高三物理一輪復(fù)習(xí)(word版)：第九章電磁感應(yīng)

1、第九章 電磁感應(yīng)備考指南考 點(diǎn)內(nèi) 容要求題型把 握 考 情一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律電磁感應(yīng)現(xiàn)象選擇找規(guī)律從近幾年高考試題來看，高考對(duì)本章內(nèi)容的考查，重點(diǎn)有感應(yīng)電流的產(chǎn)生、感應(yīng)電動(dòng)勢方向的判斷、感應(yīng)電動(dòng)勢大小的計(jì)算等知識(shí)。常以選擇題形式考查對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)、基本規(guī)律的理解與應(yīng)用，以計(jì)算題的形式考查綜合性知識(shí)，如運(yùn)動(dòng)學(xué)、力學(xué)、能量、電路、圖像等知識(shí)與電磁感應(yīng)結(jié)合的問題，一般難度較大，分值較高。磁通量楞次定律二、法拉第電磁感應(yīng)定律自感和渦流法拉第電磁感應(yīng)定律選擇、計(jì)算自感、渦流三、電磁感應(yīng)中的電路和圖像問題選擇、計(jì)算明熱點(diǎn)預(yù)計(jì)在2016年高考中仍將以法拉第電磁感應(yīng)定律為核心，考查與之相關(guān)的力、電綜合問題。

2、將重點(diǎn)考查學(xué)生的分析綜合能力及運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題的能力，在復(fù)習(xí)過程中還要多關(guān)注電磁感應(yīng)現(xiàn)象與現(xiàn)代科技、生活相結(jié)合的新情景題目。四、電磁感應(yīng)的動(dòng)力學(xué)和能量綜合問題選擇、計(jì)算第1節(jié)電磁感應(yīng)現(xiàn)象_楞次定律(1)閉合電路內(nèi)只要有磁通量，就有感應(yīng)電流產(chǎn)生。(×)(2)穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，電路中不一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生。(×)(3)線框不閉合時(shí)，即使穿過線框的磁通量發(fā)生變化，線框中也沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生。()(4)當(dāng)導(dǎo)體切割磁感線時(shí)，一定產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢。()(5)由楞次定律知，感應(yīng)電流的磁場一定與引起感應(yīng)電流的磁場方向相反。 (×)(6)回路不閉合，穿過回路的磁通量變

3、化時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生“阻礙”作用。(×)(7)感應(yīng)電流的磁場一定阻礙引起感應(yīng)電流的磁場的磁通量的變化。()(1)1831年，英國物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。(2)1834年，俄國物理學(xué)家楞次總結(jié)了確定感應(yīng)電流方向的定律楞次定律。要點(diǎn)一對(duì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解與判斷1磁通量發(fā)生變化的三種常見情況(1)磁場強(qiáng)弱不變，回路面積改變；(2)回路面積不變，磁場強(qiáng)弱改變；(3)回路面積和磁場強(qiáng)弱均不變，但二者的相對(duì)位置發(fā)生改變。2判斷感應(yīng)電流的流程(1)確定研究的回路。(2)弄清楚回路內(nèi)的磁場分布，并確定該回路的磁通量。(3)多角練通1圖9­1­1中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()圖9&#

4、173;1­1解析：選B根據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：A中，電路沒閉合，無感應(yīng)電流；B中，磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，面積增大，閉合電路的磁通量增大，有感應(yīng)電流；C中，穿過線圈的磁感線相互抵消，恒為零，無感應(yīng)電流；D中，磁通量不發(fā)生變化，無感應(yīng)電流。2.(2014·連云港摸底)矩形閉合線圈abcd豎直放置，OO是它的對(duì)稱軸，通電直導(dǎo)線AB與OO平行，且AB、OO所在平面與線圈平面垂直。若要在線圈中產(chǎn)生abcda方向的感應(yīng)電流，可行的做法是()圖9­1­2AAB中電流I逐漸增大BAB中電流I先增大后減小CAB正對(duì)OO，逐漸靠近線圈D線圈繞OO軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°(俯

5、視)解析：選D若要在線圈中產(chǎn)生abcda方向的感應(yīng)電流，可行的做法是線圈繞OO軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°，選項(xiàng)D正確。3(2014·全國卷)在法拉第時(shí)代，下列驗(yàn)證“由磁產(chǎn)生電”設(shè)想的實(shí)驗(yàn)中，能觀察到感應(yīng)電流的是()A將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路，然后觀察電流表的變化B在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈，然后觀察電流表的變化C將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接，往線圈中插入條形磁鐵后，再到相鄰房間去觀察電流表的變化D繞在同一鐵環(huán)上的兩個(gè)線圈，分別接電源和電流表，在給線圈通電或斷電的瞬間，觀察電流表的變化解析：選D只形成閉合回路，回路中的磁通量不變化，不會(huì)產(chǎn)生

6、感應(yīng)電流，A、B、C錯(cuò)誤；給線圈通電或斷電瞬間，通過閉合回路的磁通量變化，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，能觀察到電流表的變化，D正確。要點(diǎn)二應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向1楞次定律中“阻礙”的含義2判斷感應(yīng)電流方向的兩種方法方法一用楞次定律判斷方法二用右手定則判斷該方法適用于切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流。判斷時(shí)注意掌心、拇指、四指的方向：(1)掌心磁感線垂直穿入；(2)拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向；(3)四指指向感應(yīng)電流的方向。多角練通1.(2015·四川自貢一診)長直導(dǎo)線與閉合金屬線框位于同一平面內(nèi)，長直導(dǎo)線中的電流i隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖9­1­3所示。在0時(shí)間內(nèi)，直導(dǎo)線中電流向上。

7、則在T時(shí)間內(nèi)，線框中感應(yīng)電流的方向與所受安培力情況是()圖9­1­3A感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，線框受安培力的合力方向向左B感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，線框受安培力的合力方向向右C感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，線框受安培力的合力方向向右D感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，線框受安培力的合力方向向左解析：選B在T時(shí)間內(nèi)，由楞次定律可知，線框中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針，由左手定則可判斷線框受安培力的合力方向向右，選項(xiàng)B正確。2.北半球地磁場的豎直分量向下。如圖9­1­4所示，在北京某中學(xué)實(shí)驗(yàn)室的水平桌面上，放置著邊長為L的正方形閉合導(dǎo)體線圈abcd，線圈的ab邊沿南北方向，ad邊沿東西方向

8、。下列說法中正確的是()圖9­1­4A若使線圈向東平動(dòng)，則a點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)的電勢高B若使線圈向北平動(dòng)，則a點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)的電勢低C若以ab邊為軸將線圈向上翻轉(zhuǎn)，則線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcdaD若以ab邊為軸將線圈向上翻轉(zhuǎn)，則線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)閍dcba解析：選C線圈向東平動(dòng)時(shí)，ab和cd兩邊切割磁感線，且兩邊切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小相等，a點(diǎn)電勢比b點(diǎn)電勢低，A錯(cuò)；同理，線圈向北平動(dòng)，則a、b兩點(diǎn)的電勢相等，高于c、d兩點(diǎn)的電勢，B錯(cuò)；以ab邊為軸將線圈向上翻轉(zhuǎn)，向下的磁通量減小，感應(yīng)電流的磁場方向應(yīng)該向下，再由安培定則知，感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcda，則C對(duì)，

9、D錯(cuò)。3(多選)如圖9­1­5所示，磁場垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度在豎直方向均勻分布，水平方向非均勻分布。一銅制圓環(huán)用絲線懸掛于O點(diǎn)，將圓環(huán)拉至位置a后無初速釋放，在圓環(huán)從a擺向b的過程中()圖9­1­5A感應(yīng)電流方向先逆時(shí)針后順時(shí)針再逆時(shí)針B感應(yīng)電流的方向一直是逆時(shí)針C安培力方向始終與速度方向相反D安培力方向始終沿水平方向解析：選AD圓環(huán)從位置a無初速釋放，在到達(dá)磁場分界線之前，穿過圓環(huán)向里的磁感線條數(shù)增加，根據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)內(nèi)感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針，圓環(huán)經(jīng)過磁場分界線之時(shí)，穿過圓環(huán)向里的磁感線條數(shù)減少，根據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)內(nèi)感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針；

10、圓環(huán)通過磁場分界線之后，穿過圓環(huán)向外的磁感線條數(shù)減少，根據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)內(nèi)感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針；因磁場在豎直方向分布均勻，圓環(huán)所受豎直方向的安培力平衡，故總的安培力沿水平方向。綜上所述，正確選項(xiàng)為A、D。要點(diǎn)三一定律、三定則的綜合應(yīng)用1規(guī)律比較基本現(xiàn)象定則或定律運(yùn)動(dòng)電荷、電流產(chǎn)生磁場安培定則磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷、電流的作用力左手定則電磁感應(yīng)部分導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)右手定則閉合回路磁通量發(fā)生變化楞次定律2相互聯(lián)系(1)應(yīng)用楞次定律，一般要用到安培定則。(2)研究感應(yīng)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(shí)也可以直接應(yīng)用楞次定律的推論確定。典例(多選)如圖9

11、­1­6所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)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(dòng)時(shí)，MN向右運(yùn)動(dòng)，則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是()圖9­1­6A向右加速運(yùn)動(dòng)B向左加速運(yùn)動(dòng)C向右減速運(yùn)動(dòng)D向左減速運(yùn)動(dòng)思路點(diǎn)撥(1)如何判斷MN所在處的磁場方向？由MN的運(yùn)動(dòng)方向，如何進(jìn)一步判斷MN中的電流方向？提示：根據(jù)安培定則判斷ab中電流產(chǎn)生的磁場方向，進(jìn)而確定MN處的磁場方向?yàn)榇怪奔埫嫦蚶铮儆勺笫侄▌t判斷MN中電流的方向，應(yīng)為由M到N。(2)如何判斷線圈L1中的磁場方向和L2中磁場的方向及變化情況？提示：根據(jù)安培定則判斷L1中的磁場方

12、向，再由楞次定律判斷L2中磁場的方向及變化。(3)如何判斷PQ的運(yùn)動(dòng)情況？提示：已知L2中的磁場方向及變化情況，可根據(jù)安培定則和右手定則判斷PQ的運(yùn)動(dòng)情況。解析MN向右運(yùn)動(dòng)，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(dòng)；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(dòng)。答案BC方法規(guī)律左、右手定則巧區(qū)分(1)右手定則與左手定則的區(qū)別：抓住“因果關(guān)系”才能無誤，“因動(dòng)而電”用右手；“因電而動(dòng)”用左手。(2)使用中左手定則和右手定則很容易混淆，為了便于區(qū)分，可把兩

13、個(gè)定則簡單地總結(jié)為“通電受力用左手，運(yùn)動(dòng)生電用右手”。“力”的最后一筆“丿”方向向左，用左手；“電”的最后一筆“乚”方向向右，用右手。針對(duì)訓(xùn)練1.(多選)兩根相互平行的金屬導(dǎo)軌水平放置于圖9­1­7所示的勻強(qiáng)磁場中，在導(dǎo)軌上接觸良好的導(dǎo)體棒AB和CD可以自由滑動(dòng)。當(dāng)AB在外力F作用下向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說法中正確的是()圖9­1­7A導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流通過，方向是DCB導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流通過，方向是CDC磁場對(duì)導(dǎo)體棒CD的作用力向左D磁場對(duì)導(dǎo)體棒AB的作用力向左解析：選BD兩個(gè)導(dǎo)體棒與兩根金屬導(dǎo)軌構(gòu)成閉合回路，分析出磁通量增加，結(jié)合安培定則判斷回路中感應(yīng)電流

14、的方向是BACDB。以此為基礎(chǔ)，再根據(jù)左手定則進(jìn)一步判斷CD、AB的受力方向，經(jīng)過比較可得正確答案。2.(多選)如圖9­1­8所示，兩個(gè)線圈套在同一個(gè)鐵芯上，線圈的繞向在圖中已經(jīng)標(biāo)出。左線圈連著平行導(dǎo)軌M和N，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，在導(dǎo)軌垂直方向上放著金屬棒ab，金屬棒處在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場中。下列說法中正確的是()圖9­1­8A當(dāng)金屬棒ab向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，a點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)，c點(diǎn)電勢高于d點(diǎn)B當(dāng)金屬棒ab向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，b點(diǎn)電勢高于a點(diǎn)，c點(diǎn)與d點(diǎn)等電勢C當(dāng)金屬棒ab向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，b點(diǎn)電勢高于a點(diǎn)，c點(diǎn)電勢高于d點(diǎn)D當(dāng)金屬棒ab向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，b點(diǎn)電勢高

15、于a點(diǎn)，d點(diǎn)電勢高于c點(diǎn)解析：選BD當(dāng)金屬棒向右勻速運(yùn)動(dòng)而切割磁感線時(shí)，金屬棒產(chǎn)生恒定感應(yīng)電動(dòng)勢，由右手定則判斷電流方向由ab。根據(jù)電流從電源(ab相當(dāng)于電源)正極流出沿外電路回到電源負(fù)極的特點(diǎn)，可以判斷b點(diǎn)電勢高于a點(diǎn)。又左線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢恒定，則感應(yīng)電流也恒定，所以穿過右線圈的磁通量保持不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，A錯(cuò)誤，B正確。當(dāng)ab向右做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由右手定則可推斷ba，電流沿逆時(shí)針方向。又由EBLv可知ab導(dǎo)體兩端的E不斷增大，那么左邊電路中的感應(yīng)電流也不斷增大，由安培定則可判斷它在鐵芯中的磁感線方向是沿逆時(shí)針方向的，并且場強(qiáng)不斷增強(qiáng)，所以右邊電路的線圈中的向上的磁通量不斷增加。由楞次定

16、律可判斷右邊電路的感應(yīng)電流方向應(yīng)沿逆時(shí)針，而在右線圈組成的電路中，感應(yīng)電動(dòng)勢僅產(chǎn)生在繞在鐵芯上的那部分線圈上。把這個(gè)線圈看作電源，由于電流是從c沿內(nèi)電路(即右線圈)流向d，所以d點(diǎn)電勢高于c點(diǎn)，C錯(cuò)誤，D正確。要點(diǎn)四利用楞次定律的推論速解電磁感應(yīng)問題電磁感應(yīng)現(xiàn)象中因果相對(duì)的關(guān)系恰好反映了自然界的這種對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律，對(duì)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，可由以下四種方式呈現(xiàn)：(1)阻礙原磁通量的變化，即“增反減同”。(2)阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即“來拒去留”。(3)使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢，即“增縮減擴(kuò)”。(4)阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象)，即“增反減同”。

17、多角練通1(多選) 如圖9­1­9所示，光滑固定的金屬導(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(gè)閉合回路，一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)()圖9­1­9AP、Q將相互靠攏BP、Q將相互遠(yuǎn)離C磁鐵的加速度仍為gD磁鐵的加速度小于g解析：選AD方法一：設(shè)磁鐵下端為N極，如圖所示，根據(jù)楞次定律可判斷出P、Q中的感應(yīng)電流方向，根據(jù)左手定則可判斷P、Q所受安培力的方向?？梢?，P、Q將互相靠攏。由于回路所受安培力的合力向下，由牛頓第三定律，磁鐵將受到向上的反作用力，從而加速度小于g。當(dāng)磁鐵下端為S極時(shí)，根據(jù)類似的分析可得到相同的結(jié)果，所以，本題應(yīng)

18、選A、D。方法二：根據(jù)楞次定律的另一種表述感應(yīng)電流的效果，總要反抗產(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。2.如圖9­1­10所示，導(dǎo)軌間的磁場方向垂直于紙面向里，當(dāng)導(dǎo)線MN在導(dǎo)軌上向右加速滑動(dòng)時(shí)，正對(duì)電磁鐵A的圓形金屬環(huán)B中()圖9­1­10A有感應(yīng)電流，且B被A吸引B無感應(yīng)電流C可能有，也可能沒有感應(yīng)電流D有感應(yīng)電流，且B被A排斥解析：選DMN向右加速滑動(dòng)，根據(jù)右手定則，MN中的電流方向從NM，且大小在逐漸變大，根

19、據(jù)安培定則知，電磁鐵A的左端為N極，且磁場強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律知，B環(huán)中的感應(yīng)電流產(chǎn)生的內(nèi)部磁場方向向右，B被A排斥。故D正確。3.如圖9­1­11所示，圓環(huán)形導(dǎo)體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管與電源和滑動(dòng)變阻器連接成如圖所示的電路。若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向下滑動(dòng)，下列表述正確的是()圖9­1­11A線圈a中將產(chǎn)生俯視順時(shí)針方向的感應(yīng)電流B穿過線圈a的磁通量變小C線圈a有擴(kuò)張的趨勢D線圈a對(duì)水平桌面的壓力FN將增大解析：選D通過螺線管b的電流如圖所示，根據(jù)右手螺旋定則判斷出螺線管b所產(chǎn)生的磁場方向豎直向

20、下，滑片P向下滑動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻減小，電路電流增大，所產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律可知，線圈a中所產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場方向豎直向上，再由右手螺旋定則可得線圈a中的電流方向?yàn)楦┮暷鏁r(shí)針方向，A錯(cuò)誤；由于螺線管b中的電流增大，所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度增強(qiáng)，線圈a中的磁通量應(yīng)變大，B錯(cuò)誤；根據(jù)楞次定律可知，線圈a將阻礙磁通量的增大，因此，線圈a有縮小的趨勢，線圈a對(duì)水平桌面的壓力將增大，C錯(cuò)誤，D正確。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：對(duì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解與判斷1(2015·上海浦東新區(qū)質(zhì)檢)如圖1所示，矩形線框在磁場內(nèi)做的各種運(yùn)動(dòng)中，能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()圖1解析：選BA中線框的磁通量沒有變

21、化，因此沒有感應(yīng)電流，但有感應(yīng)電動(dòng)勢，也可以理解為左右兩邊切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢相反，B中線框轉(zhuǎn)動(dòng)，線框中磁通量變化，這就是發(fā)電機(jī)模型，有感應(yīng)電流，B正確。C、D中線圈平面和B平行，沒有磁通量，更沒有磁通量的變化，C、D錯(cuò)誤。2一種早期發(fā)電機(jī)原理示意圖如圖2所示，該發(fā)電機(jī)由固定的圓形線圈和一對(duì)用鐵芯連接的圓柱形磁鐵構(gòu)成，兩磁極相對(duì)于線圈平面對(duì)稱，線圈圓心為O點(diǎn)。在磁極繞轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，當(dāng)磁極與O點(diǎn)在同一條直線上時(shí)，穿過線圈的()圖2A磁通量最大，磁通量變化率最大B磁通量最大，磁通量變化率最小C磁通量最小，磁通量變化率最大D磁通量最小，磁通量變化率最小解析：選B當(dāng)磁極與O點(diǎn)在同一條直線

22、上時(shí)，磁場方向豎直向上，根據(jù)磁通量的定義可判斷此時(shí)穿過線圈的磁通量最大，此時(shí)線圈最前面的點(diǎn)與最后面的點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度相同，可知磁通量的變化率是最小的。所以只有B正確。3(2015·唐山高三月考)經(jīng)過不懈的努力，法拉第終于在1831年8月29日發(fā)現(xiàn)了“磁生電”的現(xiàn)象，他把兩個(gè)線圈繞在同一個(gè)軟鐵環(huán)上(如圖3所示)，一個(gè)線圈A連接電池與開關(guān)，另一線圈B閉合并在其中一段直導(dǎo)線附近平行放置小磁針。法拉第可觀察到的現(xiàn)象有()圖3A當(dāng)合上開關(guān)，A線圈接通電流瞬間，小磁針偏轉(zhuǎn)一下，隨即復(fù)原B只要A線圈中有電流，小磁針就會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)CA線圈接通后其電流越大，小磁針偏轉(zhuǎn)角度也越大D當(dāng)開關(guān)打開，A線圈電流中斷瞬

23、間，小磁針會(huì)出現(xiàn)與A線圈接通電流瞬間完全相同的偏轉(zhuǎn)解析：選A當(dāng)合上開關(guān)，A線圈接通電流瞬間，穿過A的磁通量發(fā)生變化，使得穿過B的磁通量也變化，所以在B中產(chǎn)生感生電流，電流穩(wěn)定后穿過AB的磁通量不再變化，所以B中不再有感應(yīng)電流，即小磁針偏轉(zhuǎn)一下，隨即復(fù)原，選項(xiàng)A正確；A線圈中有電流，但是如果電流大小不變，則在B中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，即小磁針就不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；B線圈中的感應(yīng)電流大小與A中電流的變化率有關(guān)，與A中電流大小無關(guān)，故C錯(cuò)誤；當(dāng)開關(guān)打開，A線圈電流中斷瞬間，由于穿過B的磁通量減小，則在B中產(chǎn)生的電流方向與A線圈接通電流瞬間產(chǎn)生的電流方向相反，所以小磁針會(huì)出現(xiàn)與A線圈接通電流瞬間完全

24、相反的偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。4.(2015·佛山一模)如圖4所示，一個(gè)金屬圓環(huán)水平放置在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，若要使圓環(huán)中產(chǎn)生如箭頭所示方向的瞬時(shí)感應(yīng)電流，下列方法可行的是()圖4A使勻強(qiáng)磁場均勻增大B使圓環(huán)繞水平軸ab如圖轉(zhuǎn)動(dòng)30°C使圓環(huán)繞水平軸cd如圖轉(zhuǎn)動(dòng)30°D保持圓環(huán)水平并使其繞過圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)解析：選A根據(jù)右手定則，圓環(huán)中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場豎直向下與原磁場方向相反，根據(jù)楞次定律，說明圓環(huán)磁通量在增大。磁場增強(qiáng)則磁通量增大，A正確。使圓環(huán)繞水平軸ab或cd轉(zhuǎn)動(dòng)30°，圓環(huán)在中性面上的投影面積減小，磁通量減小，只會(huì)產(chǎn)生與圖示方向反向的感應(yīng)電流，B、

25、C錯(cuò)誤。保持圓環(huán)水平并使其繞過圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圓環(huán)仍與磁場垂直，磁通量不變，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，D錯(cuò)誤。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向5.(2015·青島測試)多年來物理學(xué)家一直設(shè)想用實(shí)驗(yàn)證實(shí)自然界中存在“磁單極子”。磁單極子是指只有S極或只有N極的磁性物質(zhì)，其磁感線分布類似于點(diǎn)電荷的電場線分布。如圖5所示的實(shí)驗(yàn)就是用于檢測磁單極子的實(shí)驗(yàn)之一，abcd為用超導(dǎo)材料圍成的閉合回路。設(shè)想有一個(gè)N極磁單極子沿abcd軸線從左向右穿過超導(dǎo)回路，那么在回路中可能發(fā)生的現(xiàn)象是()圖5A回路中無感應(yīng)電流B回路中形成持續(xù)的abcda流向的感應(yīng)電流C回路中形成持續(xù)的adcba流向的感應(yīng)電流D

26、回路中形成先abcda流向后adcba流向的感應(yīng)電流解析：選CN極磁單極子的磁感線分布類似于正點(diǎn)電荷的電場線分布，由楞次定律知，回路中形成方向沿adcba流向的感應(yīng)電流，由于回路為超導(dǎo)材料做成的，電阻為零，故感應(yīng)電流不會(huì)消失，C項(xiàng)正確。6.(多選)(2015·景德鎮(zhèn)模擬)如圖6所示，一根長導(dǎo)線彎曲成“”形，通以直流電I，正中間用絕緣線懸掛一金屬環(huán)C，環(huán)與導(dǎo)線處于同一豎直平面內(nèi)。在電流I增大的過程中，下列判斷正確的是()圖6A金屬環(huán)中無感應(yīng)電流產(chǎn)生B金屬環(huán)中有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流C懸掛金屬環(huán)C的豎直線的拉力大于環(huán)的重力D懸掛金屬環(huán)C的豎直線的拉力小于環(huán)的重力解析：選BCBS，S不變，I

27、增大，B增大，所以有感應(yīng)電流產(chǎn)生，A錯(cuò)誤。由楞次定律得，感應(yīng)電流方向沿逆時(shí)針，B正確。由圓的上半部分B大于下半部分，所以安培力以上半圓為主，I方向向左，B垂直紙面向里，F(xiàn)安方向向下，所以F拉mgF安，拉力大于重力，C正確，D錯(cuò)誤。7(多選)(2015·德州模擬)線圈在長直導(dǎo)線電流的磁場中，做如圖7所示的運(yùn)動(dòng)：A向右平動(dòng)，B向下平動(dòng)，C繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)(ad邊向外轉(zhuǎn)動(dòng)角度90°)，D向上平動(dòng)(D線圈有個(gè)缺口)，判斷線圈中有感應(yīng)電流的是()圖7解析：選BCA中線圈向右平動(dòng)，穿過線圈的磁通量沒有變化，故A線圈中沒有感應(yīng)電流；B中線圈向下平動(dòng)，穿過線圈的磁通量減少，必產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電

28、流；C中線圈繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過線圈的磁通量變化(開始時(shí)減小)，必產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流；D中線圈由于有個(gè)缺口不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。故B、C正確。8.(2015·懷化模擬)如圖8所示，幾位同學(xué)在做“搖繩發(fā)電”實(shí)驗(yàn)：把一條長導(dǎo)線的兩端連在一個(gè)靈敏電流計(jì)的兩個(gè)接線柱上，形成閉合回路。兩個(gè)同學(xué)迅速搖動(dòng)AB這段“繩”。假設(shè)圖中情景發(fā)生在赤道，地磁場方向與地面平行，由南指向北。圖中搖“繩”同學(xué)是沿東西站立的，甲同學(xué)站在西邊，手握導(dǎo)線的A點(diǎn)，乙同學(xué)站在東邊，手握導(dǎo)線的B點(diǎn)。下列說法正確的是()圖8A當(dāng)“繩”搖到最高點(diǎn)時(shí)，“繩”中電流最大B當(dāng)“繩”搖到最低點(diǎn)時(shí)，“繩”受到的安培力最大C當(dāng)“繩”向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，

29、“繩”中電流從A流向BD在搖“繩”過程中，A點(diǎn)電勢總是比B點(diǎn)電勢高解析：選C當(dāng)“繩”搖到最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)，繩轉(zhuǎn)動(dòng)的速度與地磁場方向平行，不切割磁感線，感應(yīng)電流最小，繩受到的安培力也最小，A、B錯(cuò)誤。當(dāng)“繩”向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，地磁場向北，根據(jù)右手定則判斷可知，“繩”中電流從A流向B，故C正確。在搖“繩”過程中，當(dāng)“繩”向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，“繩”中電流從A流向B，A點(diǎn)相當(dāng)于電源的負(fù)極，B點(diǎn)相當(dāng)于電源的正極，則A點(diǎn)電勢比B點(diǎn)電勢低；當(dāng)“繩”向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，“繩”中電流從B流向A，B點(diǎn)相當(dāng)于電源的負(fù)極，A點(diǎn)相當(dāng)于電源的正極，則B點(diǎn)電勢比A點(diǎn)電勢低，故D錯(cuò)誤。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：一定律、三定則的綜合應(yīng)用9(2014·大綱

30、卷)很多相同的絕緣銅圓環(huán)沿豎直方向疊放，形成一很長的豎直圓筒。一條形磁鐵沿圓筒的中心軸豎直放置，其下端與圓筒上端開口平齊。讓條形磁鐵從靜止開始下落。條形磁鐵在圓筒中的運(yùn)動(dòng)速率()A均勻增大B先增大，后減小C逐漸增大，趨于不變D先增大，再減小，最后不變解析：選C條形磁鐵在下落過程中受到向上的排斥力，絕緣銅環(huán)內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)致條形磁鐵做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，故其速率逐漸增大，最后趨于不變，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤。10.如圖9所示，在兩個(gè)沿豎直方向的勻強(qiáng)磁場中，分別放入兩個(gè)完全一樣的水平金屬圓盤a和b。它們可以繞豎直軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，用導(dǎo)線通過電刷把它們相連。當(dāng)圓盤a轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)()圖9A圓盤b總

31、是與a沿相同方向轉(zhuǎn)動(dòng)B圓盤b總是與a沿相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)C若B1、B2同向，則a、b轉(zhuǎn)向相同D若B1、B2反向，則a、b轉(zhuǎn)向相同解析：選D當(dāng)圓盤a轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于切割磁感線而產(chǎn)生感應(yīng)電流，該電流流入b盤中，在磁場中由于受安培力b盤會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。但若不知B1、B2的方向關(guān)系，則b盤與a盤的轉(zhuǎn)向關(guān)系將無法確定。故A、B錯(cuò)。設(shè)B1、B2同向且向上，a盤逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則由右手定則可知a盤中的感應(yīng)電流由aa，b盤受力將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，故C錯(cuò)，同理可判定D項(xiàng)正確。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：楞次定律的推論11.如圖10所示，均勻帶正電的絕緣圓環(huán)a與金屬圓環(huán)b同心共面放置，當(dāng)a繞O點(diǎn)在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)，b中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，且具有收縮趨

32、勢，由此可知，圓環(huán)a()圖10A順時(shí)針加速旋轉(zhuǎn)B順時(shí)針減速旋轉(zhuǎn)C逆時(shí)針加速旋轉(zhuǎn)D逆時(shí)針減速旋轉(zhuǎn)解析：選B據(jù)楞次定律的推論“增反減同”，b環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，說明a中原電流可能順時(shí)針減少，也可能逆時(shí)針增加，但b環(huán)有收縮的趨勢，說明a環(huán)中的電流應(yīng)與b環(huán)中的電流同向，同向電流相互吸引，才能使b環(huán)收縮，故a環(huán)中的電流只能是順時(shí)針減少，因此帶正電的a環(huán)只能順時(shí)針減速旋轉(zhuǎn)，B正確。12.(2015·荊門調(diào)研)老師讓學(xué)生觀察一個(gè)物理小實(shí)驗(yàn)：一輕質(zhì)橫桿兩側(cè)各固定一金屬環(huán)，橫桿可繞中心點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，老師拿一條形磁鐵插向其中一個(gè)小環(huán)，后又取出插向另一個(gè)小環(huán)，同學(xué)們看到的現(xiàn)象是()圖11A磁鐵插向

33、左環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)B磁鐵插向右環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)C把磁鐵從左環(huán)中拔出，左環(huán)會(huì)跟著磁鐵運(yùn)動(dòng)D把磁鐵從右環(huán)中拔出，右環(huán)不會(huì)跟著磁鐵運(yùn)動(dòng)解析：選B磁鐵插向右環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)；磁鐵插向左環(huán)，由于左環(huán)不閉合，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，橫桿不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤B正確；把磁鐵從左環(huán)中拔出，左環(huán)不會(huì)跟著磁鐵運(yùn)動(dòng)，把磁鐵從右環(huán)中拔出，右環(huán)會(huì)跟著磁鐵運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。13.如圖12所示，A為水平放置的膠木圓盤，在其側(cè)面均勻分布著負(fù)電荷，在A的正上方用絕緣絲線懸掛一個(gè)金屬圓環(huán)B，使B的環(huán)面水平且與圓盤面平行，其軸線與膠木盤A的軸線OO重合?，F(xiàn)使膠木盤A由靜止開始繞其軸線OO按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動(dòng)，則()圖12A金屬環(huán)B

34、的面積有擴(kuò)大的趨勢，絲線受到的拉力增大B金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，絲線受到的拉力減小C金屬環(huán)B的面積有擴(kuò)大的趨勢，絲線受到的拉力減小D金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，絲線受到的拉力增大解析：選B使膠木盤A由靜止開始繞其軸線OO按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動(dòng)，金屬環(huán)B內(nèi)磁通量增大，根據(jù)楞次定律，金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，絲線受到的拉力減小，選項(xiàng)B正確。14(多選)(2015·泰州期末)如圖13甲所示，螺線管內(nèi)有一平行于軸線的磁場，規(guī)定圖中箭頭所示方向?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度B的正方向，螺線管與U型導(dǎo)線框cdef相連，導(dǎo)線框cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)線框cdef在同一平面內(nèi)，當(dāng)螺線管內(nèi)的磁

35、感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按圖乙所示規(guī)律變化時(shí)，下列選項(xiàng)中正確的是()圖13A在t1時(shí)刻，金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量最大B在t2時(shí)刻，金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量最大C在t1t2時(shí)間內(nèi)， 金屬圓環(huán)L內(nèi)有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流D在t1t2時(shí)間內(nèi)，金屬圓環(huán)L有收縮的趨勢解析：選BD當(dāng)螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按圖乙所示規(guī)律變化時(shí)，在導(dǎo)線框cdef內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流，在t1時(shí)刻，感應(yīng)電流為零，金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在t2時(shí)刻，感應(yīng)電流最大，金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量最大，選項(xiàng)B正確；由楞次定律，在t1t2時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框cdef內(nèi)產(chǎn)生逆時(shí)針方向感應(yīng)電流，感應(yīng)電流逐漸增大，金屬圓環(huán)L內(nèi)磁通量增大，根據(jù)楞次定律，金

36、屬圓環(huán)L內(nèi)有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在t1t2時(shí)間內(nèi)，金屬圓環(huán)L有收縮的趨勢，選項(xiàng)D正確?？键c(diǎn)綜合訓(xùn)練15.(多選)(2015·江蘇南京二模)如圖14所示，線圈與電源、開關(guān)相連，直立在水平桌面上。鐵芯插在線圈中，質(zhì)量較小的鋁環(huán)套在鐵芯上。閉合開關(guān)的瞬間，鋁環(huán)向上跳起來。下列說法中正確的是()圖14A若保持開關(guān)閉合，則鋁環(huán)不斷升高B開關(guān)閉合后，鋁環(huán)上升到某一高度后回落C若保持開關(guān)閉合，則鋁環(huán)跳起到某一高度停留D如果將電源的正、負(fù)極對(duì)調(diào)，還會(huì)觀察到同樣的現(xiàn)象解析：選BD閉合開關(guān)的瞬間，線圈中電流增大，產(chǎn)生的磁場增強(qiáng)，則通過鋁環(huán)的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知，鋁環(huán)跳起以阻礙磁通量

37、的增大，電流穩(wěn)定后，鋁環(huán)中磁通量恒定不變，鋁環(huán)中不再產(chǎn)生感應(yīng)電流，在重力作用下，鋁環(huán)回落，A、C錯(cuò)誤；B正確。閉合開關(guān)的瞬間，鋁環(huán)向上跳起的目的是阻礙磁通量的增大，與磁場的方向、線圈中電流的方向無關(guān)，D正確。16(2015·蘇北聯(lián)考)如圖15所示，一條形磁鐵從左向右勻速穿過線圈，當(dāng)磁鐵經(jīng)過A、B兩位置時(shí)，線圈中()圖15A感應(yīng)電流方向相同，感應(yīng)電流所受作用力的方向相同B感應(yīng)電流方向相反，感應(yīng)電流所受作用力的方向相反C感應(yīng)電流方向相反，感應(yīng)電流所受作用力的方向相同D感應(yīng)電流方向相同，感應(yīng)電流所受作用力的方向相反解析：選C當(dāng)磁鐵經(jīng)過A位置時(shí)，線圈中磁通量增大，由楞次定律可知，線圈中感應(yīng)電

38、流從左向右看為順時(shí)針方向；當(dāng)磁鐵經(jīng)過B位置時(shí)，線圈中磁通量減小，由楞次定律可知，線圈中感應(yīng)電流從左向右看為逆時(shí)針方向，感應(yīng)電流所受作用力的方向相同，選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤，C正確。17(2014·廣東高考)如圖16所示，上下開口、內(nèi)壁光滑的銅管P和塑料管Q豎直放置。小磁塊先后在兩管中從相同高度處由靜止釋放，并落至底部。則小磁塊()圖16A在P和Q中都做自由落體運(yùn)動(dòng)B在兩個(gè)下落過程中的機(jī)械能都守恒C在P中的下落時(shí)間比在Q中的長D落至底部時(shí)在P中的速度比在Q中的大解析：選C小磁塊從銅管P中下落時(shí)，P中的磁通量發(fā)生變化，P中產(chǎn)生感應(yīng)電流，給小磁塊一個(gè)向上的磁場力，阻礙小磁塊向下運(yùn)動(dòng)，因此小磁塊

39、在P中不是做自由落體運(yùn)動(dòng)，而塑料管Q中不會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，因此Q中小磁塊做自由落體運(yùn)動(dòng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；P中的小磁塊受到的磁場力對(duì)小磁塊做負(fù)功，機(jī)械能不守恒，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由于在P中小磁塊下落的加速度小于g，而Q中小磁塊做自由落體運(yùn)動(dòng)，因此從靜止開始下落相同高度，在P中下落的時(shí)間比在Q中下落的時(shí)間長，C項(xiàng)正確；根據(jù)動(dòng)能定理可知，落到底部時(shí)在P中的速度比在Q中的速度小，D項(xiàng)錯(cuò)誤。第2節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律_自感和渦流(1)線圈中磁通量越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢越大。(×)(2)線圈中磁通量變化越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢越大。(×)(3)線圈中磁通量變化越快，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢越大。()(4)線圈

40、匝數(shù)n越多，磁通量越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢也越大。(×)(5)線圈中的電流越大，自感系數(shù)也越大。(×)(6)對(duì)于同一線圈，當(dāng)電流變化越快時(shí)，線圈中的自感電動(dòng)勢越大。()(7)自感電動(dòng)勢阻礙電流的變化，但不能阻止電流的變化。()紐曼、韋伯于1845年和1846年先后提出法拉第電磁感應(yīng)定律。要點(diǎn)一法拉第電磁感應(yīng)定律的理解與應(yīng)用1怎么理解法拉第電磁感應(yīng)定律(1)感應(yīng)電動(dòng)勢的大小由線圈的匝數(shù)和穿過線圈的磁通量的變化率共同決定，而與磁通量的大小、變化量的大小沒有必然聯(lián)系。(2)磁通量的變化率對(duì)應(yīng)­t圖線上某點(diǎn)切線的斜率。2應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律的三種情況(1)磁通量的變化是由

41、面積變化引起時(shí)，B·S，則En；(2)磁通量的變化是由磁場變化引起時(shí)，B·S，則En；(3)磁通量的變化是由于面積和磁場變化共同引起的，則根據(jù)定義求，末初，Enn。3應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律應(yīng)注意的三個(gè)問題(1)公式En求解的是一個(gè)回路中某段時(shí)間內(nèi)的平均電動(dòng)勢，在磁通量均勻變化時(shí)，瞬時(shí)值才等于平均值。(2)利用公式EnS求感應(yīng)電動(dòng)勢時(shí)，S為線圈在磁場范圍內(nèi)的有效面積。(3)通過回路截面的電荷量q僅與n、和回路電阻R有關(guān)，與時(shí)間長短無關(guān)。推導(dǎo)如下：qtt。典例如圖9­2­1甲所示，一個(gè)電阻值為R，匝數(shù)為n的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻R1連接成閉合回路。線

42、圈的半徑為r1。在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖線如圖乙所示。圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和B0，導(dǎo)線的電阻不計(jì)。求0至t1時(shí)間內(nèi)圖9­2­1(1)通過電阻R1上的電流大小和方向；(2)通過電阻R1上的電荷量q及電阻R1上產(chǎn)生的熱量。思路點(diǎn)撥(1)要判斷感應(yīng)電流的方向和感應(yīng)電動(dòng)勢的大小應(yīng)用什么規(guī)律？提示：楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律。(2)要求解通過R1的電荷量及R1上產(chǎn)生的熱量應(yīng)用哪些公式？提示：qIt和QI2Rt。解析(1)根據(jù)楞次定律可知，通過R1的電流方向?yàn)橛蒪到a。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得線圈中的電

43、動(dòng)勢為En根據(jù)閉合電路歐姆定律得通過R1的電流為I。(2)通過R1的電荷量qIt1，R1上產(chǎn)生的熱量QI2R1t1。答案見解析方法規(guī)律應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律解題的一般步驟(1)分析穿過閉合電路的磁場方向及磁通量的變化情況；(2)利用楞次定律確定感應(yīng)電流的方向；(3)靈活選擇法拉第電磁感應(yīng)定律的不同表達(dá)形式列方程求解。針對(duì)訓(xùn)練1(2014·江蘇高考)如圖9­2­2所示，一正方形線圈的匝數(shù)為n，邊長為a，線圈平面與勻強(qiáng)磁場垂直，且一半處在磁場中。在t時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不變，大小由B均勻地增大到2B。在此過程中，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為()圖9­2

44、73;2A.B.C. D.解析：選B磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率，法拉第電磁感應(yīng)定律公式可寫成EnnS，其中磁場中的有效面積Sa2，代入得En，選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤。2(2014·安徽高考)英國物理學(xué)家麥克斯韋認(rèn)為，磁場變化時(shí)會(huì)在空間激發(fā)感生電場。如圖9­2­3所示，一個(gè)半徑為r的絕緣細(xì)圓環(huán)水平放置，環(huán)內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場B，環(huán)上套一帶電荷量為q的小球。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增加，其變化率為k，若小球在環(huán)上運(yùn)動(dòng)一周，則感生電場對(duì)小球的作用力所做功的大小是()圖9­2­3A0 B.r2qkC2r2qk Dr2qk解析：選D變化的磁場產(chǎn)生的感生

45、電動(dòng)勢為Er2kr2，小球在環(huán)上運(yùn)動(dòng)一周感生電場對(duì)其所做的功WqEqkr2，D項(xiàng)正確，A、B、C項(xiàng)錯(cuò)誤。3(2015·湖北重點(diǎn)中學(xué)高三聯(lián)考)如圖9­2­4甲所示，一個(gè)圓形線圈的匝數(shù)n100，線圈面積S200 cm2，線圈的電阻r1 ，線圈外接一個(gè)阻值R4 的電阻，把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示。下列說法中正確的是()圖9­2­4A線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向B電阻R兩端的電壓隨時(shí)間均勻增大C線圈電阻r消耗的功率為4×104 WD前4 s內(nèi)通過R的電荷量為4×104 C解析

46、：選C由楞次定律可知，線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為E0.1 V，電阻R兩端的電壓不隨時(shí)間變化，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；回路中電流I0.02 A，線圈電阻r消耗的功率為PI2r4×104 W，選項(xiàng)C正確；前4 s內(nèi)通過R的電荷量為qIt0.08 C，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。要點(diǎn)二導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的計(jì)算1EBlv的特性(1)正交性：本公式要求磁場為勻強(qiáng)磁場，而且B、l、v三者互相垂直。(2)有效性：公式中的l為導(dǎo)體切割磁感線的有效長度。如圖9­2­5中，導(dǎo)體棒的有效長度為ab間的距離。圖9­2­5(

47、3)相對(duì)性：EBlv中的速度v是導(dǎo)體相對(duì)磁場的速度，若磁場也在運(yùn)動(dòng)，應(yīng)注意速度間的相對(duì)關(guān)系。2.導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線當(dāng)導(dǎo)體在垂直于磁場的平面內(nèi)，繞一端以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為EBlBl2，如圖9­2­6所示。圖9­2­63公式En與EBlv的區(qū)別與聯(lián)系EnEBlv區(qū)別研究對(duì)象閉合回路回路中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的那部分導(dǎo)體研究內(nèi)容求的是t時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢，E與某段時(shí)間或某個(gè)過程對(duì)應(yīng)(1)若v為瞬時(shí)速度，則求的是瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(2)若v為平均速度，則求的是平均感應(yīng)電動(dòng)勢適用范圍對(duì)任何電路普遍適用只適用于導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)的情況聯(lián)系(1)EBlv

48、可由En在一定條件下推導(dǎo)出來(2)En也可求瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢，當(dāng)t0時(shí)的E即為瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(3)當(dāng)導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)用EBlv求E方便，當(dāng)?shù)弥┻^回路的磁通量發(fā)生變化情況時(shí)，用En求E比較方便典例1(2013·全國卷)如圖9­2­7所示，在水平面(紙面)內(nèi)有3根相同的均勻金屬棒ab、ac和MN，其中ab、ac在a點(diǎn)接觸，構(gòu)成“V”字形導(dǎo)軌?？臻g存在垂直于紙面的均勻磁場。用力使MN向右勻速運(yùn)動(dòng)，從圖示位置開始計(jì)時(shí)，運(yùn)動(dòng)中MN始終與bac的平分線垂直且和導(dǎo)軌保持良好接觸。下列關(guān)于回路中電流i與時(shí)間t的關(guān)系圖線，可能正確的是()圖9­2­7圖9&#

49、173;2­8思路點(diǎn)撥(1)金屬棒切割磁感線的有效長度是哪一部分？組成閉合回路的總電阻如何變化？提示：ab、ac與MN的交點(diǎn)之間的長度為有效長度；總電阻變大。(2)若表示有效長度和總電阻，可設(shè)哪些量來表示？提示：可設(shè)金屬棒MN勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v；bac為2；金屬棒單位長度的電阻為R0。解析解法1：設(shè)金屬棒單位長度的電阻為R0，勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v，bac為2。t時(shí)刻導(dǎo)軌內(nèi)切割磁感線的有效長度L2vttan ，組成閉合回路的總電阻R2R02vtR0，電動(dòng)勢EBLv2Bv2ttan ，i為恒量，故A正確。解法2：特殊值代入法假設(shè)“V”字形導(dǎo)軌的夾角60°，設(shè)圖示位置時(shí)MN的有效切

50、割長度為l，單位長度金屬棒的電阻為R0，則有eBlv，R3lR0。所以i，由此可以看出i為定值，與t無關(guān)，A正確。答案A典例2(多選)如圖9­2­9所示是圓盤發(fā)電機(jī)的示意圖；銅盤安裝在水平的銅軸上，它的邊緣正好在兩磁極之間，兩塊銅片C、D分別與轉(zhuǎn)動(dòng)軸和銅盤的邊緣接觸。若銅盤半徑為L，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，回路的總電阻為R，從左往右看，銅盤以角速度沿順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。則()圖9­2­9A由于穿過銅盤的磁通量不變，故回路中無感應(yīng)電流B回路中感應(yīng)電流大小不變，為C回路中感應(yīng)電流方向不變，為CDRCD回路中有周期性變化的感應(yīng)電流解析把銅盤看作閉合回路的一部

51、分，在穿過銅盤以角速度沿順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，銅盤切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，回路中有感應(yīng)電流，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；銅盤切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢為EBL2，根據(jù)閉合電路歐姆定律，回路中感應(yīng)電流I，由右手定則可判斷出感應(yīng)電流方向?yàn)镃DRC，選項(xiàng)B、C正確，D錯(cuò)誤。答案BC針對(duì)訓(xùn)練1(多選)(2014·山東高考)如圖9­2­10，一端接有定值電阻的平行金屬軌道固定在水平面內(nèi)，通有恒定電流的長直絕緣導(dǎo)線垂直并緊靠軌道固定，導(dǎo)體棒與軌道垂直且接觸良好。在向右勻速通過M、N兩區(qū)的過程中，導(dǎo)體棒所受安培力分別用FM、FN表示。不計(jì)軌道電阻。以下敘述正確的是()圖9­2

52、3;10AFM向右BFN向左CFM逐漸增大 DFN逐漸減小解析：選BCD由題意可知，根據(jù)安培定則，在軌道內(nèi)的M區(qū)、N區(qū)通電長直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場分別垂直軌道平面向外和向里，由此可知，當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到M區(qū)時(shí)，根據(jù)右手定則可以判定，在導(dǎo)體棒內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流與長直絕緣導(dǎo)線中的電流方向相反，再根據(jù)左手定則可知，金屬棒在M區(qū)時(shí)受到的安培力方向向左，因此A選項(xiàng)不正確；同理可以判定B選項(xiàng)正確；再根據(jù)導(dǎo)體棒在M區(qū)勻速靠近長直絕緣導(dǎo)線時(shí)對(duì)應(yīng)的磁場越來越大，因此產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢越來越大，根據(jù)閉合電路的歐姆定律和安培力的公式可知，導(dǎo)體棒所受的安培力FM也逐漸增大，故C選項(xiàng)正確；同理D選項(xiàng)正確。2.(2015·山

53、西高三四校聯(lián)考)青藏鐵路刷新了一系列世界鐵路的歷史紀(jì)錄，青藏鐵路火車上多種傳感器運(yùn)用了電磁感應(yīng)原理，有一種電磁裝置可以向控制中心傳輸信號(hào)以確定火車位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，原理是將能產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場的磁鐵，安裝在火車首節(jié)車廂下面，俯視如圖甲所示，當(dāng)它經(jīng)過安放在兩鐵軌間的線圈時(shí)，便產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào)，被控制中心接收到，當(dāng)火車通過線圈時(shí)，若控制中心接收到的線圈兩端的電壓信號(hào)為圖乙所示，則說明火車在做()圖9­2­11A勻速直線運(yùn)動(dòng)B勻加速直線運(yùn)動(dòng)C勻減速直線運(yùn)動(dòng)D加速度逐漸增大的變加速直線運(yùn)動(dòng)解析：選B根據(jù)EBLv，當(dāng)火車勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)vat，則EBLat，此時(shí)電動(dòng)勢隨時(shí)間成線性關(guān)系。根據(jù)乙圖可知

54、，火車做勻加速運(yùn)動(dòng)。選項(xiàng)B正確。3(2015·武漢檢測)豎直面內(nèi)有兩圓形區(qū)域內(nèi)分別存在水平的勻強(qiáng)磁場，其半徑均為R且相切于O點(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，且不隨時(shí)間變化。一長為2圖9­2­12R的導(dǎo)體桿OA繞O點(diǎn)且垂直于紙面的軸順時(shí)針勻速旋轉(zhuǎn)，角速度為，t0時(shí)，OA恰好位于兩圓的公切線上，如圖9­2­12所示，若選取從O指向A的電動(dòng)勢為正，下列描述導(dǎo)體桿中感應(yīng)電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的圖像可能正確的是圖9­2­13解析：選A由右手定則可判，開始時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢為正，故B錯(cuò)誤；由EBL2可知，B、不變，切割有效長度隨時(shí)間先增大后減小，

55、且做非線性變化，經(jīng)半個(gè)周期后，電動(dòng)勢的方向反向，故C、D錯(cuò)誤，A正確。4(2012·全國卷)如圖9­2­14所示，均勻磁場中有一由半圓弧及其直徑構(gòu)成的導(dǎo)線框，半圓直徑與磁場邊緣重合；磁場方向垂直于半圓面(紙面)向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0。使該線框從靜止開始繞過圓心O、垂直于半圓面的軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)半周，在線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流?，F(xiàn)使線框保持圖中所示位置，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間線性變化。為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn)動(dòng)半周過程中同樣大小的電流，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率的大小應(yīng)為()圖9­2­14A. B.C. D.解析：選C當(dāng)導(dǎo)線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，設(shè)半徑為r，導(dǎo)線框電

56、阻為R，在很小的t時(shí)間內(nèi)，轉(zhuǎn)過圓心角t，由法拉第電磁感應(yīng)定律及歐姆定律可得感應(yīng)電動(dòng)勢E1；當(dāng)導(dǎo)線框不動(dòng)，而磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí)，同理可得感應(yīng)電動(dòng)勢E2，要使I1I2必須使E1E2，可得，C對(duì)。要點(diǎn)三通電自感和斷電自感1自感現(xiàn)象的四大特點(diǎn)(1)自感電動(dòng)勢總是阻礙導(dǎo)體中原電流的變化。(2)通過線圈中的電流不能發(fā)生突變，只能緩慢變化。(3)電流穩(wěn)定時(shí)，自感線圈就相當(dāng)于普通導(dǎo)體。(4)線圈的自感系數(shù)越大，自感現(xiàn)象越明顯，自感電動(dòng)勢只是延緩了過程的進(jìn)行，但它不能使過程停止，更不能使過程反向。2三點(diǎn)注意、三個(gè)技巧多角練通1(多選)(2015·深圳南山期末)如圖9­2­15，A、B是相同的白熾燈，L是自感系數(shù)很大、電阻可忽略的自感線圈。下面說法正確的是()圖9­2­15A閉合開關(guān)S時(shí)，A、B燈同時(shí)亮，且達(dá)到正常B閉合開關(guān)S時(shí)，B燈比A燈先亮，最后一樣亮C閉合開關(guān)S時(shí)，A燈比B燈先亮，最后一樣亮D斷開開關(guān)S時(shí)，A燈與B燈同時(shí)慢慢熄滅解析：選BD由于自感的作用，閉合開關(guān)S時(shí)，B燈比A燈先亮，最后一樣亮，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤B正確；斷開開關(guān)S時(shí)，L中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢，A燈與B燈同時(shí)慢慢熄滅，選項(xiàng)D正確。2.(2015·江蘇常州檢測)如圖9­2­16所示，電路中A、B是兩個(gè)完全相同的燈泡，L是一個(gè)自感系數(shù)