第九章第1单元电磁感应现象 楞次定律.

1、 磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量。如图所示，磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量。如图所示，通有恒定电流的导线通有恒定电流的导线MN与闭合线框共面，第一次将线框由与闭合线框共面，第一次将线框由位置位置1平移到位置平移到位置2，第二次将线框绕，第二次将线框绕cd边翻转到边翻转到2，设先后，设先后两次通过线框的磁通量变化分别为两次通过线框的磁通量变化分别为1和和2，则，则1和和2大小关系是什么？大小关系是什么？12记一记记一记 1电磁感应现象电磁感应现象 当穿过闭合电路的磁通量当穿过闭合电路的磁通量 时，电路中有时，电路中有 产生的现象。产生的现象。 2产生感应电流的条件产生感应电流的条件

2、表述表述1 闭合电路的一部分导体在磁场内做闭合电路的一部分导体在磁场内做 运动。运动。 表述表述2 穿过闭合电路的磁通量穿过闭合电路的磁通量 。发生变化发生变化感应电流感应电流切割磁感线切割磁感线发生变化发生变化试一试试一试1试分析图试分析图912中各种情形，金属线框或线圈里能中各种情形，金属线框或线圈里能否产生感应电流？否产生感应电流？答案：答案：B、C、D均能产生感应电流。均能产生感应电流。图图912想一想想一想 用如图所示的实验装置来验证楞次定律，当条形用如图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，通过电流计的感应磁铁自上而下穿过固定的线圈时，通过电流计的感应电

3、流方向是怎样的。电流方向是怎样的。感应电流的方向为感应电流的方向为aGb； 然后方向为然后方向为bGa。记一记记一记 1楞次定律楞次定律 (1)内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要磁场总要 引起感应电流的引起感应电流的 的变化的变化 (2)适用范围：一切电磁感应现象。适用范围：一切电磁感应现象。 2右手定则右手定则 (1)内容：内容： (2)适用情况：导体适用情况：导体 产生感应电流。产生感应电流。阻碍阻碍磁通量磁通量切割磁感线切割磁感线试一试试一试2电阻电阻R、电容、电容C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静

4、止于线圈的正上方，止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示。现使磁铁开始极朝下，如图所示。现使磁铁开始自由下落，在自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过极接近线圈上端的过程中，流过R的电流的电流方向和电容器极板的带电情况是方向和电容器极板的带电情况是()A从从a到到b，上极板带正电，上极板带正电B从从a到到b，下极板带正电，下极板带正电C从从b到到a，上极板带正电，上极板带正电 D从从b到到a，下极板带正电，下极板带正电答案：答案：D楞次定律的应用楞次定律的应用1.楞次定律中楞次定律中“阻碍阻碍”的含义的含义 2应用楞次定律判断感应电流方向的步骤（常规）应用楞次定律判断感应电流方向的步骤（常规

5、） (1)确定原磁场的方向；确定原磁场的方向； (2)明确回路中磁通量变化情况；明确回路中磁通量变化情况； (3)应用楞次定律的应用楞次定律的“增反减同增反减同”，确立感应电流磁场的方向。，确立感应电流磁场的方向。 双选双选(2011上海高考上海高考)如图所示，磁场垂直于纸如图所示，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布。一铜制圆环用丝线悬挂于分布。一铜制圆环用丝线悬挂于O点，将圆环拉至位置点，将圆环拉至位置a后无初速释放，在圆环从后无初速释放，在圆环从a摆向摆向b的过程中的过程中 () A感应电流方向先逆时针后顺时针再

6、逆时针感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针 B感应电流的方向一直是逆时针感应电流的方向一直是逆时针 C安培力方向始终与速度方向相反安培力方向始终与速度方向相反 D安培力方向始终沿水平方向安培力方向始终沿水平方向ADD对安培定则的理解和应用对安培定则的理解和应用 (1)利用右手定则判断闭合电路的一部分导体做切割磁感利用右手定则判断闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时产生的感应电流方向。线运动时产生的感应电流方向。 常见的几种切割情况：常见的几种切割情况： 平动；平动； 转动；转动； 导体不动，磁场运动，等效为磁场不动，导体反方向导体不动，磁场运动，等效为磁场不动，导体反方向切割磁感线；切割磁感

7、线； 例例2如图如图916所示，水平地所示，水平地面上方有正交的匀强电场和匀强磁场，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。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，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。不计阻沿竖直平面由静止开始下落。不计阻力，力，a、b两端落到地面的次序是两端落到地面的次序是 () Aa先于先于bBb先于先于a Ca、b同时落地同时落地 D无法判定无法判定图图916A楞次定律、右手定则、左手定则、安培定则楞次定律、右手定则、左手定则、安培定则的综合应用的综合应用1.规律比较规律比较楞次定律楞次定律闭合回路磁

8、通量的变化闭合回路磁通量的变化右手定则右手定则部分导体切割磁感线运动部分导体切割磁感线运动电磁感应电磁感应左手定则左手定则磁场对运动电荷、电流的作用力磁场对运动电荷、电流的作用力安培定则安培定则运动电荷、电流产生磁场运动电荷、电流产生磁场应用的定则或定应用的定则或定律律基本现象基本现象 双选双选如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向在图中已经标出。左线圈连着平行导轨绕向在图中已经标出。左线圈连着平行导轨M和和N，导轨电阻，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒不计，在导轨垂直方向上放着金属棒ab，金属棒处在垂直于纸，金属棒处在垂直于纸面向外的

9、匀强磁场中。下列说法中正确的是面向外的匀强磁场中。下列说法中正确的是 () A当金属棒当金属棒ab向右匀速运动时，向右匀速运动时，a点电势高于点电势高于b点，点，c点电点电势高于势高于d点点 B当金属棒当金属棒ab向右匀速运动时，向右匀速运动时，b点电势高于点电势高于a点，点，c点与点与d点等电势点等电势 C当金属棒当金属棒ab向右加速运动时，向右加速运动时，b点电势高于点电势高于a点，点，c点电势高于点电势高于d点点 D当金属棒当金属棒ab向右加速运动时，向右加速运动时，b点电势高于点电势高于a点，点，d点电势高于点电势高于c点点BD 楞次定律描述的是感应电流与磁通量变化之间的关系，楞次定律

10、描述的是感应电流与磁通量变化之间的关系，常用于判断感应电流的方向或其所受安培力的方向，一般有常用于判断感应电流的方向或其所受安培力的方向，一般有以下四种呈现方式：以下四种呈现方式： (1)阻碍原磁通量的变化，即阻碍原磁通量的变化，即“增反减同增反减同”。 (2)阻碍相对运动，即阻碍相对运动，即“来拒去留来拒去留”。 (3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势，即使线圈面积有扩大或缩小的趋势，即“增缩减扩增缩减扩”。 (4)阻碍原电流的变化阻碍原电流的变化(自感现象自感现象)，即，即“增反减同增反减同”。 典例典例（双选）（双选）如图所示，光滑固定的金属导轨如图所示，光滑固定的金属导轨M、N水平放置，两

11、根导体棒水平放置，两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时() AP、Q将相互靠拢将相互靠拢 BP、Q将相互远离将相互远离 C磁铁的加速度仍为磁铁的加速度仍为g D磁铁的加速度小于磁铁的加速度小于gAD 如图所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，当导线如图所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，当导线MN在导轨上向右加速滑动时，正对电磁铁在导轨上向右加速滑动时，正对电磁铁A的圆形金属环的圆形金属环B中中 () A有感应电流，且有感应电流，且B被被A吸引吸引 B无感应电流无感应电流 C可能有

12、，也可能没有感应电流可能有，也可能没有感应电流 D有感应电流，且有感应电流，且B被被A排斥排斥D随堂巩固落实随堂巩固落实1(双选双选)带电圆环绕圆心在圆环所在平面内旋转，在环的中带电圆环绕圆心在圆环所在平面内旋转，在环的中心处有一闭合小线圈，小线圈和圆环在同一平面内，则心处有一闭合小线圈，小线圈和圆环在同一平面内，则 () A只要圆环在转动，小线圈内就一定有感应电流只要圆环在转动，小线圈内就一定有感应电流B不管圆环怎样转动，小线圈内都没有感应电流不管圆环怎样转动，小线圈内都没有感应电流C圆环做变速转动时，小线圈内一定有感应电流圆环做变速转动时，小线圈内一定有感应电流D圆环做匀速转动时，小线圈内

13、没有感应电流圆环做匀速转动时，小线圈内没有感应电流CD2(2013苏北联考苏北联考)如图所示，一条形磁铁从左向右匀速穿过如图所示，一条形磁铁从左向右匀速穿过线圈，当磁铁经过线圈，当磁铁经过A、B两位置时，线圈中两位置时，线圈中 ()A感应电流方向相同，感应电流所受作用力的方向相同感应电流方向相同，感应电流所受作用力的方向相同B感应电流方向相反，感应电流所受作用力的方向相反感应电流方向相反，感应电流所受作用力的方向相反C感应电流方向相反，感应电流所受作用力的方向相同感应电流方向相反，感应电流所受作用力的方向相同D感应电流方向相同，感应电流所受作用力的方向相反感应电流方向相同，感应电流所受作用力的

14、方向相反C3如图所示，螺线管的导线的两端与两平行金属板相如图所示，螺线管的导线的两端与两平行金属板相接，一个带负电的小球用丝线悬挂在两金属板间，并处接，一个带负电的小球用丝线悬挂在两金属板间，并处于静止状态，若条形磁铁突然插入线圈时，小球的运动于静止状态，若条形磁铁突然插入线圈时，小球的运动情况是情况是 ()A向左摆动向左摆动B向右摆动向右摆动C保持静止保持静止 D无法判定无法判定答案：答案：A4图图9113中，能产生感应电流的是中，能产生感应电流的是 ()图图9113B5(2012上海高考上海高考)为判断线圈绕向，为判断线圈绕向，可将灵敏电流计可将灵敏电流计G与线圈与线圈L连接，连接，如图如

15、图9114所示。已知线圈由所示。已知线圈由a端开始绕至端开始绕至b端，当电流从电流计端，当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转。左端流入时，指针向左偏转。(1)将磁铁将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入极向下从线圈上方竖直插入L时，发现指针时，发现指针向左偏转。俯视线圈，其绕向为向左偏转。俯视线圈，其绕向为_(填：填：“顺时顺时针针”或或“逆时针逆时针”)。(2)当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离L时，指针向时，指针向右偏转。俯视线圈，其绕向为右偏转。俯视线圈，其绕向为_(填：填：“顺时针顺时针”或或“逆时针逆时针”)。答案：答案：(1)顺时针顺时针(2)逆时针

16、逆时针（给有能力的学生加餐）（给有能力的学生加餐）1(2013南通月考南通月考)绕有线圈的铁芯绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套着直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环，线圈与电源、电键相一个铝环，线圈与电源、电键相连，如图连，如图1所示。线圈上端与电所示。线圈上端与电源正极相连，闭合电键的瞬间，源正极相连，闭合电键的瞬间，铝环向上跳起。则下列说法中正确的是铝环向上跳起。则下列说法中正确的是 ()A若保持电键闭合，则铝环不断升高若保持电键闭合，则铝环不断升高B若保持电键闭合，则铝环停留在某一高度若保持电键闭合，则铝环停留在某一高度C若保持电键闭合，则铝环跳起到某一高度后将回若保持电键闭合，

17、则铝环跳起到某一高度后将回落落D如果电源的正、负极对调，观察到的现象不变如果电源的正、负极对调，观察到的现象不变图图1解析：若保持电键闭合，磁通量不变，感应电流消失，解析：若保持电键闭合，磁通量不变，感应电流消失，所以铝环跳起到某一高度后将回落，所以铝环跳起到某一高度后将回落，A、B错，错，C对；对；正、负极对调，同样磁通量增加，由楞次定律知，铝正、负极对调，同样磁通量增加，由楞次定律知，铝环向上跳起，现象不变，环向上跳起，现象不变，D正确。正确。答案：答案：CD2如图如图2所示，所示，A、B是两根互相平行的、固定的长直是两根互相平行的、固定的长直通电导线，二者电流大小和方向都相同。一个矩形通

18、电导线，二者电流大小和方向都相同。一个矩形闭合金属线圈与闭合金属线圈与A、B在同一平面内，并且在同一平面内，并且ab边保持边保持与通电导线平行，线圈从图中的位置与通电导线平行，线圈从图中的位置1匀速向左移匀速向左移动，经过位置动，经过位置2，最后到位置，最后到位置3，其中位置，其中位置2恰在恰在A、B的正中间，则下面的说法中正确的是的正中间，则下面的说法中正确的是 ()图图2A在位置在位置2这一时刻，穿过线圈的磁通量为最大这一时刻，穿过线圈的磁通量为最大B在位置在位置2这一时刻，穿过线圈的磁通量的变化率为零这一时刻，穿过线圈的磁通量的变化率为零C从位置从位置1到位置到位置3的整个过程中，线圈内

19、感应电流的方向的整个过程中，线圈内感应电流的方向发生了变化发生了变化D从位置从位置1到位置到位置3的整个过程中，线圈受到的磁场力的方的整个过程中，线圈受到的磁场力的方向保持不变向保持不变解析：由题意知线圈经过位置解析：由题意知线圈经过位置2时穿过线圈的磁通量为零，时穿过线圈的磁通量为零，但磁通量的变化率不为零，故但磁通量的变化率不为零，故A、B均错误；从位置均错误；从位置1到位到位置置3的整个过程中，穿过线圈的磁通量是先向外逐渐减小到的整个过程中，穿过线圈的磁通量是先向外逐渐减小到零，然后向里逐渐增大，由楞次定律知线圈中感应电流的零，然后向里逐渐增大，由楞次定律知线圈中感应电流的方向始终沿逆时

20、针方向，线圈所受的磁场力的方向始终向方向始终沿逆时针方向，线圈所受的磁场力的方向始终向右，故右，故C错误，错误，D正确。正确。答案：答案：D3.(2012上海长宁区二模上海长宁区二模)如图如图3所示，矩形闭所示，矩形闭合线圈合线圈abcd竖直放置，竖直放置，OO是它的对称轴，是它的对称轴，通电直导线通电直导线AB与与OO平行，且平行，且AB、OO所所在平面与线圈平面垂直。如要在线圈中形在平面与线圈平面垂直。如要在线圈中形成方向为成方向为abcda的感应电流，可行的做法是的感应电流，可行的做法是 ()AAB中电流中电流I逐渐增大逐渐增大BAB中电流中电流I先增大后减小先增大后减小CAB中电流中电

21、流I正对正对OO靠近线圈靠近线圈D线圈绕线圈绕OO轴逆时针转动轴逆时针转动90(俯视俯视)图图3解析：由于通电直导线解析：由于通电直导线AB与与OO平行，且平行，且AB、OO所所在平面与线圈平面垂直。在平面与线圈平面垂直。AB中电流如何变化，或中电流如何变化，或AB中中电流电流I正对正对OO靠近线圈或远离线圈，线圈中磁通量均靠近线圈或远离线圈，线圈中磁通量均为零，不能在线圈中产生感应电流，选项为零，不能在线圈中产生感应电流，选项A、B、C错错误；线圈绕误；线圈绕OO轴逆时针转动轴逆时针转动90(俯视俯视)，由楞次定律，由楞次定律可知，在线圈中形成方向为可知，在线圈中形成方向为abcda的感应电

22、流，选项的感应电流，选项D正确。正确。答案：答案：D4.(2012宝鸡质检宝鸡质检)如图如图4所示，一电子以初所示，一电子以初速度速度v沿与金属板平行方向飞入沿与金属板平行方向飞入MN极板极板间，突然发现电子向间，突然发现电子向M板偏转，若不考板偏转，若不考虑磁场对电子运动方向的影响，则产生这一现象的原虑磁场对电子运动方向的影响，则产生这一现象的原因可能是因可能是 ()A开关开关S闭合瞬间闭合瞬间B开关开关S由闭合后断开瞬间由闭合后断开瞬间C开关开关S是闭合的，变阻器滑片是闭合的，变阻器滑片P向右迅速滑动向右迅速滑动D开关开关S是闭合的，变阻器滑片是闭合的，变阻器滑片P向左迅速滑动向左迅速滑动

23、图图4解析：发现电子向解析：发现电子向M板偏转，说明右侧螺线管中产生板偏转，说明右侧螺线管中产生了流向了流向M的电流。由楞次定律及相关知识可知，产生的电流。由楞次定律及相关知识可知，产生这一现象的原因可能是：开关这一现象的原因可能是：开关S闭合瞬间，开关闭合瞬间，开关S是闭是闭合的，变阻器滑片合的，变阻器滑片P向左迅速滑动，选项向左迅速滑动，选项AD正确。正确。答案：答案：AD5.(2012绵阳模拟绵阳模拟)如图如图5所示，一半圆形铝所示，一半圆形铝框始终全部处在水平向外的非匀强磁场框始终全部处在水平向外的非匀强磁场中，场中各点的磁感应强度随高度增加均匀减小，中，场中各点的磁感应强度随高度增加

24、均匀减小，高度相同，磁感应强度相等。铝框平面与磁场垂直，高度相同，磁感应强度相等。铝框平面与磁场垂直，直径直径ab水平，不计空气阻力，铝框由静止释放下落水平，不计空气阻力，铝框由静止释放下落的过程中的过程中 ()A铝框回路总感应电动势为零铝框回路总感应电动势为零B回路中感应电流沿顺时针方向，直径回路中感应电流沿顺时针方向，直径ab两点间两点间电势差为零电势差为零C铝框下落的加速度大小一定小于重力加速度铝框下落的加速度大小一定小于重力加速度gD直径直径AB受安培力与半圆弧受安培力与半圆弧AB受安培力合力大小受安培力合力大小相等，方向相反相等，方向相反图图5解析：铝框回路总感应电动势不为零，回路中

25、感应电流解析：铝框回路总感应电动势不为零，回路中感应电流沿顺时针方向，直径沿顺时针方向，直径ab两点间电势差大于零，选项两点间电势差大于零，选项A、B错误；由于下落过程中受到安培力作用，铝框下落的错误；由于下落过程中受到安培力作用，铝框下落的加速度大小一定小于重力加速度加速度大小一定小于重力加速度g，选项，选项C正确；直径正确；直径AB受安培力大于半圆弧受安培力大于半圆弧AB受安培力的合力，二者方向受安培力的合力，二者方向相反，选项相反，选项D错误。错误。答案：答案：C6(2012昌平期末昌平期末)用如图用如图6所示实验装置研究电磁感应所示实验装置研究电磁感应现象。当有电流从电流表的正极流入时，指针向右偏现象。当有电流从电流表的正极流入时，指针向右偏转。下列说法哪些是正确的转。下列说法哪些是正确的 ()图图6A当把磁铁当把磁铁N极向下插入线圈时，电流表指针向左偏极向下插入线圈时，电流表指针向左偏转转B当把磁铁当把磁铁N极从线圈中拔出时，电流表指针向左偏极从线圈中拔出时，电流表指针向左偏转转C保持磁铁在线圈中静止，电流表指针不发生偏转保持磁铁在线圈中静止，电流表指针不发生偏转D磁铁插入线圈后，将磁铁和线圈一起以同一速度向磁铁插入线