2021届高考物理二轮复习讲义：进本规律和方法考前回扣-电磁感应及其应用

十电破感应及其应用 一基本概念及规律 1 .楞次定律 1 楞次定律中“阻碍”的含义 谁阻碍谁 感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁场原磁场的磁通量的变化 阻碍什么 阻碍的是磁通量的变化，而不是阻碍磁场本身 如何阻碍 当磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反；当磁通 量减小时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同，即“增反减 同” 结果如何 阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化快慢，这种变化将继续进 行，最终结果不受影响 2应用楞次定律的思路 〔一原 H明确要研究的回路及原磁场8的元 ［二变H确朽磁通量中的变化 〈子楞次定律］ 判煦感应电流的磁场方网 培定贝心 U 、二 甬园■判断感应电流的方向 3楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为感应电流的效果总是阻碍引起 感应电流的原因。举例说明如下 ① 阻碍原磁通量变化“增反减同”，如图甲所示，磁铁靠近线圈，B感 与3原反向 ② 阻碍相对运动一“来拒去留”，如图乙所示，磁铁靠近，是斥力，磁铁 远离，是引力 乙 ③ 使回路面积有扩大或缩小的趋势“增缩减扩”，如图丙所示，P、。是 光滑固定导轨，。、是可动金属棒，磁铁下移，。、靠近 ④ 阻碍原电流的变化“增反减同”，如图丁所示，合上S, B先亮 _____ P Q a bI S 丙丁 2. 用右手定则判断 1 该方法只适用于导体切割磁感线产生的感应电流，注意三个要点 ① 掌心磁感线穿入； ② 拇指指向导体运动的方向； ③ 四指指向感应电流的方向。 2 “三个定则”与“一个定律”的综合应用 基本现象 应用的定则或定律 运动电荷、电流产生磁场 安培定则 磁场对运动电荷、电流有力的作用 左手定则 电磁感应 部分导体做切割磁感线运动 右手定则 闭合回路磁通量变化 楞次定律 3.对法拉第电磁感应定律的理解 1 公式E”在求解的是一个回路中某段时间内的平均电动势，在磁通量均 匀变化时，瞬时值才等于平均值。 2 感应电动势的大小由线圈的匝数和穿过线圈的磁通量的变化率誓共同决 定，而与磁通量⑦的大小、变化量的大小没有必然联系。 3 磁通量的变化率笑对应0-/图线上某点切线的斜率。 4 通过回路截面的电荷量0零，仅与、和回路电阻7有关，与时 间长短无关。推导如下 a n△① a n△① q1 iRr 4. 磁通量发生变化的三种情况 1 磁通量的变化由面积变化引起时，△①B\S,则Err-a 2 磁通量的变化由磁场变化引起时， ABS,则E号注意S为线 圈在磁场中的有效面积。 3 磁通量的变化是由于面积和磁场变化共同引起的，则根据定义，中 \BiS2BiS\\ ABAS 末一切初I，E n福丰n福。 5. 转动切割 1 当导体在垂直于磁场的平面内，绕一端以角速度口匀速转动时，产生的 、 1 一 感应电动势为EBLv *10,如图所木。 X X X X X x X。亍 X X /x X X X X X 2 长为L的导体棒在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度co匀速转动， 导体棒产生的感应电动势 a. 以中点为轴时，E0不同两段的代数和； b. 以任意点为轴时，EBoa-Li 不同两段的代数和。 3 面积为S的矩形线圈在匀强磁场B中以角速度co绕线圈平面内垂直于磁 场的任意轴匀速转动切割磁感线，产生的感应电动势 a. 线圈平面与磁感线垂直时，E0； b. 线圈平面与磁感线平行时，EBSa-, c. 线圈平面与磁感线夹角为。时，EBScocos Oo 二、解题技巧和方法 1. 电磁感应中的电路问题 1电源和电阻 2电流方向 在外电路，电流由高电势点流向低电势点；在内电路，电流由低电势点流向 高电势点。 2. 电磁感应中的图象问题 1 题型简述 借助图象考查电磁感应的规律，一直是高考的热点，此类题目一般分为两类 ① 由给定的电磁感应过程选出正确的图象； ② 由给定的图象分析电磁感应过程，定性或定量求解相应的物理量或推断出 其他图象。常见的图象有Bt图、Et图、17图、vt图及Ft图等。 2 解题关键 弄清初始条件、正负方向的对应变化范围、所研究物理量的函数表达式、进 出磁场的转折点等是解决此类问题的关键。 3. 电磁感应现象中的动力学问题 1 安培力的大小 安培力公式FBIL、 感应电动势EBLv[ B2L-v 、 Er 感应电流 2 安培力的方向 a. 先用右手定则判断感应电流方向，再用左手定则判定安培力方向。 b. 根据楞次定律，安培力的方向一定和导体切割磁感线的运动方向相反。 4. 电磁感应现象中的能量问题 ⑴电磁感应现象的实质是其他形式的能和电能之间的转化。 2感应电流在磁场中受安培力，克服安培力做功，将其他形式的能转化为 电能，电流做功再将电能转化为其他形式的能。 5. 解决电磁感应综合问题的一般思维流程 （1）电路分析画等效电路图（导体棒相当于电源） 电学方程/籍。 K-\r （2）受力分析画受力分析图（安培力的大小、方向） 动力学方程F安BIL或FF ma（牛顿第二定律）。 K总 （3）过程分析画过程情景图（稳态后。0或不变），稳态平衡方程。0或 F合0（共点力平衡）。 （4）能量分析能量转化关系（克服安培力做功产生电能，转化成电热） 能量方程狩安一Q电，WkAEk（动能定理）。