物理二轮（山东专用）学案：专题4 第2讲　电磁感应及其应用 Word版含解析13页

- 1 -
第 2 讲　电磁感应及其应用
[析考情·明考向]___________________________________考情分析__透视命题规律
一、构建体系　透析考情
思维导图 考情分析

1.高考对本部分内容的考查
频率较高，常会以选择题考
查楞次定律、电磁感应中的
电路、法拉第电磁感应定律、
电磁感应中的图像问题、能
量转换及电荷量的计算等知
识点。
2.关注本讲与力学的综合试
题，往往涉及力和运动、动
量守恒、能量守恒、电路分
析、安培力等力学和电学知
识。主要的类型有滑轨类问
题、线圈穿越有界磁场的问
题、电磁感应图像的问题等，
如 2020 年山东卷第 12 题和
2020 年天津卷第 10 题。
二、熟记规律　高效突破
1．“三定则、一定律”的应用
(1)安培定则：判断运动电荷、电流产生的磁场方向。
(2)左手定则：判断磁场对运动电荷、电流的作用力的方向。
(3)右手定则：判断部分导体切割磁感线产生感应电流的方向。
(4)楞次定律：判断闭合电路磁通量发生变化产生感应电流的方向。
2．求感应电动势的两种方法
(1)E＝n
ΔΦ
Δt
，用来计算感应电动势的平均值。
(2)E＝BLv，用来计算感应电动势的瞬时值或平均值。
(3)E＝
1
2
Bl2ω，用来计算导体棒转动切割磁感线时的感应电动势。
3．感应电荷量的两种求法
(1)当回路中的磁通量发生变化时，由于感应电场的作用使电荷发生定向移动而形成感应电流。
通过的电荷量表达式为 q＝ I
－
Δt＝n
ΔΦ
ΔtR总
·Δt＝n
ΔΦ
R总
。
(2)导体切割磁感线运动通过的电荷量 q 满足的关系式为－B I
－
lΔt＝－Blq＝mΔv。
4．楞次定律中“阻碍”的主要表现形式
(1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”。
(2)阻碍相对运动——“来拒去留”。
(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”。
(4)阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”。

- 2 -
5．在闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流的问题中，机械能转化为电能，导体棒克
服安培力做的功等于电路中产生的电能。
[研考向·提能力]___________________________________考向研析__掌握应试技能
考向一　楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用
1．判定感应电流方向
(1)楞次定律：一般用于线圈面积不变，磁感应强度发生变化的情形。
(2)右手定则：一般用于导体棒切割磁感线的情形。
2．求感应电动势
(1)感生电动势：
E＝n
ΔΦ
Δt {
S不变时：E＝nS
ΔB
Δt
B不变时：E＝nB
ΔS
Δt
　⇩
q＝ I
－
Δt＝
nΔΦ
ΔtR
Δt＝
nΔΦ
R
(2)动生电动势{
平动切割：E＝Blv
转动切割：E＝
1
2
Bl2ω
[典例 1]　如图所示，匀强磁场中有一个用软导线制成的单匝闭合线圈，线圈平面与磁场垂直。
已知线圈的面积 S＝0.3 m2、电阻 R＝0.6 Ω，磁场的磁感应强度 B＝0.2 T。现同时向两侧拉动
线圈，线圈的两边在 Δt＝0.5 s 时间内合到一起。求线圈在上述过程中：
(1)感应电动势的平均值 E；
(2)感应电流的平均值 I，并在图中标出电流方向；
(3)通过导线横截面的电荷量 q。
[解析]　(1)感应电动势的平均值 E＝
ΔΦ
Δt
磁通量的变化量ΔΦ＝BS
解得 E＝
BS
Δt
代入数据得 E＝0.12 V。
(2)平均电流 I
－
＝
E
R
代入数据得 I
－
＝0.2 A
电流方向如图所示。

- 3 -
(3)电荷量 q＝ I
－
Δt
代入数据得 q＝0.1 C。
[答案]　(1)0.12 V　(2)0.2 A　图见解析
(3)0.1 C
1．(2020·安徽江南十校检测)在粗糙水平面上平放一根导体棒和一个金属圆环，如图甲所示(俯
视图)，给导体棒中通以如图乙所示的电流，导体棒和圆环始终保持静止状态，则在 0～t1时间
内，下列说法正确的是(　　)
A．圆环中感应电流先沿顺时针方向后沿逆时针方向
B．圆环中感应电流先增大后减小
C．导体棒受到的静摩擦力方向先向右后向左
D．圆环先有扩张趋势后有收缩趋势
解析：根据安培定则和楞次定律可知，圆环中感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向，A 项
错误；导体棒中电流先增大得越来越慢后减小得越来越快，圆环中磁通量先变大得越来越慢
后变小得越来越快，根据法拉第电磁感应定律可知，感应电流先减小后增大，B 项错误；导体
棒中电流先增大后减小，圆环中磁通...