备战高考二轮复习专题复习高考热点仿真练热点17 楞次定律的理解和应用
2024年新高考二轮物理复习专题——楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用

考情透析命题点考频分析命题特点核心素养楞次定律的应用2023年:海南T6湖北T5江苏T8重庆T2天津T112022年:上海T15重庆T13江苏T5全国甲卷T3山东T12广东T10河北T5全国乙T11浙江1月T13北京T112021年:北京T11河北T7本专题主要讲解楞次定律及楞次定律的常用推论、法拉第电磁感应定律(包括感生电动势和动生电动势)的理解及基本应用,高考中主要侧重于考查法拉第电磁感应定律的理解与应用,经常以选择题或计算题的形式命题考查,试题注重基础性与综合性。
备考中应重视在应用中深化对相关概念、核心规律的理解,让学生掌握典型问题的解决方法的同时,深化理解,夯实双基。
物理观念:掌握楞次定律和法拉第电磁感应定律的概念。
科学思维:能综合应用磁通量、右手螺旋定则和安培力等分析电磁感应。
法拉第电磁感应定律的应用热点突破1楞次定律的应用▼考题示例1(2023·北京市·模拟题)在匀强磁场中放置一个金属圆环,磁场方向与圆环平面垂直。
规定图1所示磁场方向为正。
当磁感应强度B随时间t按图2所示的正弦规律变化时,下列说法正确的是()A.t2时刻,圆环中无感应电流B.t3时刻,圆环上各点受到的安培力最大C.t1~t3时间内,圆环中感应电流方向始终沿顺时针方向D.t2~t4时间内,圆环先出现扩张趋势,后出现收缩趋势答案:C解析:A.在t2时刻,磁感应强度为零,但是磁通量的变化率最大,根据B SEt tΦ∆∆⋅==∆∆可知此刻的感应电动势最大,故感应电流EIR=最大,故A错误;B.在t3时刻,磁感应强度最大,但是磁通量的变化率为零,则感应电流为零,圆环上各点受到的安培力为零,故B错误;C.t1~t2时间内,磁感应强度垂直圆环向里,磁通量逐渐减小,根据楞次定律可知感应电流的磁场也垂直纸面向里,根据右手螺旋定则可知圆环中感应电流方向沿顺时针方向;t2~t3时间内,磁感应强度垂直圆环向外,磁通量逐渐增大,根据楞次定律可知感应电流的磁场垂直纸面向里,故可知圆环中感应电流方向沿顺时针方向;因此t1~t3时间内圆环中感应电流方向始终沿顺时针方向,故C正确;D.t2~t4时间内,穿过圆环的磁通量先增大后减小,根据楞次定律可知圆环先出现收缩趋势,后出现扩张趋势,故D错误。
楞次定律的内容

楞次定律的内容
楞次定律是一个重要的物理定律,对于描述目标的运动过程中动能和势能的转
换关系有着重要的作用。
这个定律的观念思想由工程师楞次提出,用以描述能量守恒定律的一个具体应用场景,即动能和势能在自然界相互转化的过程。
楞次定律在物理学中有着广泛的应用,例如在机械系统的运动分析中,我们常
常使用楞次定律来解释物体的运动状态以及能量的变化。
简单来说,楞次定律指出,物体的总机械能在不受外力作用时保持不变,即机械能守恒。
在具体应用中,我们可以通过楞次定律来解释各种物理现象。
例如,当一块物
体在一个光滑的斜坡上滑动时,根据楞次定律,物体的总机械能保持不变。
这意味着,当物体在滑动过程中失去动能时,它将获得一定量的势能,使得总能量保持恒定。
楞次定律的重要性不仅体现在静态系统中,同时也适用于动态系统。
在动态系
统中,楞次定律可以帮助我们分析物体在运动过程中的能量转化和变化。
例如,在一个摆动的物体系统中,楞次定律告诉我们,动能和势能之间存在着一种平衡关系,可以互相转化。
总的来说,楞次定律为我们提供了一个理解物体运动和能量转化的重要理论基础。
通过运用楞次定律,我们可以更好地理解自然界中的各种物理现象,并且在工程设计和科学研究中有着广泛的应用前景。
它的存在和发展为人类认识宇宙提供了强大的理论支撑,也拓展了我们对物理世界的认识和理解。
高考物理二轮专题辅导训练 专题4 第10讲 热点一 楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用(含解析)

【创新设计】(山东专用)2015高考物理二轮专题辅导训练专题4 第10讲热点一楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用(含解析)热点一楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用1.(2014·南京一模)匀强磁场方向垂直纸面,规定垂直纸面向里的方向为正,磁感应强度B 随时间t变化规律如图4-10-5甲所示.在磁场中有一细金属圆环,圆环平面位于纸面内,如图乙所示.令I1、I2、I3分别表示Oa、ab、bc段的感应电流,f1、f2、f3分别表示I1、I2、I3时,金属环上很小一段受到的安培力,则( )图4-10-5A.I1沿逆时针方向,I2沿顺时针方向B.I2沿逆时针方向,I3沿顺时针方向C.f1方向指向圆心,f2方向指向圆心D.f2方向背离圆心向外,f3方向指向圆心解析在Oa段,磁场垂直纸面向里且均匀增强,根据楞次定律可判断产生的感应电流的方向是逆时针的,同理,ab、bc段产生的感应电流的方向是顺时针的,A正确,B错;根据左手定则可判断Oa、ab、bc段对应金属圆环上很小一段受到的安培力方向,即f1、f3方向指向圆心,而f2背离圆心向外,C错,D正确.(或采用“增缩减扩”的方法也可以直接判断)答案AD图4-10-62.(2014·陕西省质检二)如图4-10-6所示,用同种电阻丝制成的正方形闭合线框1的边长与圆形闭合线框2的直径相等.m和n是1线框下边的两个端点,p和q是2线框水平直径的两个端点.1和2线框同时由静止开始释放并进入上边界水平、足够大的匀强磁场中,进入过程中m、n和p、q连线始终保持水平.当两线框完全进入磁场以后,下面说法正确的是( ) A.m、n和p、q电势的关系一定有Φm<Φn,Φp<ΦqB.m、n和p、q间电势差的关系一定有U mn=U pqC.进入磁场过程中流过1和2线框的电荷量Q1>Q2D.进入磁场过程中流过1和2线框的电荷量Q1=Q2解析 当两线框完全进入磁场以后,根据右手定则知Φn >Φm ,Φq >Φp ,A 正确;两线框完全进入磁场后,由于两线框的速度关系无法确定,故不能确定两点间的电势差的关系,B 错误;设m 、n 间距离为a ,由q =ΔΦR ,R =ρl S 得进入磁场过程中流过1、2线框的电荷量都为BaS 4ρ,C 错误,D 正确.答案 AD3.图4-10-7(2014·山东泰安模拟,20)如图4-10-7所示,间距为L ,电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置,导轨左端用一阻值为R 的电阻连接,导轨上横跨一根质量为m ,电阻也为R 的金属棒,金属棒与导轨接触良好.整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B 的匀强磁场中.现使金属棒以初速度v 0沿导轨向右运动,若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为q .下列说法正确的是( )A .金属棒在导轨上做匀减速运动B .整个过程中电阻R 上产生的焦耳热为mv 202C .整个过程中金属棒在导轨上发生的位移为qR BLD .整个过程中金属棒克服安培力做功为mv 202解析 设某时刻的速度为v ,则此时的电动势E =Blv ,安培力F 安=B 2L 2v R,由牛顿第二定律有F 安=ma ,则金属棒做加速度减小的减速运动,选项A 错误;由能量守恒定律知,整个过程中克服安培力做功等于电阻R 和金属棒上产生的焦耳热之和,即W 安=Q =12mv 20,选项B 错误,D 正确;整个过程中通过导体棒的电荷量q =ΔΦ2R =BS 2R =BLx 2R,得金属棒在导轨上发生的位移x =2qR BL,选项C 错误. 答案 D4.(2014·四川卷,6)如图4-10-8所示,不计电阻的光滑U 形金属框水平放置,光滑、竖直玻璃挡板H 、P 固定在框上,H 、P 的间距很小.质量为0.2 kg 的细金属杆CD 恰好无挤压地放在两挡板之间,与金属框接触良好并围成边长为1 m 的正方形,其有效电阻为0.1 Ω.此时在整个空间加方向与水平面成30°角且与金属杆垂直的匀强磁场,磁感应强度随时间变化规律是B =(0.4-0.2t )T ,图示磁场方向为正方向.框、挡板和杆不计形变.则( )图4-10-8A .t =1 s 时,金属杆中感应电流方向从C 到DB .t =3 s 时,金属杆中感应电流方向从D 到CC .t =1 s 时,金属杆对挡板P 的压力大小为0.1 ND .t =3 s 时,金属杆对挡板H 的压力大小为0.2 N解析 t =1 s 时,穿过闭合回路中的磁通量减少,由楞次定律可判断感应电流的方向从C →D ,选项A 正确;t =3 s 时,磁感应强度的方向斜向上,且穿过闭合回路中的磁通量增加,由楞次定律可以判断感应电流的方向仍是从C →D ,故选项B 错误;t =1 s 时,F 安=BIl ①E =ΔB Δt S ② I =E R③ 由①②③得:F 安=0.2 N对金属杆受力分析如图所示:由平衡条件得:F N1=F 安sin 30°=0.1 N ,选项C 正确;同理,可算出金属棒对挡板H 的压力大小为0.1 N ,选项D 错.答案 AC1.法拉第电磁感应定律E =n ΔΦΔt ,常有两种特殊情况,即E =n ΔB Δt S 和E =nB ΔS Δt ,其中ΔB Δt是B -t 图象中图线的斜率,若斜率不变则感应电动势是恒定不变的.2.楞次定律中的“阻碍”有三层含义(1)阻碍磁通量的变化;(2)阻碍物体间的相对运动;(3)阻碍原电流的变化.要注意灵活应用.。
电磁感应现象 楞次定律(核心考点精讲精练)(解析版)—备战2025年高考物理一轮复习(新高考通用)

电磁感应现象楞次定律1. 高考真题考点分布题型考点考查考题统计选择题楞次定律2024年江苏卷、广东卷实验题探究影响感应电流方向的因素2024年北京卷2. 命题规律及备考策略【命题规律】高考对楞次定律和右手定则的考查形式多以选择题的形式,题目较为简单,同时,这两部分内容会在某些有关电磁感应的综合性的计算题中会有应用。
【备考策略】1.理解和掌握楞次定律、右手定则。
2.能够利用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向。
【命题预测】重点关注楞次定律和右手定则的应用。
一、磁通量1.概念:在磁感应强度为B的匀强磁场中,与磁场方向垂直的平面,其面积S与B的乘积叫作穿过这个面积的磁通量。
2.公式:Φ=BS,单位是韦伯,符号是Wb。
3.适用条件(1)匀强磁场。
(2)S为垂直于磁场的有效面积。
4.物理意义:相当于穿过某一面积的磁感线的条数。
5.磁通量的变化量:ΔΦ=Φ2-Φ1=B2S2-B1S1。
二、电磁感应现象1.定义:当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中有感应电流产生,这种利用磁场产生电流的现象叫作电磁感应。
2.感应电流的产生条件(1)表述一:闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动。
(2)表述二:穿过闭合电路的磁通量发生变化。
3.实质电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果电路闭合,则有感应电流。
如果电路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流。
三、感应电流方向的判定1.楞次定律(1)内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
(2)适用范围:一切电磁感应现象。
2.右手定则(1)内容:伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向。
(2)适用情况:导线切割磁感线产生感应电流。
考点一电磁感应现象1.磁通量的计算(1)公式:Φ=BS。
适用条件:①匀强磁场;②磁场与平面垂直。
物理楞次定律

楞次定律(第二课时)
楞次定律(第二课时)
课程内容
一 楞次定律的应用
二 右手定则
【复习与回顾】
楞次定律:感应电流具有这样的方向,即感应 电流产生的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的 变化。
谁在阻碍? 感应电流的磁场
阻碍什么? 原磁场的磁通量变化
如何阻碍? 增反减同
阻碍结果? 减缓原磁场的磁通量的变化
该回路原磁 场的方向
该回路磁通 量如何变化
根据 楞次 定律
根据 安培 定则
判断感应 电流磁场
方向
判断感应 电流方向
一、楞次定律的应用
例题2 如图所示,在通有电流I的长直 导线附近有一个矩形线圈ABCD,线圈与导 线始终在同一平面内。线圈在导线的一侧 左右平移时,产生了A B C D A 方向的电流。已知距离载流直导线较近的 位置,磁场较强。请判断:线圈在向哪个 方向移动?
【思考与讨论】 在图中,假定导体棒ab向右运动。 1.我们研究的是哪个闭合回路?
V
一、楞次定律的应用
【思考与讨论】 在图中,假定导体棒ab向右运动。 2.穿过这个闭合回路的磁通量如何变化?
V
一、楞次定律的应用
【思考与讨论】 在图中,假定导体棒ab向右运动。 3.感应电流的磁场方向如何?
V
一、楞次定律的应用
原磁场 方向 磁通量 变化
感应
感应
楞次定律 磁场 安培定则 电流
方向
方向
一、楞次定律的应用
【思考总结】 研究对象:矩形线圈ABCD
原磁场方向 楞次定律 磁通量变化
感应 安培定则 磁场 方向
感应 电流 方向
磁通量 增大
××
×
×
2023年高考物理热点复习:电磁感应现象 楞次定律(附答案解析)

第1页(共19页)2023年高考物理热点复习:电磁感应现象
楞次定律
【2023高考课标解读】
1.知道电磁感应现象以及产生感应电流的条件。
2.理解磁通量的定义,理解磁通量的变化、变化率以及净磁通量的概念。
3.理解棱次定律的实质,能熟练运用棱次定律来分析电磁感应现象中感应电流的方向。
4.理解右手定则并能熟练运用该定则判断感应电流的的方向。
【2023高考热点解读】
一、磁通量
1.概念:在磁感应强度为B 的匀强磁场中,与磁场方向垂直的面积S 与B 的乘积.2.公式:Φ=BS .
3.适用条件:
(1)匀强磁场.
(2)S 为垂直磁场的有效面积.
4.磁通量是标量(填“标量”或“矢量”).
5.物理意义:
相当于穿过某一面积的磁感线的条数.如图所示,矩形abcd 、abb ′a ′、a ′b ′cd 的面积分别为S 1、S 2、S 3,匀强磁场的磁感应强度B 与平面a ′b ′cd
垂直,则:
(1)通过矩形abcd 的磁通量为BS 1cos θ或BS 3.
(2)通过矩形a ′b ′cd 的磁通量为BS 3.
(3)通过矩形abb ′a ′的磁通量为0.
6.磁通量变化:ΔΦ=Φ2-Φ1.
二、电磁感应现象
1.定义:当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中有感应电流产生,这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应.
2.条件
(1)条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化.。
高考物理新攻略总复习练习电磁感应现象楞次定律

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• 题目一:一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转 动,当线圈通过中性面时,下列说法正确的是( )
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A. 线圈平面与磁感 线方向垂直
C. 通过线圈的磁通量 变化率达到最大值
B. 通过线圈的磁通量 达到最大值
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D. 线圈中的感应电动势达到最 大值
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超导材料在电磁感应中的应用
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拓扑绝缘体是一种具有特殊能带结构的材料,其表面态具有自旋动量锁定等特性,有望在 电磁感应领域实现新的物理效应和器件应用。
解题思路梳理和技巧分享
1
对于误区一和易错点一,正确理解楞次 定律中“增反减同”的原则是关键。当 原磁场增强时,感应电流的磁场方向与 原磁场方向相反;当原磁场减弱时,感 应电流的磁场方向与原磁场方向相同。 同时要注意,感应电流的磁场只是减弱 原磁场的变化,而不能阻止原磁场的变 化。
2
对于误区二和易错点二,要正确理解法 拉第电磁感应定律的内容和应用条件。 感应电动势的大小与磁通量的变化率成 正比,而非磁通量本身。在计算感应电 动势大小时,要注意区分是计算平均值 还是瞬时值。
分析问题本质
在解题过程中,要深入分析问题的本质,明 确题目所考查的知识点和解题方法。
灵活运用解题方法
根据问题的具体情况,灵活运用判断感应电 流方向、计算感应电动势大小和分析能量转 化等方法来解答试题。
04
易错知识点剖析与纠正方法
常见误区和易错点归纳
01
误区一
认为磁通量变化越大,感应电 动势越大。实际上,感应电动 势的大小与磁通量的变化率成 正比,而非磁通量本身。
高中物理楞次定律专题讲解

一对一个性化辅导教案楞次定律和右手定则的应用要点一、楞次定律的得出要点二、楞次定律的内容感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场..引起感应电流的磁通量的变化..。
..总要阻碍要点三、楞次定律的应用应用楞次定律判断感应电流方向的一般步骤是:(1)明确所研究的闭合电路,判断原磁场的方向......;(2)判断闭合电路内原磁场的磁通量的变化..........情况;(3)由楞次定律判断感应电流的磁场方向.........;(4)由安培定则根据感应电流的磁场方向,判断出感应电流的方向.......。
以上步骤可概括为四句话:“明确增减和方向,增反减同切莫忘,安培定则来判断,四指环绕是流向。
”要点四、右手定则1.内容:伸出右手,让大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,让磁感线从手心垂直进入,并使拇指指向导体运动方向,这时其余四指所指方向就是感应电流的方向。
2.适用范围:适用于闭合电路部分导体切割磁感线产生感应电流的情况,它是楞次定律的一种特殊情况。
【典型例题】类型一、理解楞次定律例1.根据楞次定律可知感应电流的磁场一定()A.阻碍引起感应电流的磁通量B.与引起感应电流的磁场反向C.阻碍引起感应电流的磁通量的变化D.与引起感应电流的磁场方向相同【答案】C【解析】本题考查楞次定律的理解,关键是真正理解楞次定律的内涵和外延。
感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化,而不是阻碍磁通量,它和引起感应电流的磁场可以同向,也可以反向。
故选C。
类型二、用楞次定律判断感应电流的方向例2.(2014 苏北联考)如图所示,一条形磁铁从左向右匀速穿过线圈,当磁铁经过A、B两位置时,线圈中()A.感应电流方向相同,感应电流所受作用力的方向相同B.感应电流方向相反,感应电流所受作用力的方向相反C.感应电流方向相反,感应电流所受作用力的方向相同D.感应电流方向相同,感应电流所受作用力的方向相反【答案】C【变式1】如图所示,P为一个闭合的金属弹簧圆圈,在它的中间插有一根条形磁铁,现在用力从四周拉弹簧圆圈,使圆圈的面积增大,从上向下看()A.穿过弹簧圆圈面的磁通量减少,弹簧圆中有逆时针方向的感应电流B.穿过弹簧圆圈面的磁通量增加,弹簧圆中有逆时针方向的感应电流C.穿过弹簧圆圈面的磁通量减少,弹簧圆中有顺时针方向的感应电流D.穿过弹簧圆圈面的磁通量增加,弹簧圆中有顺时针方向的感应电流【答案】A【解析】如图,从上向下看。
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热点17楞次定律的理解和应用
1.如图1所示是某研究性学习小组的同学设计的电梯坠落的应急安全装置,在电梯挂厢上安装永久磁铁,并在电梯的井壁上铺设线圈,这样可以在电梯突然坠落时减小对人员的伤害.关于该装置,下列说法正确的是()
图1
A.当电梯突然坠落时,该安全装置可使电梯停在空中
B.当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时,闭合线圈A、B中的电流方向相反
C.当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时,只有闭合线圈A在阻碍电梯下落
D.当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时,只有闭合线圈B在阻碍电梯下落
答案 B
解析若电梯突然坠落,闭合线圈A、B内的磁感应强度发生变化,将在线圈中产生感应电流,感应电流会阻碍磁铁的相对运动,可起到应急避险作用,但不能阻止磁铁的运动,故A 错误;当电梯坠落至永久磁铁在题图所示位置时,闭合线圈A中向上的磁场减弱,感应电流的方向从上向下看是逆时针方向,闭合线圈B中向上的磁场增强,感应电流的方向从上向下看是顺时针方向,可知闭合线圈A与B中感应电流方向相反,故B正确;结合A的分析可知,当电梯坠落至永久磁铁在题图所示位置时,闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落,故C、D 错误.
2.(多选)如图2,两个线圈绕在同一根铁芯上,其中一线圈通过开关与电源连接,另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路.将一小磁针悬挂在直导线正上方,开关未闭合时小磁针处于静止状态.下列说法正确的是()
图2
A.开关闭合后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动
B.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向
C.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向
D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动
答案AD
解析根据安培定则,开关闭合时铁芯上产生水平向右的磁场.开关闭合后的瞬间,根据楞次定律,直导线上将产生由南向北的电流,根据安培定则,直导线上方的磁场垂直纸面向里,故小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动,A项正确;开关闭合并保持一段时间后,直导线上没有感应电流,故小磁针的N极指北,B、C项错误;开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,根据楞次定律,直导线上将产生由北向南的电流,这时直导线上方的磁场垂直纸面向外,故小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动,D项正确.
3.如图3所示,一个金属圆盘安装在竖直的转动轴上,置于蹄形磁铁之间,两块铜片A、O 分别与金属圆盘的边缘和转动轴接触.若使金属圆盘按图示方向(俯视顺时针方向)转动起来,下列说法正确的是()
图3
A.电阻R中有Q→R→P方向的感应电流
B.电阻R中有P→R→Q方向的感应电流
C.穿过圆盘的磁通量始终没有变化,电阻R中无感应电流
D.调换磁铁的N、S极同时改变金属圆盘的转动方向,R中感应电流的方向也会发生改变
答案 B
解析根据右手定则可判断出R中有P→R→Q方向的电流,B正确,A、C错误;D选项中流过R的感应电流方向不变,D错误.
4.如图4,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨,导轨平面与磁场垂直.金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS,一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内,线框与导轨共面.现让金属杆PQ突然向右运动,在运动开始的瞬间,关于感应电流的方向,下列说法正确的是()
图4
A.PQRS中沿顺时针方向,T中沿逆时针方向
B.PQRS中沿顺时针方向,T中沿顺时针方向
C.PQRS中沿逆时针方向,T中沿逆时针方向
D.PQRS中沿逆时针方向,T中沿顺时针方向
答案 D
解析金属杆PQ突然向右运动,在运动开始的瞬间,闭合回路PQRS中磁场方向垂直纸面向里,磁通量增大,由楞次定律可判断,闭合回路PQRS中感应电流产生的磁场垂直纸面向外,由安培定则可判断感应电流方向为逆时针;由于闭合回路PQRS中感应电流产生的磁场方向垂直纸面向外,与原磁场方向相反,则T中磁通量减小,由楞次定律可判断,T中感应电流产生的磁场方向垂直纸面向里,由安培定则可知T中感应电流方向为顺时针,选项D正确,A、B、C错误.
5.(多选)如图5所示,在一固定水平放置的闭合导体圆环正上方,有一条形磁铁从静止开始下落,下落过程中始终保持竖直,起始高度为h,最后落在水平地面上.若不计空气阻力,重力加速度取g,下列说法中正确的是()
图5
A.磁铁下落的整个过程中,圆环中的感应电流方向先逆时针后顺时针方向(俯视圆环) B.磁铁落地时的速率一定等于2gh
C.磁铁在整个下落过程中,它的机械能不变
D.磁铁在整个下落过程中,圆环受到它的作用力总是竖直向下的
答案AD
解析当条形磁铁靠近圆环时,穿过圆环的磁通量增加,根据楞次定律可判断圆环中感应电
流的方向为逆时针(俯视圆环),当条形磁铁远离圆环时,穿过圆环的磁通量减小,根据楞次定律可判断圆环中感应电流的方向为顺时针(俯视圆环),A正确;若磁铁从高度h处做自由落体运动,其落地时的速度v=2gh,但磁铁穿过圆环的过程中由于电磁感应要产生一部分电热,根据能量守恒定律可知,其落地速度一定小于2gh,B错误;磁铁在整个下落过程中,由于受到磁场力的作用,机械能不守恒,C错误;据楞次定律的推论“来拒去留”,可判断磁铁在整个下落过程中,圆环对它的作用力始终竖直向上,而圆环受到磁铁的作用力总是竖直向下的,故D正确.
6.(多选)如图6所示,通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面,MN固定不动,位置靠近ab且相互绝缘.当MN中电流突然增大时,则()
图6
A.线圈所受安培力的合力方向向左
B.线圈所受安培力的合力方向向右
C.感应电流方向为abcda
D.感应电流方向为adcba
答案AC
解析当MN中电流突然增大时,根据楞次定律可知,线圈中产生逆时针方向的感应电流,即abcda方向;由左手定则可知ab边和cd边受到的安培力方向均向左,可知线圈所受安培力的合力方向向左,选项A、C正确,B、D错误.
7.(多选)图7甲所示是工业上探测物件表面层内部是否存在缺陷的涡流探伤技术的原理图.其原理是用通电线圈使物件内产生涡电流,借助探测线圈测定涡电流的改变,从而获得物件内部是否断裂及位置的信息.如图乙所示是一个由带铁芯的线圈L、开关S和电源连接起来的跳环实验装置,将一个套环置于线圈L上且使铁芯穿过其中,闭合开关S的瞬间,套环将立刻跳起.对以上两个实例的理解正确的是()
图7
A.涡流探伤技术运用了电流的热效应,跳环实验演示了自感现象
B.能被探测的物件和实验所用的套环必须是导电材料
C.金属探伤时接的是交流电,跳环实验装置中接的是直流电
D.以上两个实例中的线圈所连接的电源也可以都是恒压直流电源
答案BC
解析涡流探伤技术的原理是用电流线圈使物件内产生涡电流,借助探测线圈测定涡电流的改变;跳环实验演示线圈接在直流电源上,闭合开关的瞬间,穿过套环的磁通量会改变,套环中会产生感应电流,会跳起,属于演示楞次定律,故A错误;无论是涡流探伤技术,还是演示楞次定律,都需要产生感应电流,而感应电流的产生需在导电材料内,故B正确;金属探伤时,是探测器中通过交变电流,产生变化的磁场,当金属处于该磁场中时,该金属中会感应出涡流;演示楞次定律的实验中,线圈接在直流电源上,闭合开关的瞬间,穿过套环的磁通量会改变,套环中会产生感应电流,会跳起,故C正确,D错误.。