2023届高考物理二轮复习讲义：电路与电磁感应——楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用

楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用

本专题主要讲解楞次定律和法拉第电磁感应定律的理解及基本应用，高考中主要侧重于考查法拉第电磁感应定律的理解与应用，经常以选择题或计算题的形式命题考查，试题注重基础性与综合性。备考中应重视在应用中深化对相关概念、核心规律的理解，让学生掌握典型问题的解决方法的同时，深化理解，夯实双基。

 楞次定律的应用

一长直导线与闭合金属线框位于同一竖直平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图所示（以竖直向上为电流的正方向），则在0～T时间内，下列说法正确的是（　　）

A．0～时间内，金属线框受安培力的合力方向向左

B．～时间内，金属线框中产生顺时针方向的感应电流

C．～T时间内，金属线框有收缩的趋势D．0～T时间内，长直导线中电流的有效值为i0

1.如图，水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈，右边套有一金属圆环，圆环初始时静止。将图中开关S由断开状态拨至连接状态，电路接通的瞬间，可观察到（    ）

A．拨至M端或N端，圆环都向左运动B．拨至M端或N端，圆环都向右运动

C．拨至M端时圆环向左运动，拨至N端时向右运动

D．拨至M端时圆环向右运动，拨至N端时向左运动

2.(多选)航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的。电磁驱动原理如图所示,当固定线圈上突然通过直流电流时,线圈端点的金属环被弹射出去。现在固定线圈左侧同一位置,先后放有分别用横截面积相等的铜和铝导线制成形状、大小相同的两个闭合环,且电阻率ρ铜<ρ铝。闭合开关S的瞬间(　　)

A.从左侧看环中感应电流沿顺时针方向   B.铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力

C.若将环放置在线圈右方,环将向左运动   D.电池正负极调换后,金属环不能向左弹射

　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　

3.(多选)如图所示,M为水平放置的橡胶圆盘,在其外侧面均匀地带有负电荷。在M正上方用丝线悬挂一个闭合铝环N,铝环也处于水平面中,且M盘和N环的中心在同一条竖直线O1O2上。现让橡胶圆盘由静止开始绕O1O2轴按图示方向逆时针加速转动,下列说法正确的是(　　)

A.铝环N对橡胶圆盘M作用力方向竖直向下B.铝环N对橡胶圆盘M作用力方向竖直向上

C.铝环N有扩大的趋势,丝线对它的拉力增大  D.铝环N有缩小的趋势,丝线对它的拉力减小

4.(多选)现在人们可以利用无线充电板为手机充电,如图所示为充电原理图,充电板接交流电源,为充电板供电,充电板内的送电线圈可产生交变磁场,从而使手机内的受电线圈产生交变电流,再经整流电路转变成直流电后对手机电池充电。若在某段时间内,磁场垂直于受电线圈平面向上穿过线圈,其磁感应强度均匀增加。下列说法正确的是(　　)

A.c点电势高于d点电势            B.c点电势低于d点电势

C.感应电流方向由c→受电线圈→d   D.感应电流方向由d→受电线圈→c

1．应用楞次定律判断感应电流方向的方法

（1）四步法：“一原”、“二变”、“三感”、“四电流”

（2）右手定则：伸开右手，让拇指与其余四指垂直，并且与手掌在一个平面，让磁感线穿过手心，拇指指导线运动方向，四指所指方向就是感应电流方向。

2．应用楞次定律的常用推论

（1）阻碍磁通量变化、阻碍电流变化（即自感现象）——“增反减同”、“增缩减扩”、“增离减靠”。（2）阻碍相对运动——“来拒去留”。

 法拉第电磁感应定律的应用

用电阻率为ρ、横截面积为S的硬质导线，做成边长为2R的正方形导线框，垂直导线框所在平面的磁场充满其内接圆形区域。t＝0时磁感应强度的方向如图甲所示，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，则在t＝0到t＝2t0的时间内（    ）

A．t0时刻磁通量大小为4B0R2       B．导线框中产生的热量为

C．导线框中的感应电流大小为D．感应电流方向先沿顺时针方向后沿逆时针方向

1.如图甲所示，虚线MN两侧的空间均存在与纸面垂直的匀强磁场，右侧匀强磁场的方向垂直纸面向外，磁感应强度大小恒为B0，左侧匀强磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，规定垂直纸面向外为磁场的正方向。一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S0，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上，正确的是（    ）

  

A．0～t0时间内，圆环中的电流方向为逆时针方向

B．t＝t0时刻，圆环中的电流为0