2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第11章 電磁感應(yīng) 第51講 電磁感應(yīng)現(xiàn)象、楞次定律學(xué)案(含解析).doc
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電磁感應(yīng)現(xiàn)象、楞次定律研讀考綱明方向重讀教材定方法(對(duì)應(yīng)人教版選修32的頁(yè)碼及相關(guān)問(wèn)題)1P7圖4.27,要使電流表偏轉(zhuǎn),搖繩的兩同學(xué)應(yīng)南北站立還是東西站立?提示:東西站立。2P7問(wèn)題與練習(xí)T1,甲、乙、丙三種情況,哪種產(chǎn)生感應(yīng)電流?哪種產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)?提示:乙、丙產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),丙產(chǎn)生感應(yīng)電流。3P9問(wèn)題與練習(xí)T7,為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,磁感應(yīng)強(qiáng)度B與t的關(guān)系如何?提示:由B0l2Bl(lvt),得B。4P11閱讀教材,思考:感應(yīng)電流的磁場(chǎng)一定與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相反嗎?提示:不一定。5P12思考與討論導(dǎo)體棒AB中的感應(yīng)電流沿什么方向?提示:沿AB。6P13問(wèn)題與練習(xí)T4,線(xiàn)圈在B位置時(shí),穿過(guò)它的磁通量為零,產(chǎn)生的感應(yīng)電流也為零嗎?提示:磁通量為零,感應(yīng)電流不為零。7P16閱讀教材,思考:EBlv中,l指導(dǎo)線(xiàn)實(shí)際長(zhǎng)度嗎?提示:不是。l是有效切割長(zhǎng)度。8P16思考與討論感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是加強(qiáng)了電源產(chǎn)生的電流,還是削弱了它?是有利于線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)動(dòng),還是阻礙了線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)動(dòng)?提示:根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)削弱了電源產(chǎn)生的電流,阻礙了線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)動(dòng)。9P20思考與討論導(dǎo)體棒哪端電勢(shì)高?若外接用電器,導(dǎo)體棒電流沿什么方向?此時(shí)導(dǎo)體棒中哪端電勢(shì)高?提示:C端電勢(shì)高;電流從DC;C端電勢(shì)高。10P23圖4.64,思考:開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)后燈泡A中的電流方向是什么?提示:從右向左。11P23圖4.65,圖甲中,若開(kāi)關(guān)S斷開(kāi),電流表示數(shù)立即變?yōu)榱氵€是逐漸變?yōu)榱??提示:立即變?yōu)榱恪?2P24閱讀“磁場(chǎng)的能量”。13P27圖4.77,連接正負(fù)接線(xiàn)柱的導(dǎo)線(xiàn)有什么作用?提示:使電流表中形成閉合電路,起到電磁阻尼作用,預(yù)防指針振動(dòng)過(guò)大。第51講電磁感應(yīng)現(xiàn)象、楞次定律考點(diǎn)一電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解一、磁通量1磁通量(1)定義:磁感應(yīng)強(qiáng)度B與垂直于磁場(chǎng)方向的面積S的乘積。(2)公式:BS(BS);單位:韋伯(Wb)。(3)矢標(biāo)性:磁通量是標(biāo)量,但有正負(fù)。2磁通量的變化量:21。3磁通量的變化率(磁通量變化的快慢):磁通量的變化量與所用時(shí)間的比值,即,與線(xiàn)圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)。4磁通量發(fā)生變化的三種常見(jiàn)情況(1)磁場(chǎng)強(qiáng)弱不變,回路面積改變。(2)回路面積不變,磁場(chǎng)強(qiáng)弱改變。(3)回路面積和磁場(chǎng)強(qiáng)弱均不變,但二者的方向發(fā)生改變。二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象1電磁感應(yīng)現(xiàn)象:當(dāng)穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化時(shí),電路中有電流產(chǎn)生,這種現(xiàn)象稱(chēng)為電磁感應(yīng)現(xiàn)象,產(chǎn)生的電流稱(chēng)為感應(yīng)電流。2產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件(1)電路閉合;(2)磁通量發(fā)生變化。3實(shí)質(zhì):電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),如果電路閉合,則有感應(yīng)電流;如果電路不閉合,則只有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),而無(wú)感應(yīng)電流。1. 如圖所示,a、b、c三個(gè)閉合線(xiàn)圈放在同一平面內(nèi),當(dāng)線(xiàn)圈a中有電流I通過(guò)時(shí),穿過(guò)三個(gè)線(xiàn)圈的磁通量分別為a、b、c,則()AabbcCaccb答案B解析當(dāng)線(xiàn)圈a中有電流通過(guò)時(shí),穿過(guò)a、b、c三個(gè)閉合線(xiàn)圈垂直紙面向里的磁感線(xiàn)條數(shù)一樣多,向外的磁感線(xiàn)條數(shù)線(xiàn)圈c最多,其次是線(xiàn)圈b,線(xiàn)圈a中沒(méi)有向外的磁感線(xiàn),因此穿過(guò)閉合線(xiàn)圈的凈磁感線(xiàn)條數(shù)線(xiàn)圈a最多,線(xiàn)圈b次之,線(xiàn)圈c最少,即abc,故B正確。2. 磁通量是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的重要物理量,如圖所示,通有恒定電流的導(dǎo)線(xiàn)MN與閉合線(xiàn)框共面,第一次將線(xiàn)框由位置1平移到位置2,第二次將線(xiàn)框繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置2,設(shè)先后兩次通過(guò)線(xiàn)框的磁通量變化量大小分別為1和2,則()A12 B12C12。將閉合線(xiàn)框從位置1平移到位置2,磁感線(xiàn)是從閉合線(xiàn)框的同一面穿過(guò)的,所以1|21|12;將閉合線(xiàn)框從位置1繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置2,磁感線(xiàn)分別從閉合線(xiàn)框的正反兩面穿過(guò),所以2|(2)1|12(以原來(lái)穿過(guò)的方向?yàn)檎较颍瑒t后來(lái)從另一面穿過(guò)的方向?yàn)樨?fù)方向)。故正確選項(xiàng)為C。3教材母題(人教版選修32 P8T3)如圖所示,垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)局限在虛線(xiàn)框內(nèi),閉合線(xiàn)圈由位置1穿過(guò)虛線(xiàn)框運(yùn)動(dòng)到位置2。線(xiàn)圈在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中什么時(shí)候有感應(yīng)電流,什么時(shí)候沒(méi)有感應(yīng)電流?為什么?變式子題(2018河北邯鄲期末)圖中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()答案B解析A項(xiàng)中線(xiàn)圈不是閉合的,不能產(chǎn)生感應(yīng)電流;B項(xiàng)中回路的面積增大,穿過(guò)回路的磁通量增大,能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流;C項(xiàng)中由于直導(dǎo)線(xiàn)在線(xiàn)圈對(duì)稱(chēng)軸的正上方,所以穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量等于0,電流增大,穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量仍然是0,不能產(chǎn)生感應(yīng)電流;D項(xiàng)中線(xiàn)圈整體沿垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng),穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量始終最大且沒(méi)有發(fā)生變化,不能產(chǎn)生感應(yīng)電流。故選B??键c(diǎn)二感應(yīng)電流的方向1楞次定律(1)內(nèi)容:感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。(2)適用范圍:一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象。(3)應(yīng)用楞次定律的思路:2右手定則(1)內(nèi)容:如圖所示,伸開(kāi)右手,使拇指與其余四個(gè)手指垂直并且都與手掌在同一平面內(nèi);讓磁感線(xiàn)從掌心進(jìn)入,并使拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向,這時(shí)四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。(2)適用情況:導(dǎo)線(xiàn)切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電流。3“三定則一定律”的應(yīng)用對(duì)比1教材母題(人教版選修32 P13T3)在如圖中CDEF是金屬框,框內(nèi)存在著如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。當(dāng)導(dǎo)體AB向右移動(dòng)時(shí),請(qǐng)用楞次定律判斷ABCD和ABFE兩個(gè)電路中感應(yīng)電流的方向。變式子題(2017全國(guó)卷)如圖,在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一U形金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌平面與磁場(chǎng)垂直。金屬桿PQ置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌形成閉合回路PQRS,一圓環(huán)形金屬線(xiàn)框T位于回路圍成的區(qū)域內(nèi),線(xiàn)框與導(dǎo)軌共面。現(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)開(kāi)始的瞬間,關(guān)于感應(yīng)電流的方向,下列說(shuō)法正確的是()APQRS中沿順時(shí)針?lè)较?,T中沿逆時(shí)針?lè)较駼PQRS中沿順時(shí)針?lè)较?,T中沿順時(shí)針?lè)较駽PQRS中沿逆時(shí)針?lè)较颍琓中沿逆時(shí)針?lè)较駾PQRS中沿逆時(shí)針?lè)较颍琓中沿順時(shí)針?lè)较虼鸢窪解析金屬桿PQ突然向右運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)開(kāi)始的瞬間,閉合回路PQRS中磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,磁通量增大,由楞次定律可判斷,閉合回路PQRS中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直紙面向外,由安培定則可判斷感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針;由于閉合回路PQRS中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,與原磁場(chǎng)方向相反,則T中磁通量減小,由楞次定律可判斷,T中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,由安培定則可知T中感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針,選項(xiàng)D正確。2. (多選)兩根互相平行的金屬導(dǎo)軌水平放置于如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,在導(dǎo)軌上導(dǎo)體棒AB和CD可以自由滑動(dòng)。當(dāng)AB在外力F作用下向右運(yùn)動(dòng)時(shí),下列說(shuō)法正確的是()ACD內(nèi)有電流通過(guò),方向是DCBCD向左運(yùn)動(dòng)C磁場(chǎng)對(duì)CD作用力向左D磁場(chǎng)對(duì)AB作用力向左答案AD解析為了判斷CD內(nèi)電流方向,首先判斷AB內(nèi)的電流方向,因?yàn)锳B在外力F作用下向右做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng),根據(jù)右手定則判斷可知電流的方向是BA,AB起著電源的作用,電流從A端流出,回路的電流方向是 BADCB,所以A正確。由左手定則可知D正確,B、C錯(cuò)誤??键c(diǎn)三楞次定律的推廣應(yīng)用1楞次定律中“阻礙”的含義2楞次定律中“阻礙”的含義可以推廣為電磁感應(yīng)的效果總要阻礙引起電磁感應(yīng)的原因,列表說(shuō)明如下如圖甲所示,兩個(gè)閉合圓形線(xiàn)圈A、B的圓心重合,放在同一水平面內(nèi),線(xiàn)圈A中通以如圖乙所示的變化電流,t0時(shí)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?如圖中箭頭所示),在t1t2時(shí)間內(nèi),對(duì)于線(xiàn)圈B,下列說(shuō)法中正確的是()A線(xiàn)圈B內(nèi)有順時(shí)針?lè)较虻碾娏?,且線(xiàn)圈B有擴(kuò)張的趨勢(shì)B線(xiàn)圈B內(nèi)有順時(shí)針?lè)较虻碾娏?,且線(xiàn)圈B有收縮的趨勢(shì)C線(xiàn)圈B內(nèi)有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏?,且線(xiàn)圈B有擴(kuò)張的趨勢(shì)D線(xiàn)圈B內(nèi)有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏?,且線(xiàn)圈B有收縮的趨勢(shì)解析t1t2時(shí)間內(nèi),線(xiàn)圈A中的電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?,根?jù)安培定則可知在線(xiàn)圈A內(nèi)部產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向外,線(xiàn)圈外部產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向里,線(xiàn)圈B內(nèi)的合磁通量是向外的。由于線(xiàn)圈A中的電流增大,故穿過(guò)線(xiàn)圈B的磁通量增加,因而根據(jù)楞次定律和安培定則,在線(xiàn)圈B中將產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,由楞次定律的推論可知,線(xiàn)圈B有擴(kuò)張的趨勢(shì)。故A正確。答案A方法感悟線(xiàn)圈大小的變化趨勢(shì)常有兩種判斷方法(1)微元法:取線(xiàn)圈B上一小段導(dǎo)線(xiàn),若取足夠小,則可看成一條直線(xiàn)段,根據(jù)其中感應(yīng)電流的方向,所在處磁場(chǎng)的方向及左手定則,可知該段導(dǎo)線(xiàn)的受力方向,以此推出線(xiàn)圈是有收縮的趨勢(shì)還是有擴(kuò)張的趨勢(shì)。(2)感應(yīng)電流的效果,總要反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因。本題中“原因”是線(xiàn)圈B中磁通量的增加,“效果”便是阻礙磁通量的增加,只有線(xiàn)圈B的面積增大才能阻礙磁通量的增加,故線(xiàn)圈B有擴(kuò)張的趨勢(shì)。1(2018山東實(shí)驗(yàn)中學(xué)一診)(多選)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一細(xì)金屬圓環(huán),圓環(huán)平面位于紙面內(nèi),如圖甲所示。磁場(chǎng)方向垂直紙面,規(guī)定向里的方向?yàn)檎?,磁感?yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示。用I1、I2、I3分別表示Oa、ab、bc段的感應(yīng)電流,F(xiàn)1、F2、F3分別表示金屬環(huán)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)感應(yīng)電流時(shí)其中很小段受到的安培力。則()AI1沿逆時(shí)針?lè)较颍琁2沿順時(shí)針?lè)较駼I2沿順時(shí)針?lè)较?,I3沿逆時(shí)針?lè)较駽F1方向指向圓心,F(xiàn)2方向指向圓心DF2方向背離圓心向外,F(xiàn)3方向指向圓心答案AD解析由題圖可知,在Oa段磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里,穿過(guò)圓環(huán)的磁通量增加,由楞次定律可知,感應(yīng)電流I1沿逆時(shí)針?lè)较颍赼b段磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,穿過(guò)圓環(huán)的磁通量減少,由楞次定律可知,感應(yīng)電流I2沿順時(shí)針?lè)较?,A正確;在bc段磁場(chǎng)垂直紙面向外,磁通量增加,由楞次定律可知,感應(yīng)電流I3沿順時(shí)針?lè)较?,B錯(cuò)誤;由左手定則可知,Oa段電流受到的安培力F1方向指向圓心,ab段電流受到的安培力F2方向背離圓心向外,C錯(cuò)誤;bc段電流受到的安培力F3方向指向圓心,D正確。2. (2018安徽宣城月考)如圖所示,粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線(xiàn)圈,當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線(xiàn)圈中線(xiàn)AB正上方等高快速經(jīng)過(guò)時(shí),若線(xiàn)圈始終不動(dòng),則關(guān)于線(xiàn)圈受到的支持力FN及在水平方向運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的正確判斷是()AFN先小于mg后大于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左BFN先大于mg后小于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左CFN先小于mg后大于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右DFN先大于mg后小于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右答案D解析解法一:當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線(xiàn)圈中線(xiàn)AB正上方等高快速經(jīng)過(guò)時(shí),線(xiàn)圈中向下的磁通量先增大后減小,由楞次定律可知,線(xiàn)圈中先產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流后產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流(從上往下看),線(xiàn)圈四條邊所受安培力的合力先向右下,后向右上,因此FN先大于mg后小于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右,D正確。解法二:根據(jù)楞次定律的另一種表述感應(yīng)電流的效果總要反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因。本題中的“原因”是線(xiàn)圈中磁通量先增大后減小,歸根結(jié)底是磁鐵先靠近后遠(yuǎn)離線(xiàn)圈?!靶Ч笔蔷€(xiàn)圈要采取措施阻礙磁通量先增大后減小,即“來(lái)拒去留”,故必有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。在豎直方向上,線(xiàn)圈則應(yīng)以先“向下躲”后“向上追”的方式阻礙磁通量先增大后減小,故FN先大于mg后小于mg。D正確。課后作業(yè)鞏固強(qiáng)化練1. 如圖所示,一通電螺線(xiàn)管b放在閉合金屬線(xiàn)圈a內(nèi),螺線(xiàn)管的中心線(xiàn)恰好和線(xiàn)圈的一條直徑MN重合。要使線(xiàn)圈a中產(chǎn)生感應(yīng)電流,可采用的方法有()A使螺線(xiàn)管在線(xiàn)圈a所在平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)B使螺線(xiàn)管上的電流發(fā)生變化C使線(xiàn)圈以MN為軸轉(zhuǎn)動(dòng)D使線(xiàn)圈以與MN垂直的直徑為軸轉(zhuǎn)動(dòng)答案D解析題圖所示位置,線(xiàn)圈a所在平面與磁感線(xiàn)平行,穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為零,當(dāng)按A、B、C所述方式變化時(shí),線(xiàn)圈a所在平面仍與磁感線(xiàn)平行,磁通量不變,不產(chǎn)生感應(yīng)電流;按選項(xiàng)D所述方式變化時(shí),由于線(xiàn)圈與磁場(chǎng)夾角變化引起磁通量變化,能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流,D正確。2. 如圖所示的金屬圓環(huán)放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,將它從磁場(chǎng)中勻速拉出來(lái),下列說(shuō)法正確的是()A向左拉出和向右拉出,其感應(yīng)電流方向相反B不管從什么方向拉出,金屬圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向總是順時(shí)針C不管從什么方向拉出,環(huán)中的感應(yīng)電流方向總是逆時(shí)針D在此過(guò)程中感應(yīng)電流大小不變答案B解析金屬圓環(huán)不管是從什么方向拉出磁場(chǎng),金屬圓環(huán)中的磁通量方向不變,且不斷減小,根據(jù)楞次定律知,感應(yīng)電流的方向相同,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向和原磁場(chǎng)的方向相同,則由右手螺旋定則知感應(yīng)電流的方向是順時(shí)針?lè)较?,A、C錯(cuò)誤,B正確;金屬圓環(huán)勻速拉出磁場(chǎng)過(guò)程中,磁通量的變化率在發(fā)生變化,感應(yīng)電流的大小也在發(fā)生變化,D錯(cuò)誤。3. (多選)如圖所示,光滑導(dǎo)電圓環(huán)軌道豎直固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向與軌道所在平面垂直,導(dǎo)體棒ab的兩端可始終不離開(kāi)軌道無(wú)摩擦地滑動(dòng),當(dāng)ab由圖示位置釋放,直到滑到右側(cè)虛線(xiàn)位置的過(guò)程中,關(guān)于ab棒中的感應(yīng)電流情況,正確的是()A因ab切割磁感線(xiàn),故ab棒上有感應(yīng)電流B盡管ab切割磁感線(xiàn),但ab棒上無(wú)感應(yīng)電流C磁場(chǎng)穿過(guò)圓環(huán)與ab構(gòu)成的回路的磁通量沒(méi)有變化D磁場(chǎng)穿過(guò)圓環(huán)與ab構(gòu)成的回路的磁通量發(fā)生了變化答案BC解析棒始終在圓環(huán)軌道上運(yùn)動(dòng),相當(dāng)于圓的一條弦,與圓弧所圍的面積不變,又處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,故磁通量不變,無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生。B、C正確。4. 矩形導(dǎo)線(xiàn)框abcd與長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)MN放在同一水平面上,ab邊與MN平行,導(dǎo)線(xiàn)MN中通入如圖所示的電流,當(dāng)MN中的電流增大時(shí),下列說(shuō)法正確的是()A導(dǎo)線(xiàn)框abcd中沒(méi)有感應(yīng)電流B導(dǎo)線(xiàn)框abcd中有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流C導(dǎo)線(xiàn)框所受的安培力的合力方向水平向左D導(dǎo)線(xiàn)框所受的安培力的合力方向水平向右答案D解析直導(dǎo)線(xiàn)中通有向上且增大的電流,根據(jù)安培定則知,通過(guò)線(xiàn)框的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,且增大,根據(jù)楞次定律知感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?,故A、B錯(cuò)誤;根據(jù)左手定則知,ab邊所受安培力方向水平向右,cd邊所受安培力方向水平向左,離導(dǎo)線(xiàn)越近,磁感應(yīng)強(qiáng)度越大,所以ab邊所受的安培力大于cd邊所受的安培力,則線(xiàn)框所受安培力的合力方向水平向右,故C錯(cuò)誤,D正確。5. 如圖所示,一質(zhì)量為m的條形磁鐵用細(xì)線(xiàn)懸掛在天花板上,細(xì)線(xiàn)從一水平金屬圓環(huán)中穿過(guò)?,F(xiàn)將環(huán)從位置釋放,環(huán)經(jīng)過(guò)磁鐵到達(dá)位置。設(shè)環(huán)經(jīng)過(guò)磁鐵上端和下端附近時(shí)細(xì)線(xiàn)的張力分別為FT1和FT2,重力加速度大小為g,則()AFT1mg,F(xiàn)T2mgBFT1mg,F(xiàn)T2mg,F(xiàn)T2mgDFT1mg答案A解析金屬圓環(huán)從位置到位置的過(guò)程中,由楞次定律推論知,金屬圓環(huán)在磁鐵上端時(shí)受力向上,在磁鐵下端時(shí)受力也向上,則金屬圓環(huán)對(duì)磁鐵的作用力始終向下,對(duì)磁鐵受力分析可知FT1mg,F(xiàn)T2mg,A正確。6. 如圖所示,通電導(dǎo)線(xiàn)MN與單匝矩形線(xiàn)圈abcd共面,位置靠近ab且與線(xiàn)圈相互絕緣。當(dāng)MN中電流突然減小時(shí),線(xiàn)圈所受安培力的合力方向()A向左 B向右C垂直紙面向外 D垂直紙面向里答案B解析解法一:當(dāng)MN中電流突然減小時(shí),單匝矩形線(xiàn)圈abcd垂直紙面向里的磁通量減小,根據(jù)楞次定律,線(xiàn)圈abcd中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?,由左手定則可知ab邊與cd邊所受安培力方向均向右,所以線(xiàn)圈所受安培力的合力方向向右,B正確。解法二:由對(duì)楞次定律中“阻礙”的理解可知,當(dāng)MN中電流突然減小而導(dǎo)致線(xiàn)圈abcd垂直紙面向里的磁通量減小時(shí),線(xiàn)圈abcd一定會(huì)有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)以“阻礙”其磁通量的減小,所以其所受安培力的合力方向向右,B正確。7. 如圖所示,一個(gè)閉合三角形導(dǎo)線(xiàn)框ABC位于豎直平面內(nèi),其下方(略靠前)固定一根與導(dǎo)線(xiàn)框平面平行的水平直導(dǎo)線(xiàn),導(dǎo)線(xiàn)中通以圖示方向的恒定電流。釋放導(dǎo)線(xiàn)框,它由實(shí)線(xiàn)位置下落到虛線(xiàn)位置未發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),在此過(guò)程中()A導(dǎo)線(xiàn)框中感應(yīng)電流的方向依次為ACBAABCAACBAB導(dǎo)線(xiàn)框的磁通量為零時(shí),感應(yīng)電流也為零C導(dǎo)線(xiàn)框所受安培力的合力方向依次為向上向下向上D導(dǎo)線(xiàn)框所受安培力的合力為零,做自由落體運(yùn)動(dòng)答案A解析根據(jù)右手螺旋定則可知導(dǎo)線(xiàn)上方的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外,下方的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里,而且越靠近導(dǎo)線(xiàn)磁場(chǎng)越強(qiáng)。所以閉合導(dǎo)線(xiàn)框ABC在下降過(guò)程中,導(dǎo)線(xiàn)框內(nèi)垂直于紙面向外的磁通量先增大,當(dāng)增大到BC邊與導(dǎo)線(xiàn)在同一水平面時(shí),達(dá)到最大,再向下運(yùn)動(dòng),導(dǎo)線(xiàn)框內(nèi)垂直于紙面向外的磁通量逐漸減小至零,然后隨導(dǎo)線(xiàn)框的下降,導(dǎo)線(xiàn)框內(nèi)垂直于紙面向里的磁通量增大,達(dá)到最大后,繼續(xù)下降時(shí)由于導(dǎo)線(xiàn)框逐漸遠(yuǎn)離導(dǎo)線(xiàn),使導(dǎo)線(xiàn)框內(nèi)垂直于紙面向里的磁通量再逐漸減小,根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原磁通量的變化,所以感應(yīng)電流的磁場(chǎng)先向內(nèi),再向外,最后向內(nèi),所以導(dǎo)線(xiàn)框中感應(yīng)電流的方向依次為ACBAABCAACBA,A正確;當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)框內(nèi)的磁通量為零時(shí),內(nèi)部的磁通量仍然在變化,有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生,所以感應(yīng)電流不為零,B錯(cuò)誤;根據(jù)對(duì)楞次定律的理解,感應(yīng)電流的效果總是阻礙導(dǎo)體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),由于導(dǎo)線(xiàn)框一直向下運(yùn)動(dòng),所以導(dǎo)線(xiàn)框所受安培力的合力方向一直向上,不為零,C、D錯(cuò)誤。真題模擬練8(2018全國(guó)卷) (多選)如圖,兩個(gè)線(xiàn)圈繞在同一根鐵芯上,其中一線(xiàn)圈通過(guò)開(kāi)關(guān)與電源連接,另一線(xiàn)圈與遠(yuǎn)處沿南北方向水平放置在紙面內(nèi)的直導(dǎo)線(xiàn)連接成回路。將一小磁針懸掛在直導(dǎo)線(xiàn)正上方,開(kāi)關(guān)未閉合時(shí)小磁針處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說(shuō)法正確的是()A開(kāi)關(guān)閉合后的瞬間,小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動(dòng)B開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后,小磁針的N極指向垂直紙面向里的方向C開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后,小磁針的N極指向垂直紙面向外的方向D開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間再斷開(kāi)后的瞬間,小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動(dòng)答案AD解析小磁針的N極的指向?yàn)樵撎幋艌?chǎng)的方向。開(kāi)關(guān)閉合后的瞬間,通過(guò)右邊線(xiàn)圈的電流增大,在鐵芯中產(chǎn)生由北向南的磁場(chǎng)增大,通過(guò)左側(cè)的線(xiàn)圈的磁通量增大,根據(jù)楞次定律和安培定則可以判斷,直導(dǎo)線(xiàn)的電流從南流向北,再根據(jù)安培定則可以判斷,直導(dǎo)線(xiàn)電流在小磁針處的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,小磁針N極向里轉(zhuǎn)動(dòng),A正確;開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后,通過(guò)左側(cè)線(xiàn)圈的磁通量不變,不會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象,所以直導(dǎo)線(xiàn)無(wú)感應(yīng)電流流過(guò),小磁針在地磁場(chǎng)作用下恢復(fù)原指向,B、C錯(cuò)誤;開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間再斷開(kāi)后的瞬間,通過(guò)左側(cè)線(xiàn)圈的磁通量減小,直導(dǎo)線(xiàn)產(chǎn)生由北流向南的電流,則小磁針N極向外轉(zhuǎn)動(dòng),D正確。9(2014全國(guó)卷)在法拉第時(shí)代,下列驗(yàn)證“由磁產(chǎn)生電”設(shè)想的實(shí)驗(yàn)中,能觀察到感應(yīng)電流的是()A將繞在磁鐵上的線(xiàn)圈與電流表組成一閉合回路,然后觀察電流表的變化B在一通電線(xiàn)圈旁放置一連有電流表的閉合線(xiàn)圈,然后觀察電流表的變化C將一房間內(nèi)的線(xiàn)圈兩端與相鄰房間的電流表連接,往線(xiàn)圈中插入條形磁鐵后,再到相鄰房間去觀察電流表的變化D繞在同一鐵環(huán)上的兩個(gè)線(xiàn)圈,分別接電源和電流表,在給線(xiàn)圈通電或斷電的瞬間,觀察電流表的變化答案D解析將繞在磁鐵上的線(xiàn)圈與電流表組成一閉合回路,因線(xiàn)圈中的磁通量沒(méi)有變化,故不能觀察到感應(yīng)電流,A不符合題意;在一通電線(xiàn)圈旁放置一連有電流表的閉合線(xiàn)圈時(shí),如果通電線(xiàn)圈通以恒定電流,產(chǎn)生不變的磁場(chǎng),則在另一線(xiàn)圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,B不符合題意;在線(xiàn)圈中插入條形磁鐵后,再到相鄰房間去觀察電流表時(shí),磁通量已不再變化,因此也不能觀察到感應(yīng)電流,C不符合題意;繞在同一鐵環(huán)上的兩個(gè)線(xiàn)圈,在給一個(gè)線(xiàn)圈通電或斷電的瞬間,線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)變化,使穿過(guò)另一線(xiàn)圈的磁通量變化,因此,能觀察到感應(yīng)電流,D符合題意。10. (2016海南高考)如圖,一圓形金屬環(huán)與兩固定的平行長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)在同一豎直平面內(nèi),環(huán)的圓心與兩導(dǎo)線(xiàn)距離相等,環(huán)的直徑小于兩導(dǎo)線(xiàn)間距。兩導(dǎo)線(xiàn)中通有大小相等、方向向下的恒定電流。若()A金屬環(huán)向上運(yùn)動(dòng),則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较駼金屬環(huán)向下運(yùn)動(dòng),則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较駽金屬環(huán)向左側(cè)直導(dǎo)線(xiàn)靠近,則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針D金屬環(huán)向右側(cè)直導(dǎo)線(xiàn)靠近,則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針答案D解析當(dāng)金屬環(huán)上下移動(dòng)時(shí),穿過(guò)環(huán)的磁通量不發(fā)生變化,根據(jù)楞次定律,沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生,A、B錯(cuò)誤;當(dāng)金屬環(huán)向左移動(dòng)時(shí),穿過(guò)環(huán)的磁通量垂直紙面向外且增強(qiáng),根據(jù)楞次定律可知,產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,故C錯(cuò)誤;當(dāng)金屬環(huán)向右移動(dòng)時(shí),穿過(guò)環(huán)的磁通量垂直紙面向里且增強(qiáng),根據(jù)楞次定律可知,產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,故D正確。11. (2018甘肅天水一中月考)如圖所示,繞在鐵芯上的線(xiàn)圈與電源、滑動(dòng)變阻器和開(kāi)關(guān)組成閉合回路,在鐵芯的右端套有一個(gè)表面絕緣的銅環(huán)A,下列各種情況中銅環(huán)A中沒(méi)有感應(yīng)電流的是()A線(xiàn)圈中通以恒定的電流B通電時(shí),使滑動(dòng)變阻器的滑片P勻速移動(dòng)C通電時(shí),使滑動(dòng)變阻器的滑片P加速移動(dòng)D將開(kāi)關(guān)突然斷開(kāi)的瞬間答案A解析線(xiàn)圈中通以恒定的電流時(shí),線(xiàn)圈周?chē)a(chǎn)生穩(wěn)恒的磁場(chǎng),穿過(guò)銅環(huán)A的磁通量不變,沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生;通電時(shí),使滑動(dòng)變阻器的滑片P勻速移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變化,回路中電流變化,線(xiàn)圈周?chē)a(chǎn)生的磁場(chǎng)變化,穿過(guò)銅環(huán)A的磁通量變化,產(chǎn)生感應(yīng)電流;通電時(shí),使滑動(dòng)變阻器的滑片P加速移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變化,則回路中電流變化,線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)變化,穿過(guò)銅環(huán)A的磁通量變化,產(chǎn)生感應(yīng)電流;將開(kāi)關(guān)突然斷開(kāi)的瞬間,線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)從有到無(wú),穿過(guò)銅環(huán)A的磁通量減小,產(chǎn)生感應(yīng)電流。故選A。12. (2018江西南昌二中期末)如圖所示,一閉合金屬圓環(huán)用絕緣細(xì)線(xiàn)懸掛于O點(diǎn),將圓環(huán)拉離平衡位置并釋放,圓環(huán)擺動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)有界的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,A、B為該磁場(chǎng)的豎直邊界。若不計(jì)空氣阻力,則()A圓環(huán)向右穿過(guò)磁場(chǎng)后,還能擺至原來(lái)的高度B在進(jìn)入和離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí),圓環(huán)中均有感應(yīng)電流C圓環(huán)進(jìn)入磁場(chǎng)后離平衡位置越近速度越大,感應(yīng)電流也越大D圓環(huán)最終將靜止在平衡位置答案B解析圓環(huán)穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí),會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,圓環(huán)中將產(chǎn)生焦耳熱,根據(jù)能量守恒定律知圓環(huán)的機(jī)械能將轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,所以擺不到原來(lái)的高度,故A錯(cuò)誤。當(dāng)圓環(huán)進(jìn)入或離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí),穿過(guò)圓環(huán)的磁通量發(fā)生變化,會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,故B正確。整個(gè)圓環(huán)進(jìn)入磁場(chǎng)后,穿過(guò)圓環(huán)的磁通量不發(fā)生變化,不產(chǎn)生感應(yīng)電流,機(jī)械能守恒,故圓環(huán)進(jìn)入磁場(chǎng)后離平衡位置越近速度越大,感應(yīng)電流為零,故C錯(cuò)誤。在圓環(huán)不斷進(jìn)出磁場(chǎng),機(jī)械能不斷損耗的過(guò)程中,圓環(huán)的最大擺角越來(lái)越小,最后整個(gè)圓環(huán)只會(huì)在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)來(lái)回?cái)[動(dòng),因?yàn)樵诖藚^(qū)域內(nèi)沒(méi)有磁通量的變化,圓環(huán)中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,所以機(jī)械能守恒,即圓環(huán)最后的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)來(lái)回?cái)[動(dòng),而不是靜止在平衡位置,故D錯(cuò)誤。13. (2018宣城模擬)如圖為一種早期發(fā)電機(jī)原理示意圖,該發(fā)電機(jī)由固定的圓形線(xiàn)圈和一對(duì)用鐵芯連接的圓柱形磁鐵構(gòu)成,兩磁極相對(duì)于線(xiàn)圈平面對(duì)稱(chēng),在磁極繞轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,磁極中心在線(xiàn)圈平面上的投影沿圓弧XOY運(yùn)動(dòng),(O是線(xiàn)圈中心)。則()A從X到O,電流由E經(jīng)G流向F,線(xiàn)圈的面積有收縮的趨勢(shì)B從X到O,電流由F經(jīng)G流向E,線(xiàn)圈的面積有擴(kuò)張的趨勢(shì)C從O到Y(jié),電流由F經(jīng)G流向E,線(xiàn)圈的面積有收縮的趨勢(shì)D從O到Y(jié),電流由E經(jīng)G流向F,線(xiàn)圈的面積有擴(kuò)張的趨勢(shì)答案D解析磁極繞轉(zhuǎn)軸從X到O勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),穿過(guò)線(xiàn)圈平面的磁通量向上增大,根據(jù)楞次定律可知,從上往下看線(xiàn)圈中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,電流由F經(jīng)G流向E,線(xiàn)圈的每部分受到指向圓心的安培力,線(xiàn)圈的面積有縮小的趨勢(shì),故A、B錯(cuò)誤;磁極繞轉(zhuǎn)軸從O到Y(jié)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),穿過(guò)線(xiàn)圈平面的磁通量向上減小,根據(jù)楞次定律可知,從上往下看線(xiàn)圈中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,電流由E經(jīng)G流向F,線(xiàn)圈的每部分受到背離圓心的安培力,所以線(xiàn)圈的面積有擴(kuò)大的趨勢(shì),故C錯(cuò)誤,D正確。14. (2018內(nèi)江模擬)L形的光滑金屬軌道AOC,AO沿豎直方向,OC沿水平方向,PQ是如圖所示的放在導(dǎo)軌上的一根金屬直桿,直桿從圖示位置由靜止開(kāi)始在重力作用下運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中Q端始終在OC上??臻g存在著垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),則在PQ桿滑動(dòng)的過(guò)程中,下列判斷正確的是()A感應(yīng)電流的方向始終是由PQB感應(yīng)電流的方向先是由PQ,后是由QPC感應(yīng)電流的方向始終是由QPD感應(yīng)電流的方向先是由QP,后是由PQ答案B解析在PQ桿滑動(dòng)的過(guò)程中,桿與導(dǎo)軌所圍成的POQ的面積先增大后減小,穿過(guò)POQ的磁通量先增大后減小,根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向先垂直紙面向里后垂直紙面向外,根據(jù)安培定則可知感應(yīng)電流的方向先是由PQ,后是由QP,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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