【基礎知識回顧】

一、磁通量

物理意義：表示穿過某一面積的磁感線條數的多少。

1．對磁通量的理解

(1)磁通量是标量，但是有正負。磁通量的正負不代表大小，隻表示磁感線是怎樣穿過平面的。即若以向裡穿過某面的磁通量為正，則向外穿過這個面的磁通量為負。

(2)若穿過某一面的磁感線既有穿出，又有穿進，則穿過該面的合磁通量為淨磁感線的條數。

2．勻強磁場中磁通量的計算

(1)B與S垂直時：Φ＝BS，B指勻強磁場的磁感應強度，S為線圈的面積。

(2)B與S不垂直時：Φ＝BS⊥，S⊥為線圈在垂直磁場方向上的投影面積，在應用時可将S投影到與B垂直的方向上或者S不動，将B分解為垂直于S和平行于S的兩個分量，則Φ＝B⊥S，如圖所示Φ＝BSsinθ。

(3)線圈為多匝時，磁通量計算不受影響，因為穿過線圈的磁感線的條數不受線圈匝數影響。

二、電磁感應現象

1.電磁感應現象

當穿過閉合電路的磁通量發生變化時，電路中有感應電流産生的現象。

2.産生感應電流的條件

(1)條件：穿過閉合電路的磁通量發生變化。

不論什麼情況，隻要滿足電路閉合和磁通量發生變化這兩個條件，就必然産生感應電流；反之，隻要産生了感應電流，那麼電路一定是閉合的，穿過該電路的磁通量也一定發生了變化。

(2)特例：閉合電路的一部分導體在磁場内做切割磁感線運動。

3．判斷感應電流有無的方法

(1)明确電路是否是閉合電路。

(2)判斷穿過回路的磁通量是否發生變化。

4.産生電磁感應現象的實質

電磁感應現象的實質是産生感應電動勢，如果回路閉合，則産生感應電流；如果回路不閉合，那麼隻有感應電動勢，而無感應電流。

三、楞次定律

題型一電磁感應探究實驗的考查

【考法綜述】磁生電現象是物理學中的劃時代發現，意義重大，特别是由磁感應探究實驗，既考查考生對這個著名實驗的了解，又考查考生對實驗的認識以及對電磁感應知識的理解，是高考常出題的點

1．導體棒在磁場中運動是否産生電流

如圖所示，将可移動導體AB放置在磁場中，并和電流表組成閉合回路。實驗過程及現象如下：

2．磁鐵在螺線管中運動是否産生電流

如圖所示，将螺線管與電流表組成閉合回路，把條形磁鐵插入或拔出螺線管。實驗現象如下：

3．模拟法拉第的實驗

如圖所示，線圈A通過變阻器和開關連接到電源上，線圈B的兩端連到電流表上，把線圈A裝在線圈B的裡面。實驗現象如下：

【典例1】(2014新課标全國卷Ⅰ，14) 在法拉第時代，下列驗證“由磁産生電”設想的實驗中，能觀察到感應電流的是()

A.将繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路，然後觀察電流表的變化

B.在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈，然後觀察電流表的變化

C.将一房間内的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接，往線圈中插入條形磁鐵後，再到相鄰房間去觀察電流表的變化

D.繞在同一鐵環上的兩個線圈，分别接電源和電流表，在給線圈通電或斷電的瞬間，觀察電流表的變化

【典例2】現将電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計及開關按如圖所示連接。下列說法中正确的是()

A.開關閉合後，線圈A插入或拔出線圈B都會引起電流計指針偏轉

B.線圈A插入線圈B中後，開關閉合和斷開的瞬間電流計指針均不會偏轉

C.開關閉合後，滑動變阻器的滑片P勻速滑動，會使電流計指針靜止在中央零刻度

D.開關閉合後，隻有滑動變阻器的滑片P加速滑動，電流計指針才能偏轉

【考法總結】産生電磁感應現象的條件：條形磁鐵一極須靠近或遠離接有電流計的螺線管，或者插入大螺線管的通電小螺線管電流發生變化，或是通、斷電瞬間，較複雜的考查是：已知通電螺線管的電流方向與變化情況，判斷電流計指針的偏轉情況，這個時候需要仔細判斷原磁通量的方向、原磁通量的變化，應用楞次定律判斷阻礙這種變化的感應電流方向，再判斷電流計指針的偏轉情況。

電磁感應現象能否發生的判斷流程

(1)确定研究的閉合回路。

(2)弄清楚回路内的磁場分布，并确定其磁通量Φ

題型二楞次定律的應用

對楞次定律的理解

1．因果關系

楞次定律反映了電磁感應現象中的因果關系，磁通量發生變化是原因，産生感應電流是結果，原因産生結果，結果反過來影響原因。

對楞次定律中“阻礙”的理解

3．楞次定律的推廣

對楞次定律中“阻礙”的含義可以推廣為感應電流的效果總是阻礙産生感應電流的原因：

阻礙原磁通量的變化——“增反減同”；

(2)阻礙相對運動——“來拒去留”；

(3)使線圈面積有擴大或縮小的趨勢——“增縮減擴”；

(4)阻礙原電流的變化(自感現象)——“增反減同”。

【典例3】．電阻R、電容C與一線圈連成閉合回路，條形磁鐵靜止于線圈的正上方，N極朝下，如圖所示，現使磁鐵開始自由下落，在N極接近線圈上端的過程中，流過R的電流方向和電容器極闆的帶電情況是()

A．從a到b，上極闆帶正電

B．從a到b，下極闆帶正電

C．從b到a，上極闆帶正電

D．從b到a，下極闆帶正電

【典例4】如圖所示，一圓形金屬線圈放置在水平桌面上，勻強磁場垂直桌面豎直向下，過線圈上A點作切線OO′，OO′與線圈在同一平面上．在線圈以OO′為軸翻轉180°的過程中，線圈中電流方向()

A．始終為A→B→C→A

B．始終為A→C→B→A

C．先為A→C→B→A再為A→B→C→A

D．先為A→B→C→A再為A→C→B→A

【典例5】如圖所示，在一根較長的鐵釘上，用漆包線繞兩個線圈A和B.将線圈B的兩端與漆包線CD相連，使CD平放在靜止的小磁針的正上方，與小磁針平行．試判斷合上開關的瞬間，小磁針N極的偏轉情況．線圈A中電流穩定後，小磁針又怎樣偏轉？

題型三楞次定律的拓展應用

1.“增反減同”法

【典例6】．長直導線與矩形線框abcd處在同一平面中靜止不動，如圖甲所示．長直導線中通以大小和方向都随時間周期性變化的電流，i-t圖像如圖乙所示．規定沿長直導線向上的方向為正方向．關于最初一個周期内矩形線框中感應電流的方向，下列說法正确的是()

A．由順時針方向變為逆時針方向

B．由逆時針方向變為順時針方向

C．由順時針方向變為逆時針方向，再變為順時針方向

D．由逆時針方向變為順時針方向，再變為逆時針方向

2.“增縮減擴”法

【典例7】．如圖所示，一個有彈性的金屬圓環被一根橡皮繩吊于通電直導線的正下方，直導線與圓環在同一豎直面内，當通電直導線中電流增大時，彈性圓環的面積S和橡皮繩的長度l的變化情況是()

A．S增大，l變長B．S減小，l變短

C．S增大，l變短D．S減小，l變長

3. “來拒去留”法

【典例8】．如圖所示，老師做了一個物理小實驗讓學生觀察：一輕質橫杆兩側各固定一金屬環，橫杆可繞中心點自由轉動，老師拿一條形磁鐵插向其中一個小環，後又取出插向另一個小環，同學們看到的現象是()

A．磁鐵插向左環，橫杆發生轉動

B．磁鐵插向右環，橫杆發生轉動

C．無論磁鐵插向左環還是右環，橫杆都不發生轉動

D．無論磁鐵插向左環還是右環，橫杆都發生轉動

4.“增離減靠”法

【典例9】．如圖所示，通電螺線管兩側各懸挂一個小銅環，銅環平面與螺線管截面平行，當開關S接通的瞬間，兩銅環的運動情況是()

A．同時向兩側推開

B．同時向螺線管靠攏

C．一個被推開，一個被吸引，但因電源正負極未知，無法具體判斷

D．同時被推開或同時向螺線管靠攏，但因電源正負極未知，無法具體判斷

考點三楞次定律推論的應用

楞次定律中“阻礙”的含義可以推廣為：感應電流的效果總是阻礙引起感應電流的原因，列表說明如下：

考點三：右手定則的應用

【考法綜述】利用右手定則判斷閉合電路部分導體做切割磁感線運動時産生感應電流的方向.高考對于此點的考法，主要有兩類：

1.與地磁場等非勻強磁場結合的生活實際應用問題

(l）注意分析清楚磁場的分布，

(2）注意将實際問題轉化為物理模型：導體切割磁感線的運動，如圖甲中金屬圓盤半徑在做切割磁感線運動，

（3）當導體切割磁感線運動時，一定會産生感應電動勢.隻有導體連接在閉合回路中，才有感應電流，

注意，在切割磁感線運動的導體内部，電流從電勢低處流向電勢高處

【典例10】(多選)(2016廣東佛山模拟)兩根相互平行的金屬導軌水平放置于如圖所示的勻強磁場中，與導軌接觸良好的導體棒AB和CD可以自由滑動。當AB在外力F作用下向右運動時，下列說法中正确的是()

A.導體棒CD内有電流通過，方向是D→C

B.導體棒CD内有電流通過，方向是C→D

C.磁場對導體棒CD的作用力向左

D.磁場對導體棒AB的作用力向左

【典例11】如圖所示，在磁感應強度為B、方向垂直紙面向裡的勻強磁場中，金屬杆MN在平行金屬導軌上以速度v向右勻速滑動，MN中産生的感應電動勢為E1；若磁感應強度增為2B，其他條件不變，MN中産生的感應電動勢變為E2。則通過電阻R的電流方向及E1與E2之比E1∶E2分别為()

A.c→a，2∶1 B.a→c，2∶1

C.a→c，1∶2 D.c→a，1∶2

考法總結：應用右手定則時要注意對象是一段直導線(當然也可用于通電螺線管)，而且速度v和磁場B都要垂直于導線，v與B也要垂直，右手定則能用來判斷感應電動勢的方向，如用右手發電機定則判斷三相異步電動機轉子的感應電動勢方向。

【精選針對訓練】

1. 奧斯特發現了電流能在周圍産生磁場，法拉第認為磁也一定能生電，并進行了大量的實驗。下圖中環形物體是法拉第使用過的線圈，A、B兩線圈繞在同一個鐵環上，A與直流電源連接，B與靈敏電流表連接。實驗時未發現電流表指針偏轉，即沒有“磁生電”，其原因是()

A.線圈A中的電流較小，産生的磁場不夠強

B.線圈B中産生的電流很小，電流表指針偏轉不了

C.線圈A中的電流是恒定電流，不會産生磁場

D.線圈A中的電流是恒定電流，産生穩恒磁場

2. 如圖所示，一圓形金屬線圈放置在水平桌面上，勻強磁場垂直桌面豎直向下，過線圈上A點做切線OO′，OO′與線圈在同一平面上。在線圈以OO′為軸翻轉180°的過程中，線圈中電流流向()

A.始終由A→B→C→A B.始終由A→C→B→A

C.先由A→C→B→A再由A→B→C→A D.先由A→B→C→A再由A→C→B→A

3. 如圖甲所示，長直導線與閉合金屬線框位于同一平面内，長直導線中的電流i随時間t的變化關系如圖乙所示，在0～T/2時間内，直導線中電流方向向上，則在T/2～T時間内，線框中感應電流的方向與線框所受安培力的方向正确的是()

A．逆時針，向右B．逆時針，向左C．順時針，向右D．順時針，向左

4. 如圖所示，粗糙水平桌面上有一質量為m的銅質矩形線圈。當一豎直放置的通有恒定電流的螺線管沿線圈中線AB正上方水平快速通過時，若線圈始終不動，則關于線圈受到的支持力FN及在水平方向的運動趨勢，下列說法中正确的是()

A.FN先小于mg後大于mg，運動趨勢向左

B.FN先大于mg後小于mg，運動趨勢先向右後向左

C.FN先小于mg後大于mg，運動趨勢先向左後向右

D.FN先大于mg後小于mg，運動趨勢向右

5. 如圖所示為感應式發電機，a、b、c、d是空間四個可用電刷與銅盤邊緣接觸的點，O1、O2是銅盤軸線導線的接線端，M、N是電流表的接線端。現在将銅盤轉動，能觀察到感應電流的是()

A.将電流表的接線端M、N分别連接a、c位置

B.将電流表的接線端M、N分别連接O1、a位置

C.将電流表的接線端M、N分别連接O1、O2位置

D.将電流表的接線端M、N分别連接c、d位置

6. 如圖甲所示，豎直放置的螺線管與導線abcd構成回路，導線所圍區域内有一垂直紙面向裡的變化的勻強磁場，螺線管下方水平桌面上有一導體圓環，導線abcd所圍區域内磁場的磁感應強度按圖乙中的哪一圖線所表示的方式随時間變化時，導體圓環對桌面的壓力增大()

7. (多選)如圖所示勻強磁場垂直于軟導線回路平面，由于磁場發生變化，回路變為圓形。則該磁場()

A.逐漸增強，方向向外B.逐漸增強，方向向裡

C.逐漸減弱，方向向外D.逐漸減弱，方向向裡

8. 如圖所示，通電螺線管左側和内部分别靜止懸吊一導體環a和b，當滑動變阻器R的滑動觸頭c向左滑動時()

A．a向左擺，b向右擺B．a向右擺，b向左擺

C．a向左擺，b不動D．a向右擺，b不動

9. (多選)如圖LX-2-11所示，螺線管B置于閉合金屬圓環A的軸線上，當B中通過的電流增大時()

A．環A有縮小的趨勢B．環A有擴張的趨勢

C．螺線管B有縮短的趨勢D．螺線管B有伸長的趨勢

10. 如圖所示，A為水平放置的膠木圓盤，在其側面均勻分布着負電荷，在A的正上方用絕緣絲線懸挂一個金屬圓環B，使B的環面水平且與圓盤面平行，其軸線與膠木盤A的軸線OO′重合．現使膠木盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉動，則()

A．金屬環B的面積有擴大的趨勢，絲線受到的拉力增大

B．金屬環B的面積有縮小的趨勢，絲線受到的拉力減小

C．金屬環B的面積有擴大的趨勢，絲線受到的拉力減小

D．金屬環B的面積有縮小的趨勢，絲線受到的拉力增大

11. 如圖所示，A、B是兩根互相平行的、固定的長直通電導線，二者電流大小和方向都相同。一個矩形閉合金屬線圈abcd與A、B在同一平面内，并且ab邊保持與通電導線平行。線圈從圖中的位置1勻速向左移動，經過位置2，最後到位置3，其中位置2恰在A、B的正中間。則下列說法中正确的是()

A.在位置2時，穿過線圈的磁通量為零

B.在位置2時，穿過線圈的磁通量的變化率為零

C.從位置1到位置3的整個過程中，線圈内感應電流的方向發生了變化

D.從位置1到位置3的整個過程中，線圈受到的磁場力的方向先向右後向左

12. 1931年，英國物理學家狄拉克從理論上預言：存在隻有一個磁極的粒子，即“磁單極子”.1982年，美國物理學家卡布萊拉設計了一個尋找磁單極子的實驗．他設想，如果一個隻有N極的磁單極子從上向下穿過如圖所示的超導線圈，那麼，從上向下看，超導線圈将出現()

A．先有逆時針方向的感應電流，然後有順時針方向的感應電流

B．先有順時針方向的感應電流，然後有逆時針方向的感應電流

C．始終有順時針方向持續流動的感應電流

D．始終有逆時針方向持續流動的感應電流

13. (多選)如圖所示，在勻強磁場中，放有一與線圈D相連接的平行導軌，要使放在線圈D中的線圈A(A、D兩線圈同心共面)各處受到沿半徑方向指向圓心的力，金屬棒MN的運動情況可能是()

A.勻速向右 B.加速向左 C.加速向右 D.減速向左