专题11 电磁感应
第一部分 特点描述
本考点一般以选择题和计算题两种形式出现，若是选择题一般考查对磁感应强度、磁感线、安培力和洛仑兹力这些概念的理解，以及安培定则和左手定则的运用；若是计算题主要考查安培力大小的计算，以及带电粒子在磁场中受到洛伦兹力和带电粒子在磁场中的圆周运动的分析判断和计算，尤其是带电粒子在电场、磁场中的运动问题对学生的空间想象能力、分析综合能力、应用数学知识处理物理问题的能力有较高的要求，仍是本考点的重点内容，有可能成为试卷的压轴题。由于本考点知识与现代科技密切相关，在近代物理实验中有重大意义，因此考题还可能以科学技术的具体问题为背景，考查学生运用知识解决实际问题的能力和建模能力。预测高考基础试题仍是重点考查法拉第电磁感应定律及楞次定律和电路等效问题．综合试题还是涉及到力和运动、能量守恒、电路分析、安培力等力学和电学知识．主要的类型有滑轨类问题、线圈穿越有界磁场的问题、电磁感应图象的问题等。此外日光灯原理、磁悬浮原理、电磁阻尼、超导技术这些在实际中有广泛的应用问题也要引起重视。 第二部分 知识背一背 一、磁通量
1.定义：在磁感应强度为B的匀强磁场中,与磁场方向垂直的面 积S和B的乘积. 2.公式：
3.单位：韦伯符号:Wb
4.磁通量是标量(填“标量”或“矢量”). 二、电磁感应现象
1．电磁感应现象：当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有感应电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应． 2．产生感应电流的条件：
表述1：闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动． 表述2：穿过闭合电路的磁通量发生变化． 3．能量转化
发生电磁感应现象时，机械能或其他形式的能转化为电能． 三、感应电流方向的判断 1．楞次定律
(1)内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化． (2)适用情况：所有的电磁感应现象． 2．右手定则
(1)内容：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内，让磁感线从掌心进
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入，并使拇指指向导体运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向． (2)适用情况：导体棒切割磁感线产生感应电流． 四、法拉第电磁感应定律 1．感应电动势
(1)感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势．产生感应电动势的那部分导体就相当于电源，导体的电阻相当于电源内阻．
(2)感应电流与感应电动势的关系：遵循闭合电路欧姆定律，即2．法拉第电磁感应定律 (1)法拉第电磁感应定律
①内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比． ②公式：
.
.
(2)导体切割磁感线的情形 运动速度v和磁感线方向垂直，则第三部分 技能+方法 一、磁通量 1.公式(1)匀强磁场.
(2)S为垂直磁场的有效面积. 2.磁通量的物理意义
(1)磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数.
(2)同一平面，当它跟磁场方向垂直时，磁通量最大；当它跟磁场方向平行时，磁通量为零；当正向穿过线圈平面的磁感线条数和反向穿过的一样多时，磁通量为零. 二、 电磁感应现象 1.产生电磁感应现象的实质
穿过电路的磁通量发生变化,电路中就会产生感应电动势.如果电路闭合,则有感应电流;如果电路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流. 2.磁通量发生变化的三种常见情况 (1)磁场强弱不变，回路面积改变； (2)回路面积不变，磁场强弱改变；
(3)回路面积和磁场强弱均不变，但二者的相对位置发生改变. 注意：判断流程： (1)确定研究的闭合电路．
的适用条件
.
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(2)弄清楚回路内的磁场分布，并确定该回路的磁通量Φ.
?Φ不变→无感应电流
?(3)??回路闭合，有感应电流
Φ变化→?
??不闭合，无感应电流，但有感应电动势?
三、楞次定律 右手定则 1.楞次定律中“阻碍”的理解
2.楞次定律的推广
推广表述：感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因.其具体方式为： (1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”. (2)阻碍相对运动——“来拒去留”.
(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”. (4)阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”.
3.安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律综合应用的比较
基本现象 运动电荷、电流产生磁场 磁场对运动电荷、电流有作用力 部分导体做切割磁感线电磁感应 运动 闭合回路磁通量变化
【例1】空间出现了如图所示的一组闭合电场线（方向如图中箭头所示），其产生的原因可能是
楞次定律 右手定则 应用的定则或定律 安培定则 左手定则 3 / 18
（ ）
A．有沿P指向Q的恒定电流 B．有沿Q指向P的磁场且在逐渐减小 C．有沿P指向Q的恒定磁场 D．有沿P指向Q的磁场且在逐渐增强 【答案】 B
【例2】某学生做电磁感应现象的实验，其连线如图所示，当他接通、断开开关时，电流表的指针都没有偏转，其原因是 （ ）
A．开关位置接错
B．电流表的正、负接线柱接反 C．线圈B的接线柱接反 D．蓄电池的正、负极接反 【答案】 A 【解析】
电流表要有指针偏转，那么根据电磁感应，线圈B的磁通量要发生变化，那么使得B的磁通量发生变化的措施可以是AB发生相对运动，或者线圈A的电流变化，与线圈A的电流方向无关，选项D错。电流表指针可以左右偏转，同时可以判断电流方向，所以电流表正负接线柱的接线方式没有影响，选项BC错。所以造成电流表指针不偏转的是开关位置接错。由于开关接在B线圈的电路上，而A线圈没有开关无法控制电流，也没有AB之间的相对运动，所以线圈B不会产生感应电流，指针不偏转，应该把开关接在A所在的电路，开关断开闭合使得A的电流变化从而控制B的磁通量变化，产生感应电流。选项A对。
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【例3】如图甲所示，一个电阻为R，面积为S的矩形导线框abcd，磁场的磁感应强度为B，方向与ad边垂直并与线框平面成45角，o、oˊ分别是ab和cd边的中点。现将线框右半边obcoˊ绕ooˊ 逆时针90到图乙所示位置。在这一过程中，导线中某个横截面通过的电荷量是 （ ）
0
o
A.
B.
C.
D. 0
【答案】 A
考点：法拉第电磁感应定律；磁通量．求导线中通过的电荷量时，一定要选用法拉第电磁感应定律求电动势的平均值，同时本题要注意旋转后的右侧磁通量的正负，理解旋转后磁通量为零．
四、 法拉第电磁感应定律的应用 1.决定感应电动势大小的因素
感应电动势E的大小决定于穿过电路的磁通量的变化率 和线圈的匝数n.而与磁通量的大小、磁通量变化量ΔΦ的大小 无必然联系.
2.磁通量变化通常有两种方式
(1)磁感应强度B不变，垂直于磁场的回路面积发生变化，此时
；
(2)垂直于磁场的回路面积不变，磁感应强度发生变化，此时五、 导体切割磁感线时的感应电动势 理解
的“四性”
，其中是B-t图象的斜率.
(1)正交性：本公式是在一定条件下得出的，除磁场为匀强磁场外，还需B、l、v三者互相垂直. (2)瞬时性：若v为瞬时速度，则E为相应的瞬时感应电动势. (3)有效性：公式中的l为导体切割磁感线的有效长度.
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高考物理备考艺体生百日突围系列专题11电磁感应（含解析）
