第2章 电磁感应及其应用 章末小结与质量评价（Word教参）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理选择性必修第二册（鲁科版2019）

一、知识体系建构——理清物理观念 二、综合考法融会——强化科学思维 “三定则、一定律”的综合应用 [典例]　在一根软铁棒上绕有一组线圈，a、c是线圈的两端，b为中心抽头。把a端和b抽头分别接到两条平行金属导轨上，导轨间有匀强磁场，方向垂直于导轨所在平面并指向纸内，如图所示。金属棒PQ在外力作用下左右运动，运动过程中保持与导轨垂直，且两端与导轨始终接触良好。下面说法正确的是(　 ) A．PQ向左边减速运动的过程中，a、c的电势都比b点的电势高 B．PQ向右边减速运动的过程中，a、c的电势都比b点的电势高 C．PQ向左边匀速运动的过程中，a、c的电势都比b点的电势低 D．PQ向右边匀速运动的过程中，a、c的电势都比b点的电势低 [解析]　PQ向左边减速运动的过程中，根据右手定则可知电流方向为PQba，b点的电势比a点的电势高，A错误；PQ向右边减速运动的过程中，根据右手定则可知电流方向为QPab，a点的电势比b点的电势高；PQ向右边减速运动，ab段线圈产生的向下的磁场减弱，根据楞次定律可知，bc段线圈产生的磁场方向向下，bc段产生感应电动势，电流从c点流出，c点的电势比b点的电势高，B正确；PQ做匀速直线运动，产生恒定的电动势，bc段线圈不会产生感应电流，b、c等电势，C、D错误。 [答案]　B [融会贯通] 1．“三定则、一定律”的应用对比 名称 基本现象 因果关系 应用的定 则或定律电流的磁效应 运动电荷、电流产生磁场 因电生磁 安培定则 洛伦兹力、安培力 磁场对运动电荷、电流有作用力 因电受力 左手定则 电磁感应 部分导体做切割磁感线运动 因动生电 右手定则 闭合回路磁通量变化 因磁生电 楞次定律 2．“三定则、一定律”的应用方法 (1)弄清“因果关系”是正确应用定则、定律的关键。 (2)判断感应电流受到的安培力。 ①先用右手定则判定感应电流的方向，再用左手定则确定安培力的方向。 ②根据楞次定律的推论可知安培力阻碍相对运动。 [对点训练] 1.如图所示，水平地面上固定有两根平行的直导线，两导线正中间固定一金属圆环，导线和圆环均与地面绝缘，左边导线中通有图示方向的恒定电流，右边导线通有从零开始均匀增大、方向与左边导线中电流方向相反的电流。金属圆环中产生感应电流，两边直导线中的电流都对金属圆环有安培力作用，则(　 ) A．两安培力的合力一定向左 B．两安培力的合力一定向右 C．两安培力的合力先向左后向右 D．两安培力的合力先向右后向左 解析：选D　由安培定则可判断左边导线在金属圆环处产生的磁场向外，右边导线在金属圆环处产生的磁场是向外的增强，则金属圆环内的磁通量向外且逐渐增大，由楞次定律可知感应电流为顺时针方向；据“同向电流相吸、反向电流相斥”知，两边的直导线对金属圆环的安培力均为排斥作用，开始时右侧导线中的电流小于左侧的，所以金属圆环受到的安培力的合力向右，当右侧导线中的电流大于左侧电流时，金属圆环受到的安培力的合力向左，D正确，A、B、C错误。 2．如图甲所示，在一空心螺线管内部中间处放置一小铜环。如图乙所示，在一空心螺线管外部放置一大铜环，电路接通瞬间，下列说法正确的是(　 ) A．从左往右看，两个铜环中都有顺时针方向的感应电流 B．从左往右看，小铜环中有顺时针方向的感应电流，大铜环中有逆时针方向的感应电流 C．两个铜环都有收缩趋势 D．小铜环有扩张趋势，大铜环有收缩趋势 解析：选A　接通开关瞬间，穿过小铜环的磁通量向左增多，根据楞次定律可知，小铜环中的感应电流的磁场的方向向右，从左侧看，小铜环中的感应电流沿顺时针方向；同理也可以判断出从左向右看大铜环中也有沿顺时针方向的感应电流，故A正确，B错误。接通开关瞬间，穿过小铜环的磁通量向左增多，小铜环的面积减小能阻碍磁通量的增多，根据楞次定律可知，小铜环有收缩的趋势；由于螺线管外侧的磁场方向与螺线管内部的磁场方向相反，所以大铜环的面积增大能阻碍环内磁通量的增多，即大铜环有扩张趋势，故C、D错误。 法拉第电磁感应定律的应用 [典例]　 (多选)如图(a)所示，两根间距为L、足够长的光滑平行金属导轨竖直放置并固定，顶端接有阻值为R的电阻，垂直导轨平面存在变化规律如图(b)所示的匀强磁场，t＝0时磁场方向垂直纸面向里。在t＝0到t＝2t0的时间内，金属棒水平固定在距导轨顶端L处；t＝2t0时，释放金属棒。整个过程中金属棒与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻不计，则(　 ) A．在t＝时，金属棒受到安培力的大小为 B．在t＝t0时，金属棒中电流的大小为 C．在t＝时，金属棒受到安培力的方向竖直向上 D．在t＝3t0时，金属棒中电流的方向向右 [解析]　由题图可知在0～t0时间段内产生的感应电动势为E＝＝，根据闭合电路欧姆定律可知此时间段的