发布时间 : 星期一 文章2018年高考物理全国用二轮复习学案：专题四 第2讲 Word版含答案更新完毕开始阅读
第2讲 电磁感应定律及综合应用
知识必备
1.感应电动势的几种表达式
ΔΦ
(1)穿过回路的磁通量发生变化时E＝n，一般用来计算Δt时间内的感应电动势的平均值。
Δt(2)导体棒垂直切割磁感线运动时E＝BLv。
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(3)导体棒在磁场中以其中一端为圆心转动垂直切割磁感线时E＝BLω。
22.感应电动势方向(感应电流方向)的判断
(1)右手定则：适用于导体切割磁感线产生感应电流的方向的判断。
(2)楞次定律：感应电流具有这样的方向，即感应电流产生的磁场总要阻碍引起感应电流的原磁通量的变化。 (3)三种阻碍：
①阻碍原磁通量的变化——增反减同。 ②阻碍物体间的相对运动——来拒去留。 ③阻碍自身电流的变化——增反减同。 备考策略
1.抓住“两个定律”，运用“两种观点”，分析“一种电路”
“两个定律”是指楞次定律和法拉第电磁感应定律；“两种观点”是指动力学观点和能量观点；“一种电路”是指电磁感应电路。 2.必须领会的“6种方法和2种物理思想”
(1)假设法、图象法、转换法、微元法、类比法、逆向思维法； (2)等效思想、守恒思想。 3.必须辨明的“3个易错易混点”
(1)楞次定律中的“阻碍”不是“阻止”，也不是“相反”； (2)注意区别楞次定律和右手定则；
(3)发生电磁感应的电路中，产生感应电动势的部分为“电源”，其余部分为“外电路”。
楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用
【真题示例1】 (2017·全国卷Ⅲ，15)如图1，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直，金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是( )
图1
A.PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向 B.PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向 C.PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向 D.PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向
解析 金属杆PQ突然向右运动，由右手定则可知，PQRS中有沿逆时针方向的感应电流，穿过圆环形金属线框T中的磁通量减小，由楞次定律可知，T中有沿顺时针方向的感应电流，故选项D正确，A、B、C错误。 答案 D
【真题示例2】 (2017·全国卷Ⅰ，18)扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌。为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图2所示。无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及其左右振动的衰减最有效的方案是( )
图2
解析 感应电流产生的条件是闭合回路中的磁通量发生变化。在A图中，系统振动时，紫铜薄板随之上下及左右振动，在磁场中的部分有时多有时少，磁通量发生变化，产生感应电流，受到安培力，阻碍系统的振动；在B、D图中，只有紫铜薄板左右振动才产生感应电流，而上下振动无电流产生；在C图中，无论紫铜薄板上下振动还是左右振动，都不会产生感应电流，故选项A正
确，B、C、D错误。 答案 A
【真题示例3】 (多选)(2016·全国卷Ⅱ，20)法拉第圆盘发电机的示意图如图3所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触。圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中。圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是( )
图3
A.若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定
B.若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动 C.若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化 D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍
解析 将圆盘看成无数辐条组成，它们都在切割磁感线从而产生感应电动势和感应电流，根据右手定则可知圆盘上感应电流从边缘流向中心，则当圆盘顺时针(俯视)转动时，流过电阻的电流方12E向从a到b，B对；由法拉第电磁感应定律得感生电动势E＝BLv＝BLω，I＝，ω恒定时，
2R＋rB2L4ω2RI大小恒定，ω大小变化时，I大小变化，方向不变，故A对，C错；由P＝IR＝2知，
4（R＋r）
2
当ω变为2倍时，P变为原来的4倍，D错。 答案 AB 真题感悟 1.高考考查特点
高考在本考点的考查主要集中在新的情境考查楞次定律、法拉第电磁感应定律。掌握法拉第电磁感应定律和楞次定律、右手定则是突破考点的方法。 2.常见误区及临考提醒
(1)对感应电流产生的条件理解不准确，认为只要切割就有感应电流。 (2)不能正确理解楞次定律造成电流方向判断错误。 (3)左手定则和右手定则混淆出现电流方向的判断错误。 (4)不理解转动切割电动势大小计算方法。
预测1 预测2 楞次定律的应用 电磁感应定律的应用 1.(2017·河南重点中学联考)如图4甲所示，绝缘的水平桌面上放置一金属圆环，在圆环的正上方放置一个螺线管，在螺线管中通入如图乙所示的电流，电流从螺线管a端流入为正，以下说法正确的是( )
图4
A.从上往下看，0～1 s内圆环中的感应电流沿顺时针方向 B.0～1 s内圆环面积有扩张的趋势 C.3 s末圆环对桌面的压力小于圆环的重力 D.1～2 s内和2～3 s内圆环中的感应电流方向相反
解析 由图乙知，0～1 s内螺线管中电流逐渐增大，穿过圆环向上的磁通量增大，由楞次定律知圆环中感应电流的磁场向下，圆环面积有缩小的趋势，从上往下看，0～1 s内圆环中的感应电流沿顺时针方向，选项A正确，B错误；同理可得1～2 s内和2～3 s内圆环中的感应电流方向相同，选项D错误；3 s末电流的变化率为0，螺线管中磁感应强度的变化率为0，在圆环中不产生感应电流，圆环对桌面的压力等于圆环的重力，选项C错误。 答案 A
2.(多选)如图5甲所示，一个圆形线圈匝数n＝50、面积S1＝0.5 m、电阻r＝1 Ω。有一个R＝2 Ω的电阻，将其两端分别与图甲中的圆形线圈相连接，F端接地。在线圈中存在面积S2＝0.4 m
2
2
的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示，则下列说法正确的是( )