感应电流的方向典型例题解析
感应电流的方向例题解析

c
d
答:分别向两边远离
例2.如图所示,一水平放置的圆形通电线圈I固定, 有另一个较小的线圈 II从正上方下落,在下落过程中 线圈II的平面保持与线圈I的平面平行且两圆心同在一 竖直线上,则线圈II从正上方下落到穿过线圈I直至在 下方运动的过程中,从上往下看线圈II:( C ) (A)无感应电流; (B)有顺时针方向的感应电流; (C)有先顺时针后逆时针的感应电流; I (D)有先逆时针后顺时针的感应电流。
B. 逆时针方向转动
O
b
ω
a
C. 顺时针方向转动
D. 无法确定
解:感应电流的效果总要阻碍产生感应电流的原因, 即阻碍相对运动。
例7. 在水平面上有一固定的U形金属框架,框架 上置一金属杆ab,如图示(纸面即水平面),在垂 直纸面方向有一匀强磁场,则以下说法中正确的是: ( B D ) A. 若磁场方向垂直纸面向外并增加时, 杆ab将向右移动。 B. 若磁场方向垂直纸面向外并减少时, 杆ab将向右移动。 C. 若磁场方向垂直纸面向里并增加时, a 杆ab将向右移动。 D.若磁场方向垂直纸面向里并减少时, 杆ab将向右移动。 b 点拨:Φ=BS,杆ab将向右移动 , S增大, Φ增大,只有B减小,才能阻碍Φ增大
例 1. 在同一铁芯上绕着两个线圈,单刀双掷开关 原来接在点 1 ,现把它从 1 扳向 2 ,试判断在此过程中, 在电阻R上的电流方向是:(如图所示) (
(A) 先由PQ,再由QP;
(B) 先由QP,再由PQ;
C
)
(C) 始终由QP;
(D) 始终由PQ。 A 1 B
2
P
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Q
P159/例1. 导线框abcd与直导线在同一平面内,直导线 中通有恒定电流I,当线框自左向右匀速通过直导线的 过程中,线框中感应电流如何流动?
(完整版)感应电流方向的判断楞次定律(含答案)

感应电流方向的判断 楞次定律一、基础知识(一)感应电流方向的判断1、楞次定律(1)内容: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)适用情况:所有的电磁感应现象.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,并使拇指指向导体运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向.(2)适用情况:导体棒切割磁感线产生感应电流.3、利用电磁感应的效果进行判断的方法:方法1:阻碍原磁通量的变化——“增反减同”.方法2:阻碍相对运动——“来拒去留”.方法3:使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”方法4:阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”.(二)利用楞次定律判断感应电流的方向1、 楞次定律中“阻碍”的含义2、 楞次定律的使用步骤n (三)“一定律三定则”的应用技巧1、应用现象及规律比较基本现象应用的定则或定律运动电荷、电流产生磁场安培定则磁场对运动电荷、电流有作用力左手定则部分导体做切割磁感线运动右手定则电磁感应闭合回路磁通量变化楞次定律2、应用技巧无论是“安培力”还是“洛伦兹力”,只要是“力”都用左手判断.“电生磁”或“磁生电”均用右手判断.二、练习1、下列各图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 ( ) 答案 CD解析 根据楞次定律可确定感应电流的方向:以C 选项为例,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.线圈的上端为S 极,磁铁与线圈相互排斥.运用以上分析方法可知,C 、D 正确.2、如图所示,一根条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中,环中的感应电流(自左向右看)( )A .沿顺时针方向B .先沿顺时针方向后沿逆时针方向C .沿逆时针方向D .先沿逆时针方向后沿顺时针方向答案 C解析 条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中,向右的磁通量一直增加,根据楞次定律,环中的感应电流(自左向右看)为逆时针方向,C 对.3、如图所示,当磁场的磁感应强度B 增强时,内、外金属环上的感应电流的方向应为( )A .内环顺时针,外环逆时针B .内环逆时针,外环顺时针C .内、外环均为顺时针D .内、外环均为逆时针答案 A解析 磁场增强,则穿过回路的磁通量增大,故感应电流的磁场向外,由安培定则知感应电流对整个电路而言应沿逆时针方向;若分开讨论,则外环逆时针,内环顺时针,A 正确.4、如图所示,在直线电流附近有一根金属棒ab ,当金属棒以b 端为圆心,以ab 为半径,在过导线的平面内匀速旋转到达图中的位置时( )A .a 端聚积电子B .b 端聚积电子C .金属棒内电场强度等于零D .U a >U b 答案 BD解析 因金属棒所在区域的磁场的方向垂直于纸面向外,当金属棒转动时,由右手定则可知,a 端的电势高于b 端的电势,b 端聚积电子,B 、D 正确.5、 金属环水平固定放置,现将一竖直的条形磁铁,在圆环上方沿圆环轴线从静止开始释放,在条形磁铁穿过圆环的过程中,条形磁铁与圆环( )A .始终相互吸引B .始终相互排斥C .先相互吸引,后相互排斥D .先相互排斥,后相互吸引答案 D解析 磁铁靠近圆环的过程中,穿过圆环的磁通量增加,根据楞次定律可知,感应电流的磁场阻碍穿过圆环的原磁通量的增加,与原磁场方向相反,如图甲所示,二者之间是斥力;当磁铁穿过圆环下降离开圆环时,穿过圆环的磁通量减少,根据楞次定律可知,感应电流的磁场阻碍穿过圆环的磁通量的减少,二者方向相同,如图乙所示,磁铁与圆环之间是引力.因此选项D 正确.也可直接根据楞次定律中“阻碍”的含义推论:来则拒之,去则留之分析.磁铁在圆环上方下落过程是靠近圆环.根据来则拒之,二者之间是斥力;当磁铁穿过圆环后继续下落过程是远离圆环.根据去则留之,二者之间是引力.因此选项D 正确.6、如图所示,ab 是一个可以绕垂直于纸面的轴O 转动的闭合矩形导体线圈,当滑动变阻器R 的滑片P 自左向右滑动过程中,线圈ab 将( )A .静止不动B .逆时针转动C .顺时针转动D .发生转动,但因电源的极性不明,无法确定转动的方向答案 C解析 当P 向右滑动时,电路中电阻减小,电流增大,穿过线圈ab 的磁通量增大,根据楞次定律判断,线圈ab 将顺时针转动.7、如图所示,甲是闭合铜线框,乙是有缺口的铜线框,丙是闭合的塑料线框,它们的正下方都放置一薄强磁铁,现将甲、乙、丙拿至相同高度H 处同时释放(各线框下落过程中不翻转),则以下说法正确的是( )A .三者同时落地B .甲、乙同时落地,丙后落地C .甲、丙同时落地,乙后落地D .乙、丙同时落地,甲后落地答案 D 解析 甲是闭合铜线框,在下落过程中产生感应电流,所受的安培力阻碍它的下落,故所需的时间长;乙不是闭合回路,丙是塑料线框,故都不会产生感应电流,它们做自由落体运动,所需时间相同,故D 正确.8、如图,铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落,在下落过程中,下列判断中正确的是( )A .金属环在下落过程中机械能守恒B .金属环在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量C .金属环的机械能先减小后增大D .磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力答案 B解析 金属环在下落过程中,磁通量发生变化,闭合金属环中产生感应电流,金属环受到磁场力的作用,机械能不守恒,A 错误.由能量守恒知,金属环重力势能的减少量等于其动能的增加量和在金属环中产生的电能之和,B 正确.金属环下落的过程中,机械能转变为电能,机械能减少,C 错误.当金属环下落到磁铁中央位置时,金属环中的磁通量不变,其中无感应电流,和磁铁间无作用力,磁铁所受重力等于桌面对它的支持力,由牛顿第三定律,磁铁对桌面的压力等于桌面对磁铁的支持力,等于磁铁的重力,D 错误.9、如图所示,绝缘水平面上有两个离得很近的导体环a 、b .将条形磁铁沿它们的正中向下移动(不到达该平面),a 、b 将如何移动( )A .a 、b 将相互远离B .a 、b 将相互靠近C .a 、b 将不动D .无法判断答案 A解析 根据Φ=BS ,条形磁铁向下移动过程中B 增大,所以穿过每个环中的磁通量都有增大的趋势.由于S 不可改变,为阻碍磁通量增大,导体环会尽量远离条形磁铁,所以a 、b 将相互远离.10、如图所示,质量为m 的铜质小闭合线圈静置于粗糙水平桌面上.当一个竖直放置的条形磁铁贴近线圈,沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高、快速经过时,线圈始终保持不动.则关于线圈在此过程中受到的支持力F N 和摩擦力F f 的情况,以下判断正确的是( )A .F N 先大于mg ,后小于mgB .F N 一直大于mgC .F f 先向左,后向右D .F f 一直向左答案 AD 解析 条形磁铁贴近线圈,沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高、快速经过时,线圈中磁通量先增大后减小,由楞次定律中“来拒去留”关系可知A 、D 正确,B 、C 错误.11、如图所示,线圈M 和线圈N 绕在同一铁芯上.M 与电源、开关、滑动变阻器相连,P 为滑动变阻器的滑动触头,开关S 处于闭合状态,N 与电阻R 相连.下列说法正确的是( )A .当P 向右移动时,通过R 的电流为b 到a B .当P 向右移动时,通过R 的电流为a 到b C .断开S 的瞬间,通过R 的电流为b 到a D .断开S 的瞬间,通过R 的电流为a 到b答案 AD解析 本题考查楞次定律.根据右手螺旋定则可知M 线圈内磁场方向向左,当滑动变阻器的滑动触头P 向右移动时,电阻减小,M 线圈中电流增大,磁场增大,穿过N 线圈内的磁通量增大,根据楞次定律可知N 线圈中产生的感应电流通过R 的方向为b 到a ,A正确,B 错误;断开S 的瞬间,M 线圈中的电流突然减小,穿过N 线圈中的磁通量减小,根据楞次定律可知N 线圈中产生的感应电流方向为a 到b ,C 错误,D 正确.12、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 向上滑动,下面说法中正确的是( )A .穿过线圈a 的磁通量变大B .线圈a 有收缩的趋势C .线圈a 中将产生俯视顺时针方向的感应电流D .线圈a 对水平桌面的压力F N 将增大答案 C解析 P 向上滑动,回路电阻增大,电流减小,磁场减弱,穿过线圈a 的磁通量变小,根据楞次定律,a 环面积应增大,A 、B 错;由于a 环中磁通量减小,根据楞次定律知a 环中感应电流应为俯视顺时针方向,C 对;由于a 环中磁通量减小,根据楞次定律,a 环有阻碍磁通量减小的趋势,可知a 环对水平桌面的压力F N 减小,D 错.13、两根相互平行的金属导轨水平放置于图10所示的匀强磁场中,在导轨上接触良好的导体棒AB 和CD 可以自由滑动.当AB 在外力F 作用下向右运动时,下说法中正确的是( )A .导体棒CD 内有电流通过,方向是D →CB .导体棒CD 内有电流通过,方向是C →D C .磁场对导体棒CD 的作用力向左D .磁场对导体棒AB 的作用力向左答案 BD解析 利用楞次定律.两个导体棒与两根金属导轨构成闭合回路,分析出磁通量增加,结合安培定则判断回路中感应电流的方向是B →A →C →D →B .以此为基础,再根据左手定则进一步判定CD 、AB 的受力方向,经过比较可得正确答案.14、如图所示,金属导轨上的导体棒ab 在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时,铜制线圈c 中将有感应电流产生且被螺线管吸引( )A .向右做匀速运动B .向左做减速运动C .向右做减速运动D .向右做加速运动答案BC解析 当导体棒向右匀速运动时产生恒定的电流,线圈中的磁通量恒定不变,无感应电流出现,A错;当导体棒向左减速运动时,由右手定则可判定回路中出现从b→a的感应电流且减小,由安培定则知螺线管中感应电流的磁场向左在减弱,由楞次定律知c中出现顺时针感应电流(从右向左看)且被螺线管吸引,B对;同理可判定C对,D错.15、如图所示装置中,cd杆原来静止.当ab杆做如下哪些运动时,cd杆将向右移动( )A.向右匀速运动B.向右加速运动C.向左加速运动D.向左减速运动答案 BD解析 ab匀速运动时,ab中感应电流恒定,L1中磁通量不变,穿过L2的磁通量不变,L2中无感应电流产生,cd杆保持静止,A不正确;ab向右加速运动时,L2中的磁通量向下增大,由楞次定律知L2中感应电流产生的磁场方向向上,故通过cd的电流方向向下,cd向右移动,B正确;同理可得C不正确,D正确.16、如图甲所示,等离子气流由左边连续以v0射入P1和P2两板间的匀强磁场中,ab直导线与P1、P2相连接,线圈A与直导线cd连接.线圈A内有随图乙所示的变化磁场,且磁场B的正方向规定为向左,如图甲所示.则下列说法正确的是 ( )A.0~1 s内ab、cd导线互相排斥B.1 s~2 s内ab、cd导线互相排斥C.2 s~3 s内ab、cd导线互相排斥D.3 s~4 s内ab、cd导线互相排斥答案 CD解析 由图甲左侧电路可以判断ab中电流方向由a到b;由右侧电路及图乙可以判断,0~2 s内cd中电流为由c到d,跟ab中的电流同向,因此ab、cd相互吸引,选项A、B 错误;2 s~4 s内cd中电流为由d到c,跟ab中电流反向,因此ab、cd相互排斥,选项C、D正确.17、如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,MN的左边有一闭合电路,当PQ在外力的作用下运动时,MN向右运动,则PQ所做的运动可能是( )A.向右加速运动B.向左加速运动C.向右减速运动D.向左减速运动解析 MN向右运动,说明MN受到向右的安培力,因为ab在MN处的磁场垂直纸面向里MN中的感应电流由M→NL1中感应电流的磁场方向向上Error!;若L2中磁场方向向上减弱PQ中电流为Q→P且减小向右减速运动;若L2中磁场方向向下增强PQ中电流为P→Q且增大,向左加速运动.答案 BC18、如图所示,通电导线cd右侧有一个金属框与导线cd在同一平面内,金属棒ab放在框架上,若ab受到向左的磁场力,则cd中电流的变化情况是( )A.cd中通有由d→c方向逐渐减小的电流B.cd中通有由d→c方向逐渐增大的电流C.cd中通有由c→d方向逐渐减小的电流D.cd中通有由c→d方向逐渐增大的电流答案 BD19、如图所示,线圈由A位置开始下落,在磁场中受到的安培力如果总小于它的重力,则它在A、B、C、D四个位置(B、D位置恰好线圈有一半在磁场中)时,加速度关系为( ) A.a A>a B>a C>a DB.a A=a C>a B>a DC.a A=a C>a D>a BD.a A=a C>a B=a D答案 B解析 线圈在A、C位置时只受重力作用,加速度a A=a C=g.线圈在B、D位置时均受两个力的作用,其中安培力向上,重力向下.由于重力大于安培力,所以加速度向下,大小a=g-<g.又线圈在D点时速度大于B点速度,即F D>F B,所以Fma D<a B,因此加速度的关系为a A=a C>a B>a D,选项B正确.20、(2011·上海单科·13)如图,均匀带正电的绝缘圆环a 与金属圆环b 同心共面放置,当a 绕O 点在其所在平面内旋转时,b 中产生顺时针方的感应电流,且具有收缩趋势,由此可知,圆环a ( )A .顺时针加速旋转B .顺时针减速旋转C .逆时针加速旋转D .逆时针减速旋转解析 由楞次定律知,欲使b 中产生顺时针电流,则a 环内磁场应向里减弱或向外增强,a 环的旋转情况应该是顺时针减速或逆时针加速,由于b 环又有收缩趋势,说明a 环外部磁场向外,内部向里,故选B.答案 B 21、如图 (a)所示,两个闭合圆形线圈A 、B 的圆心重合,放在同一水平面内,线圈A 中通以如图(b)所示的交变电流,t =0时电流方向为顺时针(如图中箭头所示),在t 1~t 2时间段内,对于线圈B ,下列说法中正确的是( )A .线圈B 内有顺时针方向的电流,线圈有扩张的趋势B .线圈B 内有顺时针方向的电流,线圈有收缩的趋势C .线圈B 内有逆时针方向的电流,线圈有扩张的趋势D .线圈B 内有逆时针方向的电流,线圈有收缩的趋势答案 A解析 在t 1~t 2时间段内,A 线圈的电流为逆时针方向,产生的磁场垂直纸面向外且是增加的,由此可判定B 线圈中的电流为顺时针方向.线圈的扩张与收缩可用阻碍Φ变化的观点去判定.在t 1~t 2时间段内B 线圈内的Φ增强,根据楞次定律,只有B 线圈增大面积,才能阻碍Φ的增加,故选A.22、 (2011·海南单科·20)如图,磁场垂直于纸面,磁感应强度在竖直方向均匀分布,水平方向非均匀分布.一铜制圆环用丝线悬挂于O 点,将圆环拉至位置a 后无初速度释放,在圆环从a 摆向b 的过程中( )A .感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B.感应电流方向一直是逆时针C.安培力方向始终与速度方向相反D.安培力方向始终沿水平方向答案 AD解析 圆环从位置a运动到磁场分界线前,磁通量向里增大,感应电流方向为逆时针;跨越分界线过程中,磁通量由向里最大变为向外最大,感应电流方向为顺时针;再摆到b的过程中,磁通量向外减小,感应电流方向为逆时针,A正确,B错误;由于圆环所在处的磁场,上下对称,所受安培力在竖直方向平衡,因此总的安培力方向沿水平方向,故C错误,D正确.。
高考电磁感应经典题型汇总

1.(单选)如图甲所示,长直导线与闭合金属线框位于同一平面内,长直导线中的电流i 随时间t 的变化关系如图乙所示.在0﹣2T 时间内,直导线中电流向上,则在2T﹣T 时间内,线框中感应电流的方向与所受安培力情况是( )A .感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向左B .感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向右C .感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向右D .感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向左答案及解析:.C 解:在﹣T 时间内,直线电流方向向下,根据安培定则,知导线右侧磁场的方向垂直纸面向外,电流逐渐增大,则磁场逐渐增强,根据楞次定律,金属线框中产生顺时针方向的感应电流.根据左手定则,知金属框左边受到的安培力方向水平向右,右边受到的安培力水平向左,离导线越近,磁场越强,则左边受到的安培力大于右边受到的安培力,所以金属框所受安培力的合力水平向右.故C 正确,A 、B 、D 错误.故选:C .2.(单选)如图所示,a 、b 、c 三个线圈是同心圆,b 线圈上连接有直流电源E 和电键K ,则下列说法正确的是( )A .在K 闭合的一瞬间,线圈a 中有逆时针方向的瞬时电流,有收缩趋势B .在K 闭合的一瞬间,线圈c 中有顺时针方向的瞬时电流,有收缩趋势C .在K 闭合电路稳定后,再断开K 的一瞬间,线圈c 中有感应电流,线圈a 中没有感应电流D .在K 闭合的一瞬间,线圈b 中有感应电动势;在K 闭合电路稳定后,再断开K 的一瞬间,线圈b 中仍然有感应电动势答案及解析:.D 解:A 、K 闭合时线圈b 中顺时针的电流,根据右手定则可知内部有向里增大的磁场,则a 线圈产生阻碍原磁通量变化的电流;根据楞次定律可知,电流方向为逆时针,线圈受到向外的安培力,故有扩张的趋势;故A 错误;B 、根据楞次定律可知,c 中感应电流为逆时针且有收缩的趋势;故B 错误;C 、在K 闭合电路稳定后,再断开K 的一瞬间,两线圈中均有磁通量的变化,故线圈中均有感应电流;故C 错误D 、在K 闭合的一瞬间,线圈b 中有感应电动势;在K 闭合电路稳定后,再断开K 的一瞬间,线圈b 中仍然有感应电动势;故D 正确;故选:D .3.(多选)如图所示,一电子以初速度v 沿与金属板平行方向飞入MN 极板间,突然发现电子向M 板偏转,若不考虑磁场对电子运动方向的影响,则产生这一现象的原因可能是( )A .开关S 闭合瞬间B .开关S 由闭合后断开瞬间C .开关S 是闭合的,变阻器滑片P 向右迅速滑动D .开关S 是闭合的,变阻器滑片P 向左迅速滑动答案及解析:AD 解:电子向M 板偏转,说明电子受到向左的电场力,两金属板间的电场由M 指向N ,M 板电势高,N 板电势低,这说明:与两金属板相连的线圈产生的感应电动势:左端电势高,与N 板相连的右端电势低;A 、开关S 闭合瞬间,由安培定则可知,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、开关S由闭合后断开瞬瞬间,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、开关S是闭合的,变阻器滑片P向右迅速滑动,变阻器接入电路的电阻增大,电流减小,穿过线圈的磁通量减小,由楞次定律知在上线圈中产生左负右正的电动势,电子向N偏振,C错误;D、开关S是闭合的,变阻器滑片P向左迅速滑动,滑动变阻器接入电路的阻值减小,电流增大,穿过线圈的磁通量增大,由楞次定律知在上线圈中感应出左正右负的电动势,电子向M偏振,D 正确.故选:AD.4.(单选)如图所示,在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点,并可绕O点摆动.金属线框从右侧某一位置静止开始释放,在摆动到左侧最高点的过程中,细杆和金属线框平面始终处于同一平面,且垂直纸面.则线框中感应电流的方向是()A.a→b→c→d→aB.d→c→b→a→dC.先是d→c→b→a→d,后是a→b→c→d→aD.先是a→b→c→d→a,后是d→c→b→a→d答案及解析:B解:由静止释放到最低点过程中,磁通量减小,且磁场方向向上,由楞次定律,感应电流产生磁场也向上,再由右手螺旋定则可知,感应电流的方向:d→c→b→a→d;同理,当继续向右摆动过程中,向上的磁通量增大,根据楞次定律可知,电流方向是d→c→b→a→d;故选:B.5.(单选)如图甲所示,电路的左侧是一个电容为C的电容器,电路的右侧是一个环形导体,环形导体所围的面积为S.在环形导体中有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小随时间变化的规律如图乙所示.则在0~t0时间内电容器()A.上极板带正电,所带电荷量为012)( t BB CS-B.上极板带正电,所带电荷量为012)(t BBC-C.上极板带负电,所带电荷量为012)( t BB CS-D.上极板带负电,所带电荷量为012)(t BBC-答案及解析:.A解:根据法拉第电磁感应定律,电动势E=,电容器两端的电压等于电源的电动势,所以电容器所带的带电量.根据楞次定律,在环形导体中产生的感应电动势的方向为逆时针方向,所以电容器的上极板带正电.故A正确,B、C、D错误.故选A.6.(单选)如图,直角三角形金属框abc 放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为B ,方向平行于ab 边向上.当金属框绕ab 边以角速度ω逆时针转动时,a 、b 、c 三点的电势分别为U a 、U b 、U c .已知bc 边的长度为l .下列判断正确的是( )A .U a >U c ,金属框中无电流B .U b >U c ,金属框中电流方向沿a ﹣b ﹣c ﹣aC .U bc =﹣21Bl 2ω,金属框中无电流D .U bc =21Bl 2ω,金属框中电流方向沿a ﹣c ﹣b ﹣a 答案及解析:.C 解:AB 、导体棒bc 、ac 做切割磁感线运动,产生感应电动势,根据右手定则,感应电动势的方向从b 到c ,或者说是从a 到c ,故U a =U b <U c ,磁通量一直为零,不变,故金属框中无电流,故A 错误,B 错误; CD 、感应电动势大小=Bl ()=Bl 2ω,由于U b <U c ,所以U bc =﹣Bl 2ω,磁通量一直为零,不变,金属框中无电流,故C 正确,D 错误;故选:C .7.(多选)如图所示,一个矩形线框从匀强磁场的上方自由落下,进入匀强磁场中,然后再从磁场中穿出.已知匀强磁场区域的宽度L 大于线框的高度h ,那么下列说法中正确的是( )A .线框只在进入和穿出磁场的过程中,才有感应电流产生B .线框从进入到穿出磁场的整个过程中,都有感应电流产生C .线框在进入和穿出磁场的过程中,都是机械能变成电能D .整个线框都在磁场中运动时,机械能转变成内能答案及解析:AC 解:A 、B 、线框在进入和穿出磁场的过程中,穿过线框的磁通量发生变化,有感应电流产生,而整个线框都在磁场中运动时,线框的磁通量不变,没有感应电流产生.故A 正确,B 错误.C 、线框在进入和穿出磁场的过程中,产生感应电流,线框的机械能减小转化为电能.故C 正确.D 、整个线框都在磁场中运动时,没有感应电流产生,线框的重力势能转化为动能,机械能守恒.故D 错误.故选:AC .8.(多选)如图所示,相距为d 的两条水平虚线L 1、L 2之间是方向水平向里的匀强磁场,磁感应强度为B ,正方形线圈abcd 边长为L (L <d ),质量为m 、电阻为R ,将线圈在磁场上方h 高处静止释放,cd 边刚进入磁场时速度为v 0,cd 边刚离开磁场时速度也为v 0,则线圈穿过磁场的过程中(从cd 边刚进入磁场一直到ab 边离开磁场为止):( )A .感应电流所做的功为2mgdB .线圈的最小速度可能为22L B mgR C .线圈的最小速度一定是)(2d L h g -+D .线圈穿出磁场的过程中,感应电流为逆时针方向答案及解析:.ABC解:A、据能量守恒,研究从cd边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的过程:动能变化量为0,重力势能转化为线框进入磁场的过程中产生的热量,Q=mgd.cd边刚进入磁场时速度为v0,cd边刚离开磁场时速度也为v0,所以从cd边刚穿出磁场到ab边离开磁场的过程,线框产生的热量与从cd边刚进入磁场到ab边刚进入磁场的过程产生的热量相等,所以线圈从cd边进入磁场到ab边离开磁场的过程,产生的热量Q′=2mgd,感应电流做的功为2mgd,故A正确.B、线框可能进入磁场先做减速运动,在完全进入磁场前已做匀速运动,刚完全进入磁场时的速度最小,有:mg=,解得可能的最小速度v=,故B正确.C、因为进磁场时要减速,线圈全部进入磁场后做匀加速运动,则知线圈刚全部进入磁场的瞬间速度最小,线圈从开始下落到线圈刚完全进入磁场的过程,根据能量守恒定律得:mg(h+L)=Q+,解得最小速度v=,故C正确.D、线圈穿出磁场的过程,由楞次定律知,感应电流的方向为顺时针,故D错误.故选:ABC.9.(单选)在竖直方向的匀强磁场中,水平放置一个矩形的金属导体框,规定磁场方向向上为正,导体框中电流的正方向如图所示,当磁场的磁感应强度B随时间t如图变化时,下图中正确表示导体框中感应电流变化的是()A.B.C.D.答案及解析:.C解:根据法拉第电磁感应定律有:E=n=n s,因此在面积、匝数不变的情况下,感应电动势与磁场的变化率成正比,即与B﹣t图象中的斜率成正比,由图象可知:0﹣2s,斜率不变,故形成的感应电流不变,根据楞次定律可知感应电流方向顺时针(俯视)即为正值,而在2﹣4s斜率不变,电流方向为逆时针,整个过程中的斜率大小不变,所以感应电流大小不变;根据楞次定律,向上的磁场先减小,再向下磁场在增大,则感应电流方向为逆时针,即为负方向,故ABD错误,C正确.故选:C.10.(多选)如图甲所示,正六边形导线框abcdef放在匀强磁场中静止不动,磁场方向与线框平面垂直,磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示.t=0时刻,磁感应强度B的方向垂直纸面向里,设产生的感应电流顺时针方向为正、竖直边cd所受安培力的方向水平向左为正.则下面关于感应电流i和cd所受安培力F随时间t变化的图象正确的是()A.B.C.D.答案及解析:.AC解:A、0~2s内,磁场的方向垂直纸面向里,且逐渐减小,根据楞次定律,感应电流的方向为顺时针方向,为正值.根据法拉第电磁感应定律,E==B0S为定值,则感应电流为定值,.在2~3s内,磁感应强度方向垂直纸面向外,且逐渐增大,根据楞次定律,感应电流方向为顺时针方向,为正值,大小与0~2s 内相同.在3~4s内,磁感应强度垂直纸面向外,且逐渐减小,根据楞次定律,感应电流方向为逆时针方向,为负值,大小与0~2s内相同.在4~6s内,磁感应强度方向垂直纸面向里,且逐渐增大,根据楞次定律,感应电流方向为逆时针方向,为负值,大小与0~2s内相同.故A正确,B错误.C、在0~2s内,磁场的方向垂直纸面向里,且逐渐减小,电流恒定不变,根据F A=BIL,则安培力逐渐减小,cd边所受安培力方向向右,为负值.0时刻安培力大小为F=2B0I0L.在2s~3s内,磁感应强度方向垂直纸面向外,且逐渐增大,根据F A=BIL,则安培力逐渐增大,cd 边所受安培力方向向左,为正值,3s末安培力大小为B0I0L.在2~3s内,磁感应强度方向垂直纸面向外,且逐渐增大,则安培力大小逐渐增大,cd边所受安培力方向向右,为负值,第4s初的安培力大小为B0I0L.在4~6s内,磁感应强度方向垂直纸面向里,且逐渐增大,则安培力大小逐渐增大,cd边所受安培力方向向左,6s末的安培力大小2B0I0L.故C正确,D错误.故选AC.11.(单选)圆形导线框固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向垂直纸面向外,磁感应强度B随时间变化规律如图示,若规定逆时针方向为感应电流i的正方向,下列图中正确的是()A.B.C.D.答案及解析:C解:由B﹣t图象可知,0﹣1s内,线圈中磁通量增大,由楞次定律可知,电路中电流方向为逆时针,即电流为正方向,故BD错误;由楞次定律可知,1﹣2s内电路中的电流为顺时针,为正方向,2﹣3s内,电路中的电流为顺时针,为正方向,3﹣4s内,电路中的电流为逆时针,为正方向,A错误,C正确;故选:C.12.(单选)一正三角形导线框ABC(高度为a)从图示位置沿x轴正向匀速穿过两匀强磁场区域.两磁场区域磁感应强度大小均为B、方向相反、垂直于平面、宽度均为a.图乙反映感应电流I与线框移动距离x的关系,以逆时针方向为电流的正方向.图象正确的是()A.B.C.D.答案及解析:.C解:A、x在a~2a范围,线框穿过两磁场分界线时,BC、AC边在右侧磁场中切割磁感线,有效切割长度逐渐增大,产生的感应电动势E1增大,AC边在左侧磁场中切割磁感线,产生的感应电动势E2增大,两个电动势串联,总电动势E=E1+E2增大.故A错误;B、x在0~a范围,线框穿过左侧磁场时,根据楞次定律,感应电流方向为逆时针,为正值.故B错误;CD、在2a~3a,线框穿过左侧磁场时,根据楞次定律,感应电流方向为逆时针,为正值.故C正确,D错误.故选:C.13.(多选)如图,A、B为两个完全相同的灯泡,L为自感线圈(自感系数较大;直流电阻不计),E为电源,S为开关.下列说法正确的是()A.闭合开关稳定后,A、B一样亮B.闭合开关的瞬间,A、B同时亮,但A很快又熄灭C.闭合开关稳定后,断开开关,A闪亮后又熄灭D.闭合开关稳定后,断开开关,A、B立即同时熄灭答案及解析:.BC解:A、B刚闭合S的瞬间,电源的电压同时加到两灯上,由于L的自感作用,L瞬间相当于断路,所以电流通过两灯,两灯同时亮.随着电流的逐渐稳定,L将A灯短路,所以A灯很快熄灭,B灯变得更亮,故A错误,B正确.C、D闭合S待电路达到稳定后,再将S断开,B灯立即熄灭,而L与A灯组成闭合回路,线圈产生自感电动势,相当于电源,A灯闪亮一下而后熄灭,故C正确,D错误.故选:BC14.(单选)如图所示,E为电池,L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈,D1、D2是两个规格相同的灯泡,S 是控制电路的开关、对于这个电路,下列说法中不正确的是()A.刚闭合S的瞬间,通过D1、D2的电流大小相等B.刚闭合S的瞬间,通过D1、D2的电流大小不等C.闭合S待电路达到稳定后,D1熄灭,D2比S刚闭合时亮D.闭合S待电路达到稳定后,再将S断开的瞬间,D1不立即熄灭,D2立即熄灭答案及解析:.B解:A、S闭合瞬间,由于自感线圈相当于断路,所以两灯是串联,电流相等,故A正确,B错误;C、闭合开关S待电路达到稳定时,D1被短路,D2比开关S刚闭合时更亮,C正确;D、S闭合稳定后再断开开关,D2立即熄灭,但由于线圈的自感作用,L相当于电源,与D1组成回路,D1要过一会在熄灭,故D正确;本题选择错误的,故选:B.15.(单选)如图所示的电路中,A1、A2是完全相同的灯泡,线圈L的自感系数较大,它的电阻与定值电阻R相等.下列说法正确的是()A.闭合开关S,A1先亮、A2后亮,最后它们一样亮B.闭合开关S,A1、A2始终一样亮C.断开开关S,A1、A2都要过一会才熄灭D.断开开关S,A2立刻熄灭、A1过一会才熄灭答案及解析:C解:A、闭合开关S,电阻R不产生感应电动势,A2立即发光.线圈中电流增大,产生自感电动势,根据楞次定律得知,自感电动势阻碍电流的增大,电流只能逐渐增大,A1逐渐亮起来,所以闭合开关S,A2先亮、A1后亮,最后它们一样亮.故AB错误.C、D断开开关S时,A2灯原来的电流突然消失,线圈中电流减小,产生感应电动势,相当于电源,感应电流流过A1、A2和R组成的回路,所以A1、A2都要过一会才熄灭.故C正确,D错误.16.(多选)如图所示,相同电灯A和B的电阻为R,定值电阻的阻值也为R,L是自感线圈.当S1闭合、S2断开且电路稳定时,A、B亮度相同.再闭合S2,待电路稳定后将S1断开.下列说法中正确的是()A.A灯将比原来更亮一些后再熄灭B.B灯立即熄灭C.没有电流通过B灯D.有电流通过A灯,方向为b→a答案及解析:.BCD解:A、由于自感形成的电流是在L原来电流的基础上逐渐减小的,并没有超过A灯原来电流,故A灯虽推迟一会熄灭,但不会比原来更亮,故A错误.B、S1闭合、S2断开且电路稳定时两灯亮度相同,说明L的直流电阻亦为R.闭合S2后,L与A灯并联,R与B灯并联,它们的电流均相等.当断开后,L将阻碍自身电流的减小,即该电流还会维持一段时间,在这段时间里,因S2闭合,电流不可能经过B灯和R,只能通过A灯形成b→A→a→L→c→b的电流,所以BCD正确;故选:BCD.17.(多选)如图中甲、乙两图,电阻R和自感线圈L的阻值都较小,接通开关S,电路稳定,灯泡L发光,则()A.在电路甲中,断开S,L逐渐变暗B.在电路甲中,断开S,L突然亮一下,然后逐渐变暗C.在电路乙中,断开S,L逐渐变暗D.在电路乙中,断开S,L突然亮一下,然后逐渐变暗答案及解析:AD解:A、在电路甲中,断开S,由于线圈阻碍电流变小,导致L将逐渐变暗.故A正确;B、在电路甲中,由于电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,所以通过灯泡的电流比电阻的电流小,当断开S,L将不会变得更亮,但会渐渐变暗.故B错误;C、在电路乙中,由于电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,所以通过灯泡的电流比线圈的电流小,断开S时,由于线圈阻碍电流变小,导致L将变得更亮,然后逐渐变暗.故C错误;D、在电路乙中,由于电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,所以通过灯泡的电流比线圈的电流小,断开S时,由于线圈阻碍电流变小,导致L将变得更亮,然后逐渐变暗.故D正确;故选:AD.18.(单选)如图所示装置中,cd杆光滑且原来静止.当ab杆做如下哪些运动时,cd杆将向右移动()A.向右匀速运动B.向右加速运动C.向左加速运动D.向左匀速运动答案及解析:.B解:A、ab杆向右匀速运动,在ab杆中产生恒定的电流,该电流在线圈L1中产生恒定的磁场,在L2中不产生感应电流,所以cd杆不动.故A错误.B、ab杆向右加速运动,根据右手定则,知在ab杆上产生增大的a到b的电流,根据安培定则,在L1中产生向上增强的磁场,该磁场向下通过L2,根据楞次定律,在cd杆上产生c到d的电流,根据左手定则,受到向右的安培力,向右运动.故B正确.C、ab杆向左加速运动,根据右手定则,知在ab杆上产生增大的b到a的电流,根据安培定则,在L1中产生向下增强的磁场,该磁场向上通过L2,根据楞次定律,在cd杆上产生d到c的电流,根据左手定则,受到向左的安培力,向左运动.故C错误.D、ab杆向左匀速运动,根据右手定则,知在ab杆上产生不变的b到a的电流,根据安培定则,在L1中产生向下不变的磁场,该磁场向上通过L2,因此没有感应电流,则没有安培力,所以不会移动.故D错误.故选:B.20.截面积为0.2m 2的100匝圆形线圈A 处在匀强磁场中,磁场方向垂直线圈平面向里,如图所示,磁感应强度正按t B ∆∆=0.02T/s 的规律均匀减小,开始时S 未闭合.R 1=4Ω,R 2=6Ω,C=30µF ,线圈内阻不计.求:(1)S 闭合后,通过R 2的电流大小;(2)S 闭合后一段时间又断开,则S 切断后通过R 2的电量是多少?解:(1)磁感应强度变化率的大小为=0.02 T/s ,B 逐渐减弱, 所以E=n S=100×0.02×0.2 V=0.4 V I== A=0.04 A , (2)R 2两端的电压为U 2=E=×0.4 V=0.24 V所以Q=CU 2=30×10﹣6×0.24 Q=7.2×10﹣6 C .21.如图,两足够长的平行粗糙金属导轨MN ,PQ 相距d=0.5m .导轨平面与水平面夹角为α=30°,处于方向垂直导轨平面向上、磁感应强度B=0.5T 的匀强磁场中,长也为d 的金属棒ab 垂直于导轨MN 、PQ 放置,且始终与导轨接触良好,导体棒质量m=0.lkg ,电阻R=0.lΩ,与导轨之间的动摩擦因数μ=63,导轨上端连接电路如图,已知电阻R 1与灯泡电阻R L 的阻值均为0.2R ,导轨电阻不计,取重力加速度大小g=10m/s 2,(1)求棒由静止刚释放瞬间下滑的加速度大小a ;(2)假若导体棒有静止释放向下加速度运动一段距离后,灯L 的发光亮度稳定,求此时灯L 的实际功率P 及棒的速率v .解:(1)金属棒刚刚开始时,棒受到重力、支持力和摩擦力的作用,垂直于斜面的方向:N=mgcosα沿斜面的方向:mgsinα﹣μN=ma 代入数据解得:a=0.25g=2.5m/s 2(2)当金属棒匀速下滑时速度最大,达到最大时有mgsinα﹣μN=F 安又 F 安=Bid I= R 总=Ω联立以上方程得金属棒下滑的最大速度为:v m ==m/s=0.8m/s电动势:E=Bdv m =0.5×0.5×0.8=0.2V 电流: A灯泡两端的电压:U L =E ﹣IR=0.2﹣1×0.1=0.1V 灯泡的功率:W22.如图所示,表面绝缘且光滑的斜面MM′N′N固定在水平地面上,斜面所在空间有一边界与斜面底边NN′平行、宽度为d的匀强磁场,磁场方向垂直斜面.一个质量m=0.15kg、总电阻R=0.25Ω的正方形单匝金属框,放在斜面的顶端(金属框上边与MM′重合).现从t=0时开始释放金属框,金属框将沿斜面下滑.图2给出了金属框在下滑过程中速度v的二次方与对应的位移x的关系图象.取重力加速度g=l0m/s2.求:(1)斜面的倾角θ;(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小;(3)金属框在穿过磁场的过程中电阻上生热的功率.解:(1)s=0到s=0.4 m由公式v2=2as,该段图线斜率:,所以有:a==5m/s2,根据牛顿第二定律mgsinθ=ma,得:sinθ=,所以:θ=30°(2)线框通过磁场时,v2=4,v=2 m/s,此时安培力等于重力沿斜面向下的分量:F安=mg sinθ,即:,所以解得: =T(3)由图象可知线框匀速穿过磁场,该过程中线框减少的重力势能转化为焦耳热,所以金属框在穿过磁场的过程中电阻上生热的功率等于重力做功的功率,即:P R=P G=mgsinθ•v=0.15×10×0.5×2W=1.5W23.如图所示,倾角θ为30°的光滑斜面上,有一垂直于斜面向下的有界匀强磁场区域PQNM,磁场区域宽度L=0.1m.将一匝数n=10匝、质量m=0.02kg、边长L=0.1m、总电阻R=0.4Ω的正方形闭合线圈abcd由静止释放,释放时ab边水平,且到磁场上边界PQ的距离也为L,当ab边刚进入磁场时,线圈恰好匀速运动.(g=10m/s2).求:(1)ab边刚进入磁场时,线圈所受安培力的大小及方向;(2)ab边刚进入磁场时,线圈的速度及磁场磁感应强度B的大小;(3)线圈穿过磁场过程产生的热量.解:(1)ab边刚进入磁场时线框做匀速运动,对线圈受力分析,如图所示,可知:线圈所受安培力的大小 F安=mgsinθ=0.1N方向沿斜面向上.(2)线框进入磁场前沿斜面向下做匀加速直线运动,设ab边刚进磁场时的速度为v,则由机械能守恒定律得:v2=mgL•sin30°得:v=1m/s线框切割磁感线产生的感应电动势 E=nBLv 线框中的感应电流 I=底边所受的安培力 F安=nBIL由以上各式解得:B=0.2T(3)分析可知线圈穿过磁场的过程中一直匀速运动,由能量守恒可得:Q=2mgL•sin30°=0.01J24.如图所示装置由水平轨道、倾角θ=37°的倾斜轨道连接而成,轨道所在空间存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场.质量m、长度L、电阻R的导体棒ab置于倾斜轨道上,刚好不下滑;质量、长度、电阻与棒ab 相同的光滑导体棒cd置于水平轨道上,用恒力F拉棒cd,使之在水平轨道上向右运动.棒ab、cd与导轨垂直,且两端与导轨保持良好接触,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin37°=0.6,cos37°=0.8.(1)求棒ab与导轨间的动摩擦因数μ;(2)求当棒ab刚要向上滑动时cd速度v的大小;(3)若从cd刚开始运动到ab刚要上滑过程中,cd在水平轨道上移动的距离x,求此过程中ab上产生热量Q.解:(1)当ab刚好不下滑,静摩擦力沿导轨向上达到最大,由平衡条件得:mgsin37°=μmgcos37°则μ=tan37°=0.75(2)设ab刚好要上滑时,cd棒的感应电动势为E由法拉第电磁感应定律有 E=BLv设电路中的感应电流为I,由闭合电路欧姆定律有 I=设ab所受安培力为F安,有 F安=BIL此时ab受到的最大静摩擦力方向沿斜面向下,由平衡条件有F安cos37°=mgsin37°+μ(mg cos37°+F安sin37°)代入数据解得:F安==mg又F安=代入数据解得 v=(3)设ab棒的运动过程中电路中产生的总热量为Q总,由能量守恒有 F•x﹣2Q=mv2解得Q=F•x﹣mv2=F•x﹣。
80知识讲解 电磁感应现象 感应电流方向的判断(基础)

物理总复习:电磁感应现象 感应电流方向的判断【考纲要求】1、知道磁通量的变化及其求解方法,理解产生感应电流、感应电动势的条件;2、理解楞次定律的基本含义与拓展形式;3、理解安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的异同,并能在实际问题中熟练运用。
【知识网络】【考点梳理】考点一、磁通量1、定义: 磁感应强度B 与垂直场方向的面积S 的乘积叫做穿过这个面积的磁通量,BS φ=。
如果面积S 与B 不垂直,如图所示,应以B 乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S '。
即cos BS φθ'=。
2、磁通量的物理意义: 磁通量指穿过某一面积的磁感线条数。
3、磁通量的单位:Wb 211Wb T m =⋅。
要点诠释:(1)磁通量是标量,当有不同方向的磁感线穿过某面时,常用正负加以区别,这时穿过某面的磁通量指的是不同方向穿过的磁通量的代数和。
另外,磁通量与线圈匝数无关。
磁通量正负的规定:任何一个面都有正、反两面,若规定磁感线从正面穿入磁通量为正,则磁感线从反面穿入时磁通量为负。
穿过某一面积的磁通量一般指合磁通量。
(2)磁通量的变化21φφφ∆=-,它可由B 、S 或两者之间的夹角的变化引起。
4、磁通量的变化要点诠释:(一)、磁通量改变的方式有以下几种(1)线圈跟磁体间发生相对运动,这种改变方式是S 不变而相当于B 变化。
(2)线圈不动,线圈所围面积也不变,但穿过线圈面积的磁感应强度是时间的函数。
(3)线圈所围面积发生变化,线圈中的一部分导体做切割磁感线运动。
其实质也是B 不变,而S 增大或减小。
(4)线圈所围面积不变,磁感应强度也不变,但二者间的夹角发生变化,如在匀强磁场中转动矩形线圈。
(二)、对公式BS φ=的理解在磁通量BS φ=的公式中,S 为垂直于磁感应强度B 方向上的有效面积,要正确理解 φ、B 、S 三者之间的关系。
(1)线圈的面积发生变化时磁通量是不一定发生变化的,如图(a ),当线圈面积由S 1变为S 2时,磁通量并没有变化。
2025年高考物理总复习专题33 感应电流方向的判断(附答案解析)

2025年高考物理总复习专题33感应电
流方向的判断
1.用楞次定律判断
方法推论例证
楞次定律
阻碍原磁通量变化
——“增反减同”
磁铁靠近,B
感
、B
原
反向,二者相斥;
磁铁远离,B
感
、B
原
同向,二者相吸
阻碍相对运动
——“来拒去留”
使回路面积有扩大或
缩小的趋势——“增
缩减扩”
注意:此结论只适用于
磁感线单方向穿过回
路的情境
P、Q是光滑固定导轨,a、b是可移动金属棒,
磁铁下移,回路面积应减小,a、b靠近
B减小,线圈扩张
阻碍原电流的变化
——“增反减同”(即
自感现象)合上S,B灯先亮,A灯逐渐变亮;再断开S,
两灯逐渐熄灭
模型归纳
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高二物理楞次定律—感应电流的方向·典型例题解析

楞次定律——感应电流的方向·典型例题解析【例1】如图17-30所示,当磁铁运动时,流过电阻的电流是由A经R 到B,则磁铁可能是:[ ] A.向下运动B.向上运动C.向左运动D.以上都不可能解析:此题可通过逆向应用楞次定律来判定.(1)由感应电流方向A→R→B,应用安培定则得知感应电流在螺线管内产生的磁场方向应是从上指向下;(2)楞次定律判得螺线管内磁通量的变化应是向下的减小或向上的增加;(3)由条形磁铁的磁感线分布知螺线管内原磁场是向下的,故应是磁通量减小,即磁铁向上运动或向左、向右平移,所以正确的答案是B、C.点拨:用逆向思维解决问题往往会收到意想不到的效果.【例2】如图17-31所示,一水平放置的矩形闭合线圈ab-cd,在细长磁铁的N极附近竖直下落,保持bc边在纸外,ab边在纸内,由图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ经过位置Ⅲ,位置Ⅰ和位置Ⅲ都很靠近Ⅱ,在这个过程中,线圈中感应电流[ ] A.沿abcd流动;B.沿dcba流动;C.从Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流动,从Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流动D.由Ⅰ到Ⅱ沿dcba流动,从Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流动解析:磁铁N极附近的磁感线都如图17-32所示,当矩形闭合线圈从位置Ⅰ下落到位置Ⅱ时,通过abcd的磁通量减小,所以它的方向与原磁场相同,感应电流沿abcd流动,当闭合线圈从位置Ⅱ下落到位置Ⅲ的过程中磁通量增加,根据楞次定律,感应电流的磁场阻碍磁通量的增加,即与原磁场方向相反,感应电流方向仍是沿abcd,正确的是A.点拨:确定原磁场方向和原磁通的变化情况,进而确定感应电流的方向是应用楞次定律的关键.【例3】如图17-33所示,正方形金属线圈abcd与通电矩形线圈mnpq 在同一平面内且相互绝缘,试判断S闭合瞬间,正方形ab-cd中的感应电流的方向.点拨:注意abcd中“净”磁通量的方向以及变化参考答案:方向为abcd【例4】如图17-34所示,一轻质闭合的弹簧线圈用绝缘细线悬挂着,现将一根长的条形磁铁的N极,垂直于弹簧线圈所在平面,向圆心插去.在N 极插入的过程中,弹簧线圈将发生什么现象?点拨:用楞次定律的二种叙述,从不同角度来判断圆线圈发生的现象.参考答案:远离磁场并先收缩后扩张.跟踪反馈1.要使图中b线圈产生如图17-35所示方向的电流,可采用的办法是[ ] A.闭合开关SB.S闭合后,使a远离bC.S闭合后把R的滑动片向左移D.S闭合把a中的铁心从左边抽出2.如图17-36所示,线圈A通以强电流,竖直置于与纸面垂直的平面内,线圈B水平放置,从线圈A附近竖直下落,经过位置a、b、c,三个位置互相靠近,在下落过程中感应电流的方向从上向下看为[ ] A.产生顺时针方向的电流B.产生逆时针方向的电流C.先产生顺时针方向的电流,后产生逆时针方向的电流D.先产生逆时针方向的电流,后产生顺时针方向的电流3.如图17-37所示,条形磁铁水平放置,一线框在条形磁铁正上方,且线圈平面与磁铁平行,线框由N极匀速移动到S极的过程中,判断下列说法中正确的是[ ] A.线圈中无感应电流B.线圈中感应电流的方向始终是abcdC.线圈中感应电流的方向是dabc再dcbaD.线圈中感应电流的方向是dcba再abcd4.如图17-38所示,用细弹簧构成一闭合电路,中央放有一条形磁铁,当弹簧收缩时,穿过电路的磁通量Φ和电路中感应电流方向(从N极向S极看时)正确的是A.Φ减小,感应电流方向为顺时针B.Φ减小,感应电流方向为逆时针C.Φ增大,感应电流方向为顺时针D.Φ增大,感应电流方向为逆时针参考答案1.BD 2.B 3.B 4.C;。
2019届高三物理二轮复习感应电流的方向题型归纳

2019届高三物理二轮复习感应电流的方向题型归纳类型一、对磁通量变化的判定例1、面积为S 的矩形线框abcd 处在磁感应强度为B 的匀强磁场中,磁场方向与线框面成θ角如图,当线框以ab 为轴顺时针转90°时,求穿过abcd 面的磁通量的变化量φ∆。
【思路点拨】磁通量是标量,但它是由磁感应强度矢量在垂直于线框平面方向上的分量决定的,求初态、末态代数差的绝对值。
【答案】cos sin BS θθ-+()【解析】磁通量由磁感应强度矢量在垂直于线框平面方向上的分量决定,开始时B 与线框面成θ角,磁通量为1sin BS φθ=;线框面按题意方向转动时,磁通量减少,当转动90°时,磁通量变为“负”值,1cos BS φθ=-。
可见,磁通量的变化量为 cos sin cos sin BS BS BS φθθθθ∆=--=-+()。
【总结升华】(1)磁通量是标量,但有正负,其正负代表磁感线是正穿还是反穿,若正穿为正,则反穿为负。
(2)求磁通量的变化与求位移、速度的变化相类似,不需要过问中间过程的情况,只需初、末状态的情况。
但应注意,位移、速度是矢量相减,而磁通量是代数差的绝对值。
举一反三【变式】如图所示,半径为R 的圆形线圈共有n 匝,其中心位置处半径r 的虚线范围内有匀强磁场,磁场方向垂直线圈平面。
若磁感应强度为B ,则穿过线圈的磁通量为( )A .2BR π C .2Br π C .2n BR π D .2n Br π【答案】B【解析】磁通量与线圈匝数无关;且磁感线穿过的面积为2r π,而并非2R π,故B 项对。
类型二、楞次定律的理解及应用例2、如图所示,竖直放置的条形磁铁中央,有一闭合金属弹性圆环,条形磁铁中心线与弹性环轴线重合,现将弹性圆环均匀向外扩大,下列说法中正确的是( )A.穿过弹性圆环的磁通量增大B.从上往下看,弹性圆环中有顺时针方向的感应电流C.弹性圆环中无感应电流D.弹性圆环受到的安培力方向沿半径向外【答案】B【解析】竖直向下穿过条形磁铁的磁感线与磁铁外部的磁感线形成闭合曲线,因此条形磁铁内外部磁感线的条数相等.当圆环扩大时,向下的磁感线条数不变,向上的磁感线条数增加,故总的磁感线条数向下减少,由楞次定律知B对.举一反三【变式】物理课上,老师做了一个奇妙的“跳环实验”。
高三电学实验复习—探究影响感应电流方向的因素习题选编 含答案

实验:探究影响感应电流方向的因素习题选编1、下面四幅图是用来“探究感应电流的方向遵循什么规律”的实验示意图.灵敏电流计和线圈组成闭合回路,通过“插入”“拔出”磁铁,使线圈中产生感应电流,记录实验过程中的相关信息,分析得出楞次定律.下列说法正确的是()A.该实验无需确认电流计指针偏转方向与通过电流计的电流方向的关系B.该实验无需记录磁铁在线圈中的磁场方向C.该实验必需保持磁铁运动的速率不变D.该实验必需记录感应电流产生的磁场方向【答案】D2、我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律.以下是实验探究过程的一部分。
(1)如图甲所示,当磁铁的N极向下运动时,发现电流计指针偏转,若要探究线圈中产生感应电流的方向,必须知道__________。
(2)如图乙所示,实验中发现闭合开关时,电流计指针向右偏.电路稳定后,若向左移动滑动触头,此过程中电流计指针向__________偏转;若将线圈A抽出,此过程中电流计指针向__________偏转(均填“左”或“右”)。
【答案】电流表指针偏转方向与电流方向间的关系右左3、一同学在做“探究感应电流方向”的实验时,用电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、检测电流计及开关组成如图所示的电路.在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下,该同学发现:将滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动时,电流计指针向右偏转,电流计指针偏转的原因是____________;当将线圈A向上移出B线圈的过程中,电流计指针________(选“向左”或“向右”)偏转.除了以上两种方法外,操作现有仪器,还可以______________________(填写具体操作现有仪器的方法)使电流计指针发生偏转。
【答案】电流随着滑动端P向右滑动使得穿过线圈A的磁通量变大,线圈B产生阻碍线圈A中磁通量变大的感应电流向左断开开关/拔出线圈A中的铁芯4、某实验小组利用如图所示的条形磁铁和楞次环“探究影响感应电流方向的因素”。
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楞次定律——感应电流的方向·典型例题解析
【例1】如图17-30所示,当磁铁运动时,流过电阻的电流是由A经R 到B,则磁铁可能是:
[ ] A.向下运动
B.向上运动
C.向左运动
D.以上都不可能
解析:此题可通过逆向应用楞次定律来判定.(1)由感应电流方向A→R→B,应用安培定则得知感应电流在螺线管内产生的磁场方向应是从上指向下;
(2)楞次定律判得螺线管内磁通量的变化应是向下的减小或向上的增加;(3)由条形磁铁的磁感线分布知螺线管内原磁场是向下的,故应是磁通量减小,即磁铁向上运动或向左、向右平移,所以正确的答案是B、C.
点拨:用逆向思维解决问题往往会收到意想不到的效果.
【例2】如图17-31所示,一水平放置的矩形闭合线圈ab-cd,在细长磁铁的N极附近竖直下落,保持bc边在纸外,ab边在纸内,由图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ经过位置Ⅲ,位置Ⅰ和位置Ⅲ都很靠近Ⅱ,在这个过程中,线圈中感应电流
[ ] A.沿abcd流动;
B.沿dcba流动;
C.从Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流动,从Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流动
D.由Ⅰ到Ⅱ沿dcba流动,从Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流动
解析:磁铁N极附近的磁感线都如图17-32所示,当矩形闭合线圈从位置Ⅰ下落到位置Ⅱ时,通过abcd的磁通量减小,所以它的方向与原磁场相同,感应电流沿abcd流动,当闭合线圈从位置Ⅱ下落到位置Ⅲ的过程中磁通量增加,根据楞次定律,感应电流的磁场阻碍磁通量的增加,即与原磁场方向相反,感应电流方向仍是沿abcd,正确的是A.
点拨:确定原磁场方向和原磁通的变化情况,进而确定感应电流的方向是应用楞次定律的关键.
【例3】如图17-33所示,正方形金属线圈abcd与通电矩形线圈mnpq 在同一平面内且相互绝缘,试判断S闭合瞬间,正方形ab-cd中的感应电流的方向.
点拨:注意abcd中“净”磁通量的方向以及变化
参考答案:方向为abcd
【例4】如图17-34所示,一轻质闭合的弹簧线圈用绝缘细线悬挂着,现将一根长的条形磁铁的N极,垂直于弹簧线圈所在平面,向圆心插去.在N 极插入的过程中,弹簧线圈将发生什么现象?
点拨:用楞次定律的二种叙述,从不同角度来判断圆线圈发生的现象.参考答案:远离磁场并先收缩后扩张.
跟踪反馈
1.要使图中b线圈产生如图17-35所示方向的电流,可采用的办法是
[ ] A.闭合开关S
B.S闭合后,使a远离b
C.S闭合后把R的滑动片向左移
D.S闭合把a中的铁心从左边抽出
2.如图17-36所示,线圈A通以强电流,竖直置于与纸面垂直的平面内,线圈B水平放置,从线圈A附近竖直下落,经过位置a、b、c,三个位置互相靠近,在下落过程中感应电流的方向从上向下看为
[ ] A.产生顺时针方向的电流
B.产生逆时针方向的电流
C.先产生顺时针方向的电流,后产生逆时针方向的电流
D.先产生逆时针方向的电流,后产生顺时针方向的电流3.如图17-37所示,条形磁铁水平放置,一线框在条形磁铁正上方,且线圈平面与磁铁平行,线框由N极匀速移动到S极的过程中,判断下列说法中正确的是
[ ] A.线圈中无感应电流
B.线圈中感应电流的方向始终是abcd
C.线圈中感应电流的方向是dabc再dcba
D.线圈中感应电流的方向是dcba再abcd
4.如图17-38所示,用细弹簧构成一闭合电路,中央放有一条形磁铁,当弹簧收缩时,穿过电路的磁通量Φ和电路中感应电流方向(从N极向S极看时)正确的是
A.Φ减小,感应电流方向为顺时针
B.Φ减小,感应电流方向为逆时针
C.Φ增大,感应电流方向为顺时针
D.Φ增大,感应电流方向为逆时针
参考答案
1.BD 2.B 3.B 4.C;。