2019-2020年高中物理第一章电磁感应第七节涡流现象及其应用学案粤教版

1、2019-2020 年高中物理第一章电磁感应第七节涡流现象及其应用学案粤教版学习目标1.知道涡流的产生原因.2. 了解电磁灶和涡流加热原理 3 了解涡流现象的应 用一一涡流制动和涡流探测.一、涡流现象导学探究如图 1 所示，线圈中的电流随时间变化时，导体中有感应电流吗？如果有， 它的形状像什么？答案 有.变化的电流产生变化的磁场，变化的磁场产生感生电场，使导体中的自由电子发生定向移动，产生感应电流，它的形状像水中的旋涡，所以把它叫做涡电流，简称涡流.知识梳理1涡流：在一根导体外面绕上线圈，并让线圈通入交变电流，在整个导体中，就形成一圈圈环绕导体轴线流动的感应电流，就好像水中的旋涡一样,这种产生

2、感应电流的现象称为涡流现象.2涡流大小的决定因素：导体的外周长越长，交变磁场的频率越高，涡流就越大.即学即用判断下列说法的正误.(1) 涡流也是一种感应电流.()(2) 导体中有涡流时，导体没有和其他元件组成闭合回路，故导体不会发热.()(3) 涡流是一种有害的电磁感应现象.()答案(1)V(2)X(3)X二、电磁灶与涡流加热导学探究高频感应炉结构如图 2 所示，电磁灶的结构如图3 所示.”涡电说 關瓷玻璃桩诱导加煦线圈 磁感燼结合电磁感应的条件回答下列问题：(1) 高频感应炉冶炼金属的原理是什么？有什么优点？(2) 电磁灶中的涡流是怎样产生的？产生涡流的部分和引起涡流的部分是否接触？电磁灶的

3、 表面在电磁灶工作时的热量是怎样产生的？答案(1)高频感应炉冶炼金属是利用涡流熔化金属冶炼锅内装入被冶炼的金属，让高频 交流电通过线圈，被冶炼的金属内部就产生很强的涡流，从而产生大量的热使金属熔化. 优点：速度快，温度容易控制，能避免有害杂质混入被冶炼的金属中.(2)涡流产生在铁磁材料制成的锅底部，引起涡流的部分是灶内的励磁线圈，它与锅底不接 触，电磁灶工作时表面摸上去温度也挺高，是因为其表面与铁锅发生了热传递.知识梳理感应加热的定义及其应用(1) 利用足够大的电力在导体中产生很大的涡流丄体中电流可以发热，使金属受热甚至熔 化.(2) 应用：高频感应炉冶炼金属，用高频塑料热压机过塑，涡流热疗系

4、统用于治疗. _即学即用判断下列说法的正误.(1)电磁灶可以放砂锅烹煮食物.()电磁灶用铁锅时要谨慎，勺子把要绝缘，防止触电.()(3) 高频感应炉利用高频电流产生的焦耳热冶炼金属.()(4) 高频感应炉利用金属块中的涡流产生焦耳热冶炼金属.()答案X(2) X (3)X(4)V三、涡流制动与涡流探测LUfr.图 2流电蕊_导学探究如图 4 把高速旋转的铝盘放在蹄形磁铁之间，铝盘会发生什么现象，为什么?图 4答案 铝盘会很快停止转动，原因：铝盘在蹄形磁铁的磁场中转动，会在铝盘中激起涡流， 涡流与磁场相互作用产生一个动态阻尼力，从而提供制动力矩从而使铝盘快速停止转动.知识梳理涡流制动、涡流探测和

5、涡流的防止(1) 涡流制动：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，乜培力的方向总是阻碍导体与磁场的相对运动,这种现象称为涡流制动.这种制动方式常应用于电表的阻尼制 动、高速机车制动的涡流闸等.(2) 涡流探测：涡流金属探测器具有一个通过一定频率交变电流的探测线圈，该线圈产生的交变磁场在金属物中激起涡流，涡流的变化会反过来影响探测线圈，改变探测线圈电流的大小和相位，从而探知金属物.(3) 在生产和生活中，有时也要避免涡流效应.要减小电机、变压器的铁芯在工作时产生的涡流，可采用的方法是把整块铁芯改成用薄片叠压的铁芯，增大回路电阻._即学即用判断下列说法的正误.(1) 电磁制动发生的过程

6、，存在机械能向内能的转化.()(2) 电磁制动中的感应电流，受到的安培力为阻力.()利用涡流金属探测器，可以探测出违法分子携带的毒品.()答案V(2)V(3)X题型探究一、涡流的理解、利用和防止1.产生涡流的两种情况(1) 块状金属放在变化的磁场中.(2) 块状金属进出磁场或在非匀强磁场中运动.2产生涡流时的能量转化 (1) 金属块在变化的磁场中，磁场能转化为电能，最终转化为内能(2) 金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动，由于克服安培力做功，金属块的机械能转化为 电能，最终转化为内能例 1 ( 多选 ) 如图 5 所示是高频焊接原理示意图线圈中通以高频变化的电流时，待焊接的 金属工件中就会产生

7、感应电流， 感应电流通过焊缝产生很多热量， 将金属熔化， 把工件焊接 在一起，而工件其他部分发热很少，以下说法正确的是 ( )图 5A. 电流变化的频率越高，焊缝处的温度升高的越快B. 电流变化的频率越低，焊缝处的温度升高的越快C. 工件上只有焊缝处温度升的很高是因为焊缝处的电阻小D. 工件上只有焊缝处温度升的很高是因为焊缝处的电阻大答案 AD解析 交流电频率越高，则产生的感应电流越大，升温越快，故A 项对，B 项错；工件上各处电流相同，电阻大处产生的热量多，故C 项错，D 项对.例 2 ( 多选) 如图 6 所示，闭合金属环从光滑曲面上h高处滚下，又沿曲面的另一侧上升，设环的初速度为零，摩擦

8、不计，曲面处在图中磁场中，则 ()图 6A.若是匀强磁场，环上升的高度小于hB.若是匀强磁场，环上升的高度等于hC.若是非匀强磁场，环上升的高度等于hD.若是非匀强磁场，环上升的高度小于h答案 BD解析 若磁场为匀强磁场， 穿过环的磁通量不变， 不产生感应电流， 即无机械能向电能转化，机械能守恒，故 A 错误，B 正确；若磁场为非匀强磁场，环内要产生电能，机械能减少，故D 正确二、对涡流制动与涡流探测的理解1闭合回路的部分导体在做切割磁感线运动产生感应电流时，导体在磁场中就要受到磁场 力的作用，根据楞次定律，磁场力总是阻碍导体的运动，于是产生涡流制动.2涡流制动是一种十分普遍的物理现象，任何在

9、磁场中运动的导体，只要给感应电流提供回路，就会存在涡流制动作用.例 3 在水平放置的光滑绝缘导轨上，沿导轨固定一个条形磁铁，如图7 所示现有铜、铝和有机玻璃制成的滑块甲、 乙、丙，使它们分别从导轨上的A点以某一初速度向磁铁滑去.各滑块在向磁铁运动的过程中（）图 7A. 都做匀速运动B. 甲、乙做加速运动C. 甲、乙做减速运动D. 乙、丙做匀速运动答案 C解析 甲、乙向磁铁靠近时要产生涡流，受涡流制动作用，做减速运动，丙则不会产生涡流，只能匀速运动.例 4 金属探测器已经广泛应用于安检场所，关于金属探测器的论述正确的是（）A 金属探测器可用于食品生产，防止细小的砂石颗粒混入食品中B. 金属探测器

10、探测地雷时，探测器的线圈中产生涡流C. 金属探测器探测金属时，被测金属中感应出涡流D. 探测过程中金属探测器与被测物体相对静止与相对运动探测效果相同答案 C解析 金属探测器只能探测金属， 不能用于食品生产，防止细小的砂石颗粒混入食品中， 故 A 错误；金属探测器探测金属时，被测金属中感应出涡流，故B 错误，C 正确；探测过程中工作时金属探测器应与被测物体相对运动，相对静止时无法得出探测效果，故D 错误故选 C.达标检测当堂检测巩固反谨1 下列做法中可能产生涡流的是（）A.把金属块放在匀强磁场中B.让金属块在匀强磁场中做匀速运动C.让金属块在匀强磁场中做变速运动D.把金属块放在变化的磁场中答案

11、D2.（多选）如图 8 所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑、但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端距管口等高处无初速度释放，穿过A管比穿过B管的小球先落到地面下面对于两管的描述中可能正确的是（）O Ofl 匸图 8A.A管是用塑料制成的，B管是用铜制成的B. A管是用铝制成的，B管是用胶木制成的C.A管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的D.A管是用胶木制成的，B管是用铝制成的答案 AD3如图 9 所示，在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分别放一小铁锅水和一玻璃杯水给线圈通入电流，一段时间后，一个容器中水温升高，则通入的电流与水温升高的是（）图 9A

12、. 恒定直流、小铁锅B. 恒定直流、玻璃杯C. 变化的电流、小铁锅D. 变化的电流、玻璃杯答案 C解析 通入恒定电流时， 所产生的磁场不变， 不会产生感应电流. 通入变化的电流时， 所产生的磁场发生变化， 在空间产生感生电场，铁锅是导体，感生电场在导体内产生涡流，电能转化为内能，使水温升高.涡流是由变化的磁场在导体内产生的，所以玻璃杯中的水不会升温，故 C 正确.40 分钟课时作业选择题（16 题为单选题，711 题为多选题）1下列关于涡流的说法中正确的是（）A. 涡流跟平时常见的感应电流一样，都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的B. 涡流不是感应电流，而是一种有别于感应电流的特殊电流C. 涡

13、流有热效应，但没有磁效应D. 在硅钢中不能产生涡流答案 A既有热效应，也有磁效应，所以A 正确，B、C 错误；硅钢中产生的涡流较小，D 错误.2.弹簧上端固定，下端挂一条形磁铁，使磁铁上下振动,答案 A解析 S 断开时，磁铁振动穿过线圈的磁通量发生变化，但线圈中无感应电流，振幅不变;S 闭合时有感应电流，有电能产生，磁铁的机械能越来越少，振幅逐渐减小,3.高频感应炉是用来熔化金属对其进行冶炼的，如图 2 所示为冶炼金属的高频感应炉的示意强化训练拓展提升解析涡流的本质是电磁感应现象中产生的感应电流,只不过是由金属块自身构成回路，它磁铁的振动幅度不变若在振动过程中把线圈靠近磁铁，如图1 所示，观察

14、磁铁的振幅将会发现（A. S 闭合时振幅逐渐减小,S 断开时振幅不变B. S 闭合时振幅逐渐增大,S 断开时振幅不变C. S 闭合或断开，振幅变化相同D. S 闭合或断开，振幅都不发生变化A 正确.图 1图，炉内放入被冶炼的金属，线圈通入高频交变电流，这时被治炼的金属就能被熔化,冶炼方法速度快，温度易控制，并能避免有害杂质混入被冶炼的金属中，因此适用于冶炼特这种图4种金属那么该炉的加热原理是（）A. 利用线圈中电流产生的焦耳热B. 利用线圈中电流产生的磁场C. 利用交变电流的交变磁场在炉内金属中产生的涡流D. 给线圈通电的同时，给炉内金属也通了电答案 C4.如图 3 所示，使一个铜盘绕其竖直的

15、轴0O转动，且假设摩擦等阻力不计, 的.现把一个蹄形磁铁移近铜盘，则（）转动是匀速A. 铜盘的转动将变慢B. 铜盘的转动将变快C. 铜盘仍以原来的转速转动D. 铜盘的转动速度是否变化，要根据磁铁上下两端的极性来决定答案 A5.如图 4 所示， 一条形磁铁从静止开始向下穿过一个用双线绕成的闭合线圈, 过线圈的过程中（）条形磁铁在穿图 2图6A. 做自由落体运动B. 做减速运动C. 做匀速运动D. 做非匀变速运动答案 A解析 双线绕成的线圈由于两导线产生的磁通量相互抵消，不会产生感应电流，所以磁铁将做自由落体运动.6.一个半径为r、质量为m电阻为R的金属圆环，用一根长为L的绝缘细绳悬挂于0点, 离

16、0点下方处有一宽度为占、垂直纸面向里的匀强磁场区域，如图 5 所示.现使圆环从与悬点0等高位置A处由静止释放（细绳张直，忽略空气阻力），摆动过程中金属圆环所在平面始 终垂直磁场，则在达到稳定摆动的整个过程中，金属圆环产生的热量是（）图 5LA. mgLB. mc（2 +r）3C. m4L+r）D. mg（L+ 2r）答案 C解析 圆环在进入磁场和离开磁场时，磁通量发生变化，产生感应电流，机械能减少， 最后圆环在磁场下面摆动， 机械能守恒.在整个过程中减少的机械能转变为焦耳热， 在达到稳定3摆动的整个过程中，金属圆环减少的机械能为mg&L+r）.7图 6 为某型号手持式封口机的照片，其机

17、箱可提供高频交流电.使用时，只要将待封口的塑料罐拧上盖子，然后置于封口加热头的下方，按下电源开关12s，盖子内层的铝箔瞬间产生高热，然后融合在瓶口上，达到封口的效果.下列有关说法合理的是（）图7A.其封口加热头内部一定有电热丝B. 其封口加热头内部一定有高频线圈C. 该机的主要工作原理是电磁感应D. 铝箔产生高热的原因是热辐射答案 BC&对变压器和电动机中的涡流的认识，以下说法正确的是（）A. 涡流会使铁芯温度升高，减少线圈绝缘材料的寿命B. 涡流发热，要损耗额外的能量C. 为了不产生涡流，变压器和电动机的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯D. 涡流产生于线圈中，对原电

18、流起阻碍作用答案 AB解析变压器和电动机中产生的涡流会使温度升高消耗能量，同时会减少线圈绝缘材料的寿命，A、B 正确；变压器和电动机的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯是为了增加电阻，减小电流，减少产生的热量，C 错误；涡流产生于铁芯中，对原电流无阻碍作用，D 错误.故选 A、B.9如图 7 所示，磁电式仪表的线圈通常用铝框做骨架，把线圈围绕在铝框上，这样做的目的是（）图 7A. 防止涡流而设计的B. 利用涡流而设计的C. 起涡流制动的作用D. 起电磁驱动的作用答案 BC解析线圈通电后，在安培力作用下发生转动，铝框随之转动，并切割磁感线产生感应电流，也就是涡流涡流阻碍线圈的转动

19、，使线圈偏转后尽快停下来所以，这样做的目的是利用涡流来起制动作用.10安检门是一个用于安全检查的“门”，“门框”内有线圈，线圈里通有交变电流，交变电流在门”内产生交变磁场，金属物品通过门”时能产生涡流，涡流的磁场又反过来影响 线圈中的电流，从而引起报警以下关于这个安检门的说法正确的是（）A. 这个安检门也能检查出毒品携带者B. 这个安检门只能检查出金属物品携带者C. 如果这个“门框”的线圈中通上恒定电流，也能检查出金属物品携带者D. 这个安检门工作时，既利用了电磁感应现象，又利用了电流的磁效应答案 BD解析这个安检门是利用涡流工作的，因而只能检查出金属物品携带者，A 错，B 对.若“门框”的线

20、圈中通上恒定电流，只能产生恒定磁场，它不能使块状金属产生涡流，因而不能检查出金属物品携带者，C 错安检门工作时，既利用了电磁感应现象，又利用了电流的磁效 应，D 对.11如图 8 所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来.若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有（）图 8A. 增加线圈的匝数B. 提高交流电源的频率C. 将金属杯换为瓷杯D. 取走线圈中的铁芯答案 AB2019-2020 年高中物理第一章电磁感应第三节感应电流的方向学案粤教版学习目标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

21、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、楞次定律导学探究根据如图 1 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.屮乙内丁图 1甲乙丙丁条形磁铁运动的情况N 极向下插入线圈S 极向下插入线圈N 极向上拔出线圈S 极向上拔出线圈原磁场方向（向上或向下）向下向上向下向上穿过线圈的磁通量变化情况（增加或减少）增加增加减少减少感应电流的方向（在螺线管上俯视）逆时针顺时针顺时针逆时针感应电流的磁场方向（向上或向下）向上向下向下向上原磁场与感应电流磁场的方向关系相反相反相同相同请根据上表所填内容理解：甲、乙两种情况下，磁通量都增加,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；丙、丁两

22、种情况下，磁通量都减少,卫应电流的磁场方向与原磁场方向相同. _知识梳理楞次定律：（1）内容： 感应电流的方向可以这样确定：感应电流的磁场总要阻碍引起感_的变化.（2）理解：当磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反，当磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场方向相同，即增反减同._即学即用判断下列说法的正误.（1）感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反.（）(2) 感应电流的磁场可能与引起感应电流的磁场方向相同.()(3) 感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化.()答案X(2)V(3)V二、右手定则导学探究如图 2 所示，导体棒ab向右做切割磁感线运动.(1) 请用楞次定

23、律判断感应电流的方向.(2) 感应电流I的方向、原磁场B的方向、导体棒运动的速度v的方向三者之间什么关系？ 根据课本右手定则，自己试着做一做.答案感应电流的方向CTba.(2)满足右手定则.知识梳理右手定则：伸开右手，让拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在同一个平面内；让磁感线垂直从心进入，拇指指向导体运动的方向，其余四指所指的方向就是感应电流的方向.即学即用判断下列说法的正误.(1) 右手定则只能用来判断导体垂直切割磁感线时的感应电流方向.()(2) 所有的电磁感应现象都可以用楞次定律判断感应电流方向.()(3) 所有的电磁感应现象，都可以用安培定则判断感应电流方向.()当导体不动，而磁场

24、运动时，不能用右手定则判断感应电流方向.()答案X(2)V(3)X(4)X题型探究一、楞次定律的理解1.因果关系：楞次定律反映了电磁感应现象中的因果关系，磁通量发生变化是原因，产生电点难点个牛击破图 2感应电流是结果.2.“阻碍”的含义: (1) 谁阻碍感应电流产生的磁场(2) 阻碍谁阻碍引起感应电流的磁通量的变化(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 减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同(4) 阻碍效果阻碍并不是阻止，结果增加的还是增加，减少的还是减少 注意：从相对运动的角度看，感应电流的效果是阻碍相对运动例 1 关于楞次定律，下列说法正确的是

25、 ( )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，阻碍原磁场的变化答案 A解析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，选项 A 正确；闭合电路的一部分导体在磁场中平行磁感线运动时，不受磁场阻碍作用， 选项 B 错误；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反向，选项 C 错误；当原磁场增强时感应电流的磁场跟原磁场反向，当原磁场减弱时感应电流的磁场跟原磁场同向，选项D 错误.二、楞次定律的应用楞

26、次定律应用四步曲(1) 确定原磁场方向；(2) 判定产生感应电流的磁通量如何变化 ( 增加还是减少 )；(3) 根据楞次定律确定感应电流的磁场方向(增反减同 )；(4) 判定感应电流的方向.该步骤也可以简单地描述为 “一原二变三感四螺旋” ，一原确定原磁场的方向； 二变 确定磁通量是增加还是减少， 三感判断感应电流的磁场方向； 四螺旋用右手螺旋定 则判断感应电流的方向.例 2 ( 多选) 如图 3 所示，闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在有界匀强磁场中，将它从 匀强磁场中匀速拉出，以下各种说法中正确的是 ()XXX；x x x ! iIK X X !图 3A. 向左拉出和向右拉出时，环中的感应

27、电流方向相反B. 向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿顺时针方向的C. 向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿逆时针方向的D. 将圆环左右拉动，当环全部处在磁场中运动时，圆环中无感应电流答案 BD解析将金属圆环不管从哪边拉出磁场， 穿过闭合圆环的磁通量都要减少， 根据楞次定律可 知，感应电流的磁场要阻碍原磁通量的减少， 感应电流的磁场方向与原磁场方向相同， 应用 安培定则可以判断出感应电流的方向是顺时针方向的，选项B 正确，A C 错误；另外在圆环离开磁场前，穿过圆环的磁通量没有改变，该种情况无感应电流，D 正确.针对训练 如图 4 所示，金属环所在区域存在着匀强磁场，磁场方向垂直纸面向

28、里. 当磁感应强度逐渐增大时，内、外金属环中感应电流的方向为（）A. 外环顺时针、内环逆时针B. 外环逆时针、内环顺时针C. 内、外环均为逆时针D. 内、外环均为顺时针答案 B解析 首先明确研究的回路由外环和内环共同组成，回路中包围的磁场方向垂直纸面向里且内、外环之间的磁通量增加. 由楞次定律可知两环之间的感应电流的磁场方向与原磁场方向 相反，垂直于纸面向外，再由安培定则判断出感应电流的方向是：在外环沿逆时针方向，在内环沿顺时针方向，故选项 B 正确.三、右手定则的应用1.适用范围：闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流方向的判断.2.右手定则反映了磁场方向、导体运动方向和电流方向三者之间的

29、相互垂直关系.（1）大拇指的方向是导体相对磁场切割磁感线的运动方向，既可以是导体运动而磁场未动， 也可以是导体未动而磁场运动，还可以是两者以不同速度同时运动. 四指指向电流方向，切割磁感线的导体相当于电源.ab上的感应电流方向为b的是（）答案 A解析 题中四图都属于闭合电路的一部分导体切割磁感线，应用右手定则判断可得：A 中电流方向为ab, B 中电流方向为a, C 中电流方向沿ada, D 中电流方向为bTa.故选 A.达标检测1.某磁场磁感线如图 5 所示，有一铜线圈自图中A处落至B处，在下落过程中，自上向下看, 线圈中的感应电流方向是（ ）A. 始终顺时针B. 始终逆时针C. 先顺时针再

30、逆时针例 3 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A川?冋纸外运动C CD.先逆时针再顺时针答案 C解析 自A处落至图示位置时， 穿过线圈的磁通量增加， 由楞次定律知线圈中感应电流方向 为顺时针，从图示位置落至B处时，穿过线圈的磁通量减少， 由楞次定律知，线圈中感应电 流方向为逆时针，C项正确.2.磁铁在线圈中心上方开始运动时， 线圈中产生如图6 方向的感应电流，则磁铁（）图 6A.向上运动B.向下运动C.向左运动D.向右运动答案 B3.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

31、，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答案 D解析 由右手定则知ef上的电流由ef,故右侧的电流方向为逆时针，左侧的电流方向为 顺时针，选 D.4.1931 年，英国物理学家狄拉克曾经从理论上预言：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8 所示的超导线圈，那么，从上向下看，超导线圈上将出现（）图 8A. 先顺时针方向，后逆时针方向的感应电流B. 先逆时针方向，后顺时针方

32、向的感应电流C. 顺时针方向持续流动的感应电流D. 逆时针方向持续流动的感应电流答案 D解析 N 极磁单极子从上向下通过时，穿过线圈的磁通量先向下增加，接着突变为向上减少.故由楞次定律知，感应电流的磁场一直向上，故电流始终为逆时针.40 分钟课时作业强址训嫌拓展提升一、选择题（18 题为单选题，912 题为多选题）1.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原磁通量的变化C. 阻碍引起感应电流的原磁通量的变化D. 使电路磁通量为零答案 C2. 如图 1 所示，在一水平、固定的闭合导体圆环上方，有一条形磁铁（N 极朝上，S 极朝下）由静止开

33、始下落，磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触.关于圆环中感应电流的方向（从上向下看），下列说法正确的是（）图 1A. 总是顺时针B. 总是逆时针C.先顺时针后逆时针D.先逆时针后顺时针答案 C解析磁铁下落过程中原磁场是向上的，穿过圆环的磁通量先增大后减小，由楞次定律可判断出选项 C 正确.3如图 2 所示，CDEF是一个矩形金属框，当导体棒AB向右移动时，回路中会产生感应电流，则下列说法中正确的是（）图 2A.导体棒中的电流方向由B AB.电流表 A 中的电流方向由 FTEC.电流表 A 中的电流方向由 ETFD.电流表A中的电流方向由D C答案 B解析 根据右手定则，导体棒内部电流方向为A到B,所

34、以电流表A中的电流方向由 FTE,AC 错，B 对.同理电流表A中的电流方向由 CTD, D 错.4.电阻R、电容器C与一线圈连成闭合电路，条形磁铁位于线圈的正上方，N 极朝下，如图3 所示.现使磁铁 N 极远离线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况图 3A.从b到a,下极板带正电B.从a到b,下极板带正电C.从b到a,上极板带正电D.从a到b, 上极板带正电 答案 D解析 当磁铁开始由图示位置向上运动时，向下穿过线圈的磁通量变小，由楞次定律可得,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即向下，再由安培定则可得感应电流方向沿线圈盘旋而上，由于线圈相当于电源，则流过R的电流方向是从

35、a到b,电容器上极板带正电.故选 D.5.如图 4 所示，一圆形金属线圈放置在水平桌面上，匀强磁场垂直桌面竖直向下，过线圈上A点作切线OO,OO与线圈在同一平面上.在线圈以OO为轴翻转 180。的过程中，线圈中电流方向（）图 4A.始终为 2CHAB.始终为 AHCHBHAC.先为AH CHBHA再为 AHB CHAD.先为ABHCHA再为 AHC B宀A答案 A解析 在线圈以OO为轴翻转 090的过程中，穿过线圈正面向里的磁通量逐渐减少，由楞次定律可知感应电流方向为AH4CHA;线圈以OO为轴翻转 90180的过程中，穿过线圈反面向里的磁通量逐渐增加，由楞次定律可知感应电流方向仍然为AHBH

36、CHA, A正确.6.如图 5 所示为一个圆环形导体， 有一个带负电的粒子沿直径方向在圆环表面匀速掠过的 过程，环中感应电流的情况（ ）A. 无感应电流B. 有逆时针方向的感应电流C. 有顺时针方向的感应电流D. 有先逆时针方向后顺时针方向的感应电流答案 A解析 由题意可知，带负电的粒子沿直径方向运动，周围会产生磁场，但因沿着直径运动, 则穿过圆环的合磁通量为零，因此没有感应电流，故A 正确，B、C、D 错误.7长直导线与矩形线框abed处在同一平面中静止不动，如图 6 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，it图象如图乙所示规定沿长直导线方向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 6A. 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，再变为逆时针方向答案 D解析 oT时间内，直导线中的电流增大，通过线框中的磁通量增大，线框中产生逆时针方 向的电