中文字幕精品无码一区二区,成全视频在线播放观看方法,大伊人青草狠狠久久,亚洲一区影音先锋色资源

2.1 楞次定律(原卷版+解析版)同步講練學案(人教版)

資源下載
  1. 二一教育資源

2.1 楞次定律(原卷版+解析版)同步講練學案(人教版)

資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
2.1 楞次定律
目錄
模塊一 知己知彼 1
模塊二 知識掌握 1
知識點一 實驗:探究影響感應電流方向的因素 1
知識點二 楞次定律 4
知識點三 右手定則的理解和應用 7
模塊三 鞏固提高 9
模塊一 知己知彼
考點分布 命題趨勢
1.楞次定律的內容及其本質 2.能夠熟練運用楞次定律和右手定則判斷感應電流的方向. 楞次定律是電磁學的基礎,亦是高考必考的重點、熱點內容.既有單獨考查的選擇題,更有與其他知識相結合的綜合性計算題.試題具有較強的靈活性和綜合性、難度中等及以下分值為4~6分.
模塊二 知識掌握
知識點一 實驗:探究影響感應電流方向的因素
【知識梳理】
1.實驗原理
(1)由電流表指針偏轉方向與電流方向的關系,找出感應電流的方向.
(2)通過實驗,觀察、分析原磁場方向和磁通量的變化,記錄感應電流的方向,然后歸納出感應電流的方向與原磁場方向、原磁通量變化之間的關系.
2.實驗器材
條形磁體,線圈,電流表,導線若干,滑動變阻器,開關,干電池,電池盒.
3.實驗過程
(1)探究電流表指針的偏轉方向和電流方向之間的關系.
實驗電路如圖甲、乙所示:
結論:電流從哪一側接線柱流入,指針就向哪一側偏轉,即左進左偏,右進右偏.(指針偏轉方向應由實驗得出,并非所有電流表都是這樣的)
(2)探究條形磁體插入或拔出線圈時感應電流的方向
①按圖連接電路,明確線圈的繞線方向.
②按照控制變量的方法分別進行N極(S極)向下插入線圈和N極(S極)向下時抽出線圈的實驗.
③觀察并記錄磁場方向、電流方向、磁通量大小變化情況,并將結果填入表格.
甲 乙 丙 丁
條形磁體運動的情況 N極向下插入線圈 S極向下插入線圈 N極朝下時抽出線圈 S極朝下時抽出線圈
原磁場方向 (“向上”或 “向下”)
穿過線圈的 磁通量變化 情況(“增加”或“減少”)
感應電流的 方向(在線圈 上方俯視) 逆時針 順時針 順時針 逆時針
感應電流的 磁場方向 (“向上”或 “向下”)
原磁場與感 應電流磁場 方向的關系
④整理器材.
4.結果分析
根據上表記錄,得到下述結果:
甲、乙兩種情況下,磁通量都 ,感應電流的磁場方向與原磁場方向 ,阻礙磁通量的增加;丙、丁兩種情況下,磁通量都 ,感應電流的磁場方向與原磁場方向 ,阻礙磁通量的減少.
實驗結論:感應電流具有這樣的方向,即 總要 引起感應電流的 .
5.注意事項
(1)確定電流方向與電流表指針偏轉方向的關系時,要用試觸法并注意減小電流大小,防止電流過大或通電時間過長損壞電流表.
(2)電流表選用零刻度在中間的靈敏電流計.
(3)實驗前設計好表格,并明確線圈的繞線方向.
(4)按照控制變量的思想進行實驗.
(2023 海淀區校級三模)某同學用如圖所示裝置探究影響感應電流方向的因素,將磁體從線圈中向上勻速抽出時,觀察到靈敏電流計指針向右偏轉。關于該實驗,下列說法正確的是(  )
A.必須保證磁體勻速運動,靈敏電流計指針才會向右偏轉
B.若將磁體向上加速抽出,靈敏電流計指針也會向右偏轉
C.將磁體的N、S極對調,并將其向上抽出,靈敏電流計指針仍向右偏轉
D.將磁體的N、S極對調,并將其向下插入,靈敏電流計指針仍向左偏轉
(2023 房山區二模)如圖所示,在“探究感應電流產生的條件”實驗中,正確連接好電路后,關于該實驗,下列說法不正確的是(  )
A.開關閉合瞬間,電流表的指針發生偏轉
B.開關閉合后,電路達穩定狀態,電流表指針不發生偏轉
C.開關閉合后,線圈A從線圈B中插入與拔出時,電流表指針發生偏轉
D.開關閉合后,滑動變阻器的滑片勻速滑動,電流表指針不發生偏轉
(2023 豐臺區一模)如圖甲所示,某同學在研究電磁感應現象時,將一線圈兩端與電流傳感器相連,強磁鐵從長玻璃管上端由靜止下落,電流傳感器記錄了強磁鐵穿過線圈過程中電流隨時間變化的圖像,t2時刻電流為0,如圖乙所示。下列說法正確的是(  )
A.在t2時刻,穿過線圈的磁通量的變化率為0
B.在t1到t2時間內,強磁鐵的加速度大于重力加速度
C.強磁鐵穿過線圈的過程中,受到線圈的作用力先向上后向下
D.在t1到t3的時間內,強磁鐵重力勢能的減少量等于其動能的增加量
知識點二 楞次定律
【知識梳理】
1.內容:感應電流具有這樣的方向,即感應電流的磁場總要 引起感應電流的 .
2.從能量角度理解楞次定律
感應電流沿著楞次定律所述的方向,是 定律的必然結果,當磁極插入線圈或從線圈內抽出時,推力或拉力做功,使 能轉化為感應電流的 .
【重難詮釋】
1.對楞次定律的理解
(1)楞次定律中的因果關系
楞次定律反映了電磁感應現象中的因果關系,磁通量發生變化是原因,產生感應電流是結果.
(2)對“阻礙”的理解
問題 結論
誰阻礙誰 感應電流的磁場阻礙引起感應電流的磁場(原磁場)的磁通量的變化
為何阻礙 原磁場的磁通量發生了變化
阻礙什么 阻礙的是磁通量的變化,而不是阻礙磁通量本身
如何阻礙 當原磁場的磁通量增加時,感應電流的磁場方向與原磁場的方向相反;當原磁場的磁通量減少時,感應電流的磁場方向與原磁場的方向相同,即“增反減同”
結果如何 阻礙并不是阻止,只是延緩了磁通量的變化,這種變化將繼續進行,最終結果不受影響
(3)“阻礙”的表現形式
從磁通量變化的角度看:感應電流的效果是阻礙磁通量的變化.
從相對運動的角度看:感應電流的效果是阻礙相對運動.
2.楞次定律的應用
應用楞次定律判斷感應電流方向的步驟
(1)明確所研究的閉合回路,判斷原磁場方向.
(2)判斷閉合回路內原磁場的磁通量變化.
(3)依據楞次定律判斷感應電流的磁場方向.
(4)利用右手螺旋定則(安培定則)判斷感應電流的方向.
(2023春 合肥期末)某磁場磁感線如圖,有一銅線圈自A處落至B處,在下落過程中,自上向下看,線圈中的感應電流方向是(  )
A.始終順時針 B.先順時針再逆時針
C.始終逆時針 D.先逆時針再順時針
(2023春 黃埔區校級期中)如圖所示,光滑導軌M、N水平固定放置,兩根導體棒P、Q平行放于導軌上,形成一個閉合電路。當一條形磁鐵(下端為N極)從上方下落的過程中,下列說法正確的是(  )
A.條形磁鐵穿入線框階段,導體棒產生的感應電流從P到Q
B.條形磁鐵穿入線框階段,導體棒P、Q互相遠離
C.條形磁鐵穿出線框階段,導體棒P、Q互相靠攏
D.條形磁鐵穿出線框階段,磁鐵的機械能減小
(2023春 溫江區校級期末)如圖甲所示為亥姆霍茲線圈的示意圖,兩線圈平行正對放置、相距較近,兩線圈中通有相同的電流,電流隨時間變化的規律如圖乙,m點為圓心O1、O2連線的中點,現在m點放置一個與通電線圈平行的小金屬圓環,下列說法正確的是(  )
A.t1~t2時間內,兩線圈之間磁場的磁感應強度大小恒定
B.t3時刻,位于m點的圓環產生的感生電動勢最大
C.t2時刻前后瞬間,位于m點的圓環中產生的感應電流方向不同
D.如果m點的圓環水平放置,則m點的圓環中無感應電流
知識點三 右手定則的理解和應用
【情境導入】
如圖所示,導體棒ab向右做切割磁感線運動.
(1)請用楞次定律判斷感應電流的方向.
(2)感應電流I的方向、原磁場B的方向、導體棒運動的速度v的方向三者之間滿足什么關系?
【知識梳理】
如圖所示,內容:伸開右手,使拇指與其余四個手指 ,并且都與手掌在同一個平面內;讓磁感線從掌心進入,并使 指向導線運動的方向,這時 所指的方向就是感應電流的方向.
【重難詮釋】
1.右手定則的適用范圍:閉合電路的部分導體切割磁感線產生感應電流方向的判斷.
2.右手定則反映了磁場方向、導體運動方向和感應電流方向三者之間的關系:
(1)大拇指所指的方向是導體相對磁場切割磁感線的運動方向,既可以是導體運動而磁場未動,也可以是導體未動而磁場運動,還可以是兩者以不同速度同時運動.
(2)四指指向電流方向,切割磁感線的導體相當于電源.
3.楞次定律與右手定則的比較
規律 比較內容 楞次定律 右手定則
區別 研究對象 整個閉合回路 閉合回路的一部分,即做切割磁感線運動的導體
適用范圍 各種電磁感應現象 只適用于部分導體在磁場中做切割磁感線運動的情況
聯系 右手定則是楞次定律的特例
(2022秋 清遠期末)家住合肥的張同學周末來到郊外的公園游玩,一架飛機由西向東勻速飛過張同學的頭頂。下列說法正確的是(  )
A.兩機翼電勢一樣高 B.南邊的機翼電勢高
C.北邊的機翼電勢高 D.無法判斷
(2022春 松山區校級月考)如圖所示,北京某中學生在自行車道上從東往西沿直線以速度v騎行,該處地磁場的水平分量大小為B1,方向由南向北,豎直分量大小為B2,假設自行車的車把為長為L的金屬平把,下列結論正確的是(  )
A.圖示位置中輻條上A點比B點電勢低
B.左車把的電勢比右車把的電勢低
C.自行車左拐改為南北騎向,輻條A點比B點電勢高
D.自行車左拐改為南北騎向,輻條A點比B點電勢低
(2022春 臨澤縣校級期中)兩根相互平行的金屬導軌水平放置于如圖所示的勻強磁場中,在導軌上與導軌接觸良好的導體棒AB和CD可以自由滑動。當AB在外力F作用下向右運動時,下列說法中正確的是(  )
A.導體棒CD內有電流通過,方向是D→C
B.導體棒CD內有電流通過,方向是C→D
C.磁場對導體棒CD的作用力向左
D.磁場對導體棒AB的作用力向右
模塊三 鞏固提高
(2023春 重慶期中)如圖,閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵,磁鐵的N極朝下。當磁鐵向下運動時(但未插入線圈內部),關于線圈中感應電流的方向、磁鐵與線圈間相互作用情況,下列說法正確的是(  )
A.與圖中箭頭方向相同、相互吸引
B.與圖中箭頭方向相同、相互排斥
C.與圖中箭頭方向相反、相互吸引
D.與圖中箭頭方向相反、相互排斥
(2023春 渝中區校級期中)某同學制作了一個簡易的穩定裝置,如圖所示,N極朝右的條形磁鐵正中心被細線懸掛在天花板下,沿條形磁鐵中軸線的左右兩側放置兩個完全相同的閉合圓形線圈,線圈始終與地面保持相對靜止,需要穩定的實驗設備懸掛于條形磁鐵下方(圖中未畫出),當條形磁鐵左右擺動或前后轉動時,可快速地回到初始的穩定狀態,則(  )
A.當條形磁鐵向右擺動時,從右往左看,右側線圈將產生逆時針的感應電流
B.當條形磁鐵向右擺動時,左側線圈有收縮的趨勢,右側線圈有擴張的趨勢
C.無論條形磁鐵向哪邊擺動,兩側線圈總是同時對磁鐵提供排斥力
D.無論條形磁鐵向哪邊擺動,兩側線圈的感應電流方向總是相反
(2023春 渝中區校級月考)自1932年磁單極子概念被狄拉克提出以來,不管是理論還是實驗物理學家都一直在努力尋找,但迄今仍然沒能找到它們存在的確鑿證據。近年來,一些凝聚態物理學家找到了磁單極子存在的有力證據,并通過磁單極子的集體激發行為解釋了一些新穎的物理現象,這使得磁單極子艱難的探索之路出現了一絲新的曙光。如果有一個只有N極的磁單極子從上向下穿過如圖所示的閉合超導線圈,那么,從上向下看,這個線圈中將出現(  )
A.先是逆時針方向,然后是順時針方向的感應電流
B.先是順時針方向,然后是逆時針方向,再是順時針方向的感應電流
C.逆時針方向的持續流動的感應電流
D.先是順時針方向,然后是逆時針方向的感應電流
(2023春 迎澤區校級月考)如圖甲所示為探究電磁驅動的實驗裝置。某個鋁籠置于U形磁鐵的兩個磁極間,鋁籠可以繞支點自由轉動,其截面圖如圖乙所示。開始時,鋁籠和磁鐵均靜止,轉動磁鐵,會發現鋁籠也會跟著發生轉動,下列說法正確的是(  )
A.鋁籠是因為受到安培力而轉動的
B.鋁籠轉動的速度的大小和方向與磁鐵相同
C.磁鐵從圖乙位置開始轉動時,鋁籠截面abcd中的感應電流的方向為a→d→c→b→a
D.當磁鐵停止轉動后,如果忽略空氣阻力和摩擦阻力,鋁籠將保持勻速轉動
(2023春 湖北期中)如圖甲所示,水平桌面上固定著一根絕緣的長直導線,矩形導線框abcd靠近長直導線靜止放在桌面上。當長直導線中的電流按圖乙所示的規律變化時(圖甲中電流所示的方向為正方向),則(  )
A.t1到t2時間內,線框內電流的方向為abcda,線框受力向左
B.t2到t3時間內,線框內電流的方向為abcda,線框受力向左
C.在t2時刻,線框內電流的方向為abcda,線框受力向右
D.在t3時刻,線框內電流最大,線框受力最大
(2023 西城區三模)豎直導線ab與水平面上放置的圓線圈隔有一小段距離,其中直導線固定,線圈可自由運動,當同時通以如圖所示方向的電流時(圓線圈內電流從上向下看是逆時針方向電流),則從左向右看,線圈將(  )
A.不動
B.順時針轉動,同時靠近導線
C.順時針轉動,同時離開導線
D.逆時針轉動,同時靠近導線
(2023春 通州區期中)如圖所示,在水平放置的條形磁鐵的S極附近,一個閉合線圈始終豎直向下加速運動,并始終保持水平。在位置B時S極附近的磁感線正好與線圈平面平行,A、B之間和B、C之間的距離相等,且都比較小。下列說法正確的是(  )
A.線圈在位置A時感應電流的方向為逆時針(俯視)
B.線圈在位置C時感應電流的方向為逆時針(俯視)
C.線圈在位置B時穿過線圈的磁通量最小
D.線圈在位置C時的感應電流與在位置A時的一樣大
(2023春 日照期中)如圖甲所示,水平桌面上固定的閉合金屬線圈處于磁感應強度為B的磁場中,磁感應強度B隨時間t變化的關系如圖乙所示。設磁場垂直桌面向上為正方向,則金屬線圈中感應電流的方向(從上向下看)(  )
A.0~t1的時間內為逆時針方向
B.t1~t2的時間內為順時針方向
C.t2~t3的時間內為順時針方向
D.t3~t4的時間內為順時針方向
(2023春 楊浦區校級期中)如圖所示,cdef是一個單匝矩形線圈,ab是一根靠近矩形線圈的通電導線,位置靠近cd,若ab中的電流向上,電流大小突然減小時,cdef線圈受到的安培力的合力(  )
A.方向向左 B.方向向右 C.方向向上 D.為零
(2023 松江區二模)如圖,長直導線MN置于三角形金屬線框ABC上,兩者彼此絕緣,線框被導線分成面積相等的兩部分,導線通入由M到N的電流,當電流增大時,關于線框的判斷正確的是(  )
A.磁通量的變化量為零
B.受到向右的安培力
C.產生順時針方向的感應電流
D.兩側均有收縮的趨勢
(2023 荔灣區校級開學)據媒體報道,我國的003號航母在建造時配備了電磁彈射系統,該系統能夠使得艦載機的出勤效率遠高于利用滑躍式甲板起飛的出勤效率。已知航母上艦載機起飛所利用的電磁彈射系統原理簡化為如圖所示,當固定線圈上突然通過直流電流時,線圈左側的金屬環被彈射出去,則下列說法正確的是(  )
A.金屬環向左運動的瞬間有擴大趨勢
B.增加線圈的匝數,將會增大金屬環啟動時的加速度
C.若將金屬環置于線圈的右側,則金屬環將不能彈射出去
D.合上開關S的瞬間,從左側看金屬環中產生沿順時針方向的感應電流
(2023 衡陽二模)如圖所示,兩勻強磁場的磁感應強度B1和B2大小相等、方向相反。金屬圓環的直徑與兩磁場的邊界重合。下列變化會在環中產生逆時針方向感應電流的是(  )
A.同時增大B1減小B2
B.同時減小B1增大B2
C.同時以相同的變化率增大B1和B2
D.同時以相同的變化率減小B1和B2
(2023 鞍山三模)如圖所示,兩個線圈A、B套在一起,線圈A中通有電流,方向如圖所示。當線圈A中的電流突然減弱時,線圈B中的感應電流方向為(  )
A.沿順時針方向
B.沿逆時針方向
C.無感應電流
D.先沿順時針方向,再沿逆時針方向
(2022秋 香坊區校級期末)利用如圖所示裝置可探究感應電流產生的條件。線圈A通過滑動變阻器和開關S連接到電源上,線圈B的兩端連接到電流計G上,把線圈A裝在線圈B的里面。某同學發現閉合開關S時,電流表指針向右偏轉,由此可以判斷(  )
A.斷開開關S時,電流表指針向右偏轉
B.線圈A向上移動時,電流表指針向右偏轉
C.線圈A中鐵芯向上拔出時,電流表指針向右偏轉
D.滑動變阻器的滑片向右滑動時,電流表指針向右偏轉
(2022秋 未央區校級期末)在學習《電磁感應》時,老師在課堂上做了這樣的演示實驗:如圖所示,鋁制水平橫梁兩端各固定一個鋁環,其中A環是閉合的,B環是斷開的,橫梁可以繞中間的支點在水平面內轉動。當裝置靜止不動時,用一磁鐵的N極去接近A環,發現橫梁繞支點沿順時針(俯視)方向轉動。若不考慮空氣流動對實驗結果的影響,關于該實驗,下列說法中正確的是(  )
A.用磁鐵的N極接近A環,除發現題中描述現象外,A環還有收縮的趨勢
B.用磁鐵的S極接近A環,橫梁會繞支點沿逆時針(俯視)方向轉動
C.用磁鐵的N極接近B環,橫梁會繞支點沿逆時針(俯視)方向轉動
D.制作A、B環的材料用絕緣材料也可以得到相同的實驗效果
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 (共 2 頁)
21世紀教育網(www.21cnjy.com)中小學教育資源及組卷應用平臺
2.1 楞次定律
目錄
模塊一 知己知彼 1
模塊二 知識掌握 1
知識點一 實驗:探究影響感應電流方向的因素 1
知識點二 楞次定律 5
知識點三 右手定則的理解和應用 8
模塊三 鞏固提高 11
模塊一 知己知彼
考點分布 命題趨勢
1.楞次定律的內容及其本質 2.能夠熟練運用楞次定律和右手定則判斷感應電流的方向. 楞次定律是電磁學的基礎,亦是高考必考的重點、熱點內容.既有單獨考查的選擇題,更有與其他知識相結合的綜合性計算題.試題具有較強的靈活性和綜合性、難度中等及以下分值為4~6分.
模塊二 知識掌握
知識點一 實驗:探究影響感應電流方向的因素
【知識梳理】
1.實驗原理
(1)由電流表指針偏轉方向與電流方向的關系,找出感應電流的方向.
(2)通過實驗,觀察、分析原磁場方向和磁通量的變化,記錄感應電流的方向,然后歸納出感應電流的方向與原磁場方向、原磁通量變化之間的關系.
2.實驗器材
條形磁體,線圈,電流表,導線若干,滑動變阻器,開關,干電池,電池盒.
3.實驗過程
(1)探究電流表指針的偏轉方向和電流方向之間的關系.
實驗電路如圖甲、乙所示:
結論:電流從哪一側接線柱流入,指針就向哪一側偏轉,即左進左偏,右進右偏.(指針偏轉方向應由實驗得出,并非所有電流表都是這樣的)
(2)探究條形磁體插入或拔出線圈時感應電流的方向
①按圖連接電路,明確線圈的繞線方向.
②按照控制變量的方法分別進行N極(S極)向下插入線圈和N極(S極)向下時抽出線圈的實驗.
③觀察并記錄磁場方向、電流方向、磁通量大小變化情況,并將結果填入表格.
甲 乙 丙 丁
條形磁體運動的情況 N極向下插入線圈 S極向下插入線圈 N極朝下時抽出線圈 S極朝下時抽出線圈
原磁場方向 (“向上”或 “向下”)
穿過線圈的 磁通量變化 情況(“增加”或“減少”)
感應電流的 方向(在線圈 上方俯視) 逆時針 順時針 順時針 逆時針
感應電流的 磁場方向 (“向上”或 “向下”)
原磁場與感 應電流磁場 方向的關系
④整理器材.
4.結果分析
根據上表記錄,得到下述結果:
甲、乙兩種情況下,磁通量都增加,感應電流的磁場方向與原磁場方向相反,阻礙磁通量的增加;丙、丁兩種情況下,磁通量都減少,感應電流的磁場方向與原磁場方向相同,阻礙磁通量的減少.
實驗結論:感應電流具有這樣的方向,即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化.
5.注意事項
(1)確定電流方向與電流表指針偏轉方向的關系時,要用試觸法并注意減小電流大小,防止電流過大或通電時間過長損壞電流表.
(2)電流表選用零刻度在中間的靈敏電流計.
(3)實驗前設計好表格,并明確線圈的繞線方向.
(4)按照控制變量的思想進行實驗.
(2023 海淀區校級三模)某同學用如圖所示裝置探究影響感應電流方向的因素,將磁體從線圈中向上勻速抽出時,觀察到靈敏電流計指針向右偏轉。關于該實驗,下列說法正確的是(  )
A.必須保證磁體勻速運動,靈敏電流計指針才會向右偏轉
B.若將磁體向上加速抽出,靈敏電流計指針也會向右偏轉
C.將磁體的N、S極對調,并將其向上抽出,靈敏電流計指針仍向右偏轉
D.將磁體的N、S極對調,并將其向下插入,靈敏電流計指針仍向左偏轉
【解答】解:AB.磁體向上加速、減速或勻速抽出,螺線管內磁通量向上在減小,線圈中感應電流產生感應磁場向上,就能觀察到靈敏電流計指針向右偏轉,故A錯誤,B正確;
C.將磁體的N、S極對調,向上抽出、磁通量向下在減小,則線圈中感應電流產生感應磁場向下,靈敏電流計指針仍向左偏轉,故C錯誤;
D.將磁體的N、S極對調,向下插入、磁通量向下在增加,則線圈中感應電流產生感應磁場向上,靈敏電流計指針仍向右偏轉,故D錯誤。
故選:B。
(2023 房山區二模)如圖所示,在“探究感應電流產生的條件”實驗中,正確連接好電路后,關于該實驗,下列說法不正確的是(  )
A.開關閉合瞬間,電流表的指針發生偏轉
B.開關閉合后,電路達穩定狀態,電流表指針不發生偏轉
C.開關閉合后,線圈A從線圈B中插入與拔出時,電流表指針發生偏轉
D.開關閉合后,滑動變阻器的滑片勻速滑動,電流表指針不發生偏轉
【解答】解:產生感應電流的必要條件有兩個,一個是電路是閉合且通的;二是穿過閉合電路的磁通量發生變化;其中ACD都滿足了這兩個條件,都產生了感應電流,故電流表的指針發生偏轉,B電路穩定,沒有磁通量變化,故B中電流表指針不發生偏轉,故ABC正確,D錯誤。
本題選不正確的,故選:D。
(2023 豐臺區一模)如圖甲所示,某同學在研究電磁感應現象時,將一線圈兩端與電流傳感器相連,強磁鐵從長玻璃管上端由靜止下落,電流傳感器記錄了強磁鐵穿過線圈過程中電流隨時間變化的圖像,t2時刻電流為0,如圖乙所示。下列說法正確的是(  )
A.在t2時刻,穿過線圈的磁通量的變化率為0
B.在t1到t2時間內,強磁鐵的加速度大于重力加速度
C.強磁鐵穿過線圈的過程中,受到線圈的作用力先向上后向下
D.在t1到t3的時間內,強磁鐵重力勢能的減少量等于其動能的增加量
【解答】解:A.t2時刻電流為0,說明感應電動勢為零,根據法拉第電磁感應定律可知穿過線圈的磁通量的變化率為0,故A正確;
B.由“來拒去留”可知在t1到t2時間內,強磁鐵受到線圈向上的作用力F,且初始階段有F小于重力,根據牛頓第二定律可得:
由此可知初始階段強磁鐵的加速度小于重力加速度,故B錯誤;
C.由“來拒去留”可知強磁鐵穿過線圈的過程中,受到線圈的作用力始終向上,故C錯誤;
D.在t1到t3的時間內,強磁鐵重力勢能的減少量等于其動能的增加量加上線圈的內能,故D錯誤。
故選:A。
知識點二 楞次定律
【知識梳理】
1.內容:感應電流具有這樣的方向,即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化.
2.從能量角度理解楞次定律
感應電流沿著楞次定律所述的方向,是能量守恒定律的必然結果,當磁極插入線圈或從線圈內抽出時,推力或拉力做功,使機械能轉化為感應電流的電能.
【重難詮釋】
1.對楞次定律的理解
(1)楞次定律中的因果關系
楞次定律反映了電磁感應現象中的因果關系,磁通量發生變化是原因,產生感應電流是結果.
(2)對“阻礙”的理解
問題 結論
誰阻礙誰 感應電流的磁場阻礙引起感應電流的磁場(原磁場)的磁通量的變化
為何阻礙 原磁場的磁通量發生了變化
阻礙什么 阻礙的是磁通量的變化,而不是阻礙磁通量本身
如何阻礙 當原磁場的磁通量增加時,感應電流的磁場方向與原磁場的方向相反;當原磁場的磁通量減少時,感應電流的磁場方向與原磁場的方向相同,即“增反減同”
結果如何 阻礙并不是阻止,只是延緩了磁通量的變化,這種變化將繼續進行,最終結果不受影響
(3)“阻礙”的表現形式
從磁通量變化的角度看:感應電流的效果是阻礙磁通量的變化.
從相對運動的角度看:感應電流的效果是阻礙相對運動.
2.楞次定律的應用
應用楞次定律判斷感應電流方向的步驟
(1)明確所研究的閉合回路,判斷原磁場方向.
(2)判斷閉合回路內原磁場的磁通量變化.
(3)依據楞次定律判斷感應電流的磁場方向.
(4)利用右手螺旋定則(安培定則)判斷感應電流的方向.
(2023春 合肥期末)某磁場磁感線如圖,有一銅線圈自A處落至B處,在下落過程中,自上向下看,線圈中的感應電流方向是(  )
A.始終順時針 B.先順時針再逆時針
C.始終逆時針 D.先逆時針再順時針
【解答】解:在下落過程中,磁感應強度先增大后減小,所以穿過線圈的磁通量先增大后減小,
A處落到中間處,穿過線圈的磁通量增大,產生感應電流磁場方向向下,所以感應電流的方向為順時針。
中間處落到B處,穿過線圈的磁通量減小,產生感應電流磁場方向向上,所以感應電流的方向為逆時針。
故選:B。
(2023春 黃埔區校級期中)如圖所示,光滑導軌M、N水平固定放置,兩根導體棒P、Q平行放于導軌上,形成一個閉合電路。當一條形磁鐵(下端為N極)從上方下落的過程中,下列說法正確的是(  )
A.條形磁鐵穿入線框階段,導體棒產生的感應電流從P到Q
B.條形磁鐵穿入線框階段,導體棒P、Q互相遠離
C.條形磁鐵穿出線框階段,導體棒P、Q互相靠攏
D.條形磁鐵穿出線框階段,磁鐵的機械能減小
【解答】解:AB、磁鐵下落時(未穿過線框平面),回路中的磁通量向下增大,根據楞次定律和安培定則,從上方往下觀察,回路中的電流為逆時針,即是由Q到P,根據由左手定則可得,P受力向左,Q受力向右,相互靠攏,故AB錯誤;
C.磁鐵繼續下落時(已穿過線框平面),回路中的磁通量向下減小,根據楞次定律和安培定則,從上方往下觀察,回路中的電流為順時針,即是由P到Q,根據由左手定則可得,P受力向右,Q受力向左,相互遠離;故C錯誤;
D.根據“來拒去留”的規律,線框回路中的電流產生的磁場會阻礙磁鐵的下落,因此磁場力對磁鐵做負功,所以機械能減少,故D正確。
故選:D。
(2023春 溫江區校級期末)如圖甲所示為亥姆霍茲線圈的示意圖,兩線圈平行正對放置、相距較近,兩線圈中通有相同的電流,電流隨時間變化的規律如圖乙,m點為圓心O1、O2連線的中點,現在m點放置一個與通電線圈平行的小金屬圓環,下列說法正確的是(  )
A.t1~t2時間內,兩線圈之間磁場的磁感應強度大小恒定
B.t3時刻,位于m點的圓環產生的感生電動勢最大
C.t2時刻前后瞬間,位于m點的圓環中產生的感應電流方向不同
D.如果m點的圓環水平放置,則m點的圓環中無感應電流
【解答】解:A.t1~t2時間內,兩線圈產生的磁場方向向左,線圈中電流均勻減小,兩線圈之間的磁場的磁感應強度也均勻減小,故A錯誤;
B.t3時刻,兩線圈中電流達到t2~t4時間內的最大值,但是電流變化率為零,即處于m點的圓環中磁通量變化率為零,由法拉第電磁感應定律知,此時m點處的圓環產生的感生電動勢為零,故B錯誤;
C.t1~t2時間內兩線圈電流正向減小,t2~t3時間內兩線圈電流反向增大,由楞次定律知,t1~t3時間內m點的圓環中產生的感應電流方向不變,故C錯誤;
D.若m點的圓環水平放置,則通過圓環的磁通量始終為零,所以圓環內沒有感應電流,故D正確。
故選:D。
知識點三 右手定則的理解和應用
【情境導入】
如圖所示,導體棒ab向右做切割磁感線運動.
(1)請用楞次定律判斷感應電流的方向.
(2)感應電流I的方向、原磁場B的方向、導體棒運動的速度v的方向三者之間滿足什么關系?
答案 (1)感應電流的方向為a→d→c→b→a;
(2)滿足右手定則.
【知識梳理】
如圖所示,內容:伸開右手,使拇指與其余四個手指垂直,并且都與手掌在同一個平面內;讓磁感線從掌心進入,并使拇指指向導線運動的方向,這時四指所指的方向就是感應電流的方向.
【重難詮釋】
1.右手定則的適用范圍:閉合電路的部分導體切割磁感線產生感應電流方向的判斷.
2.右手定則反映了磁場方向、導體運動方向和感應電流方向三者之間的關系:
(1)大拇指所指的方向是導體相對磁場切割磁感線的運動方向,既可以是導體運動而磁場未動,也可以是導體未動而磁場運動,還可以是兩者以不同速度同時運動.
(2)四指指向電流方向,切割磁感線的導體相當于電源.
3.楞次定律與右手定則的比較
規律 比較內容 楞次定律 右手定則
區別 研究對象 整個閉合回路 閉合回路的一部分,即做切割磁感線運動的導體
適用范圍 各種電磁感應現象 只適用于部分導體在磁場中做切割磁感線運動的情況
聯系 右手定則是楞次定律的特例
(2022秋 清遠期末)家住合肥的張同學周末來到郊外的公園游玩,一架飛機由西向東勻速飛過張同學的頭頂。下列說法正確的是(  )
A.兩機翼電勢一樣高 B.南邊的機翼電勢高
C.北邊的機翼電勢高 D.無法判斷
【解答】解:當飛機在北半球飛行時,由于地磁場的存在,且地磁場的豎直分量方向豎直向下,由于感應電動勢的方向與感應電流的方向是相同的,由低電勢指向高電勢,由右手定則可判知,飛機的北邊機翼電勢高,南邊機翼電勢低,故C正確,ABD錯誤。
故選:C。
(2022春 松山區校級月考)如圖所示,北京某中學生在自行車道上從東往西沿直線以速度v騎行,該處地磁場的水平分量大小為B1,方向由南向北,豎直分量大小為B2,假設自行車的車把為長為L的金屬平把,下列結論正確的是(  )
A.圖示位置中輻條上A點比B點電勢低
B.左車把的電勢比右車把的電勢低
C.自行車左拐改為南北騎向,輻條A點比B點電勢高
D.自行車左拐改為南北騎向,輻條A點比B點電勢低
【解答】解:A、自行車行駛時,輻條切割磁感線,從東往西沿直線以速度v騎行,根據右手定則判斷可知,題目中圖示位置中輻條A點電勢比B點電勢低,故A正確;
B、在行駛過程中,車把與豎直分量的磁場切割,因此產生感應電流,根據右手定則可知,左車把的電勢比右車把的電勢高,故B錯誤;
CD、自行車左拐改為南北騎向,自行車輻條沒有切割磁感線,AB電勢等高,故CD錯誤。
故選:A。
(2022春 臨澤縣校級期中)兩根相互平行的金屬導軌水平放置于如圖所示的勻強磁場中,在導軌上與導軌接觸良好的導體棒AB和CD可以自由滑動。當AB在外力F作用下向右運動時,下列說法中正確的是(  )
A.導體棒CD內有電流通過,方向是D→C
B.導體棒CD內有電流通過,方向是C→D
C.磁場對導體棒CD的作用力向左
D.磁場對導體棒AB的作用力向右
【解答】解:AB、兩個導體棒與兩根金屬導軌構成閉合回路,導體棒AB向右運動,閉合回路磁通量增加,由楞次定律判斷,回路中感應電流所產生的磁場方向與原磁場方向相反,即感應電流所產生的磁場方向垂直紙面向外,再根據安培定則可知感應電流的方向為B→A→C→D→B,故導體棒CD內有電流通過,方向是C→D,故B正確,B錯誤;
CD、導體棒CD內有方向C→D的電流通過,導體棒AB內有方向B→A的電流通過,根據左手定則判斷可知:導體棒CD受到的磁場力向右,AB受到的磁場力向左,故CD錯誤。
故選B。
模塊三 鞏固提高
(2023春 重慶期中)如圖,閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵,磁鐵的N極朝下。當磁鐵向下運動時(但未插入線圈內部),關于線圈中感應電流的方向、磁鐵與線圈間相互作用情況,下列說法正確的是(  )
A.與圖中箭頭方向相同、相互吸引
B.與圖中箭頭方向相同、相互排斥
C.與圖中箭頭方向相反、相互吸引
D.與圖中箭頭方向相反、相互排斥
【解答】解:由題可知條形磁鐵的N極向下,則穿過線圈的磁場方向向下,當磁鐵向下運動時,向下穿過線圈的磁通量增大,根據楞次定律和安培定則可知,感應電流產生的磁場的方向N極向上,則感應電流的方向如圖中所示,根據“來拒去留”可知,線圈對磁鐵有斥力作用,相互排斥,故B正確,ACD錯誤。
故選:B。
(2023春 渝中區校級期中)某同學制作了一個簡易的穩定裝置,如圖所示,N極朝右的條形磁鐵正中心被細線懸掛在天花板下,沿條形磁鐵中軸線的左右兩側放置兩個完全相同的閉合圓形線圈,線圈始終與地面保持相對靜止,需要穩定的實驗設備懸掛于條形磁鐵下方(圖中未畫出),當條形磁鐵左右擺動或前后轉動時,可快速地回到初始的穩定狀態,則(  )
A.當條形磁鐵向右擺動時,從右往左看,右側線圈將產生逆時針的感應電流
B.當條形磁鐵向右擺動時,左側線圈有收縮的趨勢,右側線圈有擴張的趨勢
C.無論條形磁鐵向哪邊擺動,兩側線圈總是同時對磁鐵提供排斥力
D.無論條形磁鐵向哪邊擺動,兩側線圈的感應電流方向總是相反
【解答】解:A.N極朝右的條形磁鐵向右擺動時,向右穿過右側線圈的磁通量增加,根據楞次定律可知,右側線圈將產生方向向左的感應磁場,從右往左看為順時針的電流,故A錯誤;
B.條形磁鐵向右擺動時,向右穿過右側線圈的磁通量增加,根據楞次定律,右側線圈有收縮的趨勢,穿過左側線圈的磁通量減少,根據楞次定律左側線圈有擴張的趨勢,故B錯誤;
C.根據楞次定律的推廣“阻礙相對運動”可知,條形磁鐵擺動時,靠近線圈時會受到排斥力作用,遠離線圈時會受到吸引力作用,故兩側線圈總是一個提供排斥力,一個提供吸引力,故C錯誤;
D.條形磁鐵擺動時,兩側線圈的磁通量總是朝同一方向且一個增加一個減少,故線圈內會產生反方向的感應磁場,從而形成方向相反的感應電流,故D正確。
故選:D。
(2023春 渝中區校級月考)自1932年磁單極子概念被狄拉克提出以來,不管是理論還是實驗物理學家都一直在努力尋找,但迄今仍然沒能找到它們存在的確鑿證據。近年來,一些凝聚態物理學家找到了磁單極子存在的有力證據,并通過磁單極子的集體激發行為解釋了一些新穎的物理現象,這使得磁單極子艱難的探索之路出現了一絲新的曙光。如果有一個只有N極的磁單極子從上向下穿過如圖所示的閉合超導線圈,那么,從上向下看,這個線圈中將出現(  )
A.先是逆時針方向,然后是順時針方向的感應電流
B.先是順時針方向,然后是逆時針方向,再是順時針方向的感應電流
C.逆時針方向的持續流動的感應電流
D.先是順時針方向,然后是逆時針方向的感應電流
【解答】解:只有N極的磁單極子從上到下穿過閉合超導線圈,可分成穿入和穿出兩個過程:
當磁單極子靠近線圈時,穿過線圈中磁通量增加,且磁場方向從上向下,所以由楞次定律可知,感應磁場方向:從上向下看,再由右手螺旋定則可確定感應電流方向逆時針;當磁單極子遠離線圈時,穿過線圈中磁通量減小,且磁場方向從下向上,所以由楞次定律可知,感應磁場方向:從上向下,再由右手螺旋定則可確定感應電流方向逆時針。所以磁單極子從上到下穿過閉合超導線圈,從上向下看,閉合超導線圈中將出現逆時針方向的持續流動的感應電流。故C正確,ABD錯誤。
故選:C。
(2023春 迎澤區校級月考)如圖甲所示為探究電磁驅動的實驗裝置。某個鋁籠置于U形磁鐵的兩個磁極間,鋁籠可以繞支點自由轉動,其截面圖如圖乙所示。開始時,鋁籠和磁鐵均靜止,轉動磁鐵,會發現鋁籠也會跟著發生轉動,下列說法正確的是(  )
A.鋁籠是因為受到安培力而轉動的
B.鋁籠轉動的速度的大小和方向與磁鐵相同
C.磁鐵從圖乙位置開始轉動時,鋁籠截面abcd中的感應電流的方向為a→d→c→b→a
D.當磁鐵停止轉動后,如果忽略空氣阻力和摩擦阻力,鋁籠將保持勻速轉動
【解答】解:A.磁鐵轉動的過程中通過鋁籠截面的磁通量增加,因此在鋁籠內產生感應電流,根據楞次定律可知鋁籠受到安培力作用,導致鋁籠轉動,故A正確;
B.根據楞次定律可知,為阻礙磁通量增加,則導致鋁籠與磁鐵轉動方向相同,但快慢不相同,鋁籠的轉速一定比磁鐵的轉速小,故B錯誤;
C.磁鐵從圖乙位置開始轉動時,導致通過鋁籠截面的磁通量增加,根據楞次定律可知感應電流方向為a→b→c→d→a,故C錯誤;
D.當磁鐵停止轉動后,如果忽略空氣阻力和摩擦阻力,由于鋁籠轉動的過程中仍然能產生感應電流,所以鋁籠會受到反方向安培力作用逐漸減速直到停止運動,故D錯誤。
故選:A。
(2023春 湖北期中)如圖甲所示,水平桌面上固定著一根絕緣的長直導線,矩形導線框abcd靠近長直導線靜止放在桌面上。當長直導線中的電流按圖乙所示的規律變化時(圖甲中電流所示的方向為正方向),則(  )
A.t1到t2時間內,線框內電流的方向為abcda,線框受力向左
B.t2到t3時間內,線框內電流的方向為abcda,線框受力向左
C.在t2時刻,線框內電流的方向為abcda,線框受力向右
D.在t3時刻,線框內電流最大,線框受力最大
【解答】解:A.由圖可知t1到t2時間內,直導線中電流方向向上,根據安培定則可知,根據楞次定律可知線框位置處的磁場方向垂直紙面向里,直導線中電流減小,穿過線框的磁通量減小,線框中感應電流產生的磁場在線框內部方向也垂直紙面向里,可知線框內電流的方向為abcda,根據左手定則可知,直導線產生的磁場,對ad邊的安培力向左,對bc邊的安培力向右,對ab邊的安培力向上,對cd邊的安培力向下,根據直導線產生的磁場分布可知,ab與cd邊所受安培力的合力為0,ad邊的安培力大于bc邊的安培力,則線框受力向左,故A正確;
B.t2到t3時間內,直導線中電流方向向下,根據安培定則可知,線框位置處的磁場方向垂直紙面向外,直導線中電流增大,穿過線框的磁通量增大,根據楞次定律可知線框中感應電流產生的磁場在線框內部方向垂直紙面向里,根據安培定則,可知線框內電流的方向為abcda,根據左手定則可知,直導線產生的磁場,對ad邊的安培力向右,對bc邊的安培力向左,對ab邊的安培力向下,對cd邊的安培力向上,根據直導線產生的磁場分布可知,ab與cd邊所受安培力的合力為0,ad邊的安培力大于bc邊的安培力,則線框受力向右,故B錯誤;
C.根據上述可知,在t2時刻直導線中電流為0,則此時刻直導線沒有產生磁場,即線框沒有受到安培力作用,故C錯誤;
D.在t3時刻圖線切線的斜率為0,即電流的變化率為0,則其產生磁場的磁感應強度的變化率為0,所以此時刻線框中的感應電流為0,線框受到的安培力為0,故D錯誤。
故選:A。
(2023 西城區三模)豎直導線ab與水平面上放置的圓線圈隔有一小段距離,其中直導線固定,線圈可自由運動,當同時通以如圖所示方向的電流時(圓線圈內電流從上向下看是逆時針方向電流),則從左向右看,線圈將(  )
A.不動
B.順時針轉動,同時靠近導線
C.順時針轉動,同時離開導線
D.逆時針轉動,同時靠近導線
【解答】解:根據安培定則可知,通電導線ab在右側產生的磁場方向垂直紙面向里。采用電流元法,將圓環分成前后兩半,根據左手定則可知,外側半圓受到的安培力向上,內側受到的安培力向下,圓環將逆時針轉動。再用特殊位置法:圓環轉過90°時,通電直導線AB對左半圓環產生吸引力,對右半圓環產生排斥力,由于吸引力大于排斥力,圓環靠近AB.則從左向右看,線圈將逆時針轉動,同時靠近直導線AB.故D正確,A、B、C錯誤。
故選:D。
(2023春 通州區期中)如圖所示,在水平放置的條形磁鐵的S極附近,一個閉合線圈始終豎直向下加速運動,并始終保持水平。在位置B時S極附近的磁感線正好與線圈平面平行,A、B之間和B、C之間的距離相等,且都比較小。下列說法正確的是(  )
A.線圈在位置A時感應電流的方向為逆時針(俯視)
B.線圈在位置C時感應電流的方向為逆時針(俯視)
C.線圈在位置B時穿過線圈的磁通量最小
D.線圈在位置C時的感應電流與在位置A時的一樣大
【解答】解:A.線圈在位置A時,通過線圈的磁場斜向下,線圈向下運動,從A到B過程,磁通量減小,根據楞次定律,感應電流的方向為順時針(俯視),故A錯誤;
B.線圈在位置C時,通過線圈的磁場斜向上,線圈向下運動,從B到C過程,磁通量增大,根據楞次定律,感應電流的方向為順時針(俯視),故B錯誤;
C.在位置B時N極附近的磁感線正好與線圈平面平行,根據磁通量定義,則線圈在位置B時穿過線圈的磁通量為零,故C正確;
D.根據對稱性可知,A、B之間和B、C之間的距離相等,但線圈在位置C時的運動速度較大,磁通量變化較快,則線圈在位置C時的感應電流比在位置A時的大,故D錯誤。
故選:C。
(2023春 日照期中)如圖甲所示,水平桌面上固定的閉合金屬線圈處于磁感應強度為B的磁場中,磁感應強度B隨時間t變化的關系如圖乙所示。設磁場垂直桌面向上為正方向,則金屬線圈中感應電流的方向(從上向下看)(  )
A.0~t1的時間內為逆時針方向
B.t1~t2的時間內為順時針方向
C.t2~t3的時間內為順時針方向
D.t3~t4的時間內為順時針方向
【解答】解:A.由圖乙可知0~t1的時間內,向上穿過線圈的磁通量增加,根據楞次定律可知,感應電流的磁場方向與原磁場方向相反,即感應電流的磁場方向向下,由右手螺旋定則可得,感應電流的方向為順時針方向,故A錯誤;
B.在t1~t2的時間,向上穿過線圈的磁通量減小,感應電流的磁場方向與原磁場方向相同,所以感應電流為逆時針方向,故B錯誤;
C.在t2~t3的時間內,向下穿過線圈的磁通量增大,感應電流的磁場方向與原磁場方向相反,所以感應電流為逆時針方向,故C錯誤;
D.在t3~t4的時間內,向下穿過線圈的磁通量減小,感應電流的磁場方向與原磁場方向相同,所以感應電流為順時針方向,故D正確。
故選:D。
(2023春 楊浦區校級期中)如圖所示,cdef是一個單匝矩形線圈,ab是一根靠近矩形線圈的通電導線,位置靠近cd,若ab中的電流向上,電流大小突然減小時,cdef線圈受到的安培力的合力(  )
A.方向向左 B.方向向右 C.方向向上 D.為零
【解答】解:cdef線圈,ab是一根靠近矩形線圈的通電導線,導線中電流產生磁場,根據安培定則,線框左右兩側的磁場方向相反,線框左側的磁通量小于右側的磁通量。
若ab中電流大小突然減小時,穿過線框的磁通量將減小,根據楞次定律,感應電流磁場阻礙磁通量變化,根據右手定則,線框中感應電流方向為順時針,再由左手定則,左邊受到的安培力水平向右,而右邊受到的安培力方向也水平向右,根據力的合成規律,故安培力合力向右。故B正確,ACD錯誤。
故選:B。
(2023 松江區二模)如圖,長直導線MN置于三角形金屬線框ABC上,兩者彼此絕緣,線框被導線分成面積相等的兩部分,導線通入由M到N的電流,當電流增大時,關于線框的判斷正確的是(  )
A.磁通量的變化量為零
B.受到向右的安培力
C.產生順時針方向的感應電流
D.兩側均有收縮的趨勢
【解答】解:由安培定則可知,MN中的電流在導線框右部分產生的磁場垂直于紙面向外,左部分的磁場垂直紙面向里。雖然線框被導線分成面積相等的兩部分,但離導線越遠,磁場越弱,所以線框磁通量變化量不為0,當電流逐漸增大時,磁感應強度向里增大,由楞次定律可知,導線框中的感應電流逆時針方向,根據左手定則及力的合成可知線框受到向右的安培力,故ACD錯誤,B正確;
故選:B。
(2023 荔灣區校級開學)據媒體報道,我國的003號航母在建造時配備了電磁彈射系統,該系統能夠使得艦載機的出勤效率遠高于利用滑躍式甲板起飛的出勤效率。已知航母上艦載機起飛所利用的電磁彈射系統原理簡化為如圖所示,當固定線圈上突然通過直流電流時,線圈左側的金屬環被彈射出去,則下列說法正確的是(  )
A.金屬環向左運動的瞬間有擴大趨勢
B.增加線圈的匝數,將會增大金屬環啟動時的加速度
C.若將金屬環置于線圈的右側,則金屬環將不能彈射出去
D.合上開關S的瞬間,從左側看金屬環中產生沿順時針方向的感應電流
【解答】解:A.固定線圈上突然通過直流電流,線圈此時的磁場從無到有,穿過金屬環的磁通量增大,根據“增縮減擴”可知金屬環被向左彈射的瞬間,有縮小的趨勢,故A錯誤;
B.電流一定時,線圈匝數越多形成的磁場越強,根據E可知金屬環中產生的感應電動勢越大,則感應電流越大,又因為感應電流方向與固定線圈中的電流方向相反,則金屬環被彈射出去的作用力越大,故金屬環的加速度越大,故B正確;
C.若將金屬環放在線圈右側,根據楞次定律可知,金屬環將向右運動,仍可以彈射出去,故C錯誤;
D.在閉合開關S的瞬間,根據右手螺旋定則可知穿過金屬環的磁通量向右增大,由楞次定律可知,金屬環中產生的感應電流從左側看沿逆時針方向,故D錯誤。
故選:B。
(2023 衡陽二模)如圖所示,兩勻強磁場的磁感應強度B1和B2大小相等、方向相反。金屬圓環的直徑與兩磁場的邊界重合。下列變化會在環中產生逆時針方向感應電流的是(  )
A.同時增大B1減小B2
B.同時減小B1增大B2
C.同時以相同的變化率增大B1和B2
D.同時以相同的變化率減小B1和B2
【解答】解:A、增大B1,則金屬圓環上半部分的磁通量變大,由增反減同可知,則感應磁場與原磁場方向相反。再根據安培定則,可判定在金屬圓環中產生逆時針方向的感應電流;減小B2,則金屬圓環下半部分的磁通量變小,由增反減同可知,則感應磁場與原磁場方向相同。再根據安培定則,可判定在金屬圓環中產生逆時針方向的感應電流;故同時增大B1減小B2在金屬圓環中產生逆時針方向的感應電流,故A正確;
B、減小B1,則金屬圓環上半部分的磁通量變小,由增反減同可知,則感應磁場與原磁場方向相同。再根據安培定則,可判定在金屬圓環中產生順時針方向的感應電流;增大B2,則金屬圓環下半部分的磁通量變大,由增反減同可知,則感應磁場與原磁場方向相反。再根據安培定則,可判定在金屬圓環中產生順時針方向的感應電流;故同時減小B1增大B2在金屬圓環中產生順時針方向的感應電流,故B錯誤;
CD、根據上面的分析可知同時以相同的變化率增大B1和B2或同時以相同的變化率減小B1和B2,則穿過環的總磁通量不會發生變化,所以不會在環中產生感應電流,故CD錯誤;
故選:A。
(2023 鞍山三模)如圖所示,兩個線圈A、B套在一起,線圈A中通有電流,方向如圖所示。當線圈A中的電流突然減弱時,線圈B中的感應電流方向為(  )
A.沿順時針方向
B.沿逆時針方向
C.無感應電流
D.先沿順時針方向,再沿逆時針方向
【解答】解:當線圈A中通有減小的逆時針方向的電流時,知穿過線圈B的磁通量垂直向外,且減小,根據楞次定律,線圈B產生逆時針方向的感應電流。故B正確,ACD錯誤。
故選:B。
(2022秋 香坊區校級期末)利用如圖所示裝置可探究感應電流產生的條件。線圈A通過滑動變阻器和開關S連接到電源上,線圈B的兩端連接到電流計G上,把線圈A裝在線圈B的里面。某同學發現閉合開關S時,電流表指針向右偏轉,由此可以判斷(  )
A.斷開開關S時,電流表指針向右偏轉
B.線圈A向上移動時,電流表指針向右偏轉
C.線圈A中鐵芯向上拔出時,電流表指針向右偏轉
D.滑動變阻器的滑片向右滑動時,電流表指針向右偏轉
【解答】解:A.閉合開關S時,穿過線圈B的磁通量增加,電流表指針向右偏轉;斷開開關,穿過線圈B的磁通量減小,電流表指針的向左偏轉,故A錯誤;
B.線圈A向上移動時,穿過線圈B的磁通量減小,電流表指針的向左偏轉,故B錯誤;
C.線圈A中鐵芯向上拔出時,穿過線圈B的磁場減小,磁通量減小,電流表指針的向左偏轉;
D.滑動變阻器的滑片向右滑動時,滑動變阻器連入電路中的電阻變小,電流變大,穿過線圈B的磁場變大,磁通量增加,電流表指針的向右偏轉。
故選:D。
(2022秋 未央區校級期末)在學習《電磁感應》時,老師在課堂上做了這樣的演示實驗:如圖所示,鋁制水平橫梁兩端各固定一個鋁環,其中A環是閉合的,B環是斷開的,橫梁可以繞中間的支點在水平面內轉動。當裝置靜止不動時,用一磁鐵的N極去接近A環,發現橫梁繞支點沿順時針(俯視)方向轉動。若不考慮空氣流動對實驗結果的影響,關于該實驗,下列說法中正確的是(  )
A.用磁鐵的N極接近A環,除發現題中描述現象外,A環還有收縮的趨勢
B.用磁鐵的S極接近A環,橫梁會繞支點沿逆時針(俯視)方向轉動
C.用磁鐵的N極接近B環,橫梁會繞支點沿逆時針(俯視)方向轉動
D.制作A、B環的材料用絕緣材料也可以得到相同的實驗效果
【解答】解:A.根據楞次定律結論“增縮減擴”用磁鐵的N極接近A環,A環有收縮的趨勢。故A正確;
B.根據A中的“來拒去留”原理可知,無論N極靠近還是S極靠近,A環都會因為磁通量增大而受到排斥作用,橫梁會繞支點沿順時針(俯視)方向轉動。故B錯誤;
C.用磁鐵的N極接近B環,由于B環是斷開的,無法形成電流,則不受安培力,因而橫梁不會轉動。故C錯誤;
D.A環采用絕緣材料時,不會產生感應電流,不受安培力則不會得到相同的實驗效果,而B環沒有閉合,沒有感應電流產生,因而換成絕緣材料時對實驗結果沒有影響。故D錯誤。
故選:A。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 (共 2 頁)
21世紀教育網(www.21cnjy.com)

展開更多......

收起↑

資源列表

<pre id="tfb94"><li id="tfb94"></li></pre>

<bdo id="tfb94"><rt id="tfb94"></rt></bdo>
  • <menu id="tfb94"><dl id="tfb94"></dl></menu><i id="tfb94"><acronym id="tfb94"><sub id="tfb94"></sub></acronym></i>

    1. 主站蜘蛛池模板: 白朗县| 天峨县| 藁城市| 额济纳旗| 巴林右旗| 安图县| 保亭| 措勤县| 江西省| 大同市| 佛山市| 博客| 江西省| 长沙市| 抚宁县| 商水县| 田东县| 连州市| 古浪县| 南汇区| 鞍山市| 朝阳区| 阜平县| 萨迦县| 安陆市| 二连浩特市| 思茅市| 内乡县| 科尔| 修水县| 拉孜县| 新安县| 邢台市| 宝丰县| 凤山市| 赤城县| 西贡区| 泸定县| 吴堡县| 盐边县| 肥城市|