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第十单元电磁感应年份题号命题点命题规律Ⅰ卷24题双杆切割与平衡问题综合Ⅱ卷20题法拉第圆盘发动机的原理Ⅱ卷24题单杆切割的动力学问题2016年Ⅲ卷25题法拉第电磁感应定律与动力学综合Ⅰ卷18题楞次定律的应用Ⅱ卷20题线框切割磁场运动与图像综合2017年Ⅲ卷15题楞次定律的应用Ⅰ卷17题法拉第电磁感应定律的应用Ⅰ卷19题楞次定律的应用Ⅱ卷18题线框切割磁场运动与图像综合2018年Ⅲ卷20题楞次定律与法拉第电磁感应定律综合(1)楞次定律、右手定则、左手定则的应用(2)与图像结合考查电磁感应现象(3)通过“杆＋导轨”模型，“线圈穿磁场”模型，考查电磁感应与力、能量等知识的综合应用10．1电磁感应现象楞次定律知识清单考点整合集中记忆一、磁通量定义：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和B的乘积．公式：Φ＝BSsinθ(θ为S与B的夹角)若S垂直B：Φ＝BS单位：1Wb＝1T·m2.标矢性：磁通量是标量，但有正负．二、电磁感应现象产生感应电流的条件(1)电路闭合；(2)磁通量变化．感应电流的方向(1)楞次定律：适用所有的电磁感应现象．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)右手定则：适用导体切割磁感线的情况．使拇指与其余四个手指垂直且在同一个平面内，让磁感线从掌心进入，使拇指指向导体运动方向，四指所指的方向就是感应电流的方向．考点讲练考点突破针对训练考点一磁通量1．磁通量的正负：磁通量的正负不代表大小，只表示磁感线是怎样穿过平面的．若从平面的某一侧穿入为正，则从另一侧穿入为负．2．磁通量与磁感线条数：从不同侧面穿入的磁感线抵消后，剩余的磁感线的条数越多，磁通量越大．3．多匝线圈的磁通量：线圈内磁通量的大小与线圈匝数无关．4．磁通量的计算：(1)注意公式Φ＝BSsinθ中，θ是S与B的夹角．(2)注意平面转动后，磁感线是从那一侧穿入，明确磁通量的正负．如图1所示，虚线框内有匀强磁场，1和2为垂直磁场方向放置的两个圆环，分别用Φ1和Φ2表示穿过两环的磁通量；如图2所示，两同心圆环A和B处在同一平面内，B的半径小于A的半径．一条形磁铁的轴线与圆环平面垂直，则穿过两圆环的磁通量大小为ΦA与ΦB，则有()A．Φ1Φ2ΦAΦBB．Φ1＝Φ2ΦA＜ΦBC．Φ1＜Φ2ΦA＝ΦBD．无法比较【答案】B【解析】只有S1内有磁场，由S1与S2构成的环内没有磁场，所以Φ1＝Φ2；根据磁感线的分布情况可知，磁铁内部穿过环面的磁感线向上，外部磁感线向下．穿过环面向下的磁感线将内部向上的磁感线抵消一部分，B的面积小，抵消较小，则磁通量较大，所以ΦBΦA.(多选)一磁感应强度为B的匀强磁场方向水平向右，一面积为S，匝数为n的矩形线圈abcd如图所示放置，平面abcd与竖直方向成θ角．在线圈转动后，穿过线圈磁通量的变化量正确的是()A．将abcd绕ad转到竖直位置，磁通量的变化量是BS(1－cosθ)B．将abcd绕ad转到竖直位置，磁通量的变化量是nBS(1－sinθ)C．将abcd绕ad转过180°角，磁通量的变化量是2BScosθD．将abcd绕ad转过180°角，磁通量的变化量是0【答案】AC【解析】转动前的磁通量为Φ1＝BScosθ，转到竖直位置磁通量Φ2＝BS，磁通量的变化量为ΔΦ＝Φ2－Φ1＝BS(1－cosθ)转动180°角后的磁通量为Φ3＝－BScosθ，磁通量的变化量为ΔΦ＝Φ1－Φ3＝2BScosθ.考点二电磁感应现象1．判断产生感应电流的思路2．磁通量变化的常见情况根据Φ＝BSsinθ，引起磁通量变化三个因素是S、B和θ.(1)仅B变化：线圈内磁场变化．(2)仅S变化：线圈的部分导线做切割磁感线运动．(3)仅θ变化：线圈在磁场中转动．下图中能产生感应电流的是()【答案】B【解析】根据产生感应电流的条件：A项中，电路没闭合，无感应电流；B项中，磁感应强度不变，面积增大，闭合电路的磁通量增大，有感应电流；C项中，穿过线圈的磁感线相互抵消，Φ恒为零，无感应电流；D项中，磁通量不发生变化，无感应电流．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BD．ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ角(0°θ90°)【答案】A【解析】ab向右运动，回路面积增大，θ减小，cosθ增大，由Φ＝BScosθ知，Φ增大，故A项正确．同理可判断B、C、D中Φ不一定变化，不一定产生感应电流．考点三判断感应电流方向的方法1．用楞次定律判断(1)楞次定律中“阻碍”的含义：(2)应用楞次定律的思路：2．用右手定则判断该方法只适用于切割磁感线产生的感应电流，注意三个要点：(1)掌心——磁感线垂直穿入；(2)拇指——指向导体运动的方向；(3)四指——指向感应电流的方向．(2018·课标全国Ⅰ)(多选)如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路．将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态，下列说法正确的是()A．开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动B．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向C．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向D．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动【答案】AD【解析】开关闭合后的瞬间，根据楞次定律，直导线中产生电流的方向由南到北，根据安培定则，直导线上方的磁场方向垂直纸面向里，则小磁针N极向纸里偏转，A项正确．同理说明D项正确．开关闭合并保持一段时间后，左边线圈中不会产生感应电流，那么小磁针也不会偏转，B、C两项错误．(2017·课标全国Ⅲ)如图，在方向垂直于纸面向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，在运动开始的瞬间，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突然向右运动，则其速度v方向向右，由右手定则可得：金属杆PQ中的感应电流方向向上，则PQRS中感应电流方向为逆时针方向．对圆环形金属线框T分析：PQRS中感应电流产生向外的磁场，穿过T的磁通量增加，根据根据楞次定律：T中的感应电流沿顺时针方向．下列图中表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，导体ab上的感应电流方向为a→b的是()【答案】A【解析】A项，ab棒顺时针转动，运用右手定则：磁感线穿过手心，拇指指向顺时针方向，则导体ab上的感应电流方向为a→b.故A项正确；B项，ab向纸外运动，运用右手定则时，磁感线穿过手心，拇指指向纸外，则知导体ab上的感应电流方向为b→a，故B项错误；C项，穿过回路的磁通量减小，由楞次定律知，回路中感应电流方向由b→a→d→c，则导体ab上的感应电流方向为b→a，故C项错误；D项，ab棒沿导轨向下运动，由右手定则判断知导体ab上的感应电流方向为b→a，故D项错误．如图，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布．一铜制圆环用丝线悬挂于O点，将圆环拉至位置a后无初速释放，在圆环从a摆向b的过程中()A．感应电流方向先逆时针后顺时针B．感应电流方向一直是逆时针C．感应电流方向一直是顺时针D．感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针【答案】D【解析】圆环从位置a运动到磁场分界线前，磁通量向里增大，感应电流为逆时针；跨越分界线过程中，磁通量由向里最大变为向外最大，感应电流为顺时针；再摆到b的过程中，磁通量向外减小，感应电流为逆时针，所以A项正确．考点四楞次定律拓展应用楞次定律推广为：感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因，具体类型如下表：内容例证阻碍原磁通量变化——“增反减同”阻碍相对运动——“来拒去留”阻碍回路面积的变化——“增缩减扩”阻碍原电流的变化——“增反减同”(自感现象)(2018·德州模拟)如图所示，一铝块静止在光滑水平面上，现让一条形磁铁以一定的速度向右靠近铝块，在磁铁靠近铝块的过程，说法正确的是()A．若条形磁铁的右端为N极，则铝块会向左运动B．若条形磁铁的右端为S极，则铝块会向左运动C．在它们相遇前，铝块一直处于静止状态D．不论条形磁铁的右端为N极还是S极，铝块都会向右运动【答案】D【解析】不论条形磁铁的右端为N极还是S极，当磁铁靠近铝块的过程中，导致铝块产生涡流，形成感应磁场，进而阻碍其向右运动，那么铝块会向右运动的，故D项正确，A、B两项错误．在它们相遇前，铝块受到向右的磁场力，在光滑的水平面上不可能静止，C项错误．在水平面内有一固定的U型裸金属框架，框架上静止放置一根粗糙的金属杆ab，整个装置放在竖直方向的匀强磁场中，如图所示．下列说法中正确的是()A．只有当磁场方向向上且增强，ab杆才可能向左移动B．只有当磁场方向向下且减弱，ab杆才可能向右移动C．无论磁场方向如何，只要磁场减弱，ab杆就可能向右移动D．当磁场变化时，ab杆中一定有电流产生，且一定会移动【答案】C【解析】由楞次定律可知，回路面积的“增缩减扩”，当闭合回路的磁通量增大时，导体棒将向左移动，阻碍磁通量的增加，磁通量减小时，导体棒将向右运动，阻碍磁通量的减小，与磁场方向无关，故选C项．(2018·杭州模拟)如图，P环位于螺线管的中垂面处，当P环中感应电流为顺时针方向(右视)且受背离圆心向外的张力时，则螺线管中电流的方向及大小变化是()A．b→a，减小B．b→a，增大C．a→b，减小D．a→b，增大【答案】D【解析】P环有扩张的趋势，使P环内的磁通量减小，说明螺线管内的磁场正在增大，螺线管内电流正在增大．环中感应电流为顺时针方向，根据楞次定律可知，螺线管内的磁场向右，根据安培定则可知，螺线管内电流的方向为a→b.D项正确．(2018·上海二模)如图所示，一圆形闭合小铜环从高处由静止开始下落，穿过一根竖直悬挂的、质量为m的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中心轴线始终保持重合．则细绳中弹力F随时间t的变化关系图像可能是()【答案】B【解析】由楞次定律可知，感应电流总是阻碍磁体间的相对运动，当铜环在磁铁上方时，感应电流阻碍铜环靠近磁铁，给铜环一个向上的安培力，铜环给磁铁向下的安培力，因此拉力大于重力．当铜环位于磁铁下方时，铜环要远离磁铁，感应电流阻碍铜环的远离，对铜环施加一个向上的安培力，铜环给磁铁向下的安培力，则拉力大于重力；当铜环处于磁铁中央时，磁通量不变，则没有感应电流，没有安培阻力，因此拉力等于重力，故A、C、D三项错误，B项正确．题型拓展典例剖析提炼方法“三定则一定律”的综合应用安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的应用对比：基本现象因果关系应用规律运动电荷、电流产生磁场因电生磁安培定则磁场对运动电荷、电流有作用力因电受力左手定则部分导体做切割磁感线运动因动生电右手定则闭合回路磁通量变化因磁生电楞次定律例(多选)如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，MN的左边有一如图所示的闭合电路，当PQ在一外力的作用下运动时，MN向右运动，则PQ所做的运动可能是()A．向右加速运动B．向左加速运动C．向右减速运动D．向左减速运动【答案】BC【解析】MN向右运动，说明MN受到向右的安培力，因为ab在MN处的磁场垂直纸面向里，――――→左手定则MN中的感应电流方向为M→N.――――→安培定则L1中感应电流的磁场方向向上．――――→楞次定律L2中磁场方向向上减弱L2中磁场方向向下增强若L2中磁