内容正文:
考点48 电磁感应现象 楞次定律
(核心考点精讲精练)
1. 5年真题考点分布
电磁感应现象 楞次定律
2023·北京卷·T9
2023·海南卷·T6
2022·北京卷·T11
2021·辽宁卷·T9
2020·全国卷Ⅲ·T14
2020·江苏卷·T3
2019·全国卷Ⅲ·T14
2018·全国卷Ⅰ·T19
2. 命题规律及备考策略
【命题规律】近几年高考主要考查:应用安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律解决实际问题
【备考策略】
1.知道电磁感应现象的产生条件并会分析解决实际问题.
2.会根据楞次定律判断感应电流的方向,会应用楞次定律的推论分析问题.
3.能够综合应用安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律解决实际问题.
【命题预测】
楞次定律的推论、“三定则、一定律”的综合问题是高频考点
考向1 电磁感应现象及感应电流方向的判断
1.感应电流能否产生的判断
2.磁通量变化的常见情况
变化情况
举例
磁通量变化量
磁感应强度变化
永磁体靠近或远离线圈、电磁铁(螺线管)内电流发生变化
ΔΦ=ΔB·S
有效面积变化
有磁感线穿过的回路面积变化
闭合线圈的部分导线做切割磁感线运动,如图
ΔΦ=B·ΔS
回路平面与磁场夹角变化
线圈在磁场中转动,如图
磁感应强度和有效面积同时变化
弹性线圈在向外拉的过程中,如图
ΔΦ=Φ2-Φ1
【特别提醒】
1.判断产生感应电流的两种方法
(1)闭合电路的一部分导体切割磁感线,产生感应电流。
(2)穿过闭合导体回路的磁通量发生变化,产生感应电流。
2.判断感应电流方向的两种方法
方法一 用楞次定律判断
方法二 用右手定则判断
该方法适用于导体切割磁感线产生的感应电流。判断时注意掌心、拇指、四指的方向:
(1)掌心——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。
(多选)(2022·广东·高考真题)如图所示,水平地面(平面)下有一根平行于y轴且通有恒定电流I的长直导线。P、M和N为地面上的三点,P点位于导线正上方,平行于y轴,平行于x轴。一闭合的圆形金属线圈,圆心在P点,可沿不同方向以相同的速率做匀速直线运动,运动过程中线圈平面始终与地面平行。下列说法正确的有( )
A.N点与M点的磁感应强度大小相等,方向相同
B.线圈沿PN方向运动时,穿过线圈的磁通量不变
C.线圈从P点开始竖直向上运动时,线圈中无感应电流
D.线圈从P到M过程的感应电动势与从P到N过程的感应电动势相等
(2022·浙江·统考高考真题)如图所示,将一通电螺线管竖直放置,螺线管内部形成方向竖直向上、磁感应强度大小B=kt的匀强磁场,在内部用绝缘轻绳悬挂一与螺线管共轴的金属薄圆管,其电阻率为、高度为h、半径为r、厚度为d(d≪r),则( )
A.从上向下看,圆管中的感应电流为逆时针方向
B.圆管的感应电动势大小为
C.圆管的热功率大小为
D.轻绳对圆管的拉力随时间减小
考向2 楞次定律推论的应用
1、楞次定律中“阻碍”的含义:
2、应用楞次定律的思路:
3、楞次定律的推论
内容
例证
增反减同
磁体靠近线圈,B感与B原方向相反
当I1增大时,环B中的感应电流方向与I1相反;当I1减小时,环B中的感应电流方向与I1相同
来拒去留
磁体靠近,是斥力 磁体远离,是引力
阻碍磁体与圆环相对运动
增缩减扩(适用于单向磁场)
P、Q是光滑固定导轨,a、b是可动金属棒,磁体下移上移,a、b靠近远离,使回路面积有缩小扩大的趋势
增离减靠
当开关S闭合时,左环向左摆动、右环向右摆动,远离通电线圈
通过远离和靠近阻碍磁通量的变化
说明
以上情况“殊途同归”,实质上都是以不同的方式阻碍磁通量的变化
【特别提醒】
电磁感应现象中的两个磁场和一个电流
(1)原磁场:引起电磁感应现象的磁场。做题时需要首先明确原磁场分布特点(大小、方向)以及穿过闭合回路的磁场变化情况。
(2)感应电流磁场:感应电流产生的磁场,阻碍原磁场的磁通量变化,根据“增反减同”可以判断出感应电流产生的磁场方向。
(3)感应电流:在确定感应电流产生的磁场方向后,再由安培定则判断感应电流的方向。
(2023·北京·统考高考真题)如图所示,光滑水平面上的正方形导线框,以某一初速度进入竖直向下的匀强磁场并最终完全穿出。线框的边长小于磁场宽度。下列说法正确的是( )
A.线框进磁场的过程中电流方向为顺时针方向
B.线框出磁场的过程中做匀减速直线运动
C.线框在进和出的两过程中产生的焦耳热相等
D.线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量相等
(2023秋·黑龙江鸡西·高三校考开学考试)如图所示,圆环形导体线圈a平放在水平桌面上,在a的正