《创新课堂》第二章 电磁感应 章末整合提升 体系构建 素养提升 高中物理选择性必修第二册（人教版）同步讲练测（教师版+学生版）

一、“三定则一定律”的综合应用 　�———�三定则一定律”的比较 项目 安培定则 电磁感应 左手定则 右手定则 楞次定律 应用 对象 判断电流产生磁场的方向 判断闭合电路的一段导体切割磁感线产生感应电流的方向 判断闭合电路中磁通量变化产生的感应电流方向 判断安培力、洛伦兹力的方向 使用 方法 右手握住导线或螺线管（环形电流） 电磁感应伸右手，磁感线从手心走，运动方向大拇指，四个手指指电流 一原、二变、三感、四螺旋 左手四指指向电流方向或正电荷运动方向（负电荷运动反方向），磁感线穿过手掌，拇指指向受力方向 项目 安培定则 电磁感应 左手定则 右手定则 楞次定律 图形 示例 因果 关系 因电而生磁（I→B用安培定则） 因动而生电（v、B→I感用右手定则），应用：发电机 因磁而生电（ΔΦ→I感用楞次定律） 因电在磁场中而受力（I、B→F用左手定则），应用：电动机 【例1】 〔多选〕（2024·山东高考11题）如图所示，两条相同的半圆弧形光滑金属导轨固定在水平桌面上，其所在平面竖直且平行，导轨最高点到水平桌面的距离等于半径，最低点的连线OO'与导轨所在竖直面垂直。空间充满竖直向下的匀强磁场（图中未画出），导轨左端由导线连接。现将具有一定质量和电阻的金属棒MN平行OO'放置在导轨图示位置，由静止释放。MN运动过程中始终平行于OO'且与两导轨接触良好，不考虑自感影响，下列说法正确的是（　　） A.MN最终一定静止于OO'位置 B.MN运动过程中安培力始终做负功 C.从释放到第一次到达OO'位置过程中，MN的速率一直在增大 D.从释放到第一次到达OO'位置过程中，MN中电流方向由M到N 答案：ABD 解析：由楞次定律结合左手定则可知，安培力的方向与MN的运动方向的夹角始终大于90°，则安培力始终做负功，MN最终一定静止在OO'位置，A、B正确；根据楞次定律可知，金属棒从释放到第一次到达OO'位置过程中，MN中电流方向由M到N，D正确；金属棒在即将到达OO'位置的时刻，MN所受安培力水平向左，沿速度方向的分力一定大于MN所受重力沿速度方向的分力，处于减速状态，C错误。 【例2】 （2023·海南高考6题）汽车测速利用了电磁感应现象，汽车可简化为一个矩形线圈abcd，埋在地下的线圈分别为1、2，通上顺时针（俯视）方向电流，当汽车经过线圈时（　　） A.线圈1、2产生的磁场方向竖直向上 B.汽车进入线圈1过程产生感应电流方向为abcd C.汽车离开线圈1过程产生感应电流方向为abcd D.汽车进入线圈2过程受到的安培力方向与速度方向相同 答案：C 解析：埋在地下的线圈1、2通顺时针（俯视）方向的电流，则根据右手定则可知，线圈1、2产生的磁场方向竖直向下，A错误；汽车进入线圈1过程中，穿过线圈abcd的磁通量增大，根据楞次定律可知产生感应电流方向为adcb（逆时针），B错误；汽车离开线圈1过程中，穿过线圈abcd的磁通量减小，根据楞次定律可知产生感应电流方向为abcd（顺时针），C正确；汽车进入线圈2过程中，穿过线圈abcd的磁通量增大，根据楞次定律可知产生感应电流方向为adcb（逆时针），再根据左手定则，可知汽车受到的安培力方向与速度方向相反，D错误。 二、电磁感应中含电容器的电路问题 1.没有外力作用下的“杆＋电容器”模型 （1）模型：如图所示，水平导轨光滑且足够长，电容器C原来不带电，金属杆ab（质量为m、电阻为R）的初速度为v0。 （2）分析：开始时金属杆ab产生的感应电动势为Blv0，杆ab相当于电源给电容器充电，电容器两板间的电压增加，充电电流减小，杆ab受到的安培力阻碍其运动，杆ab的速度减小，杆ab产生的感应电动势减小，当杆ab产生的感应电动势与电容器两板间的电压相等时，回路中的电流减小为零，杆ab最终做匀速运动，其v-t图像如图所示。 2.有外力作用下的“杆＋电容器”模型（只研究水平导轨情况 ... ...