秘籍18 电磁感应中的热点问题-备战2023年高考物理抢分秘籍（人教）（解析版）.docx

秘籍18 电磁感应中的热点问题
概率预测
☆☆☆☆☆
题型预测
选择题、实验题、计算题☆☆☆☆☆
考向预测
结合力的平衡、牛顿第二定律、功、动能定理、动量定理、v-t图像、电势、电路、能量守恒、动量守恒考查
楞次定律、右手定则、安培定则、电势、力的平衡、牛顿第二定律、功、动能定理、动量定理、v-t图像、电路、能量守恒、动量守恒
会比较电势高低，熟悉楞次定律的各种表述
熟悉动生电动势与感生电动势的计算方法、熟悉电荷量的计算方法
熟悉自感、涡流、电磁阻尼、电磁驱动
一、右手定则的应用
三定则一定律的比较
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、电流的作用力
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
例1、(多选)如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd，用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点左右摆动．金属线框从图示位置的右侧某一位置由静止释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面．则下列说法中正确的是(　　)
A．线框中感应电流的方向先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→a
B．线框中感应电流的方向是d→c→b→a→d
C．穿过线框中的磁通量先变大后变小
D．穿过线框中的磁通量先变小后变大
答案　BD
解析　线框从图示位置的右侧摆到最低点的过程中，穿过线框的磁通量减小，由楞次定律可判断感应电流的方向为d→c→b→a→d，从最低点到左侧最高点的过程中，穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可判断感应电流的方向为d→c→b→a→d.也可以利用右手定则。
二、楞次定律活用
楞次定律推论的应用技巧
1．线圈(回路)中磁通量变化时，阻碍原磁通量的变化——应用“增反减同”的规律；
2．导体与磁体间有相对运动时，阻碍相对运动——应用“来拒去留”的规律；
3．当回路可以形变时，感应电流可使线圈面积有扩大或缩小的趋势且磁感线走向单一时——应用“增缩减扩”的规律；
4．自感现象中，感应电动势阻碍原电流的变化——应用“增反减同”的规律．
例2、如图所示，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过．现将环从位置Ⅰ释放，环经过磁铁到达位置Ⅱ.设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为FT1和FT2，重力加速度大小为g，则(　　)
A．FT1＞mg，FT2＞mg
B．FT1＜mg，FT2＜mg
C．FT1＞mg，FT2＜mg
D．FT1＜mg，FT2＞mg
答案　A
解析　金属圆环从位置Ⅰ到位置Ⅱ过程中，由楞次定律知，金属圆环在磁铁上端时受力向上，在磁铁下端时受力也向上，则金属圆环对磁铁的作用始终向下，对磁铁受力分析可知
FT1＞mg，FT2＞mg，A正确．
三、 二次感应
需要结合大小计算
例3、[多选]如图(a)，螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场，以图中箭头所示方向为其正方向。螺线管与导线框abcd相连，导线框内有一小金属圆环L，圆环与导线框在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度B随时间按图(b)所示规律变化时(　　)
A．在t1～t2时间内，L有收缩趋势
B．在t2～t3时间内，L有扩张趋势
C．在t2～t3时间内，L内有逆时针方向的感应电流
D．在t3～t4时间内，L内有顺时针方向的感应电流
解析：选AD　据题意，在t1～t2时间内，外加磁场磁感应强度增加且斜率在增大，则在导线框中产生沿顺时针方向增加的电流，该电流激发出增加的磁场，该磁场通过圆环，在圆环内产生感应电流，根据结论“增缩减扩”可以判定圆环有收缩趋势，故选项A正确；在t2～t3时间内，外加磁场均匀变化，在导线框中产生稳定电流，该电流激发出稳定磁场，该磁场通过圆环时，圆环中没有感应电流，故选项B、C错误；在t3～t4时间内，外加磁场向下减小，且斜率也减小，在导线框中产生沿顺时针方向减小的电流，该电流激发出向里减小的磁场，故圆环内产生顺时针方向电流，选项D正确。
四、比较电势高低
比较电势高低的方法？
1）明确谁是电源。
2）在电源外部，耗电元件中，电流从高电势流向低电势；不计电阻导线中，可应用节点电流守恒。
3）电源内部：电流从电源负极流向正极，电源正极电势高于负极电势。
例4、如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向如图所示。左线圈连着平行导轨M和N，导轨电阻不计，在垂直于导轨方向上放着金属棒ab，金属棒处于垂直纸面向外的匀强磁场中，下列说法正确的是(　　)
A．当金属棒向右匀速运动时，a点电势