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电磁感应现象楞次定律1.知道电磁感应现象产生的条件2.理解磁通量及磁通量变化的含义，并能计算.3.掌握楞次定律和右手定则的应用，并能判断感应电流的方向及相关导体的运动方向．考点一电磁感应现象的判断1．磁通量(1)定义：在匀强磁场中，磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积的乘积．(2)公式：Φ＝BS.适用条件：①匀强磁场．②S为垂直磁场的有效面积．(3)磁通量是标量(填“标量”或“矢量”)．(4)磁通量的意义：①磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数．②同一线圈平面，当它跟磁场方向垂直时，磁通量最大；当它跟磁场方向平行时，磁通量为零；当正向穿过线圈平面的磁感线条数和反向穿过的一样多时，磁通量为零．2．电磁感应现象(1)电磁感应现象：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中有感应电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应．(2)产生感应电流的条件：穿过闭合回路的磁通量发生变化．产生感应电动势的条件：无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，线圈中就有感应电动势产生．(3)电磁感应现象中的能量转化：发生电磁感应现象时，机械能或其他形式的能转化为电能，该过程遵循能量守恒定律．[例题1]（2024•房山区一模）某同学用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素。
将磁体从线圈中向上匀速抽出时，观察到灵敏电流计指针向右偏转。
关于该实验，下列说法正确的是（）A．图中线圈中感应电流的磁场方向向下B．若将磁体向上加速抽出，灵敏电流计指针将向左偏转C．磁体放置在线圈中静止不动，灵敏电流计指针仍向右偏转D．若将磁体的N、S极对调，并将其向下插入线圈，灵敏电流计指针仍向右偏转[例题2]（多选）（2024•丰台区二模）“探究影响感应电流方向的因素”的实验示意图如图所示：灵敏电流计和线圈组成闭合回路，通过“插入”、“拔出”条形磁铁，使线圈中产生感应电流。
记录实验过程中的相关信息，分析得出楞次定律。
下列说法正确的是（）A．实验时必须保持磁铁运动的速率不变B．该实验需要知道线圈的绕向C．该实验需要记录磁铁的运动方向D．该实验需要判断电流计指针偏转方向与通入电流方向的关系[例题3]（2023秋•通州区期末）如图甲所示，某同学在研究电磁感应现象时，将一线圈两端与电流传感器相连，强磁铁从长玻璃管上端由静止下落，电流传感器记录了强磁铁穿过线圈过程中电流随时间变化的图像，t2时刻电流为0，如图乙所示。
第1讲电磁感应现象楞次定律ZHI SHI SHU LI ZI CE GONG GU ,知识梳理·自测巩固知识点1 磁通量1．定义匀强磁场中，磁感应强度(B)与垂直于磁场方向的面积(S)的乘积叫作穿过这个面积的磁通量，简称磁通，我们可以用穿过这一面积的磁感线条数的多少来形象地理解。
2．公式Φ＝BS。
在国际单位制中，磁通量的单位是韦伯，符号是Wb。
3．公式适用条件(1)匀强磁场。
(2)磁感线的方向与平面垂直，即B⊥S。
思考：如图所示，矩形abcd、abb′a′，a′b′cd的面积分别为S1、S2、S3，匀强磁场的磁感应强度B与平面a′b′cd垂直，则：(1)通过矩形abcd的磁通量为BS1cos_θ或BS3。
(2)通过矩形a′b′cd的磁通量为BS3。
(3)通过矩形abb′a′的磁通量为0。
知识点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．电磁感应现象的实质产生感应电动势，如果电路闭合，则有感应电流；如果电路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流。
知识点3 感应电流方向的判定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。
2.右手定则(1)使用方法。
①让磁感线穿入右手手心。
②使大拇指指向导体运动的方向。
③则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的情况。
思考：如图所示，矩形闭合线圈abcd竖直放置，OO′是它的对称轴，通电直导线AB与OO′平行，且AB、OO′所在平面与线圈平面垂直，AB中通有如图所示的电流I，请回答：(1)穿过线圈abcd中的磁通量为多少？(2)AB中电流I逐渐增大，线圈abcd中有感应电流吗？(3)要使线圈abcd中产生感应电流，可行的做法有哪些(至少答出两种方法)?[答案](1)0 (2)无(3)使线圈左右平动；以OO′为轴转动。
第1节电磁感应现象楞次定律一、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与B 的乘积。
2．公式：Φ＝BS。
3．适用条件：(1)匀强磁场。
(2)S为垂直磁场的有效面积。
4．磁通量是标量(填“标量”或“矢量”)。
5．物理意义：相当于穿过某一面积的磁感线的条数。
如图所示，矩形abcd、abb′a′、a′b′cd的面积分别为S1、S2、S3，匀强磁场的磁感应强度B与平面a′b′cd 垂直，则：(1)通过矩形abcd的磁通量为BS1cos θ或BS3。
(2)通过矩形a′b′cd的磁通量为BS3。
(3)通过矩形abb′a′的磁通量为0。
6．磁通量变化：ΔΦ＝Φ2－Φ1。
二、电磁感应现象1．定义：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中有感应电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫作电磁感应。
2．条件(1)条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化。
(2)例如：闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动。
3．实质产生感应电动势，如果电路闭合，则有感应电流。
如果电路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流。
三、感应电流方向的判定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：一切电磁感应现象。
2．右手定则(1)内容：如图所示，伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直并且都与手掌在同一平面内：让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。
(2)适用情况：导线切割磁感线产生感应电流。
1．思考辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)(1)1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象。
(√)(2)闭合电路内只要有磁通量，就有感应电流产生。
(×)(3)穿过线圈的磁通量和线圈的匝数无关。
(√)(4)线框不闭合时，即使穿过线框的磁通量发生变化，线框中也没有感应电流产生。
(√)(5)当导体切割磁感线时，一定产生感应电动势。
第一节 磁通量、楞次定律 1. 磁通量及变化量(1)定性：穿过投影面的磁感线的条数．(2)定量：Φ＝BS （垂直分量）.单位：韦伯，简称韦，符号Wb.(3)注意：①磁通量是标量（不符合矢量叠加法则），但有正、负之分； ②若同时有磁感线沿相反方向穿过同一平面，则净磁通量为Φ＝；③S 指有效面积，不垂直时为垂直分量；既有穿进又有穿出时，面积相减，面积越大，有效面积可能越小。
④磁通量与线圈的匝数无关。
⑤磁通量以面为一个单位，若通过一个立体图形，则磁通量为0。
（4）磁通量的变化量ΔΦ，ΔΦ＝Φ2－Φ1＝B ·ΔS ＝ΔB ·S ≠ΔB ·ΔS注意判断变化后的正负，例如：当平面转过180°后，磁通量的变化量ΔΦ＝2BS .2. 产生感应电流的条件及分类（1）条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化。
（2）分类①感生类（ΔΦ＝ΔB ·S ）：与感生电场有关；E ＝n ΔΦΔt；楞次定律②动生类（切割类）（ΔΦ＝B ·ΔS ）：与洛伦兹力有关；E ＝nB ·ΔSΔt=BLv ；右手定则（3）电磁感应的实质是产生感应电动势：有感应电动势不一定有感应电流，还必须考虑电路的问题。
3.涡流现象（1）涡流：通过块状金属的磁通量发生变化时，金属块内部会自行构成许多闭合回路，产生许多像水中旋涡样的感应电流；（2）决定因素：磁场变化越快(ΔB Δt越大)，导体的横截面积S越大，导体材料的电阻率越小，形成的涡流就越大；4.感应电流方向的判断（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：一切电磁感应现象，多用于判断感生。
口诀：一原二感三电流（螺旋）（2）右手定则①适用情况：导线切割磁感线产生感应电流.②右手定则只是楞次定律切割类的一种特例；③在利用“切割”来讨论和判断有无感应电流时，应该注意：导体是否将磁感线“割断”。
5.楞次定律的应用（1）楞次定律的核心是阻碍变化，但不是阻止；楞次定律的阻碍过程实质上就是能量转化的过程。
（2）判断导体的受力①根据楞次定律的效果判断受力：分析导体如何运动才能阻碍磁通量的变化，如：来拒去留、增缩减扩等；②程序法：先判断感应电流方向，再判断安培力。
（3）阻碍相对运动：电磁阻尼、电磁驱动。
6.自感①自感现象(1)概念：由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象称为自感，由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势；(2)表达式：E＝L ΔIΔt.其中L是自感系数，单位：亨利．符号：H。
自感系数大，自感现象就越明显。
(3)自感系数L的影响因素：与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关.②自感特点(1)自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化；(2)阻碍并不能阻止，更不能使电流反向；(3)故有自感线圈的电路，电流不能突变；(4)电流稳定时，自感线圈相当于普通导体；(5)自感线圈起阻碍作用时，可理解为电阻；起补充作用时，相当于电源。
③两种常见自感（1）通电自感：①通电阻碍，相当于电阻：闭合瞬间电阻非常大，支路1相当于开路；②L2变暗，L1变亮：随着电流趋于稳定，阻碍作用变弱，相当于支路1电阻变小，最终L相当与导线或者定值电阻。
（2）断电自感：①断电补充，相当于电源：稳定时突然断电，L会维持原电流缓慢减小；（前提要形成闭合回路）②灯泡电流反向：断电瞬间，灯泡电流会瞬间消失，瞬间与L组成闭合回路；③闪亮问题：若L所在支路原电流大于灯泡所在支路原电流，灯泡会闪亮一下，否则缓慢熄灭。
7.二次感应的问题（1）二次感应产生条件：①切割类：变速切割；②磁变类：B非均匀变化（2）二次感应电流的大小及方向①方向：将一次感应电流看作原电流，用楞次定律；②大小：；看一次电流变化越慢、即一次感应电流的斜率大小。
1.在一空间有方向相反，磁感应强度大小均为B的匀强磁场，如图所示，向外的磁场分布在一半径为a的圆形区域内，向内的磁场分布在除圆形区域外的整个区域，该平面内有一半径为b(b>√2a)的圆形线圈，线圈平面与磁感应强度方向垂直，线圈与半径为a的圆形区域是同心圆。
从某时刻起磁感应强度开始减小到B2，则此过程中该线圈磁通量的变化量的大小为( )A. B.C.D.D2.如图所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一个磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为θ.在下列各过程中，一定能在轨道回路中产生感应电流的是( ) A ．ab 向右运动，同时使θ减小 B ．磁感应强度B 减小，θ角同时也减小 C ．ab 向左运动，同时增大磁感应强度BD ．ab 向右运动，同时增大磁感应强度B 和θ角(0°<θ<90°) A3. 如图所示,在一水平光滑绝缘塑料板上有一环形凹槽,有一带正电小球质量为m,电荷量为q,在槽内沿顺时针做匀速圆周运动,现加一竖直向上的均匀变化的匀强磁场,且B 逐渐减弱,则( ) A. 小球速度变大 B. 小球速度变小 C. 小球速度不变 D. 以上三种情况都有可能B4. 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，直导线中电流向上，则在T2～T 时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力方向是 ( )A ．感应电流方向为顺时针，线框所受安培力的合力方向向左B ．感应电流方向为逆时针，线框所受安培力的合力方向向右C ．感应电流方向为顺时针，线框所受安培力的合力方向向右D ．感应电流方向为逆时针，线框所受安培力的合力方向向左 C5. 如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U 形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。
金属杆PQ 置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS ，一圆环形金属线框T 位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。
现让金属杆PQ 突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是 ( )A ．PQRS 中沿顺时针方向，T 中沿逆时针方向B ．PQRS 中沿顺时针方向，T 中沿顺时针方向C ．PQRS 中沿逆时针方向，T 中沿逆时针方向D ．PQRS 中沿逆时针方向，T 中沿顺时针方向 D6. 如图所示，通电导线MN 与单匝圆形线圈a 共面，位置靠近圆形线圈a 左侧且相互绝缘．当MN 中电流突然减小时，下列说法正确的是( )A ．线圈a 中产生的感应电流方向为顺时针方向B ．线圈a 中产生的感应电流方向为逆时针方向C ．线圈a 所受安培力的合力方向垂直纸面向里D ．线圈a 所受安培力的合力方向水平向左A7. （多选）如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。
将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。
下列说法正确的是 （ ）A ．开关闭合后的瞬间，小磁针的N 极朝垂直纸面向里的方向转动B ．开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N 极指向垂直纸面向里的方向C ．开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N 极指向垂直纸面向外的方向D ．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N 极朝垂直纸面向外的方向转动 AD8. （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t 1~t 2时间内，L 有收缩趋势 （B ）在t 2~t 3时间内，L 有扩张趋势（C ）在t 2~t 3时间内，L 内有逆时针方向的感应电流 （D ）在t 3~t 4时间内，L 内有顺时针方向的感应电流 AD9. （多选）如图所示,一根长导线弯曲成“π”形,通以直流电I,正中间用绝缘线悬挂一金属环C,环与导线处于同一竖直平面内。
在电流I 增大的过程中,下列判断正确的是( )北南N SBL acd t BO 图（b ）t 2t 3t 1 t 4A. 金属环中无感应电流产生B. 金属环中有逆时针方向的感应电流C. 悬挂金属环C 的竖直线的拉力大于环的重力D. 悬挂金属环C 的竖直线的拉力小于环的重力 BC10. （多选）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 AD 注意磁场疏密变化11. 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 绕圆心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，且具有扩张趋势，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C12. 如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R 和r ，导体棒PQ 与三条导线接触良好，匀强磁场的方向垂直纸面向里．导体棒的电阻可忽略，当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是( )A ．流过R 的电流为由d 到c ，流过r 的电流为由b 到aB ．流过R 的电流为由c 到d ，流过r 的电流为由b 到aC ．流过R 的电流为由d 到c ，流过r 的电流为由a 到bD ．流过R 的电流为由c 到d ，流动r 的电流为由a 到b B13. （多选）如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ 、MN ，当PQ 在外力的作用下运动时，MN 在磁场力的作用下向右运动，则PQ 所做的运动可能是( )abOA．向右加速运动B．向左加速运动C．向右减速运动D．向左减速运动BC14.图中T是绕有两组线圈的闭合铁芯，线圈的绕向如图所示，D是理想的二极管，金属棒ab可在两条平行的金属导轨上沿导轨滑行，磁场方向垂直纸面向里．若电流计G中有电流通过，则ab棒的运动可能是()A．向左匀速运动B．向右匀速运动C．向左匀加速运动D．向左匀减速运动C15.如图所示，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，下列有关圆环的说法正确的是( )A.圆环内产生变大的感应电流，圆环有收缩的趋势B.圆环内产生变大的感应电流，圆环有扩张的趋势C.圆环内产生变小的感应电流，圆环有收缩的趋势D.圆环内产生变小的感应电流，圆环有扩张的趋势C16.（多选）如图,倾角为α的斜面上放置着光滑导轨,金属棒KN置于导轨上,在以ab和cd为边界的区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直导轨平面向上。
