电磁感应现象 楞次定律含答案Word下载.docx

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二、感应电流方向的判断

下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

（　　）

1．楞次定律

（1）内容：

感应电流的磁场总要________引起感应电流的__________的变化．

（2）适用情况：

所有的电磁感应现象．

2．右手定则

伸开右手，使拇指与其余四个手指________，并且都与手掌在同一个________，让磁感线从掌心进入，并使拇指指向____________的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向．

____________________产生感应电流．

楞次定律中“阻碍”有哪些含义？

（按导图回答）

考点一　电磁感应现象能否发生的判断

考点解读

判断流程：

（1）确定研究的闭合电路．

（2）弄清楚回路内的磁场分布，并确定该回路的磁通量Φ.

图3

（3）

典例剖析

例1如图1所示，一个金属薄圆盘水平放置在竖

直向上的匀强磁场中，下列做法中能使圆盘中

产生感应电流的是（　　）

图1

A．圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动

B．圆盘以某一水平直径为轴匀速转动

C．圆盘在磁场中向右匀速平移

D．匀强磁场均匀增加

思维突破　判断能否产生电磁感应现象，关键是看回路的磁通量是否发生了变化．磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1有多种形式，主要有：

（1）S、θ不变，B改变，这时ΔΦ＝ΔB·

Ssinθ

（2）B、θ不变，S改变，这时ΔΦ＝ΔS·

Bsinθ

（3）B、S不变，θ改变，这时ΔΦ＝BS（sinθ2－sinθ1）

跟踪训练1　如图2所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个

金属导体棒ab，有一个磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道

平面，且与竖直方向的夹角为θ.在下列各过程中，一定能在轨道回路

图2

里产生感应电流的是（　　）

A．ab向右运动，同时使θ减小

B．使磁感应强度B减小，θ角同时也减小

C．ab向左运动，同时增大磁感应强度B

D．ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ角（0°

<

θ<

90°

）

考点二　利用楞次定律判断感应电流的方向

感应电流方向的判定及由此产生的其他问题是这一章的一个重点和难点．利用楞次定律和右手定则都可以判定感应电流方向，但楞次定律的应用更重要．

例2　某实验小组用如图3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

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

思维突破　楞次定律的使用步骤

跟踪训练2　长直导线与矩形线框abcd处在同一平面中静止不动，如图4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交流电：

i＝Imsinωt，i－t图象如图乙所示．规定沿长直导线方向上的电流为正方向．关于最初一个周期内矩形线框中感应电流的方向，下列说法正确的是（　　）

图4

A．由顺时针方向变为逆时针方向

B．由逆时针方向变为顺时针方向

C．由顺时针方向变为逆时针方向，再变为顺时针方向

D．由逆时针方向变为顺时针方向，再变为逆时针方向

图5

例3　如图5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FN和摩擦力Ff的情况，以下判断正确

的是（　　）

A．FN先大于mg，后小于mg

B．FN一直大于mg

C．Ff先向左，后向右

D．Ff一直向左

思维突破　楞次定律的推广应用

对楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因：

（1）阻碍原磁通量的变化——“增反减同”；

（2）阻碍相对运动——“来拒去留”；

（3）使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”；

（4）阻碍原电流的变化（自感现象）——“增反减同”．

跟踪训练3　（2010·

上海单科·

21）如图6所示，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．

　　　　　　　　　10.楞次定律、右手定则、左手

定则、安培定则的综合应用

例4　如图7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（　　）

图7

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

建模感悟

安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律综合应用的比较

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

电磁

感应

部分导体做切割磁感线运动

右手定则

闭合回路磁通量变化

图8

跟踪训练4　两根相互平行的金属导轨水平放置于图8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，下列说法中正确的是（　　）

A．导体棒CD内有电流通过，方向是D→C

B．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

A组　电磁感应现象的产生

1.如图9所示，光滑导电圆环轨道竖直固定在匀强磁场中，磁

场方向与轨道所在平面垂直，导体棒ab的两端可始终不离开

轨道无摩擦地滑动，当ab由图示位置释放，直到滑到右侧虚

线位置的过程中，关于ab棒中的感应电流情况，正确的是

图9

A．先有从a到b的电流，后有从b到a的电流

B．先有从b到a的电流，后有从a到b的电流

C．始终有从b到a的电流

D．始终没有电流产生

2．假如有一宇航员登月后，想探测一下月球表面是否有磁场，他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈，则下列推断正确的是（　　）

A．直接将电流表放于月球表面，看是否有示数来判断磁场的有无

B．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表无示数，则可判断月球表面无磁场

C．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表有示数，则可判断月球表面有磁场

D．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈在某一平面内沿各个方向运动，如电流表无示数，则可判断月球表面无磁场

B组　感应电流方向的判断

图10

3．如图10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→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

4．2011年秋季，北约战机“幻影－2000”在利比亚班加西（北纬31°

附近）上空盘旋，由于地磁场的存在，飞机在一定高度水平飞行时，其机翼就会切割磁感线，机翼的两端之间会有一定的电势差．则从飞行员的角度看，机翼左端的电势比右端的电势（　　）

A．低B．高

C．相等D．以上情况都有可能

C组　楞次定律的拓展应用

5．如图11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（　　）

图11

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

图12

6.一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12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（　　）

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的滑动头向c端移动时

D．在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向d端移动时

课时规范训练

（限时：

45分钟）

一、选择题

1．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及电键如图1所示连接．下列说法中正确的是（　　）

A．电键闭合后，线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转

B．线圈A插入线圈B中后，电键闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转

C．电键闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度

D．电键闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转

2．如图2所示，两个线圈A、B水平且上下平行放置，分别通以如图

所示的电流I1、I2，为使线圈B中的电流瞬时有所增大，可采用的

办法是（　　）

A．线圈位置不变，增大线圈A中的电流

B．线圈位置不变，减小线圈A中的电流

C．线圈A中电流不变，线圈A向下平移

D．线圈A中电流不变，线圈A向上平移

3．北半球地磁场的竖直分量向下．如图3所示，在北京某中学实验室

的水平桌面上，放置边长为L的正方形闭合导体线圈abcd，线圈的

ab边沿南北方向，ad边沿东西方向．下列说法中正确的是（　　）

A．若使线圈向东平动，则a点的电势比b点的电势低

B．若使线圈向北平动，则a点的电势比b点的电势低

C．若以ab为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为a→b→c→d→a

D．若以ab为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为a→d→c→b→a

4．如图4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达到图中的位置

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．Ua>

Ub

5．如图5所示，水平地面上方有正交的匀强电场和匀强磁场，电场竖

直向下，磁场垂直纸面向外．半圆形铝框从直径处于水平位置

时，沿竖直平面由静止开始下落．不计阻力，a、b两端落到地面

的次序是（　　）

A．a先于b

B．b先于a

C．a、b同时落地

D．无法判定

6．如图6所示，线圈A、B是由不同材料制成的导体线圈，它们的

质量一样大，形状一样，设磁场足够大，下列说法正确的是

A．电阻大的线圈达到稳定速度时的速度大

图6

B．电阻小的线圈达到稳定速度时的速度大

C．两线圈的稳定速度是一样的

D．电阻率大的材料制成的线圈，稳定速度大

7．如图7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

8.如图8所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向如

图．左线圈连着平行导轨M和N，导轨电阻不计，在导轨垂直

方向上放着金属棒ab，金属棒处于垂直纸面向外的匀强磁场

中，下列说法中正确的是（　　）

A．当金属棒向右匀速运动时，a点电势高于b点，c点电势高于d点

B．当金属棒向右匀速运动时，b点电势高于a点，c点与d点等电势

C．当金属棒向右加速运动时，b点电势高于a点，c点电势高于d点

D．当金属棒向右加速运动时，b点电势高于a点，d点电势高于c点

9．（2011·

13）如图9，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

向的感应电流，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

10.如图10所示，每米电阻为1Ω的一段导线被弯成半径r＝1m的三段圆

弧，并组成闭合回路．每段圆弧都是圆周，位于空间直角坐标系

的不同平面内，其中ab段位于xOy平面内，bc段位于yOz平面内，ca

段位于zOx平面内．空间存在一个沿＋x轴方向的磁场，其磁感应强度大小随

时间变化的关系式为B＝0.7＋0.6t，则（　　）

A．导线中的感应电流大小是0.1A，方向是a→c→b→a

B．导线中的感应电流大小是0.1A，方向是a→b→c→a

C．导线中的感应电流大小是A，方向是a→c→b→a

D．导线中的感应电流大小是A，方向是a→b→c→a

11.一飞机下有一沿竖直方向的金属杆，若仅考虑地磁场的影响，不考虑磁偏角影响，当飞机水平飞行经过我国某市上空（　　）

A．由东向西飞行时，金属杆上端电势比下端电势高

B．由西向东飞行时，金属杆上端电势比下端电势高

C．由南向北飞行时，金属杆上端电势比下端电势高

D．由北向南飞行时，金属杆上端电势比下端电势高

12.如图11所示，金属棒ab置于水平放置的金属导体框架cdef上，

棒ab与框架接触良好．从某一时刻开始，给这个空间施加一个

斜向上的匀强磁场，并且磁场均匀增加，ab棒仍静止，在磁场均匀

增加的过程中，关于ab棒受到的摩擦力，下列说法正确的是（　　）

A．摩擦力大小不变，方向向右

B．摩擦力变大，方向向右

C．摩擦力变大，方向向左

D．摩擦力变小，方向向左

二、非选择题

13．如图12所示，CDEF为闭合线圈，AB为电阻丝，当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时，线圈CDEF中的感应电流在G处产生的磁感应强度的方向是“·

”时，电源的哪一端是正极？

复习讲义

基础再现

一、

基础导引　B、C、D、E均能产生感应电流．

知识梳理　1.变化　感应电流　2.切割磁感线　发生变化　3.电能

思考：

1.当电路不闭合时，没有感应电流，但有感应电动势，只产生感应电动势的现象也可以称为电磁感应现象．

2．

（1）磁场变化

如：

永磁铁与线圈的靠近或远离、电磁铁（螺线管）内电流的变化．

（2）回路的有效面积变化

①回路面积变化：

如闭合线圈部分导线切割磁感线，如图甲．

②回路平面与磁场夹角变化：

如线圈在磁场中转动，如图乙．

二、

基础导引　CD　

知识梳理　1.

（1）阻碍　磁通量　2.

（1）垂直　平面内　导体运动　

（2）导体棒切割磁感线

引起感应电流的磁场（原磁场）的磁通量的变化　磁通量的变化　相反　相同　阻止　延缓　继续进行

课堂探究

例1　BD　

跟踪训练1　A　

例2　D　

跟踪训练2　D　

例3　AD　

跟踪训练3　左　收缩

跟踪训练4　BD　

分组训练

1．D　

2．C　

3．B　

4．B　

5．D　

6．C　

1．A　

2．BD　

3．AC　

4．BD　

5．A　

6．A　

7．C　

8．BD　

9．B　

10．A

11．B　

12．B　

13．下端