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电磁感应基础知识总结【基础知识梳理】一、电磁感应现象1．磁通量(1)概念：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积S和B的乘积。
(2)公式：①二坠。
(3)单位：1Wb=1T・m2。
(4)物理意义：相当于穿过某一面积的磁感线的条数。
2．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。
②特【典例】闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动。
(3)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,则只产生感应电动势，而不产生感应电流。
(4)能量转化发生电磁感应现象时，机械能或其他形式的能转化为电能。
二、楞次定律1．楞次定律(1)内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
(2)适用范围：适用于一切回路磁通量变化的情况。
(3)楞次定律中“阻碍”的含义£SAAt2．右手定则(1) 内容① 磁感线穿入右手手心。
② 大拇指指向导体运动的方向。
③ 其余四指指向感应电流的方向。
(2) 适用范围：适用于部分导体切割磁感线。
三、法拉第电磁感应定律的理解和应用1．感应电动势(1) 概念：在电磁感应现象中产生的电动势。
(2) 产生条件：穿过回路的磁通量发生改变，与电路是否闭合无关。
⑶方向判断：感应电动势的方向用楞次定律或右手定则判断。
2．法拉第电磁感应定律⑴内容：感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。
A ①(2) 公式：E=njt ，其中n 为线圈匝数。
E(3) 感应电流与感应电动势的关系：遵守闭合电路欧姆定律，即1=越。
3．磁通量变化通常有三种方式 (1) 磁感应强度B 不变，垂直于磁场的回路面积发生变化，此时E=nB-(2) 垂直于磁场的回路面积不变，磁感应强度发生变化，此时E=nA^S ，其中普是B —t图象的斜率。
微专题7 电磁感应中的电路和图像问题A组基础过关1.(2024河北唐山检测)如图甲所示,矩形导线框abcd固定在改变的磁场中,产生了如图乙所示的电流(电流方向abcda为正方向)。
若规定垂直纸面对里的方向为磁场正方向,能够产生如图乙所示电流的磁场为( )答案 D 由题图乙可知,0~t1内,线圈中的电流的大小与方向都不变,依据法拉第电磁感应定律可知,线圈中的磁通量的改变率相同,故0~t1内磁感应强度与时间的关系是线性的,A、B错误;又由于0~t1时间内电流的方向为正,即沿abcda方向,由安培定则知,电路中感应电流的磁场方向向里,由楞次定律知0~t1内原磁场向里减小或向外增大,因此D正确,C错误。
2.(2024江西南昌模拟)如图所示,虚线框内存在匀称改变的匀强磁场,三个电阻R1、R2、R3的阻值之比为1∶2∶3,导线的电阻不计。
当S1、S2闭合,S3断开时,闭合回路中感应电流为I;当S2、S3闭合,S1断开时,闭合回路中感应电流为5I;当S1、S3闭合,S2断开时,闭合回路中感应电流为( )A.0B.4IC.6ID.7I答案 D 因为R1∶R2∶R3=1∶2∶3,可以设R1=R,R2=2R,R3=3R。
由电路图可知,当S1、S2闭合,S3断开时,电阻R1与R2组成闭合回路,设此时感应电动势是E1,由欧姆定律可得E1=3IR。
当S2、S3闭合,S1断开时,电阻R 2与R 3组成闭合回路,设感应电动势为E 2,由欧姆定律可得E 2=5I×5R=25IR;当S 1、S 3闭合,S 2断开时,电阻R 1与R 3组成闭合回路,此时感应电动势E=E 1+E 2=28IR,则感应电流为I'=E 4E =28EE 4E=7I,故选项D 正确。
3.如图所示,一个腰长为2L 的等腰直角三角形ABC 区域内,有垂直纸面对里的匀强磁场,其左侧有一个用金属丝制成的边长为L 的正方形线框abcd,线框以水平速度v 匀速通过整个匀强磁场区域,设电流沿逆时针方向为正。
专题7 感应电荷量的应用1.安培力的冲量大小感应电流通过直导线时，直导线在磁场中要受到安培力的作用，当导线与磁场垂直时，安培力的大小为F=BIL。
方法1 微元法由于感应电流通常变化，所以安培力为变力，求时间t内安培力的冲量必须用微元法，在极短时间∆t内认为安培力为定值，则安培力冲量大小为I i=BI i L∆t = BLq i，求和可得全过程安培力冲量大小为I = BL∆q，其中∆q为此过程流过导体棒任意截面的电荷量。
方法2 平均电流法设此过程电流对时间的平均值为I，则∆q=It，所以安培力冲量通用表达式为：BILt BL q=∆，即感应电荷量与时间和安培力的冲量相联系。
2.感应电荷量在前面利用平均感应电流I=ER与和平均感应电动势E nt∆Φ=解得感应电荷量q=I t = nR∆Φ。
如果是由于导体棒切割产生的感应电荷量，则B S BLxq n nR R∆==，其中x为导体棒运动的距离，即感应电荷量与空间距离相联系。
3.感应电荷量的时空联系感应电荷量连接空间距离和安培力的冲量，因此在非匀变速运动中，如果题目求导体棒的位移，通常用感应电荷量和动量定理求解。
在分析电磁感应问题中，往往求解物体的初速度v0、末速度v、时间t、位移x、电荷量q 这5个物理量的时候，通常采用安培力的冲量，按此模型处理方法进行处理。
4.实例分析以2022年6月浙江选考19题第3问为例，如图1所示，用于推动模型飞机的动子（图中未画出）与线圈绝缘并固定，线圈带动动子，可在水平导轨上无摩擦滑动。
线圈位于导轨间的辐向磁场中，其所在处的磁感应强度大小均为B 。
开关S 与1接通，恒流源与线圈连接，动子从静止开始推动飞机加速，飞机达到起飞速度时与动子脱离；此时S 掷向2接通定值电阻R 0，同时施加回撤力F ，在F 和磁场力作用下，动子恰好返回初始位置停下。
若动子从静止开始至返回过程的v -t 图如图2所示，在t 1至t 3时间内F =(800-10v )N ，加速度不变恒为a =160m/s 2，t 3时撤去F 。
专题7、电磁感应★学习目标1、理解左手定则、右手定则、安培定则，明确它们间的区别。
2、理解楞次定律；3、掌握法拉第电磁感应定律，能将法拉第电磁感应定律与欧姆定律、安培力公式结合起来进行简单的综合运用。
★高考透视本专题是楞次定律及法拉第电磁感应定律的基本应用，高考每年必考。
题型有选择、填空和实验题，属中档难度题。
它虽然与电路的分析、学中力的平衡、功能关系相关但通常结合部分均不复杂，主要考查在方法能力上，它既可考查形象思维和抽象思维能力、分析推理和综合能力，又可考查运用数知识(如函数数值讨论、图像法等)的能力。
高考中针对本专题命题频率较高的是感应电流的产生条件、方向的判定，感应电流的图象问题和导体切割磁感线产生的电动势的计算及与电路、力学、能量综合的基本问题。
因此本专题是一个实实在在的得分点，应高度重视。
★要点精析1．电磁感应现象.(1) 产生条件：回路中的磁通量发生变化.(2) 感应电流与感应电动势：在电磁感应现象中产生的是感应电动势，若回路是闭合的，则有感应电流产生；若回路不闭合，则只有电动势，而无电流.(3) 在闭合回路中，产生感应电动势的部分是电源，其余部分则为外电路.2．法拉第电磁感应定律：tn E ∆∆=φ，E=BLv ， 注意瞬时值和平均值的计算方法不同。
3．楞次定律表述：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流磁通量的变化。
（右手定则是其中一种特例）。
（感应电流引起的运动总是阻碍相对运动）。
★真题再现1、（2012 上海 13）（单)如图，均匀带正电的绝缘圆环a 与金属圆环b同心共面放置，当a 绕O 点在其所在平面内旋转时，b 中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a （ ）(A)顺时针加速旋转 (B)顺时针减速旋转(C)逆时针加速旋转 (D)逆时针减速旋转2、（2011.上海20）（多)如图，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布。
一铜制圆环用丝线悬挂于O 点，将圆环拉至位置a 后无初速释放，在圆环从a 摆向b 的过程中（ ）(A)感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针(B)感应电流方向一直是逆时针(C)安培力方向始终与速度方向相反(D)安培力方向始终沿水平方向3、（2009.上海13）如图，金属棒ab 置于水平放置的U 形光滑导轨上，在ef 右侧存在有界匀强磁场B ，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef 左侧的无磁场区域cdef 内有一半径很小的金属圆环L ，圆环与导轨在同一平面内。
当金属棒ab 在水平恒力F 作用下从磁场左边界ef 处由静止开始向右运动后，圆环L 有__________（填收缩、扩张）趋势，圆环内产生的感应电流_______________（填变大、变小、不变）。
4、（2008.上海10）（单)如图所示，平行于y 轴的导体棒以速度v 向右做匀速运动，经过半径为R 、磁感应强度为B 的圆形匀强磁场区域，导体棒中的感应电动势ε与导体棒的位置x 关系的图像是 （ ）5、（2006.上海12）（多)如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R 1和R 2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一导体棒ab ，质量为m ，导体棒的电阻与固定电阻R 1和R 2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab 沿导轨向上滑动，当上滑的速度为V 时，受到安培力的大小为F ．此时 （ ）（A ）电阻R 1消耗的热功率为Fv ／3．（B ）电阻 R 1消耗的热功率为 Fv ／6．（C ）整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvcos θ．（D ）整个装置消耗的机械功率为（F ＋μmgcos θ）v.6、（2013高考上海物理第11题）（单)如图，通电导线MN 与单匝矩形线圈abcd 共面，位置靠近ab 且相互绝缘。
当MN 中电流突然减小时，线圈所受安培力的合力方向（ ）(A)向左 (B)向右(C)垂直纸面向外(D)垂直纸面向里 7、（14年17题）如图，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εεε ε2（A ） （B ） （C ） （D ）★ 课堂讲练1、法拉第电磁感应定律简单应用例1、如图所示，以边长为50cm 的正方形导线框，放置在B=0.40T 的匀强磁场中。
已知磁场方向与水平方向成37°角，线框电阻为0.10Ω，求线框绕其一边从水平方向转至竖直方向的过程中通过导线横截面积的电量。
例2、（多)如图所示，光滑导轨倾斜放置，其下端连接一个灯泡，匀强磁场垂直于导线所在平面，当ab 棒下滑到稳定状态时，小灯泡获得的功率为0P ，除灯泡外，其它电阻不计，要使灯泡的功率变为02P ，下列措施正确的是（）A ．换一个电阻为原来2倍的灯泡B ．把磁感应强度B 增为原来的2倍C ．换一根质量为原来2倍的金属棒D ．把导轨间的距离增大为原来的22、楞次定律应用例3、（多)如图所示，闭合小金属环从高h 的光滑曲面上端无初速滚下，沿曲面的另一侧上升，曲面在磁场中（）A ．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于hB ．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于hC ．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于hD ．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于h例4、（2001上海6）（多)如图所示是一种延时开关，当S1闭合时，电磁铁F 将衔铁D 吸下，C 线路接通。
当S1断开时，由于电磁感应作用，D 将延迟一段时间才被释放。
则（）A ．由于A 线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D 的作用B ．由于B 线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D 的作用C ．如果断开B 线圈的电键S2，无延时作用D ．如果断开B 线圈的电键S2，延时将变长3、图像问题例5、（单)如图甲，在线圈1l 中通入电流1i 后，在2l 上产生感应电流随时间变化规律如图乙所示，则通入线圈1l 中的电流1i 随时间变化图线是下图中的？（1l 、2l 中电流正方向如图甲中箭头） （ ）例6、（单)如图所示，一导体圆环位于纸面内，O 为圆心。
环内两个圆心角为90°的扇形区域内分别有匀强磁场，两磁场磁感应强度的大小相等，方向相反且均与纸面垂直。
导体杆OM 可绕O 转动，M 端通过滑动触点与圆环良好接触。
在圆心和圆环间连有电阻R 。
杆OM 以匀角速度 逆时针转动，t=0时恰好在图示位置。
规定从a 到b 流经电阻R 的电流方向为正，圆环和导体杆的电阻忽略不计，则杆从t=0开始转动一周的过程中，电流随t 变化的图象是 （ ）（A ） （Ｂ） （C ） (D)★巩固训练A 组1、（单选）如图所示，一边长为h 的正方形线圈A ，其电流I 方向固定不变，用两条长度恒为h 的细绳静止悬挂于水平长直导线CD 的正下方.当导线CD中无电流时,两细绳中张力均为T ，当通过CD 的电流为i 时，两细绳中张力均降为aT (0＜a ＜1）,而当CD 上的电流为i ′时，细绳中张力恰好为零.已知长直通电导线的磁场的磁感应强度B与到导线的距离r 成反比（即B =k /r ，k 为常数）.由此可知，CD 中的电流方向和电流之比i /i ′分别为（）A ．向左1+aB ．向右1+aC ．向左1-aD ．向右1-a2、（单选）20世纪50年代，科学家提出了地磁场的“电磁感应学说”，认为当太阳强烈活动影响地球而引起磁暴时，磁暴在外地核中感应产生衰减时间较长的电流，此电流产生了地磁场．连续的磁暴作用可维持地磁场．则外地核中的电流方向为（地磁场N 极与S 极在地球表面的连线称为磁子午线） （ ）A ．垂直磁子午线由西向东B ．垂直磁子午线由东向西C ．沿磁子午线由南向北D ．沿磁子午线由北向南3、（单选）如题右图，粗糙水平桌面上有一质量为m 的铜质矩形线圈.当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB 正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力F N及在水平方向运动趋势的正确判断是（ ）A ．F N 先小于mg 后大于mg , 运动趋势向左B ．F N 先大于mg 后小于mg , 运动趋势向左C ．F N 先大于mg 后大于mg , 运动趋势向右D ．F N 先大于mg 后小于mg , 运动趋势向右4、（多选）如图所示装置中，cd 杆原来静止.当ab 杆做如下那些运动时，cd 杆将向右移动（）A ．向右匀速运动B ．向右加速运动C ．向左加速运动D ．向左减速运动5、（多选）两圆环A 、B 置于同一水平面上，其中A 为均匀带电绝缘环，B 为导体环，当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B 中产生如图所示方向的感应电流，则( )A ．A 可能带正电且转速减小B ．A 可能带正电且转速增大C ．A 可能带负电且转速减小D ．A 可能带负电且转速增大 6、（多选）如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内有一处于纸面的正方形导体框abcd ，现将导体框分别朝①、②两个方向以v 、3v 速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两次过程中（）A ．导体框中感应电流方向相反B ．安培力对导体框做功相同C ．导体框ad 边两端电势差相同D ．通过导体框截面的电量相同7、（多选）如图所示，一个水平固定的大圆环A ，通有恒定的电流，方向如图，有一小金属环B 自A 上方落下，B 环在下落过程中保持水平，并与A 环共轴，B 环下落过程中（）A ．经过A 环所在平面的瞬间，B 环中感应电流最大B ．经过A 环所在平面的瞬间，B 环中感应电流为零C ．从下落至穿过A 环的过程中，B 环的感应电流方向跟A 环中电流方向总是相反D ．从下落至穿过A 环的过程中，B 环的感应电流方向跟A 环方向先相反后相同8、（多选）如图甲所示，在水平绝缘的桌面上，一个用电阻丝构成的闭合矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，磁感应强度Ｂ随时间ｔ的变化关系如图乙所示。
下列各图中分别是线框中的感应电流ｉ随时间ｔ变化的图线和ａｂ边受到的安培力Ｆ随时间ｔ变化的图线，其中可能正确的是 （ ）9、空间存在以ab 、cd 为边界的匀强磁场区域，磁感强度大小为B ，方向垂直纸面向外，区域宽为l 1。
现有一矩框处在图中纸面内，它的短边与ab 重合，长度为l 2，长边的长度为2l 1，如图所示，某时刻线框以初速v 沿与ab 垂直的方向进入磁场区域，同时某人对线框施以作用力，使它的速度大小和方向保持不变。
设该线框的电阻为R 。
从线框开始进入磁场到完全离开磁场的过程中，人对线框作用力所做的功等于____________________________。
10、如图，两根平行光滑长直金属导轨，其电阻不计，导体棒ab 和cd跨在导轨上，ab 电阻大于cd 电阻。
