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1、第114頁(yè) 共90頁(yè)吊上呈電磁感應(yīng)口 ISH IZH AN G、第1節(jié)電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律,著吸四層【企勵(lì),八 清單記牢悟透、磁通量1 .概念:在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,與磁場(chǎng)方向垂直的面積 S與B的乘積叫做穿過(guò) 這個(gè)面積的磁通量。2 .公式:=當(dāng),單位符一號(hào)是 Wb。注 13 .適用條件:(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)。(2)S為垂直于磁場(chǎng)的有效面積。4 .物理意義:相當(dāng)于穿過(guò)某一面積的磁感線的條數(shù)。5 .磁通量的變化量:A=2-1 = B2s2-B1S1。二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象1 .定義:當(dāng)穿過(guò)閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化時(shí),閉合導(dǎo)體回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生,這種利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)。2 .感應(yīng)
2、電流的產(chǎn)生條件3 1)表述一:閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)內(nèi)做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)。4 2)表述二:穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化。3.實(shí)質(zhì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),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(dòng)勢(shì)而無(wú) 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(chǎng)總要阻礙 注2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 .右手定則注3(1)內(nèi)容:如圖,伸開(kāi)右手,使拇指與其余四個(gè)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(jìn)入,并使拇指指向?qū)Ь€運(yùn)動(dòng)的方向,這時(shí)四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。(2)適用,f#況:導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流?!咀⒔忉?/p>
3、疑】)注1磁通量是標(biāo)量,但有正負(fù),若磁通量為正,表示磁感線從規(guī)定的正面穿入;磁通量為負(fù)則反之。注2 “阻礙”不一定是相反,“阻礙”的是磁通量的變化;“阻礙”也不是阻止,而是延緩了磁通量的變化過(guò)程。注3右手定則是楞次定律的特例,楞次定律適用于所有電磁感應(yīng)現(xiàn)象,而右手定則適用 于一段導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割磁感線運(yùn)動(dòng)的情況。【基礎(chǔ)自測(cè)】一、判斷題(1)1831年,英國(guó)物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。(,)(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(guò)線圈的磁通量和線圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)。(,)(4)線框不I合時(shí),即使穿過(guò)線框的磁通量發(fā)生變化,線框中也沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生。(,)(5)當(dāng)導(dǎo)體切割磁感
4、線時(shí),一定產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。(,)(6)由楞次定律知,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)一定與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相反。(X )(7)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)一定阻礙引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的磁通量的變化。(,)二、選擇題1 .魯科版選修3-2 P8T3如圖所示,條形磁鐵以速度 v向螺線管靠近,下面幾種說(shuō)法中正確的是()A.螺線管中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流B.螺線管中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流C.只有磁鐵速度足夠大時(shí),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(qiáng)時(shí),螺線管中才會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流解析:選B當(dāng)條形磁鐵以速度 v向螺線管靠近,穿過(guò)螺線管的磁通量增大,則螺線管中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,與磁鐵的速度、磁鐵的磁性強(qiáng)弱無(wú)關(guān) ,故B正確。2 .粵教版選修
5、32Pi2T2改編一矩形線框abcd與長(zhǎng)直通電導(dǎo)線處于同一平面內(nèi),ad邊,線框內(nèi)感應(yīng)電流與導(dǎo)線平行,如圖所示。當(dāng)線框在此平面內(nèi)向右運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)線的右邊的過(guò)程中的方向?yàn)椋ǎ〢.一直沿順時(shí)針?lè)较駼.一直沿逆時(shí)針?lè)较駽.先沿順時(shí)針?lè)较?,再沿逆時(shí)針?lè)较駾.先沿順時(shí)針?lè)较?,再沿逆時(shí)針?lè)较?,最后沿順時(shí)針?lè)较蚪馕?選D 根據(jù)“來(lái)拒去留” “同向吸引異向排斥” “近大遠(yuǎn)小”等規(guī)律可得,電流方向依次為b-c、c一b、a- d、d-a,即先順時(shí)針,再逆時(shí)針,最后順時(shí)針,故D正確。3.人教版選修32Pi4T6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(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。拿一條形磁鐵插向其中一個(gè)小環(huán),
6、后又取出插向另一個(gè)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(dòng)B.磁鐵插向右環(huán),橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)C.磁鐵插向左環(huán),左環(huán)中不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流解析:選BD 左環(huán)不閉合,磁鐵插向左環(huán)時(shí),產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),不產(chǎn)生感應(yīng)電流,環(huán)不受力, 橫桿不轉(zhuǎn)動(dòng),故A、C錯(cuò)誤;右環(huán)閉合,磁鐵插向右環(huán)時(shí),環(huán)內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流,環(huán)受到磁場(chǎng)的作 用,橫桿車(chē)專(zhuān)動(dòng),故B、D正確。方法:立足、翼并源魅溫 題型,規(guī)律.考點(diǎn)一 對(duì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解基礎(chǔ)自修類(lèi)【題點(diǎn)全練】1 .感應(yīng)電流有無(wú)的判斷如圖所示,閉合圓形導(dǎo)體線圈放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線圈平面與磁場(chǎng)平行當(dāng)磁感應(yīng)
7、強(qiáng)度逐漸增大時(shí),以下說(shuō)法正確的是()A.線圈中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流B.線圈中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流C.線圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流D.線圈面積有縮小的傾向解析:選C 由于線圈平面與磁場(chǎng)平行,所以穿過(guò)線圈的磁通量為零。當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增大 時(shí),穿過(guò)線圈的磁通量仍然為零 ,則線圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 ,故只有C正確。2 .感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件在法拉第時(shí)代,下列驗(yàn)證“由磁產(chǎn)生電”設(shè)想的實(shí)驗(yàn)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
8、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(gè)線圈,分別接電源和電流表,在給線圈通電或斷電的瞬間,觀察電流表的變化解析:選D 只形成閉合回路,回路中的磁通量不變化,不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,A、B錯(cuò)誤;給線圈通電或斷電瞬間,通過(guò)閉合回路的磁通量變化,會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,能觀察到電流表的變化,D正確;C項(xiàng)中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,但觀察不到,C錯(cuò)誤。3 .電磁感應(yīng)現(xiàn)象與現(xiàn)代科技(2017全國(guó)卷I )掃描隧道顯微鏡(STM)可用來(lái)探測(cè)樣品表面原子尺度上的形貌。為了有效隔離外界振動(dòng)對(duì) STM的擾動(dòng),在圓底盤(pán)周邊沿其徑向?qū)ΨQ地安裝若干對(duì)紫銅薄板,并施加磁場(chǎng)來(lái)快速衰減其微小振動(dòng) ,如圖所示。無(wú)擾動(dòng)時(shí),按下
9、列四種方案對(duì)紫銅薄板施加恒磁場(chǎng); 出現(xiàn)擾動(dòng)后,對(duì)于紫銅薄板上下及左右振動(dòng)的衰減最有效的方案是()LI 底加解析:選A 施加磁場(chǎng)來(lái)快速衰減 STM的微小振動(dòng),其原理是電磁阻尼,在振動(dòng)時(shí)通過(guò)紫銅薄板的磁通量變化,紫銅薄板中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流 ,則其受到安培力作用,該作用 阻礙紫銅薄板振動(dòng),即促使其振動(dòng)衰減。方案 A中,無(wú)論紫銅薄板上下振動(dòng)還是左右振動(dòng),通 過(guò)它的磁通量都發(fā)生變化; 方案B中,當(dāng)紫銅薄板上下振動(dòng)時(shí),通過(guò)它的磁通量可能不變,當(dāng)紫 銅薄板向右振動(dòng)時(shí),通過(guò)它的磁通量不變;方案 C中,紫銅薄板上下振動(dòng)、左右振動(dòng)時(shí) ,通過(guò) 它的磁通量可能不變; 方案D中,當(dāng)紫銅薄板上下振動(dòng)時(shí),紫銅薄板中
10、磁通量可能不變。 綜上可知,對(duì)于紫銅薄板上下及左右振動(dòng)的衰減最有效的方案是A?!久麕熚Ⅻc(diǎn)】1 .判斷感應(yīng)電流有無(wú)的方法確定耐克的網(wǎng)絡(luò)耳理消該網(wǎng)路中的磁場(chǎng)分題中變化確定語(yǔ)臼踣的磁劉”93不變十_ _2 .判斷磁通量是否變化的方法根據(jù)公式 :BSsin 8 (。為B與S間的夾角)判斷。(2)根據(jù)穿過(guò)平面的磁感線的條數(shù)是否變化判斷。3 .產(chǎn)生感應(yīng)電流的三種常見(jiàn)情況受代銀通盤(pán) 向眸的磁通 事-辨U量強(qiáng)生變化. 嚏生 團(tuán)臺(tái)導(dǎo)體網(wǎng)中丁楞次定律及其應(yīng)用基礎(chǔ)自修類(lèi)考點(diǎn)二【題點(diǎn)全練】1.判斷感應(yīng)電流的方向(多選)(2018全國(guó)卷出)如圖(a),在同一平面內(nèi)固定有一長(zhǎng)直導(dǎo)線PQ和一導(dǎo)線框R,R在PQ的右側(cè)。導(dǎo)線P
11、Q中通有正弦交流電i,i的變化如圖(b)所示,規(guī)定從Q到P為電流正方向。導(dǎo)線框R中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)()A.在t=;時(shí)為零8 .在t=T時(shí)改變方向C.在t=1時(shí)最大,且沿順時(shí)針?lè)较駾.在t=T時(shí)最大,且沿順時(shí)針?lè)较蛞?、”一,T A AB .解析:選AC 在t=T時(shí),交流電圖線斜率為 0,即磁場(chǎng)變化率為 0,由E = 一=一S知,E4AtAt=0,故A正確。在t = 2和t=T時(shí),圖線斜率最大,在t=T和t=T時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大。 在:到友之間,電流由Q向P減弱,導(dǎo)線在R處產(chǎn)生垂直紙面向里的磁場(chǎng),且磁場(chǎng)減弱,由楞次定律知,R產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向也垂直紙面向里,則R中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)沿順時(shí)針?lè)较?,同理可判?/p>
12、在T 335#114T時(shí),R中電動(dòng)勢(shì)也為順時(shí)針萬(wàn)向,在4T至114T時(shí),R中電動(dòng)勢(shì)為逆時(shí)針萬(wàn)向,C正確,B、D錯(cuò)誤。2 .用右手定則判斷感應(yīng)電流的方向下列圖中表示閉合電路中的一部分導(dǎo)體ab在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的情景,導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電流方向?yàn)閍-b的是()解析:選A ab棒順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),運(yùn)用右手定則,磁感線穿過(guò)手心,拇指指向順時(shí)針?lè)较?,則導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電流方向?yàn)閍b,故A項(xiàng)正確;ab向紙外運(yùn)動(dòng),運(yùn)用右手定則時(shí),磁感線穿過(guò)手心,拇指指向紙外,則知導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電流方向?yàn)閎-a,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;穿過(guò)回路的磁通量減小,由楞次定律知,回路中感應(yīng)電流方向由b-a- d,則導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電流方向?yàn)閎-
13、a,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;ab棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng),由右手定則判斷知導(dǎo)體 ab上的感應(yīng)電流方向?yàn)?b-a,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。3 .電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的功能分析如圖所示,螺線管與靈敏電流計(jì)相連,磁鐵從螺線管的正上方由靜止釋放穿過(guò)螺線管。下列說(shuō)法正確的是 ()A.電流計(jì)中的電流先由a至ij b,后由b到a8. a點(diǎn)的電勢(shì)始終低于 b點(diǎn)的電勢(shì)C.磁鐵減少的重力勢(shì)能等于回路中產(chǎn)生的熱量D.磁鐵剛離開(kāi)螺線管時(shí)的加速度小于重力加速度解析:選D 由楞次定律可知,電流計(jì)中的電流先由 b到a,后由a到b,A錯(cuò)誤;a點(diǎn)的電勢(shì)先比b點(diǎn)低,后比b點(diǎn)高,B錯(cuò)誤;磁鐵減少的機(jī)械能等于回路中產(chǎn)生的熱量,C錯(cuò)誤;根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙
14、磁鐵與閉合回路間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),磁鐵剛離開(kāi)螺線管時(shí),受 到向上的磁場(chǎng)力,加速度小于重力加速度,D正確?!久麕熚Ⅻc(diǎn)】判斷感應(yīng)電流方向的 “四步法:明確嘍研究的何格及原搬場(chǎng)K的方向到新梅內(nèi)電演的磁場(chǎng)方向考點(diǎn)三楞次定律的推論應(yīng)用多維探究類(lèi)例1如圖所示,一個(gè)N極朝下的條形磁鐵豎直下落,恰能穿過(guò)水平放置的固定矩形導(dǎo)線框,則()A.磁鐵經(jīng)過(guò)位置時(shí),線框中感應(yīng)電流沿 abcd方向;經(jīng)過(guò)位置時(shí),沿adcb方向B.磁鐵經(jīng)過(guò)位置時(shí),線框中感應(yīng)電流沿 adcb方向;經(jīng)過(guò)位置時(shí),沿abcd方向C.磁鐵經(jīng)過(guò)位置和時(shí),線框中的感應(yīng)電流都沿abcd方向D.磁鐵經(jīng)過(guò)位置和時(shí),線框中感應(yīng)電流都沿 adcb方向解析當(dāng)磁鐵經(jīng)過(guò)位置 時(shí)
15、,穿過(guò)線框的磁通量向下且不斷增加,由楞次定律可確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)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(guò)位置時(shí),感應(yīng)電流沿adcb方向。故A正確。答案A例2如圖所示,通電導(dǎo)線MN與單匝矩形線圈abcd共面,位置靠近ab且相互絕緣。當(dāng)矩形線圈突然向右運(yùn)動(dòng)時(shí),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.垂直紙面向外解析當(dāng)矩形線圈突然向右運(yùn)動(dòng)時(shí),線圈中會(huì)產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻碾娏?,根?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)楞次定律“來(lái)拒去留”,感應(yīng)電流的效果總是阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng),所以線
16、圈向右運(yùn)動(dòng)時(shí)所受安培力向左。故A正確。答案A例3 修選)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(fù)電絕緣環(huán),A為導(dǎo)體環(huán)。 當(dāng)B繞軸心順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)且轉(zhuǎn)速增大時(shí),下列說(shuō)法正確的是()A.A中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流B.A中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流C.A具有收縮的趨勢(shì)D.A具有擴(kuò)展的趨勢(shì)解析由題圖可知,B為均勻帶負(fù)電絕緣環(huán),B中電流為逆時(shí)針?lè)较?,由右手螺旋定則可 知,電流的磁場(chǎng)垂直紙面向外且逐漸增強(qiáng);由楞次定律可知,磁場(chǎng)增強(qiáng)時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)的方向相反,所以感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里,A中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?故選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確。B環(huán)外的磁場(chǎng)的方向與 B環(huán)內(nèi)的
17、磁場(chǎng)的方向相反,當(dāng)B環(huán)內(nèi)的磁 場(chǎng)增強(qiáng)時(shí),A環(huán)具有面積擴(kuò)展的趨勢(shì),故選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確。答案BD【題點(diǎn)全練】1 .增反減同如圖甲所示,在同一平面內(nèi)有兩個(gè)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(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?,?dāng)圓環(huán)A中的電流如圖乙所示變化時(shí),下列說(shuō)法正確的是()A. B中始終沒(méi)有感應(yīng)電流B.B中有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流C.B中有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流D.B中的感應(yīng)電流先沿順時(shí)針?lè)较蚝笱啬鏁r(shí)針?lè)较蚪馕?選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(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流 ,故B選項(xiàng)正確。2.增縮減擴(kuò)如圖所示,A為水平放置的膠木圓盤(pán),在其側(cè)面均
18、勻分布著負(fù)電荷,在A的正上方用絕緣絲線懸掛一個(gè)金屬圓環(huán)B,使B的環(huán)面水平且與圓盤(pán)面平行,其軸線與膠木盤(pán) A的軸線OO重合?,F(xiàn)使膠木盤(pán) A由靜止開(kāi)始 繞其軸線OO按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動(dòng),則()A.金屬環(huán)B的面積有擴(kuò)大的趨勢(shì),絲線受到的拉力增大B.金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢(shì),絲線受到的拉力減小C.金屬環(huán)B的面積有擴(kuò)大的趨勢(shì),絲線受到的拉力減小D.金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢(shì),絲線受到的拉力增大解析:選B 使膠木盤(pán)A由靜止開(kāi)始繞其軸線 OO按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動(dòng),通過(guò)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(shì),且B有向上升的趨勢(shì),絲線受到的拉力減小,B正確??键c(diǎn)四 “三定則、一定
19、律”的綜合應(yīng)用師生共研類(lèi)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(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生磁場(chǎng)因電生磁安培定則安培力、洛倫茲力磁場(chǎng)對(duì)電流、運(yùn)動(dòng)電荷啟作用力因電受力左手定則電磁感應(yīng)部分導(dǎo)體做切割磁感線因動(dòng)生電右手定則運(yùn)動(dòng)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(shí),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(shí)也可以直接應(yīng)用楞次定律的推論確定。典例(2019北京西城區(qū)一模)如圖所示,在水平面上有一個(gè)U形金屬框架和一條跨接其上的金屬桿ab,二者構(gòu)成閉合回路且處于靜止?fàn)顟B(tài)。在框架所在的空間內(nèi)存在
20、勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫(huà)出)。下面說(shuō)法正確的是A.若磁場(chǎng)方向水平向右,當(dāng)磁場(chǎng)增強(qiáng)時(shí),桿ab受安培力向上B.若磁場(chǎng)方向水平向右,當(dāng)磁場(chǎng)減弱時(shí),桿ab受安培力向上C.若磁場(chǎng)方向豎直向上,當(dāng)磁場(chǎng)增強(qiáng)時(shí),桿ab受安培力向左D.若磁場(chǎng)方向豎直向上,當(dāng)磁場(chǎng)減弱時(shí),桿ab受安培力向左解析磁場(chǎng)方向水平向右時(shí),穿過(guò)線框的磁通量為零,故不能產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì),也就沒(méi)有感應(yīng)電流,則棒ab不受安培力,故A、B錯(cuò)誤;若磁場(chǎng)方向垂直紙面向上 ,并且磁感應(yīng)強(qiáng)度增 大時(shí),根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颍鶕?jù)左手定則,桿ab所受的安培力方向向 左,故C正確;若磁場(chǎng)方向垂直紙面向上 ,并且磁感應(yīng)強(qiáng)度減小時(shí),根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流
21、的 方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?,根?jù)左手定則,桿ab所受的安培力方向向右,故D錯(cuò)誤。答案C解題方略左、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(dòng)” 用左手,“因動(dòng)生電”一一用右手。(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(gè)定則簡(jiǎn)單地總結(jié)為通電受力,“力”的最后一筆”向左,用左手;運(yùn)動(dòng)生電,“電”的最后一筆向右,用右手?!绢}點(diǎn)全練】1 .楞次定律、安培定則及左手定則的綜合應(yīng)用(多選)如圖是創(chuàng)意物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)作品小熊蕩秋千。兩根彼此靠近且相互絕緣的金屬棒 C、D固定在鐵架臺(tái)上,與兩個(gè)銅線圈P、Q組成一閉合回路,兩個(gè)磁性很強(qiáng)的條形磁鐵如圖放置,當(dāng)用手左右
22、擺動(dòng)線圈 P時(shí),線圈Q也會(huì)跟著擺動(dòng),仿佛小熊在蕩秋千。以下說(shuō)法正確的是()A.P向右擺動(dòng)的過(guò)程中,P中的電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颍◤挠蚁蜃罂矗〣.P向右擺動(dòng)的過(guò)程中,Q也會(huì)向右擺動(dòng)C.P向右擺動(dòng)的過(guò)程中,Q會(huì)向左擺動(dòng)D.若用手左右擺動(dòng) Q,P會(huì)始終保持靜止解析:選AB P向右擺動(dòng)的過(guò)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?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颍◤挠蚁蜃罂矗x項(xiàng)A正確。P向右擺動(dòng)的過(guò)程中,P中的電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颍◤挠蚁蜃罂矗?Q中的電流方向也為順時(shí)針?lè)较颍◤挠蚁蜃罂矗?Q線圈下側(cè)將受到向右的安 培力作用,所以Q也會(huì)向右擺動(dòng),選項(xiàng)B正確,C錯(cuò)誤。若用手左右擺動(dòng) Q,切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
23、,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(dòng),不會(huì)保持靜止,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2 .安培定則及楞次定律的綜合應(yīng)用(2020上海徐匯區(qū)模擬)兩根平行放置的長(zhǎng)直絕緣導(dǎo)線M、N,通以同向等大的電流如圖。在它們正中間放有一金屬圓環(huán),則可以使圓環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針感應(yīng)電流的是()A. M向右移動(dòng)B.N中電流增大C.兩電流同時(shí)等量增大D.兩電流同時(shí)反向解析:選B 依據(jù)右手螺旋定則,長(zhǎng)直絕緣導(dǎo)線 M、N,在環(huán)中產(chǎn)生磁場(chǎng)相互疊加,導(dǎo)致穿過(guò)環(huán)的磁通量為零,當(dāng)M向右移動(dòng)時(shí),導(dǎo)致穿過(guò)環(huán)的磁通量向里,且大小增大,再由楞次定律,那 么感應(yīng)電流為逆時(shí)針,故A錯(cuò)誤;當(dāng)增大 N中的電流時(shí),導(dǎo)致穿過(guò)環(huán)的磁通量向
24、外,且大小增大,再由楞次定律,那么感應(yīng)電流為順時(shí)針,故B正確;當(dāng)兩電流同時(shí)等量增大 ,依據(jù)右手螺旋定則,長(zhǎng)直絕緣導(dǎo)線 M、N,在環(huán)中產(chǎn)生磁場(chǎng)相互疊加,導(dǎo)致穿過(guò)環(huán)的磁通量仍為零 ,所以沒(méi)有電流產(chǎn)生,故C錯(cuò)誤;當(dāng)兩電流同時(shí)反向,但由于大小不變,位置也不變,因此穿過(guò)環(huán)的磁通量仍 為零,所以沒(méi)有電流產(chǎn)生,故D錯(cuò)誤。3 .安培定則與楞次定律的綜合應(yīng)用(多選)(2018全國(guó)卷I )如圖,兩個(gè)線圈繞在同一根鐵芯上 淇中一線圈通 過(guò)開(kāi)關(guān)與電源連接,另一線圈與遠(yuǎn)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。將一小磁針懸掛在直導(dǎo)線正上方,開(kāi)關(guān)未閉合時(shí)小磁針處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說(shuō)法正確的是()A.開(kāi)關(guān)閉合后的瞬間
25、,小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動(dòng)B.開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后,小磁針的N極指向垂直紙面向里的方向C.開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后,小磁針的N極指向垂直紙面向外的方向D.開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間再斷開(kāi)后的瞬間,小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動(dòng)解析:選AD 根據(jù)安培定則,開(kāi)關(guān)閉合時(shí)鐵芯上產(chǎn)生水平向右的磁場(chǎng)。開(kāi)關(guān)閉合后的瞬 間,根據(jù)楞次定律,直導(dǎo)線上將產(chǎn)生由南向北的電流 ,根據(jù)安培定則,直導(dǎo)線上方的磁場(chǎng)垂直紙 面向里,故小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動(dòng) ,故A正確。同理 D正確。開(kāi)關(guān)閉合并 保持一段時(shí)間后,直導(dǎo)線上沒(méi)有感應(yīng)電流,故小磁針的N極指北,故B、C錯(cuò)誤??键c(diǎn)五 實(shí)驗(yàn):探究影響感應(yīng)電流
26、方向的因素1 .實(shí)驗(yàn)器材:條形磁鐵、電流表、線圈、導(dǎo)線、干電池(用來(lái)查明線圈中電流的流向與電流表中指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系 )。2 .實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(1)線圈內(nèi)磁通量增加時(shí)的情況圖號(hào)磁場(chǎng)方向感應(yīng)電流的方向感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向甲問(wèn)卜逆日寸針(俯視)向上乙向上順時(shí)針(俯視)問(wèn)卜(2)線圈內(nèi)磁通量減少時(shí)的情況圖號(hào)磁場(chǎng)方向感應(yīng)電流的方向感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向丙問(wèn)卜順時(shí)針(俯視)問(wèn)卜丁向上逆日寸針(俯視)向上3 .實(shí)驗(yàn)結(jié)論表述一:當(dāng)穿過(guò)線圈的磁通量增加時(shí) ,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)的方向相反;當(dāng)穿過(guò)線圈的磁通量減少時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)的方向相同。表述二:當(dāng)磁鐵靠近線圈時(shí),兩者相斥;當(dāng)磁鐵遠(yuǎn)離線圈時(shí),兩者相吸?!净A(chǔ)考
27、法】1 .(2019蘭州一中模擬)在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象和磁通量變化時(shí)感應(yīng)電流方向的實(shí)驗(yàn)中,所需的實(shí)驗(yàn)器材已用導(dǎo)線連接成如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路。(1)將線圈A插入線圈B中,閉合開(kāi)關(guān)的瞬間,線圈B中感應(yīng)電流與線圈 A中電流的繞行 方向(填“相同”或“相反”)。(2)某同學(xué)設(shè)想使一線圈中電流逆時(shí)針流動(dòng),另一線圈中感應(yīng)電流順時(shí)針流動(dòng),可行的實(shí)驗(yàn)操作是。B.插入軟鐵棒A.抽出線圈AC.使變阻器滑片P右移D.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)解析:(1)將線圈A插入線圈B中,閉合開(kāi)關(guān)的瞬間,穿過(guò)線圈B的磁通量變大,由楞次定律可得,線圈B中感應(yīng)電流與線圈 A中電流的繞行方向相反。(2)使一線圈中電流逆時(shí)針流動(dòng),另一線圈中感應(yīng)電流順時(shí)針流動(dòng)
28、,兩線圈電流磁場(chǎng)方向相反,則穿過(guò)副線圈的磁通量應(yīng)增加; 抽出線圈A時(shí),穿過(guò)副線圈的磁通量減小,原、副線圈電 流方向相同,故A錯(cuò)誤;插入軟鐵棒,穿過(guò)副線圈的磁通量增大,原、副線圈電流方向相反,故 B正確;由電路圖可知,使變阻器滑片P右移,原線圈電流增大,穿過(guò)副線圈的磁通量增大,原、 副線圈電流方向相反,故C正確;斷開(kāi)開(kāi)關(guān),穿過(guò)副線圈B的磁通量減小,原、副線圈電流方 向相同,故D錯(cuò)誤。答案:(1)相反 (2)BC2 .(2019河南林州一中模擬)在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中,首先按圖甲接線,以查明電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向之間的關(guān)系。然后按圖乙將電流表與線圈B連成一個(gè)閉合電路,將線圈A、電源、滑
29、動(dòng)變阻器和開(kāi)關(guān)串聯(lián)成另一個(gè)閉合電路。在圖甲中,當(dāng)閉合S時(shí),觀察到電流表指針向左偏(不通電時(shí)指針彳在正中央 )。在圖乙中:(以下均填“向左” “向右”或“不”)甲乙(1)S閉合后,將螺線管A插入螺線管B的過(guò)程中,電流表的指針 偏轉(zhuǎn)。(2)線圈A放在B中不動(dòng),將滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí),電流表指針 偏轉(zhuǎn)。線圈A放在B中不動(dòng),突然斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí),電流表指針 偏轉(zhuǎn)。解析:在圖甲中,閉合開(kāi)關(guān),電流從正接線柱流入電流表 ,電流表指針向左偏轉(zhuǎn),即電流從哪 個(gè)接線柱流入,指針就向哪側(cè)偏轉(zhuǎn);在圖乙中,閉合開(kāi)關(guān)后,由安培定則可知,線圈A中的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)導(dǎo)致線圈 B中的磁通量變化,從而產(chǎn)生感應(yīng)電流,因此指針會(huì)偏轉(zhuǎn)
30、。(1)S閉合后,將螺線管A插入螺線管B的過(guò)程中,穿過(guò)B的磁場(chǎng)向上,磁通量變大,由楞次定律可知,感應(yīng)電流從電流表負(fù)接線柱流入,則電流表的指針將向右偏轉(zhuǎn)。(2)螺線管A放在B中不動(dòng),穿過(guò)B的磁場(chǎng)向上,將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸片向右滑動(dòng)時(shí),穿過(guò)B的磁通量變大,由楞次定律可知,感應(yīng)電流從電流表負(fù)接線柱流入,則電流表的指針將向右偏轉(zhuǎn)。螺線管A放在B中不動(dòng),穿過(guò)B的磁場(chǎng)向上,突然斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí),穿過(guò)B的磁通量減小由楞次定律可知,感應(yīng)電流從電流表正接線柱流入,則電流表的指針將向左偏轉(zhuǎn)。答案:(1)向右(2)向右 (3)向左3 .如圖所示的是“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)裝置。(1)將圖中所缺導(dǎo)線補(bǔ)接完整。(2)如果
31、在閉合開(kāi)關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下 ,那么合上開(kāi)關(guān)后線圈 A迅速?gòu)木€圈B中拔出時(shí),電流計(jì)指針將 (填“向右偏” “向左偏”或“不偏轉(zhuǎn)”)。解析:(1)探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)電路分兩部分,要使原線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)必須對(duì)其通電,故電源、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器、原線圈組成閉合電路,靈敏電流計(jì)與副線圈組成另一個(gè)閉合電路,如 答案圖所示。(2)閉合開(kāi)關(guān)瞬間,通過(guò)線圈B的磁通量增大,感應(yīng)電流磁場(chǎng)阻礙原磁通量的增加,感應(yīng)電流方向和原電流方向相反,使電流計(jì)指針向右偏;而把 A從B中拔出來(lái)時(shí),通過(guò)線圈B的磁通量減小,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)要阻礙原磁通量的減小,即感應(yīng)電流方向使電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)。答案:(1)如圖所示(2)向
32、左偏情理聚焦V關(guān)ST蠲整符專(zhuān)項(xiàng)研究”拓視野一一利用程序法和逆向推理法分析二次感應(yīng)問(wèn)題(一)程序法(正向推理法)明峭要研究的麗口 u|明確質(zhì)磁場(chǎng)打了方向.G的度化 覆次上更律安培Q 二次姆應(yīng)電流的麗否不阿斯嫄應(yīng)電流的陪場(chǎng)方向1.(多選)如圖所示裝置中,cd桿原來(lái)靜止。當(dāng) ab桿做如下哪些運(yùn)動(dòng)時(shí),cd桿將向右移動(dòng)B.向右加速運(yùn)動(dòng)D.向左減速運(yùn)動(dòng)A.向右勻速運(yùn)動(dòng)C.向左加速運(yùn)動(dòng)解析:選BD ab勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),ab中感應(yīng)電流恒定,Li中磁通量不變,穿過(guò)L2的磁通量不變,L2中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生,cd保持靜止,A錯(cuò)誤;ab向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí),根據(jù)右手定則知,在ab桿上產(chǎn)生增大的從a到b的電流,根據(jù)安培定則,在Li
33、中產(chǎn)生向上增強(qiáng)的磁場(chǎng),該磁場(chǎng)向下通過(guò)L2,根據(jù)楞次定律可知通過(guò) cd的感應(yīng)電流方向向下,由左手定則可知cd向右移動(dòng),B正確;同理可得C錯(cuò)誤,D正確。(二)逆向推理法首先依據(jù)二次感應(yīng)產(chǎn)生的效應(yīng),判斷二次感應(yīng)電流的方向其次依據(jù)螺線管中感應(yīng)電流的方向,應(yīng)用安培定 則,判定二次感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁通吊方向,明確它 是阻礙第一個(gè)感應(yīng)避場(chǎng)變化的U然后依據(jù)楞次定律,得出第一個(gè)感應(yīng)磁場(chǎng)的方向及相應(yīng)的變化的可能情況,從而得到引起磁場(chǎng)變化的電的方向與變化, U ,后,依據(jù)電流的方向與變化.判斷導(dǎo)體切割磁感 線運(yùn)勃的方向與速度XX/X箕,1 J. J J J. T. r1JL- 右2.(多選)如圖所示 水平放置的兩條光
34、滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN ,MN的左邊有一閉合電路。 當(dāng)PQ在外力的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí),MN向右運(yùn)動(dòng),則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是()A.向右加速運(yùn)動(dòng)B.向左加速運(yùn)動(dòng)C.向右減速運(yùn)動(dòng)D.向左減速運(yùn)動(dòng)解析:選BC MN向右運(yùn)動(dòng),說(shuō)明MN受到向右的安培力,因?yàn)閍b在MN處的磁場(chǎng)垂直 一一,一 左手定則 .安培定則 紙面向里 MN 中的感應(yīng)電流由M - N Li中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)萬(wàn)向向上楞次罕律 L 2中磁場(chǎng)方向向上減弱,安垓罕同若L2中磁場(chǎng)方向向上減弱 一PQ中電流為 Q-PL 2中磁場(chǎng)方向向下增強(qiáng);且減小 右手定則 向右減速運(yùn)動(dòng);若L2中磁場(chǎng)方向向下增強(qiáng) 安培定則PQ中電流為P-Q且增,右手定則
35、 大向左加速動(dòng),故B、C正確。反思領(lǐng)悟在二次感應(yīng)現(xiàn)象中,“程序法”和“逆向推理法”的選擇(1)如果要判斷二次感應(yīng)后的現(xiàn)象或結(jié)果,選擇程序法。(2)如果已知二次感應(yīng)后的結(jié)果,要判斷導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)情況或磁場(chǎng)的變化,需選擇逆向推理法。課時(shí)跟檢測(cè)A級(jí)一一基礎(chǔ)小題練熟練快1 .(2019全國(guó)卷出)楞次定律是下列哪個(gè)定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的具體體現(xiàn)?()A.電阻定律B.庫(kù)侖定律C.歐姆定律D.能量守恒定律解析:選D 楞次定律中的“阻礙”作用,是能量守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的具體體現(xiàn) 在克服這種“阻礙”的過(guò)程中,其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能,選項(xiàng)D正確。2 .(2020北京海淀區(qū)模擬)在一蹄形磁鐵兩極之間放一個(gè)矩形線
36、框,磁鐵和線框都可以繞豎直軸自由轉(zhuǎn)動(dòng),若使蹄形磁鐵以某角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),線框的情況將是()A.靜止B.隨磁鐵同方向轉(zhuǎn)動(dòng)C.與磁鐵反方向轉(zhuǎn)動(dòng)D.由磁鐵的極性來(lái)決定解析:選B 根據(jù)楞次定律可知,為阻礙磁通量增加,則導(dǎo)致線圈與磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同,但快慢不一,線圈的轉(zhuǎn)速一定比磁鐵轉(zhuǎn)速小,與磁鐵的極性無(wú)關(guān),B正確。3.(2019石家莊調(diào)研)1831年法拉第把兩個(gè)線圈繞在一個(gè)鐵環(huán)上,A線圈與電源、滑動(dòng)變阻器R組成一個(gè)回路,B線圈與開(kāi)關(guān)S及電流計(jì)G組成另一個(gè)回路。如圖所示,通過(guò)多次實(shí)驗(yàn),法拉第終于總結(jié)出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)下列說(shuō)法正確的是()A.閉合S的瞬間,G中有a-b的感應(yīng)電流B.閉合S的瞬間,G中
37、有b-a的感應(yīng)電流C.閉合S后,R的滑片向左移動(dòng)的過(guò)程,G中有a-b的感應(yīng)電流D.閉合S后,R的滑片向左移動(dòng)的過(guò)程,G中有b-a的感應(yīng)電流解析:選D 在滑片不動(dòng)的情況下,線圈A中通過(guò)的是恒定電流,產(chǎn)生的磁場(chǎng)是恒定的,所 以線圈B中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;在向左移動(dòng)滑片的過(guò)程中,線圈A中電流減小即線圈B處于逐漸減弱的磁場(chǎng)中,由安培定則和楞次定律知,電流表中的電流從b到a,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確。4 .如圖所示,豎直放置的條形磁鐵中央,有一閉合金屬?gòu)椥詧A環(huán),條形磁鐵中心線,與彈性環(huán)軸線重合?,F(xiàn)將彈性圓環(huán)均勻向外擴(kuò)大,下列說(shuō)法中正確的是() U二二A.穿過(guò)彈性圓環(huán)的磁通量增大hB.從上往下看,
38、彈性圓環(huán)中有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流C.彈性圓環(huán)中無(wú)感應(yīng)電流D.彈性圓環(huán)受到的安培力方向沿半徑向外解析:選B 將彈性圓環(huán)均勻向外擴(kuò)大,圓環(huán)中磁通量減小,根據(jù)楞次定律,從上往下看,彈 性圓環(huán)中有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流 ,選項(xiàng)B正確,A、C錯(cuò)誤。由左手定則可判斷出,彈性圓環(huán) 受到的安培力方向沿半徑向里,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。5 .(2020麗水調(diào)研)如圖所示,絕緣光滑水平面上有兩個(gè)離得很近的導(dǎo)體環(huán)a、bo將條形磁鐵沿它們的正中向下移動(dòng)(不到達(dá)t平面),a、b將如何移動(dòng)()A. a、b將相互遠(yuǎn)離B.a、b將相互靠近C. a、b將不動(dòng)D.無(wú)法判斷解析:選A 根據(jù)蟲(chóng)=8$,磁鐵向下移動(dòng)過(guò)程中B增大,所以穿過(guò)每個(gè)環(huán)中的磁
39、通量都增大,引起的機(jī)械效果要阻礙磁通量的增加,所以a、b將相互遠(yuǎn)離,選項(xiàng)A正確。6 .(2019西安摸底)如圖所示,矩形閉合線圈 abcd豎直放置,00是它的對(duì)稱軸,通電直導(dǎo)線 AB與00平行,且AB、00所在平面與線圈平面垂直。若要在線圈中產(chǎn)生 abcda方向的感應(yīng)電流,可行的彳拉法是()A.AB中電流I逐漸增大B.AB中電流I先增大后減小C.AB正對(duì)00,逐漸靠近線圈D.線圈繞00軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90(俯視)解析:選D 選項(xiàng)A、B、C中通過(guò)線圈的磁通量始終為零,故不能產(chǎn)生感應(yīng)電流,A、B、C錯(cuò)誤;選項(xiàng)D中,線圈繞OO軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90,AB與線圈平面平行,線圈中的磁通量增加abcda,D 正確。
40、且磁感線垂直向里穿過(guò)線圈,根據(jù)楞次定律可判斷感應(yīng)電流方向?yàn)? .如圖,圓環(huán)形導(dǎo)體線圈 a平放在水平桌面上,在a的正上方固定一豎直螺線管 b,二者軸線重合,螺線管與電源和滑動(dòng)變阻器連接成如圖所示的電路。若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向下滑動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是A.線圈a中將產(chǎn)生俯視順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流8 .穿過(guò)線圈a的磁通量變小C.線圈a有擴(kuò)張的趨勢(shì)D.線圈a對(duì)水平桌面的壓力Fn將增大解析:選D 若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向下滑動(dòng),螺線管中電流增大,由安培定則知穿過(guò)線圈a的磁場(chǎng)方向向下且增強(qiáng),所以磁通量增大,故B錯(cuò)誤。由楞次定律知線圈 a產(chǎn)生俯視逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,故A錯(cuò)誤。從面積變化角度看 “增縮減擴(kuò)”
41、,所以面積應(yīng)減小,即線圈a有收縮的趨勢(shì),故C錯(cuò)誤。為了阻礙磁通量的增大,a有遠(yuǎn)離螺線管b的趨勢(shì),知線圈a對(duì)水平 桌面的壓力F n將增大,故D正確。8 .(2019株洲*II擬)如圖所示,在一根豎直放置的銅管的正上方某處從靜止開(kāi)早強(qiáng)磁體始釋放一個(gè)強(qiáng)磁體,在強(qiáng)磁體沿著銅管中心軸線穿過(guò)銅管的整個(gè)過(guò)程中,不計(jì)空田銅管氣阻力,那么()上干A.由于銅是非磁性材料,故強(qiáng)磁體運(yùn)動(dòng)的加速度始終等于重力加速度B.由于銅是金屬材料,能夠被磁化,使得強(qiáng)磁體進(jìn)入銅管時(shí)加速度大于重力加速度,離開(kāi)銅管時(shí)加速度小于重力加速度C.由于銅是金屬材料,在強(qiáng)磁體穿過(guò)銅管的整個(gè)過(guò)程中,銅管中都有感應(yīng)電流,加速度始終小于重力加速度D.由
42、于銅是金屬材料,銅管可視為閉合回路,強(qiáng)磁體進(jìn)入和離開(kāi)銅管時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流,在進(jìn)入和離開(kāi)銅管時(shí)加速度都小于重力加速度,但在銅管內(nèi)部時(shí)加速度等于重力加速度解析:選C 銅是非磁性材料,不能夠被磁化,B錯(cuò)誤;銅是金屬材料,在強(qiáng)磁體穿過(guò)銅管 的整個(gè)過(guò)程中,銅管始終切割磁感線,銅管中都有感應(yīng)電流,強(qiáng)磁體受到向上的磁場(chǎng)力,加速度始終小于重力加速度,C正確,A、D錯(cuò)誤。鐵芯9 .(2019北京通州區(qū)一模)如圖所示為“跳環(huán)實(shí)驗(yàn)”的實(shí)驗(yàn)裝置,將 套環(huán) 管一歧一個(gè)帶較長(zhǎng)鐵芯的線圈L、開(kāi)關(guān)S和直流電源用導(dǎo)線連接起來(lái)后,將一金 /屋一工聶屬套環(huán)置于線圈L上,且使鐵芯穿過(guò)套環(huán),閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間,套環(huán)立刻沿電鐵芯豎直跳起一定
43、高度,待電路穩(wěn)定又落下來(lái)。某同學(xué)由此實(shí)驗(yàn)受到啟發(fā),設(shè)想在此實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn),使套環(huán)跳起后不落下來(lái),懸在線圈正上方,成為一個(gè)“磁懸浮環(huán)”,下列哪種方案可能實(shí)現(xiàn)他的設(shè)想()A.增大直流電源的電壓B.選用匝數(shù)更多的線圈C.把直流電源換成交流電源D.選用質(zhì)量較小的金屬套環(huán)解析:選C 增大直流電源的電壓,在套環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流更大,跳起更高,但還會(huì)掉下 來(lái),故A錯(cuò)誤。選用匝數(shù)更多的線圈,在套環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流更大 ,跳起更高,但還會(huì)掉下來(lái)故B錯(cuò)誤。把直流電源換成交流電源,則在線圈中始終有感應(yīng)電流產(chǎn)生 ,則套環(huán)總受安培力作用,這樣可以使套環(huán)跳起后不落下來(lái) ,懸在線圈正上方,成為一個(gè)“磁懸浮環(huán)”,選項(xiàng)C
44、正確。選用質(zhì)量較小的金屬套環(huán),同樣在套環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流,只是跳起更高,但還會(huì)掉下來(lái),故D 錯(cuò)誤。10.(多選)(2020山東濰坊模擬)如圖1,螺線管內(nèi)有平行于軸線的外加磁場(chǎng),以圖中箭頭所示方向?yàn)槠湔较颉B菥€管與導(dǎo)線框abcd相連,導(dǎo)線框內(nèi)有一閉合小金屬圓環(huán),圓環(huán)與導(dǎo)線框在同一平面內(nèi)。當(dāng)螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間按圖2所示規(guī)律變化時(shí)()圖】mA.在0ti時(shí)間內(nèi),環(huán)有收縮趨勢(shì)B.在tit2時(shí)間內(nèi),環(huán)有擴(kuò)張趨勢(shì)C.在tit2時(shí)間內(nèi),環(huán)內(nèi)有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流D.在t2t3時(shí)間內(nèi),環(huán)內(nèi)有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流解析:選BC 在0ti時(shí)間內(nèi),B均勻增加,則在線圈中產(chǎn)生恒定不變的感生電動(dòng)勢(shì),則在導(dǎo)線框d
45、cba中形成穩(wěn)定的電流,則此時(shí)環(huán)中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生,環(huán)也沒(méi)有收縮趨勢(shì),選項(xiàng)A錯(cuò)誤; 在tit2時(shí)間內(nèi),B的變化率逐漸減小,則螺線管中的感應(yīng)電流方向?yàn)閺南碌缴锨抑饾u減小,在導(dǎo)線框abcd中的磁通量為向外減小,穿過(guò)環(huán)的磁通量向外減小,根據(jù)楞次定律可知,環(huán)內(nèi)有逆 時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,且有擴(kuò)張趨勢(shì),選項(xiàng)B、C正確;在t2t3時(shí)間內(nèi),B的方向向下,且B的 變化率逐漸減小,則螺線管中的感應(yīng)電流方向?yàn)閺纳系较虑抑饾u減小,在導(dǎo)線框abcd中的磁通量為向里減小,穿過(guò)環(huán)的磁通量向里減小,根據(jù)楞次定律可知,環(huán)內(nèi)有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。B級(jí)增分題目練通抓牢11.(2019玉林*II擬)如圖所示為感應(yīng)式發(fā)電機(jī)
46、,a、b、c、d是空間四個(gè)可用電刷與銅盤(pán)邊緣接觸的點(diǎn),Oi、O2是銅盤(pán)軸線導(dǎo)線的接線端,M、N是電流表的接線端?,F(xiàn)在將銅盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)能觀察到感應(yīng)電流的是()A.將電流表的接線端B.將電流表的接線端C.將電流表的接線端D.將電流表的接線端M、N分別連接c、d位置M、N分別連接a、c位置M、N分別連接Oi、a位置M、N分別連接Oi、O2位置解析:選B 當(dāng)銅盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),其切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),此時(shí)銅盤(pán)相當(dāng)于電源,銅盤(pán)邊 緣和中心相當(dāng)于電源的兩個(gè)極,則要想觀察到感應(yīng)電流,M、N應(yīng)分別連接電源的兩個(gè)極即可故可知只有B項(xiàng)正確。12 .如圖所示,質(zhì)量為m的銅質(zhì)小閉合線圈靜置于粗糙水平桌面上。當(dāng)一個(gè)豎直放置的條形
47、磁鐵貼近線圈,沿線圈中線由左至右從線圈正上,方等高、勻速經(jīng)過(guò)時(shí),線圈始終保持不動(dòng)。則關(guān)于線圈在此過(guò)程中受到.的支持力Fn和摩擦力Ff的情況,以下判斷正確的是()左 且二才 ,A. Fn先大于 mg,后小于 mgB.Fn 一直大于mgC.Ff先向左,后向右D.線圈中的電流方向始終不變解析:選A 當(dāng)磁鐵靠近線圈時(shí),穿過(guò)線圈的磁通量增加,線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,線圈受到 磁鐵的安培力作用,根據(jù)楞次定律可知,線圈受到的安培力斜向右下方,則線圈對(duì)桌面的壓力 增大,即Fn大于mg,線圈相對(duì)桌面有向右運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),受到桌面向左的靜摩擦力。 當(dāng)磁鐵遠(yuǎn)離線圈時(shí),穿過(guò)線圈的磁通量減小,同理,根據(jù)楞次定律可知,線圈受到的安
48、培力斜向右上方,則線圈對(duì)桌面的壓力減小,即Fn小于mg,線圈相對(duì)桌面有向右運(yùn)動(dòng)趨勢(shì) ,受到桌面向左的靜摩擦力。綜上可知,F(xiàn)n先大于mg,后小于mg,Ff始終向左,故選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤,A正確。當(dāng)磁鐵靠近線圈 時(shí),穿過(guò)線圈向下的磁通量增加 ,線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流從上向下看是逆時(shí)針?lè)较?;?dāng)磁鐵遠(yuǎn)離 線圈時(shí),穿過(guò)線圈向下的磁通量減小,線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流從上向下看是順時(shí)針?lè)较颍蔬x項(xiàng)D錯(cuò)誤。13 .如圖所示,一個(gè)閉合三角形導(dǎo)線框位于豎直平面內(nèi),其下方固定一.根與線框所在的豎直平面平行且很靠近(但不重疊)的水平直導(dǎo)線,導(dǎo)線中 / ;通以圖示方向的恒定電流。線框從實(shí)線位置由靜止釋放,在其后的運(yùn)動(dòng)過(guò) -f程中()
49、A.線框中的磁通量為零時(shí)其感應(yīng)電流也為零B.線框中感應(yīng)電流方向?yàn)橄软槙r(shí)針后逆時(shí)針C.線框受到安培力的合力方向豎直向上D.線框減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為電能解析:選C 根據(jù)安培定則,通電直導(dǎo)線的磁場(chǎng)在上方向外,下方向里;離導(dǎo)線近的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度大,離導(dǎo)線遠(yuǎn)的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度小。線框從上向下靠近導(dǎo)線的過(guò)程,向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度增加,根據(jù)楞次定律,線框中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏?;穿越?dǎo)線時(shí),上方向外的磁場(chǎng)和下方向里的磁場(chǎng)疊加,先是向外的磁通量減小,之后變成向里的磁通量,并逐漸增大,直至最大;根據(jù) 楞次定律,線框中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻碾娏?。向里的磁通量變成最大后,繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng),向里的磁通量又逐漸減小,這時(shí)的電流的方向
50、又變成了順時(shí)針;由上分析,穿越導(dǎo)線時(shí),上方向外的磁場(chǎng)和下方向里的磁場(chǎng)疊加,先是向外的磁通量減小,一直減小到 0,之后變成向里的磁通量,并逐 漸增大,這一過(guò)程是連續(xù)的,始終有感應(yīng)電流存在,故A、B錯(cuò)誤。根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流始終阻礙線框相對(duì)磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng),故受安培力的方向始終向上,不是0,故C正確。根據(jù)能量守恒定律,還產(chǎn)生電能,從而轉(zhuǎn)化g,線框從實(shí)線位置由靜止釋放過(guò)程中,減小的重力勢(shì)能,除增加其動(dòng)能外 為熱量,故D錯(cuò)誤。14.(2019湖南六校聯(lián)考)如圖所示,在一固定水平放置的閉合導(dǎo)體圓環(huán)正上方,有一條形磁鐵從靜止開(kāi)始下落 ,下落過(guò)程中始終保持豎直方向 起始高度為h,最后落在水平地面上。若不計(jì)空氣阻
51、力,重力加速度取下列說(shuō)法中正確的是()A.磁鐵下落的整個(gè)過(guò)程中,圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向始終為順時(shí)針?lè)较颍ǜ┮晥A環(huán))B.磁鐵在整個(gè)下落過(guò)程中,圓環(huán)受到它的作用力總是豎直向下的C.磁鐵在整個(gè)下落過(guò)程中,它的機(jī)械能不變D.磁鐵落地時(shí)的速率一定等于匹h,在磁鐵靠近圓環(huán)解析:選B 由題圖可知,在磁鐵下落過(guò)程中,穿過(guò)圓環(huán)的磁場(chǎng)方向向下時(shí),穿過(guò)圓環(huán)的磁通量變大,在磁鐵遠(yuǎn)離圓環(huán)時(shí)穿過(guò)圓環(huán)的磁通量減小,由楞次定律可知,從上向下看,圓環(huán)中的感應(yīng)電流先沿逆時(shí)針?lè)较?,后沿順時(shí)針?lè)较颍蔬x項(xiàng)A錯(cuò)誤;由楞次定律可知,感應(yīng)電流總是阻礙磁鐵與圓環(huán)間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),在磁鐵靠近圓環(huán)的過(guò)程中為阻礙磁鐵的靠近,圓環(huán)對(duì)磁鐵的作用力豎直向上
52、 ,在磁鐵穿過(guò)圓環(huán)遠(yuǎn)離圓環(huán)的過(guò)程中 ,為阻礙磁鐵的遠(yuǎn)離,圓 環(huán)對(duì)磁鐵的作用力豎直向上 ,則在整個(gè)過(guò)程中,圓環(huán)對(duì)磁鐵的作用力始終豎直向上,根據(jù)牛頓第三定律可知圓環(huán)受到磁鐵的作用力總是豎直向下,故選項(xiàng)B正確;在磁鐵下落過(guò)程中,圓環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流,圓環(huán)中有電能產(chǎn)生,磁鐵在整個(gè)下落過(guò)程中,磁鐵的機(jī)械能車(chē)t化為電能,由能量守恒定律可知,磁鐵的機(jī)械能減少,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;磁鐵做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí) ,則有v2=2gh, 磁鐵落地時(shí)的速度 v =4麗,由于磁鐵下落時(shí)能量有損失,磁鐵落地速度小于 1,故選項(xiàng)D 錯(cuò)誤。第2節(jié) 法拉第電磁感應(yīng)定律自感 渦流著眼“四層”,至摩登勤222清單記不通一、法拉第電磁感應(yīng)定律1 .
53、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(1)概念:在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)。(2)產(chǎn)生條件:穿過(guò)回路的磁通量發(fā)生改變,與電路是否閉合無(wú)U(3)方向判斷:感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向用楞次定律或右手定則判斷。注12 .法拉第電磁感應(yīng)定律(1)內(nèi)容:閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比。注2A(2)公式:E = nW7,其中n為線圈匝數(shù)。注33 .導(dǎo)體切割磁感線的情形(1)垂直切割:E = Blv。(2)傾斜切割:E = Blvsin_0_淇中。為v與B的夾角。 1 ,(3)旋轉(zhuǎn)切割(以一端為軸):E = 2Bl23。注4二、自感和渦流1 .自感現(xiàn)象由于通過(guò)導(dǎo)體自身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。2 .自感電動(dòng)勢(shì)(1)定義:在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。A I(2)表達(dá)式:E = L不p(3)自感系數(shù)L:與線圈的大小、形狀、圈數(shù)以及是否有鐵芯等因素有關(guān),單位為亨利(H)。3 .渦流當(dāng)線圈中的電流發(fā)生變化時(shí),在它附近的導(dǎo)體中產(chǎn)生的像水中的旋渦一樣的感應(yīng)電流?!咀⒔忉屢伞?注1感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向與電源電動(dòng)勢(shì)的方
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