2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí)講義 第九章 電磁感應(yīng) 第1講 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律 教科版.doc

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2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí)講義 第九章 電磁感應(yīng) 第1講 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律 教科版第1講電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象1電磁感應(yīng)現(xiàn)象當(dāng)穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時，電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生的現(xiàn)象2產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件及情形(1)條件電路閉合磁通量發(fā)生變化，即0.(2)情形閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場內(nèi)做切割磁感線運(yùn)動穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化3產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)穿過電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢如果電路閉合，則有感應(yīng)電流；如果電路不閉合，則只有感應(yīng)電動勢而無感應(yīng)電流二、楞次定律1關(guān)于產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，以下說法中正確的是()A閉合電路在磁場中運(yùn)動，閉合電路中就一定會有感應(yīng)電流B閉合電路在磁場中做切割磁感線運(yùn)動，閉合電路中一定會有感應(yīng)電流C穿過閉合電路的磁通量為零的瞬間，閉合電路中一定不會產(chǎn)生感應(yīng)電流D無論用什么方法，只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生了變化，閉合電路中一定會有感應(yīng)電流解析：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：回路閉合，穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，D正確答案：D2下圖中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()解析：A中線圈沒閉合，無感應(yīng)電流；B中閉合電路中的磁通量增大，有感應(yīng)電流；C中的導(dǎo)線在圓環(huán)的正上方，不論電流如何變化，穿過線圈的磁感線都相互抵消，磁通量恒為零，也無電流；D中回路磁通量恒定，無感應(yīng)電流答案：B3.如圖所示的金屬圓環(huán)放在勻強(qiáng)磁場中，將它從磁場中勻速拉出來，下列說法正確的是()A向左拉出和向右拉出，其感應(yīng)電流方向相反B不管從什么方向拉出，金屬圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向總是順時針C不管從什么方向拉出，環(huán)中的感應(yīng)電流方向總是逆時針D在此過程中感應(yīng)電流大小不變解析：金屬圓環(huán)不管是從什么方向拉出磁場，金屬圓環(huán)中的磁通量方向不變，且不斷減小，根據(jù)楞次定律知，感應(yīng)電流的方向相同，感應(yīng)電流的磁場方向和原磁場的方向相同，則由右手螺旋定則知感應(yīng)電流的方向是順時針方向，B正確金屬圓環(huán)勻速出磁場過程中，磁通量的變化率在發(fā)生變化，D錯誤答案：B4.如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，有一質(zhì)量為m、阻值為R的閉合矩形金屬線框abcd用絕緣輕質(zhì)細(xì)桿懸掛在O點(diǎn)，并可繞O點(diǎn)擺動金屬線框從右側(cè)某一位置靜止開始釋放，在擺動到左側(cè)最高點(diǎn)的過程中，細(xì)桿和金屬線框平面始終處于同一平面，且垂直紙面則線框中感應(yīng)電流的方向是()AabcdaBdcbadC先是dcbad，后是abcdaD先是abcda，后是dcbad解析：線框從右側(cè)擺到最低點(diǎn)的過程中，穿過線框的磁通量減小，由楞次定律可判斷感應(yīng)電流的方向?yàn)閐cbad，從最低點(diǎn)擺到左側(cè)最高點(diǎn)的過程中，穿過線框的磁通量增大，由楞次定律可判斷感應(yīng)電流的方向?yàn)閐cbad，所以選B.答案：B5.在一根較長的鐵釘上，用漆包線繞上兩個線圈A、B，將線圈B的兩端接在一起，并把CD段直漆包線沿南北方向放置在靜止的小磁針的上方，如圖所示下列判斷正確的是()A開關(guān)閉合時，小磁針不發(fā)生轉(zhuǎn)動B開關(guān)閉合時，小磁針的N極垂直紙面向里轉(zhuǎn)動C開關(guān)斷開時，小磁針的N極垂直紙面向里轉(zhuǎn)動D開關(guān)斷開時，小磁針的N極垂直紙面向外轉(zhuǎn)動解析：開關(guān)保持接通時，A內(nèi)電流的磁場向右；開關(guān)斷開時，穿過B的磁感線的條數(shù)向右減少，因此感應(yīng)電流的磁場方向向右，感應(yīng)電流的方向由C到D，CD下方磁感線的方向垂直紙面向里，小磁針N極向里轉(zhuǎn)動答案：C1發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件穿過電路的磁通量發(fā)生變化2磁通量變化的常見情況變化情形舉例磁通量變化量磁場變化永磁鐵靠近或遠(yuǎn)離線圈、電磁鐵(螺線管)內(nèi)電流發(fā)生變化BS有效面積變化回路面積變化閉合線圈的部分導(dǎo)線做切割磁感線運(yùn)動，如圖BS回路平面與磁場夾角變化線圈在磁場中轉(zhuǎn)動，如圖如圖所示，一個U形金屬導(dǎo)軌水平放置，其上放有一個金屬導(dǎo)體棒ab，有一個磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場斜向上穿過軌道平面，且與豎直方向的夾角為.在下列各過程中，一定能在軌道回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()Aab向右運(yùn)動，同時使減小B磁感應(yīng)強(qiáng)度B減小，角同時也減小Cab向左運(yùn)動，同時增大磁感應(yīng)強(qiáng)度BDab向右運(yùn)動，同時增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B和角(0090)解析：設(shè)此時回路面積為S ，據(jù)題意，磁通量BScos ，A選項(xiàng)中，S增大，減小，即cos 增大，則增大，所以A對；B選項(xiàng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B減小，減小即cos 增大，則可能不變，B錯；C選項(xiàng)中，S減小，磁感應(yīng)強(qiáng)度B增大，則可能不變，C錯；D選項(xiàng)中，S增大，磁感應(yīng)強(qiáng)度B增大，增大，cos 減小，則可能不變，D錯答案：A感應(yīng)電流能否產(chǎn)生的判斷思路11：如圖所示為當(dāng)年法拉第實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，兩個線圈分別繞在一個鐵環(huán)上，線圈A接直流電源，線圈B接靈敏電流表，下列哪種情況能使線圈B中產(chǎn)生感應(yīng)電流()A將開關(guān)S接通或斷開的瞬間B開關(guān)S接通一段時間之后C開關(guān)S接通后，改變滑動變阻器滑動頭的位置時D拿走鐵環(huán)，再做這個實(shí)驗(yàn)，開關(guān)S接通或斷開的瞬間解析：根據(jù)法拉第對產(chǎn)生感應(yīng)電流的五類概括，A、C、D選項(xiàng)符合變化的電流(變化的磁場)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件而開關(guān)S接通一段時間之后，A線圈中電流恒定，不能使B線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流B項(xiàng)錯答案：ACD楞次定律中“阻礙”的含義(xx廣州模擬)某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證楞次定律，當(dāng)條形磁鐵自上而下穿過固定的線圈時，通過電流表的感應(yīng)電流方向是()AaGbB先aGb，后bGaCbGaD先bGa，后aGb解析：(1)條形磁鐵在穿入線圈的過程中，原磁場方向向下(2)穿過線圈向下的磁通量增加(3)由楞次定律可知：感應(yīng)電流的磁場方向向上(4)應(yīng)用安培定則可判斷：感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r針(俯視)，即由bGa.同理可以判斷：條形磁鐵穿出線圈的過程中，向下的磁通量減小，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向下，感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r針(俯視)，即由aGb.答案：D1.感應(yīng)電流方向的判斷方法方法一：右手定則(適用于部分導(dǎo)體切割磁感線)方法二：楞次定律楞次定律的應(yīng)用步驟(“程序法”)可以用下面的方框圖加以概括：2程序法解題的一般思路及注意事項(xiàng)在使用“程序法”處理問題時，需注意以下兩點(diǎn)：根據(jù)題目類型制定一個嚴(yán)謹(jǐn)、簡潔的解題程序在分析和解決問題時，要嚴(yán)格按照解題程序進(jìn)行，這樣可以規(guī)范解題過程、減少失誤、節(jié)約解題時間21：(xx鹽城模擬)如圖所示，MN、GH為光滑的水平平行金屬導(dǎo)軌，ab、cd為跨在導(dǎo)軌上的兩根金屬桿，勻強(qiáng)磁場垂直穿過MN、GH所在的平面，如圖所示，則()A若固定ab，使cd向右滑動，則abdc回路有電流，電流方向由abdcB若ab、cd以相同的速度一起向右滑動，則abdc回路有電流，電流方向由cdbaC若ab向左、cd向右同時運(yùn)動，則abdc回路電流為零D若ab、cd都向右運(yùn)動，且兩桿速度vcdvab，則abdc回路有電流，電流方向由cdba解析：由右手定則可判斷出A項(xiàng)做法使回路產(chǎn)生順時針方向的電流，故A項(xiàng)錯若ab、cd同向且速度大小相同，ab、cd所圍的線圈面積不變，磁通量不變，故不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯若ab向左，cd向右，則abdc中有順時針方向的電流，故C項(xiàng)錯若ab、cd都向右運(yùn)動，但vcdvab，則abdc所圍面積發(fā)生變化，磁通量也發(fā)生變化，由楞次定律可判斷出，回路中產(chǎn)生順時針方向的電流，故D項(xiàng)正確答案：D對楞次定律中“阻礙”的含義可以推廣為感應(yīng)電流的效果總是阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因：(1)阻礙原磁通量的變化“增反減同”；(2)阻礙相對運(yùn)動“來拒去留”；(3)使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢“增縮減擴(kuò)”；(4)阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象)“增反減同”(xx海南單科)如圖，一質(zhì)量為m的條形磁鐵用細(xì)線懸掛在天花板上，細(xì)線從一水平金屬圓環(huán)中穿過現(xiàn)將環(huán)從位置釋放，環(huán)經(jīng)過磁鐵到達(dá)位置.設(shè)環(huán)經(jīng)過磁鐵上端和下端附近時細(xì)線的張力分別為FT1和FT2，重力加速度大小為g，則()AFT1mg，F(xiàn)T2mgBFT1mg，F(xiàn)T2mgCFT1mg，F(xiàn)T2mgDFT1mg，F(xiàn)T2mg解析：金屬圓環(huán)從位置到位置過程中，由楞次定律知，金屬圓環(huán)在磁鐵上端時受力向上，在磁鐵下端時受力也向上，則金屬圓環(huán)對磁鐵的作用力始終向下，對磁鐵受力分析可知FT1mg，F(xiàn)T2mg，A項(xiàng)正確答案：A31：如圖所示，光滑固定導(dǎo)軌M、N水平放置，兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放置在導(dǎo)軌上，形成一個閉合回路，當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時()AP、Q將互相靠攏BP、Q將互相遠(yuǎn)離C磁鐵的加速度仍為gD磁鐵的加速度小于g解析：根據(jù)楞次定律的拓展應(yīng)用可知：感應(yīng)電流的效果總是要反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因本題中“原因”是回路中磁通量的增加，歸根結(jié)底是磁鐵靠近回路，“效果”便是阻礙磁通量的增加和磁鐵的靠近所以，P、Q將互相靠近且磁鐵的加速度小于g，應(yīng)選A、D.答案：AD1“三定則一規(guī)律”應(yīng)用區(qū)別2.右手定則和左手定則的應(yīng)用技巧(1)“因動而電”，即運(yùn)動生電用右手，記住“電”字的最后一筆“”向右甩(2)“因電而動”，即通電受力用左手，記住“力”字的最后一筆“丿”向左撇如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN，MN的左邊有一閉合電路，當(dāng)PQ在外力的作用下運(yùn)動時，MN向右運(yùn)動則PQ所做的運(yùn)動可能是()A向右加速運(yùn)動B向左加速運(yùn)動C向右減速運(yùn)動 D向左減速運(yùn)動解析：MN向右運(yùn)動，說明MN受到向右的安培力，因?yàn)閍b在MN處的磁場垂直紙面向里MN中的感應(yīng)電流由MNL1中感應(yīng)電流的磁場方向向上；若L2中磁場方向向上減弱PQ中電流為QP且減小向右減速運(yùn)動；若L2中磁場方向向下增強(qiáng)PQ中電流為PQ且增大向左加速運(yùn)動答案：BC如圖所示，在水平平行金屬導(dǎo)軌之間存在一勻強(qiáng)磁場，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，導(dǎo)軌上放兩根導(dǎo)線ab和cd，導(dǎo)軌跟大線圈A相連，A內(nèi)有一小閉合線圈B，磁感線垂直導(dǎo)軌所在的平面向上(俯視)小線圈B中能產(chǎn)生感應(yīng)電流，且使得ab和cd之間的距離減小，下列敘述正確的是()A導(dǎo)線ab加速向右運(yùn)動，B中產(chǎn)生逆時針方向的電流，cd所受安培力水平向右B導(dǎo)線ab勻速向左運(yùn)動，B中產(chǎn)生順時針方向的電流，cd所受安培力水平向左C導(dǎo)線cd勻速向右運(yùn)動，B中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，ab不受安培力D導(dǎo)線cd加速向左運(yùn)動，B中產(chǎn)生順時針方向的電流，ab所受安培力水平向左解析：在ab和cd只有一個運(yùn)動且ab向右運(yùn)動或cd向左運(yùn)動時，ab和cd間的距離才會減??；導(dǎo)線ab向右運(yùn)動時，由楞次定律(或右手定則)可知，回路abdca中感應(yīng)電流的方向是逆時針的，即cd中的感應(yīng)電流由dc，由左手定則可知，cd所受安培力水平向右，而ab和大線圈A構(gòu)成的回路中的感應(yīng)電流則是順時針方向的，若ab加速運(yùn)動，則感應(yīng)電流穿過小線圈的向下磁通量增加由楞次定律可知，小線圈B中的感應(yīng)電流為逆時針方向；同理可得，當(dāng)導(dǎo)線cd向左加速運(yùn)動時，B中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，ab所受安培力水平向左，所以敘述正確的是A、D.答案：AD1.如圖所示，豎直放置的長直導(dǎo)線通以恒定電流，有一矩形線框與導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，在下列情況中不能使線框產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A導(dǎo)線中電流強(qiáng)度變大B線框向右平動C線框向下平動B線框以ab邊為軸轉(zhuǎn)動解析：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化A、B、D的做法均會使穿過線框的磁通量發(fā)生變化，C選項(xiàng)中的做法，穿過線框的磁通量無變化，無感應(yīng)電流產(chǎn)生答案：C2.(xx合肥市八校聯(lián)考)兩根通電直導(dǎo)線M、N都垂直紙面固定放置，通過它們的電流方向如圖所示，線圈L的平面跟紙面平行，現(xiàn)將線圈從位置A沿M、N連線的中垂線迅速平移到位置B，則在平移過程中，線圈中的感應(yīng)電流()A沿順時針方向，且越來越小B沿逆時針方向，且越來越大C始終為零D先順時針，后逆時針解析：由于線圈平面與紙面平行，故線圈的磁通量始終為零，線圈中的感應(yīng)電流始終為零，C正確答案：C3.如圖所示，光滑絕緣水平面上有一個靜止的小導(dǎo)體環(huán)，現(xiàn)在將一個條形磁鐵從導(dǎo)體環(huán)的右上方較高處向下移動，則在此過程中，關(guān)于導(dǎo)體環(huán)的運(yùn)動方向以及導(dǎo)體環(huán)中的電流方向，下列說法中正確的是()A導(dǎo)體環(huán)向左運(yùn)動；從上向下看，電流方向是順時針方向B導(dǎo)體環(huán)向右運(yùn)動；從上向下看，電流方向是順時針方向C導(dǎo)體環(huán)向右運(yùn)動；從上向下看，電流方向是逆時針方向D導(dǎo)體環(huán)向左運(yùn)動；從上向下看，電流方向是逆時針方向解析：當(dāng)條形磁鐵從導(dǎo)體環(huán)的右上方較高處向下移動過程中，穿過導(dǎo)體環(huán)中的磁通量向下增加，由楞次定律知導(dǎo)體環(huán)將出現(xiàn)“阻礙”其增加的感應(yīng)電流磁場，方向向上，由安培定則可判定電流方向?yàn)閺纳舷蛳驴词悄鏁r針方向，又由左手定則可知導(dǎo)體環(huán)所受合力向左，導(dǎo)體環(huán)向左運(yùn)動，D對答案：D4如圖所示，金屬導(dǎo)軌上的導(dǎo)體棒ab在勻強(qiáng)磁場中沿導(dǎo)軌做下列哪種運(yùn)動時，銅制線圈c中將有感應(yīng)電流產(chǎn)生且被螺線管吸引()A向右做勻速運(yùn)動B向左做減速運(yùn)動C向右做減速運(yùn)動 D向右做加速運(yùn)動 解析：當(dāng)導(dǎo)體棒向右勻速運(yùn)動時產(chǎn)生恒定的電流，線圈中的磁通量恒定不變，無感應(yīng)電流出現(xiàn)，A錯；當(dāng)導(dǎo)體棒向左減速運(yùn)動時，由右手定則可判定回路中出現(xiàn)從ba的感應(yīng)電流且減小，由安培定則知螺線管中感應(yīng)電流的磁場向左在減弱，由楞次定律知c中出現(xiàn)順時針感應(yīng)電流(從右向左看)且被螺線管吸引，B對；同理可判定C對、D錯答案：BC5(xx北京理綜)物理課上，老師做了一個奇妙的“跳環(huán)實(shí)驗(yàn)”如圖，她把一個帶鐵芯的線圈L、開關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接起來后、將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過套環(huán)閉合開關(guān)S的瞬間，套環(huán)立刻跳起某同學(xué)另找來器材再探究此實(shí)驗(yàn)他連接好電路，經(jīng)重復(fù)試驗(yàn)，線圈上的套環(huán)均未動對比老師演示的實(shí)驗(yàn)，下列四個選項(xiàng)中，導(dǎo)致套環(huán)未動的原因可能是()A線圈接在了直流電源上B電源電壓過高C所選線圈的匝數(shù)過多D所用套環(huán)的材料與老師的不同解析：金屬套環(huán)跳起的原因是開關(guān)S閉合時，套環(huán)上產(chǎn)生感應(yīng)電流與通電螺線管上的電流相互作用而引起的線圈接在直流電源上，S閉合時，金屬套環(huán)也會跳起電壓越高，線圈匝數(shù)越多，S閉合時，金屬套環(huán)跳起越劇烈若套環(huán)是非導(dǎo)體材料，則套環(huán)不會跳起故選項(xiàng)A、B、C錯誤，選項(xiàng)D正確答案：D