資源簡(jiǎn)介 中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)專題13.1 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律1.物理觀念:通過實(shí)驗(yàn),理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象。2.科學(xué)思維:通過實(shí)驗(yàn),掌握楞次定律3.科學(xué)探究:通過實(shí)驗(yàn),了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象,了解產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用及其對(duì)現(xiàn)代社會(huì)的影響。【知識(shí)點(diǎn)一】電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解和判斷一、磁通量1.概念:在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,與磁場(chǎng)方向垂直的面積S與B的乘積。2.公式:Φ=BS;適用條件:勻強(qiáng)磁場(chǎng);磁感線的方向與平面垂直,即B⊥S。3.單位:1 Wb=1_T·m2。5.意義:磁通量可以理解為穿過某一面積的磁感線的條數(shù)。二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象(1)當(dāng)穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化時(shí),閉合導(dǎo)體回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生,這種利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫作電磁感應(yīng).(2)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件:穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化.2.實(shí)質(zhì):產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),如果電路閉合,則有感應(yīng)電流.如果電路不閉合,則只有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)而無感應(yīng)電流.(2023 房山區(qū)二模)如圖所示,在“探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”實(shí)驗(yàn)中,正確連接好電路后,關(guān)于該實(shí)驗(yàn),下列說法不正確的是( )A.開關(guān)閉合瞬間,電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)B.開關(guān)閉合后,電路達(dá)穩(wěn)定狀態(tài),電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)C.開關(guān)閉合后,線圈A從線圈B中插入與拔出時(shí),電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)D.開關(guān)閉合后,滑動(dòng)變阻器的滑片勻速滑動(dòng),電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)【解答】解:產(chǎn)生感應(yīng)電流的必要條件有兩個(gè),一個(gè)是電路是閉合且通的;二是穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化;其中ACD都滿足了這兩個(gè)條件,都產(chǎn)生了感應(yīng)電流,故電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),B電路穩(wěn)定,沒有磁通量變化,故B中電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn),故ABC正確,D錯(cuò)誤。本題選不正確的,故選:D。(2023 湖北二模)興趣小組利用多匝線圈和靈敏電流計(jì)制作了一個(gè)簡(jiǎn)易的電流探測(cè)儀,用于檢測(cè)埋在地下的通電導(dǎo)線,如圖(a)所示。地面表層有兩根有絕緣皮包裹的垂直長(zhǎng)導(dǎo)線AB、CD,如圖(b)所示。當(dāng)線圈水平放置沿A1B1快速移動(dòng),電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn)。當(dāng)線圈水平放置沿C1D1方向快速移動(dòng),電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)。下列說法正確的是( )A.兩根導(dǎo)線中都有電流B.兩根導(dǎo)線中都無電流C.AB中無電流,CD中有電流D.AB中有電流,CD中無電流【解答】解:當(dāng)線圈水平放置沿A1B1快速移動(dòng)時(shí),AB中即使有電流,其在線圈中產(chǎn)生的磁通量也是不變的;電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn),說明線圈中磁通量不變,直導(dǎo)線CD中無電流;當(dāng)線圈沿C1D1方向快速移動(dòng),電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn),說明線圈中磁通量有變化,則直導(dǎo)線AB中有電流,故D正確,ABC錯(cuò)誤。故選:D。(2023 海淀區(qū)校級(jí)模擬)某同學(xué)在“探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”的實(shí)驗(yàn)中,將直流電源、滑動(dòng)變阻器、線圈A(有鐵芯)、線圈B、靈敏電流計(jì)及開關(guān)按圖連接成電路。在實(shí)驗(yàn)中,該同學(xué)發(fā)現(xiàn)開關(guān)閉合的瞬間,靈敏電流計(jì)的指針向左偏。由此可以判斷,在保持開關(guān)閉合的狀態(tài)下,下列說法錯(cuò)誤的是( )A.當(dāng)線圈A中的鐵芯拔出時(shí),靈敏電流計(jì)的指針向右偏B.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向M勻速滑動(dòng)時(shí),靈敏電流計(jì)的指針不偏轉(zhuǎn)C.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片減速向N端滑動(dòng)時(shí),電流計(jì)指針向左偏D.讓線圈A(有鐵芯)、線圈B處于相對(duì)靜止,它們一起向上運(yùn)動(dòng),電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn)【解答】解:在實(shí)驗(yàn)中,該同學(xué)發(fā)現(xiàn)開關(guān)閉合的瞬間,可知通過線圈B的磁通量增加,靈敏電流計(jì)的指針向左偏。A、當(dāng)線圈A中的鐵芯拔出時(shí),通過線圈B的磁通量減小,靈敏電流計(jì)的指針向右偏,故A正確;B、當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向M勻速滑動(dòng)時(shí),線圈A的電流減小,通過線圈B的磁通量減小,靈敏電流計(jì)的指針向右偏,故B錯(cuò)誤;C、當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片減速向N端滑動(dòng)時(shí),線圈A的電流增大,通過線圈B的磁通量增加,靈敏電流計(jì)的指針向左偏,故C正確;D、讓線圈A(有鐵芯)、線圈B處于相對(duì)靜止,它們一起向上運(yùn)動(dòng),通過線圈B的磁通量不變,電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn),故D正確。本題選錯(cuò)誤的,故選:B。【知識(shí)點(diǎn)二】感應(yīng)電流方向的判斷1.用楞次定律判斷(1)楞次定律中“阻礙”的含義:2.用右手定則判斷該方法只適用于切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流,注意三個(gè)要點(diǎn):(1)掌心——磁感線垂直穿入掌心;(2)拇指——指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向;(3)四指——指向感應(yīng)電流的方向.【特別提醒】判斷感應(yīng)電流方向的兩種方法方法一 用楞次定律判斷方法二 用右手定則判斷該方法適用于切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流。判斷時(shí)注意掌心、拇指、四指的方向:(1)掌心——磁感線垂直穿入;(2)拇指——指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向;(3)四指——指向感應(yīng)電流的方向。(2023 沙坪壩區(qū)校級(jí)模擬)圖甲為某同學(xué)設(shè)計(jì)的無線門鈴按鈕,其原理如圖乙所示,按下門鈴按鈕過程磁鐵靠近螺線管,松開門鈴按鈕磁鐵遠(yuǎn)離螺線管回歸原位置(當(dāng)有電流流過門鈴時(shí)則發(fā)出聲音)。下列說法正確的是( )A.松開按鈕過程,螺線管P端電勢(shì)高于Q端B.按下按鈕過程,流過門鈴的電流方向由P到QC.按住按鈕不動(dòng),門鈴會(huì)持續(xù)發(fā)出聲音D.按下和松開按鈕過程,螺線管產(chǎn)生感應(yīng)電流的大小一定相等【解答】解:A.松開按鈕過程,穿過螺線管的磁通量向左減小,根據(jù)楞次定律可知,螺線管產(chǎn)生阻礙磁通量變小的磁場(chǎng),該磁場(chǎng)方向向左,由安培定則可知,螺線管中感應(yīng)電流為從Q端流入,從P端流出,故螺線管充當(dāng)電源,則P端相當(dāng)于電源正極,其電勢(shì)較高,Q端相當(dāng)于電源負(fù)極,其電勢(shì)較低,故A正確;B.按下按鈕過程,穿過螺線管的磁通量向左增大,根據(jù)楞次定律可知,螺線管產(chǎn)生阻礙磁通量變大的磁場(chǎng),該磁場(chǎng)方向向右,由安培定則可知,螺線管中感應(yīng)電流為從P端流入,從Q端流出,故通過門鈴的電流動(dòng)Q端流入,從P端流出,即流過門鈴的電流方向由Q到P,故B錯(cuò)誤;C.按住按鈕不動(dòng)時(shí),穿過螺線管的磁通量不變,由電磁感應(yīng)定律可知,回路中無感應(yīng)電流,門鈴不發(fā)聲,故C錯(cuò)誤;D.按下和松開按鈕過程,螺線管中磁通量的變化率不一定相同,故螺線管產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不一定相同,故D錯(cuò)誤。故選:A。(多選)(2023 沙坪壩區(qū)校級(jí)模擬)近幾年,許多品牌手機(jī)推出無線充電功能,最方便的應(yīng)用場(chǎng)景之一,是在家用汽車上實(shí)現(xiàn)手機(jī)無線充電。如圖所示為手機(jī)無線充電的工作原理示意圖,其主要部件為汽車充電基座內(nèi)的送電線圈和手機(jī)中的受電線圈,若在充電基座內(nèi)的輸電線圈中通入方向由b經(jīng)線圈到a,且正在變大的電流,在手機(jī)受電線圈中接一個(gè)電阻,則( )A.受電線圈中,通過電阻的電流方向由c到dB.受電線圈中,通過電阻的電流方向由d到cC.受電線圈與送電線圈相互吸引D.受電線圈與送電線圈相互排斥【解答】解:AB.根據(jù)安培定則,輸電線圈電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向上,且正在增大,根據(jù)楞次定律,感應(yīng)磁場(chǎng)方向豎直向下,根據(jù)安培定則可知受電線圈感應(yīng)電流由上向下看為順時(shí)針方向,通過電阻的電流方向由c到d,故A正確,B錯(cuò)誤;CD.穿過受電線圈磁通量在增大,根據(jù)楞次定律可知受電線圈與送電線圈將遠(yuǎn)離,即相互排斥,故C錯(cuò)誤,D正確。故選:AD。(2023 茂名二模)市場(chǎng)上某款“自發(fā)電”門鈴開關(guān)的原理如圖所示。在按下門鈴按鈕過程中,夾著永磁鐵的鐵塊向下移動(dòng),改變了與“E”形鐵芯接觸的位置,使得通過線圈的磁場(chǎng)發(fā)生改變。松開門鈴按鈕后,彈簧可使之復(fù)位(與a、b連接的外電路未畫出)。由此可判斷( )A.未按下按鈕時(shí),線圈a、b兩點(diǎn)間存在電勢(shì)差B.按下按鈕過程中,線圈中感應(yīng)電流始終由b經(jīng)線圈流向aC.按鈕復(fù)位過程中,線圈中的磁通量一直減小D.按下按鈕過程與松開復(fù)位過程中,a點(diǎn)的電勢(shì)始終高于b點(diǎn)【解答】解:A.未按下按鈕時(shí),根據(jù)題意可知線圈磁通量不變,所以a、b兩點(diǎn)電勢(shì)差為零,故A錯(cuò)誤;BCD.按下按鈕過程中,線圈中的磁場(chǎng)先向右減小,后向左增加,利用楞次定律可得感應(yīng)電流方向從b接線柱通過線圈流向a接線柱,根據(jù)題意可知線圈是電源,而在電源內(nèi)部電流方向由負(fù)極流向正極,所以線圈a接線柱的電勢(shì)比b接線柱高;按鈕復(fù)位過程中,線圈中的磁場(chǎng)先向左減小,后向右增加,磁通量先減小后增大,根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流方向從a接線柱通過線圈流向b接線柱,線圈a接線柱的電勢(shì)比b接線柱低,故B正確,CD錯(cuò)誤。故選:B。【知識(shí)點(diǎn)三】楞次定律推論的應(yīng)用內(nèi)容 例證阻礙原磁通量變化——“增反減同” 磁鐵靠近線圈,B感與B原方向相反阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)——“來拒去留”使回路面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(shì)——“增縮減擴(kuò)” P、Q是光滑固定導(dǎo)軌,a、b是可動(dòng)金屬棒,磁鐵下移,a、b靠近阻礙原電流的變化——“增反減同” 合上S,B先亮安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律的應(yīng)用對(duì)比基本現(xiàn)象 因果關(guān)系 應(yīng)用規(guī)律運(yùn)動(dòng)電荷、電流產(chǎn)生磁場(chǎng) 因電生磁 安培定則磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷、電流有作用力 因電受力 左手定則部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng) 因動(dòng)生電 右手定則閉合回路磁通量變化 因磁生電 楞次定律【方法提煉】1.左、右手定則巧區(qū)分(1)區(qū)分左手定則和右手定則的根本是抓住“因果關(guān)系”:“因電而動(dòng)”——用左手,“因動(dòng)生電”——用右手。(2)使用中左手定則和右手定則很容易混淆,為了便于記憶,可把兩個(gè)定則簡(jiǎn)單地總結(jié)為通電受力,“力”的最后一筆“丿”向左,用左手;運(yùn)動(dòng)生電,“電”的最后一筆“乚”向右,用右手。2.解題思路(1)應(yīng)用楞次定律時(shí),一般要用到安培定則來分析原來磁場(chǎng)的分布情況.(2)研究感應(yīng)電流受到的安培力,一般先用右手定則確定電流方向,再用左手定則確定安培力的方向,或者直接應(yīng)用楞次定律的推論確定.(3)“三定則、一定律”中只要是涉及力的判斷都用左手判斷,涉及“電生磁”或“磁生電”的判斷都用右手判斷,即“左力右電”.(2023 山東模擬)如圖甲所示,一長(zhǎng)直導(dǎo)線與閉合金屬線框位于同一豎直平面內(nèi),長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流i隨時(shí)間t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~t2時(shí)間內(nèi),下列說法正確的是( )A.穿過線框的磁通量一直減小B.線框中始終產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流C.線框先有收縮的趨勢(shì)后有擴(kuò)張的趨勢(shì)D.線框所受安培力的合力先向下后向上【解答】解:A.由圖可知長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流先減小后反向增大,所以穿過線框的磁通量先減小后增大,故A錯(cuò)誤;B.0~t1時(shí)間內(nèi),直導(dǎo)線中電流向右減小,產(chǎn)生的磁場(chǎng)在線框處垂直于紙面向里減弱,根據(jù)楞次定律可知產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流;在t1~t2 時(shí)間內(nèi),直線電流方向向左,根據(jù)安培定則產(chǎn)生的磁場(chǎng)在線框處垂直于紙面向外增強(qiáng),根據(jù)楞次定律可知產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流,故B正確;C.穿過線框的磁通量先減小后增大,由楞次定律知線框先有擴(kuò)張的趨勢(shì)后有收縮的趨勢(shì),故C錯(cuò)誤;D.由楞次定律、左手定則判斷線框受安培力的合力方向先向上后向下,故D錯(cuò)誤。故選:B。(2023 武漢模擬)如圖所示平面內(nèi),在通有圖示方向電流I的長(zhǎng)直導(dǎo)線右側(cè),固定一正方形導(dǎo)線框abcd,ab邊與直導(dǎo)線平行。調(diào)節(jié)電流I的大小,使得空間各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加,則( )A.導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流逐漸增大B.導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向C.導(dǎo)線框的bc邊受到的安培力大小恒定D.導(dǎo)線框整體受到的安培力方向水平向右【解答】解:B、根據(jù)右手螺旋定則可知,線框處于垂直紙面向里的磁場(chǎng)中,且空間各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加,根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向,故B錯(cuò)誤;A、空間各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=nS可知,感應(yīng)電流恒定不變,故A錯(cuò)誤;C、線框bc邊所受安培力F=BIL,因?yàn)锽在隨時(shí)間均勻增加,所以線框bc邊所受的安培力變大,故C錯(cuò)誤;D、通電導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)不是均勻磁場(chǎng),離導(dǎo)線越近,磁場(chǎng)越強(qiáng),所以線框中ab邊所在的磁感應(yīng)強(qiáng)度大于bc邊所在磁感應(yīng)強(qiáng)度,根據(jù)F=BIL可知,ab邊所受安培力大,由左手定則確定ab邊受安培力向右,cd邊受安培力向左,上下兩邊合力為零,所以線框整體受到的安培力方向水平向右,故D正確;故選:D。(2023 靜安區(qū)二模)一種新型合金材料的磁性隨溫度升高而減弱。如圖,A為由這種合金材料制作的長(zhǎng)方體,B為位于A左側(cè)的金屬線圈。若對(duì)A加熱,則從左向右看( )A.B中一定產(chǎn)生逆時(shí)針方向電流B.B中一定產(chǎn)生順時(shí)針方向電流C.B線圈一定有收縮的趨勢(shì)D.B線圈一定有擴(kuò)張的趨勢(shì)【解答】解:AB、提高溫度,新型合金材料的磁性減弱,則線圈中的磁通量減小,但因?yàn)椴恢涝艌?chǎng)的方向,所以無法判斷出感應(yīng)電流的方向,故AB錯(cuò)誤;CD、根據(jù)楞次定律可知,線圈為了阻礙磁通量的變化,會(huì)有一定的擴(kuò)張趨勢(shì),故C錯(cuò)誤,D正確;故選:D。【知識(shí)點(diǎn)四】探究影響感應(yīng)電流方向的因素(2023 豐臺(tái)區(qū)一模)如圖甲所示,某同學(xué)在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí),將一線圈兩端與電流傳感器相連,強(qiáng)磁鐵從長(zhǎng)玻璃管上端由靜止下落,電流傳感器記錄了強(qiáng)磁鐵穿過線圈過程中電流隨時(shí)間變化的圖像,t2時(shí)刻電流為0,如圖乙所示。下列說法正確的是( )A.在t2時(shí)刻,穿過線圈的磁通量的變化率為0B.在t1到t2時(shí)間內(nèi),強(qiáng)磁鐵的加速度大于重力加速度C.強(qiáng)磁鐵穿過線圈的過程中,受到線圈的作用力先向上后向下D.在t1到t3的時(shí)間內(nèi),強(qiáng)磁鐵重力勢(shì)能的減少量等于其動(dòng)能的增加量【解答】解:A.t2時(shí)刻電流為0,說明感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知穿過線圈的磁通量的變化率為0,故A正確;B.由“來拒去留”可知在t1到t2時(shí)間內(nèi),強(qiáng)磁鐵受到線圈向上的作用力F,且初始階段有F小于重力,根據(jù)牛頓第二定律可得:由此可知初始階段強(qiáng)磁鐵的加速度小于重力加速度,故B錯(cuò)誤;C.由“來拒去留”可知強(qiáng)磁鐵穿過線圈的過程中,受到線圈的作用力始終向上,故C錯(cuò)誤;D.在t1到t3的時(shí)間內(nèi),強(qiáng)磁鐵重力勢(shì)能的減少量等于其動(dòng)能的增加量加上線圈的內(nèi)能,故D錯(cuò)誤。故選:A。(多選)(2023 重慶模擬)法拉第展示人類歷史上第一臺(tái)直流發(fā)電機(jī)——法拉第圓盤發(fā)電機(jī),結(jié)構(gòu)示意圖如圖甲所示,圓盤所處的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B;如圖乙所示是安裝了汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)的輪速傳感器示意圖,鐵質(zhì)齒輪P與車輪同步轉(zhuǎn)動(dòng),它的右側(cè)有一個(gè)繞著線圈的磁鐵,當(dāng)輪齒在接近和離開磁鐵時(shí),線圈中出現(xiàn)感應(yīng)電流。下列說法正確的是( )A.對(duì)甲圖,若圓盤不動(dòng),磁體轉(zhuǎn)動(dòng)(磁感線與盤面垂直),電流表的指針不會(huì)偏轉(zhuǎn)B.對(duì)甲圖,當(dāng)圓盤的角速度為ω,邊緣的線速度為v,則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為C.對(duì)乙圖,穿過線圈的磁通量會(huì)發(fā)生變化,則此裝置是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象來測(cè)量車輪轉(zhuǎn)速的D.對(duì)乙圖,同樣初速度的同一輛汽車,安裝了ABS的剎車距離小,不易發(fā)生側(cè)滑【解答】解:A.對(duì)甲圖,若圓盤不動(dòng),磁體轉(zhuǎn)動(dòng)(磁感線與盤面垂直)圓盤的半徑相對(duì)于磁感線是運(yùn)動(dòng)的,切割磁感線,產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象,電流表的指針會(huì)偏轉(zhuǎn),故A錯(cuò)誤;B.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為:其中v=Rω聯(lián)立解得:故B正確;CD.此裝置利用電流檢測(cè)器D檢測(cè)電流,并送到電子控制模塊以控制電磁閥,為制動(dòng)器提供合適制動(dòng)力,使剎車距離減小,有效避免汽車車輪側(cè)滑現(xiàn)象,無法測(cè)量車輪的轉(zhuǎn)速,故C錯(cuò)誤,D正確。故選:BD。(2023 閔行區(qū)二模)如圖(a)所示是“研究磁通量變化時(shí)感應(yīng)電流的方向”所用的實(shí)驗(yàn)器材。(1)實(shí)驗(yàn)中使用圖(b)的目的是 查明靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與流入電流方向的關(guān)系 。(2)本實(shí)驗(yàn)須記錄:引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向、磁通量的變化、感應(yīng)電流的方向。這種實(shí)驗(yàn)方案采用了 歸納總結(jié) (選填“假設(shè)推理”或“歸納總結(jié)”)物理思想方法。(3)根據(jù)圖(c)中所示的信息,試畫出圖(c)中感應(yīng)線圈的繞線方向。(4)本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是: 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量變化 。【解答】解:(1)使用改電路目的是查明靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與流入電流方向的關(guān)系;(2)本實(shí)驗(yàn)須記錄:引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向、磁通量的變化、感應(yīng)電流的方向、感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向;這種實(shí)驗(yàn)方案采用了歸納總結(jié)方法。(3)由圖可知穿過線圈的磁場(chǎng)豎直向上,在磁鐵向上運(yùn)動(dòng)過程中磁感應(yīng)強(qiáng)度在減小,則穿過線圈的磁通量逐漸減小,根據(jù)楞次定律可知導(dǎo)線的繞法從上往下看為逆時(shí)針,如圖所示(4)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是:感應(yīng)電流具有這樣的方向,即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。故答案為:(1)查明靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與流入電流方向的關(guān)系;(2)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向;歸納總結(jié);(3)見解析;(4)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量變化。(2023 海南)汽車測(cè)速利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,汽車可簡(jiǎn)化為一個(gè)矩形線圈abcd,埋在地下的線圈分別為1、2,通上順時(shí)針(俯視)方向電流,當(dāng)汽車經(jīng)過線圈時(shí)( ) A.線圈1、2產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向上B.汽車進(jìn)入線圈1過程產(chǎn)生感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcdC.汽車離開線圈1過程產(chǎn)生感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcdD.汽車進(jìn)入線圈2過程受到的安培力方向與速度方向相同【解答】解:A、根據(jù)安培定則可知,線圈1、2中的電流形成的磁場(chǎng)方向都是豎直向下的,故A錯(cuò)誤;BC、汽車進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),線圈abcd磁通量向下增大,根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流方向是adcba,離開時(shí)磁通量向下減小,根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流方向是abcda,故B錯(cuò)誤、C正確;D、根據(jù)楞次定律的推廣可知,安培力的方向總是與汽車相對(duì)于磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)方向相反,所以汽車進(jìn)入線圈2過程受到的安培力方向與速度方向相反,故D錯(cuò)誤。故選:C。(2022 浙江)如圖所示,將一通電螺線管豎直放置,螺線管內(nèi)部形成方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=kt的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在內(nèi)部用絕緣輕繩懸掛一與螺線管共軸的金屬薄圓管,其電阻率為ρ、高度為h、半徑為r、厚度為d(d r),則( )A.從上向下看,圓管中的感應(yīng)電流為逆時(shí)針方向B.圓管的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為C.圓管的熱功率大小為D.輕繩對(duì)圓管的拉力隨時(shí)間減小【解答】解:A、根據(jù)安培定則可知螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向向上,由于螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)隨時(shí)間增強(qiáng),根據(jù)楞次定律,圓管產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向從上向下看,圓管中的感應(yīng)電流為順時(shí)針方向,故A錯(cuò)誤;B、圓管的橫截面積:S=πr2,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,則產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì):Ekπr2,故B錯(cuò)誤;C、根據(jù)電阻定律,圓管的電阻:R,圓管內(nèi)的感應(yīng)電流的大小:I,圓管的熱功率大小為:P=I2R,故C正確;D、根據(jù)左手定則可知,圓管受到的安培力的方向指向圓管的圓心,雖然安培力變化,但安培力的大小對(duì)輕繩對(duì)圓管的拉力沒有影響,所以輕繩對(duì)圓管的拉力不變,故D錯(cuò)誤。故選:C。(2021 重慶)某眼動(dòng)儀可以根據(jù)其微型線圈在磁場(chǎng)中隨眼球運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的電流來追蹤眼球的運(yùn)動(dòng)。若該眼動(dòng)儀線圈面積為S,匝數(shù)為N,處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線圈平面最初平行于磁場(chǎng),經(jīng)過時(shí)間t后線圈平面逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)至與磁場(chǎng)夾角為θ處,則在這段時(shí)間內(nèi),線圈中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和感應(yīng)電流的方向(從左往右看)為( )A.,逆時(shí)針 B.,逆時(shí)針C.,順時(shí)針 D.順時(shí)針【解答】解:開始時(shí)線圈與磁場(chǎng)的方向平行,則穿過線圈的磁通量為零;經(jīng)過時(shí)間t,面積為S的線圈平面逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)至與磁場(chǎng)夾角為θ處,磁通量變化為:ΔΦ=BSsinθ;由法拉第電磁感應(yīng)定律,線圈中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為:;由楞次定律可判斷出感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向。故A正確,BCD錯(cuò)誤。故選:A。(2020 江蘇)如圖所示,兩勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1和B2大小相等、方向相反。金屬圓環(huán)的直徑與兩磁場(chǎng)的邊界重合。下列變化會(huì)在環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針方向感應(yīng)電流的是( )A.同時(shí)增大B1減小B2B.同時(shí)減小B1增大B2C.同時(shí)以相同的變化率增大B1和B2D.同時(shí)以相同的變化率減小B1和B2【解答】解:A、增大B1,則金屬圓環(huán)上半部分的磁通量變大,由增反減同可知,則感應(yīng)磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反。再根據(jù)安培定則,可判定在金屬圓環(huán)中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流;減小B2,則金屬圓環(huán)下半部分的磁通量變小,由增反減同可知,則感應(yīng)磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同。再根據(jù)安培定則,可判定在金屬圓環(huán)中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流;故同時(shí)增大B1減小B2在金屬圓環(huán)中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流,故A錯(cuò)誤;B、減小B1,則金屬圓環(huán)上半部分的磁通量變小,由增反減同可知,則感應(yīng)磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同。再根據(jù)安培定則,可判定在金屬圓環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流;增大B2,則金屬圓環(huán)下半部分的磁通量變大,由增反減同可知,則感應(yīng)磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反。再根據(jù)安培定則,可判定在金屬圓環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流;故同時(shí)減小B1增大B2在金屬圓環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流,故B正確;CD、根據(jù)上面的分析可知同時(shí)以相同的變化率增大B1和B2或同時(shí)以相同的變化率減小B1和B2都不會(huì)在環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流,故CD錯(cuò)誤;故選:B。(2020 新課標(biāo)Ⅲ)如圖,水平放置的圓柱形光滑玻璃棒左邊繞有一線圈,右邊套有一金屬圓環(huán)。圓環(huán)初始時(shí)靜止。將圖中開關(guān)S由斷開狀態(tài)撥至連接狀態(tài),電路接通的瞬間,可觀察到( )A.撥至M端或N端,圓環(huán)都向左運(yùn)動(dòng)B.撥至M端或N端,圓環(huán)都向右運(yùn)動(dòng)C.撥至M端時(shí)圓環(huán)向左運(yùn)動(dòng),撥至N端時(shí)向右運(yùn)動(dòng)D.撥至M端時(shí)圓環(huán)向右運(yùn)動(dòng),撥至N端時(shí)向左運(yùn)動(dòng)【解答】解:當(dāng)開關(guān)S由斷開狀態(tài)撥至連接狀態(tài)時(shí),不論撥至M端或N端,均會(huì)導(dǎo)致通電螺線管的電流增大,根據(jù)楞次定律的推廣含義﹣﹣來拒去留,穿過圓環(huán)的磁通量增大,則圓環(huán)受到磁場(chǎng)斥力作用,遠(yuǎn)離通電螺線管,即向右移動(dòng),故B正確,ACD錯(cuò)誤;故選:B。(2020 浙江)如圖所示,在光滑絕緣水平面上,兩條固定的相互垂直彼此絕緣的導(dǎo)線通以大小相同的電流I.在角平分線上,對(duì)稱放置四個(gè)相同的正方形金屬框。當(dāng)電流在相同時(shí)間間隔內(nèi)增加相同量,則( )A.1、3線圈靜止不動(dòng),2、4線圈沿著對(duì)角線向內(nèi)運(yùn)動(dòng)B.1、3線圈靜止不動(dòng),2、4線圈沿著對(duì)角線向外運(yùn)動(dòng)C.2、4線圈靜止不動(dòng),1、3線圈沿著對(duì)角線向內(nèi)運(yùn)動(dòng)D.2、4線圈靜止不動(dòng),1、3線圈沿著對(duì)角線向外運(yùn)動(dòng)【解答】解:由安培定則可判定通電導(dǎo)線磁場(chǎng)的方向。1、3象限磁場(chǎng)為零,2象限中磁場(chǎng)垂直紙面向外,4象限中磁場(chǎng)垂直紙面向里,當(dāng)電流增大時(shí),1與3內(nèi)不能產(chǎn)生感應(yīng)電流,所以1與3靜止不動(dòng);當(dāng)電流增大時(shí),2與4內(nèi)的磁通量都增大,根據(jù)楞次定律可知,產(chǎn)生的感應(yīng)電流都會(huì)阻礙磁通量的增大,所以2、4線圈沿著對(duì)角線向外運(yùn)動(dòng)。故B正確,ACD錯(cuò)誤。故選:B。(多選)(2023 青羊區(qū)校級(jí)模擬)某高中科研興趣小組利用學(xué)過的知識(shí)制造了一臺(tái)電磁炮,其原理示意圖如圖甲所示,高壓直流電源電動(dòng)勢(shì)為E,大電容器的電容為C。線圈套在中空的塑料管上,管內(nèi)光滑,將直徑略小于管的內(nèi)徑的金屬小球靜置于管口附近。首先將開關(guān)S接1,使電容器完全充電,然后立即將開關(guān)S轉(zhuǎn)接2,此后電容器放電,通過線圈的電流隨時(shí)間的變化如圖乙所示,金屬小球在0~t1時(shí)間內(nèi)被加速發(fā)射出去,t1時(shí)刻剛好運(yùn)動(dòng)到管口。下列關(guān)于該電磁炮的說法正確的是( )A.在0~t1時(shí)間內(nèi),小球中產(chǎn)生的渦流從左向右看是逆時(shí)針方向的B.小球在塑料管中做勻變速直線運(yùn)動(dòng)C.在t1時(shí)刻,小球受到的線圈磁場(chǎng)對(duì)它的作用力為零D.在0~t1時(shí)間內(nèi),電容器儲(chǔ)存的電能全部轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能【解答】解:A.在0~t1時(shí)間內(nèi),由安培定則可知,線圈電流在線圈內(nèi)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向右,當(dāng)線圈電流增大時(shí),產(chǎn)生的磁場(chǎng)也增大,故通過金屬小球的磁通量增大,根據(jù)楞次定律可知,金屬小球中產(chǎn)生阻礙磁通量變大的磁場(chǎng),即渦流的磁場(chǎng)方向向左,由安培定則可知,金屬小球中產(chǎn)生的渦流從左向右看是逆時(shí)針方向的,故A正確;BC.線圈中的磁場(chǎng)強(qiáng)弱程度與通過線圈的電流大小成正比,根據(jù)圖乙可知,線圈中產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度(磁通量)變化步調(diào)與電流i的變化步調(diào)一致,在0~t1時(shí)間內(nèi),線圈電流i從0逐漸增大,但其變化率卻逐漸減小至0,所以線圈中的磁通量變化率也逐漸減小至0,金屬小球中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也逐漸減小至0,故金屬小球中的渦流也逐漸減小至0,當(dāng)t=0時(shí),由于i=0,故金屬小球受到線圈磁場(chǎng)對(duì)它的作用力為0,當(dāng)t=t1時(shí),金屬小球受到線圈磁場(chǎng)對(duì)它的作用力也為0,故0~t1時(shí)間內(nèi),金屬小球受到線圈磁場(chǎng)對(duì)它的作用力應(yīng)先增大后減小,即加速度應(yīng)先增大后減小,則小球一直做變速運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤,C正確;D.電容器放電過程中,變化的磁場(chǎng)在空間產(chǎn)生了變化的電場(chǎng),然后以電磁波的形式傳遞出去,散失了一部分能量,同時(shí)線圈中有電流,會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng),磁場(chǎng)本身也有一定的能量,所以0~t1時(shí)間內(nèi),電容器儲(chǔ)存的電能沒有全部轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能,有部分能量發(fā)散損耗,故D錯(cuò)誤。故選:AC。(多選)(2023 凱里市校級(jí)模擬)如圖所示,一平行光滑金屬導(dǎo)軌水平置于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)軌電阻不計(jì),與大螺線管M相接,在M螺線管內(nèi)同軸放置一絕緣圓盤N,N的邊緣固定著許多帶負(fù)電的小球(每個(gè)小球都可視為一點(diǎn)電荷),且圓盤N可繞軸心在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)導(dǎo)體棒ab運(yùn)動(dòng)時(shí),圓盤N能沿箭頭方向逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),則導(dǎo)體棒ab的運(yùn)動(dòng)情況是( )A.導(dǎo)體棒ab向右做勻速運(yùn)動(dòng)B.導(dǎo)體棒ab向右做加速運(yùn)動(dòng)C.導(dǎo)體棒ab向左做加速運(yùn)動(dòng)D.導(dǎo)體棒ab向左做減速運(yùn)動(dòng)【解答】解:圓盤N沿箭頭方向逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),可判斷出感應(yīng)電場(chǎng)的方向沿順時(shí)針方向,那么產(chǎn)生感應(yīng)電場(chǎng)的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里;若導(dǎo)體棒ab向右運(yùn)動(dòng),根據(jù)右手定則感應(yīng)電流由b到a,M中的磁場(chǎng)向外,與產(chǎn)生感應(yīng)電場(chǎng)的磁場(chǎng)方向相反,根據(jù)楞次定律可知磁場(chǎng)必然是增強(qiáng)的,所以ab必然加速運(yùn)動(dòng);若導(dǎo)體棒ab向左運(yùn)動(dòng),則感應(yīng)電流由a到b,M中的磁場(chǎng)向里,與產(chǎn)生感應(yīng)電場(chǎng)的磁場(chǎng)方向相同,可知M中的磁場(chǎng)必然是減弱的,則ab必然減速運(yùn)動(dòng),故BD正確,AC錯(cuò)誤;故選:BD。(多選)(2023 石家莊一模)一半徑為R的金屬圓環(huán)固定在螺線管內(nèi)的正中央,圓環(huán)中心軸線與螺線管中心軸線重合,其示意圖如圖甲所示。現(xiàn)給螺線管通如圖乙所示的正弦交流電,圖甲所示電流方向?yàn)檎较颉R阎菥€管內(nèi)部激發(fā)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B正比于所通電流大小,即B=ki,下列說法正確的是( )A.t1時(shí)刻圓環(huán)有收縮的趨勢(shì)B.若t1時(shí)刻圓環(huán)中感應(yīng)電流為I,則該時(shí)刻圓環(huán)所受安培力大小為2πki1IRC.t2時(shí)刻圓環(huán)中產(chǎn)生的電流從左往右看為順時(shí)針方向且圓環(huán)受到向右的安培力D.t3~t4時(shí)間內(nèi)圓環(huán)消耗的電功率不斷減小【解答】解:A、根據(jù)題意,由圖乙可知,t1時(shí)刻螺線管中電流增大,磁感應(yīng)強(qiáng)度增大,穿過圓環(huán)的磁通量增大,由楞次定律得,圓環(huán)有收縮的趨勢(shì),阻礙穿過圓環(huán)的磁通量增大,故A正確;BC、根據(jù)題意,由圖結(jié)合安培定則和楞次定律可知,圓環(huán)中感應(yīng)電流方向與磁場(chǎng)方向垂直,因?yàn)閳A環(huán)為閉合曲線,所以其受到的安培力為零,故BC錯(cuò)誤;D.由圖可知,t3~t4時(shí)間內(nèi)電流的變化率減小,則磁場(chǎng)的變化率減小,由法拉第電磁感應(yīng)定律可知,感應(yīng)電流減小,則圓環(huán)消耗的電功率不斷減小,故D正確。故選:AD。(多選)(2023 湖北模擬)某新能源汽車制動(dòng)時(shí)回收汽車的動(dòng)能。汽車制動(dòng)時(shí)車輪帶著線圈在輻向磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng),如圖(a)所示,其截面圖如圖(b)所示。已知線圈的匝數(shù)為N,AB的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1,BC的長(zhǎng)度為L(zhǎng)2,線圈切割處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。當(dāng)線圈從水平位置逆時(shí)針轉(zhuǎn)30°時(shí),線圈的角速度為ω,電流為I,則下列說法正確的是( )A.感應(yīng)電流的方向?yàn)镈CBAB.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為NBL1L2ωC.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為ωD.AB受到的安培力豎直向上,大小為NBIL1【解答】解:A.由右手定則得,當(dāng)線圈從水平位置逆時(shí)針轉(zhuǎn)30°時(shí),感應(yīng)電流的方向DCBA。故A正確;BC.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)30o的時(shí),AB、CD兩邊垂直切割磁感線(輻向磁場(chǎng)),故根據(jù)切割公式,有E=2NBL1v其中vωL2;解得E=NBL1L2ω,故B正確,C錯(cuò)誤;D.由左手定則,此時(shí)AB受到的安培力斜向左上方30o(與輻向磁場(chǎng)垂直),大小為F=NBIL1。故D錯(cuò)誤。故選:AB。(多選)(2023 白云區(qū)校級(jí)模擬)城市施工時(shí),為了避免挖到鋪設(shè)在地下的電線,需要在施工前用檢測(cè)線圈檢測(cè)地底是否鋪設(shè)導(dǎo)線。若地下有一條沿著東西方向的水平直導(dǎo)線,導(dǎo)線中通過電流。現(xiàn)用一閉合的檢測(cè)線圈來檢測(cè),俯視檢測(cè)線圈,下列說法正確的是( )A.若線圈靜止在導(dǎo)線正上方,當(dāng)導(dǎo)線中通過正弦交流電,線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流B.若線圈在恒定電流正上方由西向東運(yùn)動(dòng),檢測(cè)線圈受到安培力與運(yùn)動(dòng)方向相反C.若線圈由北向南沿水平地面通過恒定電流上方,感應(yīng)電流的方向先逆時(shí)針后順時(shí)針,然后再逆時(shí)針D.若線圈由北向南沿水平地面通過恒定電流上方,檢測(cè)線圈所受安培力在水平方向的分量一直向北【解答】解:A.若線圈靜止在導(dǎo)線正上方,當(dāng)導(dǎo)線中通過正弦交流電,由對(duì)稱性可知,通過線圏的磁通量為零,變化量為零。感應(yīng)電流為零,故A錯(cuò)誤;B.若線圈在恒定電流正上方,由對(duì)稱性可知穿過線圈的磁通量為零;若線圈在恒定電流正上方由西向東運(yùn)動(dòng)時(shí),穿過線圈的磁通量始終為零,不變化,所以感應(yīng)電流為零,則安培力為零,故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)通電直導(dǎo)線周圍的磁感線分布特點(diǎn),檢測(cè)線圈自北靠近直導(dǎo)線到導(dǎo)線正上方的過程中,穿過線圈的磁場(chǎng)有向下的分量,且磁通量先增大,由楞次定律和安培定則可知,線圈中的電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向;當(dāng)線圈的邊緣越過通電直導(dǎo)線正上方后,穿過線圈向下的磁場(chǎng)減小,楞次定律和安培定則可知,線圈中的電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向;當(dāng)檢測(cè)線圈逐漸遠(yuǎn)離直導(dǎo)線的過程中,穿過線圈的磁場(chǎng)有向上的分量,磁通量先增大后減小,由楞次定律和安培定則可知,線圈中的電流方向先順時(shí)針后逆時(shí)針,故C正確;D.依據(jù)楞次定律的“來拒去留”,可知,當(dāng)檢測(cè)線圈靠近直導(dǎo)線時(shí),則阻礙其靠近,因此安培力向北,當(dāng)檢測(cè)線圈遠(yuǎn)離直導(dǎo)線時(shí),則阻礙其遠(yuǎn)離,因此安培力仍向北,故D正確。故選:CD。21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 (共 2 頁)21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)專題13.1 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律1.物理觀念:通過實(shí)驗(yàn),理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象。2.科學(xué)思維:通過實(shí)驗(yàn),掌握楞次定律3.科學(xué)探究:通過實(shí)驗(yàn),了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象,了解產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用及其對(duì)現(xiàn)代社會(huì)的影響。【知識(shí)點(diǎn)一】電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解和判斷一、磁通量1.概念:在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,與磁場(chǎng)方向垂直的面積S與B的乘積。2.公式:Φ=BS;適用條件:勻強(qiáng)磁場(chǎng);磁感線的方向與平面垂直,即B⊥S。3.單位:1 Wb=1_T·m2。5.意義:磁通量可以理解為穿過某一面積的磁感線的條數(shù)。二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象(1)當(dāng)穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化時(shí),閉合導(dǎo)體回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生,這種利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫作電磁感應(yīng).(2)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件:穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化.2.實(shí)質(zhì):產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),如果電路閉合,則有感應(yīng)電流.如果電路不閉合,則只有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)而無感應(yīng)電流.(2023 房山區(qū)二模)如圖所示,在“探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”實(shí)驗(yàn)中,正確連接好電路后,關(guān)于該實(shí)驗(yàn),下列說法不正確的是( )A.開關(guān)閉合瞬間,電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)B.開關(guān)閉合后,電路達(dá)穩(wěn)定狀態(tài),電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)C.開關(guān)閉合后,線圈A從線圈B中插入與拔出時(shí),電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)D.開關(guān)閉合后,滑動(dòng)變阻器的滑片勻速滑動(dòng),電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)(2023 湖北二模)興趣小組利用多匝線圈和靈敏電流計(jì)制作了一個(gè)簡(jiǎn)易的電流探測(cè)儀,用于檢測(cè)埋在地下的通電導(dǎo)線,如圖(a)所示。地面表層有兩根有絕緣皮包裹的垂直長(zhǎng)導(dǎo)線AB、CD,如圖(b)所示。當(dāng)線圈水平放置沿A1B1快速移動(dòng),電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn)。當(dāng)線圈水平放置沿C1D1方向快速移動(dòng),電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)。下列說法正確的是( )A.兩根導(dǎo)線中都有電流B.兩根導(dǎo)線中都無電流C.AB中無電流,CD中有電流D.AB中有電流,CD中無電流(2023 海淀區(qū)校級(jí)模擬)某同學(xué)在“探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”的實(shí)驗(yàn)中,將直流電源、滑動(dòng)變阻器、線圈A(有鐵芯)、線圈B、靈敏電流計(jì)及開關(guān)按圖連接成電路。在實(shí)驗(yàn)中,該同學(xué)發(fā)現(xiàn)開關(guān)閉合的瞬間,靈敏電流計(jì)的指針向左偏。由此可以判斷,在保持開關(guān)閉合的狀態(tài)下,下列說法錯(cuò)誤的是( )A.當(dāng)線圈A中的鐵芯拔出時(shí),靈敏電流計(jì)的指針向右偏B.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向M勻速滑動(dòng)時(shí),靈敏電流計(jì)的指針不偏轉(zhuǎn)C.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片減速向N端滑動(dòng)時(shí),電流計(jì)指針向左偏D.讓線圈A(有鐵芯)、線圈B處于相對(duì)靜止,它們一起向上運(yùn)動(dòng),電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn)【知識(shí)點(diǎn)二】感應(yīng)電流方向的判斷1.用楞次定律判斷(1)楞次定律中“阻礙”的含義:2.用右手定則判斷該方法只適用于切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流,注意三個(gè)要點(diǎn):(1)掌心——磁感線垂直穿入掌心;(2)拇指——指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向;(3)四指——指向感應(yīng)電流的方向.【特別提醒】判斷感應(yīng)電流方向的兩種方法方法一 用楞次定律判斷方法二 用右手定則判斷該方法適用于切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流。判斷時(shí)注意掌心、拇指、四指的方向:(1)掌心——磁感線垂直穿入;(2)拇指——指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向;(3)四指——指向感應(yīng)電流的方向。(2023 沙坪壩區(qū)校級(jí)模擬)圖甲為某同學(xué)設(shè)計(jì)的無線門鈴按鈕,其原理如圖乙所示,按下門鈴按鈕過程磁鐵靠近螺線管,松開門鈴按鈕磁鐵遠(yuǎn)離螺線管回歸原位置(當(dāng)有電流流過門鈴時(shí)則發(fā)出聲音)。下列說法正確的是( )A.松開按鈕過程,螺線管P端電勢(shì)高于Q端B.按下按鈕過程,流過門鈴的電流方向由P到QC.按住按鈕不動(dòng),門鈴會(huì)持續(xù)發(fā)出聲音D.按下和松開按鈕過程,螺線管產(chǎn)生感應(yīng)電流的大小一定相等(多選)(2023 沙坪壩區(qū)校級(jí)模擬)近幾年,許多品牌手機(jī)推出無線充電功能,最方便的應(yīng)用場(chǎng)景之一,是在家用汽車上實(shí)現(xiàn)手機(jī)無線充電。如圖所示為手機(jī)無線充電的工作原理示意圖,其主要部件為汽車充電基座內(nèi)的送電線圈和手機(jī)中的受電線圈,若在充電基座內(nèi)的輸電線圈中通入方向由b經(jīng)線圈到a,且正在變大的電流,在手機(jī)受電線圈中接一個(gè)電阻,則( )A.受電線圈中,通過電阻的電流方向由c到dB.受電線圈中,通過電阻的電流方向由d到cC.受電線圈與送電線圈相互吸引D.受電線圈與送電線圈相互排斥(2023 茂名二模)市場(chǎng)上某款“自發(fā)電”門鈴開關(guān)的原理如圖所示。在按下門鈴按鈕過程中,夾著永磁鐵的鐵塊向下移動(dòng),改變了與“E”形鐵芯接觸的位置,使得通過線圈的磁場(chǎng)發(fā)生改變。松開門鈴按鈕后,彈簧可使之復(fù)位(與a、b連接的外電路未畫出)。由此可判斷( )A.未按下按鈕時(shí),線圈a、b兩點(diǎn)間存在電勢(shì)差B.按下按鈕過程中,線圈中感應(yīng)電流始終由b經(jīng)線圈流向aC.按鈕復(fù)位過程中,線圈中的磁通量一直減小D.按下按鈕過程與松開復(fù)位過程中,a點(diǎn)的電勢(shì)始終高于b點(diǎn)【知識(shí)點(diǎn)三】楞次定律推論的應(yīng)用內(nèi)容 例證阻礙原磁通量變化——“增反減同” 磁鐵靠近線圈,B感與B原方向相反阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)——“來拒去留”使回路面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(shì)——“增縮減擴(kuò)” P、Q是光滑固定導(dǎo)軌,a、b是可動(dòng)金屬棒,磁鐵下移,a、b靠近阻礙原電流的變化——“增反減同” 合上S,B先亮安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律的應(yīng)用對(duì)比基本現(xiàn)象 因果關(guān)系 應(yīng)用規(guī)律運(yùn)動(dòng)電荷、電流產(chǎn)生磁場(chǎng) 因電生磁 安培定則磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷、電流有作用力 因電受力 左手定則部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng) 因動(dòng)生電 右手定則閉合回路磁通量變化 因磁生電 楞次定律【方法提煉】1.左、右手定則巧區(qū)分(1)區(qū)分左手定則和右手定則的根本是抓住“因果關(guān)系”:“因電而動(dòng)”——用左手,“因動(dòng)生電”——用右手。(2)使用中左手定則和右手定則很容易混淆,為了便于記憶,可把兩個(gè)定則簡(jiǎn)單地總結(jié)為通電受力,“力”的最后一筆“丿”向左,用左手;運(yùn)動(dòng)生電,“電”的最后一筆“乚”向右,用右手。2.解題思路(1)應(yīng)用楞次定律時(shí),一般要用到安培定則來分析原來磁場(chǎng)的分布情況.(2)研究感應(yīng)電流受到的安培力,一般先用右手定則確定電流方向,再用左手定則確定安培力的方向,或者直接應(yīng)用楞次定律的推論確定.(3)“三定則、一定律”中只要是涉及力的判斷都用左手判斷,涉及“電生磁”或“磁生電”的判斷都用右手判斷,即“左力右電”.(2023 山東模擬)如圖甲所示,一長(zhǎng)直導(dǎo)線與閉合金屬線框位于同一豎直平面內(nèi),長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流i隨時(shí)間t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~t2時(shí)間內(nèi),下列說法正確的是( )A.穿過線框的磁通量一直減小B.線框中始終產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流C.線框先有收縮的趨勢(shì)后有擴(kuò)張的趨勢(shì)D.線框所受安培力的合力先向下后向上(2023 武漢模擬)如圖所示平面內(nèi),在通有圖示方向電流I的長(zhǎng)直導(dǎo)線右側(cè),固定一正方形導(dǎo)線框abcd,ab邊與直導(dǎo)線平行。調(diào)節(jié)電流I的大小,使得空間各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加,則( )A.導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流逐漸增大B.導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向C.導(dǎo)線框的bc邊受到的安培力大小恒定D.導(dǎo)線框整體受到的安培力方向水平向右(2023 靜安區(qū)二模)一種新型合金材料的磁性隨溫度升高而減弱。如圖,A為由這種合金材料制作的長(zhǎng)方體,B為位于A左側(cè)的金屬線圈。若對(duì)A加熱,則從左向右看( )A.B中一定產(chǎn)生逆時(shí)針方向電流B.B中一定產(chǎn)生順時(shí)針方向電流C.B線圈一定有收縮的趨勢(shì)D.B線圈一定有擴(kuò)張的趨勢(shì)【知識(shí)點(diǎn)四】探究影響感應(yīng)電流方向的因素(2023 豐臺(tái)區(qū)一模)如圖甲所示,某同學(xué)在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí),將一線圈兩端與電流傳感器相連,強(qiáng)磁鐵從長(zhǎng)玻璃管上端由靜止下落,電流傳感器記錄了強(qiáng)磁鐵穿過線圈過程中電流隨時(shí)間變化的圖像,t2時(shí)刻電流為0,如圖乙所示。下列說法正確的是( )A.在t2時(shí)刻,穿過線圈的磁通量的變化率為0B.在t1到t2時(shí)間內(nèi),強(qiáng)磁鐵的加速度大于重力加速度C.強(qiáng)磁鐵穿過線圈的過程中,受到線圈的作用力先向上后向下D.在t1到t3的時(shí)間內(nèi),強(qiáng)磁鐵重力勢(shì)能的減少量等于其動(dòng)能的增加量(多選)(2023 重慶模擬)法拉第展示人類歷史上第一臺(tái)直流發(fā)電機(jī)——法拉第圓盤發(fā)電機(jī),結(jié)構(gòu)示意圖如圖甲所示,圓盤所處的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B;如圖乙所示是安裝了汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)的輪速傳感器示意圖,鐵質(zhì)齒輪P與車輪同步轉(zhuǎn)動(dòng),它的右側(cè)有一個(gè)繞著線圈的磁鐵,當(dāng)輪齒在接近和離開磁鐵時(shí),線圈中出現(xiàn)感應(yīng)電流。下列說法正確的是( )A.對(duì)甲圖,若圓盤不動(dòng),磁體轉(zhuǎn)動(dòng)(磁感線與盤面垂直),電流表的指針不會(huì)偏轉(zhuǎn)B.對(duì)甲圖,當(dāng)圓盤的角速度為ω,邊緣的線速度為v,則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為C.對(duì)乙圖,穿過線圈的磁通量會(huì)發(fā)生變化,則此裝置是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象來測(cè)量車輪轉(zhuǎn)速的D.對(duì)乙圖,同樣初速度的同一輛汽車,安裝了ABS的剎車距離小,不易發(fā)生側(cè)滑(2023 閔行區(qū)二模)如圖(a)所示是“研究磁通量變化時(shí)感應(yīng)電流的方向”所用的實(shí)驗(yàn)器材。(1)實(shí)驗(yàn)中使用圖(b)的目的是 查明靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與流入電流方向的關(guān)系 。(2)本實(shí)驗(yàn)須記錄:引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向、磁通量的變化、感應(yīng)電流的方向。這種實(shí)驗(yàn)方案采用了 歸納總結(jié) (選填“假設(shè)推理”或“歸納總結(jié)”)物理思想方法。(3)根據(jù)圖(c)中所示的信息,試畫出圖(c)中感應(yīng)線圈的繞線方向。(4)本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是: 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量變化 。(2023 海南)汽車測(cè)速利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,汽車可簡(jiǎn)化為一個(gè)矩形線圈abcd,埋在地下的線圈分別為1、2,通上順時(shí)針(俯視)方向電流,當(dāng)汽車經(jīng)過線圈時(shí)( ) A.線圈1、2產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向上B.汽車進(jìn)入線圈1過程產(chǎn)生感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcdC.汽車離開線圈1過程產(chǎn)生感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcdD.汽車進(jìn)入線圈2過程受到的安培力方向與速度方向相同(2022 浙江)如圖所示,將一通電螺線管豎直放置,螺線管內(nèi)部形成方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=kt的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在內(nèi)部用絕緣輕繩懸掛一與螺線管共軸的金屬薄圓管,其電阻率為ρ、高度為h、半徑為r、厚度為d(d r),則( )A.從上向下看,圓管中的感應(yīng)電流為逆時(shí)針方向B.圓管的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為C.圓管的熱功率大小為D.輕繩對(duì)圓管的拉力隨時(shí)間減小(2021 重慶)某眼動(dòng)儀可以根據(jù)其微型線圈在磁場(chǎng)中隨眼球運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的電流來追蹤眼球的運(yùn)動(dòng)。若該眼動(dòng)儀線圈面積為S,匝數(shù)為N,處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線圈平面最初平行于磁場(chǎng),經(jīng)過時(shí)間t后線圈平面逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)至與磁場(chǎng)夾角為θ處,則在這段時(shí)間內(nèi),線圈中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和感應(yīng)電流的方向(從左往右看)為( )A.,逆時(shí)針 B.,逆時(shí)針C.,順時(shí)針 D.順時(shí)針(2020 江蘇)如圖所示,兩勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1和B2大小相等、方向相反。金屬圓環(huán)的直徑與兩磁場(chǎng)的邊界重合。下列變化會(huì)在環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針方向感應(yīng)電流的是( )A.同時(shí)增大B1減小B2B.同時(shí)減小B1增大B2C.同時(shí)以相同的變化率增大B1和B2D.同時(shí)以相同的變化率減小B1和B2(2020 新課標(biāo)Ⅲ)如圖,水平放置的圓柱形光滑玻璃棒左邊繞有一線圈,右邊套有一金屬圓環(huán)。圓環(huán)初始時(shí)靜止。將圖中開關(guān)S由斷開狀態(tài)撥至連接狀態(tài),電路接通的瞬間,可觀察到( )A.撥至M端或N端,圓環(huán)都向左運(yùn)動(dòng)B.撥至M端或N端,圓環(huán)都向右運(yùn)動(dòng)C.撥至M端時(shí)圓環(huán)向左運(yùn)動(dòng),撥至N端時(shí)向右運(yùn)動(dòng)D.撥至M端時(shí)圓環(huán)向右運(yùn)動(dòng),撥至N端時(shí)向左運(yùn)動(dòng)(2020 浙江)如圖所示,在光滑絕緣水平面上,兩條固定的相互垂直彼此絕緣的導(dǎo)線通以大小相同的電流I.在角平分線上,對(duì)稱放置四個(gè)相同的正方形金屬框。當(dāng)電流在相同時(shí)間間隔內(nèi)增加相同量,則( )A.1、3線圈靜止不動(dòng),2、4線圈沿著對(duì)角線向內(nèi)運(yùn)動(dòng)B.1、3線圈靜止不動(dòng),2、4線圈沿著對(duì)角線向外運(yùn)動(dòng)C.2、4線圈靜止不動(dòng),1、3線圈沿著對(duì)角線向內(nèi)運(yùn)動(dòng)D.2、4線圈靜止不動(dòng),1、3線圈沿著對(duì)角線向外運(yùn)動(dòng)(多選)(2023 青羊區(qū)校級(jí)模擬)某高中科研興趣小組利用學(xué)過的知識(shí)制造了一臺(tái)電磁炮,其原理示意圖如圖甲所示,高壓直流電源電動(dòng)勢(shì)為E,大電容器的電容為C。線圈套在中空的塑料管上,管內(nèi)光滑,將直徑略小于管的內(nèi)徑的金屬小球靜置于管口附近。首先將開關(guān)S接1,使電容器完全充電,然后立即將開關(guān)S轉(zhuǎn)接2,此后電容器放電,通過線圈的電流隨時(shí)間的變化如圖乙所示,金屬小球在0~t1時(shí)間內(nèi)被加速發(fā)射出去,t1時(shí)刻剛好運(yùn)動(dòng)到管口。下列關(guān)于該電磁炮的說法正確的是( )A.在0~t1時(shí)間內(nèi),小球中產(chǎn)生的渦流從左向右看是逆時(shí)針方向的B.小球在塑料管中做勻變速直線運(yùn)動(dòng)C.在t1時(shí)刻,小球受到的線圈磁場(chǎng)對(duì)它的作用力為零D.在0~t1時(shí)間內(nèi),電容器儲(chǔ)存的電能全部轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能(多選)(2023 凱里市校級(jí)模擬)如圖所示,一平行光滑金屬導(dǎo)軌水平置于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)軌電阻不計(jì),與大螺線管M相接,在M螺線管內(nèi)同軸放置一絕緣圓盤N,N的邊緣固定著許多帶負(fù)電的小球(每個(gè)小球都可視為一點(diǎn)電荷),且圓盤N可繞軸心在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)導(dǎo)體棒ab運(yùn)動(dòng)時(shí),圓盤N能沿箭頭方向逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),則導(dǎo)體棒ab的運(yùn)動(dòng)情況是( )A.導(dǎo)體棒ab向右做勻速運(yùn)動(dòng)B.導(dǎo)體棒ab向右做加速運(yùn)動(dòng)C.導(dǎo)體棒ab向左做加速運(yùn)動(dòng)D.導(dǎo)體棒ab向左做減速運(yùn)動(dòng)(多選)(2023 石家莊一模)一半徑為R的金屬圓環(huán)固定在螺線管內(nèi)的正中央,圓環(huán)中心軸線與螺線管中心軸線重合,其示意圖如圖甲所示。現(xiàn)給螺線管通如圖乙所示的正弦交流電,圖甲所示電流方向?yàn)檎较颉R阎菥€管內(nèi)部激發(fā)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B正比于所通電流大小,即B=ki,下列說法正確的是( )A.t1時(shí)刻圓環(huán)有收縮的趨勢(shì)B.若t1時(shí)刻圓環(huán)中感應(yīng)電流為I,則該時(shí)刻圓環(huán)所受安培力大小為2πki1IRC.t2時(shí)刻圓環(huán)中產(chǎn)生的電流從左往右看為順時(shí)針方向且圓環(huán)受到向右的安培力D.t3~t4時(shí)間內(nèi)圓環(huán)消耗的電功率不斷減小(多選)(2023 湖北模擬)某新能源汽車制動(dòng)時(shí)回收汽車的動(dòng)能。汽車制動(dòng)時(shí)車輪帶著線圈在輻向磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng),如圖(a)所示,其截面圖如圖(b)所示。已知線圈的匝數(shù)為N,AB的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1,BC的長(zhǎng)度為L(zhǎng)2,線圈切割處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。當(dāng)線圈從水平位置逆時(shí)針轉(zhuǎn)30°時(shí),線圈的角速度為ω,電流為I,則下列說法正確的是( )A.感應(yīng)電流的方向?yàn)镈CBAB.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為NBL1L2ωC.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為ωD.AB受到的安培力豎直向上,大小為NBIL1(多選)(2023 白云區(qū)校級(jí)模擬)城市施工時(shí),為了避免挖到鋪設(shè)在地下的電線,需要在施工前用檢測(cè)線圈檢測(cè)地底是否鋪設(shè)導(dǎo)線。若地下有一條沿著東西方向的水平直導(dǎo)線,導(dǎo)線中通過電流。現(xiàn)用一閉合的檢測(cè)線圈來檢測(cè),俯視檢測(cè)線圈,下列說法正確的是( )A.若線圈靜止在導(dǎo)線正上方,當(dāng)導(dǎo)線中通過正弦交流電,線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流B.若線圈在恒定電流正上方由西向東運(yùn)動(dòng),檢測(cè)線圈受到安培力與運(yùn)動(dòng)方向相反C.若線圈由北向南沿水平地面通過恒定電流上方,感應(yīng)電流的方向先逆時(shí)針后順時(shí)針,然后再逆時(shí)針D.若線圈由北向南沿水平地面通過恒定電流上方,檢測(cè)線圈所受安培力在水平方向的分量一直向北21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 (共 2 頁)21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com) 展開更多...... 收起↑ 資源列表 專題13.1 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律(原卷版).docx 專題13.1 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律(解析版).docx 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫