第二章 电磁感应 （综合复习与测试）-【上好课】2021-2022学年高二物理同步备课系列（人教版选择性必修第二册）-(解析版)

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主题 1　右手定则、左手定则、安培定则和楞次定律
1.楞次定律是判断感应电流方向的普遍规律，右手定则主要适用于导体切割磁感线的特殊情况。
2.感应电流的“效果”总是要“阻碍”引起感应电流的“原因”，常见的有阻碍原磁通量的变化——增反
减同；阻碍导体的相对运动——来拒去留；改变线圈的面积来“反抗”磁通量的变化——增缩减扩；阻碍
原电流的变化（自感现象）。利用以上楞次定律的扩展含义，可帮助我们对问题做出快速判断。
【典例 1】（多选）如图所示，在纸面内有用导线构成的 abcd 回路，回路内部有垂直于线圈平面变化着的
磁场，在 ab 边的正上方静止着一小磁针。闭合开关 K 的瞬间发现小磁针 S 极向纸面外偏转，则下列说法正
确的是（　　）
A.回路中产生的感应电流方向为 adcba
B.回路中产生的感应电流方向为 abcda
C.回路中变化的磁场可能是垂直纸面向里正逐渐增加
综合复习与测试
第二章 电磁感应
D.回路中变化的磁场可能是垂直纸面向里正逐渐减小
[解析]　根据小磁针 N 极指向纸面内，可知 ab 边中电流在其上方产生的磁场方向垂直纸面向里，根据右手
螺旋定则可知，回路中的电流方向为 adcba，A 正确，B 错误；根据楞次定律可知回路中变化的磁场可能是
垂直纸面向里正逐渐增加，或垂直纸面向外正逐渐减小，故 C 正确，D 错误。
[答案]　AC
【变式 1】（多选）如图所示，金属导轨上的导体棒 ab 在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，铜制线圈
c 中将有感应电流产生且被螺线管排斥（　　）
A.向右做匀速运动
B．向左做加速运动
C．向右做减速运动
D．向右做加速运动
[解析]导体棒 ab 向右或向左做匀速运动时，ab 中产生的感应电流不变，螺线管产生的磁场是稳定的，穿
过 c 的磁通量不变，c 中没有感应电流，线圈 c 不受安培力作用，不会被螺线管排斥，A 错误；导体棒 ab
向左做加速运动时，根据右手定则判断得到，ab 中产生的感应电流方向为 b→a，感应电流增大，螺线管产
生的磁场增强，穿过 c 的磁通量增大，根据楞次定律得知，c 中产生顺时针方向（从左向右看）的感应电
流，右侧相当于 N 极，螺线管左侧是 N 极，则线圈 c 被螺线管排斥，B 正确；导体棒 ab 向右做减速运动
时，根据右手定则判断得到，ab 中产生的感应电流方向为 a→b，感应电流减小，螺线管产生的磁场减弱，
穿过 c 的磁通量减小，根据楞次定律得知，c 中产生顺时针方向（从左向右看）的感应电流，右侧相当于 N
极，螺线管左侧是 S 极，则线圈 c 被螺线管吸引，C 错误；导体棒 ab 向右做加速运动时，根据右手定则判
断得到，ab 中产生的感应电流方向为 a→b，感应电流增大，螺线管产生的磁场增强，穿过 c 的磁通量增
大，根据楞次定律得知，c 中产生逆时针方向（从左向右看）的感应电流，右侧相当于 S 极，螺线管左侧
是 S 极，则线圈 c 被螺线管排斥，D 正确。
[答案]BD
【变式２】（多选）将一段金属导线绕成如图甲所示的路径，并固定在水平面（纸面）内，ab 边与 k
l
边
足够长且间距相等，abk
l
区域内有垂直纸面向外的匀强磁场 I，cdef 区域内有周期性变化的匀强磁场Ⅱ，
其磁感应强度B随时间 t变化的图像如图乙所示，垂直纸面向里为磁场Ⅱ的正方向，hi 边置于垂直纸面向
里的匀强磁场Ⅲ中，导体棒 MN 垂直 ab 放在 ab 和 k
l
上，始终与 ab、k
l
保持良好的接触，MN 在外力的作用
下从 t＝0 时刻开始向右做匀速直线运动。则下列说法正确的是（　　）
A．边 hi 在0～时间内受到的安培力方向一定向右
B．边 hi 在～时间内受到的安培力方向一定向左
C．边 hi 在～时间内受到的安培力一定大于～T 时间内受到的安培力
D．边 hi 在～时间内受到的安培力大小可能为零
[解析]导体棒 MN 向右做匀速直线运动，由右手定则可知，MN 切割磁感线产生的感应电流沿顺时针方向，
电流 I1＝＝大小不变；由楞次定律可知，在 0～时间内，cdef 处产生的感应电流 I2沿逆时针方向，由于不
知道电流 I1、I2的大小关系，电路总电流既可能沿顺时针方向，也可能沿逆时针方向，由左手定则可
知，hi 受到的安培力既可能向左，也可能向右，故 A 错误；由楞次定律可知，在～时间内，cdef 处产生的
感应电流沿顺时针方向，电路总电流沿顺时针方向，由左手定则可知，hi 边受到的安培力向左，故 B 正
确；由楞次定律可知，在～时间，cdef 处产生的感应电流沿顺时针方向，与 MN 切割磁感线产生的感应电
流方向相同，在～T 时间内，cdef 处产生的感应电流沿逆时针方向，与 MN 切割磁感线产生的感应电流方向
相反，在～时间内感应电流大小大于～T 内的感应电流，由 F＝BIL 可知，边 hi 在～时间内受到的安培力
一定大于～T 时间内受到的安培力，故 C 正确；由楞次定律可知，在～时间，cdef 处产生的感应电流沿顺
时针方向，与 MN 切割磁感线产生的感应电流方向相同，电路总电流不为零，由 F＝BIL 可知，边 hi 在～时
间内受到的安培力大小不可能为零，故 D 错误。
[答案]　BC
主题 2　电磁感应中的动力学问题
（1）由于通有感应电流的导体在磁场中受安培力的作用，电磁感应问题往往和力学问题联系在一起，基
本分析方法：
①用法拉第电磁感应定律求感应电动势的大小。
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