《2023届高考物理一轮复习热点题型归类训练》专题27 法拉第电磁感应定律（解析版）

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专题 27 法拉第电磁感应定律
目录
题型一 实验：探究影响感应电流方向的因素............................................................................ 1
题型二 感应电流的产生和方向判断........................................................................................... 4
题型三 楞次定律推论的应用....................................................................................................... 6
题型四 “三定则、一定律”的应用......................................................................................... 10
题型五 法拉第电磁感应定律的理解及应用............................................................................. 12
题型六 导体切割磁感线产生的感应电动势........................................................................... 16
类型 1 平动切割磁感线....................................................................................................... 16
类型 2 转动切割磁感线....................................................................................................... 18
类型 3 有效长度问题........................................................................................................... 19
题型六 自感现象........................................................................................................................ 20
题型一 实验：探究影响感应电流方向的因素
1．实验设计
如图 2所示，通过将条形磁体插入或拔出线圈来改变穿过螺线管的磁通量，根据电流表指
针的偏转方向判断感应电流的方向。
2．实验结论
当穿过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场的方向相反；当穿过线圈的磁通量
减小时，感应电流的磁场与原磁场的方向相同。
3．注意事项
实验前应首先查明电流表中电流的流向与电流表指针偏转方向之间的关系，判断的方法是
采用如图所示的电路，把一节干电池与电流表及线圈串联，由于电流表量程较小，所以在
电路中应接入限流变阻器 R，电池采用旧电池，开关 S采用瞬间接触，记录指针偏转方向。
【例 1】探究感应电流方向的实验所需器材包括：条形磁体、电流表、线圈、导线、一节
干电池(用来查明线圈中电流的流向与电流表中指针偏转方向的关系)．
(1)实验现象：如图所示，在四种情况下，将实验结果填入下表．
①线圈内磁通量增加时的情况
图号 原磁场方向 感应电流的方向 感应电流的磁场方向
甲 向下 逆时针(俯视)向上
乙 向上 顺时针(俯视)________
②线圈内磁通量减少时的情况
图号 原磁场方向 感应电流的方向 感应电流的磁场方向
丙 向下 顺时针(俯视)向下
丁 向上 逆时针(俯视)________
请填写表格中的空白项．
(2)实验结论：当穿过闭合线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向________(选
填“相同”或“相反”)．
(3)总结提炼：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的____
____．
(4)拓展应用：如图所示是一种延时继电器的示意图．铁芯上有两个线圈 A和B.线圈 A和电
源连接，线圈 B与直导线 ab 构成一个闭合回路．弹簧 K与衔铁 D相连，D的右端触头 C
连接工作电路(未画出)．开关 S闭合状态下，工作电路处于导通状态．S断开瞬间，延时功
能启动，此时直导线 ab 中电流方向为________(选填“a到b”或“b到a”)．说明延时继电
器的“延时”工作原理：________.
【答案】　(1)① 向下　②向上　(2)相反
(3)(磁场)磁通量的变化　(4)a到b　S断开瞬间，线圈 B中产生感应电流，保持铁芯中的磁
性，所以衔铁不会马上被弹簧拉起，达到延时的作用
【解析】　(1)① 图乙中条形磁体向下插入线圈，则穿过线圈的磁通量向上增加，根据楞次
定律可知，感应电流的磁场向下；
②图丁中条形磁体向上拔出线圈，则穿过线圈的磁通量向上减小，根据楞次定律可知，感
应电流的磁场向上；
(2)实验结论：当穿过闭合线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反．
(3)总结提炼：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的 (磁
场)磁通量的变化．
(4)S 断开瞬间，延时功能启动，此时穿过线圈 B的磁通量向下减小，根据楞次定律可知，
线圈 B中产生的感应电流磁场向下，则此时直导线 ab 中电流方向为 a到b.
延时继电器的“延时”工作原理：S断开瞬间，线圈 B中产生感应电流，保持铁芯中的磁
性，所以衔铁不会马上被弹簧拉起，达到延时的作用．
【例 2】在“探究电磁感应的产生条件”的实验中，先按如图甲所示连线，不通电时，电
流计指针停在正中央，闭合开关 S时，观察到电流表指针向左偏。然后按如图乙所示将灵
敏电流计与副线圈 B连成一个闭合回路，将原线圈 A、电源、滑动变阻器和开关 S串联成
另一个闭合电路。
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