内容正文:
第二章 电磁感应
第一节 楞次定律
一.楞次定律
1.内容: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.理解:
(1)谁在阻碍:感应电流产生的磁场起阻碍作用;
(2)阻碍什么:引起感应电流的磁通量的变化;
(3)如何阻碍:增反减同
(4)阻碍结果:阻碍不是阻止,只是延缓变化;
(5)为何阻碍:能量守恒,克服阻碍作用的过程中,其它形式的能转换为电能。
例1.某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律,当条形磁铁沿固定线圈的中轴线自上至下经过固定线圈时,通过电流计的感应电流方向是( )
A.a→G→b B.b→G→a C.先a→G→b,后b→G→a D.先b→G→a,后a→G→b
二.楞次定律的广义描述
1.阻碍导体与磁场间的相对运动:来拒去留
2.使闭合回路面积有扩大或缩小的趋势:增缩减扩(单向磁场)、增扩减缩(双向磁场)
3.阻碍原电流的变化:增反减同
例2.如图所示,一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上,细线从一水平金属圆环中穿过,现将环从位置Ⅰ释放,环经过磁铁到达位置Ⅱ。设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为T1和T2,重力加速度大小为g,则( )
A., B., C., D.,
例2题图 例3题图
例3.如图所示,MN、PQ为同一水平面内的两平行导轨,导轨间有垂直于导轨平面的磁场,导体ab、cd与导轨有良好的接触并能滑动,当ab沿导轨向右滑动时,则( )
A.cd向右滑动 B.cd不动 C.cd向左滑动 D.无法确定
例4.(多选)如图所示,一空心螺线管穿过一闭合铜环,电路接通瞬间,下列说法正确的是( )
A.从左往右看,铜环中有顺时针方向感应电流 C.铜环有收缩趋势
B.从左往右看,铜环中有逆时针方向感应电流 D.铜环有扩张趋势
三.右手定则
1.手势:如图
2.用途:判断部分导体切割磁感线时产生的感应电流的方向;
3.切割磁感线部分的导体相当于电源;
4.左、右手定则对比
(1)左手定则:判断受力方向→电动机→因电而动
(2)右手定则:判断感应电流→发电机→因动而电
例5.两个线圈套在同一个铁芯上,线圈的绕向如图所示。左线圈连着平行导轨M和N,导轨电阻不计,在导轨垂直方向上放着金属棒ab,金属棒处于垂直纸面向外的匀强磁场中,下列说法中正确的是( )
A.当金属棒向右匀速运动时,a点电势高于b点,c点电势高于d点
B.当金属棒向右匀速运动时,b点电势高于a点,d点电势高于c点
C.当金属棒向右加速运动时,b点电势高于a点,c点电势高于d点
D.当金属棒向右加速运动时,b点电势高于a点,d点电势高于c点
四.三个定则、一个定律的综合应用
安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律是学习电磁感应的基础和工具,解题时关键是:找到闭合电路或切割磁感线的导体并抓住因果关系;
(1)因电而生磁:安培定则; (2)因动而生电:右手定则;
(3)因电而受力:左手定则; (4)磁通量变化:楞次定律;
例6.如图所示,导轨间的磁场方向垂直于纸面向里,当导体棒MN在导轨上向右加速滑动时,正对电磁铁A的圆形金属环B中( )
A.有感应电流,且B被A吸引 B.无感应电流
C.可能有,也可能没有感应电流 D.有感应电流,且B被A排斥
例6题图 例7题图
例7.(多选)如图所示,质量为m的金属环用线悬挂起来。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,磁感应强度均匀减小,则在磁感应强度均匀减小的过程中,关于绳子的拉力,下列说法中正确的是( )
A.大于环的重力mg,并逐渐减小 B.小于环的重力mg,并保持恒定
C.大于环的重力mg,并保持恒定 D.环中有顺时针方向的感应电流
例8.(多选)两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中,在导轨上接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动。当AB在外力F作用下向右运动时,下列说法中正确的是( )
A.导体棒CD内有电流通过,方向是D→C B.导体棒CD内有电流通过,方向是C→D
C.磁场对导体棒CD的作用力向左 D.磁场对导体棒AB的作用力向左
例9.如图所示,水平放置的两条光滑