新課標2024高考物理總復(fù)習(xí)第十章電磁感應(yīng)教師用書含解析

電磁感應(yīng)

考綱要求考情分析

電磁感應(yīng)現(xiàn)象I1.命題規(guī)律

磁通量I近幾年高考對該部分內(nèi)容重點考查了感應(yīng)

法拉第電磁感應(yīng)定律II電流的產(chǎn)生、感應(yīng)U動勢的方向推斷和大小計算

楞次定律II等。常以選擇題形式考查對基礎(chǔ)學(xué)問、基本規(guī)律

的理解與應(yīng)用，以計算題的形式考查綜合性問

題，如動力學(xué)、能量、電路、圖像等與電磁感應(yīng)

結(jié)合的問題，一般難度較大，分值較高。

2.考查熱點

預(yù)料近幾年高考對該部分內(nèi)容仍將以法拉

自感、渦流I

第電磁感應(yīng)定律為核心，利用與之相關(guān)的力電綜

合問題，考查學(xué)生的綜合分析及運用數(shù)學(xué)學(xué)問解

決物理問題的實力。在復(fù)習(xí)過程中還要多關(guān)注電

磁感應(yīng)現(xiàn)象與現(xiàn)代科技、生活相結(jié)合的新情顰題

目。

第62課時電磁感應(yīng)現(xiàn)象和楞次定律（雙基落實課）

點點通（一）對電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解和推斷

1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象

當穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變更時,電路中有遜速近產(chǎn)生的現(xiàn)象。

2.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件

（1）條件：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變更。

（2）特例：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動。

3.產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實質(zhì)

電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實質(zhì)是產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,假如回路閉合則產(chǎn)生感應(yīng)電流;假如回路不閉

合，則只產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,而無感應(yīng)電流。

［小題練通］

】.（魯科教材原題）如圖所示，條形磁鐵以速度/向螺線管靠近，下面口

幾種說法中正確的是（）￡匕I/

A.螺線管中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流丫口力

B.螺線管中會產(chǎn)生感應(yīng)電流口

C.只有磁鐵速度足夠大時，螺線管中才能產(chǎn)生感應(yīng)電流

D.只有在磁鐵的磁性足夠強時，螺線管中才會產(chǎn)生感應(yīng)電流

解析：選B條形磁鐵以速度/向螺線管養(yǎng)近時，螺紋管中磁逋量增加，故會產(chǎn)生感應(yīng)

電流，B正確。

2.（多選）（滬科教材原題）如圖所示，導(dǎo)線仍和cd相互平行，在下

列狀況中，使導(dǎo)線cd中有感應(yīng)電流產(chǎn)生的是（）

A.將開關(guān)S閉合或斷開

B.開關(guān)S閉合后，將滑動變阻器的滑片〃向右移動

C.開關(guān)S閉合后，將滑動變阻器的滑片尸向左移動

D.開關(guān)S始終閉合.滑動變阻踞的滑片，也不移動

解析：選ABC開關(guān)S閉合或斷開，以及滑動變阻器的滑片產(chǎn)向左、右移動時，ab中電

流均會發(fā)生變更，導(dǎo)致電流四周磁場發(fā)生變更，穿過cd所在的閉合同路的磁通量發(fā)生變更,

故cd中產(chǎn)生感應(yīng)電流，A、B、C正確。

3.如圖所示的勻強磁場中有一個矩形閉合導(dǎo)線框。在下列四種狀況下，線框中會產(chǎn)生

感應(yīng)電流的是（）

甲乙

A.如圖甲所示，保持線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場中左、右運動

B.如圖乙所示，保持線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場中上、下運動

C.如圖丙所示，線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線垂直的軸線力6轉(zhuǎn)動

［）.如圖丁所示，線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線平行的軸線外轉(zhuǎn)動

解析：選C題圖甲中線框左、右運動，題圖乙中線框上、下運動，題圖丁中線框繞與

磁感線平行的軸線面轉(zhuǎn)動，穿過線框的磁通量始終為零，故不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，只有題圖

丙中線框繞與磁感線垂直的軸線/的轉(zhuǎn)動時，線框中磁通量會發(fā)生變更而產(chǎn)生感應(yīng)電流。故

C正確。

［融會貫穿〕

推斷有無感應(yīng)電流的步驟

（1）確定探討的回路。

（2）弄清晰回路內(nèi)的磁場分布，并確定穿過該回路的磁通量中。

不變一無感應(yīng)電流。

⑶。變更」回路閉合’有感應(yīng)電流;

I回路不閉合，無感應(yīng)電流，但有感應(yīng)電動勢。

點點通（二）楞次定律和右手定則

1.楞次定律

（1）內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場總要陛晅引起感應(yīng)電流的越避呈的變更。

（2）適用范圍：適用于一切回路磁通量變更的狀況。

2.右手定則

（1）運用方法

伸開右手,使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內(nèi):

讓磁感線從掌心進入，并使拇指指向?qū)Ь€運^的方向，這時匹指所指的方向

就是感應(yīng)電流的方向。

⑵適用范圍：適用干部分導(dǎo)線切割磁感線的狀況?

［小題練通］

1.（多選）如圖所示，一輕質(zhì)絕緣橫桿兩側(cè)各固定一金屬環(huán)，

橫桿可繞中心點自由轉(zhuǎn)動，老師拿一條形磁鐵插向其中一個小環(huán),

后又取出插向另一個小環(huán)，同學(xué)們看到的現(xiàn)象及現(xiàn)象分析正確的

是（）

A.磁鐵插向左環(huán)，橫桿發(fā)生.轉(zhuǎn)動

B.磁鐵插向右環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動

C.磁鐵插向左環(huán)，左環(huán)中不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流

D.磁鐵插向右環(huán)，右環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流

解析：選BD磁鐵插向左環(huán)，左環(huán)不閉合，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，但會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,

而磁鐵插向右環(huán)，右環(huán)中會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，依據(jù)嘮次定律，磁鐵插向右環(huán)時,

橫桿會發(fā)生轉(zhuǎn)動，故B、D正確。

2.（魯科教材原題）某試驗小組用如圖所示的試驗裝置來驗證楞

次定律。當條形磁鐵自上而下穿過線圈時，通過電流計的感應(yīng)電流2

方向是（）/顯'---J

A.a-G-b建三^^

B.先a-*G-*Z>?后*G**a

D.先Z^G-后a~^G-*-b

解析：選D依據(jù)楞次定律，磁鐵穿進線圈時，電流方向是/LG-a,穿出線圈時，電

流方向是ZLG—b,故D正確，

3.（多選）（滬科教材原題）如圖所示，〃為固定閉合電路的一段導(dǎo)體的橫截面。

若使一對異性磁極相對P運動，并讓尸始終處于磁場中，則下列說法中正確的是□

（）

A.磁極以直向上運動時，戶中不產(chǎn)生感應(yīng)電流II

B.磁極豎直向下運動時，夕中產(chǎn)生指向紙外的感應(yīng)電流

C.磁極向左運動時，〃中產(chǎn)生指向紙里的感應(yīng)電流

D.磁極向右運動時，尸中產(chǎn)生指向紙里的感應(yīng)電流

解析：選AD磁極豎直上、下運動時，〃不切割磁感線，故不產(chǎn)生感應(yīng)電流，A正確，

B錯誤：磁極左、右運動時，P切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，依據(jù)右手定則，磁極向左運動

時.，〃中產(chǎn)生指向紙外的感應(yīng)電流，C錯誤；磁極向右運動時，戶中產(chǎn)生.指向紙里的感應(yīng)電

流，D正確。

［融會貫穿］

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引起感應(yīng)電流的緣

由。列表說明如下：

內(nèi)容例證

阻礙原磁通量變更冢工上磁鐵靠近，

一一“增反減同”

六加NS二者相斥

阻礙相對運動NTSV磁鐵遠離，

布%%同向，

-“來拒去留”/i/AT^NS二者相吸

snP、Q是光滑固定導(dǎo)軌，

,口：是可動金屬棒，

使回路而積有擴大或縮小//磁鐵下移，面枳應(yīng)

Q

TbM小，“b里近

的趨勢一一“增縮減擴”

XXX*8

*038減小，線圈擴張

XXXX

阻礙原電流的變更

~8-------------1合上S,B燈先亮

一一“增反減同”

歸綱遷舊?綜言提能

1.三定則、肯定律的比較

適用范圍基本現(xiàn)象

—

安培定則電流的磁效應(yīng)電流、運動電荷四周產(chǎn)生磁場

左手定則磁場力磁場對電流、運動電荷的作用

右手定則部分導(dǎo)線做切割磁感線運動

電磁感應(yīng)

楞次定律閉合回路的磁通量發(fā)生變更

2.巧記妙用

(1)三個定則特殊簡單混淆，可用特殊方法記憶，比如左“力”右“電”，先左后右(先

學(xué)磁場力，后學(xué)電磁感應(yīng))。

（2）探討感應(yīng)電流受到的安培力，一般先用右手定則確定電流方向，再用左手定則確定

安培力的方向，有時也可以干脆應(yīng)用楞次定律的推論確定。

［課堂綜合訓(xùn)練］

1.（多選）（2024?全國卷【）如圖，兩個線圈繞在同一根鐵芯上，其中一千

線圈通過開關(guān)與電源連接，另一線圈與遠處沿南北方向水平放置在紙面內(nèi)的爐與南

直導(dǎo)線連接成回路。將一小磁針懸掛在直導(dǎo)線正上方，開關(guān)未閉合時小磁針??

處于靜止狀態(tài)。下列說法正確的是（）Q

A.開關(guān)閉合后的瞬間,小磁針的N極朝垂直紙面對里的方向轉(zhuǎn)動

B.開關(guān)閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直紙面對里的方向

C.開關(guān)閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直紙面對外的方向

D.開關(guān)閉合并保持一段時間再斷開后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面對外的方向轉(zhuǎn)

解析：選AD依據(jù)安培定則，開關(guān)閉合時鐵芯上產(chǎn)生水平向右的磁場，開關(guān)閉合后的

瞬間，依據(jù)楞次定律，直導(dǎo)線上將產(chǎn)生由南向北的電流，依據(jù)安培定則，直導(dǎo)線上方的磁場

垂直紙面對里，故小磁針的N極朝垂直紙面對里的方向轉(zhuǎn)動，故A正確：同理，D1E確：開

關(guān)閉合并保持一段時間后，直導(dǎo)線上沒有感應(yīng)電流，故小磁針的N極指北，故B、C錯誤。

2.如圖所示，兩同心圓環(huán)/、8置于同一水平面上，其中夕為勻稱帶負—、

電絕緣環(huán)，力為導(dǎo)體環(huán)。當方蹺環(huán)心0轉(zhuǎn)動時，力產(chǎn)生順時針方向電流且具有］

擴展趨勢，則6的轉(zhuǎn)動狀況是（

A.順時針加速轉(zhuǎn)動B.順時針減速轉(zhuǎn)動

C.逆時針加速轉(zhuǎn)動D.逆時針減速轉(zhuǎn)動

解析：選A由題意可知，力中感應(yīng)電流為順時針，由右手螺旋定則可知，月中感應(yīng)電

流的內(nèi)部磁場向里，由楞次定律可知，引起感應(yīng)電流的原磁場可能為：向外增人或向里減?。?/p>

若原磁場向外增大，則8中電流應(yīng)為逆時針且漸漸增大，由于8帶負電，故8應(yīng)順時針轉(zhuǎn)動

旦轉(zhuǎn)速增大；若原磁場向里減小，則少中電流應(yīng)為順時針旦漸漸減小，故〃應(yīng)逆時針轉(zhuǎn)動且

轉(zhuǎn)速減??；乂因為導(dǎo)體環(huán)/具有擴展趨勢，則占中電流應(yīng)與力中電流方向相反，即8應(yīng)順時

針轉(zhuǎn)動且轉(zhuǎn)速增大，A正確。

3.（多選）航母上飛機彈射起飛是利用電磁驅(qū)動來實現(xiàn)的，電磁驅(qū)左J'：;福制右、

動原理如圖所示，當固定線圈上突然通過直流電流時，線圈端點的金

屬環(huán)被彈射出去，現(xiàn)在固定線圈左側(cè)同一位置，先后放有分別用橫截AI，!

面積相等的銅和鋁導(dǎo)線制成的形態(tài)、大小相同的兩個閉合環(huán)，且電阻率。鍬V。殆，閉合開

關(guān)s瞬間（）

A.從左側(cè)在環(huán)中感應(yīng)電流沿順時針方向

B.銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力

C.若將銅環(huán)放在線圈右側(cè)，環(huán)將向左運動

D.電池正負極調(diào)換后，環(huán)不能向左彈射

解析：選AB在閉合開關(guān)S的過程中，固定線圈中電流為右側(cè)流入，磁場向左變強,

則由楞次定律可知，環(huán)中感應(yīng)電流由左側(cè)看沿順時針方向，故A正確；由于銅環(huán)的電阻較小,

故銅環(huán)中感應(yīng)電流較大，銅環(huán)受到的安培力要大于鋁環(huán)，故B正確：若銅環(huán)放在線圈右側(cè)，

依據(jù)“來拒去留”可得，環(huán)將向右運動，故C錯誤：電池止負板調(diào)換后，環(huán)受力仍向左，故

仍將向左彈射，故D錯誤。

4.（多選）（2024?湖北八校聯(lián)考）已知地磁場類似于條形磁鐵產(chǎn)牛r—----門

的磁場，地磁場N極位于地理南極旁邊。如圖所示，在湖北某中學(xué)試II［北

驗室的水平束面上，放置邊長為/.的正方形閉合導(dǎo)體線框aAd線框1J----1中

的ad邊沿南北方向，劭邊沿東西方向，下列說法正確的是（）

A.若使線框向東平移，則a點電勢比d點電勢低

B.若使線框向北平移，則a點電勢等于8點電勢

C.若以ad邊為軸，將線框向上翻轉(zhuǎn)90°,則翻轉(zhuǎn)過程線框中電流方向始終為adc加

方向

D.若以a。邊為軸，將線框向上翻轉(zhuǎn)90°,則翻轉(zhuǎn)過程線框中電流方向始終為adcM

方向

解析：選AC地球北半球的磁場方向由南向北斜向下分布，可分解為水平向北和豎直

向下兩個重量。若線框向東平移，依據(jù)右手定則可知a點電勢低于4點電勢，A項正確；若

線框向北平移，依據(jù)右手定則可知8點電勢高于力點電勢，B項錯誤；若以ad邊為軸，將

線框向上翻轉(zhuǎn)90°過程中，穿過線框的磁通量漸漸減小，依據(jù)楞次定律及安培定則可知，

線框中的電流方向始終為adcba方向，C項正確：若以公邊為軸，將線框向上翻轉(zhuǎn)90°過

程中，穿過線框的磁通量先增人后減小，依據(jù)楞次定律及安培定則可知，線框中的電流方向

為先沿abcda方向再沿adcba方向，故D項錯誤。

5.如圖所示，通電導(dǎo)線.，腫與單匝圓形線圈a共面，位置靠近圓形線圈

a左側(cè)且相互絕緣。當楸沖電流突然減小時，下列說法正確的是（）

A.線圈a中產(chǎn)生的感應(yīng)電流沿順時針方向a\l）

B.線圈a中產(chǎn)生的感應(yīng)電流沿逆時針方向牛1

C.線圈a所受安培力的合力方向垂直紙面對里

D.線圈a所受安培力的合力方向水平向左

解析：選A依據(jù)安培定則，航中電流產(chǎn)生的磁場在機V左側(cè)垂直紙面對外，在J邠右側(cè)

垂直紙面對里，由于J網(wǎng)位置靠近線圈a左側(cè)，所以線圈a中合磁場方向為垂直紙面對里，

當物中電流突然減小時，垂直紙面對里的磁通量削減，依據(jù)楞次定律可知，線圈a中產(chǎn)生

的感應(yīng)電流沿順時針方向，選項A正確，B錯誤；由左手定則可知，線圈a左側(cè)所受安培力

方向水平向右，線圈a右側(cè)所受安培力方向水平向右，所以線圈目所受安培力的合力方向水

平向右，選項C、D錯誤。

［課時跟蹤檢測］

1.（2024?大慶試驗中學(xué)模擬）如圖所示，套在條形磁鐵外的三個

線圈，其面積S>S=￡,線度1、2在同一位置，且線圈3在磁鐵的正

中間。設(shè)各線圈中的磁通量依次為3、必、3”則它們的大小關(guān)系是

()

A.力）①〉①、B.①〉①尸①、

C.義處D.①2=

解析：選C在條形磁鐵內(nèi)、外都有磁場，套在條形磁鐵外的三個線圈的磁通量為內(nèi)部

向左的磁通量減去外部向右的磁通量,而其內(nèi)部向左的磁通量相同，外部向右的磁通量越大,

總磁通量越小，線圈1、2在同一位置，線圈1的外部面積大，則向右的磁通量大，故①>①

線圈2、3面積一樣，線圈3位置外部向右磁通量小，則①〉①2,可知①0g,選項C

正確。

2.（2024?天水一中月考）如圖所示，繞在鐵芯上的線圈與電源、滑

動變阻器和開關(guān)組成閉合回路。在鐵芯的右端套有一個表面絕緣的銅環(huán)

兒不計鐵芯和銅環(huán)/之間的摩擦。則下列狀況中銅環(huán)/I會向右運動的

是（）

A.線圈中通以恒定的電流

B.通電時，使滑動變阻器的滑片戶向右勻速移動

C.通電時，使滑動變阻器的滑片〃向左加速移動

D.開關(guān)突然斷開的瞬間

解析：選C銅環(huán)月向右運動，說明穿過月的磁通量在增加，繞在鐵芯上的線圈中的電

流在增大，故選項C正確。

3.（2024?福建質(zhì)檢）法拉第在1831年發(fā)覺了“磁生電”現(xiàn)象。如

圖所示，他把兩個線圈繞在同一個軟鐵環(huán)上，線圈/和電池連接，線苣氏類匚

圈8用導(dǎo)線連通，導(dǎo)線下而平行放置一個小磁針。試驗中可能觀察到

的現(xiàn)象是（）

A.用一節(jié)電池作電源小磁針不偏轉(zhuǎn)，用十節(jié)電池作電源小磁針會偏轉(zhuǎn)

B.線圈〃匝數(shù)較少時小磁針不偏轉(zhuǎn)，匝數(shù)足夠多時小磁針會偏轉(zhuǎn)

C.線圈力和電池接通瞬間，小磁針會偏轉(zhuǎn)

D.線圈力和電池斷開瞬間，小磁針不偏轉(zhuǎn)

解析：選C依據(jù)“磁生電”即電磁感應(yīng)現(xiàn)象的產(chǎn)生條件知，選項A、B錯誤：只有在

線圈力和電池接通或斷開的瞬間，線圈4中才能產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流產(chǎn)生磁場，使導(dǎo)線下面

平行放置的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項C止確，D錯誤。

4.（2024?全國卷I）掃描隧道顯微鏡（STM）可用來探測樣品表面

原子尺度上的形貌。為了有效隔離外界振動對STM的擾動，在圓底盤

周邊沿其徑向?qū)ΨQ地安裝若干對紫銅薄板，并施加磁場來快速衰減其

微小振動，如圖所示。無擾動時，按下列四種方案對紫銅薄板施加恒家銅薄板

磁場：出現(xiàn)擾動后，對于紫銅薄板上下及左右振動的衰減最有效的方案是（）

OEBaI

?XXX!???!；xxx

；xxx

解析：選A施加磁場來?央速衰減STM的微小振動，其原理是電磁阻尼，在振動時通過

紫銅薄板的磁通量變更，紫銅薄板中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，則其受到安培力作用，該

作用阻礙紫銅薄板振動，即促使其振動衰減。方案A中，無論紫銅薄板上下振動還是左右振

動，通過它的磁通量都發(fā)生變更：方案B中，當紫銅薄板上下振動時，，通過它的磁通量可能

不變，當紫銅薄板向右振動時，通過它的磁通量不變：方案C中，紫銅薄板上下、左右振動

時，通過它的磁通量可能不變；方案D中，當紫銅薄板上下振動時，通過它的磁通量可能不

變。綜上可知，對于紫銅薄板上下及左右振動的衰減最有效的方案是A。

5.如圖所示，一個金屬圓環(huán)水平放置在豎直向上的勻強磁場中，

若要使圓環(huán)中產(chǎn)生圖中箭頭方向的感應(yīng)電流，下列方法可行的是

（）

A.使勻強磁場勻稱增加

B.使圓環(huán)繞水平軸仍如圖轉(zhuǎn)動30°

C.使圓環(huán)繞水平軸cd如圖轉(zhuǎn)動30°

D.保持圓環(huán)水平并使其繞過圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動

解析：選A依據(jù)右手螺旋定則，圓環(huán)中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場豎直向下與原磁場方向相

反，依據(jù)楞次定律，說明通過圓環(huán)磁通量在增大，原磁場增加則磁通量增大，A正確；使圓

環(huán)繞水平軸ab或cd如題圖所示轉(zhuǎn)動30°,圓環(huán)在垂直磁場方向.上的投影面積減小，磁通

量減小，只會產(chǎn)生與題圖所示方向相反的感應(yīng)電流，B、C錯誤：保持圓環(huán)水平并使其繞過

圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動，圓環(huán)仍與磁場垂直，磁通量不變，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，D錯誤。

6.（多選）如圖所示，閉合的鋁環(huán)豎直放置，在其右側(cè)的軸線上水平

△

放置一小磁針，小磁針可在水平方向上自由運動，下列說法正確的是

?一??Ns

（）U

A.假如鋁環(huán)向右運動，則小磁針沿水平方向向右運動

B.假如鋁環(huán)向右運動，則小磁針沿水平方向向左運動

C.假如鋁環(huán)垂直軸線向上運動，則小磁針沿水平方向向右運動

I）.假如鋁環(huán)垂直釉線向上運動，則小磁針沿水平方向向左運動

解析：選AD假如鋁環(huán)向右運動，則穿過鋁環(huán)的磁通量向左增加，則感應(yīng)電流的磁場

向右，從左向右看鋁環(huán)中的感應(yīng)電流沿順時針方向，則鋁環(huán)的右側(cè)相當于X極，則小磁針沿

水平方向向右運動，A正確，B錯誤：假如鋁環(huán)垂直軸線向上運動，則穿過鋁環(huán)的磁通量向

左削減，則感應(yīng)電流的磁場向左，從左向右看鋁環(huán)中的感應(yīng)電流沿逆時針方向，則鋁環(huán)的左

側(cè)相當于N極，則小磁針沿水平方向向左運動，C錯誤，D正確。

7.（多選）如圖甲所示，螺線管內(nèi)有一平行于軸線的磁場，規(guī)定圖中箭頭所示方向為磁

感應(yīng)弱度方的正方向，螺線管與U形導(dǎo)線框cd”相連.導(dǎo)線框。加1內(nèi)有?半價很小的金屬

圓環(huán)心圓環(huán)面積為S,圓環(huán)與導(dǎo)線框cd"?在同一平面內(nèi)。當螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強度隨時間

A.在力忖刻,金屈圓環(huán)￡內(nèi)的磁通量最大,最大值①e=R、S

B.在b時刻，金屬圓環(huán)￡內(nèi)的磁通量最大

C.在力?府時間內(nèi)，金屬圓環(huán)/,有擴張的趨勢

D.在力?￡?時間內(nèi)，金屬圓環(huán)￡內(nèi)有順時針方向的感應(yīng)電流

解析:選BD當螺紋管內(nèi)的磁感應(yīng)強度隨時間按題圖乙所示規(guī)律變更時，在導(dǎo)線框cdef

內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，在力時刻，螺線管內(nèi)磁通量的變更率為零，感應(yīng)電動勢為

零，感應(yīng)電流為零，金屬圓環(huán)￡內(nèi)的磁通量為零，選項A錯誤；在時刻，螺線管內(nèi)磁通

量的變更率最大，感應(yīng)電動勢最大，感應(yīng)電流最大，金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量最大，選項B

正確；在公?上時間內(nèi)，螺線管內(nèi)磁通量減小，由楞次定律及安培定則知，導(dǎo)線框。曲/'內(nèi)

產(chǎn)生逆時針方向感應(yīng)電流，螺線管內(nèi)磁通量的變更率漸漸增大，則感應(yīng)電動勢漸漸增大，感

應(yīng)電流漸漸增大，金屬圓環(huán)￡內(nèi)磁通量增大，依據(jù)愣次定律及安培定則知，金屬圓環(huán)￡內(nèi)有

順時針方向的感應(yīng)電流，金屬圓環(huán)/有收縮的趨勢，選項C錯誤，I）正確。

8.（多選）（2024?山東試驗中學(xué)一診）勻強磁場中有一細金屬圓環(huán)，圓環(huán)平而位于紙面

內(nèi)，如圖甲所示。磁場方向垂直紙面，規(guī)定垂直紙面對里的方向為正，磁感應(yīng)強度夕隨時間

￡的變更規(guī)律如圖乙所示。用△、卜、4分別表示血、血、左段的感應(yīng)電流，R、R、A分

別表示圓環(huán)產(chǎn)生對應(yīng)感應(yīng)電流時其中一小段受到的安培力。貝M）

甲乙

A.4沿逆時針方向，/2沿順時針方向

B.A沿順時針方向，心沿逆時針方向

C.內(nèi)方向指向圓心，見方向指向圓心

D.K方向背離圓心向外，K方向指向圓心

解析：選AD由題圖乙可知，在①段磁場方向垂直紙面對里，穿過圓環(huán)的磁通量增加，

由楞次定律可知，感應(yīng)電流4沿逆時針方向，在油段磁場方向垂直紙面對里，穿過圓環(huán)的

磁通量削減，由楞次定律可知，感應(yīng)電流沿順時針方向，在乩段磁場方向垂直紙而對外,

穿過圓環(huán)磁通量增加，由楞次定律可知,感應(yīng)電流入沿順時針方向,選項A正確.B錯誤：

由左手定則可知，過程中某一小段電流受到的安培力在方向指向圓心，過程中某一小

段電流受到的安培力內(nèi)方向背離圓心向外，兒過程中某一小段電流受到的安培力A方向指

向圓心，選項C錯誤，D正確,

第63課時法拉第電磁感應(yīng)定律（重點突破課）

考點一法拉第電磁感應(yīng)定律

1.內(nèi)容：閉合電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟算過這一電路的磁通量的變理成正比。

A①

2.公式：這樣求的是A1時間內(nèi)的平均感應(yīng)電動勢,其中〃為線圈師數(shù).

3.導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢：E=B"n。,式中/為導(dǎo)體切割磁感線的有效

長度，?為『與8的夾角。求瞬時感應(yīng)電動勢要用該公式，當然，代入平均速度時，該公

式也可以求平均感應(yīng)電動勢。

［例1］如圖所示，有一接在電容耦。兩端的單匝圓形線圈，其內(nèi)近工

存在著垂直線圈平面對里的勻強磁場，其磁感應(yīng)強度為反已知圓的半T2

徑r=5cm,電容。=20uF,當磁感應(yīng)強度4以4X1（）"T/s的變更率勻稱增加時（)

A.電容器a板帶止電,電荷量為2冗X100C

B.電容器a板帶負電,電荷量為2又X10-9C

C.電容器6板帶正電,電荷量為4丸X10-9c

D.電容器〃板帶負電,電荷量為4萬X10-9C

［解析］依據(jù)楞次定律知，感應(yīng)電動勢的方向沿逆時針，則電容器a板帶正電，〃板帶

負電，依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得^=—5=4X10-2XJTX52XI0-'*V=nX10-4V,則Q

=a^CX=2X10-GXJiX10_4C=2nX10-9C,選項A正確，B、C、D錯誤。

［答案］A

考法2導(dǎo)體切割磁感線問題

［例2］（2015?海南高考）如圖，空間有一勻強磁場，始終金屬棒與xxxxx

磁感應(yīng)強度方向垂直，當它以速度。沿與棒和磁感應(yīng)強度都垂直的方向運*

XXX\xX

動時，棒兩端的感應(yīng)電動勢大小為￡;將此棒彎成兩段長度杓等且相互xxxxx

垂直的折線，置于與磁感應(yīng)強度相垂直的平面內(nèi)，當它沿兩段折線夾角平分線的方向以速度

。運動時，棒兩端的感應(yīng)電動勢大小為￡'。則;一等于（）

A.1B,孚

乙乙

C.1D./

［解析］設(shè)棒長度為/，則棒不彎折時感應(yīng)電動勢￡=Blv,彎折后，切割磁感線的有

效長度/'=事乙其感應(yīng)電動勢￡'=B1'。=乎刃憶所以~5一=孚，故B正確。

［答案］B

I.易錯提示」

本題考查對切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢公式夕=見/的應(yīng)用，解題時應(yīng)留意/是“有效

切割長度”。

（1）若，與夕不垂直，則/在垂直于方的方向的投影長度為有效切割長度。

（2）若/出現(xiàn)彎折的狀況，則先將兩端點相連，再確定其有效切割長度。

［集訓(xùn)沖關(guān)］

1.如圖所示，半徑為r的〃匝線圈套在邊長為￡的正方形aAd之外，勻強

磁場局限在正方形區(qū)域內(nèi)且垂直穿過正方形，當磁感應(yīng)強度以管的變更率勻稱

At

變更時，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小為（）

△(p

解析：選D依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小為Q/rx7=

〃1’?D正確。

2.如圖所示，在磁感應(yīng)強度為反方向垂直紙面對里的勻強磁xxwxx

場中，金屬桿在平行金屬導(dǎo)軌上以速度/向右勻速滑動，柳'中

產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為“；若磁感應(yīng)強度熠加為28其他條件不變，

xT

物V中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢變?yōu)閯t通過電阻己的電流方向及月與c

X

反之比分別為()

C.a—c,I：2D.c-^a,12

解析：選C由右手定則可知，電阻〃上電流的方向為a-c,由夕=及＞可知，6：￡

=1：2,C正確。

3.(2024?北京高考)如圖所示，勻強磁場中有兩個導(dǎo)體圓環(huán)a、b,

磁場方向與圓環(huán)所在平面垂直。磁感應(yīng)強度〃隨時間勻稱增大,兩圓環(huán):。:

半徑之比為2：1,圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢分別為原和區(qū)。不考慮兩???*?

圓環(huán)間的相互影響。下列說法正確的是()

A.Elt:瓦=4：1,感應(yīng)電流均沿逆時針方向

B.￡：區(qū)=4：1,感應(yīng)電流均沿順時針方向

C.2：氏=2：1,感應(yīng)電流均沿逆時針方向

D.瓦：氏=2：1,感應(yīng)電流均沿順時針方向

解析：選B由楞次定律即，題圖中圓環(huán)感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場與原磁場方向相反，故感

應(yīng)電流沿順時針方向。由法拉第電磁感應(yīng)定律知E=T=W='"::",由于兩圓環(huán)半

徑之比凡：見=2：1,所以瓦：瓦=4：1,選項B正確。

考點二自感和渦流

1.自感

(1)概念：由于導(dǎo)體本身的曳途變更而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象稱為自感。

(2)自感電動勢；山于自感而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢,表達式￡一浣。

(3)自感系數(shù)Z：與線圈的大小、形態(tài)、虺遨以及是否有鐵芯等因素有關(guān)，單位為亨利

(4)區(qū)分通電自感與斷電自感

通電自感斷電自感

電路圖

L

器材規(guī)格A1、A?燈同規(guī)格，R=R,￡較大￡很大（有鐵芯），

開關(guān)S閉合瞬間，A2燈馬上亮起來，Ai開關(guān)S斷開時，A燈突然閃亮一下后再

現(xiàn)象視察

燈漸漸變亮，最終一樣亮慢慢熄火

能量轉(zhuǎn)化電能轉(zhuǎn)化為磁場能磁場能轉(zhuǎn)化為電能

2.渦流

當線圈中的電流發(fā)生變更時，在它旁邊的任何導(dǎo)體中都會產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種電流看起

來像水的旋渦，所以叫渦流。

［考法細研］

考法1自感現(xiàn)象的分析

［例1］（2024?石家莊調(diào)研）如圖所示,電路中￡是一電阻可忽視

不計的電感線圈，爪。為人的左、右兩端點，A、B、C為完全相同的三

盞燈泡，原來開關(guān)S是閉合的，三盞燈泡均發(fā)光。某時刻將開關(guān)S斷開,

則下列說法正確的是（）

A.a點電勢高于。點,A燈閃亮后緩慢熄滅

B.8點電勢高于a點,B、C燈閃亮后緩慢熄滅

C.a點電勢高于/＞點,B、C燈閃亮后緩慢熄滅

D.6點電勢高于a點,B、C燈不會閃亮只是緩慢熄滅

［解析］開關(guān)S閉合穩(wěn)定時;電感線圈支路的總電阻比B、C燈支路電阻小，故流過A

燈的電流人大于流過B、C燈的電流k,且電流方向由a到6,a點電勢高于力點。當開關(guān)S

斷開，電感線圈會產(chǎn)生自感現(xiàn)象，相當于電源，。點電勢高于a點，阻礙流過A燈電流的減

小，瞬間流過B、C燈支路的電流比原來的大，故B、C燈閃亮后緩慢熄滅，故B正確。

［答案］B

［規(guī)律方法］

自感線圈在電路中的作用

（1）電路突然接通時，自感線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，阻礙電流變更使與之串聯(lián)的燈泡不是

馬上變亮，而是漸漸變亮。

（2）電路突然斷開時，自感線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，在電路中相當于新的電源。若產(chǎn)生的

電流比原來的大，則燈泡“閃亮”一下再熄滅；若產(chǎn)生的電流不大于原來的電流，則燈泡不

能“閃亮”而漸漸熄滅。

考法2渦流的應(yīng)用

［例2］（多選）（2024?重慶巴蜀中學(xué)一診）如圖所示，在線圈正上方

放置一盛有冷水的金屬杯，現(xiàn)接通溝通電源，幾分鐘后，杯中的水沸騰起

來.七時刻的電流方向已在圖中標出.日此時電流TF在增大.則下列關(guān)干

把水燒開的過程中發(fā)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象的說法正確的有（）

A.金屬杯中產(chǎn)生渦流，渦流的熱效應(yīng)使水沸騰起來

B.跖時刻，從上往下看，金屬杯中的渦流沿順時針方向

C.G時刻，從上往下看，金屬杯中的渦流沿逆時針方向

D.將溝通電源斷開的瞬間，金屬杯中的渦流也瞬間消逝

［解析］由于溝通電在線圈中產(chǎn)生變更的磁場，變更的磁場穿過金屬杯可以在金屬杯中

產(chǎn)生變更的電場，從而產(chǎn)生渦流，使水沸騰，A正確：叁時刻電流從線圈的上端流入且電流

正在增大，則穿過金屬杯的磁場是向下增大的，所以依據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場方向肯

定是向上的，由安培定則可知，從上往下行，金屬杯中的渦流沿逆時針方向，C正確，B錯

誤：將溝通電源斷開的瞬間，線圈中沒有了變更的電流，金屬杯中的渦流也瞬間消逝，DIE

確。

［答案］ACD

［集訓(xùn)沖關(guān)］

1.（多選）（2024?洛陽模擬）如圖所示,電路中A、B是兩個完全

相同的燈泡,L是一個自感系數(shù)很人、直流電阻為零的自感線闔,

則下列推斷正確的是（）

A.S閉合瞬間，A燈和B燈同時亮

B.S閉合后電路穩(wěn)定前，B燈先亮一下再漸漸變暗，A燈漸漸變暗

C.S閉合電路穩(wěn)定后，A燈和B燈亮度相同

I）.S閉合電路穩(wěn)定后，再斷開S時，A燈要亮一下再熄滅

解析：選ADS閉合的瞬間，兩燈同時獲得電壓，所以A、B燈同時發(fā)光，選項A正確：

由于線圈的電阻為零，A燈漸漸被短路，流過A燈的電流漸漸減小，A燈漸漸變暗，直至熄

滅，而流過B燈的電流增大，所以B燈變亮，選項B錯誤；結(jié)合以上的分析可知，S閉合電

路穩(wěn)定后，A燈熄滅，選項C錯誤；斷開S的瞬間，B燈的電流突然消逝，馬上熄滅，流過

線圈的電流將要減小，產(chǎn)生自感電動勢，相當于電源，阻礙線圈中電流的減小，所以A燈要

亮一下再熄滅，選項D正確。

2.（2024?北京島考）圖1和圖2是教材中演示自感現(xiàn)象的兩個電路圖，心利心為電感

線圈。試驗時，斷開開關(guān)8瞬間，燈兒突然閃亮，隨后漸漸變暗：閉合開關(guān)Sa,燈A2漸漸

變亮，而另一個相同的燈兒馬上變亮，最終h與A?的亮度相同。下列說法正確的是（）

A.圖1中,A與/”的電阻值相同

B.圖1中,閉合,,電路穩(wěn)定后，Ai中電流大于%中電流

C.圖2中,變阻器〃與4的電阻值相同

D.圖2中,閉合力瞬間，乙中電流與變阻靜"中電流相箸

解析：選C題圖1中，電路穩(wěn)定時通過Ai的電流記為h通過乙的電流記為//,S.

斷開瞬間，Ai突然變亮，可知//〉/,因此％和心電阻值不相等，所以A、B錯誤；題圖2

中，閉合％時，由于自感作用，通過A與A2的電流兒會漸漸坤大，而通過"與A：,的電流人

馬上變大，因此電流人與人不相等，所以D錯誤，由于最終兒與A,亮度相同，所以兩支路

電流/相同，依據(jù)部分電路歐姆定律，兩支路電壓〃與電流/均相同，所以兩支路電阻相同,

由于/“、A.完全相同，故變阻器"與乙的電阻值相同，所以C正確。

3.如圖所示，在一個繞有線圈的可拆變壓器鐵芯上分別放一小鐵鍋水和

一玻璃杯水。給線圈通入電流，一段時間后，一個容器中水溫上升，則通入

的電流與水溫上升的是（

A.恒定直流、小鐵鍋

B.恒定直流、玻璃杯

C.變更的電流、小鐵鍋

D.變更的電流、玻璃杯

解析：選C通入恒定直流時，所產(chǎn)生的磁場不變，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項A、B錯

誤；通入變更的電流，所產(chǎn)生的磁場發(fā)生變更，在空間產(chǎn)生感生電場，小鐵鍋是導(dǎo)體，感生

電場在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生渦流，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使水溫上升：渦流是由變更的磁場在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生

的，所以玻璃杯中的水不會升溫，選項C正確，D錯誤。

［課時跟蹤檢測］

1.一單座矩形線框置于勻強磁場中，線框平曲與磁場方向垂直。先保持線框的面積不

變，將磁感應(yīng)強度在1s內(nèi)勻稱地增大到原來的兩倍。接著保守增大后的磁感應(yīng)強度不變,

在1s內(nèi)，再將線框的面積勻稱地減小到原來的一半。先后兩個過程中，線框中感應(yīng)電動勢

的比值為（）

A.1B.1

C.2D.4

A（1）

解析：選B依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律少=/7,設(shè)初始時刻磁感應(yīng)強度為氏，線框面

積為則第一個過程的感應(yīng)電動勢為&=妾=ZUS畔;其次個過程的感應(yīng)

dEtoCo

qAS2*>-f）RG

電動勢為柩=笠盛一一.一：吟,所以兩個過程線框中的感應(yīng)電動勢相等，比值為1,

△rfoio

故選項B正確。

2.如圖所示，一金屬彎桿處在磁感應(yīng)強度大小為以方向近直紙面對x*乂f

里的勻強磁場中，已知助=兒?=￡,當它以速度/向右水平運動時，a、czg

兩點間的電勢差為（）axxbx

A.BLvB.應(yīng)rsin0

C.BLvcos0D.應(yīng)r（l+sin〃）

解析：選B當金屬彎桿以速度r向右水平運動時，其有效切割K度為￡bin。，故感

應(yīng)電動勢大小為avsin8,即a、c兩點間的電勢差為avsin0,故選項B正確。

3.如圖所示，勻強磁場中有一由半圓弧及其直徑構(gòu)成的導(dǎo)線框，半圓xmxxx

直徑與磁場邊緣重合；磁場方向垂直于半圓面（紙面）向里，磁感應(yīng)強度大

小為在。使該線框從靜止起先繞過圓心〃、垂直于半圓面的軸以角速度3"x（J

勻速轉(zhuǎn)動半周，在線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流。現(xiàn)使線框保持圖中所示位置，磁感應(yīng)強度大小隨時

間線性變更。為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn)動半周過程中同樣大小的電流，磁感應(yīng)強度隨時間的變更率

；/的大小應(yīng)為（）

43反

B.n

解析：選C當線框繞過圓心0的軸以角速度3勻速轉(zhuǎn)動時，由于面積的變更產(chǎn)生感

應(yīng)電動勢，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流,設(shè)半圓的半徑為n導(dǎo)線框的電阻為R，即/=4=點=*

=一^=陽3當線框不動'磁感應(yīng)強度變更時'/2=拄羔=贄3=1稅■'因

/l=/2,可得尚孑=22，選項C正確。

4.如圖所示，半徑為廠的金屬圓盤在垂直于盤面的勻強磁場/，中，xflx

繞過。點的軸以角速度出沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，則通過電阻E的電流

的方向和大小是（金屬圓盤的電阻不計）（）

Bi*3Br3

A.由c至ijd,/=—7-B.由4到c,Z=—

Kn

Br3fir（t）

C.由。到d,I—D.由4到c,I—??

Z9/iAK

解析：選D由右手定則判定通過電阻"的電流的方向是由d