（通用版）2020版高考物理一輪復習 第十章 第62課時 電磁感應現(xiàn)象和楞次定律（雙基落實課）講義（含解析）.doc

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電磁感應 考 綱 要 求 考 情 分 析 電磁感應現(xiàn)象 Ⅰ 1.命題規(guī)律 近幾年高考對該部分內(nèi)容重點考查了感應電流的產(chǎn)生、感應電動勢的方向判斷和大小計算等。常以選擇題形式考查對基礎知識、基本規(guī)律的理解與應用，以計算題的形式考查綜合性問題，如動力學、能量、電路、圖像等與電磁感應結(jié)合的問題，一般難度較大，分值較高。 2.考查熱點 預計近幾年高考對該部分內(nèi)容仍將以法拉第電磁感應定律為核心，利用與之相關的力電綜合問題，考查學生的綜合分析及運用數(shù)學知識解決物理問題的能力。在復習過程中還要多關注電磁感應現(xiàn)象與現(xiàn)代科技、生活相結(jié)合的新情景題目。 磁通量 Ⅰ 法拉第電磁感應定律 Ⅱ 楞次定律 Ⅱ 自感、渦流 Ⅰ 第62課時　電磁感應現(xiàn)象和楞次定律(雙基落實課) 點點通(一)　對電磁感應現(xiàn)象的理解和判斷 1．電磁感應現(xiàn)象 當穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時，電路中有感應電流產(chǎn)生的現(xiàn)象。 2．產(chǎn)生感應電流的條件 (1)條件：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。 (2)特例：閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動。 3．產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象的實質(zhì) 電磁感應現(xiàn)象的實質(zhì)是產(chǎn)生感應電動勢，如果回路閉合則產(chǎn)生感應電流；如果回路不閉合，則只產(chǎn)生感應電動勢，而無感應電流。 [小題練通] 1.(魯科教材原題)如圖所示，條形磁鐵以速度v向螺線管靠近，下面幾種說法中正確的是(　　) A．螺線管中不會產(chǎn)生感應電流 B．螺線管中會產(chǎn)生感應電流 C．只有磁鐵速度足夠大時，螺線管中才能產(chǎn)生感應電流 D．只有在磁鐵的磁性足夠強時，螺線管中才會產(chǎn)生感應電流 解析：選B　條形磁鐵以速度v向螺線管靠近時，螺線管中磁通量增加，故會產(chǎn)生感應電流，B正確。 2.(多選)(滬科教材原題)如圖所示，導線ab和cd互相平行，在下列情況中，使導線cd中有感應電流產(chǎn)生的是(　　) A．將開關S閉合或斷開 B．開關S閉合后，將滑動變阻器的滑片P向右移動 C．開關S閉合后，將滑動變阻器的滑片P向左移動 D．開關S始終閉合，滑動變阻器的滑片P也不移動 解析：選ABC　開關S閉合或斷開，以及滑動變阻器的滑片P向左、右移動時，ab中電流均會發(fā)生變化，導致電流周圍磁場發(fā)生變化，穿過cd所在的閉合回路的磁通量發(fā)生變化，故cd中產(chǎn)生感應電流，A、B、C正確。 3．如圖所示的勻強磁場中有一個矩形閉合導線框。在下列四種情況下，線框中會產(chǎn)生感應電流的是(　　) A．如圖甲所示，保持線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場中左、右運動 B．如圖乙所示，保持線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場中上、下運動 C．如圖丙所示，線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線垂直的軸線AB轉(zhuǎn)動 D．如圖丁所示，線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線平行的軸線CD轉(zhuǎn)動 解析：選C　題圖甲中線框左、右運動，題圖乙中線框上、下運動，題圖丁中線框繞與磁感線平行的軸線CD轉(zhuǎn)動，穿過線框的磁通量始終為零，故不能產(chǎn)生感應電流，只有題圖丙中線框繞與磁感線垂直的軸線AB轉(zhuǎn)動時，線框中磁通量會發(fā)生改變而產(chǎn)生感應電流。故C正確。 [融會貫通] 判斷有無感應電流的步驟 (1)確定研究的回路。 (2)弄清楚回路內(nèi)的磁場分布，并確定穿過該回路的磁通量Φ。 (3) 點點通(二)　楞次定律和右手定則 1．楞次定律 (1)內(nèi)容：感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。 (2)適用范圍：適用于一切回路磁通量變化的情況。 2．右手定則 (1)使用方法 伸開右手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進入，并使拇指指向?qū)Ь€運動的方向，這時四指所指的方向就是感應電流的方向。 (2)適用范圍：適用于部分導線切割磁感線的情況。 [小題練通] 1.(多選)如圖所示，一輕質(zhì)絕緣橫桿兩側(cè)各固定一金屬環(huán)，橫桿可繞中心點自由轉(zhuǎn)動，老師拿一條形磁鐵插向其中一個小環(huán)，后又取出插向另一個小環(huán)，同學們看到的現(xiàn)象及現(xiàn)象分析正確的是(　　) A．磁鐵插向左環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動 B．磁鐵插向右環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動 C．磁鐵插向左環(huán)，左環(huán)中不產(chǎn)生感應電動勢和感應電流 D．磁鐵插向右環(huán)，右環(huán)中產(chǎn)生感應電動勢和感應電流 解析：選BD　磁鐵插向左環(huán)，左環(huán)不閉合，不會產(chǎn)生感應電流，但會產(chǎn)生感應電動勢，而磁鐵插向右環(huán)，右環(huán)中會產(chǎn)生感應電動勢和感應電流，根據(jù)楞次定律，磁鐵插向右環(huán)時，橫桿會發(fā)生轉(zhuǎn)動，故B、D正確。 2．(魯科教材原題)某實驗小組用如圖所示的實驗裝置來驗證楞次定律。當條形磁鐵自上而下穿過線圈時，通過電流計的感應電流方向是(　　) A．a(chǎn)→G→b B．先a→G→b，后b→G→a C．b→G→a D．先b→G→a，后a→G→b 解析：選D　根據(jù)楞次定律，磁鐵穿進線圈時，電流方向是b→G→a，穿出線圈時，電流方向是a→G→b，故D正確。 3．(多選) (滬科教材原題)如圖所示，P為固定閉合電路的一段導體的橫截面。若使一對異性磁極相對P運動，并讓P始終處于磁場中，則下列說法中正確的是(　　) A．磁極豎直向上運動時，P中不產(chǎn)生感應電流 B．磁極豎直向下運動時，P中產(chǎn)生指向紙外的感應電流 C．磁極向左運動時，P中產(chǎn)生指向紙里的感應電流 D．磁極向右運動時，P中產(chǎn)生指向紙里的感應電流 解析：選AD　磁極豎直上、下運動時，P不切割磁感線，故不產(chǎn)生感應電流，A正確，B錯誤；磁極左、右運動時，P切割磁感線，產(chǎn)生感應電流，根據(jù)右手定則，磁極向左運動時，P中產(chǎn)生指向紙外的感應電流，C錯誤；磁極向右運動時，P中產(chǎn)生指向紙里的感應電流，D正確。 [融會貫通] 楞次定律中“阻礙”的含義可以推廣為：感應電流的效果總是阻礙引起感應電流的原因。列表說明如下： 內(nèi) 容 例 證 阻礙原磁通量變化 ——“增反減同” 阻礙相對運動 ——“來拒去留” 使回路面積有擴大或縮小 的趨勢——“增縮減擴” 阻礙原電流的變化 ——“增反減同” 1．三定則、一定律的比較 適用范圍 基本現(xiàn)象 安培定則 電流的磁效應 電流、運動電荷周圍產(chǎn)生磁場 左手定則 磁場力 磁場對電流、運動電荷的作用 右手定則 電磁感應 部分導線做切割磁感線運動 楞次定律 閉合回路的磁通量發(fā)生變化 2.巧記妙用 (1)三個定則特別容易混淆，可用特殊方法記憶，比如左“力”右“電”，先左后右(先學磁場力，后學電磁感應)。 (2)研究感應電流受到的安培力，一般先用右手定則確定電流方向，再用左手定則確定安培力的方向，有時也可以直接應用楞次定律的推論確定。 [課堂綜合訓練] 1.(多選)(2018全國卷Ⅰ)如圖，兩個線圈繞在同一根鐵芯上，其中一線圈通過開關與電源連接，另一線圈與遠處沿南北方向水平放置在紙面內(nèi)的直導線連接成回路。將一小磁針懸掛在直導線正上方，開關未閉合時小磁針處于靜止狀態(tài)。下列說法正確的是(　　) A．開關閉合后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動 B．開關閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直紙面向里的方向 C．開關閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直紙面向外的方向 D．開關閉合并保持一段時間再斷開后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動 解析：選AD　根據(jù)安培定則，開關閉合時鐵芯上產(chǎn)生水平向右的磁場，開關閉合后的瞬間，根據(jù)楞次定律，直導線上將產(chǎn)生由南向北的電流，根據(jù)安培定則，直導線上方的磁場垂直紙面向里，故小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動，故A正確；同理，D正確；開關閉合并保持一段時間后，直導線上沒有感應電流，故小磁針的N極指北，故B、C錯誤。 2. 如圖所示，兩同心圓環(huán)A、B置于同一水平面上，其中B為均勻帶負電絕緣環(huán)，A為導體環(huán)。當B繞環(huán)心O轉(zhuǎn)動時，A產(chǎn)生順時針方向電流且具有擴展趨勢，則B的轉(zhuǎn)動情況是(　　) A．順時針加速轉(zhuǎn)動　　　 B．順時針減速轉(zhuǎn)動 C．逆時針加速轉(zhuǎn)動 D．逆時針減速轉(zhuǎn)動 解析：選A　由題意可知，A中感應電流為順時針，由右手螺旋定則可知，A中感應電流的內(nèi)部磁場向里，由楞次定律可知，引起感應電流的原磁場可能為：向外增大或向里減??；若原磁場向外增大，則B中電流應為逆時針且逐漸增大，由于B帶負電，故B應順時針轉(zhuǎn)動且轉(zhuǎn)速增大；若原磁場向里減小，則B中電流應為順時針且逐漸減小，故B應逆時針轉(zhuǎn)動且轉(zhuǎn)速減??；又因為導體環(huán)A具有擴展趨勢，則B中電流應與A中電流方向相反，即B應順時針轉(zhuǎn)動且轉(zhuǎn)速增大，A正確。 3.(多選)航母上飛機彈射起飛是利用電磁驅(qū)動來實現(xiàn)的，電磁驅(qū)動原理如圖所示，當固定線圈上突然通過直流電流時，線圈端點的金屬環(huán)被彈射出去，現(xiàn)在固定線圈左側(cè)同一位置，先后放有分別用橫截面積相等的銅和鋁導線制成的形狀、大小相同的兩個閉合環(huán)，且電阻率ρ銅＜ρ鋁，閉合開關S瞬間(　　) A．從左側(cè)看環(huán)中感應電流沿順時針方向 B．銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力 C．若將銅環(huán)放在線圈右側(cè)，環(huán)將向左運動 D．電池正負極調(diào)換后，環(huán)不能向左彈射 解析：選AB　在閉合開關S的過程中，固定線圈中電流為右側(cè)流入，磁場向左變強，則由楞次定律可知，環(huán)中感應電流由左側(cè)看沿順時針方向，故A正確；由于銅環(huán)的電阻較小，故銅環(huán)中感應電流較大，銅環(huán)受到的安培力要大于鋁環(huán)，故B正確；若銅環(huán)放在線圈右側(cè)，根據(jù)“來拒去留”可得，環(huán)將向右運動，故C錯誤；電池正負極調(diào)換后，環(huán)受力仍向左，故仍將向左彈射，故D錯誤。 4.(多選)(2019湖北八校聯(lián)考)已知地磁場類似于條形磁鐵產(chǎn)生的磁場，地磁場N極位于地理南極附近。如圖所示，在湖北某中學實驗室的水平桌面上，放置邊長為L的正方形閉合導體線框abcd，線框的ad邊沿南北方向，ab邊沿東西方向，下列說法正確的是(　　) A．若使線框向東平移，則a點電勢比d點電勢低 B．若使線框向北平移，則a點電勢等于b點電勢 C．若以ad邊為軸，將線框向上翻轉(zhuǎn)90，則翻轉(zhuǎn)過程線框中電流方向始終為adcba方向 D．若以ab邊為軸，將線框向上翻轉(zhuǎn)90，則翻轉(zhuǎn)過程線框中電流方向始終為adcba方向 解析：選AC　地球北半球的磁場方向由南向北斜向下分布，可分解為水平向北和豎直向下兩個分量。若線框向東平移，根據(jù)右手定則可知a點電勢低于d點電勢，A項正確；若線框向北平移，根據(jù)右手定則可知a點電勢高于b點電勢，B項錯誤；若以ad邊為軸，將線框向上翻轉(zhuǎn)90過程中，穿過線框的磁通量逐漸減小，根據(jù)楞次定律及安培定則可知，線框中的電流方向始終為adcba方向，C項正確；若以ab邊為軸，將線框向上翻轉(zhuǎn)90過程中，穿過線框的磁通量先增大后減小，根據(jù)楞次定律及安培定則可知，線框中的電流方向為先沿abcda方向再沿adcba方向，故D項錯誤。 5.如圖所示，通電導線MN與單匝圓形線圈a共面，位置靠近圓形線圈a左側(cè)且相互絕緣。當MN中電流突然減小時，下列說法正確的是(　　) A．線圈a中產(chǎn)生的感應電流沿順時針方向 B．線圈a中產(chǎn)生的感應電流沿逆時針方向 C．線圈a所受安培力的合力方向垂直紙面向里 D．線圈a所受安培力的合力方向水平向左 解析：選A　根據(jù)安培定則，MN中電流產(chǎn)生的磁場在MN左側(cè)垂直紙面向外，在MN右側(cè)垂直紙面向里，由于MN位置靠近線圈a左側(cè)，所以線圈a中合磁場方向為垂直紙面向里，當MN中電流突然減小時，垂直紙面向里的磁通量減少，根據(jù)楞次定律可知，線圈a中產(chǎn)生的感應電流沿順時針方向，選項A正確，B錯誤；由左手定則可知，線圈a左側(cè)所受安培力方向水平向右，線圈a右側(cè)所受安培力方向水平向右，所以線圈a所受安培力的合力方向水平向右，選項C、D錯誤。