《步步高》2014高考物理(人教版通用)大一轮复习讲义第九章 第1课时 电磁感应现象 楞次定律 联系客服

发布时间 : 星期日 文章《步步高》2014高考物理(人教版通用)大一轮复习讲义第九章 第1课时 电磁感应现象 楞次定律更新完毕开始阅读631629e1d15abe23482f4dd5

考点内容 电磁感应现象 磁通量 法拉第电磁感应定律 楞次定律 要求 Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ 考纲解读 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Φ-t图象、B-t图象和i-t图象),考查感应电流的产生条件及其方向的判定,导体切割磁感线产生感应电动势的计算. 自感、涡流 Ⅰ 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1课时 电磁感应现象 楞次定律

考纲解读 1.知道电磁感应现象产生的条件.2.理解磁通量及磁通量变化的含义,并能计算.3.掌握楞次定律和右手定则的应用,并能判断感应电流的方向及相关导体的运动方向.

1. [对磁通量的考查]如图1所示,ab是水平面上一个圆的直径,在

过ab的竖直面内有一根通电直导线ef,且ef平行于ab,当ef竖直向上平移时,穿过圆面积的磁通量将 A.逐渐变大 B.逐渐减小 C.始终为零

D.不为零,但始终保持不变 答案 C

解析 穿过圆面积的磁通量是由通电直导线ef产生的,因为通电直导线位于圆的正上方,所以向下穿过圆面积的磁感线条数与向上穿过该面积的条数相等,即磁通量为零,而且竖直方向的平移也不会影响磁通量的变化.故C正确.

( )

图1

2. [对电磁感应现象发生条件的考查]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?

答案 除A外均能产生感应电流

3. [对楞次定律的考查]下列各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

( )

答案 CD

解析 根据楞次定律可确定感应电流的方向:以C选项为例,当磁铁向下运动时:(1)闭合线圈原磁场的方向——向上;(2)穿过闭合线圈的磁通量的变化——增加;(3)感应电流产生的磁场方向——向下;(4)利用安培定则判断感应电流的方向——与图中箭头方向相同.线圈的上端为S极,磁铁与线圈相互排斥.运用以上分析方法可知,C、D正确. 4. [对右手定则的考查]如图2所示,在直线电流附近有一根金属棒ab,当

金属棒以b端为圆心,以ab为半径,在过导线的平面内匀速旋转到达图中的位置时 A.a端聚积电子 B.b端聚积电子

图2

( )

C.金属棒内电场强度等于零 D.Ua>Ub 答案 BD

解析 因金属棒所在区域的磁场的方向垂直于纸面向外,当金属棒转动时,由右手定则可知,a端的电势高于b端的电势,b端聚积电子,B、D正确. 考点梳理 一、磁通量

1.定义: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和B的乘积.

2.公式:Φ=BS. 适用条件:(1)匀强磁场. (2)S为垂直磁场的有效面积.

3. 磁通量是标量(填“标量”或“矢量”). 4. 磁通量的意义:

(1)磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数.

(2)同一平面,当它跟磁场方向垂直时,磁通量最大;当它跟磁场方向平行时,磁通量为零;当正向穿过线圈平面的磁感线条数和反向穿过的一样多时,磁通量为零. 二、电磁感应现象

1. 电磁感应现象: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. 产生感应电流的条件:

表述1:闭合回路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动. 表述2:穿过闭合回路的磁通量发生变化. 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电能.

深化拓展 当回路不闭合时,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,且产生感应电动势的那部分导体或线圈相当于电源. 三、感应电流方向的判断 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. (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,并使拇指指向导体运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向.

(2)适用情况:导体棒切割磁感线产生感应电流.

5. [利用楞次定律的推论“增反减同”解题]如图3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

图3

( )

D.发生转动,但因电源的极性不明,无法确定转动的方向 答案 C

解析 当P向右滑动时,电路中电阻减小,电流增大,穿过线圈ab的磁通量增大,根据楞次定律判断,线圈ab将顺时针转动.

6. [利用楞次定律的推论“阻碍相对运动”解题]如图4所示,甲是闭合铜线框,乙是有缺口

的铜线框,丙是闭合的塑料线框,它们的正下方都放置一薄强磁铁,现将甲、乙、丙拿至相同高度H处同时释放(各线框下落过程中不翻转),则以下说法正确的是( )

图4

A.三者同时落地

B.甲、乙同时落地,丙后落地 C.甲、丙同时落地,乙后落地 D.乙、丙同时落地,甲后落地 答案 D

解析 甲是闭合铜线框,在下落过程中产生感应电流,所受的安培力阻碍它的下落,故所需的时间长;乙不是闭合回路,丙是塑料线框,故都不会产生感应电流,它们做自由落体运动,所需时间相同,故D正确. 方法提炼

利用电磁感应的效果进行判断的方法:

方法1:阻碍原磁通量的变化——“增反减同”. 方法2:阻碍相对运动——“来拒去留”.

方法3:使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩” 方法4:阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”.

考点一 电磁感应现象能否发生的判断 1. 磁通量发生变化的三种常见情况

(1)磁场强弱不变,回路面积改变; (2)回路面积不变,磁场强弱改变;