《2022届高三物理二轮重难点突破（北京专用）》专题12 电磁感应综合（解析版）

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高三专题复习 12：电磁感应综合
1. 楞次定律及其推论
(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) 对阻碍的理解：
①　阻碍不是阻止，而是延缓；
②　阻碍的是磁通量的变化，而不是磁场本身；
③　当原磁通减小时，感应电流的磁场与原磁场同向，以阻碍其减小（增反减同）；或者线圈面积增
加（增缩减扩）；当磁体远离导体运动时，导体运动将和磁体运动同向，以阻碍其相对运动（来拒去留）．
【例1】 图示为一对同轴的螺线管（轴线水平）剖面图．现给线圈 A通电，其中的电流方向用"·"和"×"表
示，且电流不断增大，线圈 B中就会产生感应电流．下列说法正确的是（ ）
A. 线圈 A中的磁场方向向左 B. 线圈 B中感应电流的磁场方向向右
C. 线圈 B中产生的感应电流大小不可能保持恒定 D. 从左向右看线圈 B中感应电流为逆时针方向
【答案】D
【考点】楞次定律
【解析】本题考察楞次定律和右手螺旋定则的应用，楞次定律应用时注意分析步骤：
A项：根据右手定则可知，A中磁场方向向右，A错误；
B项：线圈 A电流增大，产生的磁场变强，B中磁通量变大，根据“增反减同”可知感应磁场向左，B错
误；
C项：若 A中电流均匀变化，即 B线圈磁通量均匀变化，则产生的感应电流不变，C错误；
D项：由于感应磁场向左，根据右手螺旋定则可知，感应电流方向为左视逆时针，D正确；故选 D．
【例2】 用如图所示器材"研究电磁感应现象"．闭合开关时灵敏电流计指针向左偏转．在保持开关闭合的
状态下（ ）
A. 将线圈 1全部放入线圈 2中，然后向左较快或较慢推动滑片时，灵敏电流计程指针均向左偏转，且偏
转角度不同
B. 将线圈 1全部放入线圈 2中，然后向右较快或较慢推动滑片时，灵敏电流计指针均向左偏转，且偏转
角度不同
C. 将滑片位干中间位置不动，将圈 1从线圈 2中的同一位置较快或较慢抽出，灵敏电流计的指针偏转方
向不同，偏转角度也不同
D. 将滑片位于中间位置不动，将线圈 1从图示位置较快或较慢放入线圈 2中，灵敏电流计的指针偏转方
向相同，偏转角度也相同
【答案】B
【考点】楞次定律
【解析】由题干可知当右侧回路中电流变大，通过线圈的磁通量变大，电流计左偏，根据电磁感应定律可
知，磁通量变化越快，感应电动势越大，电流计中偏角越大，因此 B操作同样使线圈磁通量变大，B正确．
【例3】 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
【答案】B
【考点】楞次定律
【解析】本题可根据楞次定律推论快速判断，即“增缩减扩”、“来拒去留”：
按照如箭头所示的方向转动时，因为在其侧面的电荷为负电荷，故产生顺时针方向电流，根据右手定则可
知，其在圆盘上方产生的磁场方向向下，又因为圆盘加速转动，所以产生的磁场强度逐渐增大，因此穿过
圆环 B的磁通量逐渐增大，根据摆次定律可知 B的感应电流产生的磁场要阻碍磁通量的变化，故圆环 B有
缩小半径，远离圆盘 A的趋势，因此丝线受到的拉力减小，故 B正确．故选 B．
【例4】 如图所示为"跳环实验"的实验装置，将一个带较长铁芯的线圈 L，开关 S和直流电源用导线连接
起来后，将一金属套环置于线圈 L上，且使铁芯穿过套环，闭合开关 8的瞬同．套环立刻滑沿铁芯竖直跳
起一定高度，待电路稳定又落下来，某同学由此实验受到启发，设想在此实验的基础上进行改进．使套环
跳起后不落下来，是在线圈正上方，成为一个"磁悬浮环"，下列哪种方案可能实现他的设想（ ）
A. 增大直流电源的电压B. 选用圈数更多的线圈
C. 把直流电源换成交流电源D. 选用质量较小的金属套环
【答案】C
【考点】楞次定律
【解析】环中产生感应电流时，受到向上的安培力跳起，因此使线圈中电流始终保持变化即可．故 C正确．
2. 法拉第电磁感应定律
2.1. 基本棒轨模型分析方法
(1) 定义：由电磁感应产生的电动势；
(2) 条件：电路中磁通量发生变化（不必要闭合）；
(3) 方向：由右手定则判断，与感应电流方向相同（产生电动势部分为等效电源，在电源内部电流从负极
流向正极）：如图，AB 向右运动切割磁感线，产生感应电动势，AB 为等效电源，根据右手定则判断
出电流由 B流向 A，所以 B端为负极，A端为正极．
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