2027届新高考物理热点精准复习　电磁感应现象、楞次定律

2027届新高考物理热点精准复习电磁感应现象、楞次定律高考总复习优化设计GAOKAOZONGFUXIYOUHUASHEJI2027考点一电磁感应现象及其应用必备知识•全方位凝练1.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,如图所示。(2)楞次定律: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。

3.常见的产生感应电流的三种情况

[练一练]判断下列说法对错(1)当导体切割磁感线运动时,导体中一定产生感应电流。(

)(2)穿过线圈的磁通量与线圈的匝数无关。(

)(3)电路中磁通量发生变化时,就一定会产生感应电流。(

)(4)感应电流的磁场总是与原磁场方向相反。(

)×√××关键能力•多维度提升典例

下列物理情境不能产生感应电流的是(

)A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;磁体向铝环A靠近,穿过铝环的磁通量增大,铝环A中会产生感应电流;金属框从A位置向B位置运动,穿过金属框的磁通量发生变化,金属框中会产生感应电流;铜盘在磁场中按图示方向转动,铜盘的一部分切割磁感线,回路中会产生感应电流。故选A。考点二楞次定律的理解与应用必备知识•全方位凝练1.楞次定律中“阻碍”的含义

2.应用楞次定律的思路

[练一练]判断下列说法对错(1)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。(

)(2)回路不闭合时,穿过回路的磁通量发生变化也会产生“阻碍”作用。(

)××关键能力•多维度提升典例

(2025陕晋青宁卷)电磁压缩法是当前产生超强磁场的主要方法之一,其原理如图所示,在钢制线圈内同轴放置可压缩的铜环,其内已“注入”一个初级磁场,当钢制线圈与电容器组接通时,在极短时间内钢制线圈中的电流从零增加到几兆安培,铜环迅速向内压缩,使初级磁场的磁感线被“浓缩”,在直径为几毫米的铜环区域内磁感应强度可达几百特斯拉。此过程,铜环中的感应电流(

)A.与钢制线圈中的电流大小几乎相等且方向相同B.与钢制线圈中的电流大小几乎相等且方向相反C.远小于钢制线圈中的电流大小且方向相同D.远小于钢制线圈中的电流大小且方向相反答案

B

解析

当钢制线圈与电容器组连通时,钢制线圈中产生迅速增大的电流,线圈所围区域产生迅速增强的磁场,根据楞次定律,可知铜环中产生的感应电流的磁场会阻碍引起感应电流的磁通量的变化,故铜环中的感应电流与钢制线圈中的电流方向相反,为阻碍铜环中磁通量变化,铜环上感应的电流与钢制线圈的电流大小几乎相等,因此两个方向相反的大电流之间的作用力使圆环被急速向内侧压缩,故选B。考点三楞次定律推论的应用内容例证阻碍原磁通量变化——“增反减同”

磁体靠近线圈,B感与B原方向相反阻碍相对运动——“来拒去留”

必备知识•全方位凝练“阻碍”的四种表现形式

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,磁体下移,a、b靠近阻碍原电流的变化——“增反减同”

闭合S,B先亮[练一练](教材选择性必修第二册第26页“思考与讨论”改编)(多选)如图所示,用绳吊起一个铝环,用磁体的任意一极去靠近或远离铝环。下列说法正确的是(

)A.从左侧靠近铝环时观察到的现象是铝环向右摆B.靠近铝环时穿过铝环的磁通量增加,铝环中有感应电流产生C.从左侧远离铝环时观察到的现象是铝环向左摆D.远离铝环时铝环中产生的感应电流的方向一定为逆时针方向(从左向右看)ABC关键能力•多维度提升典例1

如图所示,两个线圈A、B套在一起,线圈A中通有电流,方向如图所示。当线圈A中的电流突然减弱时,线圈B中的感应电流方向(面向纸面)为(

)A.沿顺时针方向B.沿逆时针方向C.无感应电流D.先沿顺时针方向,再沿逆时针方向B解析

当线圈A中通有减小的逆时针方向的电流时,则穿过线圈B的磁通量垂直于纸面向外且减小,根据楞次定律可知,线圈B中感应电流的方向与线圈A中电流的方向相同,即沿逆时针方向,故选B。典例2

(2025北京卷)绝缘的轻质弹簧上端固定,下端悬挂一个条形磁体,将磁体从弹簧原长位置由静止释放,磁体开始振动,由于空气阻力的影响,振动最终停止。现将一个闭合铜线圈固定在磁体正下方的桌面上(如图所示),仍将磁体从弹簧原长位置由静止释放,振动最终也停止,则(

)A.有无线圈,磁体经过相同的时间停止运动B.磁体靠近线圈时,线圈有扩张趋势C.磁体离线圈最近时,线圈受到的安培力最大D.有无线圈,磁体和弹簧组成的系统损失的机械能相同D解析

有线圈时,磁体受到电磁阻尼的作用,振动会更快停止,故A错误;磁体靠近线圈时,线圈的磁通量增大,根据楞次定律,此时线圈有缩小趋势,故B错误;磁体离线圈最近时,磁体与线圈的相对速度为零,感应电动势为零,感应电流为零,线圈受到的安培力为零,故C错误;分析可知无论有无线圈,磁体静止后弹簧的伸长量相同,由于磁体和弹簧组成的系统损失的机械能为磁体减小的重力势能减去此时弹簧的弹性势能,故系统损失的机械能相同,故D正确。典例3

如图所示,水平长直导线PQ固定在离地足够高处,并通有向左的恒定电流,矩形导电线框abcd在PQ的下方且与PQ处于同一竖直面内。现将线框abcd从图示实线位置由静止释放,运动过程中cd始终水平,不计空气阻力。在线框从实线位置运动到虚线位置的过程中,下列说法正确的是(

)A.线框做自由落体运动B.线框中感应电流的方向为adcbaC.线框所受安培力的合力方向竖直向下D.线框有扩张趋势D解析

线框下落过程中磁通量减小,根据楞次定律可知线框中会产生感应电流阻碍磁通量的变化,这种阻碍体现在线框将受到竖直向上的安培力作用,所以线框不是做自由落体运动,故A、C错误;由于线框中垂直于纸面向外的磁通量减小,则根据楞次定律可以判断线框中感应电流的方向为abcda,故B错误;线框为了“阻碍”磁通量的减少,通过面积的扩张减缓磁通量的减少,故D正确。考点四“三个定则和一个定律”的综合应用必备知识•全方位凝练安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的应用对比

基本现象因果关系应用规律运动电荷、电流产生磁场因电生磁安培定则磁场对运动电荷、电流有作用力因电受力左手定则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关键能力•多维度提升典例

(多选)如图所示,M为水平放置的橡胶圆盘,在其外侧面均匀地带有负电荷。在M正上方用绝缘丝线悬挂一个闭合铝环N,铝环N也处于水平面中,且M和N的中心在同一条竖直线O1O2上,现让M由静止开始绕O1O2轴按图示逆时针方向加速转动。下列说法正确的是(

)A.铝环N有沿逆时针方向的感应电流B.铝环N有扩张的趋势C.橡胶圆盘M对铝环N的作用力方向竖直向下D.橡胶圆盘M对铝环N的作用力方向竖直向上AD解析

橡胶圆盘M由静止开始绕O1O2轴按图示逆时针方向加速转动时,穿过铝环N的磁通量向下且增大,根据楞次定律可知,铝环N有沿逆时针方向的感应电流,故A正确;根据楞次定律的推论,知铝环N的面积有缩小的趋势,且有向上运动的趋势,所以橡胶圆盘M对铝环N的作用力方向竖直向上,且铝环N有收缩的趋势,故D正确,B、C错误。[真题信息拓展](2026北京卷)如图所示,线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上,下列说法正确的是(

)A.闭合开关瞬间,线圈M和线圈P相互吸引B.闭合开关,达到稳定后,电流表的示数为0C.断开开关瞬间,流过电流表的电流方向由a到bD.断开开关瞬间,线圈P中感应电流的磁场方向向左B解析

本题考查楞次定律。闭合