§91電磁感應(yīng)電流條件楞次定律

1、PAGE PAGE 59.1 電磁感應(yīng)電流條件 楞次定律【考點(diǎn)透視】?jī)?nèi)容要求電磁感應(yīng)現(xiàn)象I感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件【知識(shí)網(wǎng)絡(luò)】1. 電磁感應(yīng)現(xiàn)象（1）電磁感應(yīng)現(xiàn)象：利用磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或感應(yīng)電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象。（2）產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件（產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件有兩種說法）閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)內(nèi)做切割磁感線運(yùn)動(dòng)穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化 說明：如果電路不閉合，那么只產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)而不產(chǎn)生感應(yīng)電流；如果電路閉合，則既產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)又產(chǎn)生感應(yīng)電流上述第二種說法反映了電磁感應(yīng)的本質(zhì)，更具一般性，因而感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件可概括為第二種說法2楞次定律(1)判斷感應(yīng)電流方向的兩種方法：用楞次定律或右手定

2、則當(dāng)閉合回路中磁通量發(fā)生變化時(shí)，用楞次定律判斷；當(dāng)閉合回路中一部分導(dǎo)體作切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，一般用右手定則比較簡(jiǎn)便(2)楞次定律內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化定律中的“阻礙”不是阻止。阻礙磁通量的變化是指：當(dāng)磁通量增加時(shí)，阻礙增加(感應(yīng)電流的磁場(chǎng)和原磁場(chǎng)方向相反，起抵消作用)；當(dāng)磁通量減少時(shí)，阻礙減少(感應(yīng)電流的磁場(chǎng)和原磁場(chǎng)方向一致，起補(bǔ)償作用)。簡(jiǎn)稱“增反減同”右手定則是楞次定律的一種特殊情形。(3)應(yīng)用楞次定律的基本程序：明確閉合回路中引起感應(yīng)電流的原磁場(chǎng)方向；確定原磁場(chǎng)穿過閉合回路中的磁通量如何變化(是增大還是減小)；根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向（“增反減同

3、”）利用安培定則確定感應(yīng)電流方向3. 楞次定律的推廣含義楞次定律的廣義表述：感應(yīng)電流的“效果”總是阻礙引起感應(yīng)電流的“原因”這里所指的“原因”，既可以是磁通量的變化，也可以是引起磁通量變化的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或回路的形變；這里所指的“效果”，既可以是感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)，也可以是因感應(yīng)電流出現(xiàn)而引起的機(jī)械作用在許多情況下，用楞次定律的廣義表述分析解題比用楞次定律本身直接解題更為簡(jiǎn)明(2)楞次定律中的“阻礙”含義可推廣為下列三種表達(dá)方式：阻礙原磁通的變化（“增反減同”）阻礙導(dǎo)體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)（“來(lái)拒去留”）阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象)4電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化 電磁感應(yīng)現(xiàn)象滿足能量守恒，感應(yīng)電流做功消耗的電能

4、，是由其他形式的能轉(zhuǎn)化而來(lái)的，或者是電能的轉(zhuǎn)移?！镜湫屠}】 vv VNSV（A） （B） （C）（D） （E） （F） 例1下圖所示的運(yùn)動(dòng)能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（ ）NcSabd例2如圖所示，一水平放置的矩形線圈abcd，在細(xì)長(zhǎng)的磁鐵的N極附近豎直下落，保持bc邊在紙外，ad邊在紙內(nèi)，由圖中的位置經(jīng)過位置到位置，這三個(gè)位置都靠得很近，在這個(gè)過程中，線圈中感應(yīng)電流（ ）A沿abcd流動(dòng)B沿dcba流動(dòng)C由到是沿abcd流動(dòng)，由到是沿dcba流動(dòng)D由到是沿dcba流動(dòng)，由到是沿abcd流動(dòng)c a d bL2 L1例3如圖所示裝置中，cd桿原來(lái)靜止。當(dāng)ab 桿做如下那些運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿將向右移動(dòng)？（ ）

5、A.向右勻速運(yùn)動(dòng)B.向右加速運(yùn)動(dòng)C.向左加速運(yùn)動(dòng) D.向左減速運(yùn)動(dòng)例4O1 aO2 b如圖所示，在條形磁鐵從圖示位置繞O1O2軸轉(zhuǎn)動(dòng)90的過程中，放在導(dǎo)軌右端附近的金屬棒ab將如何移動(dòng)？例5如圖所示，用一根長(zhǎng)為L(zhǎng)質(zhì)量不計(jì)的細(xì)桿與一個(gè)上弧長(zhǎng)為l0、下弧長(zhǎng)為d0的金屬線框的中點(diǎn)聯(lián)結(jié)并懸掛于O點(diǎn)，懸點(diǎn)正下方存在一個(gè)上弧長(zhǎng)為2l0、下弧長(zhǎng)為2d0的方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且d0L先將線框拉開到如圖所示位置，松手后讓線框進(jìn)入磁場(chǎng)，忽略空氣阻力和摩擦。下列說法正確的是A金屬線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)锽金屬線框離開磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)镃金屬線框dc邊進(jìn)入磁場(chǎng)與ab邊離開磁場(chǎng)的速度大小總是相等D金屬

6、線框最終將在磁場(chǎng)內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)【自我檢測(cè)】1在無(wú)限長(zhǎng)直線電流的磁場(chǎng)中，有一閉合的金屬線框abcd，線框平面與直導(dǎo)線ef在同一平面內(nèi)，如圖所示，當(dāng)線框做下列哪種運(yùn)動(dòng)時(shí)，線框中能產(chǎn)生感應(yīng)電流 ( )A水平向左平動(dòng) B豎直向下平動(dòng) C垂直紙面向外平動(dòng) D繞bc邊轉(zhuǎn)動(dòng) MNIIOO/abcd2如圖所示，在兩根平行長(zhǎng)直導(dǎo)線M、N中，通以同方向、同強(qiáng)度的電流，導(dǎo)線框abcd和兩導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，線框沿著與兩導(dǎo)線垂直的方向，自右向左在兩導(dǎo)線間勻速移動(dòng)，在移動(dòng)過程中，線框中感應(yīng)電流的方向是 。abcdMNIIOO/ASBC3如圖所示，通電螺線管與電源相連，與螺線管同一軸線上套有三個(gè)輕質(zhì)閉合鋁環(huán)，B在螺絲管中央，

7、A、C位置如圖所示，當(dāng)S團(tuán)合時(shí)(本題忽略三環(huán)中感應(yīng)電流之間相互作用力)AA向左、C向右運(yùn)動(dòng)，B不動(dòng)BA向右、C向左運(yùn)動(dòng)，B不動(dòng)CA、B、C都向左運(yùn)動(dòng)DA、B、C都向右運(yùn)動(dòng)4如圖所示的電路，兩電池完全相同，當(dāng)電鍵S從位置1撥到位置2的過程中，電流計(jì)中的電流方向?yàn)椋?）ABAB先AB，再BAC先BA，再ABD電流計(jì)中無(wú)電流通過【課后練習(xí)】9.1 電磁感應(yīng)電流條件 楞次定律1下面過程中一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（ ）A導(dǎo)體和磁場(chǎng)做相對(duì)運(yùn)動(dòng)B導(dǎo)體的一部分在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)C閉合導(dǎo)體靜止不動(dòng)，磁場(chǎng)相對(duì)導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)D閉合導(dǎo)體內(nèi)磁通量發(fā)生變化2在閉合鐵芯上繞有一組線圈，線圈與滑動(dòng)變阻器、電池構(gòu)成電路，假定線圈

8、產(chǎn)生的磁感線全部集中在鐵芯內(nèi).a、b、c三個(gè)閉合金屬圓環(huán)，位置如圖所示.當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭左右滑動(dòng)時(shí)，能產(chǎn)生感應(yīng)電流的圓環(huán)是（ ）Aa、b兩環(huán) Bb、c兩環(huán)Ca、c兩環(huán) Da、b、c三環(huán)3圖中MN、GH為平行導(dǎo)軌，AB、CD為跨在導(dǎo)軌上的兩根橫桿，導(dǎo)軌和橫桿均為導(dǎo)體，有勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在平面，方向如圖。用I表示回路中的電流（ ）A當(dāng)AB不動(dòng)而CD向右滑動(dòng)時(shí)，I0且沿順時(shí)針方向B當(dāng)AB向左、CD向右滑動(dòng)且速度大小相等時(shí)，I=0C當(dāng)AB、CD都向右滑動(dòng)且速度大小相等時(shí)，I=0D當(dāng)AB、CD都向右滑動(dòng)，且AB速度大于CD時(shí)，I0且沿逆時(shí)針方向 NSRCab4電阻R、電容C與一線圈連成閉合電路，

9、條形磁鐵靜止于線圈的正上方，N極朝下，如圖所示.現(xiàn)使磁鐵開始下落，在N極接近線圈上端的過程中，流過R的電流方向和電容器極板的帶電情況是 A、從a到b，上極板帶正電 B、從a到b，下極板帶正電 C、從b到a，上極板帶正電 D、從b到a，下極板帶正電 COA ab5如圖所示，AOC是光滑的直角金屬導(dǎo)軌，AO沿豎直方向，OC沿水平方向，ab是一根金屬直棒。它從靜止開始在重力作用下運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中b端始終在OC上，a端始終在AO上，直到ab完全落在OC上。整個(gè)裝置放在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，則ab棒在運(yùn)動(dòng)過程中（）A感應(yīng)電流方向始終是baB感應(yīng)電流方向先是ba，后變?yōu)閍bC所受磁場(chǎng)力方向與

10、ab垂直，如圖中箭頭所示方向D所受磁場(chǎng)力方向與ab垂直，開始如圖中箭頭所示方向，后來(lái)變?yōu)榉捶较?如圖甲所示,兩個(gè)閉合圓形線圈A、B的圓心重合,放在同一水平面內(nèi),線圈B中通以如圖乙所示的交變電流,設(shè)t=0時(shí)電流沿逆時(shí)針方向(圖中箭頭所示).對(duì)于線圈A,在t1t2時(shí)間內(nèi),下列說法中正確的是（ ）A.有順時(shí)針方向的電流,且有擴(kuò)張的趨勢(shì)B.有順時(shí)針方向的電流,且有收縮的趨勢(shì)C.有逆時(shí)針方向的電流,且有擴(kuò)張的趨勢(shì)D.有逆時(shí)針方向的電流,且有收縮的趨勢(shì) 7兩圓環(huán)A、B置于同一水平面上，其中A為均勻帶電絕緣環(huán)，B為導(dǎo)體環(huán)當(dāng)A以如圖所示的方向繞中心轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度發(fā)生變化時(shí)，B中產(chǎn)生如圖所示方向的感應(yīng)電流，則（）

11、AA可能帶正電且轉(zhuǎn)速減小BA可能帶正電且轉(zhuǎn)速增大CA可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速減小DA可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速增大8如圖所示，閉合小金屬環(huán)從高h(yuǎn)的光滑曲面上端無(wú)初速滾下，又沿曲面的另一側(cè)上升，水平方向的磁場(chǎng)與光滑曲面垂直，則（）A若是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)在左側(cè)滾上的高度小于hB若是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)在左側(cè)滾上的高度等于hC若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)在左側(cè)滾上的高度小于hD若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)在左側(cè)滾上的高度等于h9 如圖所示，“U”形金屬框架固定在水平面上，金屬桿ab與框架間無(wú)摩擦整個(gè)裝置處于豎直方向的磁場(chǎng)中若因磁場(chǎng)的變化，使桿ab向右運(yùn)動(dòng)，則磁感應(yīng)強(qiáng)度（） A方向向下并減小 B方向向下并增大 C方向向上并增大 D方向向上并減小102

12、000年底,我國(guó)宣布已研制成功一輛高溫超導(dǎo)磁懸浮高速列車的模型車,該車的速度已達(dá)到每小時(shí)500千米,可載5人.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)B水平地放在磁鐵A上,它就能在磁力作用下懸浮在磁鐵A的上方空中（ ） A在B放入磁場(chǎng)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B在B放入磁場(chǎng)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)電流的方向如圖所示D若A的N極朝上,B中感應(yīng)電流的方向與圖中所示的方向相反 11在水平面上放置兩個(gè)完全相同的帶中心軸的金屬圓盤,它們彼此用導(dǎo)線把中心軸和對(duì)方圓盤的邊緣相連

13、接,組成電路如圖所示.一勻強(qiáng)磁場(chǎng)穿過兩圓盤豎直向上,若不計(jì)一切摩擦,當(dāng)a盤在外力作用下做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),轉(zhuǎn)盤b（ ） A.沿與a盤相同的方向轉(zhuǎn)動(dòng)B.沿與a盤相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)C.轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度一定小于a盤的角速度 D.轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度可能等于a盤的角速度 12在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中，(1)為了能明顯地觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，請(qǐng)?jiān)谌鐖D所示的實(shí)驗(yàn)器材中，選擇必要的器材，在圖中用實(shí)線連接成相應(yīng)的實(shí)物電路圖； (2)將原線圈插入副線圈中，閉合電鍵，副線圈中感生電流與原線圈中電流的繞行方向_(填“相同”或“相反”)；(3)將原線圈拔出時(shí)，副線圈中的感生電流與原線圈中電流的繞行方向_(填“相同”或“相反”)。13如圖所示

14、，電源為直流穩(wěn)壓電源，ab是一個(gè)可繞垂直于紙面的OO軸轉(zhuǎn)動(dòng)的閉合鋁線框，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P自左向右滑動(dòng)時(shí)，線框ab將向什么方向轉(zhuǎn)動(dòng)？14MM和NN分別和左、右兩線圈組成閉合回路，而且這兩根導(dǎo)線可在水平光滑導(dǎo)軌上自由滑動(dòng)，導(dǎo)軌之間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向如圖所示，當(dāng)MM向左勻加速滑動(dòng)時(shí)，NN向什么方向運(yùn)動(dòng)？ 9.1 電磁感應(yīng)電流條件 楞次定律參考答案【典型例題】例1CF（根據(jù)感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件判斷）例2A（先畫出N極附近的磁感線，線圈在位置，磁場(chǎng)方向向上，在位置的磁通量為零，由到向上的磁通減少，感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcd，線圈在位置時(shí)磁場(chǎng)方向向下，由到間下的磁通量增加，感應(yīng)電流方向還是abcd。）例3BD（

15、ab 勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，ab中感應(yīng)電流恒定，L1中磁通量不變，穿過L2的磁通量不變化，L2中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，cd保持靜止；ab向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，L2中的磁通量向上增大，通過cd的電流方向向下，cd向右移動(dòng)，B正確；同理可得C不正確，D正確。）例4無(wú)論條形磁鐵的哪個(gè)極為N極，也無(wú)論是順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)還是逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)動(dòng)90過程中，穿過閉合電路的磁通量總是增大的（條形磁鐵內(nèi)、外的磁感線條數(shù)相同但方向相反，在線框所圍面積內(nèi)的總磁通量和磁鐵內(nèi)部的磁感線方向相同且增大。而該位置閉合電路所圍面積越大，總磁通量越小，所以為阻礙磁通量增大金屬棒ab將向右移動(dòng)。例5D（金屬線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，由于穿過線框的磁通量增加，產(chǎn)生感應(yīng)

16、電流，根據(jù)楞次定律判斷電流的方向?yàn)榻饘倬€框離開磁場(chǎng)時(shí)，由于穿過線框的磁通量減小，產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律判斷電流的方向?yàn)楦鶕?jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律可知，金屬線框的機(jī)械能將逐漸減小，轉(zhuǎn)化為電能，如此往復(fù)擺動(dòng)，最終金屬線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)擺動(dòng)，由于d0L，滿足單擺運(yùn)動(dòng)的條件，所以，最終為往復(fù)運(yùn)動(dòng)）【自我檢測(cè)】1 BCD 2在整個(gè)過程中線框中的感應(yīng)電流方向始終沿dcbad。 3A 4C（電鍵S從位置1撥到位置2的過程中，通過左邊線圈的電流先減小到零、再增加到原來(lái)值，穿過右邊線圈向右的磁通量先增大后減小，由楞次定律和安培定則可得電流計(jì)中的電流方向。）【課后練習(xí)】1D 2A 3C（AB不動(dòng)而CD右滑時(shí)，I0，但方向是逆時(shí)針，故A錯(cuò).AB向左、CD向右滑動(dòng)時(shí)，回路磁通量增加，I0。AB、CD向右等速滑動(dòng)時(shí)，回路磁通量不變，I=0。AB、CD都向右滑但AB速度大于CD速度時(shí)，回路磁通量變化，I0，但方向是順時(shí)針。）4D（由楞次定律可感應(yīng)電流流過R的電流方向從b到a，因則電容器下極板帶正電。）5B 6D（由楞次定律可確定在t1t2時(shí)間內(nèi)A中電流為逆時(shí)針(此時(shí)B中電流為順時(shí)針),異向電流相斥. ）7BC 8BC（若是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則不產(chǎn)生感應(yīng)電流，機(jī)械能守恒；若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)