第十章 电磁感应
高考地位 本章是高考的必考内容,在历年高考中所占分值较高,本章内容单独考查以选择为主,涉及综合问题以计算为主。 1.应用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向。 2.法拉第电磁感应定律的应用。 1.电磁感应现象(Ⅰ) 考纲下载 2.磁通量(Ⅰ) 3.法拉第电磁感应定律(Ⅱ) 4.楞次定律(Ⅱ) 5.自感、涡流(Ⅰ) 考纲3.结合各种图象(如Φ-t图象、B-t图象和i-t图象),考查感应电流的产生条件及其方向的判定,以及导体切割解读 磁感线产生感应电动势的计算。 4.电磁感应与磁场、电路、力学等知识的综合应用,特别是在实际问题中的应用。 5.自感现象和涡流现象在生活和生产中的应用。 第1讲 电磁感应现象 楞次定律
主干梳理 对点激活
知识点
磁通量 Ⅰ
1.磁通量
(1)定义:匀强磁场中,磁感应强度(B)与01垂直磁场方向的面积(S)的乘积叫做穿过这个面积的磁通量,简称磁通,我们可以用穿过这一面积的磁感线条数的多少来形象地理解。
(2)公式:02Φ=BS。
(3)公式的适用条件:①匀强磁场;②S是03垂直磁场方向的有效面积。
2(4)单位:韦伯(Wb),1 Wb=041 T·m。
(5)标量性:磁通量是05标量,但有正负之分。磁通量的正负是这样规定的,即任何一个平面都有正、反两面,若规定磁感线06从正面穿出时磁通量为正,则磁感线07从反面穿出时磁通量为负。
2.磁通量的变化量
在某个过程中,穿过某个平面的磁通量的变化量等于08末磁通量Φ2与初磁通量Φ1的差值,即ΔΦ=Φ2-Φ1。
- 1 -
3.磁通量的变化率(磁通量的变化快慢)
ΔΦ磁通量的变化量与发生此变化所用时间的09比值,即。
Δt知识点
电磁感应现象 Ⅰ
1.电磁感应现象
当穿过闭合电路的01磁通量发生改变时,电路中有02感应电流产生的现象。 2.产生感应电流的条件 (1)电路03闭合。 (2)磁通量04变化。
3.电磁感应现象的两种典型情况
(1)闭合电路中部分导体做05切割磁感线运动。 (2)穿过闭合回路的磁通量06发生变化。 4.电磁感应现象的实质
电磁感应现象的实质是产生07感应电动势,如果回路闭合则产生08感应电流;如果回路不闭合,则只产生09感应电动势,而不产生10感应电流。
5.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11电能。 知识点
楞次定律 Ⅱ
1.楞次定律
(1)内容:感应电流产生的磁场总要01阻碍引起感应电流的02磁通量的变化。 (2)适用范围:适用于一切回路03磁通量变化的情况。 2.右手定则
(1)内容:①磁感线穿入04右手手心。(从掌心入,手背穿出) ②大拇指指向05导体运动的方向。 ③其余四指指向06感应电流的方向。
(2)适用范围:适用于07部分导体切割磁感线。
一 堵点疏通
1.磁通量等于磁感应强度B与面积S的乘积。( )
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2.磁通量既有大小,又有方向,所以磁通量是矢量。( )
3.磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率的大小均与匝数无关。( ) 4.只要回路中的磁通量变化,回路中一定有感应电流。( )
5.只要闭合回路的一部分导体切割磁感线,闭合回路中一定有感应电流。( ) 6.感应电流的磁场可能与原磁场方向相同,也可能与原磁场方向相反。( ) 答案 1.× 2.× 3.√ 4.× 5.√ 6.√ 二 对点激活
1.如图所示,正方形线圈abcd位于纸面内,边长为L,匝数为N,过ab中点和cd中点的连线OO′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上,磁感应强度为B,则穿过线圈的磁通量为Φ,若线圈绕OO′轴转过60°的过程中,磁通量的变化量为ΔΦ,则关于Φ和ΔΦ的大小正确的是( )
A.
BL2BL2
2,
2
4
B.
NBL2NBL2
2,
2
42
C.BL,
BL2
2
D.NBL,
NBL2
答案 A
解析 由公式Φ=BS可知,S应为有效面积,且磁通量与线圈匝数无关。初态S1=,
2所以Φ==-
L2
BL2
2
。转过60°,有效面积S2=·cos60°=,Φ′=,所以ΔΦ=Φ′-Φ244
L2L2BL2
BL2
4
,所以A选项是正确的。
2.(人教版选修3-2·P7·T1改编)如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框,在下列四种情况下,线框中会产生感应电流的是( )
A.如图甲所示,保持线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中左右运动 B.如图乙所示,保持线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中上下运动 C.如图丙所示,线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动
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