专题23 电磁感应基本规律及应用-【起飞计划】2024年高考物理热点知识清单与题型讲练（全国通用）

专题23 电磁感应基本规律及应用 题型一 电磁感应现象的理解和判断 1 题型二 感应电流方向的两种判断方法 3 题型三 楞次定律的应用 6 题型四 三定则一定律的应用 9 题型一 电磁感应现象的理解和判断 1．磁通量 (1)定义：在匀强磁场中，磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积的乘积． (2)公式：Φ＝BS. 适用条件：①匀强磁场． ②S为垂直磁场的有效面积． (3)磁通量是标量(填“标量”或“矢量”)． (4)磁通量的意义： ①磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数． ②同一线圈平面，当它跟磁场方向垂直时，磁通量最大；当它跟磁场方向平行时，磁通量为零；当正向穿过线圈平面的磁感线条数和反向穿过的一样多时，磁通量为零． 2．电磁感应现象 (1)电磁感应现象：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中有感应电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应． (2)产生感应电流的条件：穿过闭合回路的磁通量发生变化． 产生感应电动势的条件：无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，线圈中就有感应电动势产生． (3)电磁感应现象中的能量转化：发生电磁感应现象时，机械能或其他形式的能转化为电能，该过程遵循能量守恒定律． [题型专练1]. （2023•成都模拟）法拉第心系“磁生电”，做了大量的实验。如图所示均是法拉第最初研究电磁感应现象的装置。图甲中法拉第用细线悬挂一根铜棒，铜棒的一端是一个圆环，铜棒的另一端连上导线，组成一个类似扭秤的装置，他把一根强磁棒的一端磁极静置于铜环内；图乙中法拉第在软铁芯上绕上线圈，将电流表与线圈组成一个回路，磁铁保持图中状态不变；图丙中法拉第把两个线圈绕到同一个铁环上，一个线圈接电源，另一个线圈接电流表，并在C处悬挂可以自由转动的小磁针，则下列说法正确的是（　　） A．图甲所示实验可产生电磁感应现象 B．图乙所示实验中电流表指针发生了偏转 C．图丙中，在开关S断开或接通的瞬间，电流表指针会偏转 D．图丙中，在开关S接通稳定之后，在线圈B的作用下，悬挂的小磁针会转动 [题型专练2]. （2023•丰台区二模）某实验小组的同学用如图所示装置研究电磁感应现象，软铁环上绕有M、N两个线圈，M线圈与电源和滑动变阻器相连，N线圈与电流表相连，闭合开关S的瞬间，观察到电流表指针向右偏转。下列说法正确的是（　　） A．闭合S后，滑片P匀速向上滑动的过程中，电流表指针不偏转 B．闭合S后，滑片P加速向上滑动的过程中，电流表指针向左偏转 C．断开S的瞬间，电流表指针不发生偏转 D．断开S的瞬间，电流表指针向右偏转 [题型专练3]. （2023•丰台区一模）如图甲所示，某同学在研究电磁感应现象时，将一线圈两端与电流传感器相连，强磁铁从长玻璃管上端由静止下落，电流传感器记录了强磁铁穿过线圈过程中电流随时间变化的图像，t2时刻电流为0，如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．在t2时刻，穿过线圈的磁通量的变化率为0 B．在t1到t2时间内，强磁铁的加速度大于重力加速度 C．强磁铁穿过线圈的过程中，受到线圈的作用力先向上后向下 D．在t1到t3的时间内，强磁铁重力势能的减少量等于其动能的增加量 [题型专练4]. （2022秋•平谷区校级期末）如图甲所示，将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流表及开关进行连接。该电流表指针偏转方向与电流方向间的关系为：当电流从右接线柱流入电流表时，指针向右偏转。其中A线圈绕法如图乙所示，B线圈绕法如图丙所示。开关闭合，线圈A放在线圈B中。下列判断正确的是（　　） A．断开开关的瞬间，电流表指针将向右偏转 B．将线圈A从线圈B中拔出时，电流表指针将向左偏转 C．当滑动变阻器的滑片向左加速滑动时，电流表指针将向左偏转 D．当滑动变阻器的滑片向左匀速滑动时，电流表指针不发生偏转 题型二 感应电流方向的两种判断方法 （1）用楞次定律判断 ①楞次定律判断感应电流方向的步骤 ②楞次定律中“阻碍”的含义： 阻碍原磁通量变化——“增反减同” 阻碍相对运动——“来拒去留” 使回路面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩” 阻碍原电流的变化——“增反减同” （2）用右手定则判断 楞次定律、右手定则、左手定则、安培定则的比较 应用的定则 安培（右手螺旋）定则 左手定则 右手定则 手势图 因果关系 电生磁 电受力 动生电 形象记忆 “磁”的右半边“兹”螺旋写法，用右手螺旋； “力”的最后一笔“丿”方向向左，用左手； “电”的最后一笔“乚”方向向右，用右手。 [题型专练5]. （2023秋•让胡路区校级期中）如图1所示，绝缘水平面上导体环甲，乙同心放置，导体环丙位于乙的右侧，乙中通有逆时针方向的电流且电流