【重点推荐】2019高中物理 第四章 电磁感应 3 楞次定律分层训练 新人教版选修3-2
2019-2020学年高中物理 第4章 电磁感应 3 楞次定律训练(含解析)3-2

楞次定律基础达标一、选择题(在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6题有多项符合题目要求)1.关于楞次定律,下列说法正确的是( )A.感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化B.闭合电路的一部分导体在磁场中运动时,必受磁场阻碍作用C.原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场同向D.感应电流的磁场总是跟原磁场反向,阻碍原磁场的变化【答案】A【解析】感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,选项A正确;闭合电路的一部分导体在磁场中平行磁感线运动时,不受磁场阻碍作用,选项B错误;原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场反向,选项C错误;感应电流的磁场当原磁场增强时跟原磁场反向,当原磁场减弱时跟原磁场同向,选项D错误.2.(2019·泉州名校月考)一磁铁自上向下运动,穿过一闭合导电回路,如图所示.当磁铁运动到a处和b处时,回路中感应电流的方向分别是( )A.顺时针,逆时针 B.逆时针,顺时针C.顺时针,顺时针D.逆时针,逆时针【答案】B【解析】当磁铁接近线圈时,线圈中的磁通量向下增加,由楞次定律可知感应电流的磁场方向向上,由安培定则知线圈中感应电流的方向为逆时针(俯视);当磁铁从线圈中穿出时,原磁场方向不变仍向下,但穿过线圈的磁通量要减少,根据楞次定律知感应电流的磁场方向向下,由安培定则知感应电流为顺时针(俯视).故B正确,A、C、D错误.3.(2019·上海名校一模)两根平行放置的长直绝缘导线M、N,通以同向等大的电流如图.在它们正中间放有一金属圆环,则可以使圆环中产生顺时针感应电流的是( )A.M向右移动B.N中电流增大C.两电流同时等量增大D.两电流同时反向【答案】B【解析】依据右手螺旋定则,长直绝缘导线M、N在环中产生磁场相互叠加,导致穿过环的磁通量为零,当只将M向右移动时,导致穿过环的磁通量向里,且大小增大,再由楞次定律,那么感应电流为逆时针,故A错误;同理,当只增大N中的电流时,导致穿过环的磁通量向外,且大小增大,再由楞次定律,那么感应电流为顺时针,故B正确;当两电流同时增大,但由于大小仍然相等,位置也不变,因此穿过环的磁通量仍为零,故C错误;当两电流同时反向,但由于大小不变,位置也不变,因此穿过环的磁通量仍为零,故D错误.4.(2019·张家界名校检测)如图所示,A、B都是很轻的铝环,分别吊在绝缘细杆的两端,杆可绕中间竖直轴在水平面内转动,环A 是闭合的,环B是断开的.若用磁铁分别接近这两个圆环,则下面说法正确的是()。
2019版物理人教版选修3-2训练:第四章 3 楞次定律

3 楞次定律课时过关·能力提升基础巩固1.根据楞次定律知,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方向相反C.阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化D.与引起感应电流的磁场方向相同解析:根据楞次定律,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。
由此可见,感应电流的磁场阻碍的是引起它的磁通量的变化,而不是阻碍引起它的磁通量,反过来说,如果磁通量不发生变化,就没有感应电流的产生,故选项A错误。
同时,我们要深刻理解“阻碍”二字的含义:当穿过电路的磁通量增加时,感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反;当穿过电路的磁通量减少时,感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同,所以选项B、D错误。
答案:C2.如图所示,闭合线圈放置在匀强磁场中,线圈平面与磁场平行,当磁感应强度逐渐增大时,以下说法正确的是( )A.线圈中产生顺时针方向的感应电流B.线圈中产生逆时针方向的感应电流C.线圈中不会产生感应电流D.线圈面积有缩小的倾向解析:由于线圈平面与磁场平行,所以穿过线圈的磁通量为零。
当磁感应强度增大时,穿过线圈的磁通量仍然为零,则线圈中不会产生感应电流,故只有C正确。
答案:C3.如图所示,磁铁垂直于铜环所在平面,当磁铁突然向铜环运动时,铜环的运动情况是( )A.向右摆动B.向左摆动C.静止D.转动解析:铜环只有向右运动,才能阻碍穿过铜环的磁通量的增加。
答案:A4.(多选)验证楞次定律实验的示意图如图所示,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,其中表示正确的是( )解析:根据楞次定律可确定感应电流的方向:如对题图C分析,当磁铁向下运动时:(1)闭合线圈原磁场的方向——向上;(2)穿过闭合线圈的磁通量的变化——增加;(3)感应电流产生的磁场方向——向下;(4)利用安培定则判断感应电流的方向——与图中箭头方向相同,故选项C正确;同理可得,选项A、B错误,D正确。
2019人教版高中物理新教材目录

2019人教版高中物理新教材目录必修一第一章运动的描述1.质点参考系2.时间位移3.位置变化快慢的描述-速度4.速度变化快慢的描述-加速度第二章匀变速直线运动的研究1.探究小车速度随时间变化的规律2.匀变速直线运动速度与时间的关系3.匀变速直线运动位移与时间的关系4.自由落体运动第三章相互作用1.重力与弹力2.摩擦力3.作用力和反作用力4.力的合成和分解5.共点力平衡第四章运动和力的关系1. 牛顿第一定律2.实验探究加速度与力和质量的关系3.牛顿第二定律4.力学单位制5.牛顿运动定律的应用6.超重和失重必修2第五章抛体运动1.曲线运动2.运动的合成与分解3.实验:探究平抛运动的特点4.抛体运动的规律第六章圆周运动1.圆周运动2.向心力3.向心加速度4.生活中的圆周运动第七章万有引力与宇宙航行1.行星的运动2.万有引力定律3.万有引力理论的成就4.宇宙航行5.相对论时空观和牛顿力学的局限性第八章机械能守恒定律1.功与功率2.重力势能3.动能和动能定理4.机械能守恒定律5.实验:验证机械能守恒定律必修三第九章静电场及其应用1.电荷2.库仑定律3.电场电场强度4.静电的防止与利用第十章静电场中的能量1.电势能和电势2.电势差3.电势差与电场强度的关系4.电容器的电容5.带电粒子在电场中的运动第十一章电路及其应用1.电源和电流2.导体的电阻3.导体电阻率的测量4.串联电路和并联电路5.实验:练习使用多用电表第十二章电能能量守恒定律1.电路中的能量转化2.闭合电路的欧姆定律3.实验:电池电动势和内阻的测量4.能源与可持续发展第十三章电磁感应与电磁波初步1.磁场磁感线2.磁感应强度磁通量3.电磁感应现象及应用4.电磁波的发现及应用5.能量量子化选修一第一章动量守恒定律1.动量2.动量定理3.动量守恒定律4.实验:验证动量守恒定律5.弹性碰撞和非弹性碰撞6.反冲现象火箭第二章机械振动1.简谐运动2.简谐运动的描述3.简谐运动的回复力和能量4.单摆5.实验:用单摆测重力加速度6.受迫振动共振第三章机械波1.波的形成2.波的描述3.波的反射折射和衍射4.波的干涉5.多谱勒效应第四章光1.光的折射2.全反射3.光的干涉4.用双缝干涉测光的波长5.光的衍射6.光的偏振和激光选修二第一章安培力与洛伦兹力1.磁场对通电导线的作用力2.磁场对运动电荷的作用力3.带电粒子在匀强磁场中的运动4.质谱仪与回旋加速器第二章电磁感应1.楞次定律2.法拉第电磁感应定律3.涡流电磁阻尼和电磁驱动4.互感和自感第三章交变电流1.交变电流2.交变电流的描述3.变压器4.电能的输送第四章电磁振荡与电磁波1.电磁振荡2.电磁场与电磁波3.无线电波的发射和接收4.电磁波谱第五章传感器1.认识传感器2.常见传感器的工作原理及应用3.利用传感器制作简单的自动控制装置选修3第一章分子动理论1.分子动理论的基本内容2.实验:油膜法测油酸分子的大小3.分子运动速率分布规律4.分子动能和分子势能第二章气体固体和液体1.温度和温标2.气体的等温变化3.气体的等压变化和等容变化4.固体5.液体第三章热力学定律1.功热和内能的改变2.热力学第一定律3.能量守恒定律4.热力学第二定律第四章原子结构和波粒二象性1.普朗克黑体辐射理论2.光电效应3.原子的核式结构模型4.氢原子光谱和玻尔的原子结构模型5.粒子的波动性和量子力学的建立第五章原子核 1.原子核的组成2.放射性元素的衰变3.核力与结合能4.核裂变与核聚变5.基本粒子。
高中物理第四章电磁感应第3节楞次定律习题含解析新人教版选修321

3 楞次定律1.如图所示,固定的水平长直导线中通有直流I,矩形线框与导线在同一竖直平面内,且一边与导线平行。
线框由静止释放,在下落进程中()A.穿过线框的磁通量维持不变B.线框中感应电流方向维持不变C.线框所受安培力的合力为零D.线框的机械能不断增大解析:线框下落进程中,穿过线框的磁通量减小,选项A错误;由楞次定律可判断出感应电流方向一直沿顺时针方向,选项B正确;线框受到的安培力的合力竖直向上,但小于重力,则合力不为零,选项C错误;在下落进程中,安培力对线框做负功,则其机械能减小,选项D错误。
答案:B2.如图所示,当导线ab在电阻不计的金属导轨上滑动时,线圈c向右摆动,则ab的运动情况是()A.向左或向右匀速运动B.向左或向右减速运动C.向左或向右加速运动D.只能向右匀加速运动解析:当导线ab在导轨上滑行时,线圈c向右运动,说明穿过线圈的磁通量正在减少,即右边回路中的感应电流减小,导线正在减速运动,与方向无关,故A、C、D错误,B正确。
答案:B3.如图所示,螺线管CD的导线绕向不明,当磁铁AB插入螺线管时,电路中有图示方向的电流产生,下列关于螺线管极性的判断正确的是()端必然是N极端必然是S极端的极性必然与磁铁B端的极性相同D.无法判断极性,因螺线管的绕法不明解析:AB的插入使螺线管磁通量增大而产生感应电流,按照楞次定律知,感应电流的磁场阻碍AB插入,因此,C端极性必然和B端极性相同。
答案:C4.如图所示,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈。
当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速通过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力F N及在水平方向运动趋势的正确判断是()先小于mg后大于mg,运动趋势向左先大于mg后小于mg,运动趋势向左先小于mg后大于mg,运动趋势向右先大于mg后小于mg,运动趋势向右解析:当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速通过时,线圈中向下的磁通量先增加后减小,由楞次定律可知,线圈中先产生逆时针方向的感应电流,后产生顺时针方向的感应电流,线圈的感应电流磁场阻碍磁铁的运动,故靠近时磁铁与线圈彼此排斥,线圈受排斥力向右下方,F N大于mg,线圈有水平向右运动的趋势;离开时磁铁与线圈彼此吸引,线圈受到吸引力向右上方,F N小于mg,线圈有水平向右运动的趋势。
2019_2020学年高中物理第四章电磁感应3楞次定律练习(含解析)新人教版

3楞次定律课后篇稳固提高基础稳固1.某磁场磁感线如下图, 有一铜线圈自图示 A 点落至 B点,在着落过程中,自上向下看,线圈中的感觉电流方向是()A.一直顺时针B.一直逆时针C.先顺时针再逆时针D.先逆时针再顺时针分析自 A 点落至图示地点时,穿过线圈的磁通量增添,由楞次定律判断知,线圈中感觉电流方向为顺时针 ; 自图示地点落至B点时 , 穿过线圈的磁通量减少 , 由楞次定律判断知 , 线圈中感觉电流方向为逆时针 ,C 项正确。
答案 C2. ( 多项选择 ) 闭合电路的一部分导体在匀强磁场中做切割磁感线运动, 如下图 , 能正确表示感觉电流I 的方向、磁感觉强度 B 的方向跟导体运动速度的方向关系的是()分析依据右手定章进行判断可知B、C 正确。
答案 BC, 闭合金属圆环沿垂直于磁场方向搁置在有界匀强磁场中, 将它从匀强磁场中匀3. ( 多项选择 ) 如下图()速拉出, 以下各样说法中正确的选项是A. 向左拉出和向右拉出时, 环中的感觉电流方向相反B. 向左或向右拉出时, 环中感觉电流方向都是沿顺时针方向的C.向左或向右拉出时, 环中感觉电流方向都是沿逆时针方向的D.圆环在出磁场以前无感觉电流分析将金属圆环不论从哪边拉出磁场, 穿过闭合圆环的磁通量都要减少, 依据楞次定律可知, 感觉电流的磁场要阻挡原磁通量的减少, 感觉电流的磁场方向与原磁场方向同样, 应用安培定章能够判断出感觉电流的方向是顺时针方向的, 选项 B 正确 ,A 、 C 错误 ; 此外在圆环出磁场前, 穿过圆环的磁通量不变, 无感觉电流,D正确。
答案BD4.某同学在“研究感觉电流产生的条件”的实验中, 将直流电源、滑动变阻器、线圈A(有铁芯) 、线圈B、敏捷电流计及开关按图连结成电路。
在实验中, 该同学发现开封闭合的瞬时, 敏捷电流计的指针向左偏。
由此能够判断, 在保持开封闭合的状态下()A. 当线圈A拔出时 , 敏捷电流计的指针向左偏B. 当线圈A中的铁芯拔出时, 敏捷电流计的指针向右偏C.当滑动变阻器的滑片匀速滑动时, 敏捷电流计的指针不偏转D.当滑动变阻器的滑片向N端滑动时,敏捷电流计的指针向右偏分析由题意可知 : 开封闭合的瞬时 , 敏捷电流计的指针向左偏 , 则当磁通量增大时 , 则指针左偏 ; 若磁通量减小时 , 则指针右偏 ; 当线圈A拔出 , 或线圈A中的铁芯拔出时 , 均致使磁通量减小 , 所以电流计指针向右偏 , 故 A 错误 ,B 正确 ; 滑动变阻器的滑动端P匀速滑动 , 穿过线圈的磁通量发生变化 , 电流计指针要发生偏转 , 故 C错误 ; 当滑动变阻器的滑片向N端滑动时 , 电阻减小 , 则电流增大 , 致使磁通量增大 , 所以敏捷电流计的指针向左偏 , 故 D 错误。
2019-2020学年高中物理第4章电磁感应3楞次定律课后课时精练含解析新人教版选修3-2

楞次定律时间:40分钟满分:100分一、选择题(每小题6分,共60分)1.关于电磁感应现象,下列说法中正确的是( )A.感应电流的磁场总是与原磁场方向相反B.闭合线圈放在变化的磁场中就一定能产生感应电流C.闭合线圈放在匀强磁场中做切割磁感线运动时,一定能产生感应电流D.感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的磁通量的变化答案 D解析电磁感应现象中,若磁通量减小,则感应电流的磁场与原磁场方向相同,选项A 错误。
若闭合线圈平面与磁场方向平行,则无论磁场强弱如何变化,穿过线圈的磁通量始终为零,不产生感应电流,选项B错误。
若线圈切割磁感线时,穿过线圈的磁通量不发生变化,则不能产生感应电流,选项C错误。
只有选项D正确。
2.(多选)如图所示,一轻质绝缘横杆两侧各固定一金属环,横杆可绕中心点自由转动,老师拿一条形磁铁插向其中一个小环,后又取出插向另一个小环,同学们看到的现象及现象分析正确的是( )A.磁铁插向左环,横杆发生转动B.磁铁插向右环,横杆发生转动C.磁铁插向左环,左环中不产生感应电动势和感应电流D.磁铁插向右环,右环中产生感应电动势和感应电流答案BD解析左环不闭合,磁铁插向左环时,产生感应电动势,但不产生感应电流,环不受力,横杆不转动,故A、C错误;右环闭合,磁铁插向右环时,环内产生感应电动势和感应电流,环受到磁场的作用,横杆转动;根据楞次定律的推论:来拒去留,从上向下看横杆发生逆时针方向转动,故B、D正确。
3.(多选)如图所示,当磁铁运动时,流过电阻的电流由A经R到B,则磁铁的运动可能是( )A.向下运动B.向上运动C.向左平移D.以上都不可能答案BC解析此题可通过逆向思维应用楞次定律来判定。
由感应电流方向A→R→B,应用安培定则知感应电流在线圈内产生的磁场方向应是从上指向下,由楞次定律判得线圈内磁通量的变化应是向下减小或向上增加,由条形磁铁的磁感线分布知线圈内原磁场是向下的,故应是磁通量减小,即磁铁向上运动或向左、右平移,所以B、C正确。
高中物理第四章电磁感应第3讲楞次定律课件新人教版选修32
二、右手定则 导学探究 如图2所示,导体棒ab向右做切割磁感线运动.
(1)请用楞次定律判断感应电流的方向.
答案
感应电流的方向a→d→c→b→a.
(2) 感应电流 I 的方向、原磁场 B 的方向、
例3
(多选)下列图中表示闭合电路中的一部分导体 ab在磁场中做切割磁
解析
感线运动的情景,导体ab上的感应电流方向为b→a的是 答案
√
√
√
题中四图都属于闭合电路的一部分导体切割磁感线,应用右手定则判 断可得:A中电流方向为a→b,B中电流方向为b→a,C中电流方向沿 a→d→c→b→a,D中电流方向为b→a.故选B、C、D.
B.外环逆时针、内环顺时针 √
C.内、外环均为逆时针
D.内、外环均为顺时针 图4
三、右手定则的应用
1.右手定则和楞次定律实质是等效的,但在判断闭合电路的部分导体 切割磁感线产生感应电流方向时较为方便. 2.右手定则反映了磁场方向、导体运动方向和电流方向三者之间的相 互垂直关系. (1)大拇指的方向是导体相对磁场切割磁感线的运动方向,既可以是 导体运动而磁场未动,也可以是导体未动而磁场运动,还可以是两 者以不同速度同时运动. (2)四指指向电流方向,切割磁感线的导体相当于电源.
第四章 电磁感应
第3讲 楞次定律
考试要求
知识内容
楞次定律
必考
加试
c
1.正确理解楞次定律的内容及其本质. 课时要求
2.掌握右手定则,并理解右手定则实际上为楞次定律的一
种具体表现形式.
3.能够熟练运用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向.
高中物理第四章电磁感应第3节楞次定律讲义含解析新人教版选修3_2
第3节楞次定律1.楞次定律的内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
2.楞次定律可广义地表述为:感应电流的“效果”总是要反抗(或阻碍)引起感应电流的“原因”,常见的有三种:①阻碍原磁通量的变化(“增反减同”);②阻碍导体的相对运动(“来拒去留”);③通过改变线圈面积来“反抗”(“增缩减扩”)。
3.闭合导体回路的一部分做切割磁感线运动时,可用右手定则判断感应电流的方向。
一、楞次定律1.探究感应电流的方向(1)实验器材:条形磁铁、电流表、线圈、导线、一节干电池(用来查明线圈中电流的流向与电流表中指针偏转方向的关系)。
(2)实验现象:如图所示,在四种情况下,将实验结果填入下表。
(3)实验分析:①线圈内磁通量增加时的情况②线圈内磁通量减少时的情况表述一:当穿过线圈的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场的方向相反;当穿过线圈的磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场的方向相同。
表述二:当磁铁靠近线圈时,两者相斥;当磁铁远离线圈时,两者相吸。
2.楞次定律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。
二、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。
如图所示。
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。
1.自主思考——判一判(1)感应电流的磁场总与原磁场方向相反。
(×)(2)感应电流的磁场总是阻碍原磁场的磁通量。
(×)(3)感应电流的磁场有可能阻止原磁通量的变化。
(×)(4)导体棒不垂直切割磁感线时,也可以用右手定则判断感应电流方向。
(√)(5)凡可以用右手定则判断感应电流方向的,均能用楞次定律判断。
(√)(6)右手定则即右手螺旋定则。
(×)2.合作探究——议一议(1)楞次定律中“阻碍”与“阻止”有何区别?提示:阻碍不是阻止,阻碍只是延缓了磁通量的变化,但这种变化仍将继续进行。
2019年高中物理 第四章 电磁感应训练+章末质量评估新人教版选修3-2【共7套45页】
本套资源目录2019年高中物理第四章电磁感应2探究感应电流的产生条件训练含解析新人教版选修3_22019年高中物理第四章电磁感应3楞次定律训练含解析新人教版选修3_22019年高中物理第四章电磁感应4法拉第电磁感应定律训练含解析新人教版选修3_22019年高中物理第四章电磁感应5电磁感应现象的两类情况训练含解析新人教版选修3_22019年高中物理第四章电磁感应6互感和自感训练含解析新人教版选修3_22019年高中物理第四章电磁感应7涡流电磁阻尼和电磁驱动训练含解析新人教版选修3_22019年高中物理第四章电磁感应章末质量评估一含解析新人教版选修3_2探究感应电流的产生条件A级抓基础1.下列现象中,属于电磁感应现象的是( )A.小磁针在通电导线附近发生偏转B.通电线圈在磁场中转动C.因闭合线圈在磁场中运动而产生的电流D.磁铁吸引小磁针解析:电磁感应是指“磁生电”的现象,而小磁针和通电线圈在磁场中转动,反映了磁场力的性质,所以 A、B、D不是电磁感应现象,C是电磁感应现象.答案:C2.关于电磁感应现象,下列说法中正确的是( )A.闭合线圈放在变化的磁场中,必然有感应电流产生B.闭合正方形线圈在匀强磁场中垂直磁感线运动,必然产生感应电流C.穿过闭合线圈的磁通量变化时,线圈中有感应电流D.只要穿过电路的磁通量发生变化,电路中一定有感应电流产生解析:产生感应电流的条件,一是闭合电路;二是磁通量Φ发生变化.两个条件缺一不可.答案:C3.1825年,瑞士物理学家德拉里夫的助手科拉顿将一个螺线管与电流计相连,为了避免强磁性磁铁的影响,他把电流计放在另外一个房间,当他把磁铁投入螺线管中后,立即跑到另一个房间去观察.关于科拉顿进行的实验.下列说法正确的是( ) A.在科拉顿整个操作过程中,电流计不发生偏转B.将磁铁投入螺线管瞬间,电流计发生偏转,但科拉顿跑到房间观察时,电流计已不再偏转C.科拉顿无法观察到电流计偏转的原因是当时电流计灵敏度不够D.科拉顿无法观察到电流计偏转的原因是导线过长,电流过小解析:科拉顿将磁铁放入螺线管时,穿过线圈的磁通量发生变化,回路中产生感应电流,电流计偏转,之后,穿过线圈的磁通量保持不变,回路中无感应电流,电流计不偏转.由于科拉顿放完磁铁后还要跑到另一房间观察,所以他观察不到偏转.只有B项正确.答案:B4.如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框,在下列四种情况下,线框中会产生感应电流的是( )A.线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中左右运动B.线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中上下运动C.线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动D.线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动解析:四种情况中初始位置线框均与磁感线平行,磁通量为零,按A、B、D三种情况线框运动后,线框仍与磁感线平行,磁通量保持为零不变,线框中不产生感应电流.C中线框转动后,穿过线框的磁通量不断发生变化,所以产生感应电流,C项正确.答案:C5.在纸面内放有一条形磁铁和一个位于磁铁正上方的圆形线圈(如图所示).下列情况中能使线圈中产生感应电流的是( )A.将磁铁在纸面内向上平移B.将磁铁在纸面内向右平移C.将磁铁绕垂直纸面的轴转动D.将磁铁的N极向纸外转,S极向纸内转解析:将磁铁向上平移、向右平移或绕垂直纸面的轴转动,线圈始终与磁感线平行,磁通量始终为零,没有变化,不产生感应电流,所以A、B、C均不正确;将磁铁的N极向纸外转,S极向纸内转,穿过线圈的磁通量增加,线圈中产生感应电流.答案:D6.如图所示,ab是水平面上的一个导体圆环的直径,在过ab的竖直平面内有一根通电直导线ef.已知ef平行于ab,当ef竖直向上平移时,电流产生的磁场穿过圆环的磁通量将( )A.逐渐增大B.逐渐减小C.始终为零D.不为零,但保持不变解析:利用安培定则判断直线电流产生的磁场,作出俯视图,如图所示.考虑到圆环内的磁场具有对称性,可以知道,穿过圆环的磁感线的条数与穿出圆环的磁感线的条数总是相等的,故磁通量始终为零.答案:CB级提能力7.如图所示,接有理想电压表的三角形导线框ABC,在匀强磁场中向右运动,则关于导线框中有无感应电流及电压表有无示数(示数不为零则称为有示数),下列判断正确的是( )A.无;有B.有;无C.无;无D.有;有解析:无论导线框在磁场中向右做匀速运动、加速运动还是减速运动,穿过导线框的磁通量均不变,即ΔΦ=0,故导线框中无感应电流产生,再由电压表的工作原理可知电压表无示数.答案:C8.如图所示,在同一铁芯上有A和C两个线圈,其中A线圈与滑动变阻器、电源、开关相连,C线圈两端与灵敏电流计相连,在以下采取的做法中,不能使灵敏电流计指针偏转的是( )A.开关S闭合的瞬间B.开关S闭合后,变阻器滑片P向右滑动C.开关S闭合后,变阻器滑片P保持不动D.开关S断开的瞬间解析:开关S闭合瞬间,A线圈中电流迅速变化,A内磁通量变化,使C线圈磁通量变化,产生感应电流,灵敏电流计指针偏转.开关S闭合后,变阻器滑片P向右滑动时,闭合电路的总电阻减小,电流增大,A线圈中电流增大,磁通量增大,使C线圈中磁通量增大,产生感应电流,灵敏电流计指针偏转,开关S闭合后,变阻器滑片P保持不动,闭合电路中电流恒定,A线圈中磁通量不变,C线圈中磁通量不变,无感应电流,灵敏电流计指针不偏转.开关S断开瞬间,A线圈中电流变化,磁通量也变化,C线圈中磁通量变化,产生感应电流,灵敏电流计指针偏转.答案:C9.(多选)我国已经制订了登月计划,假如航天员登月后想探测一下月球表面是否有磁场,他手边有一只灵敏电流计和一个小线圈,则下列推断中正确的是( ) A.直接将电流计放于月球表面,看是否有示数来判断磁场有无B.将电流计与线圈组成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,如电流计无示数,则判断月球表面无磁场C.将电流计与线圈组成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,如电流计有示数,则判断月球表面有磁场D.将电流计与线圈组成闭合回路,使线圈分别绕两个互相垂直的轴转动,月球表面若有磁场,则电流计至少有一次示数不为零解析:电流计有示数时可判断有磁场存在,沿某一方向运动而无示数不能确定月球上是否存在磁场.D项中线圈分别绕互相垂直的轴转动,若月球存在磁场,则至少有一次穿过线圈(可正穿也可斜穿)的磁通量的变化率不为零,故至少有一次电流计有示数.C、D正确.答案:CD10.如图,线圈A插在线圈B中,线圈B与电流表组成闭合电路;线圈A与蓄电池、开关、滑动变阻器组成另一个闭合电路,用此装置来研究电磁感应现象,开关闭合瞬间,电流表指针________(选填“会”或“不会”)发生偏转,开关闭合稳定后电流表指针________(选填“会”或“不会”)发生偏转.答案:会不会11.磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为2l的正方形范围内,有一个电阻为R,边长为l的正方形导线框abcd,沿垂直于磁感线方向,以速度v匀速通过磁场区域,如图所示,从ab进入磁场开始计时.(1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象.(2)判断线框中有无感应电流.解析:线框穿过磁场的过程可分为三个阶段:进入磁场阶段(只有ab 边在磁场中)、在磁场中运动阶段(ab 、cd 两边均在磁场中)、离开磁场阶段(只有cd 边在磁场中).(1)①线框进入磁场阶段:t 为0~l v ,线框进入磁场中的面积与时间成正比,即S =lv Δt 1,故Φ=BS =Blv Δt 1,Δt 1=lv 时,Φ=Bl 2. ②线框在磁场中运动阶段:t 为l v ~2l v,线框中的磁通量为Φ=Bl 2,保持不变,此过程Δt 2=l v .③线框离开磁场阶段:t 为2l v ~3l v,线框中的磁通量均匀减小, 即Φ=Bl (l -v Δt 3)=Bl 2-Blv Δt 3,当t =3l v 时,Δt 3=l v,Φ=0.因此,穿过线框的磁通量随时间的变化图象如图所示.(2)线框进入磁场阶段,穿过线框的磁通量增加,线框中产生感应电流.线框在磁场中运动阶段,穿过线框的磁通量保持不变,无感应电流产生.线框离开磁场阶段,穿过线框的磁通量减小,线框中产生感应电流.楞次定律A级抓基础1.(多选)关于决定感应电流方向的因素,以下说法中正确的是( )A.回路所包围的引起感应电流的磁场的方向B.回路外磁场的方向C.回路所包围的磁通量的大小D.回路所包围的磁通量的变化情况答案:AD2.根据楞次定律知,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方向相反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:C3.(多选)关于楞次定律,下列说法中正确的是( )A.感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相反B.感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相同C.感应电流的磁场方向与磁通量增大还是减小有关D.感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化答案:CD4.如图所示,金属环所在区域存在着匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.当磁感应强度逐渐增大时,内、外金属环中感应电流的方向为 ( )A.外环顺时针,内环逆时针B.外环逆时针,内环顺时针C.内、外环均为逆时针D.内、外环均为顺时针解析:首先明确研究的回路由外环和内环共同组成,回路中包围的磁场方向垂直纸面向里且内、外环之间的磁通量增加.由楞次定律可知两环之间的感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,垂直于纸面向外.再由安培定则判断出感应电流的方向,在外环沿逆时针方向,在内环沿顺时针方向.答案:B5.如图所示,一对大磁极,中间处可视为匀强磁场,上、下边缘处为非匀强磁场,一矩形导线框abcd保持水平,从两磁极间中心上方某处开始下落,并穿过磁场,则( )A.线框中有感应电流,方向是先a→b→c→d→a后d→c→b→a→dB.线框中有感应电流,方向是先d→c→b→a→d后a→b→c→d→aC.受磁场的作用,线框要发生转动D.线框中始终没有感应电流解析:由于线框从两极间中心上方某处开始下落,根据对称性知,下落过程中穿过线框abcd的磁通量始终是零,没有变化,所以始终没有感应电流,因此不会受磁场的作用.故选项D正确.答案:DB级提能力6.(多选)如图所示,圆环形导体线圈a平放在水平桌面上,在a的正上方固定一竖直螺线管b,二者轴线重合,螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路.若将滑动变阻器的滑片P向下滑动,下列表述正确的是( )A.线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流B.穿过线圈a的磁通量变小C.线圈a有扩张的趋势D.线圈a对水平桌面的压力F N将增大解析:若将滑动变阻器的滑片P向下滑动,螺线管b中电流增大,穿过线圈a的磁通量向下增大.根据楞次定律和安培定则,线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流;穿过线圈a的磁通量变大,线圈a有缩小的趋势,线圈a对水平桌面的压力F N将增大,故选项B、C错误,选项A、D正确.答案:AD7.如图所示,导轨间的磁场方向垂直于纸面向里,当导体棒MN在导轨上水平向右加速滑动时,正对电磁铁A的圆形金属环B中(导体棒切割磁感线速度越大,感应电流越大)( )A.有感应电流,且B被A吸引B.无感应电流C.可能有,也可能没有感应电流D.有感应电流,且B被A排斥解析:MN向右加速滑动,根据右手定则,MN中的电流方向从N→M,且大小在逐渐变大.根据安培定则知,电磁铁A的磁场方向水平向左,且大小逐渐增强,又根据楞次定律知,B环中的感应电流产生的磁场方向水平向右,B被A排斥.D正确,A、B、C错误.答案:D8.(多选)边长为h的正方形金属导线框,从如图所示位置由静止开始下落,通过一匀强磁场区域,磁场方向水平,且垂直于线框平面,磁场区域高度为H,上、下边界如图中虚线所示,H>h,从线框开始下落到完全穿过磁场区域的全过程中( )A.线框中总有感应电流存在B.线框中感应电流方向是先顺时针后逆时针C.线框中感应电流方向是先逆时针后顺时针D.线框受到磁场力的方向总是向上解析:因为H>h,当线框全部处于磁场区域内时线框内磁通量不变,线框中无感应电流,A错误;根据右手定则可知,线框进入磁场时感应电流是逆时针,线框离开磁场时感应电流是顺时针,C正确,B错误;在C的基础上结合左手定则可知,线框在进出磁场过程中受到磁场力的方向总是向上,D正确.答案:CD9.如图所示,一水平放置的通以恒定电流的圆形线圈1固定,另一较小的圆形线圈2从线圈1的正上方下落,在下落过程中两线圈平面始终保持平行且共轴,则线圈2从线圈1的正上方下落至线圈的正下方的过程中,从上往下看,线圈2中( )A.无感应电流B.有顺时针方向的感应电流C.有先是顺时针方向、后是逆时针方向的感应电流D.有先是逆时针方向、后是顺时针方向的感应电流解析:线圈1中恒定电流形成的磁场分布情况如图所示.当线圈2从线圈1的正上方下落,并处于线圈1的上方时,磁感线向上,且磁通量增大,根据楞次定律知,线圈2中产生的感应电流的磁场方向向下,由右手螺旋定则知,俯视线圈2中感应电流方向应为顺时针方向;同理,线圈2落至线圈1的正下方时,磁通量向上且是减小的,由楞次定律和右手螺旋定则知,俯视线圈2中感应电流方向应为逆时针方向.答案:C10.如图所示,圆形金属环放在水平桌面上,有一带正电的微粒以水平速度v贴近环的上表面距环心d处飞过,则带电微粒在飞过环的过程中,环中感应电流方向是( )A.始终是沿顺时针方向B.始终是沿逆时针方向C.先沿顺时针方向,再沿逆时针方向D.先沿逆时针方向,再沿顺时针方向解析:带电微粒靠近圆环过程中,穿过圆环的磁通量方向垂直纸面向里并增加,由楞次定律知,圆环中将产生逆时针方向的感应电流,当微粒远离圆环时,圆环中产生顺时针方向的感应电流,故选D.答案:D法拉第电磁感应定律A 级 抓基础1.穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加2 Wb ,则( ) A.线圈中感应电动势每秒增加 2 V B.线圈中感应电动势每秒减少2 V C.线圈中感应电动势始终为2 VD.线圈中感应电动势始终为一个确定值,但由于线圈有电阻,电动势小于2 V 解析:由E =n ΔΦΔt 知ΔΦΔt 恒定,n =1,所以E =2 V.答案:C2.如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,将一水平放置的金属棒ab 以水平速度v 0抛出,不计空气阻力,那么金属棒内产生的感应电动势将( )A.越来越大B.越来越小C.保持不变D.方向不变,大小改变解析:由于导体棒中无感应电流,故棒只受重力作用,导体棒做平抛运动,水平速度v 0不变,即切割磁感线的速度不变,故感应电动势保持不变.答案:C3.如图,在磁感应强度为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,金属杆MN 在平行金属导轨上以速度v 向右匀速滑动,MN 中产生的感应电动势为E 1;若磁感应强度增为2B ,其他条件不变,MN 中产生的感应电动势变为E 2.则通过电阻R 的电流方向及E 1与E 2之比E 1∶E 2分别为( )A.c →a ,2∶1B.a →c ,2∶1C.a →c ,1∶2D.c →a ,1∶2解析:由右手定则判断可知,MN 中产生的感应电流方向为N →M ,则通过电阻R 的电流方向为a →c .MN 产生的感应电动势公式为E =BLv ,其他条件不变,E 与B 成正比,则得E 1∶E 2=1∶2.答案:C4.(多选)单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速运动,转轴垂直于磁场,若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示,则O →D 过程中( )A.线圈在O 时刻感应电动势最大B.线圈在D 时刻感应电动势为零C.线圈在D 时刻感应电动势最大D.线圈在O 至D 时间内平均感应电动势为0.4 V解析:由法拉第电磁感应定律知线圈从O 至D 时间内的平均感应电动势E =ΔΦΔt=2×10-30.01÷2V =0.4 V.由感应电动势的物理意义知,感应电动势的大小与磁通量的大小Φ和磁通量的改变量ΔΦ均无必然联系,仅由磁通量的变化率ΔΦΔt 决定,而任何时刻磁通量的变化率ΔΦΔt 就是Φ-t 图象上该时刻切线的斜率,不难看出O 点处切线斜率最大,D 点处切线斜率最小,为零,故A 、B 、D 选项正确.答案:ABD5.如图所示,长为L 的金属导线弯成一圆环,导线的两端接在电容为C 的平行板电容器上,P 、Q 为电容器的两个极板,磁场垂直于环面向里,磁感应强度以B =B 0+kt (k >0)随时间变化,t =0时,P 、Q 两板电势相等,两板间的距离远小于环的半径,经时间t ,电容器P 板( )A.不带电B.所带电荷量与t 成正比C.带正电,电荷量是kL 2C4πD.带负电,电荷量是kL 2C4π解析:磁感应强度以B =B 0+kt (k >0)随时间变化,由法拉第电磁感应定律得:E =ΔΦΔt=S ΔB Δt =kS ,而S =L 24π,经时间t 电容器P 板所带电荷量Q =EC =kL 2C 4π;由楞次定律知电容器P 板带负电,故D 选项正确.答案:DB 级 提能力6.一矩形线圈abcd 位于一随时间变化的匀强磁场内,磁场方向垂直线圈所在的平面向里(如图甲所示),磁感应强度B 随时间t 变化的规律如图乙所示.以I 表示线圈中的感应电流(图甲中线圈上箭头方向为电流的正方向),则能正确表示线圈中电流I 随时间t 变化规律的是( )A B C D解析:0~1 s 内磁感应强度均匀增大,根据楞次定律和法拉第电磁感应定律可判定,感应电流为逆时针(为负值)、大小为定值,A 、B 错误;4 ~5 s 内磁感应强度恒定,穿过线圈abcd 的磁通量不变化,无感应电流,D 错误.答案:C7.矩形导线框abcd 放在匀强磁场中,磁感线方向与线圈平面垂直,磁感应强度B 随时间变化的图象如图所示,t =0时刻,磁感应强度的方向垂直纸面向里.若规定导线框中感应电流逆时针方向为正,则在0~4 s 时间内,线框中的感应电流I 以及线框的ab 边所受安培力F 随时间变化的图象为图中的(取向上为正方向)( )A B C D解析:根据E =n ΔΦΔt =n S ΔB Δt ,而ΔB Δt 不变,推知在0~2 s 内及2~4 s 内电流恒定,选项A 错误;因为规定了导线框中感应电流逆时针方向为正,感应电流在0~2 s 内为顺时针方向,所以选项B 错误;由F =BIL 得:F 与B 成正比,根据左手定则判断可知,选项C 正确,D 错误.答案:C8.(多选)如图所示,虚线右侧存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,正方形金属框电阻为R ,边长是L ,自线框从左边界进入磁场时开始计时,在外力作用下由静止开始,以垂直于磁场边界的恒定加速度a 进入磁场区域,t 1时刻线框全部进入磁场.若外力大小为F ,线框中电功率的瞬时值为P ,线框磁通量的变化率为ΔΦΔt,通过导体横截面的电荷量为q ,(其中P-t 图象为抛物线)则这些量随时间变化的关系正确的是( )解析:线框做匀加速运动,其速度v =at ,感应电动势E =BLv ,线框进入磁场过程中受到的安培力F 安=BIL =B 2L 2v R =B 2L 2at R ,由牛顿第二定律得F -B 2L 2at R =ma ,则F =B 2L 2atR+ma ,故A 错误;线框中的感应电流I =E R =BLat R ,线框的电功率P =I 2R =(BLa )2Rt 2,B 正确;线框的位移x =12at 2,磁通量的变化率ΔΦΔt =B ·ΔSΔt=BL ×12at 2t=12BLat ,C 错误;电荷量q =I -·Δt =E -R ·Δt =ΔΦΔt R ·Δt =ΔΦR =BLx R =BL ×12at 2R =BLa 2R·t 2,D 正确.答案:BD9.如图所示,竖直平面内有足够长的金属导轨,轨距为0.2 m ,金属导体ab 可在导轨上无摩擦地上下滑动,ab 的电阻为0.4 Ω,导轨电阻不计,导体ab 的质量为0.2 g ,垂直纸面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.2 T ,且磁场区域足够大,当导体ab 自由下落0.4 s 时,突然闭合开关S ,则:(1)试说出S 接通后导体ab 的运动情况;(2)导体ab 匀速下落的速度是多少?(g 取10 m/s 2)解析:(1)闭合S 之前导体ab 自由下落的末速度为v 0=gt =4 m/s.S 闭合瞬间,导体产生感应电动势,回路中产生感应电流,ab 立即受到一个竖直向上的安培力.F 安=BIL =B 2L 2v 0R=0.016 N>mg =0.002 N.此刻导体所受到合力的方向竖直向上,与初速度方向相反,加速度的表达式为a =F 安-mg m =B 2L 2vmR-g , 所以ab 做竖直向下的加速度逐渐减小的减速运动.当速度减小至F 安=mg 时,ab 做竖直向下的匀速运动.(2)设匀速下落的速度为v m ,此时F 安=mg ,即B 2L 2v m R =mg ,v m =mgR B 2L2=0.5 m/s.10.如图甲所示,不计电阻的平行金属导轨与水平面成37°夹角放置,导轨间距为L =1 m ,上端接有电阻R =3 Ω,虚线OO ′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场.现将质量m =0.1 kg 、电阻r =1 Ω的金属杆ab 从OO ′上方某处垂直导轨由静止释放,杆下滑过程中始终与导轨垂直并保持良好接触,杆下滑过程中的v-t 图象如图乙所示.求:(取g =10 m/s 2,sin 37°=0.6)图甲 图乙(1)磁感应强度B .(2)杆在磁场中下滑0.1 s 过程中电阻R 产生的热量. 解析:(1)由题图乙得a =Δv Δt =0.50.1m/s 2=5 m/s 2. 0.1 s 前,由牛顿第二定律有mg sin θ-f =ma ,代入数据得f =0.1 N.0.1 s 后匀速运动,有mg sin θ-f -F 安=0.①而F 安=BIL =B BLv R +r L =B 2L 2vR +r.②由①②得B =(mg sin θ-f )(R +r )L 2v=(0.6-0.1)×(3+1)12×0.5T =2 T. (2)I =BLv R +r =2×1×0.53+1A =0.25 A , Q R =I 2Rt =0.252×3×0.1 J =3160J. 11.如图所示,L 1=0.5 m ,L 2=0.8 m ,回路总电阻为R =0.2 Ω,物块M 的质量m =0.04 kg ,导轨光滑,开始时磁场B 0=1 T.现使磁感应强度以ΔBΔt =0.2 T/s 的变化率均匀地增大,则当t 为多少时,M 刚好离开地面?(g 取10 m/s 2)解析:回路中原磁场方向向下,且磁通量增加,由楞次定律可以判知,感应电流的磁场方向向上,根据安培定则可以判知,ab 中的感应电流的方向是a →b ,由左手定则可知,ab 所受安培力的方向水平向左,从而向上拉起重物.设ab 中电流为I 时M 刚好离开地面,此时有F B =BIL 1=mg I =E R E =ΔΦΔt =L 1L 2·ΔBΔtB =B 0+ΔBΔtt 解得:F B =0.4 N ,I =0.4 A ,B =2 T ,t =5 s. 答案:5 s电磁感应现象的两类情况A级抓基础1.(多选)下列说法中正确的是()A.动生电动势的产生与洛伦兹力有关B.因为洛伦兹力对运动电荷始终不做功,所以动生电动势的产生与洛伦兹力无关C.动生电动势的方向可以由右手定则来判定D.导体棒切割磁感线产生感应电流,受到的安培力一定与受到的外力大小相等、方向相反解析:由动生电动势产生原因知A、C正确,B错误;只有在导体棒做匀速切割时,除安培力以外的力的合力才与安培力大小相等、方向相反,做变速运动时不成立,故D错误.答案:AC2.如图所示,内壁光滑的塑料管弯成的圆环平放在水平桌面上,环内有一带负电的小球,整个装置处于竖直向下的磁场中,当磁场突然增强时,小球将()A.沿顺时针方向运动B.沿逆时针方向运动C.在原位置附近往复运动D.仍然保持静止状态解析:当磁场增强时,由楞次定律知感应电流沿逆时针方向,即感生电场沿逆时针方向,带负电的小球在电场力作用下沿顺时针方向运动.答案:A3.如图所示,有一匝接在电容器C两端的圆形导线回路,垂直于回路平面以内存在着向里的匀强磁场B,已知圆的半径r=5 cm,电容C=20 μF,当磁场B以4×10-2T/s的变化率均匀增加时,则()A.电容器a板带正电,电荷量为2π×10-9 CB.电容器a板带负电,电荷量为2π×10-9 CC.电容器b板带正电,电荷量为4π×10-9 C。
高中物理 第四章 电磁感应 3 楞次定律课件 新人教版选修3-2
另一部分在磁场外时,环中磁通量才发生变化,环中 才有感应电流.B 选项正确.
答案:B
知识点二 右手定则
提炼知识 伸出右手,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;让磁感线从手心进入,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.
判断正误
(1)导体棒不垂直切割磁感线时,也可以用右手定则 判断感应电流方向.(√)
3.感应电流的磁场对原磁场的作用是“阻碍”相对 运动.
4.应用楞次定律的步骤:
【典例 1】 电阻 R、电容器 C 与一线圈连成闭合回
(向上或向下)
穿过线圈的磁通量变 增加 减少 减少 增加
化情况(增加或减少) 感应电流的方向(在螺
逆时针 逆时针 顺时针 顺时针 线管上俯视) 感应电流的磁场方向
向上 向上 向下 向下 (向上或向下) 原磁场与感应电流磁
相反 相同 相同 相反 场的方向关系
(1)请你根据上表中所填写的内容分析一下,感应电 流的磁场方向是否总是与原磁场的方向相反?
提示:当条形磁铁插入时,磁铁与线圈的磁极是同名 磁极相对;当条形磁铁拔出时,磁铁与线圈的磁极是异名 磁极相对.即:两者靠近时,相互排斥;两者远离时,相 互吸引.感应电流总要阻碍原磁场的相对运动.
1.楞次定律: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.楞次定律中“阻碍”的含义: (1)谁阻碍谁——感应电流的磁通量阻碍产生感应电 流的磁通量的变化. (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.
知识点一 实验探究和楞次定律
提炼知识 1.实验探究 (1)选旧干电池用试触的方法明确电流方向与电流表 指针偏转方向之间的关系.
(2)实验装置. 将螺线管与电流计组成闭合电路,如图所示.
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3 楞次定律
A级抓基础
1.(多选)关于决定感应电流方向的因素,以下说法中正确的是( )
A.回路所包围的引起感应电流的磁场的方向
B.回路外磁场的方向
C.回路所包围的磁通量的大小
D.回路所包围的磁通量的变化情况
答案:AD
2.根据楞次定律知: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方向相反
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
3.(多选)关于楞次定律,下列说法中正确的是( )
A.感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相反
B.感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相同
C.感应电流的磁场方向与磁通量增大还是减小有关
D.感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化
答案:CD
4.通电长直导线中有恒定电流I,方向竖直向上,矩形线框与直导线在同一竖直面内,现要使线框中产生如图所示方向的感应电流,则应使线框( )
A.稍向左平移B.稍向右平移
C.稍向上平移D.以直导线为轴匀速转动
解析:由楞次定律或右手定则可以判断,线框左移,磁通量增加,感应电流与图示方向相反;选项C、D磁通量不变,无感应电流.故选项B正确.
答案:B
5.如图所示,一对大磁极,中间处可视为匀强磁场,上、下边缘处为非匀强磁场,一矩形导线框abcd保持水平,从两磁极间中心上方某处开始下落,并穿过磁场,则( )
A.线框中有感应电流,方向是先a→b→c→d→a后d→c→b→a→d
B.线框中有感应电流,方向是先d→c→b→a→d后a→b→c→d→a
C.受磁场的作用,线框要发生转动
D.线框中始终没有感应电流
解析:由于线框从两极间中心上方某处开始下落,根据对称性知,下落过程中穿过线框abcd 的磁通量始终是零,没有变化,所以始终没有感应电流,因此不会受磁场的作用.故选项D正确.
答案:D
B级提能力
6.如图所示,匀强磁场垂直于圆形线圈指向纸里,a、b、c、d为圆形线圈上等距离的四点,现用外力作用在上述四点,将线圈拉成正方形.设线圈导线不可伸长,且线圈仍处于原先所在的平面内,则在线圈发生形变的过程中( )
A.线圈中将产生abcd方向的感应电流
B.线圈中将产生adcb方向的感应电流
C.线圈中产生感应电流的方向先是abcd,后是adcb
D.线圈中无感应电流产生
解析:由几何知识知,周长相等的几何图形中,圆的面积最大,当由圆形变成正方形时磁通量变小.根据楞次定律知在线圈中将产生abcda方向的感应电流,故选A.
答案:A
7.如图所示,导轨间的磁场方向垂直于纸面向里,当导体棒MN在导轨上水平向右加速滑动时,正对电磁铁A的圆形金属环B中(导体棒切割磁感线速度越大,感应电流越大)( )
A.有感应电流,且B被A吸引
B.无感应电流
C.可能有,也可能没有感应电流
D.有感应电流,且B被A排斥
解析:MN向右加速滑动,根据右手定则,MN中的电流方向从N→M,且大小在逐渐变大,根据安培定则知,电磁铁A的磁场方向水平向左,且大小逐渐增强,根据楞次定律知,B环中的感应电流产生的磁场方向水平向右,B被A排斥.D正确,A、B、C错误.答案:D
8.如图所示,两个相同的铝环套在一根光滑杆上,将一条形磁铁向左插入铝环的过程中两环的运动情况是( )
A.同时向左运动,间距增大
B.同时向左运动,间距不变
C.同时向左运动,间距变小
D.同时向右运动,间距增大
解析:在条形磁铁插入铝环过程中,穿过铝环的磁通量增加,两环为了阻碍磁通量的增加,应朝条形磁铁左端运动,由于两环上感应电流方向相同,故将相互吸引,而使间距变小.答案:C
9.如图所示,一水平放置的通以恒定电流的圆形线圈1固定,另一较小的圆形线圈2从线圈1的正上方下落,在下落过程中两线圈平面始终保持平行且共轴,则线圈2从线圈1的正上方下落至线圈的正下方的过程中,从上往下看,线圈2中( )
A.无感应电流
B.有顺时针方向的感应电流
C.有先是顺时针方向、后是逆时针方向的感应电流
D.有先是逆时针方向、后是顺时针方向的感应电流
解析:线圈1中恒定电流形成的磁场分布情况如图所示.当线圈2从线圈1的正上方下落,并处于线圈1的上方时,磁感线向上,且磁通量增大,根据楞次定律知,线圈2中产生的感应电流的磁场方向向下,由右手螺旋定则知,俯视线圈2中感应电流方向应为顺时针方向;同理,线圈2落至线圈1的正下方时,磁通量向上且是减小的,由楞次定律和右手螺旋定则知,俯视线圈2中感应电流方向应为逆时针方向.
答案:C
10.如图所示,圆形金属环放在水平桌面上,有一带正电的微粒以水平速度v贴近环的上表面距环心d处飞过,则带电微粒在飞过环的过程中,环中感应电流方向是( )
A.始终是沿顺时针方向
B.始终是沿逆时针方向
C.先沿顺时针方向,再沿逆时针方向
D.先沿逆时针方向,再沿顺时针方向
解析:带电微粒靠近圆环过程中,穿过圆环的磁通量方向垂直纸面向里并增加,由楞次定律知,圆环中将产生逆时针方向的感应电流,当微粒远离圆环时,圆环中产生顺时针方向的感应电流,故选D.
答案:D。