【基础知识回顾】

一、磁通量

物理意义：表示穿过某一面积的磁感线条数的多少。

1．对磁通量的理解

(1)磁通量是标量，但是有正负。磁通量的正负不代表大小，只表示磁感线是怎样穿过平面的。即若以向里穿过某面的磁通量为正，则向外穿过这个面的磁通量为负。

(2)若穿过某一面的磁感线既有穿出，又有穿进，则穿过该面的合磁通量为净磁感线的条数。

2．匀强磁场中磁通量的计算

(1)B与S垂直时：Φ＝BS，B指匀强磁场的磁感应强度，S为线圈的面积。

(2)B与S不垂直时：Φ＝BS⊥，S⊥为线圈在垂直磁场方向上的投影面积，在应用时可将S投影到与B垂直的方向上或者S不动，将B分解为垂直于S和平行于S的两个分量，则Φ＝B⊥S，如图所示Φ＝BSsinθ。

(3)线圈为多匝时，磁通量计算不受影响，因为穿过线圈的磁感线的条数不受线圈匝数影响。

二、电磁感应现象

1.电磁感应现象

当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有感应电流产生的现象。

2.产生感应电流的条件

(1)条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化。

不论什么情况，只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件，就必然产生感应电流；反之，只要产生了感应电流，那么电路一定是闭合的，穿过该电路的磁通量也一定发生了变化。

(2)特例：闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动。

3．判断感应电流有无的方法

(1)明确电路是否是闭合电路。

(2)判断穿过回路的磁通量是否发生变化。

4.产生电磁感应现象的实质

电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合，则产生感应电流；如果回路不闭合，那么只有感应电动势，而无感应电流。

三、楞次定律

题型一电磁感应探究实验的考查

【考法综述】磁生电现象是物理学中的划时代发现，意义重大，特别是由磁感应探究实验，既考查考生对这个著名实验的了解，又考查考生对实验的认识以及对电磁感应知识的理解，是高考常出题的点

1．导体棒在磁场中运动是否产生电流

如图所示，将可移动导体AB放置在磁场中，并和电流表组成闭合回路。实验过程及现象如下：

2．磁铁在螺线管中运动是否产生电流

如图所示，将螺线管与电流表组成闭合回路，把条形磁铁插入或拔出螺线管。实验现象如下：

3．模拟法拉第的实验

如图所示，线圈A通过变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端连到电流表上，把线圈A装在线圈B的里面。实验现象如下：

【典例1】(2014新课标全国卷Ⅰ，14) 在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是()

A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化

B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化

C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化

D.绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化

【典例2】现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所示连接。下列说法中正确的是()

A.开关闭合后，线圈A插入或拔出线圈B都会引起电流计指针偏转

B.线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转

C.开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度

D.开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转

【考法总结】产生电磁感应现象的条件：条形磁铁一极须靠近或远离接有电流计的螺线管，或者插入大螺线管的通电小螺线管电流发生变化，或是通、断电瞬间，较复杂的考查是：已知通电螺线管的电流方向与变化情况，判断电流计指针的偏转情况，这个时候需要仔细判断原磁通量的方向、原磁通量的变化，应用楞次定律判断阻碍这种变化的感应电流方向，再判断电流计指针的偏转情况。

电磁感应现象能否发生的判断流程

(1)确定研究的闭合回路。

(2)弄清楚回路内的磁场分布，并确定其磁通量Φ

题型二楞次定律的应用

对楞次定律的理解

1．因果关系

楞次定律反映了电磁感应现象中的因果关系，磁通量发生变化是原因，产生感应电流是结果，原因产生结果，结果反过来影响原因。

对楞次定律中“阻碍”的理解

3．楞次定律的推广

对楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因：

阻碍原磁通量的变化——“增反减同”；

(2)阻碍相对运动——“来拒去留”；

(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”；

(4)阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”。

【典例3】．电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示，现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是()

A．从a到b，上极板带正电

B．从a到b，下极板带正电

C．从b到a，上极板带正电

D．从b到a，下极板带正电

【典例4】如图所示，一圆形金属线圈放置在水平桌面上，匀强磁场垂直桌面竖直向下，过线圈上A点作切线OO′，OO′与线圈在同一平面上．在线圈以OO′为轴翻转180°的过程中，线圈中电流方向()

A．始终为A→B→C→A

B．始终为A→C→B→A

C．先为A→C→B→A再为A→B→C→A

D．先为A→B→C→A再为A→C→B→A

【典例5】如图所示，在一根较长的铁钉上，用漆包线绕两个线圈A和B.将线圈B的两端与漆包线CD相连，使CD平放在静止的小磁针的正上方，与小磁针平行．试判断合上开关的瞬间，小磁针N极的偏转情况．线圈A中电流稳定后，小磁针又怎样偏转？

题型三楞次定律的拓展应用

1.“增反减同”法

【典例6】．长直导线与矩形线框abcd处在同一平面中静止不动，如图甲所示．长直导线中通以大小和方向都随时间周期性变化的电流，i-t图像如图乙所示．规定沿长直导线向上的方向为正方向．关于最初一个周期内矩形线框中感应电流的方向，下列说法正确的是()

A．由顺时针方向变为逆时针方向

B．由逆时针方向变为顺时针方向

C．由顺时针方向变为逆时针方向，再变为顺时针方向

D．由逆时针方向变为顺时针方向，再变为逆时针方向

2.“增缩减扩”法

【典例7】．如图所示，一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方，直导线与圆环在同一竖直面内，当通电直导线中电流增大时，弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度l的变化情况是()

A．S增大，l变长B．S减小，l变短

C．S增大，l变短D．S减小，l变长

3. “来拒去留”法

【典例8】．如图所示，老师做了一个物理小实验让学生观察：一轻质横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象是()

A．磁铁插向左环，横杆发生转动

B．磁铁插向右环，横杆发生转动

C．无论磁铁插向左环还是右环，横杆都不发生转动

D．无论磁铁插向左环还是右环，横杆都发生转动

4.“增离减靠”法

【典例9】．如图所示，通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环，铜环平面与螺线管截面平行，当开关S接通的瞬间，两铜环的运动情况是()

A．同时向两侧推开

B．同时向螺线管靠拢

C．一个被推开，一个被吸引，但因电源正负极未知，无法具体判断

D．同时被推开或同时向螺线管靠拢，但因电源正负极未知，无法具体判断

考点三楞次定律推论的应用

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，列表说明如下：

考点三：右手定则的应用

【考法综述】利用右手定则判断闭合电路部分导体做切割磁感线运动时产生感应电流的方向.高考对于此点的考法，主要有两类：

1.与地磁场等非匀强磁场结合的生活实际应用问题

(l）注意分析清楚磁场的分布，

(2）注意将实际问题转化为物理模型：导体切割磁感线的运动，如图甲中金属圆盘半径在做切割磁感线运动，

（3）当导体切割磁感线运动时，一定会产生感应电动势.只有导体连接在闭合回路中，才有感应电流，

注意，在切割磁感线运动的导体内部，电流从电势低处流向电势高处

【典例10】(多选)(2016广东佛山模拟)两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，与导轨接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动。当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法中正确的是()

A.导体棒CD内有电流通过，方向是D→C

B.导体棒CD内有电流通过，方向是C→D

C.磁场对导体棒CD的作用力向左

D.磁场对导体棒AB的作用力向左

【典例11】如图所示，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动，MN中产生的感应电动势为E1；若磁感应强度增为2B，其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2。则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比E1∶E2分别为()

A.c→a，2∶1 B.a→c，2∶1

C.a→c，1∶2 D.c→a，1∶2

考法总结：应用右手定则时要注意对象是一段直导线(当然也可用于通电螺线管)，而且速度v和磁场B都要垂直于导线，v与B也要垂直，右手定则能用来判断感应电动势的方向，如用右手发电机定则判断三相异步电动机转子的感应电动势方向。

【精选针对训练】

1. 奥斯特发现了电流能在周围产生磁场，法拉第认为磁也一定能生电，并进行了大量的实验。下图中环形物体是法拉第使用过的线圈，A、B两线圈绕在同一个铁环上，A与直流电源连接，B与灵敏电流表连接。实验时未发现电流表指针偏转，即没有“磁生电”，其原因是()

A.线圈A中的电流较小，产生的磁场不够强

B.线圈B中产生的电流很小，电流表指针偏转不了

C.线圈A中的电流是恒定电流，不会产生磁场

D.线圈A中的电流是恒定电流，产生稳恒磁场

2. 如图所示，一圆形金属线圈放置在水平桌面上，匀强磁场垂直桌面竖直向下，过线圈上A点做切线OO′，OO′与线圈在同一平面上。在线圈以OO′为轴翻转180°的过程中，线圈中电流流向()

A.始终由A→B→C→A B.始终由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. 如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示，在0～T/2时间内，直导线中电流方向向上，则在T/2～T时间内，线框中感应电流的方向与线框所受安培力的方向正确的是()

A．逆时针，向右B．逆时针，向左C．顺时针，向右D．顺时针，向左

4. 如图所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈。当一竖直放置的通有恒定电流的螺线管沿线圈中线AB正上方水平快速通过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向的运动趋势，下列说法中正确的是()

A.FN先小于mg后大于mg，运动趋势向左

B.FN先大于mg后小于mg，运动趋势先向右后向左

C.FN先小于mg后大于mg，运动趋势先向左后向右

D.FN先大于mg后小于mg，运动趋势向右

5. 如图所示为感应式发电机，a、b、c、d是空间四个可用电刷与铜盘边缘接触的点，O1、O2是铜盘轴线导线的接线端，M、N是电流表的接线端。现在将铜盘转动，能观察到感应电流的是()

A.将电流表的接线端M、N分别连接a、c位置

B.将电流表的接线端M、N分别连接O1、a位置

C.将电流表的接线端M、N分别连接O1、O2位置

D.将电流表的接线端M、N分别连接c、d位置

6. 如图甲所示，竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路，导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环，导线abcd所围区域内磁场的磁感应强度按图乙中的哪一图线所表示的方式随时间变化时，导体圆环对桌面的压力增大()

7. (多选)如图所示匀强磁场垂直于软导线回路平面，由于磁场发生变化，回路变为圆形。则该磁场()

A.逐渐增强，方向向外B.逐渐增强，方向向里

C.逐渐减弱，方向向外D.逐渐减弱，方向向里

8. 如图所示，通电螺线管左侧和内部分别静止悬吊一导体环a和b，当滑动变阻器R的滑动触头c向左滑动时()

A．a向左摆，b向右摆B．a向右摆，b向左摆

C．a向左摆，b不动D．a向右摆，b不动

9. (多选)如图LX-2-11所示，螺线管B置于闭合金属圆环A的轴线上，当B中通过的电流增大时()

A．环A有缩小的趋势B．环A有扩张的趋势

C．螺线管B有缩短的趋势D．螺线管B有伸长的趋势

10. 如图所示，A为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着负电荷，在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B，使B的环面水平且与圆盘面平行，其轴线与胶木盘A的轴线OO′重合．现使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，则()

A．金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力增大

B．金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小

C．金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力减小

D．金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力增大

11. 如图所示，A、B是两根互相平行的、固定的长直通电导线，二者电流大小和方向都相同。一个矩形闭合金属线圈abcd与A、B在同一平面内，并且ab边保持与通电导线平行。线圈从图中的位置1匀速向左移动，经过位置2，最后到位置3，其中位置2恰在A、B的正中间。则下列说法中正确的是()

A.在位置2时，穿过线圈的磁通量为零

B.在位置2时，穿过线圈的磁通量的变化率为零

C.从位置1到位置3的整个过程中，线圈内感应电流的方向发生了变化

D.从位置1到位置3的整个过程中，线圈受到的磁场力的方向先向右后向左

12. 1931年，英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”.1982年，美国物理学家卡布莱拉设计了一个寻找磁单极子的实验．他设想，如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线圈，那么，从上向下看，超导线圈将出现()

A．先有逆时针方向的感应电流，然后有顺时针方向的感应电流

B．先有顺时针方向的感应电流，然后有逆时针方向的感应电流

C．始终有顺时针方向持续流动的感应电流

D．始终有逆时针方向持续流动的感应电流

13. (多选)如图所示，在匀强磁场中，放有一与线圈D相连接的平行导轨，要使放在线圈D中的线圈A(A、D两线圈同心共面)各处受到沿半径方向指向圆心的力，金属棒MN的运动情况可能是()

A.匀速向右 B.加速向左 C.加速向右 D.减速向左

,