專題11 電磁感應 【高考命題熱點】主要考查有關右手定則、楞次定律和感應電動勢計算（法拉第電磁感應定律、）的應用型圖像問題和綜合型大題?！局R清單】1. 磁通量 （1）定義：穿過磁場中某一平面的磁感線條數(shù)即為該面積的磁通量，簡稱磁通，單位韋伯（Wb）; （2）計算： 其中為與的夾角，為垂直于方向上的投影面積（有效面積或正對面積）。當時， （勻強磁場且）高中階段掌握垂直情況即可，即（勻強磁場且） （3）方向性磁通量正向穿過某平面和反向穿過該平面，磁通量正負關系不同，求合磁通時注意相互抵消后剩余的磁通量。 （4）磁通量的變化 2. 電磁感應現(xiàn)象產生條件 （1）感應電流：閉合電路的磁通量發(fā)生改變，即電路閉合且存在； （2）感應電動勢：只要電路磁通量發(fā)生變化即可，即部分電路或導體充當電源。3. 判斷感應電流方向的方法 （1）右手定則：讓磁感線垂直穿過手掌心，大拇指方向與導體運動方向相同，則四指所由右手定則可判定導體棒中電流方向為，導體棒充當電源，電源內部電流方向：負極正極；電源外部電流方向：正極負極，形成閉合回路。即端為正極，端為負極；由左手定則可知導體棒所受安培力方向水平向左（假設水平導軌光滑）。 指方向即為感應電流的方向。 × × × × × ×× × × × × × × × × × × × （2）楞次定律 表述一：感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化； 注：a、“增反減同”（磁通量增大時，感應電流磁場方向與原磁場方向相反；磁通 量減小時，感應電流磁場方向與原磁場方向相同）； b、阻礙并非阻止，電路中磁通量還是在變化，阻礙只是延緩其變化； c、楞次定律的實質：能量轉化與守恒機械能減少轉化為電能（上圖中導體棒通 過切割磁感線產生感應電流，即動能減少轉化為電能）； d、用楞次定律判斷感應電流方向：明確原磁場方向回路“增反減同” 感應電流磁場方向感應電流方向 表述二：感應電流的效果就是反抗引起感應電流的原因（相對運動或回路形變）。 × × × × × ×× × × × × × × × × × × ×× × × × × ×× × × × × × × × × × × ×× × × × × ×× × × × × × × × × × × × 即從以上兩圖中分析易知：導體棒運動時均受到與運動方向相反的安培力來阻礙 磁通量的變化，即阻礙相對運動，具體表現(xiàn)為“來時拒，去時留”。4. 法拉第電磁感應定律：電磁感應中線圈里的感應電動勢與線圈磁通量變化率成正比。 即，其中：線圈匝數(shù)；：磁通量變化率。5. 感應電動勢的計算：（1）（法拉第電磁感應定律）（2） （導體棒切割磁感線，且B、L、互相兩兩垂直，電流方向用右手定則或 楞次定律判定） （3） (導體棒一端為軸垂直磁感線以角速度勻速轉動) （導體棒中點為軸垂直磁感線以角速度勻速轉動） （導體棒上某點為軸垂直磁感線以角速度勻速轉動，且）磁場對電流作用：安培力（方向用左手定則判斷） 即求一段時間內流過某負載的電荷量： （其中）答案P40熱點突破提升練十一1在法拉第時代，下列驗證“由磁產生電”設想的實驗中，能觀察到感應電流的是()A將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路，然后觀察電流表的變化B在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈，然后觀察電流表的變化C將一房間內的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接，往線圈中插入條形磁鐵后，再到相鄰房間去觀察電流表的變化D繞在同一鐵環(huán)上的兩個線圈，分別接電源和電流表，在給線圈通電或斷電的瞬間，觀察電流表的變化2如圖所示，勻強磁場中有兩個導體圓環(huán)a、b，磁場方向與圓環(huán)所在平面垂直。磁感應強度B隨時間均勻增大。兩圓環(huán)半徑之比為21，圓環(huán)中產生的感應電動勢分別為Ea和Eb，不考慮兩圓環(huán)間的相互影響。下列說法正確的是()AEaEb41，感應電流均沿逆時針方向BEaEb41，感應電流均沿順時針方向CEaEb21，感應電流均沿逆時針方向DEaEb21，感應電流均沿順時針方向3如圖所示，一正方形線圈的匝數(shù)為n，邊長為a，線圈平面與勻強磁場垂直，且一半處在磁場中在t時間內，磁感應強度的方向不變，大小由B均勻地增大到2B在此過程中，線圈中產生的感應電動勢為()A B C D4如圖，直角三角形金屬框abc放置的勻強磁場中,磁感應強度大小為B，方向平行于ab邊向上當金屬框繞ab邊以角速度逆時針轉動時，a、b、c三點的電勢分別為Ua、Ub、Uc.已知bc邊的長度為l.下列判斷正確的是()AUaUc，金屬框中無電流BUbUc，金屬框中電流方向沿abcaCUbcBl2，金屬框中無電流DUbcBl2，金屬框中電流方向沿acba5如圖所示，螺線管與電阻R相連，磁鐵從螺線管的正上方由靜止釋放，向下穿過螺線管，下列說法正確的是()A磁鐵剛離開螺線管時的加速度小于重力加速度B通過電阻的電流先由a到b，后由b到aC磁鐵減少的重力勢能等于回路產生的熱量Da的電勢始終高于b的電勢6空間存在豎直向上的勻強磁場，將一個不會變形的單匝金屬圓線圈放入該磁場中，規(guī)定圖甲所示的線圈中的電流方向為正。當磁場的磁感應強度B隨時間t按圖乙所示的規(guī)律變化時，能正確表示線圈中感應電流隨時間變化的圖線是()7如圖甲所示，矩形線圈abcd固定于方向相反的兩個磁場中，兩磁場的分界線OO恰好把線圈分成對稱的左右兩部分，兩磁場的磁感應強度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示，規(guī)定磁場垂直紙面向內為正，線圈中感應電流逆時針方向為正。則線圈感應電流隨時間的變化圖象為()8如圖甲所示，左側接有定值電阻R2 的水平粗糙導軌處于垂直紙面向外的勻強磁場中，磁感應強度B1 T，導軌間距L1 m。一質量m2 kg，阻值r2 的金屬棒在水平拉力F作用下由靜止開始從CD處沿導軌向右加速運動，金屬棒的vx圖象如圖乙所示，若金屬棒與導軌間動摩擦因數(shù)0.25，則從起點發(fā)生x1 m位移的過程中(g10 m/s2)()A金屬棒克服安培力做的功W10.5 JB金屬棒克服摩擦力做的功W24 JC整個系統(tǒng)產生的總熱量Q4.25 JD拉力做的功W9.25 J9. 如圖，在方向垂直于紙面向里的勻強磁場中有一U形金屬導軌，導軌平面與磁場垂直。金屬桿PQ置于導軌上并與導軌形成閉合回路PQRS，一圓環(huán)形金屬線框T位于回路圍成的區(qū)域內，線框與導軌共面?，F(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運動，在運動開始的瞬間，關于感應電流的方向，下列說法正確的是()APQRS中沿順時針方向，T中沿逆時針方向BPQRS中沿順時針方向，T中沿順時針方向CPQRS中沿逆時針方向，T中沿逆時針方向DPQRS中沿逆時針方向，T中沿順時針方向10 兩條平行虛線間存在一勻強磁場，磁感應強度方向與紙面垂直。邊長為0.1 m、總電阻為0.005 的正方形導線框abcd位于紙面內，cd邊與磁場邊界平行，如圖（a）所示。已知導線框一直向右做勻速直線運動，cd邊于t=0時刻進入磁場。線框中感應電動勢隨時間變化的圖線如圖（b）所示（感應電流的方向為順時針時，感應電動勢取正）。下列說法正確的是()A磁感應強度的大小為0.5 TB導線框運動速度的大小為0.5m/sC磁感應強度的方向垂直于紙面向外D在t=0.4 s至t=0.6 s這段時間內，導線框所受的安培力大小為0.1 N11. 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對稱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()12.(多選)在如圖甲所示的電路中，電阻R1R22R，圓形金屬線圈半徑為r1，線圈導線的電阻為R，半徑為r2(r2<r1)的圓形區(qū)域內存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場，磁感應強度B隨時間t變化的關系圖線如圖乙所示，圖線與橫、縱軸的交點坐標分別為t0和B0，其余導線的電阻不計，閉合S，至t1時刻，電路中的電流已穩(wěn)定，下列說法正確的是()A電容器上極板帶正電 B電容器下極板帶正電C線圈兩端的電壓為 D線圈兩端的電壓為13(多選)如圖所示，固定在絕緣水平面上的光滑平行金屬導軌，間距為L，右端接有阻值為R的電阻，空間存在方向豎直向上、磁感應強度為B的勻強磁場。質量為m、電阻為2R的導體棒ab與固定絕緣彈簧相連，放在導軌上，并與導軌接觸良好。初始時刻，彈簧處于自然長度。給導體棒水平向右的初速度v0，導體棒往復運動一段時間后靜止，不計導軌電阻，下列說法中正確的是()A導體棒每次向右運動的過程中受到的安培力均逐漸減小B導體棒速度為v0時其兩端的電壓為BLv0C導體棒開始運動后速度第一次為零時，彈簧的彈性勢能為mvD在金屬棒整個運動過程中，電阻R上產生的焦耳熱為mv14(多選)如圖兩根足夠長光滑平行金屬導軌PP、QQ傾斜放置，勻強磁場垂直于導軌平面向上，導軌的上端與水平放置的兩金屬板M、N相連，板間距離足夠大，板間有一帶電微粒，金屬棒ab水平跨放在導軌上，下滑過程中與導軌接觸良好?，F(xiàn)在同時由靜止釋放帶電微粒和金屬棒ab，則()A金屬棒ab一直加速下滑B金屬棒ab最終可能勻速下滑C金屬棒ab下滑過程中M板電勢高于N板電勢D帶電微?？赡芟认騈板運動后向M板運動15.(多選)如圖所示，兩根足夠長的光滑金屬導軌豎直放置，底端接電阻R，輕彈簧上端固定，下端懸掛質量為m的金屬棒，金屬棒和導軌接觸良好。除電阻R外，其余電阻不計。導軌處于勻強磁場中，磁場方向垂直導軌所在平面。靜止時金屬棒位于A處，此時彈簧的伸長量為l，彈性勢能為Ep。重力加速度大小為g。將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放，金屬棒在運動過程中始終保持水平，則()A當金屬棒的速度最大時，彈簧的伸長量為lB電阻R上產生的總熱量等于mglEpC金屬棒第一次到達A處時，其加速度方向向下D金屬棒第一次下降過程通過電阻R的電荷量比第一次上升過程的多