專題23電磁感應(yīng)基本規(guī)律及應(yīng)用

學(xué)習(xí)目錄

題型一電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解和判斷.....................................................1

題型二感應(yīng)電流方向的兩種判斷方法...................................................4

題型三楞次定律的應(yīng)用...............................................................7

題型四三定則一定律的應(yīng)用..........................................................10

國留他］)

題型一電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解和判斷

I.磁通最

(1)定義：在勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B與垂直于磁場方向的面積的乘積.

(2)公式：^=BS.

適用條件：①勻強(qiáng)磁場.

②S為垂直磁場的有效面積.

(3)磁通量是拯量(填“標(biāo)量”或“矢量”).

(4)磁通量的意義：

①磁通最可以理解為穿過某一面積的磁感線的條數(shù).

②同一線圈平面;當(dāng)它跟磁場方向垂直時(shí)，磁通量最大；當(dāng)它跟磁場方向平行時(shí).，磁通量為零；當(dāng)

正向穿過線圈平面的磁感線條數(shù)和反向穿過的一樣多時(shí)，磁通量為零.

2.電磁感應(yīng)現(xiàn)象

(1)電磁感應(yīng)現(xiàn)象：當(dāng)穿過閉合導(dǎo)體同路的磁通量發(fā)生變傕時(shí)，閉合導(dǎo)體I可路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生,這

種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng).

(2)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化.

產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的條件：無論回路是否閉合，只要穿過線圈平面的磁通量發(fā)生變化,線圈中就有感

應(yīng)電動(dòng)勢產(chǎn)生.

（3）電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化：發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，機(jī)械能或其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能,該過程

遵循能量守恒定律.

I.科技館里的懸浮燈結(jié)構(gòu)如圖所示，燈里面固定有永磁體和接有LED燈的感應(yīng)線圈，其操作步

驟如下：（I）不展示時(shí)，線圈A、B都不通電，燈靜置在支架上；（2）接通線圈A的開關(guān)，緩慢

下降支架，發(fā)現(xiàn)燈可以懸浮在原處不動(dòng)；（3）再接通線圈B的開關(guān)，LED燈發(fā)光，懸浮的燈亮

了。下列說法正確的是（）

A.線圈A接入的可能是正弦交流電

B.線圈A接入的一定是恒定的直流電

C.線圈B接入的一定是恒定的直流電

D.線圈B接入的可能是正弦交流電

2.閉合矩形線圈48CD位于通電長直導(dǎo)線附近，如圖所示，線圈與導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，線圈的兩

個(gè)邊與導(dǎo)線平行，以下哪種情形，線圈/BCD中沒有感應(yīng)電流（）

AxD

A.在這個(gè)平面內(nèi)，若力8CD線圈水平向右遠(yuǎn)離導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)

B.在這個(gè)平面內(nèi)，若48CD線圈水平向左靠近導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)

C.在這個(gè)平面內(nèi)，若力BCD線圈平行導(dǎo)線沿電流方向運(yùn)動(dòng)

D.4BC。線圈以48邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)

3.如圖所示，有絕緣外層的矩形金屬線圈。從4固定在絕緣水平面上，矩形回路A8邊與線圈相

交，且線圈關(guān)于A8對稱，將開關(guān)閉合的一瞬間，下列說法正確的是（)

A.有向上穿過矩形線圈的磁通量

B.矩形線圈中沒有感應(yīng)電流

C.矩形線圈中有沿順時(shí)針方向的電流

D.他邊與48邊相互排斥

4.“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”的實(shí)驗(yàn)示意圖如圖所示：靈敏電流計(jì)和線圈組成閉合回路，通

過“插入”“拔出''條形磁鐵，使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流。記錄實(shí)驗(yàn)過程中的相關(guān)信息，分析得出楞

次定律。下列說法正確的是（）

A.實(shí)驗(yàn)時(shí)必須保持磁鐵運(yùn)動(dòng)的速率不變

B.該實(shí)驗(yàn)需要知道線圈的繞向

C.該實(shí)驗(yàn)需要記錄磁鐵的運(yùn)動(dòng)方向

D.該實(shí)驗(yàn)需要判斷電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與通入電流方向的關(guān)系

5.1834年，物理學(xué)家楞次在分析了許多實(shí)驗(yàn)事實(shí)后，總結(jié)得到電磁學(xué)中一重要的定律——楞次

定律，某興趣小組為了探究該定律做了以下物理實(shí)驗(yàn)：

（1）“探究影響感應(yīng)電流方向的因素〃的實(shí)驗(yàn)裝置中滑動(dòng)變阻器采用限流接法，請用筆畫線代替導(dǎo)線將

圖甲中的實(shí)物也路補(bǔ)充完整。―

使回路面積有擴(kuò)大或縮

阻礙原磁通量變化一阻礙相對運(yùn)動(dòng)一“來阻礙原電流的變化一

小的趨勢——“增縮減

一“增反減同”拒去留”“增反減同”

擴(kuò)”

（2）用右手定則判斷

楞次定律、右手定則、左手定則、安培定則的比較

應(yīng)用的定則安培（右手螺旋）定左手定則右手定則

則

（因）八?

H'

手勢圖?J

（果）1&

因果關(guān)系電生磁電受力動(dòng)生電

形象記憶“磁”的右半邊“茲”螺“力”的最后一筆”“電''的最后一筆方向向

旋寫法，用右手螺方向向左，用左右,用右手。

旋；手；

6.如圖所示，閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵。為靈敏電流計(jì)G的正接線柱位置，電

流從“十”流入電流計(jì)時(shí)指針向右偏轉(zhuǎn)。當(dāng)磁鐵向下運(yùn)動(dòng)（但未插入線圈內(nèi)部）時(shí)，線圈中

()

A.感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反，電流表指針向左偏

B.感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向同，電流表指針向右偏

C.僅改變線圈的繞向，線圈中感應(yīng)電流的磁場方向也會(huì)改變

D.僅改變線圈的繞向，流入電流計(jì)的電流方向也會(huì)改變

7.某同學(xué)把原線圈連接于零刻度在中央的靈敏電流表的兩極，再拿起條形磁鐵，讓N極插入原

線圈的過程中，電流表指針的擺動(dòng)方向如圖1所示。在圖2中，該同學(xué)手拿著通電線置在水平

方向平動(dòng)，電流表指針也向左擺動(dòng)，則此過程中（）

圖I圖2

A.電流表的電流是從“+〃接線柱流出的

B.通電線圈內(nèi)的磁場方向水平向右

C.通電線圈可能是向左勻速平動(dòng)的

D.穿過原線圈的磁通量均增大

8.如圖所示，在一水平固定的鋁環(huán)上方，有一條形磁鐵，從離地面高/?處由靜止開始下落，最后

落在地面上。磁鐵下落過程從鋁環(huán)中心穿過，且不與鋁環(huán)接觸。若不計(jì)空氣阻力，重力加速度

為g，下列說法正確的是（）

A.磁鐵靠近鋁環(huán)的過程中，鋁環(huán)有收縮趨勢

B.磁鐵下落過程中，從上往下看鋁環(huán)中的感應(yīng)電流先沿順時(shí)針方向后沿逆時(shí)針方向

c.磁鐵卜.落過程中，磁鐵的機(jī)械能不變

D.磁鐵落地時(shí)的速率等于J項(xiàng)

9.如圖所示，一形閉合導(dǎo)線框置于勻強(qiáng)磁場中，正方形ABC/和正方形/COE邊長相等,

勻強(qiáng)磁場的方向與線框平面垂直且向里。線框沿垂直于。石邊的方向向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。下

列說法正確的是（）

XXXX

XXX衿V

XXXX

A.￡點(diǎn)電勢等于。點(diǎn)電勢

B.E點(diǎn)電勢高于。點(diǎn)電勢

C.若線框繞CT軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，。尸段有電流通過

D.若線框繞C尸軸線轉(zhuǎn)動(dòng),。尸段沒有電流通過

10.絕緣的輕質(zhì)彈簧上端固定，下端懸掛一個(gè)磁鐵。將磁鐵從彈簧原長位置由靜止釋放，滋鐵開始

振動(dòng)，由于空氣阻力的影響，振動(dòng)最終停止?，F(xiàn)將一個(gè)閉合銅線圈固定在磁鐵正下方的桌面上

（如圖所示），仍將磁鐵從彈簧原長位置由靜止釋放，振動(dòng)最終也停止。則（）

A.有無線圈，磁鐵經(jīng)過相同的時(shí)間停止運(yùn)動(dòng)

B.磁鐵靠近線圈時(shí)，線圈有擴(kuò)張趨勢

C.磁鐵離線圈最近時(shí)，線圈受到的安培力最大

D.有無線圈，磁鐵和彈簧組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能相同

題型三楞次定律的應(yīng)用

I.楞次定律

（1）內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場總要也礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化.

⑵適用情況：所有的電磁感應(yīng)現(xiàn)象.

2.楞次定律中“阻礙”的含義

誰阻礙誰一感應(yīng)電流的磁場阻礙引起感應(yīng)電流的磁場原磁場的磁通量的變化

阻礙什么一阻礙的是磁通量的變化,而不是阻礙磁通量本身

如何阻礙I-當(dāng)磁通量增力［1時(shí).感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場的方向相反；當(dāng)磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電

流的戰(zhàn)場方向與原磁場的方向相同，即“增反減同

阻礙效果一阻礙并不是阻止，只是延緩了磁通量的變化，這種變化將繼續(xù)進(jìn)行

H.在北半球上空，地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度豎直分量向下，一架無人機(jī)在天津某地上空水平飛行，P

為無人機(jī)右翼端點(diǎn)，Q為無人機(jī)左翼端點(diǎn)，則下列判斷正確的是（）

A.向東飛行時(shí)，P點(diǎn)比。點(diǎn)電勢高；向西飛行時(shí)，P點(diǎn)比Q點(diǎn)電勢低

B.向東飛行時(shí)，P點(diǎn)比。點(diǎn)電勢低；向西飛行時(shí)，P點(diǎn)比。點(diǎn)電勢高

C.向東飛行時(shí)，P點(diǎn)比。點(diǎn)電勢高；向西飛行時(shí)，尸點(diǎn)比。點(diǎn)電勢高

D.向東飛行時(shí)，P點(diǎn)比。點(diǎn)電勢低；向西飛行時(shí)，P點(diǎn)比Q點(diǎn)電勢低

12.如圖所示，豎直平面內(nèi)豎直虛線右側(cè)足夠?qū)挼膮^(qū)域內(nèi)有方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，現(xiàn)有兩

個(gè)相同的正方形線框。、b,線框。以初速度必從高"處水平拋出并能進(jìn)入磁場，同時(shí)線框〃從

高。處自由釋放。已知運(yùn)動(dòng)過程中，兩線框始終在紙面內(nèi)且上下邊框保持水平。下列說法正確

的是（）

。!xxZ）x

I

I

IXXX

I

I

!xxx

Z/Z/ZZZZZ/ZZZ/Z/ZZZ/ZZ

A.線框。比線框b后落地

B.進(jìn)入磁場過程中，線框。中會(huì)有逆時(shí)針方向的電流產(chǎn)生

C.落地時(shí)線框4的速度可能等于線框人的速度

D.如果釋放高度足夠高，線框〃、人一定會(huì)碰撞

13.一長直導(dǎo)線與閉合金屬環(huán)放在同一豎直面內(nèi)，如圖甲所示，長直導(dǎo)線中的電流j隨時(shí)間/的變

化關(guān)系如圖乙所示（以水平向右為電流的正方向），則在0?匕時(shí)間內(nèi)，下列說法正確的是

()

K直導(dǎo)線

甲乙

A.閉合金屬環(huán)中始終產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流

B.穿過閉合金屬環(huán)的磁道量先增大后減小

C.閉合金屬環(huán)先有收縮的趨勢后有擴(kuò)張的趨勢

D.閉合金屬環(huán)所受安培力的合力先向下后向上

14.如圖所示，A、0、8是一塊水平放置的玻璃板上同一直線上的三個(gè)點(diǎn)，O點(diǎn)正下方附近放有一

塊強(qiáng)磁鐵，N極向上，小B兩點(diǎn)均在強(qiáng)磁鐵附近。現(xiàn)一閉合圓形銅線圈以某一速度從A點(diǎn)沿

直線滑至B點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是（）

A.從上往下看線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向一直沿順時(shí)針

B.從上往下看線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向先順時(shí)針后逆時(shí)針

C.線圈所受的安培力先做正功后做負(fù)功

D.線圈所受的安培力先做負(fù)功后做正功

15.磁懸浮列車是?種使用磁力使得列車懸浮起來移動(dòng)的交通工具，由于懸浮行駛時(shí)不與地面接

觸，故可減小摩擦力，以便獲得較高的行駛速度。如圖1所示，科學(xué)家利用EDS系統(tǒng)來產(chǎn)生

懸浮，列車在導(dǎo)槽內(nèi)行駛，車廂的兩側(cè)有電磁鐵，而導(dǎo)槽兩側(cè)則有“8”字形的線圈，當(dāng)車輛兩

側(cè)的電磁鐵（左側(cè)N極、右側(cè)S極）通過“8”字形線圈時(shí)會(huì)在線圈上感應(yīng)出電流，感應(yīng)電流產(chǎn)

生的磁場乂與電磁鐵產(chǎn)生排斥及吸引作用，形成一個(gè)向上的磁力使得列車懸浮起來。某時(shí)刻車

廂的左邊電磁鐵靠近“8”字形線圈產(chǎn)生圖2中方向所示的感應(yīng)電流，則關(guān)于電磁鐵與線圈的相

對位置說法正確的是（）

A.電磁鐵中心與線圈中心等高

B.電磁鐵中心高于線圈中心

C.電磁鐵中心低于線圈中心

D.電磁鐵中心高于或等于線圈中心

題型四三定則一定律的應(yīng)用

1.三定則一定律的比較

基本現(xiàn)象應(yīng)用的定則或定律

運(yùn)動(dòng)電荷、電流產(chǎn)生磁場安培定則

磁場對運(yùn)動(dòng)電荷、電流有作用力左手定則

電磁感應(yīng)部分導(dǎo)體做切割磁感

右手定則

線運(yùn)動(dòng)

閉合回路磁通量變化楞次定律

2.應(yīng)用技巧

無論是“安培力'’還是“洛倫茲力”，只要是“力”都用左手判斷.

“電牛.磁”或“磁生電”均用右手判斷.

16.圖a中A、B為兩個(gè)相同的環(huán)形線圈，共軸并靠近放置，A線圈中通有如圖b所示的交流電

A.在。到"時(shí)間內(nèi)A、B兩線圈相互吸引

B.在打到13時(shí)間內(nèi)A、B兩線圈相互排斥

C.力時(shí)刻兩線圈間作用力最大

D.〃時(shí)刻兩線圈間作用力最大

17.如圖所示，矩形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，固定一水平金屬棒AQ,彈性金屬絲繞過

絕緣筆端點(diǎn)。與A、。連接，金屬絲始終處于拉直狀態(tài)且在紙面內(nèi)，AQ與金屬絲的電阻均不

可忽略。在絕緣筆端點(diǎn)?沿虛線從B點(diǎn)經(jīng)。點(diǎn)移動(dòng)到。點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是

（）

A.三角形APO穿過的磁通最先增大后減小B.三角形APO中的感應(yīng)電流始終為0

C.A點(diǎn)的電勢始終高于尸點(diǎn)的電勢D.P