適用于新高考新教材廣西專版2025屆高考物理一輪總復(fù)習(xí)第11章電磁感應(yīng)第1節(jié)電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律課件

第1節(jié)電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律第十一章【課程標(biāo)準(zhǔn)】

1.收集資料,了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)過程,體會科學(xué)探索中科學(xué)思維和科學(xué)態(tài)度的重要作用。2.通過實驗,探究并了解感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件。探究影響感應(yīng)電流方向的因素,理解楞次定律。3.理解法拉第電磁感應(yīng)定律。通過實驗,了解自感現(xiàn)象和渦流現(xiàn)象。能舉例說明自感現(xiàn)象和渦流現(xiàn)象在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。4.能分析電磁感應(yīng)中的電路、動力學(xué)、能量、動量問題以及生產(chǎn)生活中的應(yīng)用【核心素養(yǎng)】

【試題情境】

【考向預(yù)測】

生活實踐類電磁爐、電子秤、電磁卡、電磁焊接術(shù)、磁電式速度傳感器、真空管道超高速列車、磁懸浮列車、電磁軌道炮、電磁驅(qū)動、電磁阻尼等各種實際應(yīng)用模型學(xué)習(xí)探索類桿軌模型問題,電磁感應(yīng)與動力學(xué)、能量、動量結(jié)合問題,電磁感應(yīng)的圖像問題本章內(nèi)容屬于高考考查的熱點,多為選擇題,又有計算題,考查的具體內(nèi)容主要包括以下幾個方面:①對楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律理解的考查;②結(jié)合新情境的電磁感應(yīng)問題、電磁感應(yīng)的圖像問題;③電磁感應(yīng)與動力學(xué)、能量、電路、動量等相結(jié)合的綜合問題強基礎(chǔ)增分策略一、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

的面積S與B的乘積。

2.公式:Φ=

。

適用條件:

磁場。

3.S為

磁場的有效面積。

4.磁通量是標(biāo)量。

沒有方向,但有正負(fù)垂直BS勻強垂直5.磁通量的意義:(1)磁通量可以理解為穿過某一面積的磁感線的條數(shù)。(2)同一線圈平面,當(dāng)它跟磁場方向垂直時,磁通量

;當(dāng)它跟磁場方向平行時,磁通量為

;當(dāng)正向穿過線圈平面的磁感線條數(shù)和反向穿過線圈平面的磁感線條數(shù)一樣多時,磁通量為

。

易錯辨析

(1)磁通量大小與線圈匝數(shù)有關(guān)。(

)

(2)磁通量是標(biāo)量,但有正負(fù),正負(fù)只表示磁感線從閉合回路的哪個面穿過。(

)最大零零×√應(yīng)用提升1.如圖所示,勻強磁場方向與圓形線圈平面垂直,b線圈的面積是a線圈面積的2倍,穿過a線圈的磁通量為Φ,則穿過b線圈的磁通量為(

)A.0 B.ΦΦ

D.2Φ答案

B解析

由Φ=BS知Φb=Φa=Φ,選項B正確。

二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象當(dāng)穿過閉合電路的磁通量

時,電路中產(chǎn)生

的現(xiàn)象。

2.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件(1)條件:穿過閉合電路的磁通量

。

(2)特例:閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場內(nèi)做

運動。

3.能量轉(zhuǎn)化發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時,機械能或其他形式的能轉(zhuǎn)化為

。

發(fā)生變化感應(yīng)電流發(fā)生變化切割磁感線電能三、感應(yīng)電流方向的判定

阻礙磁通量運動方向切割易錯辨析

(3)穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,電路中不一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生。(

)(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。(

)(5)當(dāng)導(dǎo)體切割磁感線時,一定產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。(

)(6)感應(yīng)電流的磁場總是與原磁場方向相反。(

)(7)楞次定律和右手定則都可以判斷感應(yīng)電流的方向,二者沒什么區(qū)別。(

)(8)感應(yīng)電流的磁場一定阻止引起感應(yīng)電流的磁場的磁通量的變化。(

)×√√×××應(yīng)用提升2.(多選)(人教版教材選擇性必修第二冊P29習(xí)題改編)如圖所示,一輕質(zhì)絕緣橫桿兩側(cè)各固定一鋁環(huán),橫桿可繞中心點自由轉(zhuǎn)動。拿一條形磁體插向A環(huán),后又取出插向B環(huán),看到的現(xiàn)象及現(xiàn)象分析正確的是(

)A.磁體插向A環(huán),橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動B.磁體插向B環(huán),橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動C.磁體插向B環(huán),B環(huán)中不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流D.磁體插向A環(huán),A環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流答案

AD解析

B環(huán)不閉合,磁體插向B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B、C錯誤;A環(huán)閉合,磁體插向A環(huán)時,環(huán)內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流,環(huán)受到磁場的作用,橫桿轉(zhuǎn)動,故A、D正確。3.(人教版教材選擇性必修第二冊P27例題改編)如圖所示,在通有電流I的長直導(dǎo)線附近有一個矩形線圈ABCD,線圈與導(dǎo)線始終在同一個平面內(nèi)。線圈在導(dǎo)線的一側(cè),垂直于導(dǎo)線左右平移時,其中產(chǎn)生了A→B→C→D→A方向的電流。已知距離載流直導(dǎo)線較近的位置磁場較強。請判斷:線圈在向哪個方向移動?如果通電導(dǎo)線電流減小,線圈將向哪個方向運動?如果矩形線圈周長不變,由矩形突然變成圓形,在這過程中,線圈中有無感應(yīng)電流?答案

向左

向左

有解析

選擇矩形線圈為研究對象,畫出通電直導(dǎo)線一側(cè)的磁感線分布圖如圖,磁感線方向垂直于紙面向里,用“×”表示。已知矩形線圈中感應(yīng)電流的方向是A→B→C→D→A,根據(jù)右手螺旋定則,感應(yīng)電流的磁場方向是垂直于紙面向外的(即指向讀者的,用矩形中心的圓點“·”表示)。根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的磁場應(yīng)該是阻礙穿過線圈的磁通量變化的?，F(xiàn)在已經(jīng)判明感應(yīng)電流的磁場垂直于紙面向外指向讀者,跟原來磁場的方向相反。因此線圈移動時通過它的磁通量一定是在增大。這說明線圈在向左移動。如果通電導(dǎo)線電流減小,穿過線圈的磁通量將減小,根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的磁場將阻礙其減小,線圈將向左運動。由矩形突然變成圓形,穿過線圈的磁通量發(fā)生變化,在這過程中,線圈中有感應(yīng)電流。

旁欄邊角

人教版教材選擇性必修第二冊P28閱讀“科學(xué)方法”——歸納推理楞次定律中“阻礙”的含義可以歸納為: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)容阻礙原磁通量變化——“增反減同”阻礙相對運動——“來拒去留”使回路面積有擴大或縮小的趨勢——“增縮減擴”阻礙原電流的變化——“增反減同”請體會下列小題:1.(多選)如圖甲所示,圓形線圈P靜止在水平桌面上,其正上方固定一螺線管Q,P和Q共軸,Q中的電流i隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示,取圖甲中電流方向為正方向,P所受的重力為G,桌面對P的支持力為FN,則(

)A.在0~t1時間內(nèi),FN>G,P有收縮的趨勢B.在t1~t2時間內(nèi),FN=G,穿過P的磁通量不變C.在t2~t4時間內(nèi),線圈所受安培力方向不變D.在t3時刻,FN>G,P有收縮的趨勢答案

AB解析

在0~t1時間內(nèi),螺線管中電流增大時,其形成的磁場不斷增強,因此線圈P中的磁通量增大,根據(jù)楞次定律可知線圈P將阻礙其磁通量的增大,故線圈有遠離和收縮的趨勢,即FN>G,P有收縮的趨勢,A項正確;在t1~t2時間內(nèi),螺線管中電流不變時,其形成磁場不變,線圈P中的磁通量不變,因此線圈P中無感應(yīng)電流產(chǎn)生,則在t2~t3時間內(nèi),FN=G,B項正確;在t2~t4時間內(nèi),穿過線圈的磁通量先減小后增大,根據(jù)楞次定律可知,為阻礙磁通量的變化,線圈所受安培力先向上后向下,C項錯誤;t3時刻,螺線管Q中電流為0,但P中磁通量變化,此時P中有感應(yīng)電流,但二者無相互作用力,故t3時刻FN=G,此時P沒有收縮的趨勢,D項錯誤。規(guī)律總結(jié)

互感現(xiàn)象中,由于產(chǎn)生感應(yīng)電流而受安培力的方向、線圈的運動(趨勢)的判斷可以利用楞次定律中“阻礙”的含義去判斷。2.(2022黑龍江哈爾濱期末)如圖所示,用輕繩將一條形磁體豎直懸掛于O點,在其正下方的水平絕緣桌面上放置一銅質(zhì)圓環(huán)?，F(xiàn)將磁體從A處由靜止釋放,經(jīng)過最低處B,再擺到左側(cè)最高處C,圓環(huán)始終保持靜止,則(

)A.A、C兩點處在同一水平高度B.從A到B的過程中,圓環(huán)對桌面壓力大于圓環(huán)重力C.從A到B的過程中,圓環(huán)受到的摩擦力方向水平向左D.從B到C的過程中,圓環(huán)受到的摩擦力方向水平向左答案

B

解析

磁體運動過程使圓環(huán)產(chǎn)生了感應(yīng)電流而發(fā)熱,損失了部分重力勢能,故A到C過程圓環(huán)不能回到與A相同高度即A、C兩點不在同一水平高度,故A錯誤;設(shè)桌面給圓環(huán)的支持力為F,根據(jù)受力平衡得F=mg+F安,F安為圓環(huán)受到的安培力總和,根據(jù)牛頓第三定律可知,圓環(huán)給桌面的壓力大小與F相等且大于重力,故B正確;A到B過程圓環(huán)為了阻礙磁通量增加而受到的安培力驅(qū)使圓環(huán)遠離磁體,有向左的運動趨勢,B到C過程,圓環(huán)為了阻礙磁通量減小而有向左的運動趨勢,兩個過程的運動趨勢相同,受到的摩擦力均向右,故C、D錯誤。增素能精準(zhǔn)突破考點一電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解及判斷[自主探究]常見的產(chǎn)生感應(yīng)電流的三種情況

【對點演練】1.(2023黑龍江哈爾濱三模)圖甲是電動公交車無線充電裝置,供電線圈設(shè)置在充電站內(nèi),受電線圈和電池系統(tǒng)置于車內(nèi)。供電線路與220V交流電源相連,將受電線圈靠近供電線圈,不需要導(dǎo)線連接,蓄電池便可以充電(如圖乙所示),下列說法正確的是(

)A.供電線圈和受電線圈無導(dǎo)線連接,所以傳輸能量時沒有損失B.用塑料薄膜將供電線圈包裹起來之后,仍能為蓄電池充電C.無線充電的原理是利用供電線圈發(fā)射電磁波傳輸能量D.充電時,供電線圈的磁場對受電線圈中的電子施加磁場力的作用,驅(qū)使電子運動B解析

供電線圈和受電線圈是利用互感傳輸能量的,并不是發(fā)射電磁波,由于線圈存在電阻、傳輸過程有漏磁等情況,因此傳輸能量時有損失,故A、C錯誤。磁場能穿過塑料,因此用塑料薄膜將供電線圈包裹起來之后,仍能為蓄電池充電,故B正確。充電時,供電線圈產(chǎn)生了變化的磁場,變化的磁場穿過受電線圈,會引起受電線圈磁通量變化,進而產(chǎn)生感應(yīng)電流,故D錯誤。2.(多選)(2022廣東卷)如圖所示,水平地面(xOy平面)下有一根平行于y軸且通有恒定電流I的長直導(dǎo)線。P、M和N為地面上的三點,P點位于導(dǎo)線正上方,MN平行于y軸,PN平行于x軸。一閉合的圓形金屬線圈,圓心在P點,可沿不同方向以相同的速率做勻速直線運動,運動過程中線圈平面始終與地面平行。下列說法正確的有(

)A.N點與M點的磁感應(yīng)強度大小相等,方向相同B.線圈沿PN方向運動時,穿過線圈的磁通量不變C.線圈從P點開始豎直向上運動時,線圈中無感應(yīng)電流D.線圈從P點運動到M點產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與從P點運動到N點產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相等AC解析

因為M、N兩點連線與長直導(dǎo)線平行,兩點與長直導(dǎo)線的距離相同,根據(jù)右手螺旋定則可知,通電長直導(dǎo)線在M、N兩點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小相等,方向相同,選項A正確。根據(jù)右手螺旋定則,線圈在P點時,穿進與穿出線圈的磁感線對稱,磁通量為零;在向N點平移的過程中,穿進與穿出線圈的磁感線不再對稱,線圈的磁通量會發(fā)生變化,選項B錯誤。根據(jù)右手螺旋定則,線圈從P點豎直向上運動的過程中,穿進與穿出線圈的磁感線對稱,線圈的磁通量始終為零,沒有發(fā)生變化,線圈中無感應(yīng)電流,選項C正確。從P點運動到M點與從P點運動到N點,線圈的磁通量變化量相同,依題意從P點運動到M點所用時間較長,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知,兩次產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢不相等,選項D錯誤。3.(2022陜西西安模擬)下圖是公路上安裝的一種測速“電子眼”。在“電子眼”前方路面下間隔一段距離埋設(shè)兩個通電線圈,當(dāng)車輛通過線圈上方的道路時,會引起線圈中電流的變化,系統(tǒng)根據(jù)兩次電流變化的時間及線圈之間的距離,對超速車輛進行抓拍。下列判斷正確的是(

)A.汽車經(jīng)過線圈會產(chǎn)生感應(yīng)電流B.汽車速度越大,經(jīng)過線圈時產(chǎn)生的感應(yīng)電流越小C.若線圈出現(xiàn)斷路,汽車經(jīng)過線圈還會產(chǎn)生感應(yīng)電流D.如果某個線圈出現(xiàn)故障,沒有電流,“電子眼”還可以正常工作答案

A

解析

在“電子眼”前方路面下間隔一段距離埋設(shè)的是“通電線圈”,汽車上大部分是金屬,當(dāng)汽車通過線圈時會引起通電線圈的磁通量變化,從而產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,線圈會產(chǎn)生感應(yīng)電流,故A正確;汽車速度越大,經(jīng)過線圈時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大,感應(yīng)電流越大,故B錯誤;若線圈出現(xiàn)斷路,汽車經(jīng)過線圈還會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,不會產(chǎn)生感應(yīng)電流,故C錯誤;如果某個線圈出現(xiàn)故障,沒有電流,就會無法計時起點或終點,“電子眼”不能正常工作,故D錯誤?？键c二楞次定律的理解及應(yīng)用[名師破題]楞次定律中“阻礙”的含義

【典例突破】典例1.如圖,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(

)A.PQRS中沿順時針方向,T中沿逆時針方向B.PQRS中沿順時針方向,T中沿順時針方向C.PQRS中沿逆時針方向,T中沿逆時針方向D.PQRS中沿逆時針方向,T中沿順時針方向?qū)忣}指導(dǎo)

關(guān)鍵詞句獲取信息在方向垂直于紙面向里的勻強磁場中……現(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運動導(dǎo)體切割磁感線,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢金屬桿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)……現(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運動閉合回路PQRS中產(chǎn)生感應(yīng)電流,環(huán)形金屬線框T內(nèi)磁通量發(fā)生變化答案

D解析

金屬桿從靜止開始突然向右運動,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,感應(yīng)電流從無到有,根據(jù)右手定則可知,PQRS中的電流沿逆時針方向;該感應(yīng)電流在金屬線框T中產(chǎn)生的磁通量向外,故穿過金屬線框T向里的磁通量減小,根據(jù)楞次定律,T中感應(yīng)電流沿順時針方向,D正確。素養(yǎng)點撥1.判斷感應(yīng)電流方向的方法(1)楞次定律。(2)右手定則。2.“四步法”判斷感應(yīng)電流方向【對點演練】4.(2022廣東汕頭模擬)如圖所示,兩根長1m的空心鋁管豎直放置,其中乙管有一條豎直的裂縫。某同學(xué)把一塊圓柱形的強磁體先后從甲、乙兩管的上端由靜止放入管口,磁體在管中運動的時間為0.6s或3s,最后都從下端穿出。不計磁體與管壁的摩擦。下列判斷正確的是(

)A.磁體在甲管中運動的時間為0.6sB.磁體在甲管內(nèi)下落的過程中,重力勢能的減少量大于其克服磁場力做的功C.磁體在乙管內(nèi)下落的過程中,乙管中沒有產(chǎn)生感應(yīng)電動勢D.磁體在甲管內(nèi)下落的過程中,所受合外力的沖量為0答案

B

解析

磁體在甲管中運動,使得甲管中產(chǎn)生的渦流較大,對磁體產(chǎn)生阻礙運動的磁場力較大,磁體在乙管中運動,由于乙管有一條豎直的裂縫,沒有阻礙磁體運動的磁場力,磁體在甲管中運動的時間大于磁體在乙管中運動的時間,故磁體在甲管中運動的時間為3

s,故A錯誤;磁體在甲管內(nèi)下落的過程中,磁體的動能增加,合力對磁體做正功,故重力對磁體做的功大于磁體克服磁場力做的功,即重力勢能的減少量大于磁體克服磁場力做的功,故B正確;乙管中有磁通量的變化,故有感應(yīng)電動勢,但是由于乙管有一條豎直的裂縫,因此沒有閉合回路,故無感應(yīng)電流產(chǎn)生,故C錯誤;磁體在甲管中由靜止釋放,故磁體的初動量為零,由楞次定律可知,磁體下落的過程中存在阻礙它運動的力,但不會使磁體減速為零,故末動量不為零,由動量定理可知,合外力的沖量不為0,故D錯誤。5.(2023江西贛州期末)某學(xué)校教室墻上有一扇朝南的平開玻璃窗,窗扇由有機玻璃加矩形金屬邊框構(gòu)成,如圖所示,窗扇一側(cè)由合頁固定在絕緣窗框(圖中未畫出)上,另一側(cè)裝有開窗手柄,某同學(xué)站在室內(nèi)面向窗戶水平推動開窗手柄,將閉合的窗扇向外(南)推開(開角小于90°)的過程中,下列說法正確的是(

)A.穿過矩形窗扇的地磁場的磁通量變大B.穿過矩形窗扇的地磁場的磁通量不變C.從推窗者的角度看,窗扇金屬邊框中的感應(yīng)電流方向是逆時針方向D.從推窗者的角度看,窗扇金屬邊框中的感應(yīng)電流方向是順時針方向C解析

地磁場由南向北,當(dāng)閉合的窗扇向外推開時,穿過窗框的磁通量減小,根據(jù)楞次定律,穿過窗框的磁通量減小時,從推窗者的角度看,產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向為逆時針方向,故A、B、D錯誤,C正確。6.(2023廣東廣州三模)如圖所示,外環(huán)線圈中通有正弦式交變電流,它產(chǎn)生的磁場會與所遇的金屬物發(fā)生作用,導(dǎo)致金屬物自身也會產(chǎn)生微弱的電流,來自金屬物的磁場進入內(nèi)環(huán)線圈被接收到后,檢測器會發(fā)出報警聲。若外環(huán)線圈某時刻產(chǎn)生向下且增強的磁場,則下列說法正確的是(

)A.此時金屬物產(chǎn)生的感應(yīng)磁場的方向豎直向下B.此時金屬物中的渦流從上往下看是沿順時針方向C.金屬物發(fā)出的磁場穿過內(nèi)環(huán)線圈時,內(nèi)環(huán)線圈會產(chǎn)生微弱的電流D.金屬物發(fā)出磁場是一種電磁感應(yīng)現(xiàn)象C解析

由題知探測器外環(huán)線圈發(fā)出的磁場豎直向下且增強,根據(jù)楞次定律可確定金屬物中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向應(yīng)豎直向上,根據(jù)安培定則,金屬物中的感應(yīng)電流的方向從上往下看是逆時針方向,故A、B錯誤。由于外環(huán)線圈中通有正弦式交變電流,則金屬物產(chǎn)生的渦流也是周期性變化的,所以金屬物發(fā)出周期性變化的磁場,該磁場穿過內(nèi)環(huán)線圈時,會引起內(nèi)環(huán)線圈產(chǎn)生微弱的電流,使探測器報警,故C正確;金屬物發(fā)出磁場是因為金屬物內(nèi)有電流產(chǎn)生,電流周圍存在磁場,是電流的磁效應(yīng)現(xiàn)象,故D錯誤?？键c三“三個定則、一個定律”的綜合應(yīng)用[師生共研]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)運動電荷、電流產(chǎn)生磁場因電生磁安培定則洛倫茲力、安培力磁場對運動電荷、電流有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)電流受到的安培力時,一般先用右手定則確定電流方向,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?！镜淅黄啤康淅?.(多選)如圖,兩個線圈繞在同一根鐵芯上,其中一線圈通過開關(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。將一小磁針懸掛在直導(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極朝垂直于紙面向里的方向轉(zhuǎn)動B.開關(guān)閉合并保持一段時間后,小磁針的N極指向垂直于紙面向里的方向C.開關(guān)閉合并保持一段時間后,小磁針的N極指向垂直于紙面向外的方向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極朝垂直于紙面向外的方向轉(zhuǎn)動思維點撥

開關(guān)閉合、保持再斷開→右側(cè)線圈內(nèi)電流是否變化→左側(cè)線圈環(huán)繞部分內(nèi)磁通量是否發(fā)生變化→直導(dǎo)線中是否有電流→直導(dǎo)線中的電流產(chǎn)生磁場→小磁針受力轉(zhuǎn)動。答案

AD解析

如圖甲所示,閉合開關(guān)瞬間右邊線圈產(chǎn)生電流,左邊線圈磁通量增強。由楞次定律可知,左邊線圈感應(yīng)磁場方向向左,根據(jù)右手螺旋定則可得直導(dǎo)線中電流方向為從南到北,由此可得直導(dǎo)線上方磁場為垂直于紙面向里,則小磁針的N極朝垂直于紙面向里的方向轉(zhuǎn)動,故A正確。開關(guān)閉合并保持一段時間后電路穩(wěn)定,線圈中無磁通量變化,則直導(dǎo)線中無電流,小磁針恢復(fù)南北指向,故B、C錯誤。甲

如圖乙所示,開關(guān)閉合并保持一段時間再斷開后的瞬間,左邊線圈磁通量減小,由楞次定律得其感應(yīng)磁場方向向右,由右手螺旋定則可得直導(dǎo)線中電流方向為從北到南,直導(dǎo)線上方磁場為垂直于紙面向外,則小磁針的N極朝垂直于紙面向外的方向轉(zhuǎn)動,故D正確。乙【對點演練】7.(2023安徽蚌埠期末)如圖所示,磁場方向垂直于紙面向里,金屬導(dǎo)軌EF、CD在豎直平面內(nèi)垂直于磁場平行放置,并通過繞在豎直鐵芯上的導(dǎo)線連接,鐵芯正上方有一水平放置的金屬環(huán),金屬桿AB豎直放置,與導(dǎo)軌EF、CD垂直且始終接觸良好,現(xiàn)突然用外力向右拉動金屬桿AB,下列說法正確的是(

)A.AB中電流由A到B,金屬環(huán)受到的安培力向上B.AB中電流由A到B,金屬環(huán)受到的安培力向下C.AB中電流由B到A,金屬環(huán)受到的安培力向上D.AB中電流由B到A,金屬環(huán)受到的安培力向下C解析

突然用外力向右拉動金屬桿AB,AB向右加速切割磁感線,根據(jù)右手定則判斷,可知AB中感應(yīng)電流方向為由B到A,因穿過金屬環(huán)的磁通量突然增加,根據(jù)楞次定律推論可知,金屬環(huán)受到的安培力向上,故A、B、D錯誤,C正確。8.(2