场区域，只是A区域到地面的高度比B高一些。甲、乙线框分别从磁场区域的正上方相同高度处同时由静止释放，穿过磁场后落到地面。下落过程中线框平面始终保持与磁场精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创10/13方向垂直。以下说法正确的是（）A落地时甲框的速度比乙框小B落地时甲框的速度比乙框大C落地时甲乙两框速度相同D穿过磁场的过程中甲、乙线框中产生热量相同2、（2010北京市宣武区二模）如图所示，只有在两平行虚线间的区域内存在着匀强磁场B，闭合直角三角形圈ABC的AB边与磁场的边界虚线平行，而且BC边的长度恰好和两平行直线之间的宽度相等。当线圈以速度V匀速地向右穿过该区域时，下列四个图像中的哪一个可以定性地表示线圈中感应电流随时间变化的规律（C）3、（2010浙江省台州市高三第二次调考）如图所示，空间分布着宽为L，垂直于纸面向里的匀强磁场一金属线框从磁场左边界匀速向右通过磁场区域规定逆时针方向为电流的正方向，则感应电流随位移变化的关系图（IX）正确的是B4、（2010江苏盐城中学高三一模）如图所示，金属棒AB置于水平放置的光滑框架CDEF上，棒与框架接触良好，匀强磁场竖直向下。从某时刻开始磁感应强度均匀增加，同时施加一个水平外力F使金属棒AB保持静止，则FA方向向右，且为恒力B方向向右，且为变力C方向向左，且为变力D方向向左，且为恒力精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创11/135、水平光滑的平行导轨MN、PQ上放着光滑导体棒AB、CD，两棒用绝缘细线系住，开始时匀强磁场的方向如图甲所示，而磁感应强度B随时间T的变化如图所示，不计AB、CD间电流的相互作用，则细线中的张力（）A在0到T0时间内逐渐增大B在0到T0时间内逐渐减小C在0到T0时间内不变D在T0到T1时间内为零答案BD6、边长为L的正方形金属框在水平恒力F作用下运动，穿过方向如图的有界匀强磁场区域,磁场区域的宽度为D（DL）已知AB边进入磁场时，线框的加速度恰好为零则线框进入磁场和穿出磁场的过程相比较，有A产生的感应电流方向相同B受的安培力方向相反C进入磁场过程的时间等于穿出磁场过程的时间D进入磁场过程中产生的热量少于穿出磁场过程产生的热量答案D7、如图所示，两块金属板水平放置，与左侧水平放置的线圈通过开关K用导线连接压力传感器上表面绝缘，位于两金属板间，带正电小球静置于压力传感器上，均匀变化的磁场沿线圈的轴向穿过线圈K未接通时传感器的示数为LN，K闭合后传感器的示数变为2N则磁场的变化情况可能是（）A向上均匀增大B向上均匀减小C向下均匀减小D向下均匀增大AC8、如图所示，金属杆AB以恒定的速率V在光滑平行导轨上向右滑行，设整个电路总电阻为R（恒定不变），整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创12/13场中，下列叙述正确的是（AC）RABVAAB杆中的电流强度与速率V成正比B磁场作用于AB杆的安培力与速率V成正比C电阻R上产生的电热功率与速率V成正比D外力对AB杆做功的功率与