【先學(xué)后教新思路】2020高考物理一輪復(fù)習(xí)-教案16-電磁感應(yīng)現(xiàn)象-楞次定律

考點(diǎn)內(nèi)容要求說(shuō)明考綱解讀電磁感應(yīng)現(xiàn)象Ⅰ1.應(yīng)用楞次定律和右手定則推斷感應(yīng)電流的方向．2．結(jié)合各種圖象(如Φ－t圖象、B－t圖象和i－t圖象)，考查感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件及其方向的判定，導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算．3．電磁感應(yīng)現(xiàn)象與磁場(chǎng)、電路、力學(xué)等學(xué)問(wèn)的綜合，以及電磁感應(yīng)與實(shí)際相結(jié)合的題目.感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件Ⅱ法拉第電磁感應(yīng)定律；楞次定律Ⅱ限于導(dǎo)線方向與磁場(chǎng)方向、運(yùn)動(dòng)方向垂直的狀況；有關(guān)反電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算不作要求互感；自感Ⅰ電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律考綱解讀1.知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的條件.2.理解磁通量及磁通量變化的含義，并能計(jì)算.3.把握楞次定律和右手定則的應(yīng)用，并能推斷感應(yīng)電流的方向及相關(guān)導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向．1．如圖1所示，ab是水平面上一個(gè)圓的直徑，在過(guò)ab的豎直面內(nèi)有一根通電直導(dǎo)線ef，且ef平行于ab，當(dāng)ef豎直向上平移時(shí)，穿過(guò)圓面積的磁通量將 ()A．漸漸變大 圖1B．漸漸減小C．始終為零D．不為零，但始終保持不變答案C解析穿過(guò)圓面積的磁通量是由通電直導(dǎo)線ef產(chǎn)生的，由于通電直導(dǎo)線位于圓的正上方，所以向下穿過(guò)圓面積的磁感線條數(shù)與向上穿過(guò)該面積的條數(shù)相等，即磁通量為零，而且豎直方向的平移也不會(huì)影響磁通量的變化．故C正確．2．試分析下列各種情形中，金屬線框或線圈里能否產(chǎn)生感應(yīng)電流？答案除A外均能產(chǎn)生感應(yīng)電流3．下列各圖是驗(yàn)證楞次定律試驗(yàn)的示意圖，豎直放置的線圈固定不動(dòng)，將磁鐵從線圈上方插入或拔出，線圈和電流表構(gòu)成的閉合回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流．各圖中分別標(biāo)出了磁鐵的極性、磁鐵相對(duì)線圈的運(yùn)動(dòng)方向以及線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向等狀況，其中正確的是 ()答案CD解析依據(jù)楞次定律可確定感應(yīng)電流的方向：以C選項(xiàng)為例，當(dāng)磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí)：(1)閉合線圈原磁場(chǎng)的方向——向上；(2)穿過(guò)閉合線圈的磁通量的變化——增加；(3)感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向——向下；(4)利用安培定則推斷感應(yīng)電流的方向——與圖中箭頭方向相同．線圈的上端為S極，磁鐵與線圈相互排斥．運(yùn)用以上分析方法可知，C、D正確．4．如圖2所示，在直線電流四周有一根金屬棒ab，當(dāng)金屬棒以b端為圓心，以ab為半徑，在過(guò)導(dǎo)線的平面內(nèi)勻速旋轉(zhuǎn)到達(dá)圖中的位置時(shí) ()A．a(chǎn)端聚積電子B．b端聚積電子 圖2C．金屬棒內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度等于零D．Ua>Ub答案BD解析因金屬棒所在區(qū)域的磁場(chǎng)的方向垂直于紙面對(duì)外，當(dāng)金屬棒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由右手定則可知，a端的電勢(shì)高于b端的電勢(shì)，b端聚積電子，B、D正確．考點(diǎn)梳理一、磁通量1．定義：在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，與磁場(chǎng)方向垂直的面積S和B的乘積．2．公式：Φ＝BS.適用條件：(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)．(2)S為垂直磁場(chǎng)的有效面積．3．磁通量是標(biāo)量(填“標(biāo)量”或“矢量”)．4．磁通量的意義：(1)磁通量可以理解為穿過(guò)某一面積的磁感線的條數(shù)．(2)同一平面，當(dāng)它跟磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，磁通量最大；當(dāng)它跟磁場(chǎng)方向平行時(shí)，磁通量為零；當(dāng)正向穿過(guò)線圈平面的磁感線條數(shù)和反向穿過(guò)的一樣多時(shí)，磁通量為零．二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象1．電磁感應(yīng)現(xiàn)象：當(dāng)穿過(guò)閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，閉合導(dǎo)體回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，這種利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)．2．產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：表述1：閉合回路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)內(nèi)做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)．表述2：穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化．3．能量轉(zhuǎn)化發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，機(jī)械能或其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能．深化拓展當(dāng)回路不閉合時(shí)，沒有感應(yīng)電流，但有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，只產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象也可以稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象，且產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體或線圈相當(dāng)于電源．三、感應(yīng)電流方向的推斷1．楞次定律(1)內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化．(2)適用狀況：全部的電磁感應(yīng)現(xiàn)象．2．右手定則(1)內(nèi)容：伸開右手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)，讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向，這時(shí)四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向．(2)適用狀況：導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流．5．如圖3所示，ab是一個(gè)可以繞垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動(dòng)的閉合矩形導(dǎo)體線圈，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P自左向右滑動(dòng)過(guò)程中，線圈ab將 ()A．靜止不動(dòng)B．逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) 圖3C．順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D．發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，但因電源的極性不明，無(wú)法確定轉(zhuǎn)動(dòng)的方向答案C解析當(dāng)P向右滑動(dòng)時(shí)，電路中電阻減小，電流增大，穿過(guò)線圈ab的磁通量增大，依據(jù)楞次定律推斷，線圈ab將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)．6．如圖4所示，甲是閉合銅線框，乙是有缺口的銅線框，丙是閉合的塑料線框，它們的正下方都放置一薄強(qiáng)磁鐵，現(xiàn)將甲、乙、丙拿至相同高度H處同時(shí)釋放(各線框下落過(guò)程中不翻轉(zhuǎn))，則以下說(shuō)法正確的是()圖4A．三者同時(shí)落地B．甲、乙同時(shí)落地，丙后落地C．甲、丙同時(shí)落地，乙后落地D．乙、丙同時(shí)落地，甲后落地答案D解析甲是閉合銅線框，在下落過(guò)程中產(chǎn)生感應(yīng)電流，所受的安培力阻礙它的下落，故所需的時(shí)間長(zhǎng)；乙不是閉合回路，丙是塑料線框，故都不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，它們做自由落體運(yùn)動(dòng)，所需時(shí)間相同，故D正確．方法提煉利用電磁感應(yīng)的效果進(jìn)行推斷的方法：方法1：阻礙原磁通量的變化——“增反減同”．方法2：阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)——“來(lái)拒去留”．方法3：使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(shì)——“增縮減擴(kuò)”方法4：阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象)——“增反減同”.考點(diǎn)一電磁感應(yīng)現(xiàn)象能否發(fā)生的推斷1．磁通量發(fā)生變化的三種常見狀況(1)磁場(chǎng)強(qiáng)弱不變，回路面積轉(zhuǎn)變；(2)回路面積不變，磁場(chǎng)強(qiáng)弱轉(zhuǎn)變；(3)回路面積和磁場(chǎng)強(qiáng)弱均不變，但二者的相對(duì)位置發(fā)生轉(zhuǎn)變．2．推斷流程：(1)確定爭(zhēng)辯的閉合回路．(2)弄清楚回路內(nèi)的磁場(chǎng)分布，并確定該回路的磁通量Φ.(3)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Φ不變→無(wú)感應(yīng)電流,Φ變化→\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(回路閉合，有感應(yīng)電流,不閉合，無(wú)感應(yīng)電流，但有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)))))例1如圖5所示，一個(gè)金屬薄圓盤水平放置在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，下列做法中能使圓盤中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是 ()A．圓盤繞過(guò)圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)B．圓盤以某一水平直徑為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)C．圓盤在磁場(chǎng)中向右勻速平移 圖5D．勻強(qiáng)磁場(chǎng)均勻增加解析只有當(dāng)圓盤中的磁通量發(fā)生變化時(shí)，圓盤中才產(chǎn)生感應(yīng)電流，當(dāng)圓盤繞過(guò)圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)或圓盤在磁場(chǎng)中向右勻速平移時(shí)，圓盤中的磁通量不發(fā)生變化，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，A、C錯(cuò)誤；當(dāng)圓盤以某一水平直徑為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)或勻強(qiáng)磁場(chǎng)均勻增加時(shí)，圓盤中的磁通量發(fā)生變化，圓盤中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，B、D正確．答案BD突破訓(xùn)練1如圖所示，能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是 ()答案B解析A圖中線圈沒閉合，無(wú)感應(yīng)電流；B圖中磁通量增大，有感應(yīng)電流；C圖中導(dǎo)線在圓環(huán)的正上方，不論電流如何變化，穿過(guò)線圈的磁感線相互抵消，磁通量恒為零，也無(wú)感應(yīng)電流；D圖中的磁通量恒定，無(wú)感應(yīng)電流．故選B.考點(diǎn)二利用楞次定律推斷感應(yīng)電流的方向1．楞次定律中“阻礙”的含義2．楞次定律的使用步驟例2(2011·上海單科·13)如圖6，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(diǎn)在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)，b中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，且具有收縮趨勢(shì)，由此可知，圓環(huán)a()A．順時(shí)針加速旋轉(zhuǎn)B．順時(shí)針減速旋轉(zhuǎn)C．逆時(shí)針加速旋轉(zhuǎn) 圖6D．逆時(shí)針減速旋轉(zhuǎn)解析由楞次定律知，欲使b中產(chǎn)生順時(shí)針電流，則a環(huán)內(nèi)磁場(chǎng)應(yīng)向里減弱或向外增加，a環(huán)的旋轉(zhuǎn)狀況應(yīng)當(dāng)是順時(shí)針減速或逆時(shí)針加速，由于b環(huán)又有收縮趨勢(shì)，說(shuō)明a環(huán)外部磁場(chǎng)向外，內(nèi)部向里，故選B.答案B 逆向思維法在感應(yīng)電流方向推斷中的應(yīng)用逆向思維法是指從事物正向進(jìn)展的目標(biāo)、規(guī)律的相反方向動(dòng)身，運(yùn)用對(duì)立的、顛倒的思維方式去思考問(wèn)題的一種方法．而電磁感應(yīng)現(xiàn)象中因果相對(duì)的關(guān)系恰好反映了自然界的這種對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律．對(duì)楞次定律中“阻礙”的含義可以推廣為感應(yīng)電流的效果總是阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的緣由．突破訓(xùn)練2如圖7(a)所示，兩個(gè)閉合圓形線圈A、B的圓心重合，放在同一水平面內(nèi)，線圈A中通以如圖(b)所示的交變電流，t＝0時(shí)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針(如圖中箭頭所示)，在t1～t2時(shí)間段內(nèi)，對(duì)于線圈B，下列說(shuō)法中正確的是 ()圖7A．線圈B內(nèi)有順時(shí)針?lè)较虻碾娏?，線圈有擴(kuò)張的趨勢(shì)B．線圈B內(nèi)有順時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎€圈有收縮的趨勢(shì)C．線圈B內(nèi)有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏?，線圈有擴(kuò)張的趨勢(shì)D．線圈B內(nèi)有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏?，線圈有收縮的趨勢(shì)答案A解析在t1～t2時(shí)間段內(nèi)，A線圈的電流為逆時(shí)針?lè)较颍a(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直紙面對(duì)外且是增加的，由此可判定B線圈中的電流為順時(shí)針?lè)较颍€圈的擴(kuò)張與收縮可用阻礙Φ變化的觀點(diǎn)去判定．在t1～t2時(shí)間段內(nèi)B線圈內(nèi)的Φ增加，依據(jù)楞次定律，只有B線圈增大面積，才能阻礙Φ的增加，故選A.突破訓(xùn)練3如圖8所示，當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B增加時(shí)，內(nèi)、外金屬環(huán)上的感應(yīng)電流的方向應(yīng)為 ()A．內(nèi)環(huán)順時(shí)針，外環(huán)逆時(shí)針B．內(nèi)環(huán)逆時(shí)針，外環(huán)順時(shí)針C．內(nèi)、外環(huán)均為順時(shí)針 圖8D．內(nèi)、外環(huán)均為逆時(shí)針答案A解析磁場(chǎng)增加，則穿過(guò)回路的磁通量增大，故感應(yīng)電流的磁場(chǎng)向外，由安培定則知感應(yīng)電流對(duì)整個(gè)電路而言應(yīng)沿逆時(shí)針?lè)较?；若分開爭(zhēng)辯，則外環(huán)逆時(shí)針，內(nèi)環(huán)順時(shí)針，A正確.40．“確定律三定則”的應(yīng)用技巧1．應(yīng)用現(xiàn)象及規(guī)律比較基本現(xiàn)象應(yīng)用的定則或定律運(yùn)動(dòng)電荷、電流產(chǎn)生磁場(chǎng)安培定則磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷、電流有作用力左手定則電磁感應(yīng)部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)右手定則閉合回路磁通量變化楞次定律2.應(yīng)用技巧無(wú)論是“安培力”還是“洛倫茲力”，只要是“力”都用左手推斷．“電生磁”或“磁生電”均用右手推斷．例3如圖9所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN，MN的左邊有一閉合電路，當(dāng)PQ在外力的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，MN向右運(yùn)動(dòng)，則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是 ()A．向右加速運(yùn)動(dòng)B．向左加速運(yùn)動(dòng)C．向右減速運(yùn)動(dòng) 圖9D．向左減速運(yùn)動(dòng)解析MN向右運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明MN受到向右的安培力，由于ab在MN處的磁場(chǎng)垂直紙面對(duì)里MN中的感應(yīng)電流由M→NL1中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(L2中磁場(chǎng)方向向上減弱,L2中磁場(chǎng)方向向下增加))；若L2中磁場(chǎng)方向向上減弱PQ中電流為Q→P且減小向右減速運(yùn)動(dòng)；若L2中磁場(chǎng)方向向下增加PQ中電流為P→Q且增大,向左加速運(yùn)動(dòng)．答案BC突破訓(xùn)練4兩根相互平行的金屬導(dǎo)軌水平放置于圖10所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在導(dǎo)軌上接觸良好的導(dǎo)體棒AB和CD可以自由滑動(dòng)．當(dāng)AB在外力F作用下向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是 ()A．導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流通過(guò)，方向是D→C 圖10B．導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流通過(guò)，方向是C→DC．磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒CD的作用力向左D．磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒AB的作用力向左答案BD解析利用楞次定律．兩個(gè)導(dǎo)體棒與兩根金屬導(dǎo)軌構(gòu)成閉合回路，分析出磁通量增加，結(jié)合安培定則推斷回路中感應(yīng)電流的方向是B→A→C→D→B.以此為基礎(chǔ)，再依據(jù)左手定則進(jìn)一步判定CD、AB的受力方向，經(jīng)過(guò)比較可得正確答案．高考題組1．(2022·山東理綜·14)下列敘述正確的是 ()A．法拉第發(fā)覺了電磁感應(yīng)現(xiàn)象B．慣性是物體的固有屬性，速度大的物體慣性確定大C．牛頓最早通過(guò)抱負(fù)斜面試驗(yàn)得出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的緣由D．感應(yīng)電流遵從楞次定律所描述的方向，這是能量守恒定律的必定結(jié)果答案AD解析電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)覺者是法拉第，故選項(xiàng)A正確；慣性是物體本身固有的屬性，質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；伽利略通過(guò)抱負(fù)斜面試驗(yàn)得出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的緣由，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；楞次定律是能量守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的表現(xiàn)，故選項(xiàng)D正確．2．(2022·北京理綜·19)物理課上，老師做了一個(gè)奇異的“跳環(huán)試驗(yàn)”．如圖11，她把一個(gè)帶鐵芯的線圈L、開關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接起來(lái)后，將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過(guò)套環(huán)．閉合開關(guān)S的瞬間，套環(huán)馬上跳起．圖11某同學(xué)另找來(lái)器材再探究此試驗(yàn)．他連接好電路，經(jīng)重復(fù)試驗(yàn)，線圈上的套環(huán)均未動(dòng)．對(duì)比老師演示的試驗(yàn)，下列四個(gè)選項(xiàng)中，導(dǎo)致套環(huán)未動(dòng)的緣由可能是 ()A．線圈接在了直流電源上B．電源電壓過(guò)高C．所選線圈的匝數(shù)過(guò)多D．所用套環(huán)的材料與老師的不同答案D解析金屬套環(huán)跳起的緣由是開關(guān)S閉合時(shí)，套環(huán)上產(chǎn)生的感應(yīng)電流與通電螺線管上的電流相互作用而引起的．線圈接在直流電源上，S閉合時(shí)，金屬套環(huán)也會(huì)跳起．電源電壓越高，線圈匝數(shù)越多，S閉合時(shí)，金屬套環(huán)跳起越猛烈．若套環(huán)是非導(dǎo)體材料，則套環(huán)不會(huì)跳起．故選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確．3．(2011·海南單科·20)如圖12，磁場(chǎng)垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度在豎直方向均勻分布，水平方向非均勻分布．一銅制圓環(huán)用絲線懸掛于O點(diǎn)，將圓環(huán)拉至位置a后無(wú)初速度釋放，在圓環(huán)從a擺向b的過(guò)程中()A．感應(yīng)電流方向先逆時(shí)針后順時(shí)針再逆時(shí)針B．感應(yīng)電流方向始終是逆時(shí)針C．安培力方向始終與速度方向相反 圖12D．安培力方向始終沿水平方向答案AD解析圓環(huán)從位置a運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)分界線前，磁通量向里增大，感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針；跨越分界線過(guò)程中，磁通量由向里最大變?yōu)橄蛲庾畲?，感?yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針；再擺到b的過(guò)程中，磁通量向外減小，感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，A正確，B錯(cuò)誤；由于圓環(huán)所在處的磁場(chǎng)，上下對(duì)稱，所受安培力在豎直方向平衡，因此總的安培力方向沿水平方向，故C錯(cuò)誤，D正確．模擬題組4．如圖13所示，一根條形磁鐵從左向右靠近閉合金屬環(huán)的過(guò)程中，環(huán)中的感應(yīng)電流(自左向右看) ()A．沿順時(shí)針?lè)较駼．先沿順時(shí)針?lè)较蚝笱啬鏁r(shí)針?lè)较駽．沿逆時(shí)針?lè)较? 圖13D．先沿逆時(shí)針?lè)较蚝笱仨槙r(shí)針?lè)较虼鸢窩解析條形磁鐵從左向右靠近閉合金屬環(huán)的過(guò)程中，向右的磁通量始終增加，依據(jù)楞次定律，環(huán)中的感應(yīng)電流(自左向右看)為逆時(shí)針?lè)较?，C對(duì)．5.如圖14，銅質(zhì)金屬環(huán)從條形磁鐵的正上方由靜止開頭下落，在下落過(guò)程中，下列推斷中正確的是 ()A．金屬環(huán)在下落過(guò)程中機(jī)械能守恒B．金屬環(huán)在下落過(guò)程中動(dòng)能的增加量小于其重力勢(shì)能的削減量C．金屬環(huán)的機(jī)械能先減小后增大 圖14D．磁鐵對(duì)桌面的壓力始終大于其自身的重力答案B解析金屬環(huán)在下落過(guò)程中，磁通量發(fā)生變化，閉合金屬環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流，金屬環(huán)受到磁場(chǎng)力的作用，機(jī)械能不守恒，A錯(cuò)誤．由能量守恒知，金屬環(huán)重力勢(shì)能的削減量等于其動(dòng)能的增加量和在金屬環(huán)中產(chǎn)生的電能之和，B正確．金屬環(huán)下落的過(guò)程中，機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，機(jī)械能削減，C錯(cuò)誤．當(dāng)金屬環(huán)下落到磁鐵中心位置時(shí)，金屬環(huán)中的磁通量不變，其中無(wú)感應(yīng)電流，和磁鐵間無(wú)作用力，磁鐵所受重力等于桌面對(duì)它的支持力，由牛頓第三定律，磁鐵對(duì)桌面的壓力等于桌面對(duì)磁鐵的支持力，等于磁鐵的重力，D錯(cuò)誤．

(限時(shí)：30分鐘)?題組1對(duì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生條件的考查1．現(xiàn)將電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計(jì)及電鍵按如圖1所示連接．下列說(shuō)法中正確的是 ()圖1A．電鍵閉合后，線圈A插入或拔出都會(huì)引起電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)B．線圈A插入線圈B中后，電鍵閉合和斷開的瞬間電流計(jì)指針均不會(huì)偏轉(zhuǎn)C．電鍵閉合后，滑動(dòng)變阻器的滑片P勻速滑動(dòng)，會(huì)使電流計(jì)指針靜止在中心零刻度D．電鍵閉合后，只有滑動(dòng)變阻器的滑片P加速滑動(dòng)，電流計(jì)指針才能偏轉(zhuǎn)答案A解析電鍵閉合后，線圈A插入或拔出都會(huì)引起穿過(guò)線圈B的磁通量發(fā)生變化，從而使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)A正確；線圈A插入線圈B中后，電鍵閉合和斷開的瞬間，線圈B的磁通量會(huì)發(fā)生變化，電流計(jì)指針會(huì)偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；電鍵閉合后，滑動(dòng)變阻器的滑片P無(wú)論勻速滑動(dòng)還是加速滑動(dòng)，都會(huì)導(dǎo)致線圈A的電流發(fā)生變化，使線圈B的磁通量變化，電流計(jì)指針都會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤．2．如圖2所示，一個(gè)U形金屬導(dǎo)軌水平放置，其上放有一個(gè)金屬導(dǎo)體棒ab，有一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)斜向上穿過(guò)軌道平面，且與豎直方向的夾角為θ.在下列各過(guò)程中，確定能在軌道回路里產(chǎn)生感應(yīng)電流的是 ()A．a(chǎn)b向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)使θ減小 圖2B．使磁感應(yīng)強(qiáng)度B減小，θ角同時(shí)也減小C．a(chǎn)b向左運(yùn)動(dòng)，同時(shí)增大磁感應(yīng)強(qiáng)度BD．a(chǎn)b向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B和θ角(0°<θ<90°)答案A解析設(shè)此時(shí)回路面積為S，據(jù)題意，磁通量Φ＝BScosθ，對(duì)A，S增大，θ減小，cosθ增大，則Φ增大，A正確．對(duì)B，B減小，θ減小，cosθ增大，Φ可能不變，B錯(cuò)誤．對(duì)C，S減小，B增大，Φ可能不變，C錯(cuò)誤．對(duì)D，S增大，B增大，θ增大，cosθ減小，Φ可能不變，D錯(cuò)誤．故只有A正確．3．如圖3所示，在條形磁鐵的中心位置的正上方水平固定一銅質(zhì)圓環(huán)．以下推斷中正確的是 ()A．釋放圓環(huán)，環(huán)下落時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流B．釋放圓環(huán)，環(huán)下落時(shí)無(wú)感應(yīng)電流 圖3C．釋放圓環(huán)，環(huán)下落時(shí)環(huán)的機(jī)械能守恒D．釋放圓環(huán)，環(huán)下落時(shí)環(huán)的機(jī)械能不守恒答案BC解析由條形磁鐵磁場(chǎng)分布特點(diǎn)可知，穿過(guò)其中心位置正上方的圓環(huán)的合磁通量為零，所以在環(huán)下落的過(guò)程中，磁通量不變，沒有感應(yīng)電流，圓環(huán)只受重力，則環(huán)下落時(shí)機(jī)械能守恒，故A、D錯(cuò)誤，B、C正確．4．如圖4所示，閉合圓導(dǎo)線線圈放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈平面與磁場(chǎng)平行，其中ac、bd分別是平行、垂直于磁場(chǎng)方向的兩條直徑．試分析線圈做如下運(yùn)動(dòng)時(shí)，能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是 ()A．使線圈在紙面內(nèi)平動(dòng)B．使線圈平面沿垂直紙面方向向紙外平動(dòng) 圖4C．使線圈以ac為軸轉(zhuǎn)動(dòng)D．使線圈以bd為軸轉(zhuǎn)動(dòng)答案D解析使線圈在紙面內(nèi)平動(dòng)、沿垂直紙面方向向紙外平動(dòng)或以ac為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中的磁通量始終為零，不變化，無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生；以bd為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈中的磁通量不斷變化，能產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以D選項(xiàng)正確．?題組2對(duì)楞次定律應(yīng)用的考查5．金屬環(huán)水平固定放置，現(xiàn)將一豎直的條形磁鐵，在圓環(huán)上方沿圓環(huán)軸線從靜止開頭釋放，在條形磁鐵穿過(guò)圓環(huán)的過(guò)程中，條形磁鐵與圓環(huán) ()A．始終相互吸引B．始終相互排斥C．先相互吸引，后相互排斥D．先相互排斥，后相互吸引答案D解析磁鐵靠近圓環(huán)的過(guò)程中，穿過(guò)圓環(huán)的磁通量增加，依據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙穿過(guò)圓環(huán)的原磁通量的增加，與原磁場(chǎng)方向相反，如圖甲所示，二者之間是斥力；當(dāng)磁鐵穿過(guò)圓環(huán)下降離開圓環(huán)時(shí)，穿過(guò)圓環(huán)的磁通量削減，依據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙穿過(guò)圓環(huán)的磁通量的削減，二者方向相同，如圖乙所示，磁鐵與圓環(huán)之間是引力．因此選項(xiàng)D正確．也可直接依據(jù)楞次定律中“阻礙”的含義推論：來(lái)則拒之，去則留之分析．磁鐵在圓環(huán)上方下落過(guò)程是靠近圓環(huán)．依據(jù)來(lái)則拒之，二者之間是斥力；當(dāng)磁鐵穿過(guò)圓環(huán)后連續(xù)下落過(guò)程是遠(yuǎn)離圓環(huán)．依據(jù)去則留之，二者之間是引力．因此選項(xiàng)D正確．6.如圖5所示，線圈M和線圈N繞在同一鐵芯上．M與電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器相連，P為滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭，開關(guān)S處于閉合狀態(tài)，N與電阻R相連．下列說(shuō)法正確的是 ()A．當(dāng)P向右移動(dòng)時(shí)，通過(guò)R的電流為b到aB．當(dāng)P向右移動(dòng)時(shí)，通過(guò)R的電流為a到b 圖5C．?dāng)嚅_S的瞬間，通過(guò)R的電流為b到aD．?dāng)嚅_S的瞬間，通過(guò)R的電流為a到b答案AD解析本題考查楞次定律．依據(jù)右手螺旋定則可知M線圈內(nèi)磁場(chǎng)方向向左，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向右移動(dòng)時(shí)，電阻減小，M線圈中電流增大，磁場(chǎng)增大，穿過(guò)N線圈內(nèi)的磁通量增大，依據(jù)楞次定律可知N線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流通過(guò)R的方向?yàn)閎到a，A正確，B錯(cuò)誤；斷開S的瞬間，M線圈中的電流突然減小，穿過(guò)N線圈中的磁通量減小，依據(jù)楞次定律可知N線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)閍到b，C錯(cuò)誤，D正確．7．如圖6所示，質(zhì)量為m的銅質(zhì)小閉合線圈靜置于粗糙水平桌面上．當(dāng)一個(gè)豎直放置的條形磁鐵貼近線圈，沿線圈中線由左至右從線圈正上方等高、快速經(jīng)過(guò)時(shí)，線圈始終保持不動(dòng)．則關(guān)于線圈在此過(guò)程中受到的支持力FN和摩擦力Ff的狀況，以下推斷正確的是 () 圖6A．FN先大于mg，后小于mgB．FN始終大于mgC．Ff先向左，后向右D．Ff始終向左答案AD解析條形磁鐵貼近線圈，沿線圈中線由左至右從線圈正上方等高、快速經(jīng)過(guò)時(shí)，線圈中磁通量先增大后減小，由楞次定律中“來(lái)拒去留”關(guān)系可知A、D正確，B、C錯(cuò)誤．8．如圖7所示，線圈由A位置開頭下落，在磁場(chǎng)中受到的安培力假如總小于它的重力，則它在A、B、C、D四個(gè)位置(B、D位置恰好線圈有一半在磁場(chǎng)中)時(shí)，加速度關(guān)系為 ()A．a(chǎn)A>aB>aC>aDB．a(chǎn)A＝aC>aB>aDC．a(chǎn)A＝aC>aD>aB 圖7D．a(chǎn)A＝aC>aB＝aD答案B解析線圈在A、C位置時(shí)只受重力作用，加速度aA＝aC＝g.線圈在B、D位置時(shí)均受兩個(gè)力的作用，其中安培力向上，重力向下．由于重力大于安培力，所以加速度向下，大小a＝g－eq\f(F,m)<g.又線圈在D點(diǎn)時(shí)速度大于B點(diǎn)速度，即FD>FB，所以aD<aB，因此加速度的關(guān)系為aA＝aC>aB>aD，選項(xiàng)B正確．9．如圖8所示，圓環(huán)形導(dǎo)體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管與電源和滑動(dòng)變阻器連接成如圖所示的電路．若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向上滑動(dòng)，下面說(shuō)法中正確的是 ()A．穿過(guò)線圈a的磁通量變大 圖8B．線圈a有收縮的趨勢(shì)C．線圈a中將產(chǎn)生俯視順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流D．線圈a對(duì)水平桌面的壓力FN將增大答案C解析P向上滑動(dòng)，回路電阻增大，電流減小，磁場(chǎng)減弱，穿過(guò)線圈a的磁通量變小，依據(jù)楞次定律，a環(huán)面積應(yīng)增大，A、B錯(cuò)；由于a環(huán)中磁通量減小，依據(jù)楞次定律知a環(huán)中感應(yīng)電流應(yīng)為俯視順時(shí)針?lè)较?，C對(duì)；由于a環(huán)中磁通量減小，依據(jù)楞次定律，a環(huán)有阻礙磁通量減小的趨勢(shì)，可知a環(huán)對(duì)水平桌面的壓力FN減小，D錯(cuò)．10.如圖9所示，絕緣水平面上有兩個(gè)離得很近的導(dǎo)體環(huán)a、b.將條形磁鐵沿它們的正中向下移動(dòng)(不到達(dá)該平面)，a、b將如何移動(dòng)()A．a(chǎn)、b將相互遠(yuǎn)離B．a(chǎn)、b將相互靠近C．a(chǎn)、b將不動(dòng) 圖 9D．無(wú)法推斷答案A解析依據(jù)Φ＝BS，條形磁鐵向下移動(dòng)過(guò)程中B增大，所以穿過(guò)每個(gè)環(huán)中的磁通量都有 增大的趨勢(shì)．由于S不行轉(zhuǎn)變，為阻礙磁通量增大，導(dǎo)體環(huán)會(huì)盡量遠(yuǎn)離條形磁鐵，所以 a、b將相互遠(yuǎn)離．?題組3對(duì)三個(gè)“定則”，一個(gè)“規(guī)律”的綜