高中物理4.4习题课楞次定律的应用学案新人教版选修3_2
人教版高中物理选修(3-2)第4章第4讲《楞次定律的应用》ppt课件
流
远 增反
离 减同
时
B感 安培 向 定则 上
B感 安培 向 定则 上
俯视逆 时针电 流
俯视逆 时针电 流
对点练习
“来拒去留”法
2.如图所示，螺线管CD的导线绕 法不明，当磁铁AB插入螺线管时， 闭合电路中有图示方向的感应电 流产生，下列关于螺线管磁场极 性的判断，正确的是( ) A．C端一定是N极 B．D端一定是N极 C．C端的极性一定与磁场B端的极 性相同 D．因螺线管的绕法不明，故无法 判断极性
楞次定律的应用
插
来拒去留
入 时
（楞次定律）
C与B极性 相反
但由于磁铁极性不明，所以C端极 性不能确定
对点练习
楞次定律的应用
“增缩减扩”法
3.如图所示，一个有弹性的金属 圆环被一根橡皮绳吊于通电直导 线的正下方，直导线与圆环在同 一竖直面内，当通电直导线中电 流增大时，弹性圆环的面积S和橡 皮绳的长度l将( ) A．S增大，l变长 B．S减小，l变短 C．S增大，l变短 D．S减小，l变长
(2)右手定则的研究对象为闭合导体回路的一部分，适用于一段导 体在磁场中做切割磁感线运动．
2．区别安培定则、左手定则、右手定则的关键是抓住因果关系
(1)因电而生磁(I→B)→安培定则．(判断电流周围磁感线的方向)
(2)因动而生电(v、B→I感)→右手定则．(导体切割磁感线产生感应电流)
(3)因电而受力(I、B→F安)→左手定则．(磁场对电流有作用力)
⑤ 搁置问题抓住老师的思路。碰到自己还没有完全理解老师所讲内容的时候，最好是做个记号，姑且先把这个问题放在一边，继续听老师讲后面 的内容，以免顾此失彼。来自：学习方法网
⑥ 利用笔记抓住老师的思路。记笔记不仅有利于理解和记忆，而且有利于抓住老师的思路。
2019-2020学年高中物理 4.4 法拉第电磁感应定律学案(含解析)新人教版选修3-2
4 法拉第电磁感应定律学习目标1.知道什么是感应电动势,产生感应电动势的那部分导体相当于电源.2.知道感应电动势的大小与磁通量的变化快慢有关.3.了解法拉第电磁感应定律的内容及数学表达式,学会用该定律分析与解决一些简单问题.4.知道导体垂直切割磁感线运动时产生的感应电动势的表达式,并能进行简单的计算.5.会用法拉第电磁感应定律解决简单的实际问题.自主探究1.法拉第电磁感应定律:闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的成正比.2.导线切割磁感线时,导线两端的感应电动势为E= .3.电动机转动时产生的感应电动势总要电源电动势的作用,这个电动势称为反电动势.合作探究一、感应电动势自主学习:阅读课本P15的内容,回答问题.如图所示,在螺线管中插入一个条形磁铁.(1)在条形磁铁向下插入螺线管的过程中,电路中有电流,是谁充当电源?(2)上图中若电路是断开的,有无感应电流?有无感应电动势?(3)产生感应电动势的条件是什么?归纳总结:在电磁感应现象中产生的电流叫感应电流,在电磁感应现象中产生的电动势就叫做感应电动势.产生电动势的导体相当于.二、电磁感应定律探究实验:影响感应电动势大小的因素是什么?(1)猜想假设:“猜一猜”感应电动势的大小跟什么因素有关,并说出猜想的理由.(2)设计实验:实验次数条形磁铁数插入线圈的速度指针偏转数1 一根慢2 一根快3 二根快(3)进行实验:利用提供的实验器材进行实验,观察实验现象并记录.(4)分析论证:分析实验现象,得出结论.(5)实验结论:感应电动势的大小跟磁通量变化量ΔΦ和所用时间Δt都有关.磁通量变化越快,感应电动势越大.(6)类比分析:类比速度和加速度,了解磁通量变化的快慢可以用磁通量的变化率ΔΦΔΦ表示,且磁通量的变化率越大,产生的感应电动势越大.自主学习:阅读课本P15学习电磁感应定律的内容.1.内容:.2.表达式:E= .在国际单位制中,电动势单位是,磁通量单位是,时间单位是.3.设闭合电路是一个n匝线圈,且穿过每匝线圈的都相同,这时相当于n个单匝线圈而成,因此感应电动势变为E= .三、导线切割磁感线时的感应电动势公式推导:如图所示,把矩形线框abcd放在磁感应强度为B的匀强磁场里,线框平面跟磁感线垂直.设线框可动部分导体棒ab的长度是l,以速度v向右运动,则产生的感应电动势怎么表示?提出问题:(1)线框中的哪一部分是电源?(2)若不存在线框的固定部分,只有导体棒的上述运动,则电源还存在吗?归纳总结:1.B、l、v三者相互,导体棒中所产生的感应电动势E= .此公式是法拉第电磁感应定律的一种特殊情况,计算导体做切割磁感线运动产生的感应电动势时,用此公式比较方便.2.若导体棒的速度方向与磁场方向平行,则导体棒中的感应电动势为.3.若B、l、v中只有两者相互垂直,v与B有一夹角θ,导体棒中感应电动势E=.若v为平均速度,则求得的是;若v为瞬时速度,则求得的是.四、反电动势提出问题:电动机转动时,线圈中也会产生感应电动势,这个电动机是加强了电源产生的电流,还是削弱了电源的电流,是有利于线圈转动还是阻碍线圈的转动?归纳总结:电动机转动时产生的感应电动势总要电源电动势的作用,这个电动势称为反电动势.反电动势的作用是线圈的转动.这样,线圈要维持原来的转动就必须向电动机提供电能,电能转化为其他形式的能.课堂检测1.下列说法正确的是()A.线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大B.线圈中磁通量越大,线圈中产生的感应电动势一定越大C.线圈处在磁场越强的位置,线圈中产生的感应电动势一定越大D.线圈中磁通量变化得越快,线圈中产生的感应电动势越大2.穿过一个单匝线圈的磁通量,始终为每秒钟均匀地增加2 Wb,则()A.线圈中的感应电动势每秒钟增大2 VB.线圈中的感应电动势每秒钟减小2 VC.线圈中的感应电动势始终为2 VD.线圈中不产生感应电动势3.在南极(可看成是地磁北极)上空离地面较近处,有一根与地面平行的直导线,现让直导线由静止自由下落,在下落过程中,产生的感应电动势()A.增大B.减小C.不变D.无法判断4.粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行.现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场,如图所示,则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是()5.如图所示,均匀的金属(电阻率较大)长方形线框从匀强磁场中以匀速v拉出,它的两边固定有带金属滑轮的导电装置,金属框向右运动时总能与两边良好接触,一理想电压表跨接在PQ两导电机构上.金属框的长为a,宽为b,磁感应强度为B.在金属框向右匀速拉出的过程中,电压表的示数情况为 ()A.恒定不变,示数为BbvB.恒定不变,示数为BavC.示数变大D.示数变小6.电吉他是利用电磁感应原理工作的一种乐器.如图甲为电吉他的原理图,在金属弦的下方放置有一个连接到放大器的螺线管.一条形磁铁固定在管内,当拨动金属弦后,螺线管内就会产生感应电流,经一系列转化后可将电信号转为声音信号.若由于金属弦的振动,螺线管内的磁通量随时间的变化如图乙所示,则对应感应电流的变化为()7.如图所示,每米电阻为1 Ω的一段导线被弯成半径r=1 m的三段圆弧组成闭合回路.每圆周,位于空间直角坐标系的不同平面内:ab段位于xOy平面内,bc段位于yOz平段圆弧都是14面内,ca段位于zOx平面内.空间内存在着一个沿x轴正方向的磁场,其磁感应强度随时间变化的关系式为B=0.7+0.6t(T).则()A.导线中的感应电流大小是0.1 A,方向是a→c→b→aB.导线中的感应电流大小是0.1 A,方向是a→b→c→aA,方向是a→c→b→aC.导线中的感应电流大小是π20A,方向是a→b→c→aD.导线中的感应电流大小是π208.一航天飞机下有一细金属杆,杆指向地心.若仅考虑地磁场的影响,则当航天飞机位于赤道上空()A.由东向西水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由上向下B.由西向东水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由上向下C.沿经过地磁极的那条经线由南向北水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由下向上D.沿经过地磁极的那条经线由北向南水平飞行时,金属杆中没有感应电动势9.一根直导线长0.1 m,在磁感应强度为0.1 T的匀强磁场中以10 m/s的速度匀速运动,则导线中产生的感应电动势()A.一定为0.1 VB.可能为零C.可能为0.1 VD.最大值为0.1 V10.一个200匝、面积为20 cm2的线圈放在磁场中,磁场的方向与线圈平面成30°角,若磁感应强度在0.05 s内由0.1 T增加到0.5 T.在此过程中穿过线圈的磁通量的变化量是Wb;磁通量的平均变化率是Wb/s;线圈中的感应电动势的大小是V.11.试写出如图所示的各种情况下,导线中所产生的感应电动势的表达式(导线长均为l,速度为v,磁感应强度为B,图(3)中导体垂直纸面).12.横截面积S=0.2 m2、n=100匝的圆形线圈A处在如图所示的磁场内,磁感应强度变化率为0.02 T/s.开始时S未闭合,R1=4 Ω,R2=6 Ω,C=30 μF,线圈内阻不计,求:(1)闭合S后,通过R2的电流的大小;(2)闭合S一段时间后又断开,问S断开后通过R2的电荷量.13.如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.5 T.一个匝数n=50的矩形线圈边长ab=0.2 m,bc=0.1 m,以角速度ω=314 rad/s绕ab边匀速转动.求:(1)图示位置时的瞬时感应电动势;(2)由图示位置转过90°这段时间内的平均感应电动势.14.如图甲所示,一个电阻值为R、匝数为n的圆形金属线与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路.线圈的半径为r1.在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示.图线与横、纵轴的截距分别为t0和B 0.导线的电阻不计.求0~t 1时间内通过电阻R 1上的电流大小和方向.参考答案自主探究1.磁通量的变化率2.Blv3.削弱 合作探究一、感应电动势 归纳总结:电源 二、电磁感应定律 自主学习:1.闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比2.ΔΦΔΦ 伏(V) 韦伯(Wb) 秒(s) 3.磁通量变化率 串联ΔΦΔΦ三、导线切割磁感线时的感应电动势公式推导:设在Δt 时间内导体棒由ab 运动至a'b' 由法拉第电磁感应定律得,E=ΔΦΔΦ其中,ΔΦ=B ΔS ,ΔS=l ·v Δt 由上述方程可以推出,E=Blv.提出问题:(1)导体棒ab ;(2)存在. 归纳总结: 1.垂直 Blv 2.03.Blv sin θ 平均感应电动势 瞬时感应电动势 四、反电动势归纳总结:削弱 阻碍 课堂检测1.D 解析:线圈中产生的感应电动势为E=n ΔΦΔΦ,即E 与ΔΦΔΦ成正比,与Φ或ΔΦ的大小无直接关系.磁通量变化越快,即ΔΦΔΦ越大,产生的感应电动势越大.2.C 解析:根据题意,穿过线圈的磁通量始终每秒钟均匀增加2 Wb,即穿过线圈的磁通量的变化率ΔΦΔΦ=2 Wb/s,由法拉第电磁感应定律得,E=n ΔΦΔΦ=2 V,C 项正确.3.C 解析:南极上空磁感线竖直向上,当直导线自由下落时v 与B 平行,不切割磁感线,所以感应电动势始终为零,C 项正确.4.B 解析:由E=Blv 知,这四种情况线框切割磁感线产生的感应电动势是相同的,而B 项表示的是电源的路端电压,电势差的绝对值为3Φ4,而其他三种情况电势差的绝对值都为Φ4,所以选B 项.5.C 解析:由E=Bbv 知,在金属框向右匀速拉出的过程中,线框中感应电动势的大小是不变的,而与电压表并联的外电阻的阻值不断增大,由串联分压知,电压表的读数变大.6.B 解析:由感应电流公式I=ΦΦ=n ΔΦΦΔΦ,感应电流大小与磁通量的变化率有关,在Φ-t 图线上各点切线的斜率的绝对值表示感应电流的大小,斜率的正、负号表示电流的方向;根据题图乙,在0~t 0时间内,感应电流I 的大小先减小到零,然后再逐渐增大,电流的方向改变一次,B 项正确.7.A 解析:由于空间存在一个沿x 轴正方向的磁场,因此产生磁通量的有效面积为14圆,即面bOc ,根据楞次定律可判定导线中的感应电流方向是a →c →b →a ,B 、D 两项错误;由法拉第电磁感应定律E=n ΔΦΔΦ和闭合电路的欧姆定律I=ΦΦ可得,导线中的感应电流大小是0.1 A,A 项正确,C 项错误.8.AD 解析:如图,设观察方向为面向北方,左西右东,则地磁场方向平行赤道表面向北,若飞机由东向西飞行时,由右手定则可判断出电动势方向为由上向下,若飞机由西向东飞行时,由右手定则可判断出电动势方向为由下向上,A 项正确,B 项错误;沿着经过地磁极的那条经线运动时,速度方向平行于磁场,金属杆中没有感应电动势,C 项错误,D 项正确.9.BCD 解析:当公式E=Blv 中B 、l 、v 两两垂直时,导线产生的感应电动势最大E max =Blv=0.1×0.1×10 V =0.1 V,而当B 、l 、v 中有任意两个量平行时,E=0,除此之外的其他情况,E 的取值介于0~0.1 V 之间,所以B 、C 、D 三项正确.10.解析:磁通量的变化量是由磁场的变化引起的,所以ΔΦ=ΔBS sinθ=(0.5-0.1)×20×10-4×0.5 Wb =4×10-4 Wb,磁通量的变化率ΔΦΔΦ=4×10-40.05Wb/s =8×10-3Wb/s,感应电动势E=nΔΦΔΦ=200×8×10-3V =1.6 V . 答案:4×10-48×10-31.611.解析:题图(1)(3)中此时导体不切割磁感线,所以感应电动势E=0;因为(2)中B 、l 、v 两两垂直,所以感应电动势E=Blv.答案:(1)E=0 (2)E=Blv (3)E=012.解析:(1)磁感应强度变化率的大小为ΔΦΔΦ=0.02 T/s,所以E=nΦΔΦΔΦ=100×0.02×0.2V =0.4 VI=ΦΦ1+Φ2=0.44+6A =0.04 A. (2)R 2两端的电压为U 2=Φ2Φ1+Φ2E=64+6×0.4 V =0.24 V 所以Q=CU 2=30×10-6×0.24 C =7.2×10-6C .答案:(1)0.04 A (2)7.2×10-6C13.解析:(1)在图示位置的瞬时感应电动势由公式E=nBlv 得: E=50×0.5×0.2×0.1×314 V =157 V .(2)这段时间内的平均感应电动势由公式E=n ΔΦΔΦ得,E=50×0.5×0.2×0.1π2314V =100 V .答案:(1)157 V (2)100 V14.解析:由图象分析可知,0~t 1时间内ΔΦΔΦ=Φ0Φ0由法拉第电磁感应定律有E=n ΔΦΔΦ=n ΔΦΔΦ·S 而S=πΦ22由闭合电路欧姆定律有I 1=ΦΦ1+Φ联立以上各式解得,通过电阻R 1上的电流大小为I 1=πΦ0πΦ223ΦΦ0由楞次定律可判断通过电阻R 1上的电流方向为从b 到a. 答案:ΦΦ0πΦ223ΦΦ0,从b 到a。
最新高中物理 第四章 电磁感应 4.4 法拉第电磁感应定律学案 新人教版选修3-2(考试必备)
4 法拉第电磁感应定律[学习目标] 1.理解和掌握法拉第电磁感应定律，能够运用法拉第电磁感应定律定量计算感应电动势的大小.2.能够运用E ＝Blv 或E ＝Blv sin θ计算导体切割磁感线时产生的感应电动势. 3.知道反电动势的定义和在生产中的应用．一、电磁感应定律 1．感应电动势电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势，产生感应电动势的那部分导体相当于电源． 2．法拉第电磁感应定律(1)内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比． (2)公式：E ＝ΔΦΔt.若闭合电路是一个匝数为n 的线圈，则E ＝n ΔΦΔt.(3)在国际单位制中，磁通量的单位是韦伯，感应电动势的单位是伏． 二、导线切割磁感线时的感应电动势 反电动势1．导线垂直于磁场运动，B 、l 、v 两两垂直时，如图1所示，E ＝Blv .2．导线的运动方向与导线本身垂直，但与磁感线方向夹角为θ时，如图2所示，E ＝Blv sin_θ.图1 图2 3．反电动势(1)定义：电动机转动时，由于切割磁感线，线圈中产生的削弱电源电动势作用的感应电动势． (2)作用：反电动势的作用是阻碍线圈的转动． [即学即用]1．判断下列说法的正误．(1)线圈中磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大．( × )(2)线圈中磁通量的变化量ΔΦ越大，线圈中产生的感应电动势一定越大．( ×)(3)线圈放在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大．( ×)(4)线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势一定越大．( √)2．如图3所示的情况中，金属导体中产生的感应电动势为Blv的是________．图3答案甲、乙、丁一、电磁感应定律[导学探究] 如图4所示，将条形磁铁从同一高度插入线圈的实验中．(1)快速插入和缓慢插入磁通量的变化量ΔΦ相同吗？指针偏转角度相同吗？图4(2)分别用一根磁铁和两根磁铁以同样速度快速插入，磁通量的变化量ΔΦ相同吗？指针偏转角度相同吗？(3)指针偏转角度取决于什么？答案(1)磁通量变化相同，但磁通量变化的快慢不同，快速插入比缓慢插入时指针偏转角度大．(2)用两根磁铁快速插入时磁通量变化量较大，磁通量变化率也较大，指针偏转角度较大．(3)指针偏转角度大小取决于ΔΦΔt的大小．[知识深化]1．感应电动势的大小由穿过电路的磁通量的变化率ΔΦΔt 和线圈的匝数n 共同决定，而与磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ的大小没有必然联系，和电路的电阻R 无关． 2．在Φ－t 图象中，磁通量的变化率ΔΦΔt 是图象上某点切线的斜率．例1 关于感应电动势的大小，下列说法中正确的是 ( ) A ．穿过线圈的磁通量Φ最大时，所产生的感应电动势就一定最大 B ．穿过线圈的磁通量的变化量ΔΦ增大时，所产生的感应电动势也增大 C ．穿过线圈的磁通量Φ等于0，所产生的感应电动势就一定为0 D ．穿过线圈的磁通量的变化率ΔΦΔt 越大，所产生的感应电动势就越大答案 D解析 根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势的大小与磁通量的变化率ΔΦΔt 成正比，与磁通量Φ及磁通量的变化量ΔΦ没有必然联系．当磁通量Φ很大时，感应电动势可能很小，甚至为0.当磁通量Φ等于0时，其变化率可能很大，产生的感应电动势也会很大，而ΔΦ增大时，ΔΦΔt可能减小．如图所示，t 1时刻，Φ最大，但E ＝0；0～t 1时间内ΔΦ增大，但ΔΦΔt减小，E 减小；t 2时刻，Φ＝0，但ΔΦΔt最大，E 最大．故D 正确． 二、导线切割磁感线时的感应电动势[导学探究] 如图5所示，闭合电路一部分导体ab 处于匀强磁场中，磁感应强度为B ，ab 的长度为l ，ab 以速度v 匀速垂直切割磁感线，利用法拉第电磁感应定律求回路中产生的感应电动势．图5答案 设在Δt 时间内导体ab 由原来的位置运动到a 1b 1，如图所示，这时闭合电路面积的变化量为ΔS ＝lv Δt穿过闭合电路磁通量的变化量为ΔΦ＝B ΔS ＝Blv Δt 根据法拉第电磁感应定律得E ＝ΔΦΔt ＝Blv .[知识深化]导线切割磁感线产生的感应电动势E ＝Blv ，公式中l 指有效切割长度，即导线在与v 垂直的方向上的投影长度．例2 如图6所示，一金属弯杆处在磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，已知ab ＝bc ＝L ，当它以速度v 向右平动时，a 、c 两点间的电势差大小为( )图6A ．BLvB ．BLv sin θC ．BLv cos θD ．BLv (1＋sin θ)答案 B解析 导体杆切割磁感线的有效长度为L sin θ，故B 正确． 三、两公式的简单应用E ＝nΔΦΔt研究整个闭合回路，适用于各种电磁感应现象；E ＝Blv 研究的是闭合回路的一部分，即做切割磁感线运动的导体．例3 如图7所示，水平放置的两平行金属导轨相距L ＝0.50 m ，左端接一电阻R ＝0.20 Ω，磁感应强度B ＝0.40 T 的匀强磁场方向垂直于导轨平面向下，长度也为0.50 m 的导体棒ac 垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒始终接触良好且电阻均可忽略不计．当ac 棒以v ＝4.0 m/s 的速度水平向右匀速滑动时，求：图7(1)ac 棒中感应电动势的大小． (2)回路中感应电流的大小．(3)维持ac 棒做匀速运动的水平外力的大小和方向． 答案 见解析解析 (1)ac 棒垂直切割磁感线，产生的感应电动势的大小为E ＝BLv ＝0.40×0.50×4.0 V ＝0.80 V.(2)回路中感应电流大小为I ＝E R ＝0.800.20A ＝4.0 A.(3)ac 棒受到的安培力大小为F 安＝BIL ＝0.40×4.0×0.50 N＝0.80 N ，由右手定则知，ac 棒中感应电流由c 流向a .由左手定则知，安培力方向水平向左．由于导体棒匀速运动，水平方向受力平衡，则F 外＝F 安＝0.80 N ，方向水平向右．例4 如图8甲所示的螺线管，匝数n ＝1 500匝，横截面积S ＝20 cm 2，方向向右穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度按图乙所示规律变化．图8(1)2 s 内穿过线圈的磁通量的变化量是多少？ (2)磁通量的变化率多大？(3)线圈中感应电动势的大小为多少？答案 (1)8×10－3Wb (2)4×10－3Wb/s (3)6 V解析 (1)磁通量的变化量是由磁感应强度的变化引起的，则Φ1＝B 1S ， Φ2＝B 2S ，ΔΦ＝Φ2－Φ1，所以ΔΦ＝ΔBS ＝(6－2)×20×10－4Wb ＝8×10－3Wb (2)磁通量的变化率为ΔΦΔt ＝8×10－32Wb/s ＝4×10－3Wb/s (3)根据法拉第电磁感应定律得感应电动势的大小E ＝nΔΦΔt＝1 500×4×10－3V ＝6 V.1．(对法拉第电磁感应定律的理解)如图9所示，半径为R 的n 匝线圈套在边长为a 的正方形abcd 之外，匀强磁场垂直穿过该正方形，当磁场以ΔBΔt的变化率变化时，线圈产生的感应电动势的大小为( )图9A ．πR 2ΔB ΔtB ．a2ΔB ΔtC ．n πR 2ΔB ΔtD ．na2ΔB Δt答案 D解析 由题意可知，线圈中磁场的面积为a 2，根据法拉第电磁感应定律可知，线圈中产生的感应电动势大小为E ＝n ΔΦΔt ＝na 2ΔB Δt，故只有选项D 正确． 2．(公式E ＝n ΔΦΔt 的应用)(多选)如图10甲所示，线圈的匝数n ＝100匝，横截面积S ＝50 cm 2，线圈总电阻r ＝10 Ω，沿轴向有匀强磁场，设图示磁场方向为正，磁场的磁感应强度随时间做如图乙所示规律变化，则在开始的0.1 s 内( )图10A ．磁通量的变化量为0.25 WbB ．磁通量的变化率为2.5×10－2Wb/s C ．a 、b 间电压为0D ．在a 、b 间接一个理想电流表时，电流表的示数为0.25 A 答案 BD解析 通过线圈的磁通量与线圈的匝数无关，由于0时刻和0.1 s 时刻的磁场方向相反，则磁通量穿入的方向不同，则ΔΦ＝(0.1＋0.4)×50×10－4Wb ＝2.5×10－3Wb ，A 项错误；磁通量的变化率ΔΦΔt ＝2.5×10－30.1Wb/s ＝2.5×10－2 Wb/s ，B 项正确；根据法拉第电磁感应定律可知，当a 、b 间断开时，其间电压等于线圈产生的感应电动势，感应电动势大小为E ＝nΔΦΔt ＝2.5 V 且恒定，C 项错误；在a 、b 间接一个理想电流表时相当于a 、b 间接通而形成回路，回路总电阻即为线圈的总电阻，故感应电流大小I ＝E r ＝2.510A ＝0.25 A ，D 项正确．3．(公式E ＝Blv 的应用)如图11所示，空间有一匀强磁场，一直金属棒与磁感应强度方向垂直，当它以速度v 沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动势大小为E ，将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折线，置于与磁感应强度相互垂直的平面内，当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v 运动时，棒两端的感应电动势大小为E ′.则E ′E等于( )图11A.12B.22 C ．1 D. 2 答案 B解析 设折弯前金属棒切割磁感线的长度为L ，E ＝BLv ；折弯后，金属棒切割磁感线的有效长度为l ＝ ⎝ ⎛⎭⎪⎫L 22＋⎝ ⎛⎭⎪⎫L 22＝22L ，故产生的感应电动势为E ′＝Blv ＝B ·22Lv ＝22E ，所以E ′E ＝22，B 正确． 4．(公式E ＝n ΔΦΔt 的应用)有一匝数为100匝的闭合线圈，单匝线圈的面积为100 cm 2.线圈的总电阻为0.1 Ω，线圈中磁场均匀变化，其变化规律为B ＝0.2＋0.1t (T)，且磁场方向垂直于线圈平面向里，线圈中产生的感应电动势多大？感应电流多大？ 答案 0.1 V 1 A解析 由B ＝0.2＋0.1t (T)知，线圈磁感应强度的变化 率ΔBΔt＝0.1 T/s 由法拉第电磁感应定律得E ＝nΔΦΔt ＝n ΔB ΔtS ＝100×0.1×100×10－4V ＝0.1 VI ＝E r ＝0.10.1 A ＝1 A。
高中物理新课标版人教版选修3-2精品课件44《楞次定律》PPT课件(共52页)PPT47页
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
高中物理新课标版人教版选 修3-2精品课件44《楞次定
律》PPT课件(共52页)
26、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。
高中物理(新人教版)选择性必修二课后习题：第二章 习题课 楞次定律的应用(课后习题)【含答案及解析】
第二章电磁感应习题课:楞次定律的应用课后篇素养形成必备知识基础练1.(多选)如图所示,导体AB、CD可在水平轨道上自由滑动,且两水平轨道在中央交叉处互不相通。
当导体棒AB向左移动时()A.AB中感应电流的方向为A到BB.AB中感应电流的方向为B到AC.CD向左移动D.CD向右移动AB中感应电流方向为A→B,由左手定则可判断导体棒CD受到向右的安培力作用而向右运动。
2.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竖直线向下移动(不到达该平面),a、b的移动情况可能是()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增大。
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。
3.如图,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正上方等高快速经过时,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判断正确的是()A.F N先小于mg后大于mg,运动趋势向左B.F N先大于mg后小于mg,运动趋势向左C.F N先小于mg后大于mg,运动趋势向右D.F N先大于mg后小于mg,运动趋势向右,通过线圈的磁通量先增加后减小。
当通过线圈磁通量增加时,为阻碍其增加,在竖直方向上线圈有向下运动的趋势,所以线圈受到的支持力大于其重力,在水平方向上有向右运动的趋势;当通过线圈的磁通量减小时,为阻碍其减小,在竖直方向上线圈有向上运动的趋势,所以线圈受到的支持力小于其重力,在水平方向上有向右运动的趋势。
综上所述,线圈所受到的支持力先大于重力后小于重力,运动趋势总是向右,故D正确。
4.如图所示,一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上,细线从一水平金属圆环中穿过。
现将环从位置Ⅰ释放,环经过磁铁到达位置Ⅱ。
设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为F T1和F T2,重力加速度大小为g,则()A.F T1>mg,F T2>mgB.F T1<mg,F T2<mgC.F T1>mg,F T2<mgD.F T1<mg,F T2>mg,磁通量增加,根据楞次定律可知磁铁要给圆环一个向上的磁场力,根据牛顿第三定律可知圆环要给磁铁一个向下的磁场力,因此有F T1>mg。
物理3-2学案_3 楞次定律
枣庄三中2013——2014学年度高二物理学案使用日期：2014年2月__日学号_______ 姓名___________3 楞次定律【知识复习】1、产生感应电流的条件是：2、如下左图，已知通电螺线管的磁场方向，试在图中标出电流方向和电源正负极？ 你是根据什么规律得出的：3、如上右图，在磁场中放入一线圈，若磁感应强度B 变大或变小，有没有感应电流产生？问题提出：感应电流方向如何？感应电流的方向与磁通量间又有什么样的关系？大家通过这一节的学习之后，你将明白感应电流不是个好“孩子”。
【新课学习】一、重新探究实验——确定“感应电流方向” 1．昨天实验数据分析： 分析时，要突出研究的对象是线圈（闭合导体回路），设计如下表格，请大家对着实验过程，认真填写观察到的现象，试着比较、分析，看看能不能找出在电磁感应现象中，感应电流的磁场方向是否总是与原磁场的方向相反？问题2、请你仔细分析上表，用尽可能简洁的语言概括一下，究竟如何确定感应电流的方向？并说出你的概括中的关键词语。
问题3、你能从导体和磁体相对运动的角度来确定感应电流的方向吗？如果能，请用简洁的语言进行概括，并试着从能量的转化与守恒角度去解释你的结论？二、总结实验规律：楞次定律——感应电流的方向1、内容： 。
2、理解：①、注意两个磁场： 磁场和 电流磁场②、正确理解“磁通量的变化”：要注意区分“磁通量的变化” “磁通量的多少”“原磁场的方向” “原磁场磁通量的变化”等各自不同的含义。
③正确理解“阻碍”的含义：阻碍既不是 也不等于 ，增反减同④、在图中标出每个螺线管的感应电流产生的等效N 极和S 极。
Ba b123 例：分别用右手定则和楞次定律判断通过电流表的电流方向(课本P 12思考与讨论) ②、右手定则较楞次定律方便，但适用范围较窄，而楞次定律应用于所有情况 ③、当切割磁感线时电路不闭合，四指的指向即感应电动势方向（画出等效电源的正负极）。
高中物理 4.3 楞次定律配套课件 新人教版选修32
第五页，共36页。
3.右手定则 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。
第三十页，共36页。
2.在赤道上空,一根沿东西方向的水平导线自由落下,则导线上各点的
电势( )
A.东端高
B.西端高
C.中点高
D.一样高
答案:A
解析:闭合导体回路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感
应电流,其方向可以根据右手定则判断;切割磁感线的导体相当于电源,
在电源内部电流由低电势流向高电势,在赤道上空,地磁场由南向北,导
第二十页，共36页。
答案:ACD 解析:磁场方向向下,棒向右运动,由右手定则知棒中感应电流方向 由 N→M。由左手定则知棒受安培力方向向左。因切割磁感线的导体 棒 MN 为电源,电源内部电流方向为电势升高方向,则 M 端电势高于 N 端电势。
第二十一页，共36页。
1.楞次定律与右手定则的区别与联系
第十二页，共36页。
答案:闭合瞬间电流方向是 A→D→C→B→A 断开瞬间电流方向是 A→B→C→D→A 解析:S 闭合瞬间: (1)穿过回路 ABCD 的磁场是电流 I 产生的磁场,方向由安培定则判 知垂直纸面指向读者(如图所示);
(2)闭合 S 瞬间,穿过回路 ABCD 的原磁场从无到有,故磁通量增大; (3)由楞次定律可知感应电流的磁场方向应和 B 原相反,即垂直纸面 向内;
3.“阻碍”的表现形式 感应电流的效果总是要反抗(或阻碍)引起感应电流的原因
【教科版】2019年高中物理选修3-2学案 第一章 电磁感应5习题课：楞次定律的应用 含答案
学案5习题课：楞次定律的应用[学习目标定位] 1.学习应用楞次定律的推论判断感应电流的方向.2.理解安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律的区别．1．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．2．安培定则(右手螺旋定则)、右手定则、左手定则(1)判断电流产生的磁场方向用安培定则．(2)判断磁场对通电导体及运动电荷的作用力方向用左手定则．(3)判断导体切割磁感线运动产生的感应电流方向用右手定则.一、“增反减同”法感应电流的磁场，总是阻碍引起感应电流的磁通量(原磁场磁通量)的变化．(1)当原磁场磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，(2)当原磁场磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同．口诀记为“增反减同”．例1如图1所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸处，ab边在纸内，由图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和位置Ⅲ都很接近位置Ⅱ，这个过程中线圈的感应电流()图1A．沿abcd流动B．沿dcba流动C．先沿abcd流动，后沿dcba流动D．先沿dcba流动，后沿abcd流动解析本题考查用楞次定律判断感应电流的方向，关键要分析清楚矩形线圈由位置Ⅰ到位置Ⅱ和由位置Ⅱ到位置Ⅲ两过程中，穿过线圈的磁感线方向相反．由条形磁铁的磁场可知，线圈在位置Ⅱ时穿过闭合线圈的磁通量最小为零，线圈从位置Ⅰ到位置Ⅱ，从下向上穿过线圈的磁通量在减少，线圈从位置Ⅱ到位置Ⅲ，从上向下穿过线圈的磁通量在增加，根据楞次定律可知感应电流的方向是abcd.答案 A二、“来拒去留”法由于磁场与导体的相对运动产生电磁感应现象时，产生的感应电流与磁场间有力的作用，这种力的作用会“阻碍”相对运动，简称口诀“来拒去留”．例2如图2所示，当磁铁突然向铜环运动时，铜环的运动情况是()图2A．向右摆动B．向左摆动C．静止D．无法判定解析本题可由两种方法来解决：方法1：画出磁铁的磁感线分布，如图甲所示，当磁铁向铜环运动时，穿过铜环的磁通量增加，由楞次定律判断出铜环中的感应电流方向如图甲所示．分析铜环受安培力作用而运动时，可把铜环中的电流等效为多段直线电流元．取上、下两小段电流元作为研究对象，由左手定则确定两段电流元的受力，由此可推断出整个铜环所受合力向右，故A正确．甲乙方法2(等效法)：磁铁向右运动，使铜环产生的感应电流可等效为图乙所示的条形磁铁，两磁铁有排斥作用，故A正确．答案 A三、“增缩减扩”法当闭合电路中有感应电流产生时，电路的各部分导线就会受到安培力作用，会使电路的面积有变化(或有变化趋势)．(1)若原磁通量增加，则通过减小有效面积起到阻碍的作用．(2)若原磁通量减小，则通过增大有效面积起到阻碍的作用．口诀记为“增缩减扩”．例3如图3所示，在载流直导线旁固定有两平行光滑导轨A、B，导轨与直导线平行且在同一水平面内，在导轨上有两可自由滑动的导体ab和cd.当载流直导线中的电流逐渐增强时，导体ab和cd的运动情况是()图3A．一起向左运动B．一起向右运动C．ab和cd相向运动，相互靠近D．ab和cd相背运动，相互远离解析由于在闭合回路abcd中，ab和cd电流方向相反，所以两导体运动方向一定相反，排除A、B；当载流直导线中的电流逐渐增强时，穿过闭合回路的磁通量增大，根据楞次定律，感应电流总是阻碍穿过回路磁通量的变化，所以两导体相互靠近，减小面积，达到阻碍磁通量增大的目的．故选C.答案 C四、“增离减靠”法发生电磁感应现象时，通过什么方式来“阻碍”原磁通量的变化要根据具体情况而定．可能是阻碍导体的相对运动，也可能是改变线圈的有效面积，还可能是通过远离或靠近变化的磁场源来阻碍原磁通量的变化．即：(1)若原磁通量增加，则通过远离磁场源起到阻碍的作用．(2)若原磁通量减小，则通过靠近磁场源起到阻碍的作用．口诀记为“增离减靠”．例4一长直铁芯上绕有一固定线圈M，铁芯右端与一木质圆柱密接，木质圆柱上套有一闭合金属环N，N可在木质圆柱上无摩擦移动，M连接在如图4所示的电路中，其中R为滑动变阻器，E1和E2为直流电源，S为单刀双掷开关，下列情况中，可观测到N向左运动的是()图4A．在S断开的情况下，S向a闭合的瞬间B．在S断开的情况下，S向b闭合的瞬间C．在S已向a闭合的情况下，将R的滑片向c端移动时D．在S已向a闭合的情况下，将R的滑片向d端移动时解析金属环N向左运动，说明穿过N的磁通量在减小，说明线圈M中的电流在减小，只有选项C符合题意．答案 C五、安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的区别应用1．右手定则是楞次定律的特殊情况(1)楞次定律的研究对象为整个闭合导体回路，适用于磁通量变化引起感应电流的各种情况．(2)右手定则的研究对象为闭合导体回路的一部分，适用于一段导线在磁场中做切割磁感线运动．2．区别安培定则、左手定则、右手定则的关键是抓住因果关系(1)因电而生磁(I→B)→安培定则．(判断电流周围磁感线的方向)(2)因动而生电(v、B→I感)→右手定则．(导体切割磁感线产生感应电流)(3)因电而受力(I、B→F安)→左手定则．(磁场对电流有作用力)例5如图5所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里．圆形金属环B正对磁铁A当导线MN在导轨上向右加速滑动时，下列说法正确的是()图5A．MN中电流方向N→M，B被A吸引B．MN中电流方向N→M，B被A排斥C．MN中电流方向M→N，B被A吸引D．MN中电流方向M→N，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向右，B被A排斥，B正确，A、C、D错误．答案 B1．(“来拒去留”法)如图6所示，螺线管CD的导线绕法不明，当磁铁AB插入螺线管时，闭合电路中有图示方向的感应电流产生，下列关于螺线管磁场极性的判断，正确的是()图6A．C端一定是N极B．D端一定是N极C．C端的极性一定与磁铁B端的极性相同D．因螺线管的绕法不明，故无法判断极性答案 C解析由“来拒去留”得磁铁与螺线管之间产生相斥的作用，即螺线管的C端一定与磁铁的B端极性相同，与螺线管的绕法无关．但因为磁铁AB的N、S极性不明，所以螺线管CD 两端的极性也不能确定，所以A、B、D错，C对．2．(“增缩减扩”法及“来拒去留”法)如图7所示，水平桌面上放有一个闭合铝环，在铝环轴线上方有一个条形磁铁．当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，下列判断正确的是()图7A．铝环有收缩趋势，对桌面压力减小B．铝环有收缩趋势，对桌面压力增大C．铝环有扩张趋势，对桌面压力减小D．铝环有扩张趋势，对桌面压力增大答案 B解析根据楞次定律可知：当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，闭合铝环内的磁通量增大，因此铝环面积应有收缩的趋势，同时将远离磁铁，故增大了和桌面的挤压程度，从而使铝环对桌面压力增大，故B项正确．3．(“增离减靠”法)如图8是某电磁冲击钻的原理图，若突然发现钻头M向右运动，则可能是()图8A．开关S闭合瞬间B．开关S由闭合到断开的瞬间C．开关S已经是闭合的，滑动变阻器滑片P向左迅速滑动D．开关S已经是闭合的，滑动变阻器滑片P向右迅速滑动答案AC解析当开关突然闭合时，左线圈上有了电流，产生磁场，而对于右线圈来说，磁通量增加，产生感应电流，使钻头M向右运动，故A项正确；当开关S已经是闭合时，只有左侧线圈电流增大才会导致钻头M向右运动，故C项正确．4．(安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的区别运用)如图9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，当PQ在外力的作用下运动时，MN在磁场力的作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是()图9A．向右加速运动B．向左加速运动C．向右减速运动D．向左减速运动答案BC解析当PQ向右运动时，用右手定则可判定PQ中感应电流的方向是由Q→P，由安培定则可知穿过L1的磁场方向是自下而上的；若PQ向右加速运动，则穿过L1的磁通量增加，用楞次定律可以判断流过MN的感应电流是从N→M的，用左手定则可判定MN受到向左的安培力，将向左运动，可见选项A错误；若PQ向右减速运动，流过MN的感应电流方向、MN所受的安培力的方向均将反向，MN向右运动，所以选项C正确；同理可判断选项B正确，选项D错误．题组一“来拒去留”法1．如图1所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下．在磁铁的N极向下靠近线圈的过程中()图1A．通过电阻的感应电流方向由a到b，线圈与磁铁相互排斥B．通过电阻的感应电流方向由b到a，线圈与磁铁相互排斥C．通过电阻的感应电流方向由a到b，线圈与磁铁相互吸引D．通过电阻的感应电流方向由b到a，线圈与磁铁相互吸引答案 B解析根据楞次定律，感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，因此阻碍条形磁铁的下落，即来拒去留，同名磁极相斥，所以线圈上端为N极，根据安培定则判断线圈电流方向向下，线圈下端为正极，上端为负极，电流方向从下端由b经电阻到a再回到线圈负极，B对．2.如图2所示，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过．现将环从位置Ⅰ释放，经过磁铁到达位置Ⅱ，设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为T1和T2，重力加速度大小为g，则()图2A．T1＞mg，T2＞mg B．T1＜mg，T2＜mgC．T1＞mg，T2＜mg D．T1＜mg，T2＞mg答案 A解析当环经过磁铁上端，穿过环的磁通量增加，圆环中的感应电流的磁场要阻碍其磁通量增加，所以磁铁对线圈有向上的斥力作用，由牛顿第三定律，环对磁铁有向下的斥力作用，使得细线对磁铁的拉力大于磁铁的重力，即T1＞mg；同理，当圆环经过磁铁下端时，穿过环的磁通量减小，圆环中的感应电流的磁场要阻碍其磁通量减小，所以磁铁对环有向上的吸引力作用，由牛顿第三定律，则环对磁铁有向下的吸引力作用，使得细线对磁铁的拉力大于磁铁的重力，即T2＞mg，选项A正确．3．如图3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正上方快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力N及在水平方向运动趋势的正确判断是()图3A．N先小于mg后大于mg，运动趋势向左B．N先大于mg后小于mg，运动趋势向左C．N先小于mg后大于mg，运动趋势向右D．N先大于mg后小于mg，运动趋势向右答案 D解析条形磁铁从线圈正上方由左向右运动的过程中，线圈中的磁通量先增大后减小，根据楞次定律的第二种描述：“来拒去留”可知，线圈先有向下和向右的趋势，后有向上和向右的趋势；故线圈受到的支持力先大于重力后小于重力；运动趋势向右．故选D.4．如图4所示，两个相同的轻质铝环套在一根水平光滑绝缘杆上，当一条形磁铁向左运动靠近两环时，两环的运动情况是()图4A．同时向左运动，间距变大B．同时向左运动，间距变小C．同时向右运动，间距变小D．同时向右运动，间距变大答案 B解析磁铁向左运动，穿过两环的磁通量均增加．根据楞次定律，感应电流的磁场将阻碍原磁通量增加，所以两者都向左运动．另外，两环产生的感应电流方向相同，依据安培定则和左手定则可以判断两个环之间是相互吸引的，所以选项A、C、D错误，B正确．题组二“增缩减扩”法5．如图5所示，在水平面上有一固定的导轨，导轨为U形金属框架，框架上放置一金属杆ab，不计摩擦，在竖直方向上有匀强磁场，则()图5A．若磁场方向竖直向上并增强时，杆ab将向右移动B．若磁场方向竖直向上并减弱时，杆ab将向右移动C．若磁场方向竖直向下并增强时，杆ab将向右移动D．若磁场方向竖直向下并减弱时，杆ab将向右移动答案BD解析不管磁场方向竖直向上还是竖直向下，当磁感应强度增大时，回路中磁通量变大，由楞次定律知杆ab将向左移动，反之，杆ab将向右移动，选项B、D正确．6.如图6所示，光滑固定金属导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放在导轨上，形成闭合回路．当一条形磁铁从上方向下迅速接近回路时，可动的两导体棒P、Q将()图6A．保持不动B．相互远离C．相互靠近D．无法判断答案 C解析效果法：四根导体组成闭合回路，当磁铁迅速接近回路时，不管是N极向下还是S 极向下，穿过回路的磁通量都增加，闭合回路中产生感应电流，感应电流将“阻碍”原磁通量的增加，怎样来阻碍增加呢？可动的两根导体只能用减小回路面积的方法来阻碍原磁通量的增加，得到的结论是P、Q相互靠近，选项C正确．还可以用常规法，根据导体受磁场力的方向来判断．7．如图7所示，ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导线框，当滑动变阻器R 的滑片自左向右滑动时，线框ab的运动情况是()图7A．保持静止不动B．逆时针转动C．顺时针转动D．发生转动，但电源极性不明，无法确定转动的方向答案 C解析根据题图所示电路，线框ab所处位置的磁场是水平方向的，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，电路中电阻增大，电流减弱，则穿过闭合导线框ab的磁通量将减少．Φ＝BS sin θ，θ为线圈平面与磁场方向的夹角，根据楞次定律，感应电流的磁场将阻碍原来磁场的变化，则线框ab只有顺时针旋转使θ角增大，而使穿过线圈的磁通量增加，则C正确．注意此题并不需要明确电源的极性．题组三“增离减靠”法8.如图8所示，一个有弹性的金属线圈被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方，直导线与线圈在同一竖直面内，当通电直导线中电流增大时，弹性线圈的面积S和橡皮绳的长度l将()图8A．S增大，l变长B．S减小，l变短C．S增大，l变短D．S减小，l变长答案 D解析当通电直导线中电流增大时，穿过金属线圈的磁通量增大，金属线圈中产生感应电流，根据楞次定律，感应电流要阻碍原磁通量的增大：一是用缩小面积的方式进行阻碍；二是用远离直导线的方法进行阻碍，故D正确．9．如图9所示，A为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着负电荷，在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B，使B的环面水平且与圆盘面平行，其轴线与胶木盘A的轴线OO′重合，现使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，则()图9A．金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力增大B．金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小C．金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力减小D．金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力增大答案 B解析胶木盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，形成环形电流，环形电流的大小增大，根据右手螺旋定则知，通过B的磁通量向下，且增大，根据楞次定律的另一种表述，引起的效果阻碍原磁通量的增大，知金属环的面积有缩小的趋势，且有向上的运动趋势，所以丝线的拉力减小．故B正确，A、C、D错误．10.如图10所示，通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环，铜环平面与螺线管截面平行，当电键S接通瞬间，两铜环的运动情况是()图10A ．同时向两侧推开B ．同时向螺线管靠拢C ．一个被推开，一个被吸引，但因电流正负极未知，无法具体判断D ．同时被推开或同时向螺线管靠拢，但因电源正负极未知，无法具体判断 答案 A解析 当电键S 接通瞬间，小铜环中磁通量从无到有，根据楞次定律，感应电流的磁场要阻碍磁通量的增加，则两环将向两侧运动．故A 正确．题组四 安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的区别运用11．如图11所示，导体AB 、CD 可在水平轨道上自由滑动，当导体棒AB 向左移动时 ( )图11A ．AB 中感应电流的方向为A 到BB ．AB 中感应电流的方向为B 到AC ．CD 向左移动D ．CD 向右移动答案 AD解析 由右手定则可判断AB 中感应电流方向为A →B ，CD 中电流方向为C →D ，由左手定则可判定CD 受到向右的安培力作用而向右运动．12．如图12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～T 2时间内，直导线中电流向上，则在T 2～T 时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力的方向是 ( )图12A ．感应电流方向为顺时针，线框所受安培力的合力方向向左B ．感应电流方向为逆时针，线框所受安培力的合力方向向右C ．感应电流方向为顺时针，线框所受安培力的合力方向向右D ．感应电流方向为逆时针，线框所受安培力的合力方向向左答案 C解析 在T 2～T 时间内，直导线电流方向向下，根据安培定则，知直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，右边受到的安培力方向水平向左，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方向向右，故C正确，A、B、D错误．13．如图13所示，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与大线圈M相连接，要使小导线圈N 获得顺时针方向的感应电流，则放在导轨上的金属棒ab的运动情况(两线圈共面放置)是()图13A．向右匀速运动B．向左加速运动C．向右减速运动D．向右加速运动答案BC。
选修3-2学案：第一章 4 楞次定律
学案4楞次定律[目标定位] 1.正确理解楞次定律的内容及其本质.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．一、右手定则[问题设计]如图1所示的电路中，G为电流计(已知电流由左接线柱流入，指针向左偏，由右接线柱流入，指针向右偏)，当ab在磁场中切割磁感线运动时，指针的偏转情况如表所示．图1分析磁场方向、导体切割磁感线运动方向和感应电流方向之间的关系并总结规律．[要点提炼]1．右手定则：将右手手掌伸平，使大拇指与其余并拢的四指垂直，并与手掌在同一平面内，让磁感线从手心穿入，大拇指指向导体运动方向，这时四指的指向就是感应电流的方向，也就是感应电动势的方向．(注意等效电源的正、负极)2．适用条件：只适用于导体在磁场中做切割磁感线运动的情况．3．当切割磁感线时四指的指向就是感应电流的方向，即感应电动势的方向(在等效电源内，从负极指向正极)．二、楞次定律根据如图2甲、乙、丙、丁所示进行电路图连接与实验操作，并填好实验现象记录表格．图2(1)分析感应电流的磁场方向是否总是与原磁场方向相反或相同？什么时候相反？什么时候相同？感应电流的磁场对原磁场磁通量变化有何影响？(2)分析当磁铁靠近或远离线圈时两者的相互作用有什么规律？1．楞次定律：感应电流具有这样的方向，即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．2．楞次定律中“阻碍”的含义：(1)谁在阻碍——感应电流的磁场．(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——当原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当原磁通量减小时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，“阻碍”不一定是感应电流的磁场与原磁场的方向相反，而是“增反减同”．(4)阻碍效果——阻碍并不是阻止，最终增加的还是增加，减小的还是减小，只是延缓了原磁场的磁通量的变化．3．(1)楞次定律是普遍适用的．既可判断因磁场变化在闭合电路中产生的感应电流的方向，又可判断在磁场中运动的一段导体中产生的感应电流的方向．(2)右手定则只能判断在磁场中运动的一段导体中产生的感应电流的方向．三、楞次定律的应用[问题设计]在长直通电导线附近有一闭合线圈abcd，如图3所示．当直导线中的电流强度I逐渐减小时，试判断线圈中感应电流的方向．图3请从解答此题的实践中，体会用楞次定律判定感应电流方向的具体思路．答案线圈abcd中感应电流方向为顺时针方向．若要判定感应电流的方向，需先弄清楚感应电流的磁场方向．根据楞次定律“阻碍”的含义，则要先明确原磁场的方向及其磁通量的变化情况．[要点提炼]应用楞次定律判断感应电流方向的步骤：(1)明确研究对象是哪一个闭合电路．(2)明确原磁场的方向．(3)判断闭合回路内原磁场的磁通量是增加还是减小．(4)由楞次定律判断感应电流的磁场方向．(5)由安培定则判断感应电流的方向．一、右手定则的应用例1下列图中表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，导体ab上的感应电流的方向为a→b的是()二、对楞次定律的理解例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C．感应电流的磁场总是和原磁场方向相反D．感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化三、楞次定律的应用例3如图4所示，通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd，则()图4A．若线圈向右平动，其中感应电流方向是a→b→c→dB．若线圈竖直向下平动，无感应电流产生C．当线圈以ad边为轴转动时转动角度小于90°，其中感应电流方向是a→b→c→dD．当线圈向导线靠近时，其中感应电流方向是a→b→c→d1．(对楞次定律的理解)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2. 磁场垂直穿过一个圆形线框，由于磁场的变化，在线框中产生顺时针方向的感应电流，如图5所示，则以下说法正确的是()图5A．若磁场方向垂直线框向里，则此磁场的磁感应强度是在增强B．若磁场方向垂直线框向里，则此磁场的磁感应强度是在减弱C．若磁场方向垂直线框向外，则此磁场的磁感应强度是在增强D．若磁场方向垂直线框向外，则此磁场的磁感应强度是在减弱3. (楞次定律的应用)如图6所示，在水平面上有一个闭合的线圈，将一根条形磁铁从线圈的上方插入线圈中，在磁铁进入线圈的过程中，线圈中会产生感应电流，磁铁会受到线圈中电流的作用力，若从线圈上方俯视，关于感应电流和作用力的方向，以下判断正确的是()图6A．若磁铁的N极向下插入，线圈中产生顺时针方向的感应电流B．若磁铁的S极向下插入，线圈中产生顺时针方向的感应电流C．无论N极向下插入还是S极向下插入，磁铁都受到向下的引力D．无论N极向下插入还是S极向下插入，磁铁都受到向上的斥力4. (右手定则的应用)如图7所示，光滑平行金属导轨PP′和QQ′，都处于同一水平面内，P和Q之间连接一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中．现在将垂直于导轨放置一根导体棒MN，用一水平向右的力F拉动导体棒MN，以下关于导体棒MN中感应电流的方向和它所受安培力的方向的说法正确的是()图7A．感应电流方向是N→MB．感应电流方向是M→NC．安培力水平向左D．安培力水平向右题组一对楞次定律的理解1．关于感应电流，以下说法中正确的是()A．感应电流的方向总是与原电流的方向相反B．感应电流的方向总是与原电流的方向相同C．感应电流的磁场总是阻碍闭合电路内原磁场的磁通量的变化D．感应电流的磁场总是与原线圈内的磁场方向相反2．根据楞次定律可知，感应电流的磁场一定是()A．与引起感应电流的磁场反向B．阻止引起感应电流的磁通量的变化C．阻碍引起感应电流的磁通量的变化D．使电路磁通量为零题组二楞次定律的应用3．如图是验证愣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，其中表示正确的是()4. 矩形导线框abcd与长直导线MN放在同一水平面上，ab边与MN平行，导线MN中通入如图1所示的电流，当MN中的电流增大时，下列说法正确的是()A．导线框abcd中没有感应电流B．导线框abcd中有顺时针方向的感应电流C．导线框所受的安培力的合力方向水平向左D．导线框所受的安培力的合力方向水平向右5. 如图2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()图2A．线圈中将产生沿a→d→c→b方向的感应电流B．线圈中将产生沿a→b→c→d方向的感应电流C．线圈中产生感应电流的方向先是沿a→b→c→d方向，后是沿a→d→c→b方向D．线圈中无感应电流产生6. 如图3所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合螺线管，则电路中()图3A．始终有感应电流自a向b流过电流表GB．始终有感应电流自b向a流过电流表GC．先有a→G→b方向的感应电流，后有b→G→a方向的感应电流D．将不会产生感应电流7. 如图4所示，AOC是光滑的金属轨道，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，PQ是一根金属直杆立在轨道上，直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运动过程中Q端始终在OC上，空间存在着垂直纸面向外的匀强磁场，则在PQ杆滑动的过程中，下列判断正确的是()A．感应电流的方向始终是P→QB．感应电流的方向先是由P→Q，后是由Q→PC．PQ受磁场力的方向垂直于杆向左D．PQ受磁场力的方向先垂直于杆向右，后垂直于杆向左8. 如图5所示，金属线框与直导线AB在同一平面内，直导线中通有电流I，将线框由位置1拉至位置2的过程中，线框中感应电流的方向是()图5A．先顺时针，后逆时针，再顺时针B．始终顺时针C．先逆时针，后顺时针，再逆时针D．始终逆时针9. 如图6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()图6A．线框中有感应电流，方向是先沿a→b→c→d→a方向后沿d→c→b→a→d方向B．线框中有感应电流，方向是先沿d→c→b→a→d方向后沿a→b→c→d→a方向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题组三右手定则的应用10. 如图7所示，匀强磁场与圆形导体环平面垂直，导体ef与环接触良好，当ef向右匀速运动时()图7A．圆环中磁通量不变，环上无感应电流产生B．整个环中有顺时针方向的电流C．整个环中有逆时针方向的电流D．环的右侧有逆时针方向的电流，环的左侧有顺时针方向的电流11. 如图8所示，同一平面内的三条平行导线串有电阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好，匀强磁场的方向垂直纸面向里．导体棒的电阻可忽略，当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是()图8A．流过R的电流方向为由d到c，流过r的电流方向为由b到aB．流过R的电流方向为由c到d，流过r的电流方向为由b到aC．流过R的电流方向为由d到c，流过r的电流方向为由a到bD．流过R的电流方向为由c到d，流动r的电流方向为由a到b12．如图9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分别与金属盘的边缘和转动轴接触．若使金属盘按图示方向(俯视为顺时针方向)转动起来，下列说法正确的是()图9A．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极同时改变金属盘的转动方向，R中感应电流的方向也会发生改变。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
习题课 楞次定律的应用 [目标定位] 1.应用楞次定律判断感应电流的方向.2.理解安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律的区别．
1．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． 2．应用楞次定律判断感应电流方向的一般步骤 (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． 3．安培定则(右手螺旋定则)、右手定则、左手定则 (1)判断电流产生的磁场方向用安培定则； (2)判断磁场对通电导体作用力方向用左手定则； (3)判断导体切割磁感线运动产生的感应电流方向用右手定则．
一、“增反减同”法 感应电流的磁场，总是阻碍引起感应电流的磁通量(原磁场磁通量)的变化． (1)当原磁场磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反． (2)当原磁场磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同． 口诀记为“增反减同” 例1 如图1所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，由图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和位置Ⅲ都很接近位置Ⅱ，这个过程中线圈的感应电流( )
图1 A．沿abcd流动 B．沿dcba流动 C．先沿abcd流动，后沿dcba流动 D．先沿dcba流动，后沿abcd流动 解析 由条形磁铁的磁场可知，线圈在位置Ⅱ时穿过闭合线圈的磁通量最少，为零，线圈从位置Ⅰ到位置Ⅱ，从下向上穿过线圈的磁通量在减少，线圈从位置Ⅱ到位置Ⅲ，从上向下穿过线圈的磁通量在增加，根据楞次定律可知感应电流的方向是abcd. 答案 A 二、“来拒去留”法 导体与磁场相对运动产生电磁感应现象时，产生的感应电流的导体受到磁场的安培力，这个安培力会“阻碍”相对运动，口诀记为“来拒去留”． 例2 如图2所示，当磁铁突然向铜环运动时，铜环的运动情况是( )
图2 A．向右摆动 B．向左摆动 C．静止 D．无法判定 解析 本题可由两种方法来解决： 方法1：画出磁铁的磁感线分布，如图甲所示，当磁铁向铜环运动时，穿过铜环的磁通量增加，由楞次定律判断出铜环中的感应电流方向如图甲所示．分析铜环受安培力作用而运动时，可把铜环中的电流等效为多段直线电流元．取上、下两小段电流元作为研究对象．由左手定则确定两段电流元的受力，由此可推断出整个铜环所受合力向右，则A选项正确．
方法2(等效法)：磁铁向右运动，使铜环产生的感应电流可等效为图乙所示的条形磁铁，两磁铁有排斥作用，故A正确． 答案 A 三、“增缩减扩”法 当闭合电路中有感应电流产生时，闭合电路的各部分导线就会受到安培力作用，会使闭合电路的面积有变化(或有变化趋势)． (1)若原磁通量增加，则通过减小有效面积起到阻碍的作用． (2)若原磁通量减小，则通过增大有效面积起到阻碍的作用． 口诀记为“增缩减扩”． 温馨提示：本方法适用于磁感线单方向穿过闭合回路的情况． 例3 如图3所示，在载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨A、B，导轨与直导线平行且在同一水平面内，在导轨上有两可自由滑动的导体ab和cd.当载流直导线中的电流逐渐增强时，导体ab和cd的运动情况是( )
图3 A．一起向左运动 B．一起向右运动 C．ab和cd相向运动，相互靠近 D．ab和cd相背运动，相互远离 解析 由于ab和cd电流方向相反，所以两导体运动方向一定相反，排除选项A、B；当载流直导线中的电流逐渐增强时，穿过闭合回路的磁通量增大，根据楞次定律，感应电流总是阻碍穿过回路磁通量的变化，所以两导体相互靠近，减小面积，达到阻碍磁通量增加的目的，故选C. 答案 C 四、“增离减靠”法 发生电磁感应现象时，通过什么方式来“阻碍”原磁通量的变化要根据具体情况而定．可能是阻碍导体的相对运动，也可能是改变线圈的有效面积，还可能是通过远离或靠近变化的磁场源来阻碍原磁通量的变化，即： (1)若原磁通量增加，则通过远离磁场源起到阻碍的作用． (2)若原磁通量减小，则通过靠近磁场源起到阻碍的作用． 口诀记为“增离减靠”． 例4 一长直铁芯上绕有一固定线圈M，铁芯右端与一木质圆柱密接，木质圆柱上套有一闭合金属环N，N可在木质圆柱上无摩擦移动，M连接在如图4所示的电路中，其中R为滑动变阻器，E1和E2为直流电源，S为单刀双掷开关，下列情况中，可观测到N向左运动的是( )
图4 A．在S断开的情况下，S向a闭合的瞬间 B．在S断开的情况下，S向b闭合的瞬间 C．在S已向a闭合的情况下，将R的滑片向c端移动时 D．在S已向a闭合的情况下，将R的滑片向d端移动时 解析 金属环N向左运动，说明穿过N的磁通量在减小，说明线圈M中的电流在减小，只有选项C符合． 答案 C 五、安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的区别 1．右手定则是楞次定律的特殊情况 (1)楞次定律的研究对象为整个闭合导体回路，适用于磁通量变化引起感应电流的各种情况． (2)右手定则的研究对象为闭合导体回路的一部分，适用于一段导体在磁场中做切割磁感线运动． 2．区别安培定则、左手定则、右手定则的关键是抓住因果关系 (1)因电而生磁(I→B)→安培定则．(判断电流周围磁感线的方向) (2)因动而生电(v、B→I感)→右手定则．(导体切割磁感线产生感应电流) (3)因电而受力(I、B→F安)→左手定则．(磁场对电流有作用力) 例5 如图5所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，当导线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)( )
图5 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
“增反减同”法 1.1931年，英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”.1982年，美国物理学家卡布莱拉设计了一个寻找磁单极子的实验．他设想，如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图6所示的超导线圈，那么，从上向下看，超导线圈将出现( )
图6 A．先有逆时针方向的感应电流，然后有顺时针方向的感应电流 B．先有顺时针方向的感应电流，然后有逆时针方向的感应电流 C．始终有顺时针方向持续流动的感应电流 D．始终有逆时针方向持续流动的感应电流 答案 D 解析 在磁单极子运动的过程中，当磁单极子位于超导线圈上方时，原磁场的方向向下，磁通量增加，则感应电流的磁场方向向上，由安培定则可知，产生逆时针(俯视)方向的感应电流；当磁单极子位于超导线圈下方时，原磁场的方向向上，磁通量减小，则感应电流的磁场方向向上，由安培定则可知，产生逆时针(俯视)方向的感应电流．故选项D正确． “来拒去留”法 2．如图7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、丙移至相同高度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( )
图7 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 在下落过程中，闭合铜线框中产生感应电流，由“来拒去留”可知，答案选D. “增缩减扩”法 3.如图8所示，一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方，直导线与圆环在同一竖直面内，当通电直导线中电流增大时，弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度l将( )
图8 A．S增大，l变长 B．S减小，l变短 C．S增大，l变短 D．S减小，l变长 答案 D 解析 当通电直导线中电流增大时，穿过金属圆环的磁通量增大，金属圆环中产生感应电流．根据楞次定律可知，感应电流要阻碍磁通量的增大：一是用缩小面积的方式进行阻碍；二是用远离通电直导线的方法进行阻碍，故D正确． “增离减靠”法 4.如图9所示是某电磁冲击钻的原理图，若突然发现钻头M向右运动，则可能是( )
图9 A．开关S闭合瞬间 B．开关S由闭合到断开的瞬间 C．开关S已经是闭合的，滑动变阻器滑片P向左迅速滑动 D．开关S已经是闭合的，滑动变阻器滑片P向右迅速滑动 答案 AC 解析 当开关突然闭合时，左线圈上有了电流，产生磁场，而对于右线圈来说，磁通量增加，产生感应电流，使钻头M向右运动，故A项正确；当开关S已经是闭合的时，只有左侧线圈电流增大才会导致钻头M向右运动，故C项正确． “一定律三定则”的综合应用 5.如图10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，当PQ在外力的作用下运动时，MN在磁场力的作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是( ) 图10 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 答案 BC 解析 当PQ向右运动时，用右手定则可判定PQ中感应电流的方向是由Q→P，由安培定则可知穿过L1的磁场方向是自下而上的；若PQ向右加速运动，则穿过L1的磁通量增加，用楞次定律可以判断流过MN的感应电流是从N→M的，用左手定则可判定MN受到向左的安培力，将向左运动，选项A不正确；若PQ向右减速运动，流过MN的感应电流方向、MN所受的安培力的方向均将反向，MN向右运动，所以选项C是正确的；同理可判断选项B是正确的，选项D是错误的.
(时间：60分钟) 题组一 “增反减同”法 1.如图1所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合螺线管，则电路中( )
图1 A．始终有感应电流自a向b流过电流表G B．始终有感应电流自b向a流过电流表G C．先有a→G→b方向的感应电流，后有b→G→a方向的感应电流 D．将不会产生感应电流 答案 C 解析 当条形磁铁进入螺线管时，闭合螺线管中的磁通量增加，当穿出时，磁通量减少，由楞次定律可知C正确． 2．长直导线与矩形线框abcd处在同一平面中静止不动，如图2甲所示．长直导线中通以大小和方向都随时间做周期性变化的电流，i－t图象如图乙所示．规定沿长直导线方向向上