第9章 试题解析44.docVIP

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第九章电磁感应

学案44电磁感应现象楞次定律

一、概念规律题组

图1

1.如图1所示,通电直导线下边有一个矩形线框,线框平面与直导线共面.若使线框逐渐远离(平动)通电导线,则穿过线框的磁通量将()

A.逐渐增大 B.逐渐减小

C.保持不变 D.不能确定

2.下列情况中都是线框在磁场中切割磁感线运动,其中线框中有感应电流的是()

3.某磁场磁感线如图2所示,有一铜线圈自图示A处落至B处,在下落过程中,自上向下看,线圈中感应电流的方向是()

图2

A.始终顺时针 B.始终逆时针

C.先顺时针再逆时针 D.先逆时针再顺时针

图3

4.如图3所示,导线框abcd与通电直导线在同一平面内,直导线通有恒定电流并通过ad和bc的中点,当线框向右运动的瞬间,则()

A.线框中有感应电流,且按顺时针方向

B.线框中有感应电流,且按逆时针方向

C.线框中有感应电流,但方向难以判断

D.由于穿过线框的磁通量为零,所以线框中没有感应电流

二、思想方法题组

图4

5.如图4所示,蹄形磁铁的两极间,放置一个线圈abcd,磁铁和线圈都可以绕OO′轴转动,磁铁如图示方向转动时,线圈的运动情况是()

A.俯视,线圈顺时针转动,转速与磁铁相同

B.俯视,线圈逆时针转动,转速与磁铁相同

C.线圈与磁铁转动方向相同,但转速小于磁铁转速

D.线圈静止不动

图5

6.如图5所示,光滑固定导轨M、N水平放置,两根导体棒P、Q平行放置于导轨上,形成一个闭合回路,一条形磁铁从高处下落接近回路时()

A.P、Q将相互靠拢

B.P、Q将相互远离

C.磁铁的加速度仍为g

D.磁铁的加速度小于g

一、楞次定律的含义及基本应用

应用楞次定律判断感应电流方向的步骤:

(1)确定原磁场方向;

(2)明确闭合回路中磁通量变化的情况;

(3)应用楞次定律的“增反减同”,确定感应电流的磁场的方向.

(4)应用安培定则,确定感应电流的方向.

应用楞次定律的步骤可概括为:

一原二变三感四螺旋

根据楞次定律的基本含义,按步就班解题一般不会出错.

【例1】如图6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

图6

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由静止开始释放,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→a

B.d→c→b→a→d

C.先是d→c→b→a→d,后是a→b→c→d→a

D.先是a→b→c→d→a,后是d→c→b→a→d

[规范思维]

图7

[针对训练1]某实验小组用如图7所示的实验装置来验证楞次定律.当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时,通过电流计的感应电流的方向是()

A.a→G→b

B.先a→G→b,后b→G→a

C.b→G→a

D.先b→G→a,后a→G→b

二、楞次定律拓展含义的应用

感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因.具体有以下几种情形:

(1)当回路中的磁通量发生变化时,感应电流的效果是阻碍原磁通量的变化.

(2)当出现引起磁通量变化的相对运动时,感应电流的效果是阻碍导体间的相对运动,即“来时拒,去时留”.

(3)当闭合回路发生形变时,感应电流的效果是阻碍回路发生形变.

(4)当线圈自身的电流发生变化时,感应电流的效果是阻碍原来的电流发生变化.

【例2】如图8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的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FN及在水平方向上的运动趋势的判断正确的是()

图8

A.FN先小于mg后大于mg,运动趋势向左

B.FN先大于mg后小于mg,运动趋势向左

C.FN先小于mg后大于mg,运动趋势向右

D.FN先大于mg后小于mg,运动趋势向右

[规范思维]

[针对训练2]如图9所示,

图9

通电螺线管置于闭合金属环a的轴线上,当螺线管中电流I减小时()

A.环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的减小

B.环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的减小

C.环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的增大

D.环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的增大

图10

[针对训练3]如图10,金属环A用轻绳悬挂,与长直螺线管共轴,并位于其左侧,若变阻器滑片P向左移动,则金属环A将向________(填“左”或“右”)运动,并有________(填“收缩”或“扩张”)趋势.

三、楞次定律、右手定则、左手定则、安培定则的综合应用

1.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

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