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文档简介
第01讲楞次定律(预习)
模块导航学习目标
模块一思维导图串知识1.体验楞次定律的探究过程,掌握影响感应电流方向的因素。
模块二基础知识全梳理(吃透教材)2.理解楞次定律的内容,会用楞次定律判断感应电流的方向。
模块三教材习题学解题3.掌握右手定则,并区分楞次定律和右手定则使用时的区别。
模块四核心考点精准练(4大考点)
模块五小试牛刀过关测
◊>模块一思维导图串知识
知识点1:影响感应电流的因素
知识点2:楞次定律
楞
知识点3:右手定则
次
定
律强化点一:楞次定律判断感应电流的方向
强化点二:楞次定律重要结论的推广应用
强化点三:右手定则的应用
强化点四:二次感应
◎模块二基础知识全梳理-------------------------
知识点1:影响感应电流方向的因素
1.实验原理
(1)由电流表指针偏转方向与电流方向的关系,找出感应电流的方向.
(2)通过实验,观察、分析原磁场方向和磁通量的变化,记录感应电流的方向,然后归纳出感应电流的方
向与原磁场方向、原磁通量变化之间的关系.
2.实验器材
条形磁体,线圈,电流表,导线若干,滑动变阻器,开关,干电池,电池盒.
3.实验过程
(1)探究电流表指针的偏转方向和电流方向之间的关系.
实验电路如图甲、乙所示:
结论:电流从哪一侧接线柱流入,指针就向哪一侧偏转,即左进左偏,右进右偏.(指针偏转方向应由实
验得出,并非所有电流表都是这样的)
(2)探究条形磁体插入或拔出线圈时感应电流的方向
①按图连接电路,明确线圈的绕线方向.
②按照控制变量的方法分别进行N极(S极)向下插入线圈和N极(S极)向下时抽出线圈的实验.
甲乙丙丁
③观察并记录磁场方向、电流方向、磁通量大小变化情况,并将结果填入表格.
甲乙丙T
N极向下插入线S极向下插入线N极朝下时抽出S极朝下时抽出
条形磁体运动的情况
圈圈线圈线圈
原磁场方向(“向上”或
向下向上向下向上
“向下”)
穿过线圈的磁通量变
化情况(“增加”或“减增加增加减少减少
少”)
感应电流的方向(在线
逆时针顺时针顺时针逆时针
圈上方俯视)
感应电流的磁场方向
向上向下向下向上
(“向上”或“向下”)
原磁场与感应电流磁
相反相反相同相同
场方向的关系
④整理器材.
4.结果分析
根据上表记录,得到下述结果:
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,阻碍磁通量的增加;丙、
丁两种情况下,磁通量都减少,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,阻碍磁通量的减少.
实验结论:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.
5.注意事项
(1)确定电流方向与电流表指针偏转方向的关系时,要用试触法并注意减小电流大小,防止电流过大或通
电时间过长损坏电流表.
(2)电流表选用零刻度在中间的灵敏电流计.
(3)实验前设计好表格,并明确线圈的绕线方向.
(4)按照控制变量的思想进行实验.
(5)完成一种操作后,等电流计指针回零后再进行下一步操作.
知识点2:楞次定律
1.内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.
2.从能量角度理解楞次定律
感应电流沿着楞次定律所述的方向,是能量守恒定律的必然结果,当磁极插入线圈或从线圈内抽出时,
推力或拉力做功,使机械能转化为感应电流的电能.
2.对楞次定律的理解
(1)楞次定律中的因果关系:磁通量发生变化是原因,产生感应电流是结果.
(2)对“阻碍”的理解
问题结论
谁阻碍谁感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁场(原磁场)的磁通量的变化
为何阻碍原磁场的磁通量发生了变化
阻碍什么阻碍的是磁通量的变化,而不是阻碍磁通量本身
当原磁场的磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反;当原磁场的磁通
如何阻碍
量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同,即“增反减同”
结果如何阻碍并不是阻止,只是延缓了磁通量的变化,这种变化将继续进行,最终结果不受影响
①阻碍不是阻止,是“阻而不止”。感应电流的磁场对原人注意磁场磁通量的变化是“阻碍”作用,并不
是“阻止”原磁通量的变化。
②阻碍不是相反:当引起感应电流的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场的方向相反;当引起感应电流
的磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场的方向相同(增反减同)。
③有相对运动时,阻碍导体与磁体的相对运动,而不是阻碍导体或磁体的运动。
④电磁感应使回路面积有变化趋势时,面积收缩或扩张是为了阻碍回路磁通量的变化。
3「应用楞次定律判断感应电流方向的步骤
(1)明确所研究的闭合回路,判断原磁场方向.
(2)判断闭合回路内原磁场的磁通量变化.
(3)依据楞次定律判断感应电流的磁场方向.
(4)利用右手螺旋定则(安培定则)判断感应电流的方向.
知识点3:右手定则
【情境导入】
如图所示,导体棒成向右做切割磁感线运动.
XJXXXXXXXXXX
xFxXXXXXXXXX
占______
XXXXXXXXXXX
xjXXXXXXXXXX
xcXXXXXXXXXX
0
(1)请用楞次定律判断感应电流的方向.
(2)感应电流/的方向、原磁场8的方向、导体棒运动的速度。的方向三者之间满足什么关系?
答案(1)感应电流的方向为a-d-cfb-a;(2)满足右手定则.
1.右手定则
如图所示,伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心
进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向.
2.适用范围:闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时产生的感应电流方向的判断。
3.右手定则反映了磁场方向、导体运动方向和感应电流方向三者之间的关系:
(1)大拇指所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.
(2)四指指向电流方向,切割磁感线的导体相当于电源.
4.楞次定律与右手定则的比较
规律
楞次定律右手定则
比较内
闭合回路的一部分,即做切割磁
研究对象整个闭合回路
感线运动的导体
区别
只适用于部分导体在磁场中做切
适用范围各种电磁感应现象
割磁感线运动的情况
联系右手定则是楞次定律的特例
温馨崛
当闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时,可以用右手定则判定感应电流的方向,也可以用楞次定律
判定感应电流的方向。
5.安培定则、左手定则和右手定则的区别
项目安培定则(右手)左手定则右手定则
判断导体切割磁感线时产生的
作用判断电流的磁场方向判断通电导体受磁场力的方向
感应电流的方向
电流方向和磁场导体运动方向和磁场
已知条件电流方向
方向方向
图例
B
7
因果关系电流一磁场电流一受力运动一电流
实例电磁铁电动机发电机
模块三教材习题学解题
【答案】向左偏转
解题技巧
教材习题03
(1)开关闭合瞬间,
在如图中,线圈M和线圈N绕在同一铁芯上,线圈M的电路中串联着电池、开关
M中磁通量发生变
与滑动变阻器,线圈N的电路中串联着电流表。若电流从左侧(右侧)流入电流
化,穿过N线圈的磁
表则电流表指针向左(右)偏转,根据楞次定律判定以下几个过程中电流表指针的
通量跟着发生改变,
偏转情况。
产生感应电动势。
(1)开关S闭合后的短暂过程;
(2)开关闭合后,滑
(2)开关S闭合后,滑动变阻器滑片尸向左滑动的过程。
动变阻器滑动,通过
MN
M的电流发生改变,
M中的磁通量发生变
化,导致N中磁通量
跟着变化。
【答案】(1)向左偏转;(2)向右偏转
◎模块四核心考点精准练-------------------------
考点1:楞次定律判断感应电流的方向
(1)明确两个方向:①线圈的绕向;②电流表指针偏转方向与电流流向的关系。
(2)磁通量增加和磁通量减少引起的感应电流的方向一定相反。
【典例1】(23-24高二下•山东潍坊•期中)光滑绝缘水平面上,有两条固定的相互垂直且彼此绝缘的长直导
线,通有大小相同、方向如图所示的电流。在导线夹角的角平分线上对称放置四个相同的圆线圈。若两根
导线中的电流均匀增加且大小始终相等,则会产生逆时针方向感应电流的是()
2。八,01
XZ
、✓
A.线圈1B.线圈2C.线圈3D.线圈4
【答案】A
【详解】AC.由右手定则和磁感应强度的叠加原理可知,线圈1所在的角平分线上的合磁感应强度的方向
垂直纸面向里,线圈3所在的角平分线上的合磁感应强度的方向垂直纸面向外,电流均匀增加时,则穿过
线圈1和3的磁通量增加,由楞次定律可知,线圈1中产生逆时针方向的感应电流,线圈3中产生顺时针
方向的感应电流,A正确,C错误;
BD.由右手定则和磁感应强度的叠加原理可知,线圈2和4所在的角平分线上的合磁感应强度是零,线圈
2和4中没有感应电流产生,BD错误。
故选Ao
【变式1-1](23-24高二下•江苏扬州•期中)如图所示,螺线管。的导线绕法不明,当磁体插入螺线
管时,电路中有图示方向的感应电流产生,下列关于螺线管产生的磁场极性的判断正确的是()
A.C端一定是N极B.C端一定是S极
C.C端的极性一定与磁铁B端的极性相反D.C端的极性一定与磁铁2端的极性相同
【答案】D
【详解】AB.因磁铁A,B极性不明或螺线管的绕法不明确,C端的极性无法判断,AB错误;
CD.在磁体插入螺线管过程中,穿过螺线管C,。的磁通量增大,感应电流的磁场与原磁场的方向相反,
阻碍磁铁AB插入螺线管,C端的极性一定与磁铁B端的极性相同,C错误,D正确。
故选D。
【变式1-2]如图所示,面积为S的矩形导线圈"cd放置在水平向右的匀强磁场8中,现将abed绕ad轴顺
时针旋转。角到竖直面所在的虚线位置,下列说法正确的是()
A.线圈位于实线位置时的磁通量为BSsindB.线圈位于虚线位置时的磁通量为BScosd
C.此过程线圈中不产生感应电流D.从右侧看,此过程线圈中产生顺时针的感应电流
【答案】D
【详解】A.矩形线圈在实线位置,匀强磁场方向水平向右,平面abed与竖直方向成。角,将此时通过线
圈的磁通量为R=BScos0
故A错误;
B.线圈位于虚线位置时的磁通量为85,故B错误;
C.因为此过程有磁通量的变化,且线圈是闭合线圈,故会产生感应电流,故C错误;
D.根据楞次定律和右手螺旋定则可知,从右侧看,此过程线圈中产生顺时针的感应电流,故D正确。
故选D。
考点2:楞次定律重要结论的推广应用
^增反减同;来拒去留;增缩减扩。
【典例2]如图所示,质量为加的闭合金属环用不可伸长的绝缘细线悬挂起来,金属环有一半处于水平且与
环面垂直的匀强磁场中。从某时刻开始,磁感应强度开始减小,金属环始终保持静止,重力加速度为g,则
在磁感应强度减小的过程中,关于细线的拉力和环中感应电流的方向,下列说法中正确的是()
A.大于环的重力7咫,沿顺时针方向B.小于环的重力“际,沿顺时针方向
C.大于环的重力:咫,沿逆时针方向D.小于环的重力“2g,沿逆时针方向
【答案】A
【详解】磁感应强度减小,穿过金属环的磁通量减小,由楞次定律和安培定则可知,感应电流的方向为顺
时针方向,再由左手定则可得,金属环所受安培力厂的方向竖直向下,金属环始终保持静止,则细线的拉
力耳=mg+F>mg,故选A„
【变式2-1](23-24高二下•新疆巴音郭楞•期末)如图所示,铝环A用轻线静止悬挂于长直螺线管左侧,
且与长直螺线管共轴。下列说法正确的是()
A.闭合开关S瞬间,铝环A将向左摆动
B.闭合开关S稳定后,断开开关S瞬间,铝环A的面积有收缩趋势
C.保持开关S闭合,将滑动变阻器的滑片迅速向右滑,从左往右看铝环A中将产生逆时针方向的感应
电流
D.保持开关S闭合,将滑动变阻器的滑片迅速向左滑,铝环A将向右摆动
【答案】A
【详解】A.闭合开关S瞬间,穿过铝环A的磁通量突然增加,铝环A中产生感应电流阻碍原磁场在铝环
A中的磁通量增加,故铝环A将向左摆动,A正确;
B.闭合开关S稳定后,断开开关S瞬间,穿过铝环A的磁通量减小,根据楞次定律中阻碍观点,铝环A
的面积有扩张趋势,B错误;
C.保持开关S闭合,将滑动变阻器的滑片迅速向右滑,总电阻变大,螺线管中的电流减小,铝环A中将
产生与螺线管上同方向的感应电流,则从左往右看铝环A中将产生顺时针方向的感应电流,C错误;
D.保持开关S闭合,将滑动变阻器的滑片迅速向左滑,电路中电流变大,穿过铝环A的磁通量突然增加,
根据楞次定律中阻碍观点,铝环A将向左摆动,D错误。
故选A。
【变式2-2】如图所示,圆环形导体线圈。平放在水平桌面上,在。的正上方固定一竖直螺线管6,二者轴
线重合,螺线管6与电源、滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动,下列
表述正确的是()
A.线圈a中将产生沿顺时针方向(俯视)的感应电流B.穿过线圈a的磁通量减小
C.线圈a有扩张的趋势D.线圈。对水平桌面的压力网将增大
【答案】D
【详解】AB.当滑动触头P向下移动时电阻减小,由闭合电路欧姆定律可知通过线圈b的电流增大,穿过
线圈。的磁通量增加,方向向下;根据楞次定律即可判断出线圈。中感应电流方向俯视应为逆时针,故AB
错误;
C.根据楞次定律,感应电流的产生总是阻碍引起感应电流的原因,因为滑动触头向下滑动导致穿过线圈。
的磁通量增加,故只有线圈面积减少时才能阻碍磁通量的增加,故线圈。应有收缩的趋势,故c错误;
D.开始时线圈。对桌面的压力等于线圈a的重力,当滑动触头向下滑动时,可以用“等效法”,即将线圈。
和6看做两个条形磁铁,判断知此时两磁铁的N极相对,互相排斥,故线圈a对水平桌面的压力将增大,
故D正确。
故选D。
考点3:右手定则的应用
右手定则适用于闭合电路中部分导体切割磁感应线产生感应电流方向的判断,右手定则与楞次定律的
本质是一样的。
【典例3】(2024•江苏南京•一模)两个完全相同的磁电式仪表A、B,零刻度均在表盘正中间。按图示方式
用导线连接起来。在把电流表A的指针向左拨动的过程中,电流表B的指针将()
AB
A.向左偏转B.向右偏转
C.静止不动D.发生偏转,但无法判断偏转方向
【答案】A
【详解】因两表的结构完全相同,对电流表A来说是由于拨动指针带动线圈切割磁感线产生感应电流,电
流方向用右手定则判断;
对电流表B来说是线圈受安培力作用带动指针偏转,偏转方向应由左手定则判断。
又由图可知两表电流方向相反,所以A向左拨动,B也向左偏转。
故选Ao
【变式3-1](22-23高二下•四川乐山•期末)如图所示,一边长为d的正方形闭合线圈由A位置匀速通过一
个匀强磁场运动到8位置。已知磁场宽度L大于线圈边长d,则()
L
A.整个运动过程中,线圈中一直有感应电流
B,进入磁场和离开磁场的过程中,感应电流方向相同
C.进入磁场时感应电流方向顺时针,离开磁场时感应电流方向逆时针
D.进入磁场时感应电流方向逆时针,离开磁场时感应电流方向顺时针
【答案】D
【详解】由右手定则可知,线圈进入磁场的过程中,感应电流方向沿逆时针方向,当线圈完全在磁场中,
穿过线圈的磁通量不变,没有感应电流的产生,线圈离开磁场时,根据右手定则,感应电流方向沿顺时针
方向。
故选D。
【变式3-2](22-23高二下•内蒙古呼和浩特•期末)如图所示,足够长的两光滑导轨水平放置,整个装置处
于竖直向下的均匀磁场中,金属棒在水平外力的作用下,以速度v沿导轨向右做匀速运动,则金属棒
受到磁场施加的安培力的方向是()
B.水平向右C.竖直向上D.水平向左
【详解】金属棒"以速度v沿导轨向右做匀速运动,磁场方向为竖直向下,根据右手定则可知金属棒"
有。fa的感应电流,根据左手定则可知金属棒仍受到磁场施加的安培力的方向水平向左。
故选D。
考点4:二次感应问题
闭合电路的部分导体做切割磁感应运动时,感应电流的大小与速度的大小有关,速度越大,感应电流
就越大。
【典例4】如图所示,水平放置的两条电阻不计的光滑轨道上有可自由移动的金属棒尸。、MN,当在外
力作用下向左匀加速运动运动时,尸。的电流方向及运动情况是()
Q—P,向右运动C.P—Q,向左运动D.Q—P,向左运动
【答案】A
【详解】当MN在外力作用下向左匀加速运动运动时,根据右手定则和安培定则可知,线圈。中电流产生
的磁场向上穿过线圈右,且穿过线圈4的磁通量增加;根据楞次定律可知,线圈4感应电流产生的磁场方
向向下,根据右手螺旋定则可知通过金属棒P。的电流方向由尸一。,根据左手定则可知,金属棒尸。受到
的安培力向右,则金属棒P。向右运动。
故选Ao
【变式4-1](23-24高二下•江苏南京•期中)如图所示,在闭合电键KB,要使Q线圈产生图示方向的电
流,可采用的方法有()
A.把滑动变阻器R的滑片右移B.把线圈P中的铁芯抽出
C.把线圈Q靠近线圈PD.把电键K断开
【答案】C
【详解】A.根据题意。要使Q线圈产生图示方向的电流,由右手螺旋定则可知通过Q线圈的磁场方向从
右向左,如图所示
闭合电键KB,把R的滑片右移,电路电阻增大,通过线圈P的电流减小,由右手螺旋定则可知Q中的磁
场方向从左向右,且在减小,根据楞次定律,通过右边Q线圈磁场方向从左向右,Q线圈电流方向向下,
与图示电流方向相反,故A错误;
B.闭合电键KB,将P中的铁芯从左边抽出,Q线圈中的磁场方向从左向右,且磁感应强度在减小,根据
楞次定律,通过右边Q线圈磁场方向从左向右,Q线圈电流方向向下,与图示电流方向相反,故B错误;
C.闭合电键,将Q靠近P,Q中的磁场方向从左向右,且在增强,根据楞次定律,左边导线的电流向下,
故C正确;
D.闭合电键KB,Q中的磁场方向从左向右,把电键K断开的瞬间,Q中的磁场突然消失,根据楞次定
律,左边导线电流方向向上,故D错误。
故选C。
【变式4-2](多选)(24-25高二上•广西柳州•阶段练习)如图所示,a、b、c为三个被悬挂起的小金属圆
环线圈,其中。位于螺线管左侧附近,6位于螺线管右侧附近,c位于螺线管中央的正上方,螺线管与电阻、
电源以及开关串联组成一电路,当开关S闭合瞬间,忽略三环中感应电流之间的相互作用力,则a、b、c
小金属圆环线圈(不考虑形变)的运动情况是()
A.如果电源左边是正极,。向左摆动,6向左摆动,c向左摆动
B.如果电源左边是负极,。向右摆动,6向右摆动,c向右摆动
C.如果电源左边是正极,从左边看,。、6的电流方向均是逆时针,c的电流方向是顺时针
D.无论电源正极在左边还是右边,。向左摆动,6向右摆动,。不动
【答案】CD
【详解】ABD.当开关S闭合瞬间,穿过线圈的磁通量增大,根据“来拒去留”可知,无论电源正极在左边
还是右边,。向左摆动,方向右摆动,c不动,故AB错误,D正确;
C.如果电源左边是正极,a处磁场方向向右,6处磁场方向向右,c处磁场方向向左,根据楞次定律,从左
边看,a、6的电流方向均是逆时针,c的电流方向是顺时针,故C正确。
故选CD„
模块五小试牛刀过关测-----------------------------
一、单选题
1.(23-24高二下•全国•单元测试)如图所示的纸面内有一根竖直向下的长直导线,导线中通有向下的恒定
电流,从靠近导线的位置以水平向右的速度抛出一金属圆环,圆环运动过程中始终处于纸面内。不计空气
阻力,以下说法正确的是()
A.圆环中会产生顺时针方向的电流B.圆环中感应电流不断减小
C.圆环的水平速度一直在增大D.圆环在竖直方向上的加速度始终大于重力加速度
【答案】B
【详解】A.根据右手螺旋定则可知导线右边的磁场方向垂直纸面向外,圆环以水平向右的速度抛出,离通
电直导线越远,磁场强度越小,故线圈中的磁通量减少,根据楞次定律,可判断出圆环中会产生逆时针方
向的电流,故A错误;
C.圆环在水平向右运动的过程中,根据楞次定律“来拒去留”,可知圆环水平速度一直在减小,故C错误;
B.竖直方向的分运动不改变线圈的磁通量,离通电直导线越远,磁感应强度越小,由通电直导线周围磁场
的磁感应强度变化规律知磁感应强度随距离的增大变化越来越慢,且圆环水平方向的速度也越来越小,故
圆环的磁通量的变化率越来越小,圆环中感应电流不断减小,故B正确;
D.圆环抛出后,圆环在竖直方向上所受的安培力合力为零,故圆环在竖直方向上的加速度始终等于重力加
速度,故D错误。
故选Bo
2.(23-24高二下•全国•单元测试)如图所示,匀强磁场中固定一水平金属棒FiFz,金属棒两端点B、B
刚好是绝缘椭圆轨道的两焦点,磁场方向垂直于椭圆面向外,一根金属丝绕过绝缘笔P与尸人仍相接,金
属丝处于拉直状态,且绝缘笔刚好能沿椭圆轨道运动。在绝缘笔沿椭圆轨道从A到8带动金属丝运动过程
中,关于金属棒和金属丝的说法正确的是()
A.感应电流方向始终是尸2-B—P1尸2B.感应电流方向始终是
C.金属丝始终有扩张趋势D.金属棒所受安培力方向先向上,后向下
【答案】D
【详解】AB.绝缘笔沿椭圆轨道从A到8带动金属丝运动过程中,△耳尸鸟的面积先增大后减小,磁通量先
增加后减少,由楞次定律可知感应电流方向先沿顺时针后沿逆时针。故AB错误;
C.根据“增缩减扩”,可知金属丝先有收缩趋势后有扩张趋势。故C错误;
D.金属棒FR中的感应电流先向左后向右,根据左手定则可知,金属棒所受安培力方向先向上后向下。故
D正确。
故选D。
3.(23-24高二下•江西九江•期末)如图所示,弹簧上端固定,下端悬挂一个磁铁,在磁铁正下方有一个放
置在水平桌面上的闭合铜质线圈。将磁铁竖直向下拉至某一位置后放开,磁铁开始上下振动,线圈始终保
持静止下列说法正确的是()
A.磁铁振动过程中,线圈中产生方向不变的感应电流
B.磁铁振动过程中,线圈对桌面的压力始终大于线圈的重力
C.磁铁远离线圈时,线圈有缩小的趋势
D.磁铁振动过程中,属于阻尼振动,弹簧和磁铁组成的系统机械能不守恒
【答案】D
【详解】A.穿过线圈的原磁场的方向不变,磁铁向下运动过程,穿过线圈的磁通量增大,磁
铁向上运动过程,穿过线圈磁通量减小,根据楞次定律可知,磁铁向上运动与向下运动过程产
生的感应电流方向相反,故A错误;
B.磁铁向下运动过程,穿过线圈的磁通量增大,线圈中产生感应电流,磁铁对感应电流的安
培力作用效果将阻碍磁通量的增大,即安培力作用下,线圈有向下运动的趋势,即线圈对桌面
的压力大于线圈的重力,磁铁向上运动过程,穿过线圈磁通量减小,线圈中产生感应电流,磁
铁对感应电流的安培力作用效果将阻碍磁通量的减小,即安培力作用下,线圈有向上运动的趋
势,即线圈对桌面的压力小于线圈的重力,故B错误;
C.磁铁远离线圈时,穿过线圈磁通量减小,根据楞次定律可知,磁铁的磁场对线圈的安培力
作用使线圈有扩张的趋势,从而阻碍磁通量的减小,故C错误;
D.结合上述可知,磁铁的磁场对线圈有安培力作用,线圈之中感应电流激发的磁场对磁铁有
磁场力作用,该磁场力总要阻碍磁铁的相对运动,可知,磁铁振动过程中,属于阻尼振动,弹
簧和磁铁组成的系统机械能不守恒,故D正确。
故选D。
4.(23-24高二下•云南昆明•期中)如图所示,通电导线旁边同一平面有矩形线圈Hcd,则()
.ad
Ibc
A.当线圈以改边为轴转动时,无感应电流产生
B.若线圈在平面内上、下平动,无感应电流产生
C.若线圈向右平动,其中感应电流方向是a—b—c—d
D.当线圈向左平动,其中感应电流方向是a—iZ—CT》
【答案】B
【详解】A.当线圈以改边为轴转动时,穿过线圈平面得出磁通量发生变化,会产生感应电流,A错误;
B.若线圈在平面内上、下平动,穿过线圈平面得出磁通量不发生改变,不能产生感应电流,B正确;
C.根据安培定则可知,导线右边的磁场方向垂直纸面向里,当线圈向右平移时,离导线越远的区域磁场越
弱,根据楞次定律可知,感应电流产生的磁场也是垂直纸面向里,故感应电流的方向为a-d-c-b,C错
误;
D.根据安培定则可知,导线右边的磁场方向垂直纸面向里,当线圈向左平动,离导线越近的区域磁场越强,
根据楞次定律可知,感应电流产生的磁场也是垂直纸面向外,故感应电流的方向为a-b-CTd,D错误。
故选Bo
5.关于楞次定律,下列说法正确的是()
A.感应电流的磁场总是与原磁场反向,阻碍原磁场的变化
B.感应电流的磁场总是促进磁通量的变化
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.感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
【答案】D
【详解】A.原磁场穿过闭合回路的磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场同向,故A错误;
BD.感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,故B错误,D正确;
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反向,故C错误。
故选D。
6.(23-24高二下•四川南充•阶段练习)如图所示,光滑固定金属导轨M、N水平放置,两根导体棒P、Q
平行放于导轨上,形成一个闭合回路,当条形磁铁从高处下落接近回路的过程中,下列说法正确的是()
A.P、Q将相互远离B.P、Q对导轨M、N的压力小于自身重力
C.磁铁下落的加速度可能大于重力加速度gD.磁铁动能的增加量小于重力势能的减少量
【答案】D
【详解】A.当条形磁铁从高处下落接近回路的过程中,穿过回路的磁通量增大,则由“增缩减扩”可得,P、
Q将相互靠近,故A错误;
BC.由于穿过回路的磁通量增大,则由“来拒去留”可得,竖直方向磁铁受到向上的力,由于力的作用是相
互的,则P、Q棒受到向下的力,则磁铁下落的加速度肯定小于重力加速度,P、Q对导轨M、N的压力大
于自身重力,故BC错误;
D.由能量守恒可得,磁铁减小的重力势能等于磁铁增加的动能、导体棒增加的动能以及产生的焦耳热之和,
则磁铁动能的增加量小于重力势能的减少量,故D正确。
故选D。
7.(23-24高二上•辽宁葫芦岛•期末)如图所示,将甲、乙、丙三个线圈在薄强磁铁的正上方相同高度H处
由静止释放,各线圈下落过程中不翻转,甲是闭合的铝线圈,乙是有缺口的铝线圈,丙是闭合的塑料线圈,
忽略空气阻力。关于落地时间正确的是()
A.,甲=乞=,丙B.t甲=t乙<t丙C.殳=,丙〈,甲D.『甲=/<'乙
【答案】C
【详解】乙是有缺口的铝线圈,没有构成闭合回路,线圈之中没有感应电流,丙是闭合的塑料线圈,属于
绝缘材料,线圈之中也没有产生感应电流,可知乙、丙两线圈下落过程只受到重力作用,线圈做自由落体
运动,根据8=可知殳=M
甲是闭合的铝线圈,属于导体,构成闭合回路,根据楞次定律可知,线圈之中产生了感应电流,且薄强磁
铁产生的磁场对线圈的安培力阻碍线圈向下运动,即线圈向下运动的加速度小于重力加速度,可知线圈下
落的时间大于乙、丙线圈下落的时间,即有勿=%<Q,故选C。
8.(23-24高二下•全国•)如图所示,一个轻质铝环套在一根水平光滑绝缘杆上,当一条形磁铁向右运动靠
近铝环时,铝环的运动情况是()
A.向右运动B.向左运动C.静止不动D.不能判定
【答案】A
【详解】解法一阻碍相对运动法
产生磁场的物体与闭合线圈之间的相互作用力可概括为四个字一“来拒去留”。磁铁向右运动时,铝环产生
的感应电流总是阻碍磁铁与导体间的相对运动,则磁铁和铝环间有排斥作用,故A正确。
故选A„
如图所示,当磁铁向环运动时,穿过铝环的磁通量增加,由楞次定律判断出铝环的感应电流的磁场方向与
原磁场的方向相反,即向右,根据安培定则可判断出感应电流方向,从左侧看为顺时针方向,把铝环的电
流等效为多段直线电流元,取上、下两小段电流元进行研究,由左手定则判断出两段电流元的受力,由此
可判断整个铝环所受合力向右,故A正确。
故选A„
如图所示,磁铁向右运动,使铝环产生的感应电流可等效为条形磁铁,而两磁铁有排斥作用,故A正确。
故选Ao
9.(22-23高二下•新疆喀什•阶段练习)如图,光滑固定导轨M、N水平放置,两根导体棒P、Q平行放在
导轨上,形成闭合回路,当一条形磁铁从上方向下迅速接近回路时,可动的两导体棒P、(2将()
A.保持不动B.相互远离C.相互靠近D.无法判断
【答案】C
【详解】当一条形磁铁从上方向下迅速接近回路时,可知回路中的磁通量向下增加,回路产生逆时针方向
的感应电流,根据楞次定律“增缩减扩”原理可知,回路面积将减小,即两导体棒P、Q将相互靠近。
故选C。
二、多选题
10.(23-24高二上•福建龙岩•期末)如图所示,螺线管连接电阻R放置在水平地面上,上方有一竖直放置
的条形磁铁,磁铁的N极朝下,当磁铁向下运动过程中(未插入线圈内部),下列说法正确的是()
□s
A.穿过螺线管的磁通量减少B.通过R的感应电流方向为从b-R-a
C.磁铁与螺线管相互吸引D.螺线管对地面的压力变大
【答案】BD
【详解】A.当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部)。穿过螺线管的磁通量增大,故A错误;
B.由图可知,当磁铁竖直向下运动时,穿过线圈的磁场方向向下增大,由楞次定律可知感应电流的磁场应
向上,由右手螺旋定则可知电流方向为从人-尺-。,故B正确;
CD.根据“来拒去留”可知,磁铁靠近线圈,则磁铁与线圈相互排斥,故线圈对地面的压力变大,故C错误,
D正确。
故选BD。
11.(23-24高二上•天津南开•期末)如图所示,空间固定一条形磁体(其轴线水平),以下说法正确的是
b
A.圆环。沿磁体轴线向右运动,靠近磁体N极时感应电流为顺时针(从左往右看)
B.圆环b竖直下落时磁通量不变
C.圆环c经过磁体右边的位置2时磁通量为0,感应电流为0
D.圆环。经过位置2前后一小段时间内感应电流方向不变
【答案】AD
【详解】A.圆环。沿磁体轴线向右运动,穿过线圈的磁通量增多,根据楞次定律可知电流为顺时针方向(从
左往右看),故A正确;
B.圆环b竖直下落时,在1位置磁通量向下,在2位置磁通量为0,在3位置磁通量向上,磁通量发生变
化,故B错误;
C.圆环c经过磁体右边的位置2时磁通量为0,但磁通量仍发生变化,因此仍有感应电流,故C错误;
D.圆环c经过位置2前后一小段时间内,磁通量先是向下的减少,然后是向上的增多,根据楞次定律,感
应电流均为顺时针方向(从上向下看),故D正确。
故选
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