1、考 纲 下 载 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()考 情 上 线 高考 地位 本章是高考中的必考内容,在历年高考中所占分值较高,考查的题型一般多为选择,考查的难度中等,试题的综合程度较高 考点 点击 1.感应电流的产生及方向的判定,图像的考查 2法拉第电磁感应规律的应用 3电磁感应现象与磁场、电路、力学等知识的综合 返回返回思维启动磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量。如图1011所示,通有恒定电流的导线MN与闭合线框共面,第一次将线框由位置1平移到位置2,第二次将线框绕cd边翻转到2,设先后两次通过线框的磁通量变化分别为图10111
2、和2,则1_2。返回提示:设线框在位置1时的磁通量为1,在位置2时的磁通量为2,直线电流产生的磁场在1处比在2处要强。若平移线框,则112,若转动线框,磁感线是从线框的正反两面穿过的,一正一负,因此212。根据分析知:1vab,则abcd回路有电流,电流方向由c到d到b到a返回解析 由右手定则可判断出A应产生顺时针的电流,故A错。若ab、cd同向且速度大小相同,ab、cd所围的线圈面积不变,磁通量不变,故不产生感应电流,故B错。若ab向左,cd向右,则abcd中有顺时针电流,故C错。若ab、cd向右运动,但vcdvab,则ab、cd所围面积发生变化,磁通量也发生变化,故同楞次定律可判断出产生由
3、c到d的电流,故D正确。答案 D返回拓展训练2.如图1019所示,有一个有界匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,一个闭合的矩形导线框abcd,沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2(右),则()图1019A导线框进入磁场时,感应电流的方向为abcdaB导线框离开磁场时,感应电流的方向为adcbaC导线框离开磁场时,受到的安培力水平向右D导线框进入磁场时,受到的安培力水平向左返回解析:由右手定则可判断出导线框进入磁场时,感应电流方向为adcba,离开磁场时电流方向为abcda,故A、B错;由左手定则可判断导线框进入磁场时受到的安培力水平向左,离开磁场时,受到的安培力水平向左,故C错,D对。答案:D
4、返回知识检索1三个定则的区别基本现象 应用的定则 运动电荷、电流产生磁场 安培定则 部分导体切割磁感线运动产生感应电动势 右手定则 磁场对运动电荷、电流产生作用力 左手定则 返回2.应用技巧三种记忆方法:(1)“因动而电”用右手;“因电而动”用左手。(2)“通电受力用左手,运动生电用右手”。(3)“力”的最后一笔“丿”方向向左,用左手;“电”的最后一笔“乚”方向向右,用右手。返回典题例析例3(双选)如图10110所示,两个线圈套在同一个铁芯上,线圈的绕向在图中已经标出。左线圈连着平行导轨M和N,导轨电阻不计,在导轨垂直方图10110向上放着金属棒ab,金属棒处在垂直于纸面向外的匀强磁场中。下列
5、说法中正确的是()返回A当金属棒ab向右匀速运动时,a点电势高于b点,c点电势高于d点B当金属棒ab向右匀速运动时,b点电势高于a点,c点与d点等电势C当金属棒ab向右加速运动时,b点电势高于a点,c点电势高于d点D当金属棒ab向右加速运动时,b点电势高于a点,d点电势高于c点返回思路点拨 金属棒ab在磁场中切割磁感线产生感应电流,从而在左边线圈中产生磁场,这个磁场会通过铁芯穿过右边的线圈。若磁场变化,则在右边线圈中产生感应电动势和感应电流。返回解析 当金属棒ab向右匀速运动而切割磁感线时,金属棒中产生恒定感应电动势,由右手定则判断电流方向由ab。根据电流从电源(ab相当于电源)正极流出沿外电
6、路回到电源负极的特点,可以判断b点电势高于a点。又左线圈中的感应电动势恒定,则感应电流也恒定,所以穿过右线圈的磁通量保持不变,不产生感应电流,c点与d点等电势。选项A错B对。当金属棒ab向右做加速运动时,由右手定则可推断ba,电流沿逆时针方向。又由EBLv可知金属棒ab两端的E不断增大,那么左边电路中的感应电返回流也不断增大,由安培定则可判断它在铁芯中的磁感线方向是沿逆时针方向的,并且场强不断增强,所以右边的线圈中的向上的磁通量不断增加。由楞次定律可判断右边电路中的感应电流的方向应沿逆时针,而在右线圈绕成的电路中,感应电动势仅产生在绕在铁芯上的那部分线圈上。把这个线圈看做电源,由于电流是从c沿
7、内电路(即右线圈)流向d,所以d点电势高于c点。选项C错D对。综上所述,选项B、D正确。答案 BD返回(1)若金属棒ab向左减速运动,则c、d两点哪点电势高?(2)若保持金属棒ab不动,磁感应强度均匀增大,则c、d两点的电势又会怎样?返回解析:(1)ab向左减速运动,由右手定则知电流沿顺时针方向且减小,由安培定则得右边线圈中的磁场向下减小,由楞次定律知线圈中电流由d端流出,故d点电势高于c点。(2)回路中磁通量均匀增大,由楞次定律和法拉第电磁感应定律知,左侧回路中产生顺时针方向电流,且大小不变;由安培定则知右侧线圈中的磁场不变,即右线圈中无感应电流,电势相等。答案:(1)d点电势高(2)电势相
8、等返回返回1(双选)(2011山东高考)了解物理规律的发现过程,学会像科学家那样观察和思考,往往比掌握知识本身更重要。以下符合史实的是()A焦耳发现了电流热效应的规律B库仑总结出了点电荷间相互作用的规律C楞次发现了电流的磁效应,拉开了研究电与磁相互关系的序幕D牛顿将斜面实验的结论合理外推,间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动返回解析:焦耳发现了电流的热效应规律,并提出焦耳定律,A正确。库仑总结了点电荷间相互作用的规律,提出了库仑定律,B正确。奥斯特发现了电流的磁效应,C错。伽利略将斜面实验的结论合理外推,间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动,D错。答案:AB返回2(双选)(2011上海高考
9、)如图10111,磁场垂直于纸面,磁感应强度在竖直方向均匀分布,水平方向非均匀分布。一铜制圆环用丝线悬挂于O点,将圆环拉至位置a后无初速释放,在圆环从a摆向b的过程中()图10111返回A感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B感应电流方向一直是逆时针C安培力方向始终与速度方向相反D安培力方向始终沿水平方向返回解析:圆环从位置a运动到磁场分界线前,磁通量向里增大,感应电流为逆时针;跨越分界线过程中,磁通量由向里最大变为向外最大,感应电流为顺时针;再摆到b的过程中,磁通量向外减小,感应电流为逆时针,所以选A;由于圆环所在处的磁场,上下对称,所受安培力竖直方向平衡,因此总的安培力沿水平方向,故D正确
10、。答案:AD返回3(双选)(2012南通月考)绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上,铁芯上套着一个铝环,线圈与电源、电键相连,如图10112所示。线圈上端与电源正极相连,闭合电键的瞬间,图10112铝环向上跳起。则下列说法中正确的是()返回A若保持电键闭合,则铝环不断升高B若保持电键闭合,则铝环停留在某一高度C若保持电键闭合,则铝环跳起到某一高度后将回落D如果电源的正、负极对调,观察到的现象不变返回解析:若保持电键闭合,磁通量不变,感应电流消失,所以铝环跳起到某一高度后将回落,A、B错,C对;正、负极对调,同样磁通量增加,由楞次定律知,铝环向上跳起,现象不变,D正确。答案:CD返回4.(双选)(20
11、12惠州模拟)某同学在学习了法拉第电磁感应定律之后,自己制作了一个手动手电筒,如图10113是手电筒的简单结构示意图,左右两端是两块完全相同的条形磁铁,中间是一根绝缘直杆,由绝缘细铜丝烧制的多匝环形线圈只可在直杆上自由滑动,线圈两端接一灯泡,晃动手电筒时线圈也来回滑动,灯泡就会发光,其中O 点是两磁极连线的中点,a、b两点关于O点对称,则下 列说法中正确的是()返回图10113A线圈经过O点时穿过的磁通量最小B线圈经过O点时受到的磁场力最大C线圈沿不同方向经过b点时所受的磁场力方向相反D线圈沿同一方向经过a、b两点时其中的电流方向相同返回解析:由条形磁铁周围的磁感线分布可知,线圈经过O点时穿过的磁通量最小,受到的磁场力最小,选项A正确,B错误;线圈从O到b运动时感应电流为顺时针(从左向右看),b到O运动时感应电流为逆时针,选项C正确;线圈从左向右运动时,经过a点时感应电流为逆时针(从左向右看),经过b点时感应电流为顺时针,选项D错误答案:AC返回