第二章 电磁感应及其应用 章末总结-【高考领航】2023-2024学年高中物理选择性必修第二册同步核心辅导与测评（教科版）

章末总结 [专题一　右手定则、左手定则、安培定则和楞次定律] 1．“三定则一定律”的综合应用 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)感应电流的“效果”总是要“阻碍”引起感应电流的“原因”，常见的有阻碍原磁通量的变化——增反减同；阻碍导体的相对运动——来拒去留；改变线圈的面积来“反抗”磁通量的变化——增缩减扩；阻碍原电流的变化(自感现象)。 (3)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。 　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 解析：B　无论开关S拨至哪一端，当把电路接通一瞬间，左边线圈中的电流从无到有，电流在线圈轴线上的磁场从无到有，从而引起穿过圆环的磁通量突然增大，根据楞次定律(增反减同)，右边圆环中产生了与左边线圈中方向相反的电流，异向电流相互排斥，故选B。 [针对训练] 1．(多选)在如图所示装置中，cd杆光滑且原来静止。当ab杆做如下哪些运动时，cd杆将向右移动(导体棒切割磁感线速度越大，感应电流越大)(　　) A．向右匀速运动　　 B．向右加速运动 C．向左加速运动 D．向左减速运动 解析：BD　ab杆向右匀速运动，在ab杆中产生恒定的电流，该电流在线圈L1中产生恒定的磁场，在L2中不产生感应电流，所以cd杆不动，故A错误；ab杆向右加速运动，根据右手定则知在杆上产生增大的由a到b的电流，根据安培定则，在L1中产生方向向上且增强的磁场，该磁场向下通过L2，由楞次定律，cd杆中的电流由c到d，根据左手定则，cd杆受到向右的安培力，cd杆将向右运动，故B正确；同理可得C错误，D正确。 [专题二　法拉第电磁感应定律的应用] 感应电动势三个公式的对照 表达式 E＝n E＝BLv E＝BL2ω 情景图 研究对象 回路(不一定闭合)。 一段直导线(或等效成直导线)。 绕一端转动的导体棒。 意义 一般求平均感应电动势，当Δt→0时求的是瞬时感应电动势。 一般求瞬时感应电动势，当v为平均速度时求的是平均感应电动势。 用平均值法求瞬时感应电动势。 适用条件 所有磁场 匀强磁场 匀强磁场 　(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；在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(　　) 图(a) 图(b) A．在t＝时，金属棒受到的安培力的大小F＝ B．在t＝t0时，金属棒中电流的大小为 C．在t＝t0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：BCD　在t＝时，回路内磁感应强度变化率大小为＝，由法拉第电磁感应定律可得回路内产生的感应电动势E＝L2＝，由闭合电路欧姆定律，可得金属棒中电流I＝＝，在t＝时，B＝，金属棒受到的安培力的大小F＝BIL＝，选项A错误；在t＝t0时，回路内磁感应强度变化率大小为＝，由法拉第电磁感应定律可得回路内产生的感应电动势E＝L2＝，由闭合电路欧姆定律，可得金属棒中电流I＝＝，选项B正确；在t＝t0时，磁场方向垂直纸面向外，由楞次定律可判断出产生的感应电流方向为顺时针方向，金属棒中电流 从右向左，由左手定则可判断出金属棒受到安培力的方向竖直向上，选项C正确；在t＝3t0时，磁场方向垂直纸面向外，磁场不变化，在t＝2t0时，释放金属棒，金属棒向下做加速运动，由右手定则可判断出金属棒中电流的方向向右，选项D正确。 [针对训练] 2．如图所示，固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为l的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴OO′上，随轴以角速度ω匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和