2.1楞次定律(知识解读)-2024-2025学年高中物理同步知识点解读与专题训练(人教版2019选择性必修第二册)
2025-01-20
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2份
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37页
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版选择性必修 第二册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 1. 楞次定律 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 电磁感应 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.82 MB |
| 发布时间 | 2025-01-20 |
| 更新时间 | 2025-01-20 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-01-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50108061.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2.1楞次定律(知识解读)(解析版)
•知识点1 影响感应电流方向的因素
•知识点2 楞次定律
•知识点3 右手定则
•作业 巩固训练
知识点1
影响感应电流方向的因素
1、探究感应电流的方向实验原理
(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,螺线管,灵敏电流计,导线若干,干电池,滑动变阻器,开关,电池盒。
3、进行实验
(1)探究电流表指针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,明确螺线管的绕线方向。
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。
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
丁
条形磁体运动的情况
N极向下插入线圈
S极向下插入线圈
N极朝下时拔出线圈
S极朝下时拔出线圈
原磁场方向(“向上”或“向下”)
穿过线圈的磁通量变化情况(“增加”或“减少”)
感应电流的方向(在螺线管上方俯视)
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”)
原磁场与感应电流磁场方向的关系
④整理器材
4、实验结果分析
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强度,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)进行一种操作后,等电流计指针回零后再进行下一步操作。
【典例1-1】如图所示,是某同学“探究感应电流的方向”的实验原理图。其实验分析步骤如下:
(1)线圈中磁通量增大时:
感应电流方向(俯视)
感应电流磁场方向
磁铁磁场方向
N极向下插入
逆时针
向上
向下
S极向下插入
顺时针
向下
向上
可得出的结论:感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向 ;(选填“相同”或“相反”)
(2)线圈中磁通量减小时:
感应电流方向(俯视)
感应电流磁场方向
磁铁磁场方向
N极向上拔出
顺时针
向下
向下
S极向上拔出
逆时针
向上
向上
可得出的结论:感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向 :(选填“相同”或“相反)
(3)该同学分析:线圈中感应电流方向是水平面上的,而线圈中的磁场方向是竖方向上的,可见两者的关系比较复杂,难以直接描述。当两者关系难以直接描述时,是不是可以找一个“中介”来描述它们之间的关系。根据以上(1)和(2)的结论,进一步概括得出:线圈中感应电流的磁场和磁通量变化的关系为 。
【答案】(1)相反
(2)相同
(3)感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
【详解】(1)由表格可知,线圈中磁通量增大时,感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相反。
(2)由表格可知,线圈中磁通量减小时,感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相同。
(3)线圈中感应电流的磁场和磁通量变化的关系为:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
【变式1-1】某同学欲探究“影响感应电流方向的因素”,试验器材如图所示,已知当电流从灵敏电流计G左端流入时,指针向左偏转。现将灵敏电流计G、螺线管、开关、导线按如图所示的方式连接后闭合开关,请回答下列问题:
(1)以下两种操作,能使电流计指针发生偏转,即有感应电流产生的是_______。
A.将条形磁铁静置于螺线管中
B.将条形磁铁插入螺线管的过程中
(2)若将磁铁N极朝下从上往下竖直插入螺线管时,灵敏电流计G的指针将偏转 (选填“向左”、“向右”或“不”);若条形磁铁极朝下从螺线管中竖直向上抽出时,螺线管接线柱的电势关系为 (选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)B
(2) 向右 >
【详解】(1)A.螺线管不动,磁铁静止放在螺线管中,螺线管中磁通量没有发生变化,不会产生感应电流,电流计指针不会发生偏转,故A错误;
B.螺线管不动,磁铁插入或拔出螺线管,螺线管中磁通量发生变化,会产生感应电流,电流计指针会发生偏转,故B正确。
故选B。
(2)[1]将磁铁N极朝下从上往下竖直插入螺线管时,螺线管中的磁场向下,磁通量增加,据楞次定律可知,灵敏电流计G的指针将向右偏转;
[2]条形磁铁极朝下从螺线管中竖直向上抽出时,螺线管中磁场向上,磁通量减小,据楞次定律可知,产生的感应电流为俯视逆时针方向,a点等效为电源正极,a点电势高于b点电势。
【变式1-2】某同学对课本演示实验装置改进后制作的“楞次定律演示仪”如图所示,演示仪由反向并联的红、黄两只发光二极管(简称LED)、一定匝数的螺线管以及强力条形磁铁组成。
(1)利用该装置可以探究感应电流的方向与磁通量变化的关系,螺线管导线绕向如图所示。正确连接好实验电路后。若观察到红色LED灯亮,该同学可能进行的操作是 (填下方选项前的字母序号):
A.条形磁铁N极朝下,插入螺线管 B.条形磁铁N极朝下,拔出螺线管
C.条形磁铁S极朝下,插入螺线管 D.条形磁铁S极朝下,拔出螺线管
由此可分析得出:当穿过螺线管的磁通量增加时,感应电流产生的磁场与条形磁铁的磁场方向 (填“相同”或“相反”)。
(2)楞次定律可以用来判断感应电流的方向,它是______在电磁感应现象中的具体体现。
A.电阻定律 B.库仑定律 C.欧姆定律 D.能量守恒定律
【答案】(1) BC 相反
(2)D
【详解】(1)[1]根据楞次定律可判断当条形磁铁N极朝下拔出螺线管或者条形磁铁S极朝下插入螺线管时电流由上至下经过红色LED灯,A错误,B正确,C正确, D错误。
故选BC。
[2]由此可分析得出:当穿过螺线管的磁通量增加时,感应电流产生的磁场与条形磁铁的磁场方向相反。
(2)楞次定律指感应电流的磁场阻碍引起感应电流的原磁场的磁通量的变化,这种阻碍作用做功将其他形式的能转变为感应电流的电能,所以楞次定律的阻碍过程实质上就是能量转化的过程,D正确。
故选D。
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。
3、对楞次定律的理解
(1)楞次定律中的因果关系: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
如何阻碍
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
(3)“阻碍”的表现形式
从磁通量变化的角度看:感应电流的效果是阻碍磁通量的变化。
从相对运动的角度看:感应电流的效果是阻碍相对运动。
4、楞次定律的应用
(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。
5、楞次定律的推论
(1)“增反减同”法:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量(原磁场磁通量)的变化。
①当原磁场磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反。
②当原磁场磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。
口诀记为“增反减同”。
(2)“来拒去留”法:由于磁场与导体的相对运动产生电磁感应现象时,产生的感应电流与磁场间有力的作用,这种力的作用会“阻碍”相对运动。口诀记为“来拒去留”。
(3)“增缩减扩”法:就闭合回路的面积而言,收缩或扩张是为了阻碍穿过回路的原磁通量的变化。若穿过闭合回路的磁通量增加,面积有收缩趋势;若穿过闭合回路的磁通量减少,面积有扩张趋势。口诀记为“增缩减扩”。
4、“增离减靠”法:若磁场变化且线圈回路可移动,当磁场增强使得穿过线圈回路的磁通量增加时,线圈将通过远离磁体来阻碍磁通量增加;反之,当磁场减弱使得穿过线圈回路的磁通量减少时,线圈将通过靠近磁体来阻碍磁通量减少。口诀记为“增离减靠”。
【典例2-1】如图所示,无限长通电直导线与右侧的矩形导线圈ABCD在同一平面内,线圈的AB边与直导线平行。现用外力使线圈向直导线靠近且始终保持AB边与直导线平行,在AB边靠近直导线的过程中,下列说法正确的是( )
A.线圈内产生的感应电流方向是ABCDA
B.直导线对AB边和CD边的安培力等大反向
C.直导线对AD边和BC边的安培力等大同向
D.直导线在线圈内部产生的磁场方向为垂直于线圈所在平面向外
【答案】A
【详解】AD.根据右手定则,直导线在右手边的磁场方向垂直纸面向里,在AB边靠近直导线的过程中,线圈的磁通量增大,由楞次定律可知,线圈内产生的感应电流方向是ABCDA,所以A正确,D错误;
B.直导线周围的磁场的磁感应强度,离直导线越近磁感应强度越大,则对AB边和CD边的安培力不等大但是方向是相反的,所以B错误;
C.由对称性可知,直导线对AD边和BC边的安培力等大反向,所以C错误。
故选A。
【典例2-2】(多选)某研究性学习小组的同学设计的电梯坠落的应急安全装置如图所示,在电梯挂厢上安装永久磁铁,并在电梯的井壁上铺设闭合线圈,这样可以在电梯突然坠落时减小对人员的伤害。关于该装置,下列说法正确的是( )
A.当电梯突然坠落时,该安全装置不可能使电梯悬停在线圈A、B之间
B.当电梯坠落至永久磁铁在线圈A、B之间时,线圈A、B中的电流方向相同
C.当电梯坠落至永久磁铁在线圈A、B之间时,线圈A、B均在阻碍电梯下落
D.当电梯坠落至永久磁铁在线圈A、B之间时,线圈A在阻碍电梯下落,线圈B在促进电梯下落
【答案】AC
【详解】ACD.若电梯突然坠落,线圈内的磁通量发生变化,将在两个线圈中产生感应电流,根据楞次定律,两个线圈的感应电流都会阻碍磁铁的相对运动,但不能阻止磁铁的运动,可起到应急避险作用,但不可能使电梯悬停在线圈A、B之间。故AC正确,D错误;
B.根据楞次定律,当电梯坠落时,磁铁在线圈A中产生向上的磁场减弱,故线圈A中会产生逆时针电流(俯视),磁铁在线圈B中产生向上的磁场增强,则B中产生顺时针电流(俯视),则A和B中电流方向相反,故B错误。
故选AC。
【典例2-3】如图所示,水平桌面上固定一通电直导线,电流方向图中已标出,且电流逐渐增大,导线右侧有一金属导线制成的圆环,且圆环始终静止在水平桌面上,圆环有 (填“扩张”或“收缩”)的趋势,圆环中产生 (填“顺时针”或“逆时针”)方向的感应电流,圆环受到 (填“水平向左”或“水平向右”)的摩擦力。
【答案】 收缩 逆时针 水平向左
【详解】[1][2][3]由于通电直导线中电流增大,根据右手螺旋定则可知,圆环所在处的磁感应强度的方向垂直纸面向里,且其磁通量增大,则根据“增反减同”可知圆环中产生逆时针方向的感应电流。
根据楞次定律“增缩减扩”可知,圆环有收缩的趋势。
根据楞次定律“增离减靠”可知,圆环有远离通电直导线的趋势,即受到水平向右的安培力,所以圆环受到水平向左的摩擦力。
【变式2-1】如图所示,用绳吊起一个铝环,用条形磁体的N极去靠近或者远离铝环,下列判断正确的是( )
A.磁体向右侧靠近铝环时,铝环向左摆动
B.使铝环摆动的力是磁场对铝环的安培力
C.若磁体向左侧远离铝环,铝环一定不会摆动
D.磁体向右侧靠近铝环时,从右向左看铝环产生逆时针的感应电流
【答案】B
【详解】A.根据楞次定律“来拒去留”可知,磁体向右侧靠近铝环时,铝环向右摆动,选项A错误;
B.磁铁靠近或者远离线圈时,穿过线圈的磁通量发生变化从而在线圈中产生感应电流,从而受到安培力作用,即使铝环摆动的力是磁场对铝环的安培力,选项B正确;
C.根据楞次定律“来拒去留”可知,若磁体向左侧远离铝环,铝环一定向左摆动,选项C错误;
D.磁体向右侧靠近铝环时,穿过线圈的磁通量向右增加,根据楞次定律可知,从右向左看铝环产生顺时针的感应电流,选项D错误。
故选B。
【变式2-2】(多选)如图所示,圆环形导体线圈a平放在水平桌面上,在a的正上方固定一竖直螺线管b,二者轴线重合,螺线管与电源和滑动变阻器连接。现将滑动变阻器的滑片P向下滑动,下列说法正确的是( )
A.穿过线圈a的磁通量减小
B.从上往下看,线圈a中将产生逆时针方向的感应电流
C.线圈a有收缩的趋势
D.螺线管b对线圈a有吸引作用
【答案】BC
【详解】A.将滑动变阻器的滑片P向下滑动,则阻值减小,电流变大,线圈b的磁场增强,穿过线圈a的磁通量变大,故A错误;
B.穿过线圈a的磁通量向下增加,根据楞次定律可知,从上往下看,线圈a中将产生逆时针方向的感应电流,故B正确;
CD.穿过线圈a的磁通量向下增加,根据“增缩减扩”、“来拒去留”可知,线圈a有收缩且远离线圈b的趋势,即螺线管b对线圈a有排斥作用,故C正确,D错误。
故选BC。
【变式2-3】在图甲中,G为指针在中央的灵敏电流表,其连接在直流电路中时的偏转方向如图甲所示。今把该电流表与一线圈串联研究电磁感应现象,则图乙中的条形磁铁的运动方向是 (填“向上”或“向下”);图丙中电流表的指针从中央向 (填“左”或“右”)偏转;图丁中的条形磁铁上端为 (填“N”或“S”)极。
【答案】 向下 右 N
【详解】[1]由图甲可知,灵敏电流计指针偏转方向与电流方向相反,图乙指针方向向左偏转,则感应电流为顺时针方向,感应磁场向下,根据楞次定律(增反减同)可知,条形磁铁向下运动;
[2]当条形磁铁N极向下运动时,磁通量增大,根据楞次定律(增反减同)判断感应电流为逆时针方向,则指针向右偏转;
[3]图丁中指针向右偏转,感应电流为逆时针方向,感应磁场方向向上,磁铁远离,磁通量减小,根据楞次定律(增反减同)可知,磁铁上端为N极。
知识点3
右手定则
1、右手定则:如图所示,内容: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。
(1)右手定则的适用范围: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。
2、“三定则一定律”的综合应用:安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的比较
比较项目
安培定则
左手定则
右手定则
楞次定律
适用场合
判断电流周围的磁感线方向
判断通电导线在磁场中所受的安培力方向
判断导体切割磁感线时产生的感应电流方向
判断回路中磁通量变化时产生的感应电流方向
因果关系
因电而生磁(I→B)
因电而受力(I、B→F安)
因动而生电(v、B→I感)
因磁通量变化而生电(ΔΦ→I感)
【典例3-1】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PQ、MN,当MN在外力作用下向左匀加速运动运动时,PQ的电流方向及运动情况是( )
A.P→Q,向右运动 B.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,且穿过线圈的磁通量增加;根据楞次定律可知,线圈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PQ的电流方向由P→Q,根据左手定则可知,金属棒PQ受到的安培力向右,则金属棒PQ向右运动。
故选A。
【典例3-2】(多选)如图所示装置中,金属杆cd原来静止。要使金属杆cd将向右运动,可以使金属杆ab( )
A.向右匀速运动 B.向右加速运动
C.向左加速运动 D.向左减速运动
【答案】BD
【详解】A.ab匀速运动时,ab中感应电流恒定,穿过L1的磁通量不变,穿过L2的磁通量不变,L2中无感应电流产生,cd保持静止,故A错误;
B.ab向右加速运动时,L2中的磁通量向下增大,根据楞次定律,通过cd的电流方向由c到d,cd受到向右的安培力,向右移动,故B正确;
C.ab向左加速运动时,L2中的磁通量向上增大,根据楞次定律,通过cd的电流方向由d到c,cd受到向左的安培力,向左移动,故C错误;
D.ab向左减速运动时,L2中的磁通量向上减小,根据楞次定律,通过cd的电流方向由c到d,cd受到向右的安培力,向右移动,故D正确。
故选BD。
【变式3-1】导体棒在匀强磁场中沿金属导轨运动时,棒中的感应电流方向如图。则棒的运动方向和螺线管内部磁场方向分别为( )
A.向左,指向 B.向右,M指向
C.向左,指向M D.向右,指向M
【答案】C
【详解】根据右手定则可知导体棒向左运动,螺线管的电流从端环绕向上,根据安培定则可知螺线管内部磁场方向由指向,C正确,ABD错误;
故选C。
【变式3-2】(多选)如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,MN的左边有一如图所示的闭合电路,当PQ在一外力的作用下运动时,MN向右运动,则PQ所做的运动可能是( )
A.向右加速运动 B.向左加速运动
C.向右减速运动 D.向左减速运动
【答案】BC
【详解】根据安培定则可知,ab在右侧产生的磁场方向为垂直向里,有因为MN向右运动,根据左手定则可判断MN中感应电流方向由M到N。由安培定则可知L1中感应电流产生的磁场方向向上,由楞次定律可知L2中感应电流产生的磁场方向向上并减弱或向下并增强。如果L2中磁场向上减弱,根据安培定则可知PQ中感应电流为Q到P且减小,再根据右手定则可知PQ向右减速运动;如果L2中磁场向下增强,根据安培定则可知PQ中感应电流为P到Q且增大,再根据右手定则可知PQ向左加速运动,AD错误,BC正确。
故选BC。
一、单选题
1.如图甲所示,螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场,以图中箭头所示方向为正方向。螺线管与灵敏电流计相连,构成闭合回路。当螺线管内的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化时,下列说法正确的是( )
A.在时间内,电流方向为
B.在时间内,电流方向为
C.在时间内,电流方向为
D.在时间内,电流方向为
【答案】C
【详解】A.由题图乙知,在时间内,外加磁场磁感应强度反向减小且斜率不变,根据楞次定律知在导线中产生的电流方向为,故A错误;
B.在时间内,外加磁场磁感应强度正向增大且斜率不变,则在导线中产生的电流方向为,故B错误;
C.在时间内,外加磁场磁感应强度正向减小且斜率不变,则在导线中产生的电流方向为,故C正确;
D.在时间内,外加磁场磁感应强度反向增大且斜率不变,则在导线中产生的电流方向为,故D错误。
故选C。
2.如图所示,在绝缘的水平面上,有闭合的两个线圈、,线圈处在匀强磁场中,现将线圈从磁场中匀速拉出,关于线圈、中产生的感应电流及方向的判断正确的是( )
A.线圈中逆时针,线圈中无电流 B.线圈中顺时针,线圈中无电流
C.线圈中顺时针,线圈中顺时针 D.线圈中顺时针,线圈中逆时针
【答案】C
【详解】线圈a从磁场中匀速拉出的过程中穿过a线圈的磁通量在减小,则根据楞次定律可知a线圈的电流为顺时针,由于线圈a从磁场中匀速拉出则a中产生的电流为恒定电流,则线圈a靠近线圈b的过程中线圈b的磁通量在向外增大,同理可得线圈b产生的电流为顺时针。
故选C。
3.如图甲所示,A、B两不同的绝缘金属环套在同一铁芯上,A环中电流随时间t的变化规律如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A.时刻B环电功率最大 B.时刻两环相互吸引
C.时刻两环相互排斥 D.时刻两环作用力最大
【答案】B
【详解】A.时刻,A环中电流最大,但电流变化率为零,在铁芯中产生的磁场变化率为零,因此根据楞次定律,B环中感应电流为零,则B环电功率为0,故A错误;
BC.时刻A环中电流在减小,产生的磁场在减小,根据楞次定律可知B环中产生与A环中同向的电流,再根据左手定则可知两环相互吸引;同理时刻也应相互吸引,故B正确,C错误;
D.时刻A中电流为零,两环无相互作用,故D错误。
故选B。
4.如图,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,二者轴线重合,螺线管与电源和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向下滑动,下列表述正确的是( )
A.线圈有扩大的趋势
B.穿过线圈的磁通量变小
C.线圈对水平桌面的压力将增大
D.线圈中将产生俯视顺时针方向的感应电流
【答案】C
【详解】B.滑动变阻器的滑片向下滑动,滑动变阻器接入电阻减小,电路中电流增大,通电螺旋管产生的磁场增强,可知,穿过线圈的磁通量变大,故B错误;
D.根据安培定则,通电螺旋管产生的磁场在线圈位置的方向整体向下,滑动变阻器的滑片向下滑动,穿过线圈的磁通量变大,根据楞次定律可知,线圈中将产生俯视逆时针方向的感应电流,故D错误;
A.根据楞次定律可知,感应电流的效果总要阻碍引起感应电流的原因,由于穿过线圈的磁通量变大,则线圈有收缩的趋势,故A错误;
C.根据楞次定律可知,感应电流的效果总要阻碍引起感应电流的原因,由于穿过线圈的磁通量变大,则线圈在通电螺旋管产生磁场的安培力作用下有向下运动的趋势,即线圈对水平桌面的压力将增大,故C正确。
故选C。
5.物理学的发展推动了社会进步,关于物理学史,下列说法错误的是( )
A.奥斯特发现通电导线能使磁针发生偏转
B.楞次在分析了许多实验事实后,得到了关于感应电流方向的规律
C.法拉第发现静止导线中的稳恒电流可在近旁静止的线圈中感应出电流
D.安培用实验证明通电导线间就像磁极和磁极之间一样,也会发生相互作用
【答案】C
【详解】A.奥斯特在实验中发现通电导线能使磁针发生偏转,故A正确;
B.楞次在分析了许多实验事实后,得到了关于感应电流方向的规律,即楞次定律,故B正确;
C.法拉第在实验中发现静止导线中的稳恒电流在近旁静止的线圈中,不会感应出电流,故C错误;
D.安培用实验证明通电导线间就像磁极和磁极之间一样,也会发生相互作用,故D正确。
本题选错误的,故选C。
6.如图,水平面MN下方存在垂直纸面向里的匀强磁场,纸面为竖直平面。不可形变的导体棒ab和两根可形变的导体棒组成三角形回路框,其中ab处于水平位置框从MN上方由静止释放,框面始终在纸面内框落入磁场且ab未到达MN的过程中,沿磁场方向观察,框的大致形状及回路中的电流方向为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由楞次定律“增反减同”可知回路框中感应电流方向为逆时针,根据左手定则可知左侧导体棒所受安培力斜向右上方,右侧导体棒所受安培力斜向左上方。
故选C。
7.如图所示,两光滑平行的水平导轨固定,整个空间存在竖直向上的匀强磁场,两导体棒ab、cd垂直放在导轨上,并与导轨始终保持良好接触。现分别给导体棒ab、cd水平方向的速度,分别记为。下列说法正确的是( )
A.若且方向水平向右,则回路中感应电流的方向为acdba
B.若且方向水平向左,则回路中感应电流的方向为abdca
C.若且方向水平向右,则回路中感应电流的方向为abdca
D.若和方向相反,则回路中没有感应电流
【答案】C
【详解】A.若且方向向右,则导体棒ab、cd所围成的面积不变,穿过其所围面积的磁通量不变,故回路中不产生感应电流,故A错误;
B.若且方向向左,则导体棒ab、cd所围面积增大,穿过其所围面积的磁通量也增大,由楞次定律可判断出回路中产生的感应电流方向为acdba,故B错误;
C.若且方向向右,则导体棒ab、cd所围面积减小,穿过其所围面积的磁通量减小,由楞次定律可判断出回路中产生的感应电流方向为abdca,故C正确;
D.若和方向相反,则导体棒ab、cd所围成的面积增大,穿过其所围面积的磁通量增大,由楞次定律可知,回路中有顺时针方向的电流(从上往下看),故D错误。
故选C。
二、多选题
8.如图所示两个圆环甲、乙,外环乙是不带电的金属圆环,内环甲是带负电的绝缘体,让内环甲逆时针加速转动,则在外环乙上会产生感应电流,下列说法正确的是( )
A.外环乙有扩张的趋势
B.外环乙有收缩的趋势
C.外环乙上会产生顺时针方向电流
D.外环乙上会产生逆时针方向电流
【答案】AD
【详解】内环甲是带负电的绝缘体,让内环甲逆时针加速转动,则内环甲形成的电流增大,产生的磁场变强,由于内环甲形成的电流方向为顺时针,根据右手螺旋定则可知,内环甲内部的磁场方向垂直纸面向里,内环甲外部的磁场方向垂直纸面向外;则穿过外环乙的磁通量向里增大,根据楞次定律可知,外环乙上会产生逆时针方向电流;由于外环乙所处位置的磁场方向垂直纸面向外,根据左手定则可知于外环乙产生的逆时针方向电流每一小电流元受到的安培力均背向圆心向外,所以外环乙有扩张的趋势。
故选AD。
9.如图所示,在赤道上,两同学把一条长导线的两端连接在一灵敏电流计的两个接线柱上,构成闭合电路。然后两个同学沿东西方向站在赤道上,上下快速摇动导线的一部分。赤道附近地磁场方向可认为平行于水平地面,下列说法正确的是( )
A.导线向下运动过程中感应电流方向由东向西
B.导线向上运动过程中感应电流方向由东向西
C.导线向下运动过程中所受安培力的方向垂直地面向上
D.导线向上运动过程中所受安培力的方向垂直地面向上
【答案】BC
【详解】赤道上的地磁场方向由南向北,则当导线向下运动过程中,根据右手定则可知,导线中产生向东的电流,由左手定则可知,导线所受安培力的方向垂直地面向上;导线向上运动过程中,根据右手定则可知,导线中产生向西的电流,由左手定则可知,导线所受安培力的方向垂直地面向下。
故选BC。
10.如图所示,a、b、c为三个被悬挂起的小金属圆环线圈,其中a位于螺线管左侧附近,b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,a向左摆动,b向左摆动,c向左摆动
B.如果电源左边是负极,a向右摆动,b向右摆动,c向右摆动
C.如果电源左边是正极,从左边看,a、b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,a向左摆动,b向右摆动,c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,a向左摆动,b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,b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、b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。
三、实验题
11.(1)在图甲中,当闭合S时,观察到电流表指针向左偏(不通电时指针停在正中央),则在图乙中,磁体N极插入线圈A过程中,通过线圈的磁通量 (填“增大”或“减小”),电流表的指针将 (填“向左”“向右”或“不发生”)偏转;在图丙中,导体棒ab向左移动过程中,电流表的指针将 (填“向左”“向右”或“不发生”)偏转。
(2)在图丁中,R为光敏电阻(光照强度变大,电阻变小),轻质金属环A用轻绳悬挂,与长直螺线管共轴(A线圈平面与螺线管线圈平面平行),并位于螺线管左侧。当光照增强时,从左向右看,金属环A中电流方向为 (填“顺时针”或“逆时针”),金属环A将 (填“向左”或“向右”)运动。
【答案】(1) 增大 向左 向右
(2) 逆时针 向左
【详解】(1)[1][2]在图甲中,当闭合S时,观察到电流表指针向左偏,说明电流从负接线柱流入时,电流表指针向左偏。在图乙中,磁体N极插入线圈A过程中,线圈A中磁通量向下增大,根据楞次定律可知感应电流将从电流表负接线柱流入,则电流表的指针将向左偏转;
[3]在图丙中,导体棒ab向左移动过程中,根据右手定则可知感应电流从电流表正接线柱流入,则电流表的指针将向右偏转。
(2)[1]当光照增强时,热敏电阻的阻值减小,回路电流增大,螺线管产生的磁场增大,穿过金属环A的磁通量向右增大,根据楞次定律可知,从左向右看,金属环A中电流方向为逆时针;
[2]金属环A电流方向为逆时针,而螺线管电流方向为顺时针,根据反向电流相互排斥,可知金属环将向左运动。
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2.1楞次定律(知识解读)(原卷版)
•知识点1 影响感应电流方向的因素
•知识点2 楞次定律
•知识点3 右手定则
•作业 巩固训练
知识点1
影响感应电流方向的因素
1、探究感应电流的方向实验原理
(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,螺线管,灵敏电流计,导线若干,干电池,滑动变阻器,开关,电池盒。
3、进行实验
(1)探究电流表指针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,明确螺线管的绕线方向。
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。
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
丁
条形磁体运动的情况
N极向下插入线圈
S极向下插入线圈
N极朝下时拔出线圈
S极朝下时拔出线圈
原磁场方向(“向上”或“向下”)
穿过线圈的磁通量变化情况(“增加”或“减少”)
感应电流的方向(在螺线管上方俯视)
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”)
原磁场与感应电流磁场方向的关系
④整理器材
4、实验结果分析
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强度,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)进行一种操作后,等电流计指针回零后再进行下一步操作。
【典例1-1】如图所示,是某同学“探究感应电流的方向”的实验原理图。其实验分析步骤如下:
(1)线圈中磁通量增大时:
感应电流方向(俯视)
感应电流磁场方向
磁铁磁场方向
N极向下插入
逆时针
向上
向下
S极向下插入
顺时针
向下
向上
可得出的结论:感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向 ;(选填“相同”或“相反”)
(2)线圈中磁通量减小时:
感应电流方向(俯视)
感应电流磁场方向
磁铁磁场方向
N极向上拔出
顺时针
向下
向下
S极向上拔出
逆时针
向上
向上
可得出的结论:感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向 :(选填“相同”或“相反)
(3)该同学分析:线圈中感应电流方向是水平面上的,而线圈中的磁场方向是竖方向上的,可见两者的关系比较复杂,难以直接描述。当两者关系难以直接描述时,是不是可以找一个“中介”来描述它们之间的关系。根据以上(1)和(2)的结论,进一步概括得出:线圈中感应电流的磁场和磁通量变化的关系为 。
【变式1-1】某同学欲探究“影响感应电流方向的因素”,试验器材如图所示,已知当电流从灵敏电流计G左端流入时,指针向左偏转。现将灵敏电流计G、螺线管、开关、导线按如图所示的方式连接后闭合开关,请回答下列问题:
(1)以下两种操作,能使电流计指针发生偏转,即有感应电流产生的是_______。
A.将条形磁铁静置于螺线管中
B.将条形磁铁插入螺线管的过程中
(2)若将磁铁N极朝下从上往下竖直插入螺线管时,灵敏电流计G的指针将偏转 (选填“向左”、“向右”或“不”);若条形磁铁极朝下从螺线管中竖直向上抽出时,螺线管接线柱的电势关系为 (选填“>”、“<”或“=”)。
【变式1-2】某同学对课本演示实验装置改进后制作的“楞次定律演示仪”如图所示,演示仪由反向并联的红、黄两只发光二极管(简称LED)、一定匝数的螺线管以及强力条形磁铁组成。
(1)利用该装置可以探究感应电流的方向与磁通量变化的关系,螺线管导线绕向如图所示。正确连接好实验电路后。若观察到红色LED灯亮,该同学可能进行的操作是 (填下方选项前的字母序号):
A.条形磁铁N极朝下,插入螺线管 B.条形磁铁N极朝下,拔出螺线管
C.条形磁铁S极朝下,插入螺线管 D.条形磁铁S极朝下,拔出螺线管
由此可分析得出:当穿过螺线管的磁通量增加时,感应电流产生的磁场与条形磁铁的磁场方向 (填“相同”或“相反”)。
(2)楞次定律可以用来判断感应电流的方向,它是______在电磁感应现象中的具体体现。
A.电阻定律 B.库仑定律 C.欧姆定律 D.能量守恒定律
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。
3、对楞次定律的理解
(1)楞次定律中的因果关系: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
如何阻碍
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
(3)“阻碍”的表现形式
从磁通量变化的角度看:感应电流的效果是阻碍磁通量的变化。
从相对运动的角度看:感应电流的效果是阻碍相对运动。
4、楞次定律的应用
(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。
5、楞次定律的推论
(1)“增反减同”法:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量(原磁场磁通量)的变化。
①当原磁场磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反。
②当原磁场磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。
口诀记为“增反减同”。
(2)“来拒去留”法:由于磁场与导体的相对运动产生电磁感应现象时,产生的感应电流与磁场间有力的作用,这种力的作用会“阻碍”相对运动。口诀记为“来拒去留”。
(3)“增缩减扩”法:就闭合回路的面积而言,收缩或扩张是为了阻碍穿过回路的原磁通量的变化。若穿过闭合回路的磁通量增加,面积有收缩趋势;若穿过闭合回路的磁通量减少,面积有扩张趋势。口诀记为“增缩减扩”。
4、“增离减靠”法:若磁场变化且线圈回路可移动,当磁场增强使得穿过线圈回路的磁通量增加时,线圈将通过远离磁体来阻碍磁通量增加;反之,当磁场减弱使得穿过线圈回路的磁通量减少时,线圈将通过靠近磁体来阻碍磁通量减少。口诀记为“增离减靠”。
【典例2-1】如图所示,无限长通电直导线与右侧的矩形导线圈ABCD在同一平面内,线圈的AB边与直导线平行。现用外力使线圈向直导线靠近且始终保持AB边与直导线平行,在AB边靠近直导线的过程中,下列说法正确的是( )
A.线圈内产生的感应电流方向是ABCDA
B.直导线对AB边和CD边的安培力等大反向
C.直导线对AD边和BC边的安培力等大同向
D.直导线在线圈内部产生的磁场方向为垂直于线圈所在平面向外
【典例2-2】(多选)某研究性学习小组的同学设计的电梯坠落的应急安全装置如图所示,在电梯挂厢上安装永久磁铁,并在电梯的井壁上铺设闭合线圈,这样可以在电梯突然坠落时减小对人员的伤害。关于该装置,下列说法正确的是( )
A.当电梯突然坠落时,该安全装置不可能使电梯悬停在线圈A、B之间
B.当电梯坠落至永久磁铁在线圈A、B之间时,线圈A、B中的电流方向相同
C.当电梯坠落至永久磁铁在线圈A、B之间时,线圈A、B均在阻碍电梯下落
D.当电梯坠落至永久磁铁在线圈A、B之间时,线圈A在阻碍电梯下落,线圈B在促进电梯下落
【典例2-3】如图所示,水平桌面上固定一通电直导线,电流方向图中已标出,且电流逐渐增大,导线右侧有一金属导线制成的圆环,且圆环始终静止在水平桌面上,圆环有 (填“扩张”或“收缩”)的趋势,圆环中产生 (填“顺时针”或“逆时针”)方向的感应电流,圆环受到 (填“水平向左”或“水平向右”)的摩擦力。
【变式2-1】如图所示,用绳吊起一个铝环,用条形磁体的N极去靠近或者远离铝环,下列判断正确的是( )
A.磁体向右侧靠近铝环时,铝环向左摆动
B.使铝环摆动的力是磁场对铝环的安培力
C.若磁体向左侧远离铝环,铝环一定不会摆动
D.磁体向右侧靠近铝环时,从右向左看铝环产生逆时针的感应电流
【变式2-2】(多选)如图所示,圆环形导体线圈a平放在水平桌面上,在a的正上方固定一竖直螺线管b,二者轴线重合,螺线管与电源和滑动变阻器连接。现将滑动变阻器的滑片P向下滑动,下列说法正确的是( )
A.穿过线圈a的磁通量减小
B.从上往下看,线圈a中将产生逆时针方向的感应电流
C.线圈a有收缩的趋势
D.螺线管b对线圈a有吸引作用
【变式2-3】在图甲中,G为指针在中央的灵敏电流表,其连接在直流电路中时的偏转方向如图甲所示。今把该电流表与一线圈串联研究电磁感应现象,则图乙中的条形磁铁的运动方向是 (填“向上”或“向下”);图丙中电流表的指针从中央向 (填“左”或“右”)偏转;图丁中的条形磁铁上端为 (填“N”或“S”)极。
知识点3
右手定则
1、右手定则:如图所示,内容: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。
(1)右手定则的适用范围: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。
2、“三定则一定律”的综合应用:安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的比较
比较项目
安培定则
左手定则
右手定则
楞次定律
适用场合
判断电流周围的磁感线方向
判断通电导线在磁场中所受的安培力方向
判断导体切割磁感线时产生的感应电流方向
判断回路中磁通量变化时产生的感应电流方向
因果关系
因电而生磁(I→B)
因电而受力(I、B→F安)
因动而生电(v、B→I感)
因磁通量变化而生电(ΔΦ→I感)
【典例3-1】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PQ、MN,当MN在外力作用下向左匀加速运动运动时,PQ的电流方向及运动情况是( )
A.P→Q,向右运动 B.Q→P,向右运动
C.P→Q,向左运动 D.Q→P,向左运动
【典例3-2】(多选)如图所示装置中,金属杆cd原来静止。要使金属杆cd将向右运动,可以使金属杆ab( )
A.向右匀速运动 B.向右加速运动
C.向左加速运动 D.向左减速运动
【变式3-1】导体棒在匀强磁场中沿金属导轨运动时,棒中的感应电流方向如图。则棒的运动方向和螺线管内部磁场方向分别为( )
A.向左,指向 B.向右,M指向
C.向左,指向M D.向右,指向M
【变式3-2】(多选)如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,MN的左边有一如图所示的闭合电路,当PQ在一外力的作用下运动时,MN向右运动,则PQ所做的运动可能是( )
A.向右加速运动 B.向左加速运动
C.向右减速运动 D.向左减速运动
一、单选题
1.如图甲所示,螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场,以图中箭头所示方向为正方向。螺线管与灵敏电流计相连,构成闭合回路。当螺线管内的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化时,下列说法正确的是( )
A.在时间内,电流方向为
B.在时间内,电流方向为
C.在时间内,电流方向为
D.在时间内,电流方向为
2.如图所示,在绝缘的水平面上,有闭合的两个线圈、,线圈处在匀强磁场中,现将线圈从磁场中匀速拉出,关于线圈、中产生的感应电流及方向的判断正确的是( )
A.线圈中逆时针,线圈中无电流 B.线圈中顺时针,线圈中无电流
C.线圈中顺时针,线圈中顺时针 D.线圈中顺时针,线圈中逆时针
3.如图甲所示,A、B两不同的绝缘金属环套在同一铁芯上,A环中电流随时间t的变化规律如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A.时刻B环电功率最大 B.时刻两环相互吸引
C.时刻两环相互排斥 D.时刻两环作用力最大
4.如图,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,二者轴线重合,螺线管与电源和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向下滑动,下列表述正确的是( )
A.线圈有扩大的趋势
B.穿过线圈的磁通量变小
C.线圈对水平桌面的压力将增大
D.线圈中将产生俯视顺时针方向的感应电流
5.物理学的发展推动了社会进步,关于物理学史,下列说法错误的是( )
A.奥斯特发现通电导线能使磁针发生偏转
B.楞次在分析了许多实验事实后,得到了关于感应电流方向的规律
C.法拉第发现静止导线中的稳恒电流可在近旁静止的线圈中感应出电流
D.安培用实验证明通电导线间就像磁极和磁极之间一样,也会发生相互作用
6.如图,水平面MN下方存在垂直纸面向里的匀强磁场,纸面为竖直平面。不可形变的导体棒ab和两根可形变的导体棒组成三角形回路框,其中ab处于水平位置框从MN上方由静止释放,框面始终在纸面内框落入磁场且ab未到达MN的过程中,沿磁场方向观察,框的大致形状及回路中的电流方向为( )
A. B.
C. D.
7.如图所示,两光滑平行的水平导轨固定,整个空间存在竖直向上的匀强磁场,两导体棒ab、cd垂直放在导轨上,并与导轨始终保持良好接触。现分别给导体棒ab、cd水平方向的速度,分别记为。下列说法正确的是( )
A.若且方向水平向右,则回路中感应电流的方向为acdba
B.若且方向水平向左,则回路中感应电流的方向为abdca
C.若且方向水平向右,则回路中感应电流的方向为abdca
D.若和方向相反,则回路中没有感应电流
二、多选题
8.如图所示两个圆环甲、乙,外环乙是不带电的金属圆环,内环甲是带负电的绝缘体,让内环甲逆时针加速转动,则在外环乙上会产生感应电流,下列说法正确的是( )
A.外环乙有扩张的趋势 B.外环乙有收缩的趋势
C.外环乙上会产生顺时针方向电流 D.外环乙上会产生逆时针方向电流
9.如图所示,在赤道上,两同学把一条长导线的两端连接在一灵敏电流计的两个接线柱上,构成闭合电路。然后两个同学沿东西方向站在赤道上,上下快速摇动导线的一部分。赤道附近地磁场方向可认为平行于水平地面,下列说法正确的是( )
A.导线向下运动过程中感应电流方向由东向西
B.导线向上运动过程中感应电流方向由东向西
C.导线向下运动过程中所受安培力的方向垂直地面向上
D.导线向上运动过程中所受安培力的方向垂直地面向上
10.如图所示,a、b、c为三个被悬挂起的小金属圆环线圈,其中a位于螺线管左侧附近,b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,a向左摆动,b向左摆动,c向左摆动
B.如果电源左边是负极,a向右摆动,b向右摆动,c向右摆动
C.如果电源左边是正极,从左边看,a、b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,a向左摆动,b向右摆动,c不动
三、实验题
11.(1)在图甲中,当闭合S时,观察到电流表指针向左偏(不通电时指针停在正中央),则在图乙中,磁体N极插入线圈A过程中,通过线圈的磁通量 (填“增大”或“减小”),电流表的指针将 (填“向左”“向右”或“不发生”)偏转;在图丙中,导体棒ab向左移动过程中,电流表的指针将 (填“向左”“向右”或“不发生”)偏转。
(2)在图丁中,R为光敏电阻(光照强度变大,电阻变小),轻质金属环A用轻绳悬挂,与长直螺线管共轴(A线圈平面与螺线管线圈平面平行),并位于螺线管左侧。当光照增强时,从左向右看,金属环A中电流方向为 (填“顺时针”或“逆时针”),金属环A将 (填“向左”或“向右”)运动。
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