2024年高考物理专题11电磁感应学案.docVIP

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专题11电磁感应

超重点1：电磁感应现象楞次定律

超重点1：电磁感应现象楞次定律

一、磁通量

1．概念：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积S与B的乘积．

2．公式：Φ＝BS.

3．单位：1Wb＝1_T·m2.

4．公式的适用条件

(1)匀强磁场；

(2)磁感线的方向与平面垂直，即B⊥S.

5．磁通量的意义

磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数．

二、电磁感应现象

1．电磁感应现象

当穿过闭合电路的磁通量发生变更时，电路中有感应电流产生的现象．

2．产生感应电流的条件

(1)条件：穿过闭合电路的磁通量发生变更．

(2)特例：闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动．

3．产生电磁感应现象的实质

电磁感应现象的实质是产生感应电动势，假如回路闭合，则产生感应电流，假如回路不闭合，那么只有感应电动势，而无感应电流．

三、楞次定律

※考点一电磁感应现象

1．有无推断感应电流的流程

(1)确定探讨的回路．

(2)弄清晰回路内的磁场分布，并确定该回路的磁通量Φ.

(3)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Φ不变→无感应电流,Φ变更→\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(回路闭合，有感应电流；,回路不闭合，无感应电流，但有感应,电动势))))

2．磁通量Φ发生变更的三种常见状况

(1)磁场强弱不变，回路面积变更．

(2)回路面积不变，磁场强弱变更．

(3)回路面积和磁场强弱均不变，但二者的相对位置发生变更．

[题组突破训练]

1．图中能产生感应电流的是()

【答案】B

2．在一空间有方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场，如图所示，垂直纸面对外的磁场分布在一半径为a的圆形区域内，垂直纸面对里的磁场分布在除圆形区域外的整个区域，该平面内有一半径为

b(b＞eq\r(2)a)的圆形线圈，线圈平面与磁感应强度方向垂直，线圈与半径为a的圆形区域是同心圆．从某时刻起磁感应强度大小均起先减小到eq\f(B,2)，则此过程中该线圈磁通量的变更量的大小为()

A.eq\f(1,2)πB(b2－a2) B．πB(b2－2a2)

C．πB(b2－a2) D.eq\f(1,2)πB(b2－2a2)

【答案】D

※考点二对楞次定律的理解及应用

1．楞次定律中“阻碍”的含义

2．推断感应电流方向的“四步法”

[真题拓展探究]

[典例1](2024·高考全国卷Ⅲ)如图，在方向垂直于纸面对里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直．金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面．现让金属杆PQ突然向右运动，在运动起先的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是()

A．PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向

B．PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向

C．PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向

D．PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向

【答案】D

【解析】金属杆PQ向右运动，穿过PQRS的磁通量增加，由楞次定律可知，PQRS中产生逆时针方向的电流．这时PQRS中感应电流产生的磁场方向垂直纸面对外，与原磁场方向相反，故金属框T中的磁通量削减，依据楞次定律可知，T中产生顺时针方向的感应电流．故只有D项正确．

拓展1“切割类“感应电流方向的推断

1．(多选)(2024·海南“七校联盟”联考)如图所示，在一竖直平面内的三条平行导线上串有两个电阻R1和R2，导体棒PQ与三条导线均接触良好，匀强磁场的方向垂直纸面对里，导体棒的电阻可忽视．若导体棒向左加速运动，则()

A．流经R1的电流方向向上

B．流经R2的电流方向向下

C．流经R1的电流方向向下

D．流经R2的电流方向向上

【答案】AD

拓展2“阻碍法”推断导体的形变

2.(2024·湖南长郡中学月考)如图所示，A为水平放置的橡胶圆盘，在其侧面匀称带有负电荷，在A正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B(丝线未画出)，使B的环面与圆盘A平行，其轴线与圆盘A的轴线重合．现使圆盘A由静止起先绕其轴线按图中箭头方向加速转动，则()

A．金属圆环B有扩张的趋势，丝线受到的拉力增大

B．金属圆环B有收缩的趋势，丝线受到的拉力减小

C．金属圆环B有扩张的趋势，丝线受到的拉力减小

D．金属圆环B有收缩的趋势，丝线受到的拉力增大

【答案】B

拓展3“阻碍法”判导体的运动

3．如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块()

A．在P和Q中都做自由落体运动

B．在两个下落过程中的机械能都守恒

C．在P中的下落时间比在Q中的长

D．落至底部时在P中