電磁感應(yīng)第一節(jié)

第1節(jié)電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律考綱點(diǎn)擊備考導(dǎo)讀1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象Ⅰ2.磁通量Ⅰ3.法拉第電磁感應(yīng)定律Ⅱ4.楞次定律Ⅱ5.自感、渦流Ⅰ1.本章以電場(chǎng)、磁場(chǎng)等知識(shí)為基礎(chǔ)，研究電磁感應(yīng)的一系列現(xiàn)象，綜合性較強(qiáng)．復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)深刻理解各知識(shí)(特別是兩個(gè)定律)的內(nèi)涵與外延，注意熟悉和掌握綜合性試題的分析思路和方法，培養(yǎng)綜合運(yùn)用這些知識(shí)分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力．2.近幾年全國(guó)各地高考題中均有本章的知識(shí)，重點(diǎn)考查感應(yīng)電流方向的判斷和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的計(jì)算．本章綜合性試題涉及的知識(shí)點(diǎn)很多，如力學(xué)、電學(xué)、磁場(chǎng)以及能量知識(shí)等，是高中階段比較復(fù)雜的應(yīng)用之一，題型既有選擇題也有計(jì)算題．復(fù)習(xí)中既要注意各章節(jié)知識(shí)的聯(lián)系，更要注意與實(shí)際生活、生產(chǎn)相聯(lián)系.第1節(jié)電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律三、右手定則、楞次定律楞次定律的理解和應(yīng)用1.楞次定律的含義2.楞次定律的使用步驟3.楞次定律與右手定則的比較楞次定律右手定則研究對(duì)象整個(gè)閉合回路閉合電路中切割磁感線運(yùn)動(dòng)的部分導(dǎo)體適用范圍適用于由磁通量變化引起感應(yīng)電流的各種情況適用于一段導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)【點(diǎn)撥】

由原磁場(chǎng)的方向與磁通量的增減判斷感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向，根據(jù)右手螺旋定則判斷感應(yīng)電流的方向．解析：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)要阻礙線圈磁通量的增加．由圖可以看出N極靠近，穿過(guò)線圈的向下的磁感線條數(shù)要增加，則感應(yīng)電流的磁感線方向要向上以阻礙增加，再根據(jù)右手定則可判斷感應(yīng)電流方向從b到a，則C下板帶正電.故D選項(xiàng)正確．答案：D點(diǎn)睛筆記運(yùn)用楞次定律判定感應(yīng)電流方向的基本思路可歸結(jié)為：“一原、二感、三電流”，即：①明確原磁場(chǎng)：弄清原磁場(chǎng)的方向及磁通量的變化情況；②確定感應(yīng)磁場(chǎng)：即根據(jù)楞次定律中的“阻礙”原則，結(jié)合原磁場(chǎng)磁通量變化情況，確定出感應(yīng)電流產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)的方向；③判定電流方向：即根據(jù)感應(yīng)磁場(chǎng)的方向，運(yùn)用安培定則判斷出感應(yīng)電流方向.1.在沿水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一圓形金屬線圈可繞沿其直徑的豎直軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)．開(kāi)始時(shí)線圈靜止，線圈平面與磁場(chǎng)方向既不平行也不垂直，所成的銳角為α.在磁場(chǎng)開(kāi)始減弱后的一個(gè)極短時(shí)間內(nèi)，線圈平面(

)A.維持不動(dòng)B.將向使α減小的方向轉(zhuǎn)動(dòng)C.將向使α增大的方向轉(zhuǎn)動(dòng)D.將轉(zhuǎn)動(dòng)，因不知磁場(chǎng)方向，不能確定α?xí)龃筮€是會(huì)減小解析：由楞次定律可知，當(dāng)磁場(chǎng)開(kāi)始減弱時(shí)，線圈平面轉(zhuǎn)動(dòng)的效果是為了阻礙通過(guò)線圈磁通量的減少，而線圈平面與磁場(chǎng)間的夾角越大時(shí)，通過(guò)的磁通量越大，所以將向使α增大的方向轉(zhuǎn)動(dòng)．答案：C閉合電路(或電路中可動(dòng)部分導(dǎo)體)相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況判斷1.楞次定律的推廣感應(yīng)電流阻礙原磁通量變化的方式有以下幾種：(1)當(dāng)回路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，感應(yīng)電流的效果就阻礙變化阻礙原磁通量的變化，即“增反減同”．(2)當(dāng)出現(xiàn)引起磁通量變化的相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電流的效果就阻礙變化阻礙(導(dǎo)體間的)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即“來(lái)拒去留”．(3)當(dāng)回路可以形變時(shí)，感應(yīng)電流可以使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(shì)：(磁通量)增(面積)縮，(磁通量)減(面積)擴(kuò)．(4)當(dāng)回路磁通量變化由自身電流變化引起時(shí)，感應(yīng)電流的效果是阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象)：“增反、減同”老師做了一個(gè)物理小實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生觀察：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(

)A.磁鐵插向左環(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.無(wú)論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán)，橫桿都不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)D.無(wú)論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán)，橫桿都發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)【點(diǎn)撥】解決本題注意兩點(diǎn)：①電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件②深刻理解“阻礙”的推廣含義，可直接根據(jù)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)做出判斷．解析：由題圖可知，左環(huán)沒(méi)有閉合，在磁鐵插入過(guò)程中，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故橫桿不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)．右環(huán)閉合，在磁鐵插入過(guò)程中，產(chǎn)生感應(yīng)電流，阻礙磁鐵和環(huán)的相互靠近，橫桿將發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)．選項(xiàng)B正確．答案：B2.如圖所示，粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線圈．當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方等高快速經(jīng)過(guò)時(shí)，若線圈始終不動(dòng)，則關(guān)于線圈受到的支持力FN及在水平方向運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的正確判斷是(

)A.FN先小于mg后大于mg，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左B.FN先大于mg后小于mg，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左C.FN先大于mg后大于mg，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右D.FN先大于mg后小于mg，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右解析：由來(lái)拒去留可知，水平方向上線圈的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右，在豎直方向上，先向下后向上，所以FN先大于mg后小于mg.答案：D右手定則、左手定則和安培定則的區(qū)別和應(yīng)用1.三個(gè)定則的區(qū)別三個(gè)定則應(yīng)用對(duì)象使用方法安培定則判斷電流產(chǎn)生磁場(chǎng)方向，因電而生磁右手握住螺線管或?qū)Ь€左手定則判斷安培力、洛倫茲力的方向，因電而受力左手，四個(gè)手指指向電流方向或正電荷運(yùn)動(dòng)方向右手定則判斷導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流(或感應(yīng)電動(dòng)勢(shì))方向，因動(dòng)而生電右手，大拇指指向?qū)w切割磁感線的運(yùn)動(dòng)方向2.相互聯(lián)系(1)電流可以產(chǎn)生磁場(chǎng)，當(dāng)電流的磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)，也會(huì)發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象．對(duì)此類問(wèn)題，再用一次楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律，逐步分析即可解決．(2)感應(yīng)電流在原磁場(chǎng)中也要受到安培力，這是確定感應(yīng)電流阻礙“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”的依據(jù)．如圖所示，鐵芯上繞有A、B兩線圈，A的兩端接一平行導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面向里，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，導(dǎo)體棒ab擱在導(dǎo)軌上，要使靈敏電流計(jì)內(nèi)有從c到d的電流通過(guò)，則導(dǎo)體棒ab在導(dǎo)軌上應(yīng)做(

)A.向左的減速運(yùn)動(dòng)B.向右的減速運(yùn)動(dòng)C.向左的加速運(yùn)動(dòng)D.向右的加速運(yùn)動(dòng)【點(diǎn)撥】根據(jù)靈敏電流計(jì)中感應(yīng)電流的方向，判斷感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向，由楞次定律得出原磁場(chǎng)的方向及變化，由于原磁場(chǎng)是導(dǎo)體棒ab運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電流的磁場(chǎng)，結(jié)合右手定則判斷導(dǎo)體棒ab的運(yùn)動(dòng)情況．解析：由于靈敏電流計(jì)中的電流方向由c到d，由右手螺旋定則可以得出感應(yīng)電流在鐵芯右邊的磁場(chǎng)方向向上．如果B線圈中原磁場(chǎng)方向向上必定減小，即A線圈中原磁場(chǎng)方向向下并減小，由右手定則可以判斷導(dǎo)體棒ab向左減速運(yùn)動(dòng)；如果B線圈中原磁場(chǎng)方向向下必定增強(qiáng)，即A線圈中原磁場(chǎng)方向向上并增強(qiáng)，由右手定則可以判斷導(dǎo)體棒ab向右加速運(yùn)動(dòng)．答案：AD3.如圖所示，在水平地面下埋著一條沿東西方向通有恒定電流的水平直導(dǎo)線．現(xiàn)用一串有靈敏電流計(jì)的閉合圓形檢測(cè)線圈檢測(cè)此通電直導(dǎo)線的位置．若不考慮地磁場(chǎng)的影響，檢測(cè)線圈在水平面內(nèi)，從距直導(dǎo)線很遠(yuǎn)處的北邊移至距直導(dǎo)線很遠(yuǎn)處的南邊的過(guò)程中，俯視檢測(cè)線圈．下列說(shuō)法正確的是(

)A.線圈中感應(yīng)電流的方向先順時(shí)針后逆時(shí)針B.線圈中感應(yīng)電流的方向先逆時(shí)針后順時(shí)針，然后再逆時(shí)針C.線圈在導(dǎo)線正上方時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量為零D.線圈在導(dǎo)線正上方時(shí)，線圈中的電流為零解析：根據(jù)通電導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)分布情況，可知線圈從北向南運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中穿過(guò)線圈的磁感線向下先增加后減少到零，然后磁感線向上先增加后減少．答案：BC當(dāng)電路的部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電流的方向既可以用右手定則判斷也可以用楞次定律判斷，兩種方法的結(jié)論應(yīng)該是一致的．有時(shí)對(duì)電路的結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)不清，確定回路的磁通量的變化情況，導(dǎo)致判斷錯(cuò)誤．如圖所示，MN、GH為平行導(dǎo)軌，AB、CD為跨在導(dǎo)軌上的兩根橫桿，導(dǎo)軌和橫桿均為導(dǎo)體．有勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在平面．用I表示回路中的電流(

)A.當(dāng)AB不動(dòng)而CD向右滑動(dòng)時(shí)，I≠0且沿順時(shí)針?lè)较駼.當(dāng)AB向左、CD向右滑動(dòng)且速度大小相等時(shí)，I＝0C.當(dāng)AB、CD都向右滑動(dòng)且速度大小相等時(shí)，I≠0D.當(dāng)AB、CD都向右滑動(dòng)，且AB速度大于CD時(shí)，I≠0且沿順時(shí)針?lè)较颉惧e(cuò)解】

CD【正確】多選了C項(xiàng)，錯(cuò)解原因認(rèn)為導(dǎo)體棒切割磁感線，電路中就產(chǎn)生了感應(yīng)電流，其實(shí)電路中產(chǎn)生了電動(dòng)勢(shì)(AB、CD間均有電勢(shì)差)，但在回路中相互抵消，因此沒(méi)有電流，從磁通量的角度看，磁通量也沒(méi)有變化．其他選項(xiàng)的分析如下：當(dāng)AB不動(dòng)而C