第十二章

電磁感應(yīng)

高考一輪總復(fù)習(xí)?物理返回導(dǎo)航

●命題熱點(diǎn)詮釋

1．命題熱度：本章屬于熱點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容，10年來，從命題頻次上

看，全國卷10年21考，地方卷70考。

2．考查熱點(diǎn)：(1)感應(yīng)電流方向的確定。

(2)感應(yīng)電動勢大小的計(jì)算。

(3)電磁現(xiàn)象中的電路問題和圖像問題。

(4)電磁感應(yīng)與動力學(xué)、功能關(guān)系和動量綜合問題。

第十二章電磁感應(yīng)

第62講電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律

基礎(chǔ)梳理·易錯辨析

核心考點(diǎn)·重點(diǎn)突破

名師講壇·素養(yǎng)提升

提能訓(xùn)練練案[62]

返回導(dǎo)航

基礎(chǔ)梳理·易錯辨析

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一、磁通量

面積

1．公式：Φ＝___B_S____，S為垂直磁場方向的________，磁通量為

標(biāo)量

________(填“標(biāo)量”或“矢量”)。

2．物理意義：磁通量的大小可形象表示穿過某一面積的

磁感線

__________條數(shù)的多少。

3．磁通量變化量：ΔΦ＝Φ2－Φ1。

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二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象

1．電磁感應(yīng)現(xiàn)象

發(fā)生變化感應(yīng)電流

當(dāng)穿過閉合電路的磁通量____________時(shí)，電路中有____________

產(chǎn)生的現(xiàn)象。

2．產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：穿過閉合電路的磁通量__發(fā)__生__變___化___。

3．電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生__感__應(yīng)__電__動__勢____，如果電路閉合，則有感應(yīng)

電流。如果電路不閉合，則只有__感__應(yīng)__電__動__勢____而無感應(yīng)電流。

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三、感應(yīng)電流方向的判定

1．楞次定律

(1)內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場總要__阻__礙____引起感應(yīng)電流的__磁__通__量____

的變化。

磁通量

(2)適用范圍：適用于一切回路__________變化的情況。

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2．右手定則

(1)使用方法。

右

①讓磁感線穿入______手手心。

導(dǎo)體運(yùn)動

②使大拇指指向____________的方向。

③則其余四指指向__感__應(yīng)__電__流____的方向。

(2)適用范圍：適用于___閉_合__電__路__的__一__部__分__導(dǎo)__體____切割磁感線的情

況。

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1．磁通量與線圈的匝數(shù)無關(guān)。(√)

2．閉合電路內(nèi)只要有磁通量，就有感應(yīng)電流產(chǎn)生。(×)

3．感應(yīng)電流的磁場一定與引起感應(yīng)電流的磁場方向相反。(×)

4．感應(yīng)電流的磁場一定阻礙引起感應(yīng)電流的磁場的磁通量的變

化。(√)

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核心考點(diǎn)·重點(diǎn)突破

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1磁通量電磁感應(yīng)現(xiàn)象

(基礎(chǔ)考點(diǎn)·自主探究)

1．對磁通量的理解

(1)磁通量的正負(fù)：磁通量的正負(fù)不代表大小，只表示磁感線是怎樣

穿過平面的。若從平面的某一側(cè)穿入為正，則從另一側(cè)穿入為負(fù)。

(2)磁通量的大小

①由公式計(jì)算：Φ＝BSsinθ(其中θ角為平面S與磁感線的夾角)。

②從磁感線觀察：從不同側(cè)面穿入的磁感線抵消后，剩余的磁感線

的條數(shù)越多，磁通量越大。

③穿過線圈的磁通量的大小與線圈匝數(shù)無關(guān)。

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(3)磁通量變化的常見情況

根據(jù)Φ＝BSsinθ，引起磁通量變化的三個因素是S、B和θ。

①僅B變化：線圈內(nèi)磁場變化。

②僅S變化：線圈的部分導(dǎo)線做切割磁感線運(yùn)動。

③僅θ變化：線圈在磁場中轉(zhuǎn)動。

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2．產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件的兩種表述

(1)閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動時(shí)，閉合電路中產(chǎn)生感

應(yīng)電流。

(2)穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，閉合電路中產(chǎn)生感應(yīng)電

流。

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【跟蹤訓(xùn)練】

1(磁通量和磁通量變化量的計(jì)算)如圖所示，閉合線圈abcd水平放

置，其面積為S，匝數(shù)為n，線圈與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場的夾角θ＝

45°?，F(xiàn)將線圈以ab邊為軸沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動90°，則在此過程中線圈

磁通量的改變量大小為()

[答案]B

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2(感應(yīng)電流有無的確定)如圖所示，一個U形金屬導(dǎo)軌水平放置，其

上放有一個金屬導(dǎo)體棒ab。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場斜向上穿過軌道

平面，其方向與豎直方向的夾角為θ(0<θ<90°)。在下列各過程中，一定

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，同時(shí)使θ減小

B．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，同時(shí)增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B

D．a(chǎn)b向右運(yùn)動，同時(shí)增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B和θ角

[答案]A

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[解析]設(shè)此時(shí)回路面積為S，據(jù)題意，穿過回路的磁通量Φ＝

BScosθ。ab向右運(yùn)動，則S增大，θ減小，則cosθ增大，因此Φ增大，

回路里一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流，A正確；B減小，θ減小，cosθ增大，Φ可

能不變，回路里不一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流，B錯誤；ab向左運(yùn)動，則S減

小，B增大，Φ可能不變，回路里不一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流，C錯誤；ab向

右運(yùn)動，則S增大，B增大，θ增大，cosθ減小，Φ可能不變，回路里不

一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流，D錯誤。

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3(感應(yīng)電流有無的判斷)法拉第“磁生電”這一偉大的發(fā)現(xiàn)，引領(lǐng)人

類進(jìn)入了電氣時(shí)代。關(guān)于下列實(shí)驗(yàn)說法正確的是()

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A．圖甲中條形磁體插入螺線管中靜止不動時(shí)，電流計(jì)指針穩(wěn)定且

不為零

B．圖乙中無論滑動變阻器滑片向下移動還是向上移動的過程中，

金屬圓環(huán)中都有感應(yīng)電流

C．圖丙中閉合開關(guān)時(shí)電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，斷開開關(guān)時(shí)電流計(jì)指針不

偏轉(zhuǎn)

D．圖丁中導(dǎo)體棒AB在磁場中運(yùn)動時(shí)一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流

[答案]B

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[解析]題圖甲中條形磁體插入螺線管中靜止不動時(shí)，螺線管內(nèi)磁

通量保持不變，則無感應(yīng)電流，A錯誤；題圖乙中無論滑動變阻器滑片

怎么移動，線圈b內(nèi)的電流都會變化，則線圈b產(chǎn)生的磁場都會變化，導(dǎo)

致線圈a中的磁通量變化，線圈a中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，B正確；題圖丙中

閉合開關(guān)和斷開開關(guān)都會使螺線管B的磁通量發(fā)生變化，螺線管B中會產(chǎn)

生感應(yīng)電流，電流計(jì)指針都會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，C錯誤；當(dāng)導(dǎo)體棒的運(yùn)動方向

與磁場方向平行時(shí)，導(dǎo)體棒不切割磁感線，則無感應(yīng)電流產(chǎn)生，D錯

誤。

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2感應(yīng)電流方向的確定

(基礎(chǔ)考點(diǎn)·自主探究)

1．楞次定律中“阻礙”的含義

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2．判斷感應(yīng)電流方向的兩種方法

方法一用楞次定律判斷(“四步法”)

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方法二用右手定則判斷

該方法適用于部分導(dǎo)體切割磁感線。判斷時(shí)注意掌心、四指、拇指

的方向。

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【跟蹤訓(xùn)練】

4(楞次定律的應(yīng)用)現(xiàn)代汽車中有一種先進(jìn)的制動系統(tǒng)——防抱死

(ABS)系統(tǒng)，它讓車輪在制動時(shí)不是完全剎死，而是仍有一定的滾動，

其原理如圖所示。鐵質(zhì)齒輪P與車輪同步轉(zhuǎn)動。右端有一個繞有線圈的

磁體，M是一個電流檢測器。當(dāng)車輪帶動齒輪轉(zhuǎn)動時(shí)，線圈中會產(chǎn)生感

應(yīng)電流。這是由于齒靠近磁體時(shí)被磁化，使線圈中的磁場增大，齒離開

線圈時(shí)又使線圈中磁場減小，從而能使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流。這個電流

經(jīng)電子裝置放大后能控制制動機(jī)構(gòu)。齒輪P從圖示位置按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)

過α角的過程中，通過M的感應(yīng)電流的方向是()

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A．總是從左向右

B．總是從右向左

C．先從左向右，然后從右向左

D．先從右向左，然后從左向右

[答案]D

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[解析]在圖示位置時(shí)，鐵質(zhì)齒輪距離磁體最近，被磁體磁化后，

穿過線圈的磁通量向左且最強(qiáng)，轉(zhuǎn)過α角時(shí)，下一個鐵質(zhì)齒輪又距離磁

體最近，因此在轉(zhuǎn)動過程中，穿過線圈的磁通量向左且先減少后增加，

根據(jù)楞次定律可知，螺線管內(nèi)感應(yīng)電流的磁場方向先向左后向右，利用

安培定則，可知通過M的感應(yīng)電流的方向先從右向左，然后從左向右，

故選D。

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5(用右手定則確定感應(yīng)電流方向)下列圖中表示閉合電路中的一部分

導(dǎo)體ab在磁場中做切割磁感線運(yùn)動的情境，導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電流方向?yàn)?/p>

a→b的是()

[答案]A

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[解析]導(dǎo)體ab順時(shí)針轉(zhuǎn)動，運(yùn)用右手定則，磁感線穿過手心，拇

指指向順時(shí)針方向，則導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b，故A正確；導(dǎo)

體ab向紙外運(yùn)動，運(yùn)用右手定則時(shí)，磁感線穿過手心，拇指指向紙外，

則知導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電流方向?yàn)閎→a，故B錯誤；導(dǎo)體框向右運(yùn)動，ad

邊切割磁感線，由右手定則可知，導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電流方向?yàn)閎→a，故

C錯誤；導(dǎo)體ab沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動，由右手定則判斷知導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電

流方向?yàn)閎→a，故D錯誤。

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3楞次定律推論的應(yīng)用

(能力考點(diǎn)·深度研析)

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)電流的原因，列表說明如下：

推論例證

阻礙原磁通量變化——“增反減磁鐵靠近，B感、B原反向，

同”二者相斥；

磁鐵遠(yuǎn)離，B感、B原同向，

阻礙相對運(yùn)動——“來拒去留”

二者相吸

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推論例證

使回路面積有擴(kuò)大或縮小的

、是光滑固定導(dǎo)軌，、是可移動金屬

趨勢——“增縮減擴(kuò)”PQab

注意：此結(jié)論只適用于磁感棒，磁鐵下移，回路面積應(yīng)減小，a、b靠近

線單方向穿過回路的情境

B減小，線圈擴(kuò)張

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推論例證

使閉合線圈遠(yuǎn)離或靠近磁

體——“增離減靠”

當(dāng)開關(guān)S閉合(斷開)時(shí)，左環(huán)向左(右)擺動、

右環(huán)向右(左)擺動，遠(yuǎn)離(靠近)通電線圈

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推論例證

阻礙原電流的變化——“增

反減同”(即自感現(xiàn)象)

閉合S，B燈先亮，A燈逐漸變亮；再斷開S，

兩燈逐漸熄滅

以上五種情況“殊途同歸”，實(shí)質(zhì)上都是以

說明

不同的方式阻礙磁通量的變化

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?考向1“來拒去留”與“增縮減擴(kuò)”的應(yīng)用

[答案]C

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[解析]由楞次定律推論“增縮減擴(kuò)”可知a、b桿將相互靠攏，A

錯誤；將磁鐵、支架、導(dǎo)軌和金屬桿看成一個整體，磁鐵處于失重狀

態(tài)，整體對電子秤的壓力減小，磁鐵會受到下方回路中感應(yīng)電流產(chǎn)生的

磁場的阻力作用，并不是完全失重，B、D錯誤；磁鐵對導(dǎo)軌產(chǎn)生向下

的力，因此導(dǎo)軌對電子秤的壓力變大，C正確。

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?考向2“增離減靠”的應(yīng)用

如圖，水平放置的圓柱形光滑玻璃棒左邊繞有一線圈，右邊套有

一金屬圓環(huán)。圓環(huán)初始時(shí)靜止。將圖中開關(guān)S由斷開狀態(tài)撥至連接狀

態(tài)，電路接通的瞬間，可觀察到()

A．撥至M端或N端，圓環(huán)都向左運(yùn)動

B．撥至M端或N端，圓環(huán)都向右運(yùn)動

C．撥至M端時(shí)圓環(huán)向左運(yùn)動，撥至N端時(shí)向右運(yùn)動

D．撥至M端時(shí)圓環(huán)向右運(yùn)動，撥至N端時(shí)向左運(yùn)動

[答案]B

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[解析]開關(guān)S由斷開狀態(tài)撥至連接狀態(tài)，不論撥至M端還是N端，

通過圓環(huán)的磁通量均增加，根據(jù)楞次定律(增離減靠)可知圓環(huán)都會向右

運(yùn)動，故選B。

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返回導(dǎo)航

名師講壇·素養(yǎng)提升

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“三定則—定律”的綜合應(yīng)用

1．“三個定則”“一個定律”的比較

名稱用途選用原則

安培定則判斷電流產(chǎn)生的磁場(方向)分布因電生磁

左手定則判斷通電導(dǎo)線、運(yùn)動電荷所受磁場力的方向因電受力

判斷導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向或電源

右手定則因動生電

正負(fù)極

因磁通量

楞次定律判斷因回路磁通量改變而產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向

變化生電

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2.相互聯(lián)系

(1)應(yīng)用楞次定律時(shí)，一般要用到安培定則。

(2)研究感應(yīng)電流受到的安培力時(shí)，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(shí)也可以直接應(yīng)用楞次定律的

推論確定。

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(多選)如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金

屬棒PQ、MN，MN的左邊有一如圖所示的閉合電路，當(dāng)PQ在一外力的

作用下運(yùn)動時(shí)，MN向右運(yùn)動，則PQ所做的運(yùn)動可能是()

A．向右加速運(yùn)動

B．向左加速運(yùn)動

C．向右減速運(yùn)動

D．向左減速運(yùn)動

[答案]BC

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