库仑定律知识点总结及练习题
库仑定律专项练习题及答案
习题24 库仑定律 1.如图所示，两个带电小球A 、B 分别用细丝线悬吊在同一点O ，静止后两小球在同一水平线上，丝线与竖直方向的夹角分别为α、β (α>β)，关于两小球的质量m 1 、m 2和带电量q 1 、q 2，下列说法中正确的是 A.一定有m 1 感应电流方向的判定 （1）楞次定律 Ⅰ、楞次定律：感应电流的磁场，总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定，而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况，此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便。 Ⅱ、对楞次定律的理解 ①谁阻碍谁——感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量； ②阻碍什么——阻碍的是穿过回路的磁通量的变化，而不是磁通量本身； ③如何阻碍——原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即“增反减同”； ④阻碍的结果——阻碍并不是阻止，结果是增加的还增加，减少的还减少。 Ⅲ、楞次定律的另一种表述：感应电流总是阻碍产生它的那个原因，表现形式有三种： ①阻碍原磁通量的变化； ②阻碍物体间的相对运动（来拒，去留）； ③阻碍原电流的变化（自感）。 Ⅳ、运用楞次定律判定感应电流方向的基本思路可归结为：“一原、二感、三电流”，即为： ①明确原磁场：弄清原磁场的方向及磁通量的变化情况； ②确定感应磁场：即根据楞次定律中的“阻碍”原则，结合原磁场磁通量变化情况，确定出感应电流产生的感应磁场的方向； ③判定电流方向：即根据感应磁场的方向，运用安培定则判断出感应电流方向。 （2）右手定则 伸开右手让拇指跟其余的四指垂直，并且都跟掌心在同一个平面内，让磁感线垂直从手心进入，拇指指向导体的运动方向，其余四指指的就是感应电流的方向。 注意区别：①安培定则用来判定运动电荷或电流产生的磁场；②左手定则用来判定磁场对运动电荷或电流的作用力；③右手定则用来判定闭合电路中部分导体做切割磁感线运动时产生感应电流的方向.还可以运用字形记忆的方法：“力”往左撇用左手，“电”向右甩用右手，可简记为力“左”电“右”力。 一、电荷守恒定律、库仑定律练习题 一、选择题 1．关于点电荷的说法，正确的是[ ] A．只有体积很小的带电体，才能作为点电荷 B．体积很大的带电体一定不能看作点电荷 C．点电荷一定是电量很小的电荷 D．两个带电的金属小球，不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理 2．将不带电的导体A和带有负电荷的导体B接触后，在导体A中的质子数[ ] A．增加B．减少 C．不变D．先增加后减少 3．库仑定律的适用范围是[ ] A．真空中两个带电球体间的相互作用 B．真空中任意带电体间的相互作用 C．真空中两个点电荷间的相互作用 D．真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离，则可应用库仑定律 4．把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥，则A、B两球原来的带电情况可能是[ ] A．带有等量异种电荷 B．带有等量同种电荷 C．带有不等量异种电荷 D．一个带电，另一个不带电 5．有A、B、C三个塑料小球，A和B，B和C，C和A间都是相互吸引的，如果A 带正电，则[ ] A．B、C球均带负电 B．B球带负电，C球带正电 C．B、C球中必有一个带负电，而另一个不带电 D．B、C球都不带电 6．A、B两个点电荷间距离恒定，当其它电荷移到A、B附近时，A、B之间的库仑力将[ ] A．可能变大B．可能变小 C．一定不变D．不能确定 7．两个半径均为1cm的导体球，分别带上＋Q和－3Q的电量，两球心相距90cm，相互作用力大小为F，现将它们碰一下后，放在两球心间相距3cm处，则它们的相互作用力大小变为[ ] A．3000F B．1200F C．900F D．无法确定 8．真空中有两个固定的带正电的点电荷，其电量Q1＞Q2，点电荷q置于Q1、Q2连线上某点时，正好处于平衡，则[ ] A．q一定是正电荷 B．q一定是负电荷 C．q离Q2比离Q1远 D．q离Q2比离Q1近 9．如图1所示，用两根绝缘丝线挂着两个质量相同不带电的小球A和B，此时，上、下丝线受的力分别为T A、T B；如果使A带正电， 电荷守恒定律库仑定律练习题 一、选择题 1．关于点电荷的说法，正确的是[ ] A．只有体积专门小的带电体，才能作为点电荷 B．体积专门大的带电体一定不能看作点电荷 C．点电荷一定是电量专门小的电荷 D．两个带电的金属小球，不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理 2．将不带电的导体A和带有负电荷的导体B接触后，在导体A中的质子数[ ] A．增加B．减少 C．不变D．先增加后减少 3．库仑定律的适用范畴是[ ] A．真空中两个带电球体间的相互作用 B．真空中任意带电体间的相互作用 C．真空中两个点电荷间的相互作用 D．真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离，则可应用库仑定律 4．把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一段距离，发觉两球之间相互排斥，则A、B两球原先的带电情形可能是[ ] A．带有等量异种电荷 B．带有等量同种电荷 C．带有不等量异种电荷 D．一个带电，另一个不带电 5．有A、B、C三个塑料小球，A和B，B和C，C和A间差不多上相互吸引的，假如A 带正电，则[ ] A．B、C球均带负电 B．B球带负电，C球带正电 C．B、C球中必有一个带负电，而另一个不带电 D．B、C球都不带电 6．A、B两个点电荷间距离恒定，当其它电荷移到A、B邻近时，A、B之间的库仑力将[ ] A．可能变大B．可能变小 C．一定不变D．不能确定 7．两个半径均为1cm的导体球，分别带上＋Q和－3Q的电量，两球心相距90cm，相互作用力大小为F，现将它们碰一下后，放在两球心间相距3cm处，则它们的相互作用力大小变为[ ] A．3000F B．1200F C．900F D．无法确定 8．真空中有两个固定的带正电的点电荷，其电量Q1＞Q2，点电荷q置于Q1、Q2连线上某点时，正好处于平稳，则[ ] A．q一定是正电荷 B．q一定是负电荷 C．q离Q2比离Q1远 D．q离Q2比离Q1近 9．如图1所示，用两根绝缘丝线挂着两个质量相同不带电的小球A和B，现在，上、下丝线受的力分别为T A、T B；假如使A带正电， 《楞次定律》说课稿 尊敬的各位评委、老师： 上午/ 下午好，今天我说课的题目是《楞次定律》，下面我将从以下几个 方面进行说课 一、教材分析本节课是在初中磁场知识和对电磁感应简单认识的基础上，较为深入的研究磁转化为 电的规律，研究电场、磁场的统一性。电磁感应的发现，在科学技术上具有划时代的意义，使得人类进入了一个充分利用电能的新时代，使人类文明迈进了一大步，因此，本章无论是在知识内容上、 还是在生活实践中都具有极其重要的意义。 《楞次定律》是《电磁感应》一章第三节的内容，本章主要从两方面研究电磁感应现象的规 律，探索感应电流方向的一般规律——楞次定律便是其中之一，且楞次定律是后面学习自感、互感等电磁感应现象及其实际应用的基础。可见楞次定律为本章重点，也是高中物理电磁学的重点楞次定律是电磁学的一个重要规律，对学生而言是以后分析和解决电磁学问题的理论基础，要求学生能够灵活的运用。 二、学情分析学生已从第二节课的学习中掌握了电磁感应产生的条件和电磁学实验的思路及操作方法，具备了实验探究能力，此时探究感应电流方向的时机已成熟。但是，学生在学习本节课时仍存在几个难点： 1. 楞次定律涉及的物理量多，关系复杂。易导致学生思维混乱，影响学生对该定律的理解。 2. 楞次定律的抽象性和概括性很强，而高中二年级的大多数学生，抽象思维和空间想象能力并不高，对物理知识的理解、判断、分析、推理也常常表现出相当的主观性、片面性和表面性。 所以，本节课力图通过学生自己的探究，总结出电磁感应现象中感应电流方向的判断所遵守的一般规则。 三、教学目标按照新课标的要求，这节课不单是为了使学生知道实验的结论和规律的内容，更重要 的是让学生知道结论和规律是如何得出的，因此教学重心要从结论的学习上转移到概念和规律的形成过程的学习，以及形成这些概念和规律所用的方法的学习中。因此，我从以下三个方面确立本节课 的教学目标：1．知识与技能：【1】掌握楞次定律的内容，能运用楞次定律判断感应电流方向。 【2】培养观察实验的能力以及对实验现象分析、归纳、总结的能力。 【3】能够应用楞次定律判断感应电流的方向 2．过程与方法：【1】经历探究楞次定律过程，学会运用科学探究的方法研究物理问题。 【2】通过科学探究之后，使学生学会依照物理事实、运用逻辑判断来确立物理量之间的因果关系 库仑定律专项练习题及答案 相同 D.若F 1>F 2，则两小球原来所带电的电性一 定相反 3.大小相同的两个金属小球A 、B 带有等量 电荷，相隔一定距离时，两球间的库仑引力大小为F ，现在用另一个跟它们大小相同的不带电金属小球，先后与A 、B 两个小球接触后再移开，这时A 、B 两球间的库仑力大小 A.一定是F /8 B.一定是F /4 C.可能是3F /8 D.可能是 3F /4 4.半径为r 的两个带电金属小球，球心相距 3r ，每个小球带电量都是+q ，设这两个小球间的静电力大小为F ，则下列式子中正确的是 A.229r kq F = B.229r kq F < C.229r kq F > D.2 225r kq F = 5. 如图所示，两根细丝线悬挂两个质量相同的 小球A、B．当A、B不带电时，静止后上、下两根丝线上的拉力大小分别为T A、T B．使A、B带等量同种电荷时，静止后上、下两根丝线上的拉力大小分别为T A/、T B/．下列结论正确的是 A.T A/=T A，T B/ >T B B.T A/=T A，T B/ 7.三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径．球1的带电量为q，球2的带电量为nq，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F．现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F．由此可知（） A. n=1 B. n=4 C. n=6 D. n=10 真空中大小相同的两个金属小球A、B带有等量电荷，相隔一定距离，（距离远大于小球的直径）两球之间的库仑斥力大小为F，现在用另 楞次定律及其应用 1、（单选）如图所示，一电子以初速度v沿与金属板平行的方向飞入MN极板间， 发现电子向M板偏转，则可能是( ) A. 电键S闭合瞬间 B. 电键S由闭合到断开瞬间 C. 电键S是闭合的，变阻器滑片P向左迅速滑动 D. 电键S是闭合的，变阻器滑片P向右迅速滑动 答案及解析.ACA、开关S接通瞬间，根据安培定则，穿过线圈的磁通量向右增加，由楞次定律知在右侧线圈中感应电流的磁场方向向左，产生左正右负的电动势，电子向M板偏振，A正确；B、断开开关S瞬间，穿过线圈的磁通量减少，由楞次定律知在右侧线圈中产生左负右正的电动势，电子向N板偏振，B错误；C、接通S后，变阻器滑动触头向左迅速滑动，电阻减小，电流增大，穿过线圈的磁通量增加，由楞次定律知在上线圈中产生左正右负的电动势，电子向M板偏振，C正确；D、接通S后，变阻器滑动触头向右迅速滑动，电阻增大，电流减小，穿过线圈的磁通量减少，由楞次定律知在上线圈中感应出左负右正的电动势，电子向N板偏振，D错误。 2、(多选)如图所示，线圈A、B同心置于光滑水平桌面上，线圈A中通有逐渐增大的逆时针方向的电流，则( ) A．线圈B将顺时针转动起来 B．线圈B中有顺时针方向的电流 C．线圈B将有沿半径方向扩张的趋势 D．线圈B对桌面的压力将增大 答案：BC 解析：当线圈A中通有逐渐增大的逆时针方向的电流时，穿过线圈B的磁通量竖直向上且增大，根据楞次定律，线圈B中产生顺时针方向的电流；根据楞次定律的另一种表述，线圈B有扩张的趋势，阻碍磁通量的增加，故B、C正确，A错误．线圈B受到的安培力在水平方向上，线圈B对桌面的压力将不变，故D错误． 3、（单选）如图（a），在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R，R在PQ的右侧。导线PQ中通有正弦交流电流i，i的变化如图（b）所示，规定从Q到P为电流的正方向。导线框R中的感应电动势（） A. 在时为零 B. 在时改变方向 C. 在时最大，且沿顺时针方向 D. 在时最大，且沿顺时针方向 答案及解析：.AC试题分析本题考查交变电流图象、法拉第电磁感应定律、楞次定律及其相关的知识点。 解析由图（b）可知，导线PQ中电流在t=T/4时达到最大值，变化率为零，导线框R中磁通量变化率为零，根据法拉第电磁感应定律，在t=T/4时导线框中产生的感应电动势为零，选项A正确；在t=T/2时，导线PQ中电流图象斜率方向不变，导致导线框R中磁通量变化率的正负不变，根据楞次定律，所以在t=T/2时，导线框中产生 高中物理楞次定律知识点 高中物理楞次定律知识点总结 1、1834年德国物理学家楞次通过实验总结出：感应电流的方向总是要使感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 即磁通量变化感应电流感应电流磁场磁通量变化。 2、当闭合电路中的磁通量发生变化引起感应电流时，用楞次定律判断感应电流的方向。 楞次定律的内容：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流为磁通量变化。 楞次定律是判断感应电动势方向的定律，但它是通过感应电流方向来表述的。按照这个定律，感应电流只能采取这样一个方向，在这个方向下的感应电流所产生的磁场一定是阻碍引起这个感应电流的那个变化的磁通量的变化。我们把引起感应电流的那个变化的磁通量叫做原磁道。因此楞次定律可以简单表达为：感应电流的磁场总是阻碍原磁通的变化。所谓阻碍原磁通的变化是指：当原磁通增加时，感应电流的磁场(或磁通)与原磁通方向相反，阻碍它的增加;当原磁通减少时，感应电流的磁场与原磁通方向相同，阻碍它的减少。从这里可以看出，正确理解感应电流的磁场和原磁通的关系是理解楞次定律的关键。要注意理解阻碍和变化这四个字，不能把阻碍理解为阻止，原磁通如果增加，感应电流的磁场只能阻碍它的增加，而不能阻止它的增加，而原磁通还是要增加的。更不能感应电流的磁场阻碍原磁通，尤其不能把阻碍理解为感应电流的磁场和原磁道方向相反。正确的理解应该是：通过感应电流的磁场方向和原磁通的方向的相同或相反，来达到阻碍原磁通的变化即减或增。楞次定律所反映提这样一个物理过程：原磁通变化时( 原变)，产生感应电流(I感)，这是属于电磁感应的条件问题;感应电流一经产生就在其周围空间激发磁场( 感)，这就是电流的磁效应问题;而且I感的方向就决定了感的方向(用安培右手螺旋定则判定); ; 库仑定律复习 ◎必做部分 1．关于库仑定律的理解，下面说法正确的是( ) A ．对任何带电荷之间的静电力计算，都可以使用库仑定律公式 B ．只要是点电荷之间的静电力计算，就可以使用库仑定律公式 C ．两个点电荷之间的静电力，无论是在真空中还是在介质中，一定是大小相等、方向相反的 D ．摩擦过的橡胶棒吸引碎纸屑，说明碎纸屑一定带正电 答案： BC , 2．下面关于点电荷的说法正确的是( ) A ．只有体积很小的带电体才能看成是点电荷 B ．体积很大的带电体一定不能看成是点电荷 C ．当两个带电体的大小远小于它们间的距离时，可将这两个带电体看成是点电荷 D ．一切带电体都可以看成是点电荷 解析： 本题考查对点电荷的理解．带电体能否看做点电荷，和带电体的体积无关，主 要看带电体的体积对所研究的问题是否可以忽略，如果能够忽略．则带电体可以看成是点电荷，否则就不能． 答案： C 3．关于库仑定律的公式F ＝k Q 1Q 2 r 2 ，下列说法正确的是( ) @ A ．当真空中的两个点电荷间的距离r →∞时，它们之间的静电力F →0 B ．当真空中的两个电荷间的距离r →0时，它们之间的静电力F →∞ C ．当两个点电荷之间的距离r →∞时，库仑定律的公式就不适用了 D ．当两个电荷之间的距离r →0时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式就不适用 了 解析： r →∞时，电荷可以看做点电荷，库仑定律的公式适用，由公式可知，它们之间的静电力F →0；r →0时，电荷不能看成点电荷，库仑定律的公式就不适用了． 答案： AD 4.(2012·广东实验中学联考)如图所示，两个带电球，大球的电荷量大于小球的电荷量，可以肯定( ) A ．两球都带正电 | B ．两球都带负电 《楞次定律》教学反思 教学过程的设计依据 1本节课教学内容是人教版教材，高中物理选修3-2第一章第三节楞次定律。本节课是在整个一章中占有重要地位，为学生在判断感应电流的方向提供了理论依据，也为学生在以后的学习中奠定了基础。 2、楞次定律是电磁学的一个重要规律，是学生以后分析和解决电磁学问题的理论基础，在高考试题中常以综合题的形式表现出来，对学生的而言，需要能够熟练应用。 3、本节知识比较抽象，需要对实验现象总结概括，是对学生综合能力的一个提高。 4、学生对于本节的实验现象感兴趣，但对实验规律的总结能力欠缺，学生可在老师的引导下逐步总结概括，从而升华到理论高度，得到结论。 5、学生已经学习过磁场的内容，为本节课研究奠定了理论基础，尤其是在判断电流周围的磁场时，可以使用以前学习过的知识。 教学活动的得失 本节课主要以实验为主，需要用到磁场中所学知识，所以在本节课实验进行之前，需要对上节内容做一个回顾，提问学生复习上一章内容。 激发学生积极性，引导学生探究实验，进而让学生去发现问题，去猜想感应电流的方向与穿过螺线管的磁通量的变化及条形磁铁的磁场（原磁场）方向之间存在什么规律呢？由于实验中需要根据电流方向判断磁场方向，所以需要在实验中能够从电流表指针偏转方向得出感应电流的流向，而电流的流向与电流表指针偏转有什么关系呢？学生在此之前所见过的电流表都是指针在最左侧的电流表，但本次实验中我们所用到的电流表是指针可以左右摆动的灵敏电流表，指针的偏转方向与通过电流表的电流流向有关，比如电流从正接线柱进，负接线柱出时，指针右偏；反之，左偏。这一点，需要我们在做实验之前，要先进行判断，并将电流流向与指针偏转方向的对应关系记下来，以便在接下来的实验中我们可以通过指针偏转方向，判断电流的流向。 A B 物理重要知识点总结 学好物理要记住：最基本的知识、方法才是最重要的。 秘诀：“想” 学好物理重在理解．．．．．．．． （概念和规律的确切含义，能用不同的形式进行表达，理解其适用条件） A(成功)＝X(艰苦的劳动)十Y(正确的方法)十Z(少说空话多干实事) (最基础的概念,公式,定理,定律最重要)；每一题中要弄清楚(对象、条件、状态、过程)是解题关健 物理学习的核心在于思维，只要同学们在平常的复习和做题时注意思考、注意总结、善于归纳整理，对于课堂上老师所讲的例题做到触类旁通，举一反三，把老师的知识和解题能力变成自己的知识和解题能力，并养成规范答题的习惯,这样，同学们一定就能笑傲考场，考出理想的成绩！ 对联: 概念、公式、定理、定律。 （学习物理必备基础知识） 对象、条件、状态、过程。（解答物理题必须明确的内容） 力学问题中的“过程”、“状态”的分析和建立及应用物理模型在物理学习中是至关重要的。 说明：凡矢量式中用“+”号都为合成符号，把矢量运算转化为代数运算的前提是先规定正方向。 答题技巧：“基础题，全做对；一般题，一分不浪费；尽力冲击较难题，即使做错不后悔”。“容易题不丢分，难题不得零 分。“该得的分一分不丢，难得的分每分必争”，“会做?做对?不扣分” 在学习物理概念和规律时不能只记结论，还须弄清其中的道理，知道物理概念和规律的由来。 Ⅰ。力的种类: 这些力是受力分析不可少的“是受力分析的基础” 力的种类:（13个力） 有18条定律、2条定理 1重力： G = mg (g 随高度、纬度、不同星球上不同) 2弹力：F= Kx 3滑动摩擦力：F 滑= ?N 4静摩擦力： O ? f 静? f m (由运动趋势和平衡方程去判断) 5浮力： F 浮= ?gV 排 6压力: F= PS = ?ghs 7万有引力： F 引 =G 2 2 1r m m 8库仑力： F=K 2 2 1r q q (真空中、点电荷) 9电场力： F 电=q E =q d u 10安培力：磁场对电流的作用力 F= BIL (B ?I) 方向：左手定则 11洛仑兹力：磁场对运动电荷的作用力 f=BqV (B ?V) 方向：左手定则 12分子力：分子间的引力和斥力同时存在,都随距离的增 大而减小,随距离的减小而增大,但斥力变化得快． 。 13核力：只有相邻的核子之间才有核力，是一种短程强力。 1万有引力定律B 2胡克定律B 3滑动摩擦定律B 4牛顿第一定律B 5牛顿第二定律B 力学 6牛顿第三定律B 7动量守恒定律B 8机械能守恒定律B 9能的转化守恒定律． 10电荷守恒定律 11真空中的库仑定律 12欧姆定律 13电阻定律B 电学 14闭合电路的欧姆定律B 15法拉第电磁感应定律 16楞次定律B 17反射定律 18折射定律B 定理： ①动量定理B ②动能定理B 做功跟动能改变的关系 库仑定律 1.如图所示，两个带电小球A 、B 分别用细丝线悬吊在同一点O ，静止后两小球在同一水平线上，丝线与竖直方向的夹角分别为α、β (α>β)，关于两小球的质量m 1 、m 2和带电量q 1 、q 2，下列说法中正确的是 A.一定有m 1 第1章静电场第02节 库仑定律 [知能准备] 1．点电荷：无大小、无形状、且有电荷量的一个点叫 ．它是一个理想化的模型． 2．库仑定律的内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力跟它们电荷量的 成正比，跟它们的距离的 成反比，作用力的方向在它们的 ． 3．库仑定律的表达式：F = 221r q q k ； 其中q 1、q 2表示两个点电荷的电荷量，r 表示它们的距离，k 为比例系数，也叫静电力常量， k = 9.0×109N m 2/C 2. [同步导学] 1．点电荷是一个理想化的模型．实际问题中，只有当带电体间的距离远大于它们自身的线度以至于带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，带电体方可视为点电荷．一个带电体能否被视为点电荷，取决于自身的几何形状与带电体之间的距离的比较，与带电体的大小无关． 2．库仑定律的适用范围：真空中（干燥的空气也可）的两个点电荷间的相互作用，也可适用于两个均匀带电的介质球，不能用于不能视为点电荷的两个导体球． 例1半径为r 的两个相同金属球，两球心相距为L (L ＝3r)，它们所带电荷量的绝对值均为q ，则它们之间相互作用的静电力F A ．带同种电荷时,F ＜22L q k B ．带异种电荷时,F ＞22 L q k C ．不论带何种电荷,F ＝22 L q k D ．以上各项均不正确 解析：应用库仑定律解题时，首先要明确其条件和各物理量之间的关系．当两带电金属球靠得较近时，由于同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引，两球所带电荷的“中心”偏离球心，在计算其静电力F 时，就不能用两 球心间的距离L 来计算．若两球带同种电荷，两球带电“中心”之间的距离大于L ，如图1—2—1（a ）所示， 图1—2—1 图1—2—2 则F ＜ 22 L q k ，故A 选项是对的，同理B 选项也是正确的． 3．库仑力是矢量．在利用库仑定律进行计算时，常先用电荷量的绝对值代入公式进行计算，求得库仑力的大小；然后根据同种电荷相斥，异种电荷相吸来确定库仑力的方向． 4．系统中有多个点电荷时，任意两个点电荷之间的作用力都遵从库仑定律，计算多个电荷对某一电荷的作用力应先分别计算每个电荷对它的库仑力，然后再用力的平行四边形定则求其矢量和． 例2 如图1—2—2所示，三个完全相同的金属球a 、b 、c 位于等边三角形的三个顶点上．a 和c 带正电，b 带负电，a 所带电荷量的大小比b 的小．已知c 受到a 和b 的静电力的合力可用图中有向线段中的一条来表示，它应是 高考物理知识点总结复习 电磁感应现象 楞次定律26 知识要点： 一、电磁感应现象： 1、只要穿过闭合回路中的磁通量发生变化，闭合回路中就会产生感应电流，如果电路不闭合只会产生感应电动势。 这种利用磁场产生电流的现象叫电磁感应，是1831年法拉第发现的。 回路中产生感应电动势和感应电流的条件是回路所围面积中的磁通量变化，因此研究磁通量的变化是关键，由磁通量的广义公式中φθ=B S ·sin （θ是B 与S 的夹角）看，磁通量的变化?φ可由面积的变化?S 引起；可由磁感应强度B 的变化?B 引起；可由B 与S 的夹角θ的变化?θ引起；也可由B 、S 、θ中的两个量的变化，或三个量的同时变化引起。 下列各图中，回路中的磁通量是怎么的变化，我们把回路中磁场方向定为磁通量方向（只是为了叙述方便），则各图中磁通量在原方向是增强还是减弱。 （1）图：由弹簧或导线组成回路，在匀强磁场B 中，先把它撑开，而后放手，到恢复原状的过程中。 （2）图：裸铜线ab 在裸金属导轨上向右匀速运动过程中。 （3）图：条形磁铁插入线圈的过程中。 （4）图：闭合线框远离与它在同一平面内通电直导线的过程中。 （5）图：同一平面内的两个金属环A、B，B中通入电流，电流强度I在逐渐减小的过程中。 （6）图：同一平面内的A、B回路，在接通K的瞬时。 （7）图：同一铁芯上两个线圈，在滑动变阻器的滑键P向右滑动过程中。 （8）图：水平放置的条形磁铁旁有一闭合的水平放置线框从上向下落的过程中。 2、闭合回路中的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动时，可以产生感应电动势，感应电流，这是初中学过的，其本质也是闭合回路中磁通量发生变化。 3、产生感应电动势、感应电流的条件：导体在磁场里做切割磁感线运动时，导体内就产生感应电动势；穿过线圈的磁量发生变化时，线圈里就产生感应电动势。如果导体是闭合电路的一部分，或者线圈是闭合的，就产生感应电流。从本质上讲，上述两种说法是一致的，所以产生感应电流的条件可归结为：穿过闭合电路的磁通量发生变化。 二、楞次定律： 1、1834年德国物理学家楞次通过实验总结出：感应电流的方向总是要使感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 即磁通量变化 产生 ?→ ??感应电流建立 ?→ ??感应电流磁场阻碍 ?→ ??磁通量变化。 2、当闭合电路中的磁通量发生变化引起感应电流时，用楞次定律判断感应电流的方向。 楞次定律的内容：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流为磁通量变化。 楞次定律是判断感应电动势方向的定律，但它是通过感应电流方向来表述的。按照这个定律，感应电流只能采取这样一个方向，在这个方向下的感应电流所产生的磁场一定是阻碍引起这个感应电流的那个变化的磁通量的变化。我们把“引起感应电流的那个变化的磁通量”叫做“原磁道”。因此楞次定律可以简单表达为：感应电流的磁场总是阻碍原磁通的变化。所谓阻碍原磁通的变化是指：当原磁通增加时，感应电流的磁场（或磁通）与原磁通方向相反，阻碍它的增加；当原磁通减少时，感应电流的磁场与原磁通方向相同，阻碍它的减少。从这里可以看出，正确理解感应电流的磁场和原磁通的关系是理解楞次定律的关键。要注意理解“阻碍”和“变化”这四个字，不能把“阻碍”理解为“阻止”，原磁通如果增加，感应电流的磁场只能阻碍它的增加，而不能阻止它的增加，而原磁通还是要增加的。更不能感应电流的“磁场”阻碍“原磁通”，尤其不能把阻碍理解为感应电流的磁场和原磁道方向相反。正确的理解应该是：通过感应电流的磁场方向和原磁通的方向的相同或相反，来达到“阻碍”原 磁通的“变化”即减或增。楞次定律所反映提这样一个物理过程：原磁通变化时（φ原变），产 生感应电流（I感），这是属于电磁感应的条件问题；感应电流一经产生就在其周围空间激发磁 场（φ感），这就是电流的磁效应问题；而且I感的方向就决定了φ感的方向（用安培右手螺旋定则判定）；φ感阻碍φ原的变化——这正是楞次定律所解决的问题。这样一个复杂的过程，可以用图表理顺如下： 库仑定律、电场强度 － 选择题 如图，真空中，点电荷q 在场点P 处的电场强度可表示为2 014r q E e r πε= ， 其中r 是q 与P 之间的距离，r e 是单位矢量。r e 的方向是 ()A 总是由P 指向q ； ()B 总是由q 指向P ； ()C q 是正电荷时，由q 指向P ； ()D q 是负电荷时，由q 指向 P 。 〔 〕 答案：()B 根据场强定义式0 q F E =，下列说法中正确的是： ()A 电场中某点处的电场强度就是该处单位正电荷所受的力； ()B 从定义式中明显看出，场强反比于单位正电荷； ()C 做定义式时0q 必须是正电荷； ()D E 的方向可能与F 的方向相反。 〔 〕 答案：()A 一均匀带电球面，电荷面密度为σ，球面内电场强度处处为零，球面上面元d S 的一个带电量为σd S 的电荷元，在球面内各点产生的电场强度 ()A 处处为零 ()B 不一定都为零 ()C 处处不为零 ()D 无法判定 〔 〕 答案：()C 空间某处附近的正电荷越多，那么有： ()A 位于该处的点电荷所受的力越大；()B 该处的电场强度越大； ()C 该处的电场强度不可能为零； ()D 以上说法都不正确； 〔 〕 答案：()D 库仑定律的适用范围是 ()A 真空中两个带电球体间的相互作用； ()B 真空中任意带电体间的相互作用； ()C 真空中两个正点电荷间的相互作用； ()D 真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离。 〔 〕 答案：()D 在等量同种点电荷连线的中垂线上有A 、B 两点,如图所示，下列结论正确的是 ()A A B E E <，方向相同； ()B A E 不可能等于B E ,但方向相同； ()C A E 和B E 大小可能相等，方向相同； ()D A E 和B E 大小可能相等，方向不相同。 〔 〕 答案：()C 电荷之比为1:3:5的三个带同号电荷的小球A 、B 、C ，保持在一条直线上，相互间距离比小球直径 q P 楞次定律 【教法探析】 【一】引入课题 师：请同学们按图1连好数据线和微电流传感器，打开数据采集器，重复上一节课我们探究感应电流产生条件的操作，并注意观看电脑屏幕上的显示。〔学生操作〕 师：从屏幕上的电流脉冲我们能够获得什么信息？〔学生分组探究〕 学生：脉冲的方向不同，因此获得的感应电流的方向不同。 师：脉冲的方向与电流流入接线柱方向的关系如何确定？〔学生分组讨论〕 生：拿一节干电池，连入接线柱，通过试触，观看脉冲方向，因为干电池的正负极是确定的，就能够明白脉冲的方向与电流流入接线柱方向的关系〔学生分组探究〕〔学生汇报实验结果〕 老师进一步总结，以明确屏幕显示电流脉冲的方向与电流流入接线柱方向的关系──电流从红接线柱流入，电流脉冲向上，反之，电流从黑接线柱流入时脉冲向下。 【二】教学过程设计 1、从相对运动的角度，利用双环实验，探究感应电流与相对运动的关系，提出探究课题 师：通过前面的实验，我们发明在不同情况下感应电流的方向不同，那么那个感应电流的方向遵循什么规律呢？〔稍停顿，学生思考〕楞次当年就探究那个问题并得出了闻名的楞次定律，这也是我们这节课的探究课题：感应电流的方向──楞次定律。 楞次当年是从磁体与导体相对运动这一角度来探究这一定律的，我们就先体验一下楞次当年的探究过程。 〔老师介绍图2双环实验的仪器〕 师：哪个铝环能产生感应电流，怎么样使它产生感应电流？ 生：闭合的铝环才可能产生感应电流，只要改变通过它的磁通量就能够使它产生感应电流。 （1）实验方案设计 师：如何设计实验才能证明其中真的有感应电流呢？下面请同学们分组讨论，一会儿请同学汇报讨论的结果。 〔学生分组探究，老师参与并指导个别小组的讨论〕 〔学生交流各小组的设计方案〕 答1：磁铁的一极插入闭合铝环时，铝环产生了运动，这种运动 第十二章第一讲电磁感应现象楞次定律 1．唱卡拉OK用的话筒内有传感器．其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号．下列说法正确的是( ) A．该传感器是根据电流的磁效应工作的 B．该传感器是根据电磁感应原理工作的 C．膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变 D．膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势 解析：该话筒的工作原理是：人发出声音使膜片带动线圈振动，从而穿过线圈的磁通量发生变化，从而将声音信号转化为电信号．故正确选项为B，其余选项错误． 答案：B 2．如图1所示，一个长直导线穿过圆环导线的中心，并与圆环导线平面垂直，当长直 导线中的电流逐渐减小时，圆环内将( ) A．没有感应电流图1 B．有逆时针方向的感应电流(从上往下看) C．有顺时针方向的感应电流(从上往下看) D．有感应电流，但方向不好确定 解析：据安培定则可判断通电导线所产生的磁场是以导线为圆心的同心圆，故圆环导线所在平面与同心圆所在平面平行，圆 环导线中磁通量始终为零，故没有感应电流．A项正确． 答案：A 3．如图2所示能产生感应电流的是( ) 图2 解析：A图中线圈没闭合，无感应电流；C图中导线在圆环的正 上方，不论电流如何变化，穿过线圈的磁感线相互抵消，磁通 量恒为零，也无感应电流；B图中磁通量增大，有感应电流；D 图中的磁通量恒定，无感应电流，应选B. 答案：B 4．如图3所示是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的 闭合回路中就会产生感应电流．各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等 情况，其中正确的是 ( ) 【 第2节库仑定律练习题 1．下列关于点电荷的说法，正确的是( ) A ．点电荷一定是电量很小的电荷 B ．点电荷是一种理想化模型，实际不存在 C ．只有体积很小的带电体，才能作为点电荷 D ．体积很大的带电体一定不能看成点电荷 2．关于库仑定律的公式F ＝k Q 1Q 2 r 2 ，下列说法中正确的是( ) A ．当真空中的两个点电荷间的距离r →∞时，它们之间的静电力F →0 B ．当真空中的两个点电荷间的距离r →0时，它们之间的静电力F →∞ · C ．当两个点电荷之间的距离r →∞时，库仑定律的公式就不适用了 D ．当两个点电荷之间的距离r →0时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式就不适用 3．真空中两个点电荷Q 1、Q 2，距离为R ，当Q 1增大到原来的3倍，Q 2增大到原来的3倍，距离R 增大到原来的3倍时，电荷间的库仑力变为原来的( ) A ．1倍 B ．3倍 C ．6倍 D ．9倍 k b 1 . c o m 4.如图所示，两个质量均为 m 的完全相同的金属球壳 a 和b ，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支座上，两球心间的距离 l 为球半径的3倍．若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q ，那么关于a 、b 两球之间的库仑力F 库的表达式正确的是( ) A ．F 库＝k Q 2l 2 B ．F 库>k Q 2 l 2新 C ．F 库 楞次定律 [学习目标］ 1．知道楞次定律的内容，理解感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化的含义 2．会利用楞次定律判断感应电流的方向 3．会利用右手定则判断感应电流的方向 [自主学习］ 注意：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，是“阻碍”“变化”,不是阻止变化，阻碍的结果是使磁通量逐渐的变化。如果引起感应电流的磁通量增加,感应电流的磁场就跟引起感应电流的磁场方向相反，如果引起感应电流的磁通量减少，感应电流的磁场方向就跟引起感应电流的磁场方向相同。楞次定律也可理解为“感应电流的磁场方向总是阻碍相对运动”。 １．磁感应强度随时间的变化如图1所示，磁场方向垂直闭合线圈所在的平面，以垂直纸面向里为正方向。t1时刻感应电流沿 方向，ｔ2时刻感应电流，ｔ3时刻感应电流；t4时刻感应电流的方向沿。 ２．如图2所示，导体棒在磁场中垂直磁场方做切割磁感线运动,则a、b两端的电势关系是。 [典型例题] 例1 如图3所示,通电螺线管置于闭合金属环A的轴线上,A环在螺线管的正中间；当螺线管中电流减小时，A环将： （A)有收缩的趋势(B）有扩张的趋势 (C）向左运动（D)向右运动 分析:螺线管中的电流减小，穿过A环的磁通量减少，由楞次定律感应电流的磁场阻碍磁通量的减少,以后有两种分析：(1)感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相同,感应电流的磁感线也向左,由安培定则,感应电流沿逆时针方向（从左向右看);但A环导线所在处的磁场方向向右(因为A环在线圈的中央)，由左手定则,安培力沿半径向里，A环有收缩的趋势。（2)阻碍磁通量减少，只能缩小Ａ环的面积, 因为面积越小,磁通量越大,故A环有收缩的趋势。A正确例２如图４所示，在O点悬挂一轻质导线环，拿一条形磁铁沿导线环的轴线方向突然向环内插入，判断导线环在磁铁插入过程中如何运动？ 分析:磁铁向导线环运动,穿过环的磁通量增加，由楞次定律感应电流的磁场阻碍磁通量的增加,导线环向右运动阻碍磁通量的增加，导线环的面积减小也阻碍磁通量的增加,所以导线环边收缩边后退。此题也可由楞次定律判断感应电流的方向，再由左手定则判断导线环受到的安培力，但麻烦一些。 [针对训练] 1．下述说法正确的是: (A)感应电流的磁场方向总是跟原来磁场方向相反 （B)感应电流的磁场方向总是跟原来的磁场方向相同 (C）当原磁场减弱时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同 (D)当原磁场增强时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同 2.关于楞次定律,下列说法中正确的是: (A)感应电流的磁场总是阻碍原磁场的增强 (B)感应电流的磁场总是阻碍原磁场的减弱楞次定律知识点
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