第十一章 第1讲 电磁感应现象 楞次定律-【导与练】2024高考物理一轮复习高中总复习第1轮复习讲义（新教材，鲁科版）

第1讲　电磁感应现象　楞次定律 一、磁通量 1.概念:在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一个与磁场方向　　　　、面积为S的平面,我们把B与S的乘积,称为穿过这个平面的磁通量。  2.公式:Φ=　　　　。  3.适用条件 (1)匀强磁场。 (2)S为垂直磁场的有效面积。 4.磁通量是　　　　(选填“标量”或“矢量”)。  5.物理意义 规定:垂直穿过单位面积的磁感线条数等于该处的磁感应强度的大小,穿过某个面的磁通量可理解为穿过该面的磁感线条数。 在匀强磁场中,面积为S的平面与垂直于B的平面间的夹角为α,S在该垂直平面上的投影为Sn(如图所示),则穿过S的磁通量为Φ=BSn=　　　　　　。  (1)当α=0°时,B与S垂直,Φ最大。 (2)当α=90°时,B与S平行,Φ=　　。  (3)当0°<α<90°时,有0<Φ<　　　。  6.磁通量变化量:ΔΦ=Φ2-Φ1。 二、电磁感应现象 1.定义:闭合回路的磁通量变化而产生电流的现象。 2.条件 (1)　　　　回路。  (2)　　　　　　变化。  特例:闭合电路的一部分导体在磁场内做　　　　　 　　　的运动。  3.实质 产生　　　　　　　　。如果电路闭合,则有感应电流。如果电路不闭合,则只有　　　　　　　　而无感应电流。  4.能量转化:发生电磁感应现象时,机械能或其他形式的能转化为　　　　。  三、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　　　　引起感应电流的　　　　　　的变化。  (2)适用范围:一切电磁感应现象。 2.右手定则 (1)内容:如图,伸开右手,让拇指与其余四指垂直,且都与手掌处于同一平面内;让　　　　　　垂直穿过手心,使拇指指向　　　　　　　　的方向,其余四指所指的方向就是　　　　　　　　的方向。  (2)适用情况:导线　　　　　　　　产生感应电流。  [教材情境] (粤教版选择性必修第二册第37页第 3题)一铝制导体圆环竖直套在一根固定的水平光滑绝缘杆ab上。 1.正误辨析 (1)图中条形磁铁靠近圆环的过程中,通过圆环的磁通量不变,但有电流产生。(　　) (2)圆环不闭合时,即使穿过圆环的磁通量发生变化,圆环中也没有感应电流产生。(　　) (3)图中条形磁铁靠近或远离圆环的过程中,圆环中两次产生的感应电流方向是相反的。(　　) (4)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。(　　) (5)感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量的变化。(　　) 2.(多选)如图,一铝制导体圆环竖直固定在水平杆ab上,当把条形磁铁的N极向左靠近圆环时,下列说法正确的是(　　) A.圆环中感应电流的方向为顺时针(从左向右看) B.圆环有向右运动的趋势 C.当把条形磁铁掉头后的S极向左靠近圆环时,圆环中感应电流的方向仍然为顺时针(从左向右看) D.圆环有收缩的趋势 考点一　电磁感应现象的理解和判断 1.判断电路中能否产生感应电流的一般流程 2.判断磁通量是否变化的方法 (1)根据公式Φ=BSsin θ(θ为B与S间的夹角)判断。 (2)根据穿过平面的磁感线的条数是否变化判断。 3.产生感应电流的三种常见情况 闭合线圈在磁场中切割磁感线就一定产生感应电流吗? [例1] [对磁通量的理解] 如图,在水平虚线MN右方存在方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。边长为L的n匝线圈垂直磁场放置,线圈左边一半在磁场外,右边一半在磁场内,此时穿过线圈平面的磁通量大小为　　　　;线圈以MN为轴顺时针旋转60°,穿过线圈平面的磁通量大小为　　　　,穿过线圈平面的磁通量变化量的大小为　　　　。  关于磁通量的注意事项 (1)磁通量虽然是标量,但有正负。其正负不代表大小,只反映磁通量是怎么穿过某一平面的,如若规定向里穿过某一平面的磁通量为正,则向外为负。在计算磁通量变化时更应注意。 (2)磁通量计算要注意“有效面积”。公式Φ=BS中的面积S指的是垂直于匀强磁场方向的面积,若所研究平面与磁场方向不垂直,应取垂直磁场方向上的投影面积,即为有效面积。 [例2] [对感应电流有无的判断] 下列各图所描述的物理情境中,没有感应电流的是(　　) 考点二　感应电流方向的判断 　　　　　 　　　　　　　　　　 1.楞次定律中“阻碍”的含义 2.判断感应电流方向的两种方法 (1)用楞次定律判断。 (2)用右手定则判断。 该方法适用于部分导体切割磁感线产生的感应电流。判断时注意手心、拇指、四指的方向: ①手心——磁感线垂直穿入; ②拇指——指向导体运动的方向; ③四指——指向感应电流的方向。 [例3] [对楞次定律的理解] 如图所示,条形磁铁用细线悬挂在O点。O点正下方固定一个水平放置的铝线圈。让磁铁在竖直面内摆动,下列说法中正确的是(　　)