内容正文:
第二章 电磁感应及其应用
素养培优课(三) 楞次定律的应用
1
培优
目标 1.理解电磁感应中的“增反减同”,能利用“增离减靠”法判断导体受力或运动方向。
2.理解电磁感应中的“来拒去留”,能利用“来拒去留”法判断导体所受安培力的方向。
3.理解电磁感应中的“增缩减扩”,能利用“增缩减扩”法判断闭合线圈面积的变化趋势。
4.理解安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律的区别,知道它们的适用范围。
素养培优课(三) 楞次定律的应用
关键能力·情境探究达成
素养培优练
2
关键能力·情境探究达成
01
考点1 “增离减靠”法的应用
考点2 “来拒去留”法的应用
考点3 “增缩减扩”法的应用
考点4 “三定则一定律”的综合应用
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考点1 “增离减靠”法的应用
1.若原磁通量增加,则通过远离磁场源起到阻碍的作用(“增离”)。
2.若原磁通量减小,则通过靠近磁场源起到阻碍的作用(“减靠”)。
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【典例1】 如图所示,一水平放置的矩形闭合线框abcd,在细长磁铁的N极附近竖直下落。保持bc边在纸外,ad边在纸内。如图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ,位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ,在这个过程中,线圈中感应电流( )
A.沿abcd流动
B.沿dcba流动
C.由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流动,由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流动
D.由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流动,由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流动
√
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A [线圈从位置Ⅰ到位置Ⅱ的过程中,穿过线圈的向上的磁通量减小,根据楞次定律可知,产生感应电流的磁场方向向上,由右手定则知电流沿abcd方向;线圈从位置Ⅱ到位置Ⅲ的过程中,线圈内穿过的向下的磁通量增加,则感应电流的磁场方向向上,由右手定则知感应电流方向沿abcd方向,故A正确。]
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[跟进训练]
1.如图所示,ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导体线圈,在滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动过程中,线圈ab将( )
A.静止不动
B.逆时针转动
C.顺时针转动
D.发生转动,但因电源的极性不明,无法确定转
动的方向
√
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C [当P向右滑动时,电路中电阻减小,电流增大,穿过线圈ab的磁通量增大,根据楞次定律判断,线圈ab将顺时针转动,C正确。]
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考点2 “来拒去留”法的应用
由于磁场与导体的相对运动产生电磁感应现象时,产生感应电流的导体受到磁场的安培力,这种安培力会“阻碍”相对运动,用一句口诀就是“来拒去留”。
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【典例2】 如图所示,一个闭合矩形金属线框abcd,与一根绝缘轻杆相连,轻杆上端O点是一个固定转动轴,转动轴与线框平面垂直,线框静止时恰位于蹄形磁铁的正中间,线框平面与磁感线垂直、现将线框从左侧某一高度处由静止释放,在线框左右摆动过程中,线框受到磁场力的方向是( )
A.向左摆动的过程中,受力方向向左;向右摆动的过程中,受力方向向右
B.向左摆动的过程中,受力方向向右;向右摆动的过程中,受力方向向左
C.向左摆动的过程中,受力方向先向左后向右;
向右摆动的过程中,受力方向先向右后向左
D.向左、向右摆动过程中始终不受力
√
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B [从阻碍相对运动的角度来看,由于磁通量的变化是线框相对磁场运动引起的,因此感应电流的磁场总是阻碍线框相对磁场的运动。要阻碍相对运动,磁场对线框中感应电流的作用力一定和相对运动的方向相反,即线框向左摆动时受力方向向右,线框向右摆动时受力方向向左,故B正确,A、C、D错误。]
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[跟进训练]
2.如图所示,螺线管cd的导线绕法不明,当磁铁ab插入螺线管时,闭合电路中有图示方向的感应电流产生,下列关于螺线管磁场极性的判断,正确的是( )
A.c端一定是N极
B.d端一定是N极
C.c端的极性一定与磁铁b端的极性相同
D.因螺线管的绕法不明,故无法判断极性
√
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C [根据楞次定律的另一种表述:“感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因”,本题中螺线管中产生感应电流的原因是磁铁ab的下降,为了阻碍该