2022届新高考物理人教版一轮复习学案：10-1 电磁感应现象　楞次定律 WORD版含解析.docx

1、第1讲电磁感应现象楞次定律知识点一磁通量1定义：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向_的面积S与B的乘积(如图所示)2公式：_.3单位：1 Wb_.4标矢性：磁通量是_(选填“标量”或“矢量”)，但有正负知识点二电磁感应现象1电磁感应现象：当穿过闭合回路的_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产生感应电流的条件(1)电路_(2)_发生变化3实质：磁通量发生变化时，电路中产生感应电动势，如果电路闭合，则有_；如果电路不闭合，则只有_，而无感应电流知识点三楞次定律1楞次定律(1)内容：感应电流的磁场总要_引起感应电流的_的变化(2)适用范围：适用于一切回路中_变化的情况2右

2、手定则(1)使用方法让磁感线穿入_使大拇指指向_的方向其余四指指向_的方向(2)适用范围：适用于部分导体_磁感线的情况思考辨析(1)线框不闭合时，即使穿过线框的磁通量发生变化，线框中也没有感应电流产生()(2)当导体切割磁感线时，一定会产生感应电动势()(3)由楞次定律知，感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反()教材改编人教版选修32P13T3改编如图所示，CDEF是金属框，框内存在着垂直纸面向里的匀强磁场当导体AB向右移动时，金属框中CD、EF边的感应电流的方向为()ACD，EFBDC，EFCCD，FEDDC，FE考点一电磁感应现象的理解和判断自主演练判断产生感应电流的思路多维练透

3、1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1和2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A与B，则有()A12AB B12ABC12AB D无法比较2人教选修32改编如图所示的各图所描述的物理情境中，没有产生感应电流的是()3(多选)如图所示，矩形闭合线圈abcd竖直放置，OO是它的对称轴，通电直导线AB与OO平行若要在线圈中产生感应电流，可行的做法是()AAB中电流I逐渐增大BAB中电流I先增大后减小C以AB为轴，线圈绕AB顺时针转90D线圈绕OO轴逆时针

4、转动90(俯视)4现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所示连接，下列说法中正确的是()A开关闭合后，线圈A插入或拔出线圈B都会引起电流计指针偏转B线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转C开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度D开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转考点二楞次定律的理解与应用师生共研题型1|对楞次定律的理解例1 2019全国卷，14楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现？()A电阻定律B库仑定律C欧姆定律 D能量守恒定律题型2|用楞次定律判断感应电流的方向利用楞

5、次定律判断感应电流的方向“四步走”例22021北京西城区一模在探究影响感应电流方向的因素实验中，用灵敏电流计和线圈组成闭合回路，通过“插入”和“拔出”磁铁，使线圈中产生感应电流，记录实验过程中的相关信息，就可以分析得出感应电流方向遵循的规律如图所示为某同学的部分实验记录，在图甲中，电流计指针向左偏转以下说法正确的是()A在图乙所示实验过程中，电流计指针应该向左偏转B在图丙所示实验过程中，电流计指针应该向左偏转C这组实验可以说明，感应电流的磁场方向与线圈的绕向有关D这组实验可以说明，感应电流的磁场方向与磁铁的磁场方向有关题型3|由右手定则判断感应电流的方向该方法只适用于切割磁感线产生的感应电流，

6、注意三个要点：掌心磁感线垂直穿入；拇指指向导体运动的方向；四指指向感应电流的方向例3 2021黄山模拟两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，在导轨上与导轨接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法中正确的是()A导体棒CD内有电流通过，方向是DCB导体棒CD内有电流通过，方向是CDC磁场对导体棒CD的作用力向左D磁场对导体棒AB的作用力向右练12020江苏卷，3如图所示，两匀强磁场的磁感应强度B1和B2大小相等、方向相反金属圆环的直径与两磁场的边界重合下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是()A同时增大B1减小B2B同时减小B1增大B2C

7、同时以相同的变化率增大B1和B2D同时以相同的变化率减小B1和B2练22021上海浦东新区模拟如图所示，长直导线中通有向右的电流I，线圈与直导线垂直放置于其正下方，线圈中心轴线与直导线重合，线圈直径与直导线重合，线圈与直导线共面放置于其正下方在电流I均匀增大的过程中()A从左向右看，线圈中产生顺时针方向的电流B从左向右看，线圈中产生逆时针方向的电流C正视线圈中产生逆时针方向的电流D正视线圈中产生逆时针方向的电流练3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

8、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()APQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向BPQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向CPQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向DPQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向考点三楞次定律的推广应用多维探究题型1阻碍原磁通量的变化增反减同例4 如图所示，在水平放置的螺线管的中央，放着一个可绕水平轴OO自由转动的闭合线圈abcd，轴OO与螺线管的轴线垂直，ab边在OO轴的左上方，闭合K的瞬间，关于线圈的运动情况，下列说法正确的是()A不转动Bab边向左转动Cab边向右转动D转动的方向与螺线管中的电流方向有关题型2|阻碍相

9、对运动“来拒去留”例5 如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁如果在磁铁下端的水平桌面上放一个固定的闭合线圈，并使磁铁上下振动磁铁在向下运动的过程中，下列说法正确的是()A线圈给磁铁的磁场力始终向上B线圈给磁铁的磁场力先向上再向下C线圈给磁铁的磁场力始终向下D线圈给磁铁的磁场力先向下再向上题型3使回路面积有扩大或缩小的趋势“增缩减扩”例6 (多选)如图甲所示，在一螺线管内部中点处放置一小铜环；如图乙所示，在一螺线管外部放置一大铜环，闭合开关的瞬间，下列说法正确的是()A从左往右看，两个铜环中都有沿顺时针方向的感应电流B从左往右看，小铜环中有顺时针方向的感应电流，大铜环中有逆时针方向的感应电流

10、C两个铜环都有收缩的趋势D小铜环有收缩的趋势，大铜环有扩张的趋势练42020全国卷，14如图，水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈，右边套有一金属圆环圆环初始时静止将图中开关S由断开状态拨至连接状态，电路接通的瞬间，可观察到()A拨至M端或N端，圆环都向左运动B拨至M端或N端，圆环都向右运动C拨至M端时圆环向左运动，拨至N端时向右运动D拨至M端时圆环向右运动，拨至N端时向左运动练52020合肥三模(多选)如图甲所示，串联一理想交流电流表的单匝圆形闭合导线框水平放置，半径为r、电阻为R，匀强磁场穿过线框，该磁场磁感应强度B随时间t按正弦规律变化，如图乙所示，则下列说法正确的是()AtT4时线

11、框中的感应电流最大BtT2时电流表的示数为零C在T2tA.答案：B2解析：开关S闭合稳定后，穿过线圈N的磁通量保持不变，线圈N中不会产生感应电流，故A符合题意；磁铁向铝环A靠近，穿过铝环的磁通量增大，铝环中会产生感应电流，故B不符合题意；金属框中从A位置向B位置运动，穿过金属框的磁通量发生变化，金属框中会产生感应电流，故C不符合题意；铜盘在磁场中按图示方向转动，铜盘的一部分切割磁感线，回路中会产生感应电流，故D不符合题意答案：A3解析：只要AB中电流发生变化，可以是大小改变，也可以是方向改变，也可以是大小和方向同时改变，都可以使线圈的磁通量发生变化，而产生感应电流，A和B都正确；以AB为轴，线

12、圈绕AB顺时针转90的过程中，磁感应强度的大小和线圈的有效面积都没变，磁通量不变，不能产生感应电流，C错误；以OO为轴逆时针转90的过程中，线圈的有效面积发生了变化，磁通量变化，能产生感应电流，D正确答案：ABD4解析：开关闭合后，线圈A插入或拔出线圈B都会引起穿过线圈B的磁通量的变化，从而使电流计指针偏转，选项A正确；线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间，线圈B的磁通量会发生变化，电流计指针会偏转，选项B错误；开关闭合后，滑动变阻器的滑片P无论匀速滑动还是加速滑动，都会导致线圈A的电流变化，使线圈B的磁通量变化，电流计指针都会发生偏转，选项C、D错误答案：A例1解析：楞次定律的本质是感

13、应磁场中能量的转化，是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体体现，故选项D正确答案：D例2解析：本题考查电磁感应实验及判断感应电流的方向如题图甲所示，当磁铁的N极向下运动时，根据楞次定律可知，感应电流的磁场的方向向上，由安培定则可知，感应电流从下向上流过电流计，电流表指针向左偏转，可知电流计指针偏转方向与电流方向间的关系：电流从下向上流过电流计，电流计指针向左偏转，电流从上向下流过电流计，电流计指针向右偏转；在题图乙所示实验过程中，磁铁的S极向下运动时，穿过螺线管向上的磁通量增大，根据楞次定律可知，感应电流的磁场的方向向下，由安培定则可知，感应电流从上向下流过电流计，则电流计指针应该向右偏转，故A

14、错误；在题图丙所示实验过程中，磁铁的N极向上运动时，穿过螺线管向下的磁通量减小，根据楞次定律可知，感应电流的磁场的方向向下，由安培定则可知，感应电流从上向下流过电流计，电流计指针应该向右偏转，故B错误；同理可知，题图丁中，穿过螺线管向上的磁通量减小，根据楞次定律可知，感应电流的磁场的方向向上，由安培定则可知，感应电流从下向上流过电流计，电流计指针应该向左偏转，所以这组实验可以说明，感应电流的磁场方向与磁铁的磁场方向、磁铁运动的方向有关，而实验中线圈的绕向一致，所以不能探究感应电流的磁场方向与线圈的绕向的关系，故C错误，D正确答案：D例3解析：两个导体棒与两根金属导轨构成闭合回路，当AB向右运动

15、时，由右手定则判定导体棒AB中感应电流的方向是BA，则导体棒CD中的电流方向为CD，选项A错误、选项B正确；再根据左手定则，判定导体棒CD受到的磁场力向右、导体棒AB受到的磁场力向左，选项C、D错误答案：B练1解析：当同时增大B1减小B2时，通过金属圆环的总磁通量增加，且方向垂直纸面向里，根据楞次定律知，感应电流产生的磁场方向应为垂直纸面向外，根据右手螺旋定则知，此时金属圆环中产生逆时针方向的感应电流，A项错误；同理当同时减小B1增大B2时，金属圆环中产生顺时针方向的感应电流，B项正确；当同时以相同的变化率增大或减小B1和B2时，金属圆环中的总磁通量没有变化，仍然为0，金属圆环中无感应电流产生

16、，C、D项均错误答案：B练2解析：本题考查楞次定律的应用穿过线圈的磁通量始终为零，则在电流I均匀增大的过程中，线圈中无感应电流产生，A、B、C错误；在电流I均匀增大的过程中，穿过线圈的磁通量向里增加，根据楞次定律可知，正视线圈中产生逆时针方向的电流，D正确答案：D练3解析：金属杆PQ突然向右运动，由右手定则可知，PQRS中有沿逆时针方向的感应电流，穿过圆环形金属线框T中的磁通量减小，由楞次定律可知，T中有沿顺时针方向的感应电流，故选项D正确A、B、C错误答案：D例4解析：闭合K的瞬间，通过闭合线圈abcd的磁通量增大，根据楞次定律，线圈ab边向左转动，转动的方向与螺线管中的电流方向无关，选项B

17、正确答案：B例5解析：本题考查楞次定律在受力问题中的应用根据楞次定律的“来拒去留”可知，磁铁向闭合线圈靠近，线圈给磁铁的磁场力始终向上，选项A正确答案：A例6解析：题图甲中通过小铜环的是螺线管内部的部分磁感线，题图乙中通过大铜环的是螺线管内部的所有磁感线与螺线管外部的部分磁感线的差值闭合开关瞬间，穿过两铜环的磁通量均向左增大，根据楞次定律，则铜环中的感应电流的磁场的方向向右，从左往右看，铜环中感应电流沿顺时针方向，选项A正确、选项B错误；闭合开关的瞬间，穿过铜环的磁通量向左增大，根据增缩减扩可知，题图甲中小铜环有收缩的趋势，题图乙中大铜环有扩张的趋势，选项C错误、选项D正确答案：AD练4解析：

18、左侧线圈通电后相当于条形磁铁，形成的磁场相当于条形磁铁的磁场，将图中开关闭合时，线圈及金属圆环内磁场由0开始增加，根据楞次定律可知，金属圆环将向磁场弱的方向移动，即向右移动圆环移动方向与开关拨至M或拨至N无关故选B项答案：B练5解析：由Bt图线切线斜率知，t14T时B的变化率最小，线框面积不变，则通过线框的磁通量变化率最小，线框中的感应电流最小，选项A错误；由Bt图线切线斜率知，t12T时B的变化率最大，线框面积不变，则通过线框的磁通量变化率最大，线框中的感应电流最大，选项B错误；在12Tt34T内，磁感应强度不断增强，根据楞次定律的增缩减扩规律，可知线框有收缩趋势，选项C正确；线框中产生的感

19、应电动势最大值为EmaxB0r22TB0r2，那么感应电动势的有效值为E2TB0r2，依据焦耳定律，有0T时间内闭合线框上产生的热量QE2RT24r4B02 TR，选项D正确答案：CD思维拓展典例1解析：根据安培定则，开关闭合时铁芯上产生水平向右的磁场A对：开关闭合后的瞬间，根据楞次定律，直导线上将产生由南向北的电流，根据安培定则，直导线上方的磁场垂直纸面向里，故小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动B、C错：开关闭合并保持一段时间后，直导线上没有感应电流，故小磁针的N极指北D对：开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，根据楞次定律，直导线上将产生由北向南的电流，这时直导线上方的磁场垂直纸面向外，

20、故小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动答案：AD典例2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MN 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中磁场方向向上减弱 安培定则 PQ中电流方向为QP且减小 右手定则 向右减速运动；若L2中磁场方向向下增强 安培定则 PQ中电流方向为PQ且增大 右手定则 向左加速运动答案：BC练解析：ab棒向右切割磁感线，根据右手定则可知，感应电流方向由b到a，则cd中电流由c到d，再根据左手定则可知，cd棒受力向右；右侧装置的运动属于通电导线在磁场中受力运动，故相当于电动机，故A项正确，B、C、D三项错误答案：A