考向20 电磁感应定律-备战2022年高考物理一轮复习考点微专题

考向19 电磁感应定律-备战2022年高考一轮复习考点微专题 解决目标及考点: 1.感应电流的有无、方向 2.楞次定律推论 3.感应、楞次、受力运动 4.电动势的计算 【例题1】置于匀强磁场中的金属圆盘中央和边缘各引出一根导线，与套在铁芯上部的线圈A相连.套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平光滑导轨上，如图16所示.导轨上有一根金属棒ab静止处在垂直于纸面向外的匀强磁场中.下列说法正确的是(　　) A.圆盘顺时针加速转动时，ab棒将向右运动 B.圆盘顺时针匀速转动时，ab棒将向右运动 C.圆盘顺时针减速转动时，ab棒将向右运动 D.圆盘逆时针加速转动时，ab棒将向左运动 【答案】C 【例题2】(多选)法拉第圆盘发电机的示意图如图6所示.铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触.圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中.圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是(　　) A.若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定 B.若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动 C.若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化 D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍 【答案】AB 【解析】将圆盘看成无数幅条组成，它们都在切割磁感线从而产生感应电动势和感应电流，则当圆盘顺时针(俯视)转动时，根据右手定则可知圆盘上感应电流从边缘流向中心，流过电阻的电流方向从a到b，B对；由法拉第电磁感应定律得感应电动势E＝BL知，当ω变为原来的2倍时，P变为原来的4倍，D错.，ω恒定时，I大小恒定，ω大小变化时，I大小变化，方向不变，故A对，C错；由P＝I2R＝BL2ω，I＝＝ 一、电磁感应现象 1.定义：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中有感应电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应. 2.条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化。Φ变化的方式有多种，如导体切割磁感线、闭合线圈的B变化、闭合线圈的S变化等。 3.注意 当闭合导体回路的磁通量发生变化的时候，导体就产生感应电动势。如果电路闭合，则有感应电流.如果电路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流。并不是磁通量变化就有感应电流。 二、感应电流方向的判定 1.楞次定律 (1)内容：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)适用范围：一切电磁感应现象. 辅助理解：这里涉及两个磁场。一个是导体外在磁场1，另一个是导体自身产生的磁场2。楞次定律的内容可以理解为因磁场1的变化，导致磁场2的产生，而磁场2永远是“阻碍”磁场1的“变化”的。 2.右手定则 (1)内容：如图2，伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直并且都与手掌在同一平面内：让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向. (2)适用情况：导线切割磁感线产生感应电流. 楞次定律的判断跟右手定则的判断是相同的，只是对于不同的情况，使用的便利性不同而已。 对于导体而言，用右手定则更方便；对于闭合线圈，则是用楞次定律更方便。 三、法拉第电磁感应定律 1.法拉第电磁感应定律 (1)内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比. (2)公式：E＝n，其中n为线圈匝数. (3)感应电流与感应电动势的关系：遵循闭合电路的欧姆定律，即I＝. (4)说明：①当ΔΦ仅由B的变化引起时，则E＝n是Φ－t图象上某点切线的斜率..②磁通量的变化率≠n；当ΔΦ由B、S的变化同时引起时，则E＝n；当ΔΦ仅由S的变化引起时，则E＝n E＝n这个式子一般用于求线圈产生的电动势。此时线圈相当于整个电路的“电源”。 2.导体切割磁感线时的感应电动势 (1)导体垂直切割磁感线时，感应电动势可用E＝Blv求出，式中l为导体切割磁感线的有效长度； 有效长度：导体与v垂直方向上的投影长度。图中有效长度分别为： 甲， ； 乙，沿v1方向运动时为 ，沿v2方向运动时为0； 丙，沿v1方向运动时为 ，沿v2方向运动时为0，沿v3方向运动时为R。 (2)导体棒在磁场中转动时，导体棒以端点为轴，在匀强磁场中垂直于磁感线方向匀速转动产生感应电动势E＝Bllω).Bl2ω(平均速度等于中点位置的线速度＝ 考点: 感应电流的有无、方向 【例题3】(多选)如图所示，水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线，以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系.四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称放置，两直导线中的电流大小与变化情况完全相同，电流方向如图中所示，当两直导线中的电流都增大时，四个线圈a、b、c、d中感应电流的情况是(　　) A.线圈a中有感应电流 B.线圈b中有感应电流 C.线圈c中无感应电流 D.线圈d中无感应电流 【