内容正文:
第十章
电磁感应
全国卷五年考情分析
考查热点
年份
试题取样
命题分析
电磁感应现象
2020
Ⅱ卷·T14
命题特点:本章知识在高考中命题率很高,近几年高考命题中,选择题多于计算题。命题主要集中在楞次定律、法拉第电磁感应定律、电磁感应中的综合问题等,试题难度有大有小。
⦾五年未考重点:1.自感现象、电磁驱动和电磁阻尼;2.动量定理、动量守恒定律、能量转化与守恒在电磁感应中的应用。
楞次定律的
理解和应用
2020
Ⅲ卷·T14
2019
Ⅲ卷·T14
法拉第电磁感应定律
2019
Ⅰ卷·T20
2018
Ⅲ卷·T20
电磁感应中
的电路问题
2022
甲卷·T16
2020
Ⅲ卷·T24
2018
Ⅰ卷·T17
电磁感应的
动力学问题
2022
乙卷·T24
2021
甲卷·T21、乙卷·T25
2020
Ⅰ卷·T21
电磁感应的图像问题
2019
Ⅱ卷·T21、Ⅲ卷·T19
反电动势
2022
甲卷·T20
命题趋势:2024年对本章知识的考查可能性有以下几个方面:(1)基本规律的应用依然是考查的重点内容,如楞次定律、右手定则、左手定则等;(2)电磁感应中的电路、图像、动力学、能量问题;(3)“杆+导轨”模型、线框穿过有界磁场问题;(4)动量定理和动量守恒定律在电磁感应中的应用。
第1讲 电磁感应现象 楞次定律
基础情境落实
知识梳理·情境辨析
一、磁通量
1.磁通量。
(1)定义:磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积。
(2)公式:Φ=BS(B⊥S);单位:韦伯(Wb)。
(3)矢标性:磁通量是标量,但有正负❶。(注❶:正负号不表示方向,也不表示大小,表示磁感线从哪个面穿入)
2.磁通量的变化量:ΔΦ=Φ2-Φ1。
3.磁通量的变化率(磁通量变化的快慢):磁通量的变化量与所用时间的比值,即,与线圈的匝数无关。
二、电磁感应现象
1.电磁感应现象。
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的现象。
2.产生感应电流的条件。
(1)闭合导体回路;(2)磁通量发生变化。
三、感应电流的方向
1.楞次定律。
(1)内容:感应电流的磁场总要阻碍❷引起感应电流的磁通量的变化。(注❷:阻碍不是阻止,只是延缓了磁通量的变化过程)
(2)适用范围:一切电磁感应现象。
2.右手定则。
(1)内容: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个平面内;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。
如图是研究电磁感应现象的装置,A为带有铁芯的线圈,与电源、滑动变阻器、开关连接成串联电路。B为空心的线圈,与灵敏电流表连接在一起。
(1)在闭合或打开开关的瞬间,灵敏电流表的指针会发生偏转,说明线圈B中有感应电流产生。(√)
(2)开关闭合,滑动变阻器的滑片向C端和向D端滑动时,灵敏电流表的指针偏转方向相同。(×)
(3)线圈A从线圈B中迅速抽出和缓慢抽出相比较,灵敏电流表指针偏转情况相同。(×)
(4)不管什么方法,只要穿过线圈B的磁通量发生变化,线圈B中就会产生感应电流(电路连接完好)。(√)
(5)若只将电源的正负调换,灵敏电流表指针偏转方向与未调换时偏转方向相同。(×)
考点深度研析
核心考点·分层突破
考点1 感应电流有无及方向判断
1.判断电磁感应现象能否发生的一般流程。
2.感应电流方向判断的两种方法。
方法一:用楞次定律判断。
方法二:用右手定则判断。
该方法适用于部分导体切割磁感线。判断时注意掌心、四指、拇指的方向:
(1)掌心——磁感线穿入。
(2)拇指——指向导体运动的方向。
(3)四指——指向感应电流的方向。
【典例1】 (2020·江苏卷)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B2
B.同时减小B1增大B2
C.同时以相同的变化率增大B1和B2
D.同时以相同的变化率减小B1和B2
解析 若同时增大B1减小B2,则穿过环向里的磁通量增大,根据楞次定律,感应电流产生的磁场方向向外,由安培定则,环中产生的感应电流是逆时针方向,A项错误;同理可推出,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,C、D两项错误。
答案 B
【针对训练1】 如图所示,一个N极朝下的条形磁体竖直下落,恰能穿过水平放置的固定矩形导线框,则( )
A.磁体经过位置①时,