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专题23电磁感应基本规律及应用
[题型导航]
TOC\o1-3\h\z\u题型一电磁感应现象的理解和判断 1
题型二感应电流方向的两种判断方法 3
题型三楞次定律的应用 4
题型四三定则一定律的应用 6
[考点分析]
题型一电磁感应现象的理解和判断
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.
如图所示,通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面,第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ,第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ,设先后两次通过金属框的磁通量变化量大小分别为△Φ1和△Φ2,则()
A.△Φ1>△Φ2,两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现
B.△Φ1=△Φ2,两次运动中线框中均有沿abcda方向电流出现
C.△Φ1<△Φ2,两次运动中线框中均无感应电流出现
D.△Φ1<△Φ2,两次运动中线框中均有感应电流出现
如图所示,一水平放置的N匝矩形线框面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B,方向斜向上,与水平面成30°角,现若使矩形框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置,则此过程中磁通量的变化量的大小是()
A.3?12BS B.3+12NBS
(多选)如图所示,一个U形金属导轨水平放置,其上放有一个金属导体棒ab,有一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面,且与竖直方向的夹角为θ,在下列各过程中,一定能在轨道回路里产生感应电流的是()
A.ab向右运动,同时使θ减小
B.使磁感应强度B减小,θ角同时也减小
C.ab向左运动,同时减小磁感应强度B
D.ab向右运动,同时增大磁感应强度B和θ角(0°<θ<90°)
题型二感应电流方向的两种判断方法
如图,长直导线MN置于三角形金属线框abc上,彼此绝缘,线框被导线分成面积相等的两部分、导线通入由M到N的电流,当电流逐渐增大时,线框中()
A.磁通量变化量为零 B.没有产生感应电流
C.感应电流方向为abca D.感应电流方向为acba
(多选)高速铁路列车通常使用磁力刹车系统。磁力刹车工作原理可简述如下:将磁铁的N极靠近一块正在以逆时针方向旋转的圆形铝盘,使磁感线垂直铝盘向内,铝盘随即减速,如图所示。图中磁铁左方铝盘的甲区域(虚线区域)朝磁铁方向运动,磁铁右方铝盘的乙区域(虚线区域)朝离开磁铁方向运动。下列有关铝盘刹车的说法正确的是()
A.铝盘甲区域的感应电流产生垂直铝盘向外的磁场
B.铝盘乙区域的感应电流产生垂直铝盘向外的磁场
C.磁铁与感应电流之间的作用力,会使铝盘减速
D.若将实心铝盘换成布满小空洞的铝盘,则磁铁对空洞铝盘所产生的减速效果与实心铝盘相同
如图,两金属棒ab、cd分别置于两个异名磁极之间,组成闭合回路。能使cd棒受到向下磁场力的情况是()
①磁极Ⅰ为S极,磁极Ⅲ为S极,ab棒向左运动
②磁极Ⅰ为S极,磁极Ⅲ为N极,ab棒向右运动
③磁极Ⅰ为N极,磁极Ⅲ为N极,ab棒向左运动
④磁极Ⅰ为N极,磁极Ⅲ为S极,ab棒向右运动
A.①②④ B.①②③④ C.②④ D.①③
如图是飞机在上海市由北往南飞行表演过程画面,当飞机从水平位置飞到竖直位置时,相对于飞行员来说,关于飞机的左右机翼电势高低的说法正确的是()
A.不管水平飞行还是竖直向上飞行,都是飞机的左侧机翼电势高
B.不管水平飞行还是竖直向上飞行,都是飞机的右机翼电势高
C.水平飞行时,飞机的右侧机翼电势高,竖直向上飞行时,飞机的左侧机翼电势高
D.水平飞行时,飞机的左侧机翼电势高;竖直向上飞行时,飞机的右侧机翼电势高
题型三楞次定律的应用
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.
(2)适用情况:所有的电磁感应现象.
2.楞次定律中“阻碍”的含义
eq\x(谁阻碍谁)→eq\x(感应电流
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