高考物理一轮复习考点精讲精练第23讲　电磁感应现象 楞次定律（解析版）.doc

第23讲电磁感应现象楞次定律

1.知道电磁感应现象产生的条件

2.理解磁通量及磁通量变化的含义，并能计算.

3.掌握楞次定律和右手定则的应用，并能判断感应电流的方向及相关导体的运动方向．

考点一电磁感应现象的判断

1．磁通量

(1)定义：在匀强磁场中，磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积的乘积．

(2)公式：Φ＝BS.

适用条件：①匀强磁场．

②S为垂直磁场的有效面积．

(3)磁通量是标量(填“标量”或“矢量”)．

(4)磁通量的意义：

①磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数．

②同一线圈平面，当它跟磁场方向垂直时，磁通量最大；当它跟磁场方向平行时，磁通量为零；当正向穿过线圈平面的磁感线条数和反向穿过的一样多时，磁通量为零．

2．电磁感应现象

(1)电磁感应现象：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中有感应电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应．

(2)产生感应电流的条件：穿过闭合回路的磁通量发生变化．

产生感应电动势的条件：无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，线圈中就有感应电动势产生．

(3)电磁感应现象中的能量转化：发生电磁感应现象时，机械能或其他形式的能转化为电能，该过程遵循能量守恒定律．

（2024?房山区一模）某同学用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素。将磁体从线圈中向上匀速抽出时，观察到灵敏电流计指针向右偏转。关于该实验，下列说法正确的是（）

A．图中线圈中感应电流的磁场方向向下

B．若将磁体向上加速抽出，灵敏电流计指针将向左偏转

C．磁体放置在线圈中静止不动，灵敏电流计指针仍向右偏转

D．若将磁体的N、S极对调，并将其向下插入线圈，灵敏电流计指针仍向右偏转

【解答】解：A.线圈中的原磁场方向竖直向上，磁体向上运动时，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，方向竖直向上，故A错误；

B.根据题意，感应电流的磁场方向竖直向上时，灵敏电流计指针向右偏转；若将磁体向上加速抽出，穿过线圈的磁通量快速减小，根据楞次定律感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，方向竖直向上，因此灵敏电流计指针将向右偏转，故B错误；

C.磁体放置在线圈中静止不动，穿过线圈的磁通量不发生变化，线圈中无感应电流，灵敏电流计指针不发生偏转，故C错误；

D.若将磁体的N、S极对调，线圈中的原磁场方向竖直向下，磁体向下运动时，穿过线圈的磁通量增加，根据楞次定律感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，方向竖直向上，因此灵敏电流计指针将向右偏转，故D正确。

故选：D。

（多选）（2024?丰台区二模）“探究影响感应电流方向的因素”的实验示意图如图所示：灵敏电流计和线圈组成闭合回路，通过“插入”、“拔出”条形磁铁，使线圈中产生感应电流。记录实验过程中的相关信息，分析得出楞次定律。下列说法正确的是（）

A．实验时必须保持磁铁运动的速率不变

B．该实验需要知道线圈的绕向

C．该实验需要记录磁铁的运动方向

D．该实验需要判断电流计指针偏转方向与通入电流方向的关系

【解答】解：A.该实验无需保持磁铁运动的速率不变，故A错误；

B.该实验需要记录磁铁在线圈中的磁场方向，才能得到磁场的变化与感应电流的方向关系，故B正确；

C.该实验必需记录感应电流产生的磁场方向，这样才能知道感应电流的磁场方向与原磁场方向的关系，故C正确；

D.该实验需要确认电流计指针偏转方向与通过电流计的电流方向的关系才能知道产生的感应电流的具体的方向，故D正确。

故选：BCD。

（2023秋?通州区期末）如图甲所示，某同学在研究电磁感应现象时，将一线圈两端与电流传感器相连，强磁铁从长玻璃管上端由静止下落，电流传感器记录了强磁铁穿过线圈过程中电流随时间变化的图像，t2时刻电流为0，如图乙所示。下列说法正确的是（）

A．在t2时刻，穿过线圈的磁通量的变化率最大

B．在t1到t2时间内，强磁铁的加速度小于重力加速度

C．在t1到t2的时间内，强磁铁重力势能的减少量等于其动能的增加量

D．若将磁铁从更高处释放，线圈中产生的感应电流的峰值不变

【解答】解：A、t2时刻电流为0，说明感应电动势为零，由可知穿过线圈的磁通量的变化率为0，故A错误；

B、由“来拒去留”可知在t1到t2时间内，强磁铁受到线圈向上的作用力F，且初始阶段有F小于重力，由此可知初始阶段强磁铁的加速度小于重力加速度，故B正确；

C、根据能量守恒定律可知，强磁铁减少的重力势能等于增加的动能和回路的焦耳热，故C错误；

D、由法拉第电磁感应定律可知，强磁铁越高，进入线圈的速度越大，磁通量的变化率越大，产生的电流的峰值越大，故D错误。

故选：B。

考点二楞次定律的应用

1．楞次定律

(1)内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化