2025屆高考物理一輪復(fù)習(xí)第十章電磁感應(yīng)第一節(jié)磁通量電磁感應(yīng)現(xiàn)象和楞次定律學(xué)案新人教版

PAGE7-第一節(jié)磁通量電磁感應(yīng)現(xiàn)象和楞次定律1．磁通量(Φ)是指表示穿過某一面積的磁感線條數(shù)，是標(biāo)量，等于磁感應(yīng)強(qiáng)度B與垂直于磁場方向平面的面積S的乘積，即Φ＝BS。2．假如B與穿過的平面有夾角存在，則Φ＝BSsinθ3．只要穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變更，閉合回路中就有電流產(chǎn)生，這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象，產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。4．產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：閉合回路中磁通量發(fā)生變更，產(chǎn)生電流的方向用楞次定律推斷。5．留意：磁通量的變更，應(yīng)留意方向的變更，如某一面積為S的回路原來的磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面對里，如右圖所示，后來磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向恰好與原來相反，則回路中磁通量的變更量為2BS，而不是零。6．感應(yīng)電流具有這樣的方向，就是感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場，總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變更，這個定律叫做楞次定律。7．楞次定律的三種詳細(xì)表述形式：①感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁場或原磁通量的變更(用處：確定感應(yīng)電流的方向);②感應(yīng)電流所受原磁場的安培力總是阻礙相對運動(用處：很快確定安培力的方向)；③感應(yīng)電流總是阻礙原電流的變更(用處：分析自感現(xiàn)象)。8．推斷感應(yīng)電流的方向通常采納右手定則進(jìn)行，即：將右手握緊，大拇指指向磁通量削減的方向，則四指環(huán)繞的方向為電流方向。例1如圖所示，導(dǎo)線框abcd與導(dǎo)線AB在同一平面內(nèi)，直導(dǎo)線中通有恒定電流I，在線框由左向右勻速通過直導(dǎo)線的過程中，線框中感應(yīng)電流的方向是()A．先abcda，再dcbad，后abcdaB．先abcda，再dcbadC．始終dcbadD．先dcbad，再abcda，后dcbad【解析】通電導(dǎo)線AB所產(chǎn)生的磁場，在AB的左側(cè)方向是垂直紙面對外的，而在AB的右側(cè)方向是垂直紙面對里的，并且離導(dǎo)線越近磁場越強(qiáng)。線框起先向右運動時，穿過線框的向外的磁通量是漸漸增加的，依據(jù)楞次定律可以推斷出此時線框中的感應(yīng)電流方向是dcbad。一旦線框的cd邊越過通電導(dǎo)線AB，穿過線框的磁通量既有向外的，也有向里的，并且向外的磁通量減小，而向里的磁通量增加，由楞次定律可以推斷出這一過程中線框中的感應(yīng)電流方向是abcda。隨著線框接著向右運動，當(dāng)它的ab邊越過通電導(dǎo)線AB后，穿過線框的磁通量就只有垂直紙面對里的了，并且在漸漸減小，由楞次定律推斷出線框中感應(yīng)電流的方向是dcbad。綜合以上分析，答案應(yīng)選D。【答案】D例2如圖所示，邊長為100cm的正方形閉合線圈置于磁場中，線圈的ad、bc兩邊中點連線OO′的左右兩側(cè)分別存在著方向相同、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小各為B1＝0.60T、B2＝0.40T的勻強(qiáng)磁場。起先時，線圈平面與磁場垂直，若從上往下看，線圈逆時針轉(zhuǎn)37°和180°角時，穿過線圈的磁通量分別變更了多少？【解析】在起先位置，線圈與磁場垂直，則Φ1＝B1·eq\f(S,2)＋B2·eq\f(S,2)＝(0.60×eq\f(1,2)＋0.40×eq\f(1,2))Wb＝0.50Wb線圈繞OO′轉(zhuǎn)動37°角時Φ2＝B1·eq\f(S,2)cos37°＋B2·eq\f(S,2)cos37°＝(0.60×eq\f(1,2)×0.8＋0.40×eq\f(1,2)×0.8)Wb＝0.40Wb磁通量的變更量ΔΦ＝Φ2－Φ1＝(0.40－0.50)Wb＝－0.10Wb線圈繞OO′轉(zhuǎn)動180°角時，若規(guī)定穿過原線圈平面的磁通量為正，轉(zhuǎn)過180°后，穿過線圈的磁通量則為負(fù)值，即Φ3＝－B1·eq\f(S,2)－B2·eq\f(S,2)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－0.60×\f(1,2)－0.40×\f(1,2)))Wb＝－0.50Wb磁通量的變更量ΔΦ′＝Φ3－Φ1＝(－0.50－0.50)Wb＝－1.0Wb【答案】－0.1Wb，－1.0Wb1．在法拉第時代，下列驗證“由磁產(chǎn)生電”設(shè)想的試驗中，能視察到感應(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，然后視察電流表的變更B．在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈，然后視察電流表的變更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，再到相鄰房間去視察電流的變更。D．繞在同一鐵環(huán)上的兩個線圈，分別接電源和電流表，在給線圈通電或斷電的瞬間，視察電流表的變更2．如圖所示，通電直導(dǎo)線L和平行導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)，金屬棒ab靜止在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌組成閉合回路，ab可沿導(dǎo)軌自由滑動，當(dāng)通電導(dǎo)線L向左運動時()A．a(chǎn)b棒將向左滑動B．a(chǎn)b棒將向右滑動C．a(chǎn)b棒仍保持靜止D．a(chǎn)b棒的運動方向與通電導(dǎo)線上電流方向有關(guān)3．如圖所示，a和b為兩閉合的金屬線圈，c為通電線圈，由于c上電流變更，a上產(chǎn)生順時針方向電流，下列說法中正確的是()A．c上的電流方向肯定是逆時針方向B．b上可能沒有感應(yīng)電流C．b上的感應(yīng)電流可能是逆時針方向D．b上的感應(yīng)電流肯定是順時針方向4．如圖所示，在線圈的左、右兩側(cè)分別套上絕緣的金屬環(huán)a、b，導(dǎo)體AB在勻強(qiáng)磁場中下落的瞬時，a、b環(huán)將()A．向線圈靠攏B．向兩側(cè)跳開C．一起向左側(cè)運動D．一起向右側(cè)運動5．長直導(dǎo)線與矩形線框abcd在同一平面中靜止不動，如圖甲所示。長直導(dǎo)線中通以大小和方向都隨時間做周期性變更的交變電流：i＝Imsinωt，i－t圖象如圖乙所示。規(guī)定沿長直導(dǎo)線主向上的電流為正方向。關(guān)于最初一個周期內(nèi)矩形線框中感應(yīng)電流的方向，下列說法正確的是()A．由順時針方向變?yōu)槟鏁r針方向B．由逆時針方向變?yōu)轫槙r針方向C．由順時針方向變?yōu)槟鏁r針方向，再變?yōu)轫槙r針方向D．由逆時針方向變?yōu)轫槙r針方向，再變?yōu)槟鏁r針方向6．如圖，固定在水平面上的U形金屬框上，靜止放置有一金屬桿ab，整個裝置處于豎直向上的磁場中。當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B勻稱減小時，桿ab總保持靜止，則在這一過程中()A．桿中的感應(yīng)電流方向是從a到bB．桿中的感應(yīng)電流大小勻稱增大C．金屬桿所受安培力水平向左D．金屬桿受到的摩擦力漸漸減小1．(多選)如圖所示，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，形成一個閉合回路，一條形磁鐵從高處下落接近回路時()A．P、Q將相互靠攏 B．P、Q將相互遠(yuǎn)離C．磁鐵的加速度仍為g D．磁鐵的加速度小于g2．(多選)某閉合三棱柱如圖所示，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T、方向沿x軸正方向的勻強(qiáng)磁場中，已知AB＝0.4m,BE＝0.3m,AD＝0.2m，ABOD為在yOz平面內(nèi)的矩形，BEFO為在xOy平面內(nèi)的矩形，下列推斷正確的是()A．穿過圖中ABOD面的磁通量為0.08WbB．穿過圖中BEFO面的磁通量為0.06WbC．穿過圖中AEFD面的磁通量為0.1WbD．穿過圖中DOF面的磁通量為03．如圖所示，水平放置的光滑桿上套有A、B、C三個金屬環(huán)，其中B接電源。在接通電源的瞬間，A、C兩環(huán)()A．都被B吸引 B．都被B排斥C．A被吸引，C被排斥 D．A被排斥，C被吸引4．如圖所示，一個金屬圓盤安裝在豎直的轉(zhuǎn)動軸上，置于蹄形磁鐵之間，兩塊銅片A、O分別與金屬圓盤的邊緣和轉(zhuǎn)動軸接觸。若使金屬圓盤按圖示方向(俯視順時針方向)轉(zhuǎn)動起來，下列說法正確的是()A．電阻R中有Q→R→P方向的感應(yīng)電流B．電阻R中有P→R→Q方向的感應(yīng)電流C．穿過圓盤的磁通量始終沒有變更，電阻R中無感應(yīng)電流D．調(diào)換磁鐵的N、S極同時變更金屬圓盤的轉(zhuǎn)動方向，R中感應(yīng)電流的方向也會發(fā)生變更5．如圖所示，在垂直于紙面對里的勻強(qiáng)磁場中有由兩個大小不等的圓環(huán)M、N連接而成的導(dǎo)線框，沿圖中箭頭方向用外力將N環(huán)拉扁，該過程中，關(guān)于M環(huán)中感應(yīng)電流的說法正確的是()A．有順時針方向的感應(yīng)電流產(chǎn)生，且M環(huán)有擴(kuò)張的趨勢B．有逆時針方向的感應(yīng)電流產(chǎn)生，且M環(huán)有擴(kuò)張的趨勢C．有順時針方向的感應(yīng)電流產(chǎn)生，且M環(huán)有收縮的趨勢D．有逆時針方向的感應(yīng)電流產(chǎn)生，且M環(huán)有收縮的趨勢6．如圖所示，一平面線圈用細(xì)桿懸于P點，起先時細(xì)桿處于水平位置，釋放后讓它在如圖所示的勻強(qiáng)磁場中運動。已知線圈平面始終與紙面垂直，當(dāng)線圈第一次通過位置Ⅰ和位置Ⅱ時，順著磁場方向看去，線圈中感應(yīng)電流的方向分別為()A．逆時針方向，逆時針方向B．逆時針方向，順時針方向C．順時針方向，順時針方向D．順時針方向，逆時針方向7．如圖所示，有一固定的超導(dǎo)體圓環(huán)，在其右側(cè)放著一條形磁鐵，此時圓環(huán)中沒有電流，當(dāng)把磁鐵向右方移動時，由于電磁感應(yīng)，在超導(dǎo)體圓環(huán)中產(chǎn)生了肯定電流()A．該電流的方向如圖中箭頭所示，磁鐵移走后，電流很快消逝B．該電流的方向如圖中箭頭所示，磁鐵移走后，電流接著維持C．該電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵移走后，電流很快消逝D．該電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵移走后，電流接著維持8．(多選)如圖所示，a、b兩個閉合正方形線圈用同樣的導(dǎo)線制成，匝數(shù)均為7匝，邊長la＝3lb，圖示區(qū)域內(nèi)有垂直紙面對里