内容正文:
专题04 电磁感应
目录
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考点01 楞次定律 2
考题1:利用楞次定律判断电流的方向 3
考题2:利用右手定则判断电流的方向 4
考点02 “三定则”、“一定律”的综合应用 4
考题3:增反减同 5
考题4:来拒去留 5
考题5:增缩减扩 6
考点03 法拉第电磁感应定律 7
考题6:由B-t图像求电动势 7
考题7:感生电动势产生的环形电场对小球的加速作用 8
考点04 导体切割磁感线产生的感应电动势 9
考题8:导体棒平到你切割产生的动生电动势 9
考题9:导体棒转动切割产生的动生电动势 10
考题10:双杆在导轨上运动问题 11
考点05 自感和涡流 12
考点06 电磁感应与电路的综合问题 13
考题11:自感现象中的电流变化 13
考题12:涡流的原理、应用与防止 14
考点07 电磁感应中的图像问题 15
考题13:根据电磁感应选择图像 15
考题14:根据图像分析判断电磁感应过程 17
考点01 楞次定律
1. 楞次定律
(1)内容:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.
(2)适用情况:所有的电磁感应现象.
(3)楞次定律中“阻碍”的含义
2. 右手定则
伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一平面内;让磁感线从手心进入,并使拇指指向导线运动方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向。
3. 判断感应电流方向的“三步走”
考题1:利用楞次定律判断电流的方向
【例1】(多选)(23-24高二上·辽宁鞍山·期中)如图,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨,导轨平面与磁场垂直。金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS,一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内,线框与导轨共面。现让金属杆PQ向右做减速运动,在之后的运动过程中,关于感应电流的方向,下列说法正确的是( )
A.PQRS中沿顺时针方向,T中沿逆时针方向
B.PQRS中沿逆时针方向,T中沿逆时针方向
C.可能T具有收缩趋势,PQ受到向右的安培力
D.可能T具有扩张趋势,PQ受到向左的安培力
【变式】(22-23高二下·陕西西安·阶段练习)如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒、,当在外力的作用下运动时,在磁场的作用下向右运动,则所做的运动可能是( )
A.向右减速运动 B.向右加速运动
C.向左减速运动 D.向左匀速运动
考题2:利用右手定则判断电流的方向
【例2】(23-24高二上·宁夏银川·期中)如图所示装置中,平行导轨光滑、水平放置,cd杆原来静止。当ab杆做如下哪些运动时,cd杆将向左移动( )
A.向左匀速运动 B.向左减速运动
C.向右加速运动 D.向右减速运动
【变式】(22-23高二下·陕西渭南·期中)两根相互平行的金属导轨水平放置于图中所示的匀强磁场中,在导轨上与导轨接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动。当AB在外力F作用下向右运动时,下列说法中正确的是( )
A.磁场对导体棒CD的作用力水平向左 B.磁场对导体棒AB的作用力水平向右
C.导体棒CD内有电流通过,方向是 D.导体棒CD内有电流通过,方向是
考点02 “三定则”、“一定律”的综合应用
1.“三定则”、“一定律”的比较
基本现象
应用的定则或定律
运动的电荷、电流产生磁场
安培定则
磁场对运动电荷、电流的作用力
左手定则
电磁感应
部分导体切割磁感线运动
右手定则
闭合回路磁通量发生变化
楞次定律
2.“三定则”的应用区别
三个定则容易混淆特别是左、右手易错用,抓住因果关系是关键
(1)因电而生磁(IB)安培定则.
(2)因动而生电(v、BI)右手定则
(3)因电而受力(I、BF)左手定则
3. 相互联系
(1)应用楞次定律,一般要用到安培定则.
(2)研究感应电流受到的安培力,一般先用右手定则确定电流方向,再用左手定则确定安培力的方向,有时也可以直接应用楞次定律的推论(“来拒去留”或“增缩减扩”)确定.
考题3:增反减同
【例3】(2023下·贵州黔东南·高二统考期末)如图所示,匝数为N、面积为S的圆形线圈,圆内有垂直线圈平面的匀强磁场,磁感应强度的变化规律为,其中。线圈与磁场外小灯泡相连,小灯泡和线圈的电阻均为R,其它电阻不计,则电路中( )
A.电流由a经灯泡流向b B.感应电动势大小为
C.流过灯泡的电流大小为 D.a、b间电压的大小为
【变式】(多选)(2019·广东深圳·高二深圳市耀华实验学校开学考试)如图所示,光滑固定的金属导轨M、N水平放置。两根导体棒P、Q平行放置在导轨上,形成一个闭合回路,一条形磁铁从高处下落接近回路时( )
A.P、Q将彼此靠拢 B.P、Q将相互