专题01 两个定律-2020-2021学年高二下学期物理期末考点大串讲（人教版）

专题01 两个定律 思维导图 知识详解 知识点一、电磁感应现象 一、磁通量 1．磁通量 （1）定义：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积S和B的乘积。 （2）公式：Φ＝BS。 （3）适用条件：①匀强磁场；②S为垂直磁场的有效面积。 （4）磁通量是标量。单位：韦伯，符号：Wb。 2．对磁通量的理解 （1）磁通量是标量，其正、负值仅表示磁感线是正向还是反向穿过线圈平面，大小与线圈的匝数无关。 （2）合磁通量求法：若某个平面内有不同方向和强弱的磁场共同存在，当计算穿过这个面的磁通量时，先规定某个方向的磁通量为正，其反方向的磁通量为负，平面内各个方向的磁通量的代数和等于这个平面内的合磁通量。 3．物理意义： （1）相当于穿过某一面积的磁感线的条数。如图所示，矩形abcd、abb′a′、a′b′cd的面积分别为S1、S2、S3，匀强磁场的磁感应强度B与平面a′b′cd垂直，则 ①通过矩形abcd的磁通量为BS1cos θ或BS3。 ②通过矩形a′b′cd的磁通量为BS3。 ③通过矩形abb′a′的磁通量为0。 （2）同一线圈平面，当它跟磁场方向垂直时，磁通量最大；当它跟磁场方向平行时，磁通量为零；当正向穿过线圈平面的磁感线条数和反向穿过的一样多时，磁通量为零。 【题1】（2019·宁夏银川一中期末）如图所示，线框面积为S，线框平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则关于穿过线框平面的磁通量，以下说法正确的是 A．若从初始位置转过180°角，磁通量的变化量为零 B．若从初始位置转过90°角，磁通量的变化量为零 C．若使线框绕OO′转过60°角，磁通量为BS D．若使线框绕OO′转过30°角，磁通量为BS 4．磁通量的变化：磁通量是标量，但有正负之分。若规定从某一方向穿过平面的磁通量为正，则反向穿过的磁通量为负，合磁通量是相反方向抵消后所剩余的净磁通量。 （1）磁通量的变化ΔΦ＝Φ2－Φ1。 （2）几种常见引起磁通量变化的情形。 ①B改变，S不变，ΔΦ＝ΔB·S。 ②B不变，S变化，ΔΦ＝B·ΔS。 ③B、S两者都变化，ΔΦ＝Φ2－Φ1，不能用ΔΦ＝ΔB·ΔS来计算。 ④B和S均不变，磁感线方向与线圈平面的夹角θ变化（二者的相对位置发生改变），则ΔΦ＝BS（sin θ2－sin θ1）。 【题2】（2019·西安市长安区一中期中）如图所示，一水平放置的N匝矩形线框面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向斜向上，与水平面成30°角，现若使矩形框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置，则此过程中磁通量的改变量的大小是 A．BS B．NBS C．NBS D．BS 【题3】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，垂直纸面向外的磁场分布在一半径为a的圆形区域内，垂直纸面向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>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开始减小到，则此过程中该线圈磁通量的变化量的大小为 A．πB（b2－a2） B．πB（b2－2a2） C．πB（b2－a2） D．πB（b2－2a2） 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变化时，电路中有感应电流产生的现象。 2．产生感应电流的两个必备条件 （1）存在闭合回路。（2）磁通量发生变化。 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．常见的产生感应电流的三种情况 （1）闭合电路中的部分导线做切割磁感线运动导致Φ变化； （2）线圈在磁场中转动导致Φ变化； （3）磁感应强度随时间或位置变化,或闭合回路变化导致Φ变化。 注意：磁通量的变化，应注意方向的变化，如某一面积为S的回路原来的感应强度垂直纸面向里，如图所示，后来磁感应强度的方向恰好与原来相反，则回路中磁通量的变化最为2BS，而不是零。 4．产生感应电动势的条件 （1）无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，回路中就有感应电动势，产生感应电动势的那部分导体相当于电源。 （2）电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合,则有感应电流,如果回路不闭合，则只能出现感应电动势，而不会形成持续的电流。我们看变化是看回路中的磁通量变化，而不是看回路外面的磁通量变化。 【题4】（2020·湖南省张家界市高二上学期期末）（多选）下列四幅图中，闭合线圈能产生感应电流的是 【题5】（2019·湖南省长沙市一中检测）在研究电磁感应现象的实验中，用导线将螺线管与灵敏电流计相连，构成闭合电路，如图所示。在下列情况中，灵敏电流计指针不发生偏转的是 A．线圈不动，将磁铁向线圈中插入 B．线圈不动，将磁铁从线圈中抽出 C．磁铁放在线圈里不动 D