備考2025屆高考物理一輪復(fù)習(xí)講義第十二章電磁感應(yīng)第1講電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律考點(diǎn)3“三定則一定律”的應(yīng)用

考點(diǎn)3“三定則、確定律”的應(yīng)用“三定則、確定律”的比較定則或定律適用的現(xiàn)象因果關(guān)系安培定則電流的磁效應(yīng)——電流、運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的磁場(chǎng)因電生磁左手定則（1）安培力——磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力；（2）洛倫茲力——磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力因電受力右手定則導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象因動(dòng)生電楞次定律穿過閉合回路的磁通量變更產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象因磁生電（1）如圖，已知導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)方向與感應(yīng)電流的方向，可依據(jù)右手定則畫出磁場(chǎng)方向，請(qǐng)?jiān)趫D上畫出.（2）如圖，已知電流方向與磁場(chǎng)方向，可依據(jù)左手定則畫出導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力方向，請(qǐng)?jiān)趫D上畫出.研透高考明確方向7.如圖所示，在方向垂直于紙面對(duì)里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一U形金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與磁場(chǎng)方向垂直.金屬桿PQ置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌形成閉合回路PQRS，一圓形金屬線框T位于回路圍成的區(qū)域內(nèi)，線框與導(dǎo)軌共面.現(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)起先的瞬間，關(guān)于感應(yīng)電流的方向，下列說法正確的是（D）A.PQRS中沿順時(shí)針方向，T中沿逆時(shí)針方向B.PQRS中沿順時(shí)針方向，T中沿順時(shí)針方向C.PQRS中沿逆時(shí)針方向，T中沿逆時(shí)針方向D.PQRS中沿逆時(shí)針方向，T中沿順時(shí)針方向解析金屬桿PQ突然向右運(yùn)動(dòng)，則其速度v方向向右，由右手定則可知，金屬桿PQ中的感應(yīng)電流方向由Q指向P，則PQRS中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向.PQRS中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直紙面對(duì)外，穿過T的總磁通量削減，依據(jù)楞次定律和安培定則可知，T中的感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向，D正確.考法拓展命題拓展 命題條件拓展（1）若金屬桿PQ不動(dòng)，讓線圈T突然向右運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)起先的瞬間，推斷T中感應(yīng)電流的狀況.（2）若金屬桿PQ與線圈T都不動(dòng)，增大勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，推斷T中感應(yīng)電流的狀況.答案（1）金屬桿PQ不動(dòng)，讓線圈T突然向右運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)起先的瞬間，T內(nèi)的磁通量不發(fā)生變更，所以T中沒有感應(yīng)電流.（2）若金屬桿PQ與線圈T都不動(dòng)，增大勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，則T內(nèi)的磁通量增大，依據(jù)楞次定律和安培定則可知，T中的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向.方法點(diǎn)撥 二次感應(yīng)問題的程序分析法電磁感應(yīng)現(xiàn)象在生活實(shí)際中的應(yīng)用電磁感應(yīng)現(xiàn)象在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的應(yīng)用，如測(cè)量列車速度和加速度的裝置、電梯墜落的應(yīng)急平安裝置、安檢門、電磁爐、磁懸浮列車等，這些生活化的素材將是將來高考命題的熱點(diǎn)素材之一.1.[測(cè)量列車速度和加速度的裝置]為了測(cè)量列車運(yùn)行的速度和加速度的大小，可接受如圖甲所示的裝置，它由一塊安裝在列車車頭底部的強(qiáng)磁體和埋設(shè)在軌道地面的一組線圈及電流測(cè)量記錄儀組成（測(cè)量記錄儀未畫出）.當(dāng)列車經(jīng)過線圈上方時(shí)，線圈中產(chǎn)生的電流被記錄下來，P、Q為接測(cè)量?jī)x器的端口，若俯視軌道平面，磁場(chǎng)垂直于地面對(duì)下（如圖乙所示），則在列車經(jīng)過測(cè)量線圈的過程中，流經(jīng)線圈的電流方向?yàn)椋˙）A.始終沿逆時(shí)針方向B.先沿逆時(shí)針方向，再沿順時(shí)針方向C.先沿順時(shí)針方向，再沿逆時(shí)針方向D.始終沿順時(shí)針方向解析列車經(jīng)過線圈上方時(shí)，穿過線圈的磁通量先增大后減小，依據(jù)楞次定律和安培定則可知線圈中產(chǎn)生的電流方向?yàn)橄妊啬鏁r(shí)針方向，再沿順時(shí)針方向，B正確.2.[無線充電]隨著科技的不斷發(fā)展，無線充電已經(jīng)進(jìn)入人們的日常生活.小到手表、手機(jī)，大到電腦、電動(dòng)汽車的無線充電，都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從理論研發(fā)到實(shí)際應(yīng)用的轉(zhuǎn)化.如圖是某無線充電手機(jī)的充電圖及原理圖，下列說法正確的是（C）A.無線充電時(shí)手機(jī)接收線圈部分的工作原理是“電流的磁效應(yīng)”B.只有將充電底座接到直流電源上才能對(duì)手機(jī)進(jìn)行充電C.接收線圈中交變電流的頻率與放射線圈中交變電流的頻率相同D.只要有無線充電底座，全部手機(jī)都可以進(jìn)行無線充電解析無線充電是互感現(xiàn)象的一種應(yīng)用，可類比為常見的變壓器，接收線圈部分的工作原理是變更的磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電流，屬于電磁感應(yīng)，充電底座接溝通電源時(shí)放射線圈能產(chǎn)生變更的磁場(chǎng)，可以對(duì)手機(jī)充電，線圈互感時(shí)不變更交變電流的頻率，故兩線圈中交變電流頻率相同，A、B錯(cuò)誤，C正確；只有具備合適的接收線圈的手機(jī)才可以進(jìn)行無線充電，D錯(cuò)誤.3.[安檢門]如圖所示為安檢門原理圖，左邊門框中有一通電線圈，右邊門框中有一接收線圈.工作過程中某段時(shí)間通電線圈中存在順時(shí)針方向（從左向右看）勻整增大的電流，則（D）A.無金屬片通過時(shí)，接收線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向B.無金屬片通過時(shí)，接收線圈中的感應(yīng)電流增大C.有金屬片通過時(shí)，接收線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向D.有金屬片通過時(shí)，接收線圈中的感應(yīng)電流大小發(fā)生變更解析當(dāng)通電線圈中有不斷增大的順時(shí)針方向的電流時(shí)，知穿過接收線圈的磁通量向右，且增大，依據(jù)楞次定律，接收線圈中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的電流，即使有金屬片通過時(shí)，接收線圈中的感應(yīng)電流方向照舊為逆時(shí)針方向，故A、C錯(cuò)誤；通電線圈中存在順時(shí)針方向勻整增大的電流，則通電線圈產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度勻整增大，所以穿過接收線圈的磁通量勻整增大，則磁通量的變更率為定值，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，接收線圈中的感應(yīng)電流大小不變，故B錯(cuò)誤；有金屬片通過時(shí)，則穿過金屬片的磁通量發(fā)生變更，金屬片中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的方向與接收線圈中的感應(yīng)電流的方向相同，所以會(huì)將該空間中的磁場(chǎng)的變更減弱一些，使接收線圈中的感應(yīng)電流大小發(fā)生變更，故D正確.4.[電磁驅(qū)動(dòng)原理/多選]航母上飛機(jī)彈射起飛所利用的電磁驅(qū)動(dòng)原理如圖所示.當(dāng)固定線圈上突然通過直流電時(shí)，線圈左側(cè)的金屬環(huán)被彈射出去.現(xiàn)在線圈左側(cè)同一位置，先后放上用橫截面積相等的銅和鋁導(dǎo)線制成的形態(tài)、大小相同的兩個(gè)閉合環(huán)，已知電阻率ρ銅＜ρ鋁，則合上開關(guān)S的瞬間（BCD）A.從右側(cè)看，環(huán)中產(chǎn)生沿逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流B.銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力C.電池正、負(fù)極調(diào)換后，金屬環(huán)仍將向左彈射D.若將金屬環(huán)置于線圈右側(cè)，環(huán)將向右彈射解析閉合開關(guān)S的瞬間，金屬環(huán)中的磁通量向右增大，依據(jù)楞次定律可知，從右側(cè)看，環(huán)中產(chǎn)生沿順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，A錯(cuò)誤；由于電阻率ρ銅＜ρ鋁，先后放上用橫截面積相等的銅和鋁導(dǎo)線制成的形態(tài)、大小相同的兩個(gè)閉合環(huán)，銅環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大于鋁環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流，由安培力公式可知，銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力，B正確；電池正、負(fù)極調(diào)換后，閉合開關(guān)S的瞬間，穿過金屬環(huán)的磁通量向左增大，依據(jù)楞次定律可知，金屬環(huán)仍將向左彈射，C正確；若將金屬環(huán)置于線圈右側(cè)，則閉合開關(guān)S的瞬間，環(huán)將向右彈射，D正確.5.[電梯墜落的應(yīng)急平安裝置]某探討性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)的電梯墜落的應(yīng)急平安裝置如圖所示，在電梯轎廂上安裝永久磁鐵，并在電梯的井壁上鋪設(shè)線圈，這樣可以在電梯突然墜落時(shí)減小對(duì)人員的損害.關(guān)于該裝置，下列說法正確的是（B）A.當(dāng)電梯突然墜落時(shí)，該平安裝置可使電梯停在空中B.當(dāng)電梯墜落至永久磁鐵在圖示位置時(shí)，閉合線圈A、B中的電流方向相反C.當(dāng)電梯墜落至永久磁鐵在圖示位置時(shí)，只有閉合線圈A在阻礙電梯下落D.當(dāng)電梯墜落至永久磁鐵在圖示位置時(shí)，只有閉合線圈B在阻礙電梯下落解析若電梯突然墜落，線圈閉合時(shí)，線圈內(nèi)的磁通量發(fā)生變更，將在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流會(huì)阻礙永久磁鐵的運(yùn)動(dòng)，可起到應(yīng)急避險(xiǎn)作用，但不能阻擋永久磁鐵的運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；當(dāng)電