第2講電磁感應定律及綜合應用1/50知識必備1.感應電動勢幾個表示式2/502.感應電動勢方向(感應電流方向)判斷(1)右手定則：適合用于導體切割磁感線產生感應電流方向判斷。(2)楞次定律：感應電流含有這么方向，即感應電流產生磁場總要妨礙引發感應電流原磁通量改變。(3)三種妨礙：①妨礙原磁通量改變——增反減同。②妨礙物體間相對運動——來拒去留。③妨礙本身電流改變——增反減同。3/50備考策略1.抓住“兩個定律”，利用“兩種觀點”，分析“一個電路”“兩個定律”是指楞次定律和法拉第電磁感應定律；“兩種觀點”是指動力學觀點和能量觀點；“一個電路”是指電磁感應電路。2.必須領會“6種方法和2種物理思想”(1)假設法、圖象法、轉換法、微元法、類比法、逆向思維法；(2)等效思想、守恒思想。4/503.必須辨明“3個易錯易混點”(1)楞次定律中“妨礙”不是“阻止”，也不是“相反”；(2)注意區分楞次定律和右手定則；(3)發生電磁感應電路中，產生感應電動勢部分為“電源”，其余部分為“外電路”。5/50【真題示例1】

(·全國卷Ⅲ，15)如圖1，在方向垂直于紙面向里勻強磁場中有一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，一圓環形金屬線框T位于回路圍成區域內，線框與導軌共面。現讓金屬桿PQ突然向右運動，在運動開始瞬間，關于感應電流方向，以下說法正確是(

)楞次定律和法拉第電磁感應定律應用圖16/50A.PQRS中沿順時針方向，T中沿逆時針方向B.PQRS中沿順時針方向，T中沿順時針方向C.PQRS中沿逆時針方向，T中沿逆時針方向D.PQRS中沿逆時針方向，T中沿順時針方向解析金屬桿PQ突然向右運動，由右手定則可知，PQRS中有沿逆時針方向感應電流，穿過圓環形金屬線框T中磁通量減小，由楞次定律可知，T中有沿順時針方向感應電流，故選項D正確，A、B、C錯誤。答案D7/50【真題示例2】

(·全國卷Ⅰ，18)掃描隧道顯微鏡(STM)可用來探測樣品表面原子尺度上形貌。為了有效隔離外界振動對STM擾動，在圓底盤周圍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2所表示。無擾動時，按以下四種方案對紫銅薄板施加恒磁場；出現擾動后，對于紫銅薄板上下及其左右振動衰減最有效方案是(

)圖28/50解析感應電流產生條件是閉合回路中磁通量發生改變。在A圖中，系統振動時，紫銅薄板隨之上下及左右振動，在磁場中部分有時多有時少，磁通量發生改變，產生感應電流，受到安培力，妨礙系統振動；在B、D圖中，只有紫銅薄板左右振動才產生感應電流，而上下振動無電流產生；在C圖中，不論紫銅薄板上下振動還是左右振動，都不會產生感應電流，故選項A正確，B、C、D錯誤。答案A9/50【真題示例3】

(多項選擇)(·全國卷Ⅱ，20)法拉第圓盤發電機示意圖如圖3所表示。銅圓盤安裝在豎直銅軸上，兩銅片P、Q分別與圓盤邊緣和銅軸接觸。圓盤處于方向豎直向上勻強磁場B中。圓盤旋轉時，關于流過電阻R電流，以下說法正確是(

)圖3A.若圓盤轉動角速度恒定，則電流大小恒定B.若從上向下看，圓盤順時針轉動，則電流沿a到b方向流動C.若圓盤轉動方向不變，角速度大小發生改變，則電流方向可能發生改變D.若圓盤轉動角速度變為原來2倍，則電流在R上熱功率也變為原來2倍10/50答案AB11/50真題感悟1.高考考查特點高考在本考點考查主要集中在新情境考查楞次定律、法拉第電磁感應定律。掌握法拉第電磁感應定律和楞次定律、右手定則是突破考點方法。2.常見誤區及臨考提醒(1)對感應電流產生條件了解不準確，認為只要切割就有感應電流。(2)不能正確了解楞次定律造成電流方向判斷錯誤。(3)左手定則和右手定則混同出現電流方向判斷錯誤。(4)不了解轉動切割電動勢大小計算方法。12/50預測1楞次定律應用預測2電磁感應定律應用13/501.(·河南重點中學聯考)如圖4甲所表示，絕緣水平桌面上放置一金屬圓環，在圓環正上方放置一個螺線管，在螺線管中通入如圖乙所表示電流，電流從螺線管a端流入為正，以下說法正確是(

)圖4A.從上往下看，0～1s內圓環中感應電流沿順時針方向B.0～1s內圓環面積有擴張趨勢C.3s末圓環對桌面壓力小于圓環重力D.1～2s內和2～3s內圓環中感應電流方向相反14/50解析由圖乙知，0～1s內螺線管中電流逐步增大，穿過圓環向上磁通量增大，由楞次定律知圓環中感應電流磁場向下，圓環面積有縮小趨勢，從上往下看，0～1s內圓環中感應電流沿順時針方向，選項A正確，B錯誤；同理可得1～2s內和2～3s內圓環中感應電流方向相同，選項D錯誤；3s末電流改變率為0，螺線管中磁感應強度改變率為0，在圓環中不產生感應電流，圓環對桌面壓力等于圓環重力，選項C錯誤。答案

A15/502.(多項選擇)如圖5甲所表示，一個圓形線圈匝數n＝50、面積S1＝0.5m2、電阻r＝1Ω。有一個R＝2Ω電阻，將其兩端分別與圖甲中圓形線圈相連接，F端接地。在線圈中存在面積S2＝0.4m2垂直線圈平面向外勻強磁場區域，磁感應強度B隨時間t改變關系如圖乙所表示，則以下說法正確是(

)圖516/50A.圓形線圈中產生感應電動勢E＝3VB.在0～4s時間內經過電阻R電荷量q＝6CC.F端電勢為零，E端電勢φE＝2VD.在0～4s時間內電阻R上產生焦耳熱Q＝8J17/50答案

AD18/5019/5020/50答案AC21/50【真題示例】(多項選擇)(·全國卷Ⅱ，20)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0.1m、總電阻為0.005Ω正方形導線框abcd位于紙面內，cd邊與磁場邊界平行，如圖7(a)所表示。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改變圖線如圖(b)所表示(感應電流方向為順時針時，感應電動勢取正)。以下說法正確是(

)電磁感應中圖象問題22/50圖7A.磁感應強度大小為0.5TB.導線框運動速度大小為0.5m/sC.磁感應強度方向垂直于紙面向外D.在t＝0.4s至t＝0.6s這段時間內，導線框所受安培力大小為0.1N23/50答案BC24/50真題感悟1.高考考查特點本考點命題主要包括E－t圖、i－t圖、B－t圖、Φ－t圖，還有v－t圖、F－t圖等。突破本考點關鍵是靈活應用楞次定律、法拉第電磁感應定律判斷電流方向及計算電動勢大小。2.常見誤區及臨考提醒(1)不能正確將磁場改變和電流改變相互轉換。(2)不能正確判斷感應電流是正方向還是負方向。(3)不了解圖象斜率、曲直意義。(4)多階段過程中不能將各階段運動和圖象改變相對應。25/50預測1圖象選擇問題預測2圖象轉換問題預測3利用圖象分析相關問題26/501.(多項選擇)空間內存在一垂直紙面向里勻強磁場，磁場區域橫截面為等腰直角三角形，底邊水平，其斜邊長度為L。一正方形導體框邊長也為L，開始時正方形導體框ab邊與磁場區域橫截面斜邊剛好重合，如圖8所表示。從圖示位置開始計時，正方形導體框以平行于bc邊速度v勻速穿越磁場。若導體框中感應電流為i，a、b兩點間電壓為ua

b，感應電流取逆時針方向為正，則在導體框穿越磁場過程中，以下i、ua

b隨時間改變規律正確是(

)27/50圖828/50答案

AD29/502.(·洛陽市高三統一考試)如圖9甲所表示，一根電阻R＝4Ω導線繞成半徑d＝2m圓，在圓內部分區域存在改變勻強磁場，中間S形虛線是兩個直徑均為d半圓,磁感應強度隨時間改變如圖乙所表示(磁場垂直于紙面向外為正,電流逆時針方向為正),關于圓環中感應電流—時間圖象,以下選項中正確是(

)圖930/5031/50答案

C32/503.(多項選擇)(·貴州遵義模擬)如圖10甲所表示，水平放置平行金屬導軌連接一個平行板電容器C和電阻R，導體棒MN固定在導軌上且接觸良好，整個裝置放于垂直導軌平面磁場中，磁感應強度B改變情況如圖乙所表示(圖甲所表示磁感應強度方向為正)，MN一直保持靜止，則0～t2時間內(

)圖10A.電容器C電荷量大小一直沒變B.電容器Ca板先帶正電后帶負電C.MN所受安培力大小一直沒變D.MN所受安培力方向先向右后向左33/50解析由題圖乙知，磁感應強度均勻改變，依據法拉第電磁感應定律可知，回路中產生恒定電動勢，電路中電流恒定，電阻R兩端電壓恒定，電容器電壓恒定，故電容器C電荷量大小一直沒變。依據楞次定律判斷可知，經過R電流一直向下，電容器a板電勢較高，一直帶正電，選項A正確，B錯誤；依據安培力公式F＝BIL，I、L不變，因為磁感應強度改變，MN所受安培力大小也改變，選項C錯誤；由右手定則判斷可知，MN中感應電流方向一直從N到M，由左手定則判斷可知，MN所受安培力方向先向右后向左，選項D正確。答案

AD34/50【真題示例】

(·全國卷Ⅱ，24)如圖11，水平面(紙面)內間距為l平行金屬導軌間接一電阻，質量為m、長度為l金屬桿置于導軌上，t＝0時，金屬桿在水平向右、大小為F恒定拉力作用下由靜止開始運動，t0時刻，金屬桿進入磁感應強度大小為B、方向垂直于紙面向里勻強磁場區域，且在磁場中恰好能保持勻速運動。桿與導軌電阻均忽略不計，二者一直保持垂直且接觸良好，二者之間動摩擦因數為μ。重力加速度大小為g。求

電磁感應中力、電綜合問題35/50圖11(1)金屬桿在磁場中運動時產生電動勢大??；(2)電阻阻值。36/5037/5038/50真題感悟1.高考考查特點2.常見誤區及臨考提醒本考點多以導體棒切割磁感線為背景，結合牛頓第二定律對導體棒進行運動分析和受力分析；結合圖象，應使用方法拉第電磁感應定律、閉合電路歐姆定律、電功率、動能定理等規律進行電路、功效關系計算。(1)分析電源時電勢高低易犯錯。(2)包括力和運動分析時出現漏力(多力)現象。(3)功效分析時，力做功及電熱計算易漏計算(多算)電阻生熱。39/50預測1電磁感應與動力學綜合預測2電磁感應與動量、能量綜合40/5041/50圖12(1)導軌運動最大加速度；(2)導軌運動最大速度。42/5043/50答案

(1)7.0m/s2

(2)8.4m/s44/502.如圖13所表示，ab和cd是兩條豎直固定光滑平行金屬導軌，MN和M′N′是用絕緣細線連接兩根金屬桿，其質量分別為m和2m，用豎直向上、大小未知外力F作用在桿MN中點，使兩桿水平