高考物理复习：电磁感应现象　楞次定律精讲精练含答案.docVIP

电磁感应现象楞次定律

一、磁通量

1．概念：磁感应强度B与面积S的乘积．

2．计算

(1)公式：Φ＝BS.

(2)适用条件：①匀强磁场；②S是垂直磁场的有效面积．

(3)单位：韦伯(Wb)，1Wb＝1_T·m2.

3．意义：穿过某一面积的磁感线的条数．

4．标矢性：磁通量是标量，但有正、负．

二、电磁感应

1．电磁感应现象

当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有电流产生，这种现象称为电磁感应现象．

2．产生感应电动势和感应电流的条件

(1)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，回路中就有感应电动势．产生感应电动势的那部分导体相当于电源．

(2)产生感应电流的条件

①电路闭合．②磁通量变化．

三、感应电流方向的判断

1．右手定则：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心垂直进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向．如右图所示．

2．楞次定律

内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．

1．判断正误

(1)磁通量虽然是标量，但有正、负之分．(√)

(2)当导体切割磁感线运动时，导体中一定产生感应电流．(×)

(3)穿过线圈的磁通量与线圈的匝数无关．(√)

(4)电路中磁通量发生变化时，就一定会产生感应电流．(×)

(5)感应电流的磁场总是与原磁场方向相反．(×)

(6)楞次定律和右手定则都可以判断感应电流的方向，二者没什么区别．(×)

(7)回路不闭合时，穿过回路的磁通量发生变化也会产生“阻碍”作用．(×)

2．如图所示，匀强磁场中有一个矩形闭合导线框．在下列四种情况下，线框中会产生感应电流的是()

A．如图甲所示，保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中左右运动

B．如图乙所示，保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中上下运动

C．如图丙所示，线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动

D．如图丁所示，线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动

解析：选C.保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中左右运动，磁通量一直为零，故磁通量不变，无感应电流，选项A错误；保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中上下运动，磁通量一直为零，故磁通量不变，无感应电流，选项B错误；线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动，磁通量周期性地改变，故一定有感应电流，故选项C正确；线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动，磁通量一直为零，故磁通量不变，无感应电流，选项D错误．

3．如图，在一水平、固定的闭合导体圆环上方，有一条形磁铁(N极朝上，S极朝下)由静止开始下落，磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触，关于圆环中感应电流的方向(从上向下看)，下列说法正确的是()

A．总是顺时针

B．总是逆时针

C．先顺时针后逆时针

D．先逆时针后顺时针

解析：选C.磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触，则导体环中，先是向上的磁通量增加，磁铁过中间以后，向上的磁通量减少，根据楞次定律，产生的感应电流方向先顺时针后逆时针，选项C正确．

4．如图所示，AOC是光滑的金属导轨，电阻不计，AO沿竖直方向，OC沿水平方向；PQ是金属直杆，电阻为R，几乎竖直斜靠在导轨AO上，由静止开始在重力作用下运动，运动过程中P、Q端始终在金属导轨AOC上；空间存在着垂直纸面向外的匀强磁场，则在PQ杆从开始滑动到P端滑到OC的过程中，PQ中感应电流的方向()

A．始终是由P→Q

B．始终是由Q→P

C．先是由P→Q，后是由Q→P

D．先是由Q→P，后是由P→Q

解析：选C.在PQ杆滑动的过程中，△POQ的面积先增大后减小，穿过△POQ的磁通量先增加后减少，根据楞次定律可知，感应电流的方向先是由P→Q，后是由Q→P，C正确．

考点一电磁感应现象的判断

1．穿过闭合电路的磁通量发生变化的四种情况

(1)磁感应强度B不变，线圈面积S发生变化．

(2)线圈面积S不变，磁感应强度B发生变化．

(3)线圈面积S变化，磁感应强度B也变化，它们的乘积BS发生变化．

(4)线圈面积S不变，磁感应强度B也不变，但二者之间夹角发生变化．

2．判断电磁感应现象能否发生的一般流程：

1.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，有一个磁感应强度为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，同时增大磁感应强度B

D．ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ角(0°θ90°)

解析：选A.本题中引起磁通量变化都有两个方面，面积的变化和夹角改变