高中物理人教专题62 楞次定律和法拉第电磁感应定律（解析版）.docx

2023届高中物理一轮复****多维度导学与分层专练
专题62 楞次定律和法拉第电磁感应定律
导练目标
导练内容
目标1
楞次定律和右手定则
目标2
法拉第电磁感应定律求感生电动势
目标3
动生电动势的求解
目标4
感应电流电荷量的三种求法
目标5
自感、电磁阻尼和电磁驱动
【知识导学与典例导练】
楞次定律和右手定则
1.楞次定律及应用
楞次定律中“阻碍”的含义
“四步法”判断感应电流方向
2.右手定则的理解和应用
(1)右手定则适用于闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。
(2)右手定则是楞次定律的一种特殊形式，用右手定则能解决的问题，用楞次定律均可代替解决。
(3)右手定则应用“三注意”：
①磁感线必须垂直穿入掌心。
②拇指指向导体运动的方向。
③四指所指的方向为感应电流方向。
3.楞次定律推论的应用
内容
例　证
阻碍原磁通量变化——“增反减同”
阻碍相对运动——“来拒去留”
使回路面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”
【例1】如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管b与电源、滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是（  ）
A．线圈a中将产生沿顺时针方向（俯视）的感应电流
B．穿过线圈a的磁通量减小
C．线圈a有扩张的趋势
D．线圈a对水平桌面的压力FN将增大
【答案】D
【详解】B．当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，螺线管中的电流将增大，使穿过线圈a的磁通量变大，选项B错误；
ACD．由楞次定律可知，线圈a中将产生沿逆时针方向（俯视）的感应电流，并且线圈a有缩小和远离螺线管的趋势，线圈a对水平桌面的压力FN将增大，故选项D正确，AC错误。故选D。
【例2】如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN.、PQ为其边界， OO'为其对称轴。一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd，回路在纸面内以恒定速度v0向右运动，当运动到关于OO'对称的位置时，下列说法不正确的是（　　）
A．回路中ab边与cd边所受安培力方向相反
B．回路中感应电动势大小为2Blv0
C．回路中感应电流的方向为逆时针方向
D．穿过回路的磁通量为零
【答案】A
【详解】AC．根据右手定则可知，回路中的电流为逆时针方向；根据左手定则可知，回路中ab边电流的方向向下，磁场的方向向外，所以安培力的方向向左；同理，cd边电流的方向向上，磁场的方向向里，所受安培力方向向左，方向相同，故A错误，符合题意；C正确，不符合题意。
B．ab切割磁感线形成电动势b端为正，cd切割形成电动势c端为负，因此两电动势串联，故回路电动势为
E=2BLv0故B正确，不符合题意；
D．此时线圈中有一半面积磁场垂直线圈向外，一半面积磁场垂直线圈向内，因此磁通量为零，故D正确，不符合题意；故选A。
法拉第电磁感应定律求感生电动势
1.公式E＝n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共同决定，而与磁通量Φ的大小、变化量ΔΦ的大小没有必然联系。
3.磁通量的变化率对应Φ­t图线上某点切线的斜率。
4.通过回路截面的电荷量q＝，仅与n、ΔΦ和回路电阻R有关，与时间长短无关。
5.感应电动势E＝S有效中的S有效为圆环回路在磁场中的面积，而不是圆环回路的面积。
【例3】用电阻率为，横截面积为S的硬质细导线做成半径为r的圆环，其内接正方形区域内充满垂直于圆环面的磁场，t=0时磁场方向如图（甲）所示，磁感应强度B随时间t的变化关系如图（乙）所示，规定垂直纸面向外为磁场的正方向，则在t=0到的时间内（　　）
A．圆环中感应电流大小先变小后变大 B．圆环中感应电流方向沿顺时针方向
C．圆环中感应电流 D．圆环中产生的热量为
【答案】BD
【详解】AC．根据法拉第电磁感应定律由图乙知，磁感应强度变化率一直不变
感应电流一直不变根据电阻定律联立解得故AC错误；
B．根据楞次定律和安培定则可知，圆环中感应电流方向沿顺时针方向，故B正确；
D．根据焦耳定律圆环中产生的热量为故D正确。故选BD。
动生电动势的求解
1.E＝Blv的三个特性
正交性
本公式要求磁场为匀强磁场，而且B、l、v三者互相垂直
有效性
公式中的l为导体棒切割磁感线的有效长度，如图中ab
相对性
E＝Blv中的速度v是导体棒相对磁场的速度，若磁场也在运动，应注意速