2018年高考物理一輪復(fù)習(xí)精講深剖（打包29套）.zip,2018,年高,物理,一輪,復(fù)習(xí),精講深剖,打包,29 專題11.1 電磁感應(yīng)現(xiàn)象　楞次定律 （一）真題速遞 1.（2017新課標(biāo)Ⅲ 15）15．如圖，在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場中有一U形金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與磁場垂直。金屬桿PQ置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌形成閉合回路PQRS，一圓環(huán)形金屬框T位于回路圍成的區(qū)域內(nèi)，線框與導(dǎo)軌共面?，F(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)開始的瞬間，關(guān)于感應(yīng)電流的方向，下列說法正確的是 A．PQRS中沿順時(shí)針方向，T中沿逆時(shí)針方向 B．PQRS中沿順時(shí)針方向，T中沿順時(shí)針方向 C．PQRS中沿逆時(shí)針方向，T中沿逆時(shí)針方向 D．PQRS中沿逆時(shí)針方向，T中沿順時(shí)針方向 【答案】D 2．(2014新課標(biāo)Ⅰ)如圖(a)，線圈ab、cd繞在同一軟鐵芯上．在ab線圈中通以變化的電流．用示波器測得線圈cd間電壓如圖(b)所示.已知線圈內(nèi)部的磁場與流經(jīng)線圈的電流成正比，則下列描述線圈ab中電流隨時(shí)間變化關(guān)系的圖中，可能正確的是(　　) 【答案】C 3.（2012新課標(biāo)）如圖，一載流長直導(dǎo)線和一矩形導(dǎo)線框固定在同一平面內(nèi)，線框在長直導(dǎo)線右側(cè)，且其長邊與長直導(dǎo)線平行。已知在t=0到t=t1的時(shí)間間隔內(nèi)，直導(dǎo)線中電流i發(fā)生某種變化，而線框中感應(yīng)電流總是沿順時(shí)針方向；線框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。設(shè)電流i正方向與圖中箭頭方向相同，則i隨時(shí)間t變化的圖線可能是 【答案】A 【解析】 線框中電流 大小相同，而左邊與直線電流 之間的作用力大于右邊與直線電流 之間的作用力，且直線電流之間同向相吸，異向相斥。依據(jù)楞次定律，當(dāng)直導(dǎo)線中 向上且均勻減小時(shí)，線框中產(chǎn)生順時(shí)針方向的電流且恒定，此時(shí)線框受力向左；當(dāng)直導(dǎo)線中電流 向下且增大時(shí)，線框中依然產(chǎn)生順時(shí)針方向的電流且恒定，此時(shí)線框受力向右。由以上分析可以判斷A圖正確。 （二）考綱解讀 主題 內(nèi)容 要求 說明 磁場 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 Ⅰ 在電磁感應(yīng)現(xiàn)象里，不要求判斷內(nèi)電路中各點(diǎn)電勢的高低 磁通量 Ⅰ 楞次定律 Ⅱ 本講有一個(gè)二級(jí)考點(diǎn)，兩個(gè)一級(jí)考點(diǎn)，在高考中考試的頻率很高，大多時(shí)候出選擇題，單獨(dú)從這幾個(gè)考點(diǎn)命題的不太多，往往會(huì)結(jié)合后面的法拉第電磁感應(yīng)定律綜合命題。 （三）考點(diǎn)精講 考向一　電磁感應(yīng)現(xiàn)象的判斷 對感應(yīng)電流產(chǎn)生條件的理解 1．判斷產(chǎn)生感應(yīng)電流的兩種方法 (1)閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線； (2)一閉合二變磁，即導(dǎo)體回路必須閉合，穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化，二者缺一不可． 2．磁通量變化的四種情況 (1)B不變，S變化，則ΔΦ＝B·ΔS； (2)B變化，S不變，則ΔΦ＝ΔB·S； (3)B變化，S也變化，則ΔΦ＝B2S2－B1S1； (4)B不變，S不變，線圈平面與磁場方向的夾角θ變化，則ΔΦ＝BS(sin θ2－sin θ1)． 【例1】現(xiàn)將電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計(jì)及開關(guān)按如圖4所示連接．下列說法中正確的是(　　) 圖4 A．開關(guān)閉合后，線圈A插入或拔出都會(huì)引起電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn) B．線圈A插入線圈B中后，開關(guān)閉合和斷開的瞬間電流計(jì)指針均不會(huì)偏轉(zhuǎn) C．開關(guān)閉合后，滑動(dòng)變阻器的滑片P勻速滑動(dòng)，會(huì)使電流計(jì)指針靜止在中央零刻度 D．開關(guān)閉合后，只有滑動(dòng)變阻器的滑片P加速滑動(dòng)，電流計(jì)指針才會(huì)偏轉(zhuǎn) 關(guān)鍵詞①帶鐵芯的線圈A；②線圈B. 【答案】A 方法總結(jié) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象能否發(fā)生的判斷流程 1．確定研究的是否是閉合回路． 2．弄清楚回路內(nèi)的磁場分布，并確定其磁通量Φ. 3. 階梯練習(xí) 1．在法拉第時(shí)代，下列驗(yàn)證“由磁產(chǎn)生電”設(shè)想的實(shí)驗(yàn)中，能觀察到感應(yīng)電流的是(　　) A．將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路，然后觀察電流表的變化 B．在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈，然后觀察電流表的變化 C．將一房間內(nèi)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后，再到相鄰房間去觀察電流表的變化 D．繞在同一鐵環(huán)上的兩個(gè)線圈，分別接電源和電流表，在給線圈通電或斷電的瞬間，觀察電流表的變化 【答案】D 【解析】產(chǎn)生感應(yīng)電流必須滿足的條件：①電路閉合；②穿過閉合電路的磁通量要發(fā)生變化．選項(xiàng)A、B電路閉合，但磁通量不變，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，故選項(xiàng)A、B不能觀察到電流表的變化；選項(xiàng)C滿足產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，也能產(chǎn)生感應(yīng)電流，但是等我們從一個(gè)房間到另一個(gè)房間后，電流表中已沒有電流，故選項(xiàng)C也不能觀察到電流表的變化；選項(xiàng)D滿足產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，能產(chǎn)生感應(yīng)電流，可以觀察到電流表的變化，所以選D. 2．(多選)1824年，法國科學(xué)家阿拉果完成了著名的“圓盤實(shí)驗(yàn)”．實(shí)驗(yàn)中將一銅圓盤水平放置，在其中心正上方用柔軟細(xì)線懸掛一枚可以自由旋轉(zhuǎn)的磁針，如圖5所示．實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)圓盤在磁針的磁場中繞過圓盤中心的豎直軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁針也隨著一起轉(zhuǎn)動(dòng)起來，但略有滯后．下列說法正確的是(　　) 圖5 A．圓盤上產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢 B．圓盤內(nèi)的渦電流產(chǎn)生的磁場導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動(dòng) C．在圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，磁針的磁場穿過整個(gè)圓盤的磁通量發(fā)生了變化 D．圓盤中的自由電子隨圓盤一起運(yùn)動(dòng)形成電流，此電流產(chǎn)生的磁場導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動(dòng) 【答案】AB 考向二　楞次定律的理解和應(yīng)用 判斷感應(yīng)電流方向的“三步走” 【例2】如圖6甲所示，長直導(dǎo)線與閉合金屬線框位于同一平面內(nèi)，長直導(dǎo)線中的電流i隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示．在0～時(shí)間內(nèi)，直導(dǎo)線中電流向上，則在～T時(shí)間內(nèi)，線框中感應(yīng)電流的方向與所受安培力的合力方向分別是(　　) 圖6 A．順時(shí)針，向左 B．逆時(shí)針，向右 C．順時(shí)針，向右 D．逆時(shí)針，向左 關(guān)鍵詞①i隨時(shí)間t的變化關(guān)系；②在0～時(shí)間內(nèi)，直導(dǎo)線中電流向上． 【答案】B 方法總結(jié) 楞次定律推論的應(yīng)用技巧 1．線圈(回路)中磁通量變化時(shí)，阻礙原磁通量的變化——應(yīng)用“增反減同”的規(guī)律； 2．導(dǎo)體與磁體間有相對運(yùn)動(dòng)時(shí)，阻礙相對運(yùn)動(dòng)——應(yīng)用“來拒去留”的規(guī)律； 3．當(dāng)回路可以形變時(shí)，感應(yīng)電流可使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢——應(yīng)用“增縮減擴(kuò)”的規(guī)律； 4．自感現(xiàn)象中，感應(yīng)電動(dòng)勢阻礙原電流的變化——應(yīng)用“增反減同”的規(guī)律． 階梯練習(xí) 3.在水平面內(nèi)有一固定的U型裸金屬框架，框架上靜止放置一根粗糙的金屬桿ab，整個(gè)裝置放在豎直方向的勻強(qiáng)磁場中，如圖7所示．下列說法中正確的是(　　) 圖7 A．只有當(dāng)磁場方向向上且增強(qiáng)，ab桿才可能向左移動(dòng) B．只有當(dāng)磁場方向向下且減弱，ab桿才可能向右移動(dòng) C．無論磁場方向如何，只要磁場減弱，ab桿就可能向右移動(dòng) D．當(dāng)磁場變化時(shí)，ab桿中一定有電流產(chǎn)生，且一定會(huì)移動(dòng) 【答案】C 【解析】由楞次定律可知，當(dāng)閉合回路的磁通量增大時(shí)，導(dǎo)體棒將向左移動(dòng)，阻礙磁通量的增加，當(dāng)閉合回路的磁通量減小時(shí)，導(dǎo)體棒將向右運(yùn)動(dòng)，以便阻礙磁通量的減小，與磁場方向無關(guān)，故選C. 4．(多選)用如圖8所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，下列說法正確的是(　　) 圖8 A．當(dāng)把磁鐵N極向下插入線圈時(shí)，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn) B．當(dāng)把磁鐵N極從線圈中拔出時(shí)，電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn) C．保持磁鐵在線圈中相對靜止時(shí)，電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn) D．若磁鐵和線圈一起以同一速度向上運(yùn)動(dòng)，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn) 【答案】AC 5．如圖9所示，一質(zhì)量為m的條形磁鐵用細(xì)線懸掛在天花板上，細(xì)線從一水平金屬圓環(huán)中穿過．現(xiàn)將環(huán)從位置Ⅰ釋放，環(huán)經(jīng)過磁鐵到達(dá)位置Ⅱ.設(shè)環(huán)經(jīng)過磁鐵上端和下端附近時(shí)細(xì)線的張力分別為FT1和FT2，重力加速度大小為g，則(　　) 圖9 A．FT1＞mg，F(xiàn)T2＞mg B．FT1＜mg，F(xiàn)T2＜mg C．FT1＞mg，F(xiàn)T2＜mg D．FT1＜mg，F(xiàn)T2＞mg 【答案】A 【解析】金屬圓環(huán)從位置Ⅰ到位置Ⅱ過程中，由楞次定律知，金屬圓環(huán)在磁鐵上端時(shí)受力向上，在磁鐵下端時(shí)受力也向上，則金屬圓環(huán)對磁鐵的作用始終向下，對磁鐵受力分析可知FT1＞mg，F(xiàn)T2＞mg，A正確． 考向三　三定則一定律的綜合應(yīng)用 【例3】　如圖10所示．金屬棒ab、金屬導(dǎo)軌和螺線管組成閉合回路，金屬棒ab在勻強(qiáng)磁場B中沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，則(　　) 圖10 A．a(chǎn)b棒不受安培力作用 B．a(chǎn)b棒所受安培力的方向向右 C．a(chǎn)b棒向右運(yùn)動(dòng)速度v越大，所受安培力越大 D．螺線管產(chǎn)生的磁場，A端為N極 關(guān)鍵詞①勻強(qiáng)磁場；②向右運(yùn)動(dòng)． 【答案】C 端，根據(jù)右手螺旋定則可知，螺線管的A端為S極，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 方法總結(jié) 三定則一定律的應(yīng)用技巧 1．應(yīng)用楞次定律時(shí)，一般要用到安培定則． 2．研究感應(yīng)電流受到的安培力時(shí)，一般先用右手定則確定電流方向，再用左手定則確定安培力方向，有時(shí)也可以直接應(yīng)用楞次定律的推論確定． 階梯練習(xí) 6.如圖11所示，線圈兩端與電阻相連構(gòu)成閉合回路，在線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的S極朝下．在將磁鐵的S極插入線圈的過程中(　　) 圖11 A．通過電阻的感應(yīng)電流的方向由a到b，線圈與磁鐵相互排斥 B．通過電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a，線圈與磁鐵相互排斥 C．通過電阻的感應(yīng)電流的方向由a到b，線圈與磁鐵相互吸引 D．通過電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a，線圈與磁鐵相互吸引 【答案】A 7．(多選)如圖12所示，金屬導(dǎo)軌上的導(dǎo)體棒ab在勻強(qiáng)磁場中沿導(dǎo)軌做下列哪種運(yùn)動(dòng)時(shí)，銅制線圈c中將有感應(yīng)電流產(chǎn)生且被螺線管吸引(　　) 圖12 A．向右做勻速運(yùn)動(dòng) B．向左做減速運(yùn)動(dòng) C．向右做減速運(yùn)動(dòng) D．向右做加速運(yùn)動(dòng) 【答案】BC （四）知識(shí)還原 第1講　電磁感應(yīng)現(xiàn)象　楞次定律 基礎(chǔ)知識(shí) 一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象的判斷 1．磁通量 (1)概念：在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，與磁場方向垂直的面積S與B的乘積． (2)公式：Φ＝BS. (3)適用條件：①勻強(qiáng)磁場． ②S為垂直磁場的有效面積． (4)磁通量是標(biāo)量(填“標(biāo)量”或“矢量”)． (5)磁通量的意義： ①磁通量可以理解為穿過某一面積的磁感線的條數(shù)． ②同一線圈平面，當(dāng)它跟磁場方向垂直時(shí)，磁通量最大；當(dāng)它跟磁場方向平行時(shí)，磁通量為零；當(dāng)正向穿過線圈平面的磁感線條數(shù)和反向穿過的一樣多時(shí)，磁通量為零． (6)磁通量變化：ΔΦ＝Φ2－Φ1. 2．電磁感應(yīng)現(xiàn)象 (1)定義：當(dāng)穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，閉合導(dǎo)體回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)． (2)產(chǎn)生條件：穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化． (3)能量轉(zhuǎn)化：發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，機(jī)械能或其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，該過程遵循能量守恒定律． 二、楞次定律的理解及應(yīng)用 1．內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化． 2．適用情況：所有的電磁感應(yīng)現(xiàn)象． 3．“阻礙”的含義 → ↓ → ↓ → 當(dāng)磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場的方向相反；當(dāng)磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場的方向相同，即“增反減同” ↓ → 4．右手定則 (1)內(nèi)容：伸開右手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使拇指指向?qū)Ь€運(yùn)動(dòng)的方向，這時(shí)四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向． (2)適用情況：導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流． 三、三定則一定律的比較 基本現(xiàn)象 應(yīng)用的定則或定律 運(yùn)動(dòng)電荷、電流產(chǎn)生磁場 安培定則 磁場對運(yùn)動(dòng)電荷、電流的作用力 左手定則 電磁感應(yīng) 部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng) 右手定則 閉合回路磁通量變化 楞次定律 【深度思考】　1.右手定則與左手定則的區(qū)別： “因電而動(dòng)”——用左手定則，“因動(dòng)而電”——用右手定則． 2．安培定則與楞次定律的區(qū)別： “因電生磁”——用安培定則． “因磁生電”——用楞次定律(或右手定則)． 基礎(chǔ)自測 1．判斷下列說法是否正確． (1)穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，電路中不一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生．(　×　) (2)線框不閉合時(shí)，即使穿過線框的磁通量發(fā)生變化，線框中也沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生．(　√　) (3)當(dāng)導(dǎo)體切割磁感線時(shí)，一定產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢．(　√　) (4)回路不閉合，穿過回路的磁通量變化時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生“阻礙”作用．(　×　) (5)感應(yīng)電流的磁場一定阻礙引起感應(yīng)電流的磁場的磁通量變化．(　√　) (6)感應(yīng)電流的方向可能與B的方向平行，但一定與v的方向垂直．(　×　) 2．如圖1所示，固定于水平面上的金屬架abcd處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)．t＝0時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，此時(shí)MN到達(dá)的位置恰好使MbcN構(gòu)成一個(gè)邊長為l的正方形．為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，從t＝0開始，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的示意圖為(　　) 圖1 【答案】C 3．如圖所示，勻強(qiáng)磁場中有一個(gè)矩形閉合導(dǎo)線框．在下列四種情況下，線框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　) A．如圖甲所示，保持線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場中左右運(yùn)動(dòng) B．如圖乙所示，保持線框平面始終與磁感線平行，線框在 磁場中上下運(yùn)動(dòng) C．如圖丙所示，線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線垂直的軸線AB轉(zhuǎn)動(dòng) D．如圖丁所示，線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線平行的軸線CD轉(zhuǎn)動(dòng) 【答案】C. 4．如圖，在一水平、固定的閉合導(dǎo)體圓環(huán)上方，有一條形磁鐵(N極朝上，S極朝下)由靜止開始下落，磁鐵從圓環(huán)中穿過且不與圓環(huán)接觸，關(guān)于圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向(從上向下看)，下列說法正確的是(　　) A．總是順時(shí)針 B．總是逆時(shí)針 C．先順時(shí)針后逆時(shí)針 D．先逆時(shí)針后順時(shí)針 【答案】C. 【解析】磁鐵從圓環(huán)中穿過且不與圓環(huán)接觸，則導(dǎo)體環(huán)中，先是向上的磁通量增加，磁鐵過中間以后，向上的磁通量減少，根據(jù)楞次定律，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向先順時(shí)針后逆時(shí)針，選項(xiàng)C正確． 5．如圖所示，AOC是光滑的金屬導(dǎo)軌，電阻不計(jì)，AO沿豎直方向，OC沿水平方向；PQ是金屬直桿，電阻為R，幾乎豎直斜靠在導(dǎo)軌AO上，由靜止開始在重力作用下運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中P、Q端始終在金屬導(dǎo)軌AOC上；空間存在著垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，則在PQ桿從開始滑動(dòng)到P端滑到OC的過程中，PQ中感應(yīng)電流的方向(　　) A．始終是由P→Q B．始終是由Q →P C．先是由P→Q，后是由Q →P D．先是由Q →P，后是由P→Q 【答案】C. - 13 -