第1部分 第12讲 电磁感应-【金版教程】2026年高考物理大二轮专题复习冲刺方案全书word

　第12讲　电磁感应

考点1　楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用

1．对右手定则的认识

(1)它是楞次定律的推论，适用于快速判断导体切割磁感线产生感应电动势的情形。

(2)区分右手定则与左手定则：右手定则用来判断导体切割磁感线产生的感应电流的方向，左手定则用来判断安培力的方向。

一个推论：导体切割磁感线产生感应电流时，导体所受安培力方向与导体运动方向相反。这是能量守恒定律的体现。

2．感应电动势的计算

例1　(2025·山西省太原市高三下一模)如图甲、乙所示为电磁炉的线圈及其工作示意图，下列说法正确的是(　　)

A．电磁炉工作时，线圈内与锅体中的电流产生的磁场方向时刻相反

B．可通过改变线圈内交变电流的频率来改变电磁炉的功率

C．电磁炉工作时，每匝线圈在锅体中产生的感应电动势均相同

D．电磁炉工作时，若线圈中电流的频率为f，则锅体中涡流的频率为

[解析]　由楞次定律可知，电磁炉工作时，当线圈内的磁场增加时，锅体中的电流产生的磁场方向与之相反，当线圈内的磁场减小时，锅体中的电流产生的磁场方向与之相同，故A错误；线圈内交变电流的频率越大，则锅体中磁场变化越快，感应电动势和感应电流越大，电磁炉的功率越大，故B正确；由图甲可知，电磁炉的每匝线圈的面积不同，根据法拉第电磁感应定律E＝S可知，电磁炉工作时，每匝线圈在锅体中产生的感应电动势均不相同，故C错误；根据法拉第电磁感应定律可知，电磁炉工作时，若线圈中电流的频率为f，则锅体中涡流的频率为f，故D错误。

[答案]　B

例2　(2025·江苏卷，15)圆筒式磁力耦合器由内转子、外转子两部分组成，工作原理如图甲所示。内、外转子可绕中心轴OO′转动。外转子半径为r1，由四个相同的单匝线圈紧密围成，每个线圈的电阻均为R，直边的长度均为L，与轴线平行。内转子半径为r2，由四个形状相同的永磁体组成，磁体产生径向磁场，线圈处的磁感应强度大小均为B。外转子始终以角速度ω0匀速转动，某时刻线圈abcd的直边ab与cd处的磁场方向如图乙所示。

(1)若内转子固定，求ab边产生感应电动势的大小E；

(2)若内转子固定，求外转子转动一周，线圈abcd产生的焦耳热Q；

(3)若内转子不固定，外转子带动内转子匀速转动，此时线圈中感应电流为I，求线圈abcd中电流的周期T。

[解析]　(1)由法拉第电磁感应定律得E＝BLv

其中ab边的速度大小v＝ω0r1

联立解得E＝BLω0r1。

(2)由右手定则可知，ab边和cd边产生的感应电动势在回路中始终同向，则线圈abcd产生的感应电动势大小始终为E′＝2E

外转子转动一周，线圈abcd产生的焦耳热

Q＝T1

其中转动一周的时间T1＝

联立解得Q＝。

(3)任一线圈产生的电动势大小为E″＝IR

设内转子转动的角速度为ω，易知ω<ω0，线圈直边切割磁感线的速度大小为v1＝(ω0－ω)r1

由法拉第电磁感应定律，及回路中两直边产生的感应电动势同向，有E″＝2BLv1

线圈每相对内转子转动90°，线圈内电流方向改变一次，一个电流的周期内电流方向改变两次，则T＝

联立解得T＝。

[答案]　(1)BLω0r1　(2)

(3)

总结提升

应用E＝Blv计算动生电动势时，应注意v是导体相对磁场的速度。

考点2　电磁感应的电路和图像问题