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文檔簡介
1、第1節(jié) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律、磁通量1 .概念:在磁感應(yīng)強度為 B的勻強磁場中,與磁場方向垂直的面積S與B的乘積。2 .公式:中=的3 .適用條件:(1)勻強磁場。(2) S為垂直磁場的有效面積。4 .磁通量是標(biāo)量(填“標(biāo)量”或“矢量”)。5 .物理意義:相當(dāng)于穿過某一面積的磁感線的條數(shù)。如圖所示,矩形 abcd、abb' a'、a' b' cd的 面積分別為 S、&、S3,勻強磁場的磁感應(yīng)強度 B與平面a' b' cd垂直,則:35(1)通過矩形abcd的磁通量為 BScos 0或股。(2)通過矩形a' b' cd的磁通
2、量為 更。(3)通過矩形abb' a'的磁通量為0。6 .磁通量變化:A =21。二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象7 .定義:當(dāng)穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化時,閉合導(dǎo)體回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生,這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫作電磁感應(yīng)。8 .條件(1)條件:穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。(2)例如:閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場內(nèi)做切割磁感線的運動。9 .實質(zhì)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,如果電路閉合,則有感應(yīng)電流。如果電路不閉合,則只有感應(yīng)電動勢而無感應(yīng)電流。三、感應(yīng)電流方向的判定1.楞次定律(1)內(nèi)容:感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。(2)適用范圍:一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象。2.右手定則(1)內(nèi)容:
3、如圖所示,伸開右手,使拇指與其余四個手指垂直并且都與手掌在同 一平面內(nèi):讓磁感線從掌心進入, 并使拇指指向?qū)Ь€運動的方向,這時四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。(2)適用情況:導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流。1 .思考辨析(正確的畫,錯誤的畫“X”)(1)1831年,英國物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。(正)(2)閉合電路內(nèi)只要有磁通量,就有感應(yīng)電流產(chǎn)生。(X)(3)穿過線圈的磁通量和線圈的匝數(shù)無關(guān)。(正)(4)線框不閉合時,即使穿過線框的磁通量發(fā)生變化,線框中也沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生。(正)(5)當(dāng)導(dǎo)體切割磁感線時,一定產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。(正)(6)由楞次定律知,感應(yīng)電流的磁場一定與引起感應(yīng)電流的磁場
4、方向相反。(X) 感應(yīng)電流的磁場一定阻礙引起感應(yīng)電流的磁場的磁通量的變化。(正)2 ( 魯科版選修3 2P8T3) 如圖所示,條形磁鐵以速度v 向螺線管靠近,下面幾種說法A.螺線管中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流B.螺線管中會產(chǎn)生感應(yīng)電流C.只有磁鐵速度足夠大時,螺線管中才能產(chǎn)生感應(yīng)電流D.只有在磁鐵的磁性足夠強時,螺線管中才會產(chǎn)生感應(yīng)電流B 當(dāng)條形磁鐵以速度v 向螺線管靠近, 穿過螺線管的磁通量增大, 則螺線管中會產(chǎn)生感應(yīng)電流,與磁鐵的速度、磁鐵的磁性強弱無關(guān),故B 正確。 3.(粵教版選修3 2Pi2T2改編)一矩形線框 abcd與長直通電導(dǎo)線處于同一平面內(nèi),ad邊與導(dǎo)線平行, 如圖所示。 當(dāng)線框在此平
5、面內(nèi)向右運動到導(dǎo)線的右邊的過程中, 線框內(nèi)感應(yīng)電流的方向為 ()A. 一直沿順時針方向B. 一直沿逆時針方向C.先沿順時針方向,再沿逆時針方向D.先沿順時針方向,再沿逆時針方向,最后沿順時針方向D 根據(jù)“來拒去留”“同向吸引異向排斥”“近大遠小”等規(guī)律可得, 電流方向依次 為bfc、c-b、a-d、dfa,即先順時針,再逆時針,最后順時針,故 D正確。4 .(人教版選修3 2Pi4T6改編)(多選)如圖所示,一輕質(zhì)絕緣橫桿兩側(cè)各固定一金屬環(huán), 橫桿可繞中心點自由轉(zhuǎn)動。 拿一條形磁鐵插向其中一個小環(huán), 后又取出插向另一個小環(huán), 看 到的現(xiàn)象及現(xiàn)象分析正確的是()A.磁鐵插向左環(huán),橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動B.
6、磁鐵插向右環(huán),橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動C.磁鐵插向左環(huán),左環(huán)中不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流D.磁鐵插向右環(huán),右環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流BD 左環(huán)不閉合,磁鐵插向左環(huán)時,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,不產(chǎn)生感應(yīng)電流,環(huán)不受力,橫桿不轉(zhuǎn)動,故A、 C 錯誤;右環(huán)閉合,磁鐵插向右環(huán)時,環(huán)內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流,環(huán)受到磁場的作用,橫桿轉(zhuǎn)動,故B、 D 正確。 5 .(粵教版選修3 2Pi3T4改編)如圖所示,兩個線圈A B套在一起,線圈A中通有電流, 方向如圖所示。當(dāng)線圈A中的電流突然增強時,線圈 B中的感應(yīng)電流方向為()A.沿順時針方向B.沿逆時針方向C.無感應(yīng)電流D.先沿順時針方向,再沿逆時針方向 答案 A磁通量電磁感應(yīng)現(xiàn)象依題
7、組訓(xùn)練1 .如圖所示,兩個同心圓形線圈 a、b在同一平面內(nèi),其半徑大小關(guān)系為ra>rb,條形磁鐵穿過圓心并與圓面垂直,則穿過兩線圈的磁通量a、b間的大小關(guān)系為()A.a>bB.a =bC.a<bD.條件不足,無法判斷C 條形磁鐵內(nèi)部的磁感線全部穿過a、b兩個線圈,而外部磁感線穿過線圈a的比穿過線圈b的要多,線圈a中磁感線條數(shù)的代數(shù)和要小,故選項C正確。2 .如圖所示,一個 U形金屬導(dǎo)軌水平放置,其上放有一個金屬導(dǎo)體棒ab,有一磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場斜向上穿過軌道平面,且與豎直方向的夾角為0。在下列各過程中,一定能在軌道回路里產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A. ab向右運動,同時使 0
8、減小B.使磁感應(yīng)強度 B減小,0角同時也減小C ab 向左運動,同時增大磁感應(yīng)強度BD. ab向右運動,同時增大磁感應(yīng)強度B和0角(0。 < 0 <90° )A 設(shè)此時回路面積為 S,據(jù)題意,磁通量 =8&0$ e, S增大,e減小,cos e 增大,則 增大,A正確;B減小,e減小,cos e增大,可能不變,B錯誤;S減小, B增大,可能不變,C錯誤;S增大,B增大,e增大,cos e減小,可能不變,D錯 誤。 3在法拉第時代,下列驗證“由磁產(chǎn)生電”設(shè)想的實驗中,能觀察到感應(yīng)電流的是 ()A.將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路,然后觀察電流表的變化B.在一
9、通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈,然后觀察電流表的變化C.將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接,往線圈中插入條形磁鐵后,再到 相鄰房間去觀察電流表的變化D.繞在同一鐵環(huán)上的兩個線圈,分別接電源和電流表,在給線圈通電或斷電的瞬間, 觀察電流表的變化D 產(chǎn)生感應(yīng)電流必須滿足的條件: 電路閉合; 穿過閉合電路的磁通量要發(fā)生變化。選項A、 B 電路閉合,但磁通量不變,不能產(chǎn)生感應(yīng)電流,故選項A、 B 不能觀察到電流表的變化;選項C滿足產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件,也能產(chǎn)生感應(yīng)電流, 但是等我們從一個房間到另一個房間后,電流表中已沒有電流,故選項C也不能觀察到電流表的變化;選項D滿足產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件,
10、能產(chǎn)生感應(yīng)電流,可以觀察到電流表的變化,所以選D。 4.磁通量是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的重要物理量,如圖所示,通有恒定電流的導(dǎo)線MNW閉合線框共面, 第一次將線框由位置 1 平移到位置 2 , 第二次將線框繞cd 邊翻轉(zhuǎn)到位置2 , 設(shè)先后兩次通過線框的磁通量變化分別為Ai和A2,則()B.A. A i>A 2C. A i<A 2D.無法確定C 設(shè)閉合線框在位置 1時的磁通量為 1,在位置2時的磁通量為 2,直線電流產(chǎn)生 的磁場在位置1處比在位置2處要強,故1>2。將閉合線框從位置 1平移到位置2,磁感 線是從閉合線框的同一面穿過的,所以A1=|21| =1 2;將閉合線框從位置
11、1繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置2,磁感線分別從閉合線框的正反兩面穿過,所以A2= |(2)1|=1+2(以原來穿過的方向為正方向,則后來從另一面穿過的方向為負方向)。故正確選項為 C。 1 理解磁通量的兩點注意(1) 磁通量雖然是標(biāo)量,但有正、負。上題中閉合線框由位置1 平移到位置2 和繞 cd邊翻轉(zhuǎn)到位置2 時,在位置 2 的磁通量大小相等,但磁感線穿入的方向相反。(2) 磁通量計算要注意“有效面積”。2常見的產(chǎn)生感應(yīng)電流的三種情況感應(yīng)電流方向的判斷依題組訓(xùn)練1 .(多選)磁懸浮高速列車在我國已投入運行數(shù)年。如圖所示就是磁懸浮的原理,圖中 A 是圓柱形磁鐵,B是用高溫超導(dǎo)材料制成的超導(dǎo)圓環(huán)。將超導(dǎo)圓環(huán)
12、B水平放在磁鐵 A上,它就能在磁力的作用下懸浮在磁鐵 A的上方空中,則( )A.在B放入磁場的過程中,B中將產(chǎn)生感應(yīng)電流;當(dāng)穩(wěn)定后,感應(yīng)電流消失8 .在B放入磁場的過程中,B中將產(chǎn)生感應(yīng)電流;當(dāng)穩(wěn)定后,感應(yīng)電流仍存在C.若A的N極朝上,B中感應(yīng)電流的方向為順時針方向 (從上往下看)D.若A的N極朝上,B中感應(yīng)電流的方向為逆時針方向 (從上往下看)BC 在B放入磁場的過程中,穿過 B的磁通量增加,B中將產(chǎn)生感應(yīng)電流,因為 B是 超導(dǎo)體,沒有電阻,所以感應(yīng)電流不會消失,故A錯誤,B正確;若A的N極朝上,在B放入磁場的過程中,磁通量向上增加,根據(jù)楞次定律可判斷 B中感應(yīng)電流的方向為順時針方向, C正
13、確,D錯誤。9 .(多選)(2018 全國卷I )如圖所示, 兩個線圈繞在同一根鐵芯上,其中一線圈通過開將一小()關(guān)與電源連接, 另一線圈與遠處沿南北方向水平放置在紙面內(nèi)的直導(dǎo)線連接成回路。磁針懸掛在直導(dǎo)線正上方,開關(guān)未閉合時小磁針處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是A.開關(guān)閉合后的瞬間,小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動B.開關(guān)閉合并保持一段時間后,小磁針的N極指向垂直紙面向里的方向C.開關(guān)閉合并保持一段時間后,小磁針的N極指向垂直紙面向外的方向D.開關(guān)閉合并保持一段時間再斷開后的瞬間,小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動AD 由電路可知,開關(guān)閉合瞬間,右側(cè)線圈環(huán)繞部分的電流向下,由安培定則可知
14、,鐵芯中產(chǎn)生水平向右的磁場, 由楞次定律可知, 左側(cè)線圈環(huán)繞部分產(chǎn)生向上的電流, 則直導(dǎo)線中的電流方向由南向北, 由安培定則可知, 直導(dǎo)線在小磁針?biāo)谖恢卯a(chǎn)生垂直紙面向里的磁場,則小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動,A正確;開關(guān)閉合并保持一段時間后,穿過左側(cè)線圈的磁通量不變, 則左側(cè)線圈中的感應(yīng)電流為零, 直導(dǎo)線不產(chǎn)生磁場, 則小磁針靜止不動,B、 C 錯誤;開關(guān)閉合并保持一段時間再斷開后的瞬間,穿過左側(cè)線圈向右的磁通量減少,則由楞次定律可知, 左側(cè)線圈環(huán)繞部分產(chǎn)生向下的感應(yīng)電流, 則流過直導(dǎo)線的電流方向由北向南, 直導(dǎo)線在小磁針?biāo)谔幃a(chǎn)生垂直紙面向外的磁場, 則小磁針的 N 極朝垂直紙面向
15、外的方向轉(zhuǎn)動, D 正確。 3. (2017 全國卷出)如圖所示,在方向垂直于紙面向里的勻強磁場中有一U形金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌平面與磁場垂直。金屬桿PQ置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌形成閉合回路PQRS一圓環(huán)形金屬線框T位于回路圍成的區(qū)域內(nèi),線框與導(dǎo)軌共面?,F(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運動,在運動開始的瞬間,關(guān)于感應(yīng)電流的方向,下列說法正確的是()APQR阱沿順時針方向,T 中沿逆時針方向BPQR阱沿順時針方向,T 中沿順時針方向CPQRS3沿逆時針方向,T 中沿逆時針方向DPQR鄙沿逆時針方向,T 中沿順時針方向金屬桿PQ突然向右運動,在運動開始的瞬間,閉合回路PQR阱磁場方向垂直紙面向里,磁通量增大,由楞次定律可
16、判斷,閉合回路PQR即感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場垂直紙面向外,由安培定則可判斷感應(yīng)電流方向為逆時針;由于閉合回路PQR阱感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向外,與原磁場方向相反,則 T 中磁通量減小,由楞次定律可判斷, T 中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向里,由安培定則可知 T 中感應(yīng)電流方向為順時針,選項D對。 4. MN GH為光滑的水平平行金屬導(dǎo)軌,ab、cd為跨在導(dǎo)軌上的兩根金屬桿,勻強磁場垂直穿過MN GH所在的平面,如圖所示,則 ()A.若固定ab,使cd向右滑動,則abdc回路有電流,電流方向由a至ij b至U d至1J cB.若ad、cd以相同的速度一起向右滑動,則 abdc回路有電流,
17、電流方向由 c到d到 b到aC.若ab向左、cd向右同時運動,則 abdc回路電流為0D.若ab、cd都向右運動,且兩棒速度vcd>vab,則abdc回路有電流,電流方向由 c到d至1J b至1J aD 若固定ab,使cd向右滑動,由右手定則知應(yīng)產(chǎn)生順時針方向的電流,故 A錯;若 ab、 cd 同向運動且速度大小相同,ab、 cd 所圍的面積不變,磁通量不變,不產(chǎn)生感應(yīng)電流,故 B 錯;若 ab 向左、 cd 向右同時運動,則 abdc 回路中有順時針方向的電流,故 C 錯;若 ab、cd都向右運動,且 vcd>vab,則ab、cd所圍的面積發(fā)生變化,磁通量也發(fā)生變化,故由 楞次定
18、律可判斷出產(chǎn)生由 c 到 d 到 b 到 a 的電流,故D 對 判斷感應(yīng)電流方向的“四步法”楞次定律推論的應(yīng)用講典例示法楞次定律中“阻礙”的含義可以推廣為:感應(yīng)電流的效果總是阻礙引起感應(yīng)電流的原因。列表說明如下:內(nèi)容例證阻礙原磁通量變化_ “增反減同”阻礙相對運動_ “來拒去留”磁鐵靠近,B感與B原反向,二者相斥磁鐵遠離,B感與B原同向,二者相吸使回路面積有擴大或縮小的趨勢_ “增縮減擴”P、Q是光滑固定導(dǎo)軌,a、b是可動金屬棒,磁鐵下移,面積應(yīng)減小,a、b靠近B減小,線圈擴張阻礙原電流的變化_ “增反減同”合上S, B燈先亮典例示法(2019 廣東廣州名校聯(lián)考)如圖所示,圓環(huán)形導(dǎo)體線圈 a平
19、放在水平桌面 上,在a的正上方固定一豎直螺線管 b,二者軸線重合,螺線管 b與電源、滑動變阻器連接 成如圖所示的電路。若將滑動變阻器的滑片 P向下滑動,下列表述正確的是 ( )A.線圈a中將產(chǎn)生沿順時針方向(俯視)的感應(yīng)電流B.穿過線圈a的磁通量減小C.線圈a有擴張的趨勢D.線圈a對水平桌面的壓力Fn將增大審題指導(dǎo): 根據(jù)滑片的移動情況判斷出電流的變化情況, 再根據(jù)楞次定律判斷出螺線管與線圈之間的相互作用力方向,再結(jié)合楞次定律的有關(guān)推論得出正確答案。D 當(dāng)滑動變阻器的滑片 P 向下滑動時, 螺線管中的電流將增大, 使穿過線圈 a 的磁通量變大,選項B 錯誤;由楞次定律可知,線圈 a 中將產(chǎn)生沿
20、逆時針方向 ( 俯視 ) 的感應(yīng)電流,并且線圈a有縮小和遠離螺線管的趨勢,線圈a對水平桌面的壓力Fn將增大,故選項D正確,A C錯誤。楞次定律中“阻礙”的問題的思路跟進訓(xùn)練增反減同1. 如圖所示, 一個 N 極朝下的條形磁鐵豎直下落, 恰能穿過水平放置的固定矩形導(dǎo)線框,則()A.磁鐵經(jīng)過位置時,線框中感應(yīng)電流沿abcd方向;經(jīng)過位置時,沿 adcb方向B.磁鐵經(jīng)過位置時,線框中感應(yīng)電流沿adcb方向;經(jīng)過位置時,沿 abcd方向C.磁鐵經(jīng)過位置和時,線框中的感應(yīng)電流都沿abcd方向D.磁鐵經(jīng)過位置和時,線框中感應(yīng)電流都沿 adcb方向A 當(dāng)磁鐵經(jīng)過位置時, 穿過線框的磁通量向下且不斷增加, 由
21、楞次定律可確定感應(yīng)電流的磁場方向向上,阻礙磁通量的增加,根據(jù)右手螺旋定則可判定感應(yīng)電流應(yīng)沿abcd 方向。同理可判斷當(dāng)磁鐵經(jīng)過位置時,感應(yīng)電流沿 adcb方向。故A正確。2.如圖甲所示,在同一平面內(nèi)有兩個圓環(huán)A、B,圓環(huán)A將圓環(huán)B分為面積相等的兩部分, 以圖甲中 A 環(huán)電流沿順時針方向為正, 當(dāng)圓環(huán)A 中的電流如圖乙所示變化時,下列說法正確的是 ()A B 中始終沒有感應(yīng)電流8 B 中有順時針方向的感應(yīng)電流C B 中有逆時針方向的感應(yīng)電流D B 中的感應(yīng)電流先沿順時針方向,后沿逆時針方向B 由于圓環(huán)A中的電流發(fā)生了變化,故圓環(huán)B中一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生,由楞次定律判定 B 中有順時針方向的感應(yīng)電流
22、,故B 選項正確。 來拒去留3 .( 一題多法 ) 如圖所示,光滑平行導(dǎo)軌M、 N 固定在同一水平面上,兩根導(dǎo)體棒P、 Q平行放置在導(dǎo)軌上,形成一個閉合回路,當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時()A. P、Q將互相靠攏B. P、Q將互相遠離C.磁鐵的加速度仍為gD.磁鐵的加速度大于gA 解法一 根據(jù)楞次定律的另一表述“感應(yīng)電流的效果總是要阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因”, 本題中“原因”是回路中磁通量的增加, 歸根結(jié)底是磁鐵靠近回路, “效果”便是阻礙磁通量的增加和磁鐵的靠近。所以,P、Q將互相靠攏且磁鐵的加速度小于g,選項A正確。解法二 設(shè)磁鐵下端為 N 極,根據(jù)楞次定律可判斷出P、 Q 中的感應(yīng)電流
23、方向,如圖所示,根據(jù)左手定則可判斷P、Q所受安培力的方向,可見,P、Q將相互靠攏。由于回路所受安培力的合力向下,由牛頓第三定律知,磁鐵將受到向上的反作用力,從而加速度小于g。當(dāng)磁鐵下端為 S 極時,根據(jù)類似的分析可得到相同的結(jié)論,選項A 正確。 4 .如圖所示,通電導(dǎo)線MNf單匝矩形線圈abcd共面,位置靠近 ab且相互絕緣。當(dāng)矩形線圈突然向右運動時,線圈所受安培力的合力方向 ()A.向左B.向右D.垂直紙面向里C.垂直紙面向外A 當(dāng)矩形線圈突然向右運動時, 線圈中會產(chǎn)生逆時針方向的電流, 根據(jù)左手定則可知,ab 邊受的安培力向左, cd 邊受的安培力向左,合力的方向向左, A 正確。或根據(jù)楞
24、次定律, “來拒去留”,感應(yīng)電流的效果總是阻礙相對運動,所以線圈向右運動時所受安培力向左。故 A 正確。 增縮減擴5 .(多選)如圖所示,兩同心圓環(huán)A、B置于同一水平面上,其中B為均勻帶負電絕緣環(huán),A 為導(dǎo)體環(huán)。當(dāng) B 繞軸心順時針轉(zhuǎn)動且轉(zhuǎn)速增大時,下列說法正確的是()A A 中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流B A 中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流C A 具有收縮的趨勢D A 具有擴展的趨勢BD 由題圖可知,B為均勻帶負電絕緣環(huán),B中電流為逆時針方向,由右手螺旋定則可 知,電流的磁場垂直紙面向外且逐漸增強;由楞次定律可知, 磁場增強時, 感應(yīng)電流的磁場與原磁場的方向相反,所以感應(yīng)電流的磁場的方向垂直紙面向
25、里, A 中感應(yīng)電流的方向為順時針方向,故選項 A錯誤,B正確;B環(huán)外的磁場的方向與 B環(huán)內(nèi)的磁場的方向相反,當(dāng) B 環(huán)內(nèi)的磁場增強時,A環(huán)具有面積擴展的趨勢,故選項C錯誤,D正確。6 .如圖所示,A為水平放置的膠木圓盤,在其側(cè)面均勻分布著負電荷,在A的正上方用絕緣絲線懸掛一個金屬圓環(huán) B,使B的環(huán)面水平且與圓盤面平行,其軸線與膠木盤A的軸線OO重合?,F(xiàn)使膠木盤 A由靜止開始繞其軸線 OO按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動,則 ( )A.金屬環(huán)B的面積有擴大的趨勢,絲線受到的拉力增大B.金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢,絲線受到的拉力減小C.金屬環(huán)B的面積有擴大的趨勢,絲線受到的拉力減小D.金屬環(huán)B的面積有縮小
26、的趨勢,絲線受到的拉力增大B 使膠木盤A由靜止開始繞其軸線OO按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動,通過金屬環(huán) B 內(nèi)的磁通量增大, 根據(jù)楞次定律, 金屬環(huán) B 的面積有縮小的趨勢, 且 B 有向上升的趨勢,絲線受到的拉力減小, B 正確。 “三定則、一定律”的綜合應(yīng)用講典例示法1.規(guī)律比較名稱基本現(xiàn)象因果關(guān)系應(yīng)用的定則或定律電流的磁效應(yīng)電流、運動電荷產(chǎn)生磁場因電生磁安培定則安培力、洛倫茲力磁場對電流、運動電何啟作用力因電受力左手定則電磁感應(yīng)部分導(dǎo)體做切割磁感線運動因動生電右手定則閉合回路磁通量變化因磁生電楞次定律2.相互聯(lián)系(1)應(yīng)用楞次定律時,一般要用到安培定則。(2)研究感應(yīng)電流受到的安培力,一般先用
27、右手定則確定電流的方向,再用左手定則確 定安培力的方向,有時也可以直接應(yīng)用楞次定律的推論確定。典例示法(多選)如圖所示,水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒 PQ MN MN的左邊有一如圖所示的閉合電路, 當(dāng)PQ在一外力的作用下運動時, MN向右運動,則 PQ所做的運動可能是()A.向右加速運動B.向左加速運動C.向右減速運動D.向左減速運動BC MN向右運動,說明 MN受到向右的安培力,因為 ab在MNi的磁場垂直紙面向里左手定則 安培定則 楞次定律> MN中的感應(yīng)電流方向為Mr> N> Li中感應(yīng)電流的磁場方向向上一 >匕中磁場方向向上減弱L2中磁場方向向下
28、增強。安培定則若L2中磁場方向向上減弱 > PQ中電流方向為CHP且減右手定則 安培定則小>向右減速運動;若L2中磁場方向向下增強 > PQ中電流方向為 AQ且增大右手定則向左力口速運動。左、右手定則巧區(qū)分(1) 區(qū)分左手定則和右手定則的根本是抓住“因果關(guān)系”:“因電而動”用左手,用左手,“因動生電”用右手。(2)使用中左手定則和右手定則很容易混淆,為了便于記憶,可把兩個定則簡單地總結(jié)為通電受力,“力”的最后一筆“廠向左,用左手;運動生電,“電”的最后一筆“L向右,用右手。跟進訓(xùn)練楞次定律、安培定則及左手定則的綜合應(yīng)用1 .(多選)如圖是創(chuàng)意物理實驗設(shè)計作品小熊蕩秋千。兩根彼
29、此靠近且相互絕緣的金屬棒C D固定在鐵架臺上,與兩個銅線圈R Q組成一閉合回路,兩個磁性很強的條形磁鐵如圖放置,當(dāng)用手左右擺動線圈 P時,線圈Q也會跟著擺動,仿佛小熊在蕩秋千。 以下說法 正確的是()A. P向右擺動的過程中,P中的電流方向為順時針方向(從右向左看)B. P向右擺動的過程中,Q也會向右擺動C. P向右擺動的過程中,Q會向左擺動D.若用手左右擺動Q P會始終保持靜止AB P 向右擺動的過程中, 線框中的磁通量減少, 根據(jù)楞次定律, P 中的電流方向為順時針方向(從右向左看),選項A正確;P向右擺動的過程中,P中的電流方向為順時針方向(從右向左看),Q中的電流方向也為順時針方向(從
30、右向左看),Q線圈下側(cè)將受到向右的安培力作用,所以Q也會向右擺動,選項 B正確,C錯誤;若用手左右擺動Q切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,在P 線圈中將產(chǎn)生感應(yīng)電流,受到安培力作用,由左手定則可判斷出 P 將擺動,不會保持靜止,選項D 錯誤。 2 .如圖所示,通電螺線管置于水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌MNF口 PQ之間,ab和cd是放在導(dǎo)軌上的兩根金屬棒, 它們分別靜止在螺線管的左右兩側(cè), 現(xiàn)使滑動變阻器的滑片向左滑動,則 ab 和 cd 棒的運動情況是()Aab 向左運動,cd向右運動8 ab 向右運動,cd向左運動Cab、 cd都向右運動Dab、 cd保持靜止A 由安培定則可知螺線管中磁感線方向向上
31、, 金屬棒ab、 cd 處的磁感線方向均向下,當(dāng)滑片向左滑動時,螺線管中電流大小增大,因此磁場變強,即磁感應(yīng)強度變大, 回路中的磁通量增大,由楞次定律知,感應(yīng)電流方向為a-c-d-b-a,由左手定則知ab受安培力方向向左, cd 受安培力方向向右,故 ab 向左運動, cd 向右運動。只有A 正確。 楞次定律、安培定則及右手定則的綜合應(yīng)用3 .(多選)如圖所示,金屬導(dǎo)軌上的導(dǎo)體棒ab在勻強磁場中沿導(dǎo)軌做下列哪種運動時,銅制線圈 c 中將有感應(yīng)電流產(chǎn)生且被螺線管吸引 ()A.向右做勻速運動B.向左做減速運動C.向右做減速運動D.向右做加速運動BC 當(dāng)導(dǎo)體棒向右勻速運動時產(chǎn)生恒定的電流,線圈中的磁
32、通量恒定不變,無感應(yīng)電流出現(xiàn),A錯;當(dāng)導(dǎo)體棒向左減速運動時,由右手定則可判定回路中出現(xiàn)從b-a的感應(yīng)電 流且減小, 由安培定則知螺線管中感應(yīng)電流的磁場向左在減弱, 由楞次定律知 c 中出現(xiàn)順時 針感應(yīng)電流(從右向左看)且被螺線管吸引,B對;同理可判定 C對,D錯。與套在鐵芯上部的線如圖所示。 導(dǎo)軌上有4 .( 多選 ) 置于勻強磁場中的金屬圓盤中央和邊緣各引出一根導(dǎo)線, 圈A相連。套在鐵芯下部的線圈 B引出兩根導(dǎo)線接在兩根水平導(dǎo)軌上,一根金屬棒ab 處在垂直于紙面向外的勻強磁場中。下列說法正確的是()A.圓盤順時針加速轉(zhuǎn)動時,ab 棒將向右運動B.圓盤順時針勻速轉(zhuǎn)動時,ab 棒將向右運動C.圓盤順時針減速轉(zhuǎn)動時,ab 棒將向右運動D.圓盤順時針加速轉(zhuǎn)動時,ab棒將向左運動CD 由右手定則知,圓盤順時針加速轉(zhuǎn)動時,感應(yīng)電流從圓心流向邊緣,線圈 A 中產(chǎn)生的磁場方向向下且磁場增強; 由楞次定律知, 線圈 B 中的感應(yīng)磁
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