步步高2016年高考物理人教版一轮复习《第九章 电磁感应》第1课时

步步高2016年高考物理人教版一轮复习《第九章 电磁感应》第1课时内容摘要：

1、考点内容 要求 说明 考纲解读电磁感应现象 磁通量 法拉第电磁感应定律 楞次定律 自感、涡流 应电动势的计算，只限于 l 垂直于 B、v 的情况2在电磁感应现象里，不要求判断内电路中各点电势的高低3结合各种图象(如t 图象、B t 图象和 it 图象)，考查感应电流的产生条件及其方向的判定，导体切割磁感线产生感应电动势的计算3电磁感应现象与磁场、电路、力学等知识的综合， 课时电磁感应现象楞次定律考纲解读 能判断感应电流的方向及相关导体的运动方向考点一电磁感应现象的判断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：匀强磁场S 为垂直磁场的有效面积(3) 2、磁通量是标量(填“标量” 或“矢量”)(4)磁通量的意义：磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数同一线圈平面，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， 3、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例 1 如图 1 所示，通有恒定电流的导线 闭合金属框共面，第一次将金属框由平移到，第二次将金属框绕 翻转到，设先后两次通过金属框的磁通量变化量大小分别为 1 和 2，则()图 1A 12，两次运动中线框中均有沿 向电流出现B 1 2，两次运动中线框中均有沿 向电流出现C 1 路有电流，电流方向由 c 到 d到 b 到 解析若固定 右滑动，由右手定 则知应产生顺时针 方向的电流，故 A 错若ab、向运动 且速度大小相同，围的面积不变，磁通量不变，不产生感应电流，故 B 错若 左、右同 时运动，则 有顺时针方向的电流，故 C 错若 ab、 a 4、b、围的面积发生变化，磁通量也发生变化，故由楞次定律可判断出产生由 c 到 d 到 b 到 a 的电流，故 D 正确3如图 3 所示，一圆形金属线圈放置在水平桌面上，匀强磁场垂直桌面竖直向下，过线圈上 A 点作切线 线圈在同一平面上在线圈以 轴翻转 180的过程中，线圈中电流流向()图 3A始终由 ABC终由 ACB由 ACBA 再由 ABC 由 ABCA 再由 AC B解析在线圈以 轴翻转 090的过程中，穿 过线圈正面向里的磁通量逐渐减小，则感应电流产生的磁场垂直桌面向下，由右手定 则可知感应电 流方向为 ABCA；线圈以轴翻转 90180 的过程中，穿 过线圈反面向里的磁通量逐渐增加， 5、则感应电流产生的磁场垂直桌面向上，由右手定 则可知感应电流方向仍然 为 ABCA， A 正确4长直导线与矩形线框 在同一平面中静止不动，如图 4 甲所示长直导线中通以大小和方向都随时间做周期性变化的交流电：iI t，it 图象如图乙所示规定沿长直导线方向向上的电流为正方向关于最初一个周期内矩形线框中感应电流的方向，下列说法正确的是()图 4A由顺时针方向变为逆时针方向B由逆时针方向变为顺时针方向C由顺时针方向变为逆时针方向，再变为顺时针方向D由逆时针方向变为顺时针方向，再变为逆时针方向答案0 时间内，直导线中的 电流增大，通过线框中的磁通量增大，线框中产生逆时针方 时间内，直导线中的电流减小， 6、通过线框中的磁通量减小，线框中产生顺时针2方向的电流，同样判断出第 3 个、第 4 个 周期时间内的电 流方向分别为顺时针和逆时针145. 如图 5 所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的 S 极朝下在将磁铁的 S 极插入线圈的过程中( )图 5A通过电阻的感应电流的方向为由 a 到 b，线圈与磁铁相互排斥B通过电阻的感应电流的方向为由 b 到 a，线圈与磁铁相互排斥C通过电阻的感应电流的方向为由 a 到 b，线圈与磁铁相互吸引D通过电阻的感应电流的方向为由 b 到 a，线圈与磁铁相互吸引答案铁的 S 极朝下，在将磁 铁的 S 极插入线圈的过程中，通过线 7、圈的磁场方向向上，且增强，根据楞次定律可知，感应电流的磁场要阻碍原磁场的增加，则感应电流方向为由 b 到a，线圈与磁铁相互排斥，选项 B 正确二、多项选择题6. 如图 6 是某电磁冲击钻的原理图，若突然发现钻头 M 向右运动，则可能是( )图 6A开关 S 闭合瞬间B开关 S 由闭合到断开的瞬间C开关 S 已经是闭合的，滑动变阻器滑片 P 向左迅速滑动D开关 S 已经是闭合的，滑动变阻器滑片 P 向右迅速滑动答案开关突然闭合时，左 线圈上有了电流， 产生磁场，而对于右线圈来说，磁通量增加，产生感应电流，使钻头 M 向右运动，故 A 项正确；当开关 S 已经闭合时，只有左侧线圈电流增大才会导致钻 8、头 M 向右运 动，故 C 项正确7(2013海南10) 如图 7 所示，在水平光滑桌面上，两相同的矩形刚性小线圈分别叠放在固定的绝缘矩形金属框的左右两边上，且每个小线圈都各有一半面积在金属框内，在金属框接通逆时针方向电流的瞬间()图 7A两小线圈会有相互靠拢的趋势B两小线圈会有相互远离的趋势C两小线圈中感应电流都沿顺时针方向D左边小线圈中感应电流沿顺时针方向，右边小线圈中感应电流沿逆时针方向答案金属框接通逆时针方向电流的瞬间，在左右两个矩形刚性小线圈中产生垂直于线圈向上的磁通量，根据楞次定律可得在两个小线圈中均产 生沿顺时针方向的感应电流， C 项正确，D 项错；为阻碍磁通量的增加，两小 线 9、圈会有相互远离的趋势， B 项正确，A 项错8. 如图 8 所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为 B，方向相反且垂直纸面，Q 为其边界，其对称轴一导线折成边长为 L 的正方形闭合回路 路在纸面内以恒定速度 右运动，当运动到关于 对称的位置时()图 8A穿过回路的磁通量为零B回路中感应电动势大小为 路中感应电流的方向为顺时针方向D回路中 与 所受安培力方向相同答案于两磁场的磁感应强度大小相等、方向相反，且回路此时关于 称，因而此时穿过回路的磁通量为零，A 项正确；ab、切割磁感线，相当于两个电源，由右手定 则知，回路中感应电流方向为逆时针方向，两 电源串联，感 应电动势为 2、C 项错误； 10、由左手定则知 ab、受安培力方向均向左，D 项正确9某同学将一条形磁铁放在水平转盘上，如图 9 甲所示，磁铁可随转盘转动，另将一磁感应强度传感器固定在转盘旁边当转盘(及磁铁) 转动时，引起磁感应强度测量值周期性地变化，该变化的周期与转盘转动周期一致经过操作，该同学在计算机上得到了如图乙所示的图象该同学猜测磁感应强度传感器内有一线圈，当测得磁感应强度最大时就是穿过线圈的磁通量最大时按照这种猜测()图 9A在 t0.1 s 时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化B在 ts 时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化C在 t0.1 s 时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值D在 ts 时刻 11、，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值答案乙中斜率既能反映线圈内产生的感应电流的方向变化，又能反应感应电流的大小变化t0.1 s 时刻，图线斜率最大，意味着磁通量的变化率最大，感应电动势最大，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值，t 0.1 s 时刻前后的图线斜率一正一负，说明产生的感应电流的方向发生了变化，所以 A、C 正确；同理可知 ts 时刻，图线斜率不是最大值，且该时刻前后图线斜率全为负值，说明线圈内产生的感应电 流的方向没有变化，而且大小并未达到最大值，选项 B、D 错误10如图 10 甲所示，圆形线圈 P 静止在水平桌面上，其正上方悬挂一螺线管 Q，P 和 中通有变化的电流 i 12、，电流随时间变化的规律如图乙所示，P 所受的重力为 G，桌面对 P 的支持力为 ( )图 10At 1 时刻，F NG Bt 2 时刻，F NGCt 3 时刻，F 选项正确t 2时刻 Q 中电流恒定，线圈 P 中磁通量不变，不 产生感应电流，P 只受重力 G 与桌面支持力 用而平衡，有 G，故 B 选项错同理在 中电流恒定，有 ，D 选项正确t 3时刻 Q 中电流变化，P 中磁通量变化， 产生感应电流，但 Q 中 I0， 对 P 无磁场力作用，仍是 ，故 C 选项错11如图 11 所示装置中，光滑且原来静止当 做如下哪些运动时，将向右移动()图 11A向右匀速运动 B向右加速运动C向左加速运动 13、 D向左减速运动答案速运动时，感 应电流恒定， 磁通量不变，穿过 磁通量不变，L 2 中无感应电流产生，保持静止，A 不正确；右加速运动时，L 2 中的磁通量向下增大，由楞次定律知 感应电流产生的磁场方向向上，故通 过 电流方向向下， 右移动，B 正确；同理可得 C 错误，D 正确12如图 12 甲所示，等离子气流由左边连续以方向如图所示的速度 入 金属板间的匀强磁场中，导线与 2 相连接，线圈 A 与直导线 接线圈 A 内有如图乙所示的变化磁场，且磁场 B 的正方向规定为向左，如图甲所示则下列说法正确的是()图 12A01 s 内 ab、线互相排斥B12 s 内 ab、线互相排斥C23 s 内 ab、线互相排斥D34 s 内 ab、线互相排斥答案由题图甲左侧电路可以判断 电流方向为由 a 到 b；由右侧电路及题图乙可以判断，02 s 内 感应电流方向为由 c 到 d，跟 的电流同向，因此 ab、互吸引，选项A、B s 内 感应电流方向为由 d 到 c，跟 电流反向，因此 ab、互排斥，选项 C、D 正确。