第12章 第1讲 电磁感应现象 楞次定律(word教师用书)-【金版新学案】2027年高考物理高三总复习大一轮复习讲义

第1讲　电磁感应现象　楞次定律

【学习目标】　1.理解电磁感应现象，会用产生感应电流的条件判断有无感应电流产生。2.能综合应用安培定则、左手定则、楞次定律及其推论解决问题。

考点一　电磁感应现象的理解

1.磁通量

(1)概念：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的平面，其面积S与磁感应强度B的乘积叫作穿过这个面积的磁通量。

(2)公式：Φ＝BS，S为垂直磁场方向的投影面积。

(3)矢标性：磁通量为标量。

(4)物理意义：磁通量的大小可形象表示穿过某一面积的磁感线条数的多少。

(5)磁通量的变化：ΔΦ＝Φ2－Φ1。

2.电磁感应现象

(1)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作电磁感应。

(2)感应电流产生的条件：穿过闭合导体回路的磁通量发生变化。

(3)实质：电磁感应现象的实质是产生感应电动势。

①如果电路闭合，则有感应电流；

②如果电路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流。

自测1.(多选)如图所示，矩形线圈abcd位于纸面内，面积为S，匝数为N，过ab中点和cd中点的连线OO'恰好位于垂直纸面向外的匀强磁场的右边界上，匀强磁场的磁感应强度为B。若线圈绕OO'轴从图示位置开始转动，下列说法正确的是(　　)

A.此时穿过线圈的磁通量为

B.当线圈转动60°时的磁通量为

C.当线圈转动90°时的磁通量为0

D.当线圈转动180°的过程中，磁通量的变化量为0

答案：BC

解析：题图所示位置穿过线圈的磁通量为Φ1＝，A错误；当线圈转动60°时的磁通量为Φ2＝cos 60°＝，B正确；当线圈转动90°时的磁通量为0，C正确；当线圈转动180°的过程中，磁通量的变化量ΔΦ＝－－＝－BS，D错误。故选BC。

自测2.(2025·北京卷·T3)下列图示情况，金属圆环中不能产生感应电流的是(　　)

A.图(a)中，圆环在匀强磁场中向左平移

B.图(b)中，圆环在匀强磁场中绕轴转动

C.图(c)中，圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移

D.图(d)中，圆环向条形磁体N极平移

答案：A

解析：圆环在匀强磁场中向左平移，穿过圆环的磁通量不发生变化，金属圆环中不能产生感应电流，故A正确；圆环在匀强磁场中绕轴转动，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流，故B错误；离通有恒定电流的长直导线越远，导线产生的磁感应强度越弱，圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流，故C错误；根据条形磁体的磁场特征可知，圆环向条形磁体的N极平移，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流，故D错误。

自测3.(多选)在下列各图所描述的物理情境中，能产生感应电流的是(　　)

A.图甲中条形磁体插入螺线管中静止不动时

B.图乙中滑动变阻器滑片向下移动和向上移动的过程中

C.图丙中闭合开关瞬间

D.图丁中导体棒AB在磁场中上下运动时

答案：BC

解析：题图甲中条形磁体插入螺线管中静止不动时，螺线管内磁通量保持不变，无感应电流，A错误；题图乙中无论滑动变阻器滑片向上移动还是向下移动，线圈b中的电流都会变化，则线圈b产生的磁场都会变化，导致线圈a中的磁通量变化，线圈a中会产生感应电流，B正确；题图丙中闭合开关瞬间会使螺线管B的磁通量发生变化，螺线管B中会产生感应电流，C正确；题图丁中导体棒AB在磁场中上下运动时，导体棒的运动方向与磁场平行，导体棒不切割磁感线，无感应电流，D错误。故选BC。