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專題十電磁感應(yīng),續(xù)表,第1講電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律,考點1,電磁感應(yīng)現(xiàn)象,1．電磁感應(yīng),電磁感應(yīng),感應(yīng)電流,磁通量,(1)定義：只要穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，閉合回路中就有電流產(chǎn)生，這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做________，產(chǎn)生的電流叫做______________.(2)條件：閉合回路中的____________發(fā)生變化．,2．引起磁通量Φ變化的常見情況,(1)電路中部分導(dǎo)線做切割磁感線運動或回路面積S變化導(dǎo),致Φ變化．,(2)回路中磁感應(yīng)強度B隨時間或位置變化導(dǎo)致Φ變化．(3)線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(B與S的夾角發(fā)生變化)導(dǎo)致Φ變化．注意：磁通量的變化，應(yīng)注意方向的變化，如某一面積為S的回路原來的磁感應(yīng)強度垂直紙面向里，后來磁感應(yīng)強度的方向恰好與原來相反，則回路中磁通量的變化為2BS，而不是零.,3．正確區(qū)分磁通量、磁通量的變化量和磁通量的變化率(1)三者的區(qū)別.,磁通量的變化率,【跟蹤訓(xùn)練】1．(雙選)關(guān)于感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，下列說法中正確的,是(,),A．只有當(dāng)電路閉合，且穿過電路的磁通量發(fā)生變化時，電路中才有感應(yīng)電動勢B．只有當(dāng)電路閉合，且穿過電路的磁通量發(fā)生變化時，電路中才有感應(yīng)電流C．不管電路是否閉合，只要穿過電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就有感應(yīng)電動勢D．不管電路是否閉合，只要穿過電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就有感應(yīng)電流,解析：不管電路是否閉合，只要穿過電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就有感應(yīng)電動勢，因此A選項錯誤，C選項正確．電路中要想有感應(yīng)電流，則電路必須閉合，且穿過電路的磁通量要發(fā)生變化，所以B選項正確，D選項錯誤．,答案：BC,2．如圖10－1－1所示，在通電直導(dǎo)線的正下方有矩形導(dǎo),),線框，導(dǎo)線框在下列運動中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(圖10－1－1A．導(dǎo)線框在水平方向向右勻速運動B．導(dǎo)線框在水平方向向右加速運動C．導(dǎo)線框以直導(dǎo)線為軸旋轉(zhuǎn)D．導(dǎo)線框向直導(dǎo)線靠近,解析：通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場是距離導(dǎo)線越近的地方磁場越強，磁感線越密，導(dǎo)線框在水平方向向右勻速運動或者導(dǎo)線框在水平方向向右加速運動或者導(dǎo)線框以直導(dǎo)線為軸旋轉(zhuǎn)，都沒有改變導(dǎo)線框到通電直導(dǎo)線的距離，因此穿過導(dǎo)線框的磁通量沒有發(fā)生變化，所以不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，A、B、C選項錯誤．導(dǎo)線框向直導(dǎo)線靠近，使穿過導(dǎo)線框的磁通量增加，因此導(dǎo)線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流，D選項正確．,答案：D,3．下列說法正確的是(,),C,A．磁通量越大，磁通量的變化率越大B．磁通量的變化量越大，磁通量的變化率越大C．磁通量的變化率越大，磁通量的變化越快D．磁通量越大，磁通量的變化量越大解析：磁通量的變化率是反映磁通量變化快慢的，與磁通量本身的大小以及磁通量變化量的大小沒有直接關(guān)系，A、B選項錯誤．磁通量的變化率越大，則磁通量變化得越快，C選項正確．磁通量大小與磁通量的變化量無關(guān)，D選項錯誤．,考點2,楞次定律和右手定則,1．楞次定律,引起感應(yīng)電流的磁通量,(1)內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場總要阻礙____________________的變化．注意：“阻礙”不是“阻止”，而只是延緩了原磁通量的變化，電路中的磁通量還是在變化的．實質(zhì)上，楞次定律中的“阻礙”二字，指的是“感應(yīng)電流反抗著產(chǎn)生感應(yīng)電流的那個原因．”,(2)表現(xiàn)形式有四種．,①阻礙原磁通量的變化——“增反減同”．②阻礙物體間的相對運動——“來拒去留”．③阻礙閉合回路的面積變化——“增縮減擴”．④阻礙原電流的變化(自感)——“增反減同”．(3)應(yīng)用楞次定律的步驟．①明確原來的磁場方向．,②判斷穿過(閉合)電路的磁通量是增加還是減少．③根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流(感應(yīng)電動勢)的方向．,④用安培定則(右手螺旋定則)來確定感應(yīng)電流(感應(yīng)電動勢),的方向．,2．右手定則：伸開右手，讓拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一個平面內(nèi)，讓磁感線垂直從手心進入，并使拇指指向?qū)w運動方向，這時四指所指的方向就是__________的方向.,3．正確區(qū)分楞次定律與右手定則的關(guān)系,感應(yīng)電流,導(dǎo)體運動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流是磁通量發(fā)生變化引起感應(yīng)電流的特例，所以判定電流方向的右手定則也是楞次定律的特例．用右手定則能判定的，一定也能用楞次定律判定，只是不少情況下，不如用右手定則判定來得方便簡單．反過來，用楞次定律能判定的，并不是用右手定則都能判斷出來．如閉合圓形導(dǎo)線中的磁場逐漸增強，用右手定則就難以判定感應(yīng)電流的方向；相反，用楞次定律就很容易判定出來．,【跟蹤訓(xùn)練】4．如圖10－1－2所示，兩個閉合圓形線圈A、B的圓心重合，放在同一水平面內(nèi)，線圈B中通以圖中所示的交變電流，設(shè)t＝0時刻電流沿逆時針方向(圖中箭頭所示)．對于線圈A，,),在t1～t2時間內(nèi)，下列說法中正確的是(圖10－1－2,A．有順時針方向的電流，且有擴張的趨勢B．有順時針方向的電流，且有收縮的趨勢C．有逆時針方向的電流，且有擴張的趨勢D．有逆時針方向的電流，且有收縮的趨勢答案：D,5．如圖10－1－3所示，同一平面內(nèi)的三條平行導(dǎo)線串有兩個電阻R和r，導(dǎo)體棒PQ與三條導(dǎo)線接觸良好．勻強磁場的方向垂直紙面向里．導(dǎo)體棒的電阻可忽略．當(dāng)導(dǎo)體棒向左滑動,時，下列說法正確的是(,),A．流過R的電流由d到c，流過r的電流由b到aB．流過R的電流由c到d，流過,r的電流由b到a,C．流過R的電流由d到c，流過r的電流由a到bD．流過R的電流由c到d，流過r的電流由a到b,圖10－1－3,解析：根據(jù)右手定則，可判斷PQ作為電源，Q端電勢高，在PQcd回路中，電流為逆時針方向，即流過R的電流為由c到d，在電阻r的回路中，電流為順時針方向，即流過r的電流為由b到a.當(dāng)然也可以用楞次定律，通過回路的磁通量的變化判斷電流方向．,答案：B,熱點,楞次定律的綜合應(yīng)用,【例題】如圖10－1－4，均勻帶正電的絕緣圓環(huán)a與金屬圓環(huán)b同心共面放置，當(dāng)a繞O點在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，b中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，,且具有收縮趨勢，由此可知，圓環(huán)a(),A．順時針加速旋轉(zhuǎn)C．逆時針加速旋轉(zhuǎn),B．順時針減速旋轉(zhuǎn)D．逆時針減速旋轉(zhuǎn)圖10－1－4,解析：本題用逆向解題法．設(shè)A選項正確，當(dāng)帶正電的絕緣圓環(huán)a順時針加速旋轉(zhuǎn)時，相當(dāng)于順時針方向電流，并且在增大，根據(jù)右手定則，其內(nèi)(金屬圓環(huán)a內(nèi))有垂直紙面向里的磁場，其外(金屬圓環(huán)b處)有垂直紙面向外的磁場，并且磁場的磁感應(yīng)強度在增大，金屬圓環(huán)b包圍的面積內(nèi)的磁場的總磁感應(yīng)強度垂直紙面向里(因為向里的比向外的磁通量多，向里的是全部，向外的是部分)而且增大，根據(jù)楞次定律，b中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場垂直紙面向外，磁場對電流的作用力向外，所以b中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流，根據(jù)左手定則，磁場對電,流的作用力向外，所以具有擴張趨勢，所以A錯誤；同樣的方法可判斷B選項正確；而C選項，b中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，但具有擴張趨勢；而D選項，b中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流，但具有收縮趨勢．所以本題選B.,答案：B,【觸類旁通】1．(2010年廣州調(diào)研)如圖10－1－5所示，在勻強磁場中的矩形金屬軌道上，有等長的兩根金屬棒ab和cd，它們以相,同的速度勻速運動，則(,),A．?dāng)嚅_開關(guān)S，ab中有感應(yīng)電流B．閉合開關(guān)S，ab中有感應(yīng)電流C．無論斷開還是閉合開關(guān)S，ab,中都有感應(yīng)電流,D．無論斷開還是閉合開關(guān)S，ab中都沒有感應(yīng)電流,圖10－1－5,解析：金屬棒ab和cd，是在同一勻強磁場中，以相同的速度勻速運動，這就是說金屬棒ab和cd兩端的感應(yīng)電動勢大小相等，極性相同，因此斷開電鍵K時，兩感應(yīng)電動勢恰好抵消，金屬棒ab和cd之間不能形成感應(yīng)電流；而當(dāng)電鍵K閉合時，兩產(chǎn)生電動勢的金屬棒剛好并聯(lián)，經(jīng)右邊環(huán)路可形成感應(yīng)電流，故選B.,答案：B,,易錯點,磁通量和磁通量的變化率,【例題】如圖10－1－6所示，長為a、寬為b的矩形線圈，在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中垂直于磁場的OO′軸以恒定的角速度ω旋轉(zhuǎn)，設(shè)t＝0時刻，線圈平面與磁場方向平行，則,),此時的磁通量和磁通量的變化率分別是(A．0，0B．0，Babω,C．0，,D．Bab，Babω,圖10－1－6,錯解分析：有同學(xué)誤認為t＝0時刻，線圈平面與磁場方向平行，磁通量為零，對應(yīng)的磁通量的變化率也為零，選A.磁通量Φ＝BS⊥(S⊥是線圈垂直磁場的面積)，磁通量的變化量ΔΦ＝Φ2－Φ1,兩者的物理意義截然不同,不能理解為磁通量為零，磁通量的變化率也為零．,正確解析：實際上，線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的OO′軸轉(zhuǎn)動時,產(chǎn)生交變電動勢E＝Emaxcosωt＝Babωcosωt.當(dāng)t＝0時，cosωt＝1，雖然磁通量Φ＝0，但是電動勢有最大值，,選項為B.,,＝,指點迷津：磁通量和磁通量的變化率是兩個不同的概念，磁通量變化率是描述磁通量變化快慢的物理量.磁通量Φ＝BS⊥,(S⊥是線圈垂直磁場的面積)，磁通量的變化率,ΔΦΔt,【糾錯強化】,1．一個共有10匝的閉合矩形線圈，總電阻為10Ω、面積為0.04m2，置于水平面上．若線框內(nèi)的磁感應(yīng)強度在0.02s內(nèi)，由垂直紙面向里，從1.6T均勻減少到零，再反向均勻增加到2.4T．則在此時間內(nèi)，線圈內(nèi)導(dǎo)線中的感應(yīng)電流大小為多少，從上向下俯視，線圈中電流的方向如何？,解：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，得感應(yīng)電動勢,由楞次定律，可知從上向下俯視，電流為順時針方向．,