感应电流的方向典型例题解析

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(完整版)感应电流方向的判断楞次定律(含答案)

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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.。

感应电流的方向

感应电流的方向
G G
增反减同
顺时针 增大 向上 向下 减小 向上 向上
G
G
感应电流方 向(俯视) 穿过回路磁 通量的变化 原磁场 方向 感应电流磁 场方向
逆时针 增大 向下 向上
顺时针 减小 向下 向下
逆时针
思考: 思考: 感应电流的磁场总是阻碍 总是阻碍原磁场在线圈中的磁通量的 即:感应电流的磁场总是阻碍原磁场在线圈中的磁通量的 感应电流磁场的方向与原磁场方向及原磁通量的变化关系有什么规 变化(增加或减少) 变化(增加或减少)。 律?
③如何阻碍? 增反减同 如何阻碍?
阻碍并不是阻止,只是延缓了磁通量的变化, 阻碍并不是阻止,只是延缓了磁通量的变化,
④阻碍结果? 这种变化将继续进行,最终结果不受影响。 阻碍结果? 这种变化将继续进行,最终结果不受影响。
类型一: 类型一:楞次定律理解
例题1: 例题 :下列说法正确的是 A、感应电流的磁场总和回路中原磁场的方向相反 、 B、感应电流的磁场总和回路中原磁场的方向在同一条直 、 线上 C、由于感应电流的磁场总阻碍原磁通量变化,所以回路 、由于感应电流的磁场总阻碍原磁通量变化, 中磁通量不变 D、感应电流的磁场可能与原磁场的方向相反也可能相同 、
③如何阻碍? 增反减同 如何阻碍?
阻碍并不是阻止,只是延缓了磁通量的变化, 阻碍并不是阻止,只是延缓了磁通量的变化,
④阻碍结果? 这种变化将继续进行,最终结果不受影响。 阻碍结果? 这种变化将继续进行,最终结果不受影响。
问题讨论: 问题讨论
如何利用楞次定律确定感应电流的方向
1. 判定回路内部原来的磁场方向 判定回路内部 回路内部原来的磁场方向 减小? 2. 判定原来的磁场磁通量的变化 ( 增大 或 减小 ) 判定原来的磁场磁通量的变化 3. 当原来的磁场磁通量增大时,则B感与B原反向 当原来的磁场磁通量增大 则 增大时 当原来的磁场磁通量减小 则 减小时 当原来的磁场磁通量减小时,则B感与B原同向 4. 根据 感的方向,利用安培定则 确定I感方向 根据B 的方向 利用安培定则 确定I 利用安培定则,确定 V

楞次定律及其应用

楞次定律及其应用

楞次定律及其应用一、引入新课按下图将磁铁从线圈中插入和拔出,引导学生观察现象,提出:①为什么在线圈内有电流?②插入和拔出磁铁时,电流方向一样吗?为什么?③怎样才能判断感应电流的方向呢?本节我们就来学习感应电流方向的判断方法。

二、讲解新课通过上面的实验,同学们发现了什么?1.当磁铁移近或插入线圈时,线圈中感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当磁铁离开线圈或从线圈中拔出时,线圈中感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。

2.当穿过线圈的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场方向相反;当穿过线圈的磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场方向相同。

3.当穿过线圈的磁通量增加时,感应电流的磁场阻碍磁通量增加;当穿过线圈的磁通量减少时,感应电流的磁场阻碍磁通量减少。

物理学家楞次概括了各种实验结果,在1834年提出了感应电流方向的判定方法,这就是楞次定律。

投影打出楞次定律的内容。

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,这就是楞次定律。

(1)“阻碍”并不是“阻止”,一字之差,相去甚远。

要知道原磁场是主动的,感应电流的磁场是被动的,原磁通仍要发生变化,感应电流的磁场只是起阻碍变化而已。

(2)楞次定律判断感应电流的方向具有普遍意义。

楞次定律符合能量守恒。

从上面的实验可以发现:感应电流在闭合电路中要消耗能量,在磁体靠近(或远离)线圈过程中,都要克服电磁力做功,克服电磁力做功的过程就是将其他形式的能转化为电能的过程。

[归纳总结]:(1)上实验中甲与丁;乙与丙中电流表指针偏转情况相同,即感应电流方向相同。

(2)甲、丙中螺线管内磁通量增加,感应电流产生的磁场与原磁场方向相反。

(3)乙、丁中螺线管内磁通量减小,感应电流产生的磁场与原磁场方向相同。

感应电流产生的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,这就是“楞次定律”。

理解“阻碍”“变化”:原磁通量增加,感应磁场与原磁场方向相反。

原磁通量减少,感应磁场与原磁场方向相同。

高考物理课程复习:探究影响感应电流方向的因素

高考物理课程复习:探究影响感应电流方向的因素

针将向左偏转。
(3)线圈A放在B中不动,穿过B的磁场向下,将滑动变阻器的滑片向左滑动
时,穿过B的磁通量增大,由楞次定律可知,感应电流从灵敏电流计正接线柱
流入电流计,则灵敏电流计的指针将向左偏转。
(4)线圈A放在B中不动,穿过B的磁场向下,突然断开S时,穿过B的磁通量减
小,由楞次定律可知,感应电流从灵敏电流计负接线柱流入电流计,则灵敏
(2)在探究影响感应电流方向的因素实验中,电流表应选用零刻度在中间的
灵敏电流计。( √ )
(3)在探究影响感应电流方向的因素实验中,实验前应设计好表格,并明确
线圈的绕线方向。( √ )
(4)应按照控制变量的思想进行探究影响感应电流方向的因素实验。( √ )
(5)在探究影响感应电流方向的因素实验中,进行一种操作后,不用等电流
注意探究改变穿过闭合回路磁通量的多种方式。
方案一 向线圈中插拔磁铁,如图甲所示。
方案二 模仿法拉第的实验,如图乙所示。
三、进行实验
1.按图连接电路,闭合开关,记录下G中流入电流方向与灵敏电流计G中指
针偏转方向的关系。
2.记下线圈绕向,将线圈和灵敏电流计构成通路。
3.把条形磁铁N极(或S极)向下插入线圈中,并从线圈中拔出,每次记下电流
图号 磁场方向
感应电流的方向 感应电流的磁场方向

磁场方向向下磁通量减少 顺时针
向下

磁场方向向上磁通量减少 逆时针
向上
四、数据分析
表1说明:当线圈中磁通量增加时,感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向
相反。
可记作“增反”
表2说明:当线圈中磁通量减少时,感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向
相同。
可记作“减同”

知识讲解 电磁感应现象 感应电流方向的判断(基础)

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。

专题16 电磁感应中的电路问题(解析版)

专题16 电磁感应中的电路问题(解析版)

专题十六 电磁感应中的电路问题基本知识点解决电磁感应电路问题的基本步骤:1.用法拉第电磁感应定律算出E 的大小,用楞次定律或右手定则确定感应电动势的方向:感应电流方向是电源内部电流的方向,从而确定电源正、负极,明确内阻r .2.根据“等效电源”和电路中其他各元件的连接方式画出等效电路图.3.根据E =Blv 或E =n ΔΦΔt结合闭合电路欧姆定律、串并联电路知识和电功率、焦耳定律等关系式联立求解.例题分析一、电磁感应中的简单电路问题例1 如图所示,足够长的平行光滑金属导轨水平放置,宽度L =0.4 m ,一端连接R =1 Ω的电阻,导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B =1 T 。

导体棒MN 放在导轨上,其长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好。

导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。

在平行于导轨的拉力F 作用下,导体棒沿导轨向右匀速运动,速度v =5 m/s 。

(1)求感应电动势E 和感应电流I ;(2)若将MN 换为电阻r =1 Ω的导体棒,其他条件不变,求导体棒两端的电压U 。

(对应训练)如图所示,MN、PQ为平行光滑金属导轨(金属导轨电阻忽略不计),MN、PQ 相距L=50 cm,导体棒AB在两轨道间的电阻为r=1 Ω,且可以在MN、PQ上滑动,定值电阻R1=3 Ω,R2=6 Ω,整个装置放在磁感应强度为B=1.0 T的匀强磁场中,磁场方向垂直于整个导轨平面,现用外力F拉着AB棒向右以v=5 m/s的速度做匀速运动。

求:(1)导体棒AB产生的感应电动势E和AB棒上的感应电流方向;(2)导体棒AB两端的电压U AB。

二、电磁感应中的复杂电路问题例2如图所示,ab、cd为足够长、水平放置的光滑固定导轨,导体棒MN的长度为L=2 m,电阻r=1 Ω,有垂直abcd平面向下的匀强磁场,磁感强度B=1.5 T,定值电阻R1=4 Ω,R2=20 Ω,当导体棒MN以v=4 m/s的速度向左做匀速直线运动时,电流表的示数为0.45 A,灯泡L正常发光。

第12部分 电磁感应 考点2 感应电流方向的判断(教师版)

第12部分电磁感应考点2 感应电流方向的判断一.北京模拟(共5小题)1.(2020•昌平区二模)如图所示,MN是矩形导线框abcd的对称轴,其左方有垂直于纸面向外的匀强磁场。

以下过程中,abcd中有感应电流产生且感应电流的方向为abcda的是()A.将abcd向左平移B.将abcd垂直纸面向外平移C.将abcd以MN为轴转动30°D.将abcd以ab为轴转动30°2.(2014•海淀区校级一模)如图所示,矩形线圈与磁场垂直,且一半在匀强磁场内,一半在匀强磁场外,下述过程中使线圈产生感应电流的是()A.以bc为轴转动45°B.以ad为轴转动45°C.将线圈向下平移D.将线圈向上平移3.(2014•海淀区校级一模)关于产生感应电流的条件,下列说法正确的是()A.只要闭合电路在磁场中运动,闭合电路中就一定有感应电流B.只要闭合电路中有磁通量,闭合电路中就有感应电流C.只要导体做切割磁感线运动,就有感应电流产生D.只要穿过闭合电路的磁感线的条数发生变化,闭合电路中就有感应电流4.(2019•海淀区模拟)某一实验装置如图所示,在铁芯P上绕着两个线圈A和B,如果线圈A中电流I和时间t的关系如图所示的A、B、C、D四种情况。

在t1~t2这段时间内,能在线圈B中观察到感应电流的是()A.B.C.D.5.(2014•海淀区校级一模)如图所示,矩形闭合导线与匀强磁场垂直,一定产生感应电流的是()A.垂直于纸面平动B.以一条边为轴转动C.线圈形状逐渐变为圆形D.沿与磁场垂直的方向平动第12部分电磁感应考点2 感应电流方向的判断参考答案与试题解析一.北京模拟(共5小题)1.(2020•昌平区二模)如图所示,MN是矩形导线框abcd的对称轴,其左方有垂直于纸面向外的匀强磁场。

以下过程中,abcd中有感应电流产生且感应电流的方向为abcda的是()A.将abcd向左平移B.将abcd垂直纸面向外平移C.将abcd以MN为轴转动30°D.将abcd以ab为轴转动30°【解答】解:A、由于磁场为匀强磁场,将abcd 向左平移,其磁通量增大,根据右手定则可知产生的感应电流沿adcba方向,故A错误;B、将abcd垂直纸面向外平移,其磁通量不变化,因此不会产生感应电流,故B错误;C、将abcd以MN为轴转动60°,穿过线圈的磁通量减小,产生感应电流方向沿abcd方向,故C正确;D、将abcd以ab为轴转动30°,穿过线圈的磁通量不变,不产生感应电流,故D错误。

专题 产生感应电流的条件、判断感应电流方向习题课-讲义

专题产生感应电流的条件判断感应电流方向习题课讲义
主讲教师:张老师北京市物理特级教师
金题精讲
题一
一通电导线电流方向如图所示,在导线左边有一线框abcd,线框从通电导线左边以速度v匀速运动到右边,线框内的电流如何变化?
题二
两根通电直导线,电流方向如图所示,一线框在图中位置,水平向右运动到如图虚线位置,线框内的电流方向如何变化?
题三
一铁芯上绕两个线圈,电路如图所示,当滑动变阻器向上移动时,判断感生电流的方向。

题四
天花板上掉一线圈,条形磁铁以速度v向右运动,线圈如何运动?
题五
如图所示,线圈从位置1缩小到位置2,线圈产生的感生电流的方向是怎样的?
题六
两根平行的光滑金属轨道上放两个金属棒,当磁铁向下运动时,回路中的电流是怎样的?
产生感应电流的条件判断感应电流方向习题课
讲义参考答案
金题精讲
题一:线框abcd的电流先顺时针,当线框到导线位置时,电流方向变为逆时针,当线框离开导线时,电流方向变为顺时针。

题二:顺时针
题三:从b到a
题四:向右运动
题五:逆时针
题六:电流方向:abcda。

楞次定律-判断感应电流的方向.

三、楞次定律-判断感应电流的方向[要点导学]1.这一节学习楞次定律,用来判断感应电流的方向。

这部分知识与法拉第电磁感应定律一起组成了本章的两大重要内容。

学习中应该特别重视。

2.感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要,这就是楞次定律。

3.理解楞次定律的关键是阻碍两个字。

要全面地理解阻碍的意义——当磁通量增大时感应电流的磁场就阻碍磁通量的增加;当磁通量减少时感应电流的磁场就阻碍磁通量的减少;当磁体靠近线圈产生感应电流时感应电流的磁场就阻碍磁体的靠近;当磁体远离线圈产生感应电流时感应电流的磁场就阻碍磁体的远离。

特别注意:阻碍不是阻止,阻碍的意思可以用“克强助弱”、“减同增反”、“去则吸引”、“来则排斥”形象描述。

4.从磁通量变化的角度来看,感应电流的磁场总要,从导体与磁场的相对运动的角度来看,感应电流的磁场总要。

5.如果感应电流做了功,就一定有其它形式的能转化为感应电流的电能。

当我们手持磁铁插入闭合线圈时,感应电流的磁场阻碍磁铁插入,我们必须克服阻力做功,这一过程中生物能转化为电能。

楞次定律实际上是能量守恒在电磁感应现象中的必然结果。

所以用能量的转化和守恒的观点分析电磁感应现象是一种很重要的方法。

[范例精析]例1 用图4-3-1所示的装置来验证“感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化”。

该装置的电原理图见图4-3-2,已经判明电流表的指针是电流从左接线柱流入则向左偏,电流从右接线柱流入则向右偏。

设计一个表格,把开关闭合、开关断开、滑动变阻器电阻变化产生感应电流的几种情况列入表格中,并且在表格中比较原磁场的变化与感应电流的磁场的方向进行比较。

解析表格要列入的情况有四种:开关闭合、开关断开、变阻器电阻变大和滑动变阻器电阻变小。

所以表格应该有五行。

为了比较A线圈中磁场的方向、A线圈中磁场的变化、感应电流的方向、B线圈中磁场的方向,最终验证B线圈中磁场方向是否阻碍A线圈中磁场的变化,表格应该有六列。

高中物理之电磁感应解题技巧及相应例题


逐渐增加时,则cd中电流的方向( )
A.无电流产生
B.由d向C C.由C向d D.B、C两情况都有可能
· ·×·×·×·· · · · × ×·×··
解析:
①判断线框所在位置的磁场(原磁场)方向:垂直纸面向外
②判断原磁场磁通量的变化:变大
③判断线框内部感应电流磁场的方向:垂直纸面外里
④由安培定则判断感应电流的方向:由d向C
电磁感应现象
产生感应电流的条件
感应电动 磁通量 感应电流(电
势的大小
动势)的方向
E n
t
BS cos 楞次定律
E Blv sin
应用
右手定则
1
1.磁通量:
1)定义:磁感应强度B与垂直磁场的回路 面积S的乘积.公式为Φ=BS
注意:如果面积S与B不垂直, 如图所示,则应以B乘以在垂 直磁场方向上的投影面积S', 即Φ=BS'=BSsinα
36
楞次定律练习
I
37
例与练
9、如图所示,导线框abcd与导线AB在同一
平面内,直导线中通有恒定电流I,当线框由左向右匀速通
过直导线过程中,线框中感应电流的方向是 A.先abcda,再dcbad,后abcda
D
B.先abcda,再dcbad
C.始终是dcbad D.先dcbad,再abcda,后dcbad
22
一、电磁感应与电路规律的综合
• 问题的处理思路 • 1、确定电源:产生感应电动势的那部分导体
或电路就相当于电源,它的感应电动势就 是此电源的电动势,它的电阻就是此电源 的内电阻。根据法拉第电磁感应定律求出 感应电动势,利用楞次定律确定其正负极. • 2、分析电路结构,画等效电路图. • 3、利用电路规律求解,主要有欧姆定律,串 并联规律等.
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1
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
2

[ ]
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.
3

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
4

[ ]
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

5

1.BD 2.B 3.B 4.C;

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