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1、2021年一轮考点扫描微专题专题11.1电磁感应现象、三定则一定律的理解和应用目录【考点扫描】1一. 磁通量1二. 非匀强磁场的磁通量2三. 电磁感应现象4四. 判断电磁感应现象是否发生的一般流程.4五. 两类电磁感应现象5六. 对楞次定律的理解及应用7七. 一定律、三定则”的综合应用7【典例分析】8【专题精练】11【考点扫描】一、磁通量1 .概念：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积S与B的乘积.2. 公式：O=BS.3. 适用条件：(1) 匀强磁场.(2) S为垂直磁场的有效面积.4. 磁通量是标量(填“标量”或“矢量”).5. 物理意义：相当于穿过某一面积的磁感线的条数.如
2、图所示，矩形abcd、abba abcd的面积分别为椿、S2、S3,匀强磁场的磁感应强度B与平面abcd垂直，则:(1)通过矩形abcd的磁通量为BS1cos 0或BS3.(2)通过矩形abcd的磁通量为BS3.(3)通过矩形abb a，的磁通量为0.6.磁通量变化：也=也2也.二. 非匀强磁场的磁通量磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的净条数.条形磁铁:通电直导线环形电流/b三、电磁感应现象1. 定义：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. 条件(1) 条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化.(2) 例如：闭合电路的一
3、部分导体在磁场内做切割磁感线的运动.3. 实质产生感应电动势，如果电路闭合，则有感应电流.如果电路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流.四. 判断电磁感应现象是否发生的一般流程五.两类电磁感应现象动生:切割磁感线而平动切割转动切割法拉第圆盘（辐条切交流发电机（旋转切生电割）割）驱动自由电荷定向移动感生:磁场（或电流）感生线圈磁铁插入线圈变压器（法拉第线自感变化而生电圈）本质洛伦兹力本质一一变化的磁场产生涡旋的电场，电场力驱动自由电荷定向移动六.对楞次定律的理解及应用.1 .楞次定律中“阻碍”的含义感谖电毓的磁场雕理引囱感应电流的 磁场(原磁场的磁通址的变化阻碍什么卜*2画碍的是磁通量的示化，血
4、不是阻碍稚通埴本身当磁通量增皿时，第应电流的恿场方 向与原磁场的方向相反彳当磁通皇减 少时.感应电晚的磁场方向与原磁场 的方向相同，即“增反诚同”明碍并不是阻止，只是延缓了磁通量 的变化，这种变化将继续进行2.感应电流方向判断的两种方法法一：用楞次定律判断明浦研究的闭台电路谖电路破场的方向如何,谖电路磁航，觉如何业化,楞多定律判定感通电、流磁场方向右手螺旋定则一 判定感应 电流方向法二：用右手定则判断该方法适用于部分导体切割磁感线.判断时注意掌心、拇指、四指的方向:掌心磁感线垂直穿入；(2) 拇指指向导体运动的方向；(3) 四指一一指向感应电流的方向.七.“一定律、三定则”的综合应用1. “三
5、个定则”“一个定律”的比较名称基本现象应用的定则或定律电流的磁效应运动电荷、电流产生磁场安培定则磁场对电流磁场对运动电荷、电流有左手定则的作用作用力电磁感应部分导体做切割磁感线运动右手定则闭合回路磁通量变化楞次定律2.“三个定则”和“一个定律”的因果关系（1）因电而生磁（/一8）一安培定则；（2）因动而生电（小B-D一右手定则;女因电而受力（I、BS一左手定则;女（4）因磁而生电（S、B15一楞次定律.女【典例分析】【例1】（多选）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PQ、MN, MN的左边有一如 图所示的闭合电路，当PQ在一外力的作用下运动时，MN向右运动，则PQ所做的运动
6、可能是（）B.向左加速运动A. 向右加速运动C.向右减速运动D.向左减速运动【答案】BC【解析】MN向右运动，说明MN受到向右的安培力，因为ab在MN处的磁场垂直纸面向里左手定则MN中的感应电流方向为M-N安培定虹中感应电流的磁场方向向上楞次定律2中磁场方向向上减弱.若L中1匕2中磁场万向向下增强2磁场方向向上减弱安培定则PQ中电流方向为Q-P且减小右手定则向右减速运动；若L2中磁场方向向下增强 安培定则尸。中电流方向为PQ且增大右手定则向左加速运动.【方法技巧】(1)应用楞次定律时，一般要用到安培定则来分析原来磁场的分布情况.(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
7、用左手定则确定安培力的方向，或者 直接应用楞次定律的推论确定.(3) “ 一定律、三定则”中只要是涉及力的判断都用左手判断，涉及“电生磁”或“磁生电”的判断均用右手判断， 即“左力右电”.【例2】.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈8、电流计及开关按如图所示连接.下列说法 中正确的是()A. 开关闭合后，线圈A插入或拔出线圈B都会引起电流计指针偏转B. 线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转C. 开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度D. 开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转【答案】A.【解析】：开关闭
8、合后，线圈A插入或拔出线圈B都会引起穿过线圈B的磁通量的变化，从而使电流计指针 偏转，A正确；线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间，穿过线圈B的磁通量会发生变化，电流 计指针会偏转，B错误；开关闭合后，滑动变阻器的滑片P无论匀速滑动还是加速滑动，都会导致线圈A 的电流变化，使穿过线圈B的磁通量变化，电流计指针都会发生偏转，C、D错误.【例3】侈选)(2020湖南娄底市下学期质量检测)如图甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固 定一螺线管Q，P和Q共轴，Q中的电流，随时间r变化的规律如图乙所示，取甲图中电流方向为正方向， P所受的重力为G，桌面对P的支持力为Fn贝M )A.在t1时
9、刻，FnG, P有收缩的趋势B.在t2时刻，Fn=G，穿过P的磁通量不变C.在t3时刻，Fn=G, P中有感应电流D.在t4时刻，FnG, P有收缩的趋势【答案】ABC【解析】当螺线管中电流增大时，其形成的磁场不断增强，因此线圈P中的磁通量增大，根据楞次定律可 知线圈P将阻碍其磁通量的增大，故线圈有远离和面积收缩的趋势，即FnG, P有收缩的趋势，故A正确； 当螺线管中电流不变时，其形成磁场不变，线圈P中的磁通量不变，因此线圈P中无感应电流产生，则t2 时刻Fn=G，故B正确；t3时刻螺线管中电流为零，但是线圈P中磁通量是变化的，因此此时线圈P中有 感应电流，但此时刻二者之间没有相互作用力，即
10、Fn=G，故C正确；当螺线管中电流不变时，其形成的磁场不变，线圈P中的磁通量不变，因此磁铁线圈中无感应电流产生，故t4时刻Fn=G，此时P 没有 收缩的趋势，故D错误.【方法总结】内容阻碍原磁通量变化“增反减同”例证汨屋为魏扶家址线圈，B匣阻碍相对运动“来拒去留”磁铁靠近，是斥力；磁铁远离，是引力使回路面积有扩大或缩小的趋势“增缩减扩”汩1:# a bP、Q是光滑固定导轨，a、b是可动金属棒，磁铁下移，面积应减小，a、b靠近X X X SX X X XB减小，线圈扩张阻碍原电流的变化“增反减同”pq 气合上S，B先亮【专题精练】1.（2020湖北宜昌市质检）如图所示，一个N极朝下的条形磁铁竖直
11、下落，恰能穿过水平放置的固定矩形导 线框，则（）A. 磁铁经过位置时，线框中感应电流沿abcd方向；经过位置时，线框中感应电流沿adcb方向B. 磁铁经过位置时，线框中感应电流沿adcb方向；经过位置时，线框中感应电流沿abcd方向C. 磁铁经过位置和时，线框中感应电流都沿abcd方向D. 磁铁经过位置和时，线框中感应电流都沿adcb方向【答案】A【解析】当磁铁经过位置时，穿过线框的磁通量向下且不断增加，由楞次定律可确定感应电流的磁场方 向向上，阻碍磁通量的增加，根据右手螺旋定则可判定感应电流应沿abcd方向.同理可判断当磁铁经过位 置时，感应电流沿adcb方向，故选A.2.（2020湖南衡阳
12、市第一次联考）如图所示是某研究性学习小组的同学设计的电梯坠落的应急安全装置，在电 梯挂厢上安装永久磁铁，并在电梯的井壁上铺设线圈，这样可以在电梯突然坠落时减小对人员的伤害.关于该装置，下列说法正确的是（）A. 当电梯突然坠落时，该安全装置可使电梯停在空中B. 当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时，闭合线圈A. B中的电流方向相反C. 当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时，只有闭合线圈A在阻碍电梯下落D. 当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时，只有闭合线圈B在阻碍电梯下落 【答案】B【解析】 若电梯突然坠落，闭合线圈A、B内的磁通量发生变化，将在线圈中产生感应电流，感应电流会 阻碍磁铁的相对运动，可起到应急
13、避险作用，但不能阻止磁铁的运动，故A错误；当电梯坠落至永久磁铁 在题图所示位置时，闭合线圈A中向上的磁场减弱，感应电流的方向从上向下看是逆时针方向，闭合线圈B 中向上的磁场增强，感应电流的方向从上向下看是顺时针方向，可知闭合线圈A与B中感应电流方向相反， 故B正确；结合A的分析可知，当电梯坠落至永久磁铁在题图所示位置时，闭合线圈A、B都在阻碍电梯 下落，故C、D错误.3.（2020河北张家口市上学期期末）如图所示，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动 时，线圈c中将没有感应电流产生（）对:卜：U A. 向右做匀速直线运动B.向左做匀加速直线运动C.向右做减速直线运动D.向右做
14、变加速直线运动【答案】A 【解析】 导体棒ab向右或向左做匀速运动时，ab中产生的感应电流不变，螺线管产生的磁场是稳定的， 穿过c的磁通量不变，c中没有感应电流；导体棒ab向左做加速运动时，根据右手定则判断得到，ab中产 生的感应电流方向从ba，感应电流增大，螺线管产生的磁场增强，穿过c的磁通量增大，根据楞次定律 得知，c中产生顺时针方向（从左向右看）的感应电流;导体棒ab向右做减速运动时，根据右手定则判断得到， ab中产生的感应电流方向从ab，感应电流减小，螺线管产生的磁场减弱，穿过c的磁通量减小，根据楞 次定律得知，c中产生顺时针方向（从左向右看）的感应电流；导体棒ab向右做加速运动时，根
15、据右手定则判 断得到，ab中产生的感应电流方向从a-b，感应电流增大，螺线管产生的磁场增强，穿过c的磁通量增大， 根据楞次定律得知，c中产生逆时针方向（从左向右看）的感应电流，故选A.4.（2017-全国卷皿15）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突然向右运动，在运动开始的瞬间，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中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向C. PQRS中沿
16、逆时针方向，T中沿逆时针方向D. PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向 【答案】 【解析】 金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，闭合回路PQRS中磁场方向垂直纸面向里，磁通 量增大，由楞次定律可判断，闭合回路PQRS中感应电流产生的磁场垂直纸面向外，由安培定则可判断感 应电流方向为逆时针；由于闭合回路PQRS中感应电流产生的磁场方向垂直纸面向外，与原磁场方向相反， 则T中磁通量减小，由楞次定律可判断，T中感应电流产生的磁场方向垂直纸面向里，由安培定则可知T 中感应电流方向为顺时针，选项D正确.5.（多选）（2020山东聊城模拟）航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的.电磁驱动原理如
17、图所示，当 固定线圈上突然通过直流电流时，线圈端点的金属环被弹射出去.现在固定线圈左侧同一位置，先后放有 分别用横截面积相等的铜和铝导线制成形状、大小相同的两个闭合环，且电阻率p铜寸铝.闭合开关S的瞬间 （）-右光滑筮绿肝A. 从左侧看环中感应电流沿顺时针方向B.铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力C.若将环放置在线圈右方，环将向左运动 D.电池正负极调换后，金属环不能向左弹射【答案】AB.【解析】：线圈中电流为右侧流入，磁场方向为向左，在闭合开关的过程中，磁场变强，则由楞次定律可知， 电流由左侧看为顺时针，A正确；由于铜环的电阻较小，故铜环中感应电流较大，故铜环受到的安培力要 大于铝环的，B
18、正确；若将环放在线圈右方，根据楞次定律可得，环将向右运动，C错误；电池正负极调换 后，金属环受力仍向左，故仍将向左弹出，D错误.6.如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小 于两导线间距.两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流.若（）A. 金属环向上运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向B. 金属环向下运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向C. 金属环向左侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向D. 金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向【答案】D.【解析】：根据楞次定律，当金属圆环上、下移动时，穿过圆环的磁通量不发
19、生变化，没有感应电流产生， 故A、B错误；当金属圆环向左移动时，则穿过圆环的磁场垂直纸面向外并且增强，根据楞次定律可以知道， 产生的感应电流为顺时针，故C错误；当金属圆环向右移动时，则穿过圆环的磁场垂直纸面向里并且增强， 根据楞次定律可以知道，产生的感应电流为逆时针，故D正确.7.（2020浙江长兴中学高三模拟）1831年，法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机（图甲）.它是利用 电磁感应原理制成的，是人类历史上第一台发电机.图乙是这个圆盘发电机的示意图：铜盘安装在水平的 铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片。、D分别与转动轴和铜盘的边缘良好接触.使铜盘转动， 电阻R中就有电流通过.
20、若所加磁场为匀强磁场，回路的总电阻恒定，从左往右看，铜盘沿顺时针方向匀 速转动，CRD平面与铜盘平面垂直，下列说法正确的是（）A.电阻R中没有电流流过B. 铜片C的电势高于铜片D的电势C. 保持铜盘不动，磁场变为方向垂直于铜盘的交变磁场，则铜盘中有电流产生D. 保持铜盘不动，磁场变为方向垂直于铜盘的交变磁场，则CRD回路中有电流产生 【答案】C.【解析】：根据右手定则可知，电流从D点流出，流向C点，因此在圆盘中电流方向为从C向D，由于圆 盘在切割磁感线时相当于电源，所以D处的电势比C处高，A、B错误；保持铜盘不动，磁场变为方向垂 直于铜盘的交变磁场，则穿过铜盘的磁通量发生变化，故铜盘中有感应电
21、流产生，但是此时不再切割磁感 线，所以CD不能当成电源，故CRD回路中没有电流产生，C正确，D错误.8.（多选）（2020-福建三明市期末质量检测）如图所示，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，MN固定不动， 位置靠近ab且相互绝缘.当MN中电流突然增大时，则（）A.线圈所受安培力的合力方向向左B线圈所受安培力的合力方向向右C.感应电流方向为abcdaD.感应电流方向为adcba 【答案】 AC 【解析】 当MN中电流突然增大时，根据楞次定律可知，线圈中产生逆时针方向的感应电流，即abcda 方向；由左手定则可知ab边和cd边受安培力均向左，可知线圈所受安培力的合力方向向左，选项A、C正
22、确，B、D错误.9. 如图所示，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（）A. 通过电阻的感应电流的方向由。到b,线圈与磁铁相互排斥B. 通过电阻的感应电流的方向由b到s线圈与磁铁相互排斥C. 通过电阻的感应电流的方向由s到b,线圈与磁铁相互吸引D. 通过电阻的感应电流的方向由b到s,线圈与磁铁相互吸引 【答案】A 【解析】 将磁铁的S极插入线圈的过程中，由楞次定律知，通过电阻的感应电流的方向由s到b,线圈与 磁铁相互排斥.10. （2020-四川泸州质检）如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向在图中已经标出.
23、左线圈连着 平行导轨M和M导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒sb，金属棒处在垂直于纸面向外的匀强磁 场中，下列说法中正确的是（）KA. 当金属棒sb向右匀速运动时B. 当金属棒sb向右匀速运动时C. 当金属棒sb向右加速运动时D. 当金属棒sb向右加速运动时s点电势高于b点，c点电势高于d点 b点电势高于s点，c点与d点等电势 b点电势高于s点，c点电势高于d点 b点电势高于s点，d点电势高于c点【答案】BD.【解析】：当金属棒向右匀速运动而切割磁感线时，金属棒产生恒定感应电动势，由右手定则判断电流方向 为s-b.根据电流从电源（sb相当于电源）正极流出沿外电路回到电源负极的特点，可以判
24、断b点电势高于s 点.又左线圈中的感应电动势恒定，则感应电流也恒定，所以穿过右线圈的磁通量保持不变，不产生感应 电流.当sb向右做加速运动时，由右手定则可推断 s，电流沿逆时针方向.又由E=Blv可知sb导体 两端的E不断增大，那么左边电路中的感应电流也不断增大，由安培定则可判断它在铁芯中的磁感线方向 是沿逆时针方向的，并且磁感应强度不断增强，所以右边电路线圈中向上的磁通量不断增加.由楞次定律 可判断右边电路的感应电流方向应沿逆时针，而在右线圈组成的电路中，感应电动势仅产生在绕在铁芯上 的那部分线圈上.把这个线圈看做电源，由于电流是从c沿内电路（即右线圈）流向d，因此d点电势高于c 点，综上可
25、得，B、D正确.11.（多选）（2020四川南充市第二次适应性考试）现在人们可以利用无线充电板为手机充电，如图所示为充电原 理图，充电板接交流电源，对充电板供电，充电板内的送电线圈可产生交变磁场，从而使手机内的受电线 圈产生交变电流，再经整流电路转变成直流电后对手机电池充电.若在某段时间内，磁场垂直于受电线圈 平面向上穿过线圈，其磁感应强度均匀增加.下列说法正确的是（）A. c点电势高于d点电势B. c点电势低于d点电势C.感应电流方向由c一受电线圈一dD.感应电流方向由d-受电线圈一c【答案】BC【解析】 根据楞次定律可知，受电线圈内部产生的感应电流方向为俯视顺时针，受电线圈中感应电流方 向
26、由c经受电线圈到d，所以c点的电势低于d点的电势，故A、D错误，B、C正确.12.（多选）（2020山东潍坊市二模）如图甲，螺线管内有平行于轴线的外加磁场，以图中箭头所示方向为其正 方向螺线管与导线框abcd相连，导线框内有一闭合小金属圆环，圆环与导线框在同一平面内.当螺线管 内的磁感应强度g随时间r按图乙所示规律变化时（）甲乙A. 在04时间内，环有收缩趋势B. 在tt2时间内，环有扩张趋势C. 在tt2时间内，环内有逆时针方向的感应电流D. 在t2t3时间内，环内有逆时针方向的感应电流【答案】BC 【解析】 在0孔时间内，B均匀增加，则在螺线管中产生恒定的感应电动势，在导线框abcd中形成稳定 的电流，故此时环中无感应电流产生，环也没有收缩趋势，选项A错误；在tt2时间内，B的变化率逐渐 减小，则螺线管中的感应电流方向为从下到上且逐渐减小，在导线框abcd中的磁通量为向外减小，穿过环 的磁通量向外减小，根据楞次定律可知，环内有逆时针方向的感应电流，且有扩张趋势，选项B、C正确; 在t2t3时间内，8的方向向下，且B的变化率逐渐减小，则螺线管中的感应电流方向为从上到下且逐渐减 小，在导线框abcd中的磁通量为向里减小，穿过环的磁通量向里减小，根据楞次定律可知，环内有顺时针 方向的感应电流，选项D错误.
