第二章 1 楞次定律-【金版教程】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册创新导学案word(人教版)
2025-10-22
|
18页
|
108人阅读
|
11人下载
教辅
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 | 学案-导学案 |
| 知识点 | - |
| 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 | DOCX |
| 文件大小 | 1.74 MB |
| 发布时间 | 2025-10-22 |
| 更新时间 | 2025-10-22 |
| 作者 | 河北华冠图书有限公司 |
| 品牌系列 | 金版教程·高中同步导学案 |
| 审核时间 | 2025-10-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54507112.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
物理 选择性必修 第二册 RJ
1.楞次定律
1.会用实验探究影响感应电流方向的因素。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。3.掌握右手定则,会用右手定则解答有关问题。
任务 影响感应电流方向的因素
如图所示,线圈与电流表相连,把磁体的某一个磁极向线圈中插入、从线圈中抽出时,电流表的指针发生了偏转,但两种情况下偏转的方向不同,这说明了什么?尝试推测这种现象出现的原因。
提示:说明闭合回路产生了感应电流,但两种情况下感应电流的方向并不相同。已知穿过闭合回路的磁通量变化是产生感应电流的条件,由此推测感应电流的方向可能与磁通量的变化有关。
实验:探究影响感应电流方向的因素
1.实验原理
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,滑动变阻器,干电池,开关,导线若干。
3.实验操作
(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抽出闭合线圈时感应电流的方向。
①按图丙连接电路,明确线圈的绕线方向。
②将条形磁体的N极或S极插入闭合线圈时,观察并记录对应情况感应电流的方向;将N极或S极抽出闭合线圈时,观察并记录对应情况感应电流的方向。
③整理器材。
4.数据处理
(1)数据记录
在纸上画出上面实验的草图,记录磁极运动的四种情况(如图所示)。根据实验结果,分别标出不同情况下磁体的N极、S极的运动方向以及感应电流的方向。
(2)数据分析
①根据实验记录,感应电流的方向与磁通量变化不容易建立起直接的联系。
②根据磁体周围存在磁场,感应电流也会产生磁场,可以作出猜想:感应电流磁场的磁通量与磁体磁场的磁通量可能有某种联系。由于线圈的横截面积是不变的,磁通量的变化可以用磁场的变化来体现。感应电流的方向与磁场的方向有关,我们应该选择磁体的磁场和感应电流的磁场进行分析。
③磁体的磁场和感应电流的磁场的分析
表1 磁通量增大时的情况
图号
磁体磁场的方向
感应电流的方向
感应电流的磁场方向
甲
向下
逆时针(俯视)
向上
乙
向上
顺时针(俯视)
向下
分析:比较表1中的数据,可以发现,当穿过线圈的磁通量增大时,感应电流的磁场与磁体的磁场方向相反,阻碍磁通量的增加。
表2 磁通量减小时的情况
图号
磁体的磁场方向
感应电流的方向
感应电流的磁场方向
丙
向下
顺时针(俯视)
向下
丁
向上
逆时针(俯视)
向上
分析:比较表2中的数据,可以发现,当穿过线圈的磁通量减小时,感应电流的磁场与磁体磁场的方向相同,阻碍磁通量的减小。
5.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。
6.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而损坏电流表。
(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)进行完一种磁极运动情况的操作后,等电流表指针回零后再进行下一种情况的操作。
某小组的同学做“探究影响感应电流方向的因素”实验。
(1)首先按图甲所示方式连接电路,闭合开关后,发现电流计指针向右偏转;然后改变电源正负极方向,闭合开关后,发现电流计指针向左偏转。进行上述实验的目的是:____________
____________________________________。
(2)接下来用图乙所示的装置做实验。某次实验中在条形磁体插入螺线管的过程中,观察到电流计指针向右偏转,说明螺线管中的电流方向(从上往下看)是沿________(选填“顺时针”或“逆时针”)方向。
(3)本次操作需要记录的量有:____________________________________________________。
(4)为了得出感应电流方向与磁通量变化的普遍规律,接下来还需要进行的操作是:______________________________________________________________________________。
[解析] (1)由题意可知,电流从正接线柱流入电流计时,指针向右偏;电流从负接线柱流入电流计时,指针向左偏,则进行上述实验的目的是:为了确定电流计指针偏转方向与电流方向的关系。
(2)电流计指针向右偏转,说明电流从正接线柱流入电流计,结合图乙中螺线管上导线的绕向,可知螺线管中的电流方向(从上往下看)是沿逆时针方向。
(3)本实验是探究影响感应电流方向的因素,所以需要记录感应电流的方向;由实验现象可猜想,感应电流方向可能与线圈处的磁场变化情况有关,所以还需要记录磁体磁场的方向、磁通量增大减小的情况。
(4)为了得出普遍规律,应探究磁通量变化的各种可能情况,所以接下来还需要进行的操作是:将磁体N极向下拔出螺线管、将磁体S极向下插入螺线管、将磁体S极向下拔出螺线管,并记录、分析实验现象。
[答案] (1)判断电流计指针偏转方向与电流方向的关系
(2)逆时针
(3)感应电流的方向、磁体磁场的方向、磁通量增大减小的情况
(4)将磁体N极向下拔出螺线管、将磁体S极向下插入螺线管、将磁体S极向下拔出螺线管,并记录、分析实验现象
在分析“探究影响感应电流方向的因素”的实验结果时,发现感应电流的方向与磁体磁场的方向并无直接关系,关键是引入“感应电流的磁场”这个中介,从而分析感应电流磁场的方向与引起感应电流的磁通量变化的关系。
[跟进训练] 在“研究磁通量变化时感应电流的方向”实验中,将螺线管与电流计组成闭合回路,实验装置如图所示。
将条形磁体的N极、S极分别插入、抽出线圈,线圈中的感应电流方向分别如图甲、乙、丙、丁所示。则:
(1)图甲中在线圈内部感应电流磁场的方向与条形磁体磁场的方向相反,某同学由此得出结论“感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场的方向相反”。该结论是否可靠:________。
(2)再经过思考图乙、丙、丁所示的情况,本实验得到的结论是:______________________
______________________________。
答案:(1)不可靠
(2)感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
解析:(1)只根据图甲中的一次实验,就得出“感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场的方向相反”的结论,不具有普适性,是不可靠的。
(2)根据图甲、乙所示的情况,可以发现,当穿过线圈的磁通量增大时,线圈中感应电流的磁场方向与条形磁体的磁场方向相反;根据图丙、丁所示的情况,可以发现,当穿过线圈的磁通量减小时,线圈中感应电流的磁场方向与条形磁体的磁场方向相同,则可以得出结论:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
任务 楞次定律的理解及应用
1.楞次定律的内容: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.楞次定律的实质: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。
1.判一判
(1)感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化,所以原磁通量不变。( )
(2)电路不闭合,穿过回路的磁通量变化时,也会产生“阻碍”作用。( )
(3)楞次定律是机械能守恒定律在电磁感应现象中的具体体现。( )
提示:(1)×
(2)× 回路中的“阻碍”作用是由感应电流的磁场产生的,若回路不闭合,就无感应电流,因此不会产生“阻碍”作用。
(3)×
2.想一想
楞次定律中,“阻碍引起感应电流的磁通量的变化”是说感应电流的磁场与原磁场方向相反吗?
提示:不是,应理解为:原磁场磁通量增大时,感应电流的磁场与原磁场方向相反,阻碍磁通量的增大;原磁场磁通量减小时,感应电流的磁场与原磁场方向相同,阻碍磁通量的减小。
1.对楞次定律的理解
(1)因果关系:闭合导体回路中磁通量的变化是因,产生感应电流是果;原因产生结果,结果又反过来影响原因。
(2)“阻碍”二字的含义
(3)楞次定律的实质:由于电阻的存在,感应电流在闭合回路中流动时将产生热量。根据能量守恒定律,能量不可能无中生有,这部分热量只可能从其他形式的能量转化而来。
①把磁极插入线圈或从线圈内抽出时,推力或拉力都必须做机械功,做功过程中消耗的机械能转化成感应电流的电能。
②导体切割磁感线运动而产生感应电流时,感应电流受到的安培力阻碍导体相对磁体的运动,导体在克服安培力做功的过程中消耗的其他形式的能转化成感应电流的电能。
综上所述,楞次定律实质上是能量守恒定律在电磁感应现象中的体现。
2.应用楞次定律的基本思路
应用楞次定律判定感应电流方向的思路,可以概括为:
上图描述了磁通量变化、原磁场方向、感应电流方向三个因素的关系,只要知道了其中任意两个因素,就可以确定第三个因素。
(多选)关于楞次定律的理解,下列说法正确的是( )
A.楞次定律表明感应电流的效果总是与引起感应电流的原因相对抗
B.应用楞次定律本身只能判断感应电流的磁场方向,而不能直接判断感应电流的方向
C.楞次定律表明电磁感应过程中电能转化为其他形式的能
D.楞次定律中的“阻碍”说明感应电流的磁场总是比原磁场弱
[解析] 楞次定律表明感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化,即感应电流的效果总是与引起感应电流的原因相对抗,A正确;应用楞次定律判断的是感应电流的磁场方向,应再由安培定则判断感应电流的方向,B正确;电磁感应过程中产生感应电流,有其他形式的能转化为电能,而楞次定律表明在这个过程中能量守恒,C错误;楞次定律中的“阻碍”说明感应电流的磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化,不能说明感应电流的磁场总是比原磁场弱,D错误。
[答案] AB
如图甲所示,有一闭合线圈,磁场方向以垂直于线圈平面向里为正方向,磁感应强度随时间按图乙所示规律变化,则在0~2t0时间内,线圈中感应电流的方向( )
A.一直顺时针 B.一直逆时针
C.先顺时针后逆时针 D.先逆时针后顺时针
[解析] 在0~t0时间内,穿过线圈的磁通量垂直平面向里减小,根据楞次定律,感应电流的磁场方向垂直线圈平面向里,由右手螺旋定则可知,感应电流的方向为顺时针方向;在t0~2t0时间内,穿过线圈的磁通量垂直平面向外增大,根据楞次定律,感应电流的磁场方向垂直线圈平面向里,由右手螺旋定则可知,感应电流的方向也为顺时针方向,即0~2t0时间内,线圈中感应电流的方向一直顺时针,故A正确。
[答案] A
楞次定律的应用
(1)判断感应电流的方向。
(2)判断原磁场磁通量的变化或原磁场的方向。思路与判断感应电流的方向的思路相反,即先用右手螺旋定则(安培定则)判断感应电流的磁场方向,再由楞次定律结合原磁场的方向判断原磁场磁通量的变化,或结合原磁场磁通量的变化判断原磁场的方向。
[跟进训练] 如图所示,一个闭合导体圆环固定在水平桌面上,一根条形磁体沿圆环的轴线运动,使圆环内产生了感应电流。下列四幅图中,产生的感应电流方向与条形磁体的运动情况相吻合的是( )
答案:D
解析:A中条形磁体N极朝上,远离圆环过程中,穿过圆环的磁通量向上且减小,由楞次定律可知,感应电流的磁场方向向上,由安培定则可知,从上向下看,圆环中的感应电流沿逆时针方向,故A错误;B中条形磁体N极朝上,靠近圆环过程中,穿过圆环的磁通量向上且增大,由楞次定律可知,感应电流的磁场方向向下,由安培定则可知,从上向下看,圆环中的感应电流沿顺时针方向,故B错误;C中条形磁体N极朝下,远离圆环过程中,穿过圆环的磁通量向下且减小,由楞次定律可知,感应电流的磁场方向向下,由安培定则可知,从上向下看,圆环中的感应电流沿顺时针方向,故C错误;D中条形磁体N极朝下,靠近圆环过程中,穿过圆环的磁通量向下且增大,由楞次定律可知,感应电流的磁场方向向上,由安培定则可知,从上向下看,圆环中的感应电流沿逆时针方向,故D正确。
任务 右手定则
如图所示,假定导体棒CD向右运动,请结合楞次定律,回答下列问题。
(1)我们研究的是哪部分电路?
(2)当导体棒CD向右运动时,穿过这个闭合回路的磁通量是增大还是减小?
(3)感应电流的磁场应该是沿哪个方向的?
(4)导体棒CD中的感应电流是沿哪个方向的?
提示:(1)闭合回路CDEF。
(2)磁感应强度不变,导体棒CD向右运动,闭合回路CDEF所围成的面积增大,穿过闭合回路的磁通量增大。
(3)穿过闭合回路CDEF的磁通量垂直纸面向内且增大,由楞次定律可知,感应电流的磁场垂直纸面向外。
(4)由安培定则可知,闭合回路CDEF中有逆时针方向的感应电流,即导体棒CD中的感应电流方向由C到D。
1.右手定则的内容: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。如图所示。
2.右手定则的适用条件:更便于判定导线切割磁感线时感应电流的方向。
判一判
(1)右手定则即右手螺旋定则。( )
(2)凡可以用右手定则判断感应电流方向的,均能用楞次定律和安培定则判断。( )
提示:(1)× (2)√
楞次定律与右手定则的比较
规律
比较内容
楞次定律
右手定则
区别
研究对象
整个闭合回路
闭合回路的一部分,即做切割磁感线运动的导体
适用范围
各种电磁感应现象
只适用于部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情况
联系
右手定则是楞次定律的特例
(多选)闭合电路的一部分导体在磁场中运动,如图所示,能正确表示磁感应强度B的方向、导体运动的速度方向与产生的感应电流方向间的关系的是( )
[解析] A项中,导体不切割磁感线,导体中无感应电流,故A错误;B项中,运用右手定则时,手掌与纸面平行,手心向纸面内,拇指沿v的方向向上,四指向右,即感应电流方向向右,B正确;C项中,运用右手定则时,手掌与纸面平行,手心向纸面外,拇指沿v的方向指向右上方,此时四指指向左上方,即感应电流方向向左上方,C正确;D项中,运用右手定则时,手掌与纸面垂直,手心向左,拇指沿v的方向向下,此时四指垂直纸面向外,即感应电流方向应垂直纸面向外,D错误。
[答案] BC
楞次定律与右手定则的选用方法
(1)如果导体不动,回路中的磁通量变化,要用楞次定律判断感应电流方向,而不能用右手定则判断。
(2)如果回路中的一部分导体做切割磁感线运动产生感应电流,用右手定则判断较为简便,用楞次定律也能进行判断,但较为麻烦。
(3)如果导体不动,而磁场相对导体运动,此时仍可用右手定则判断感应电流的方向,但是右手定则中拇指所指的方向不是磁场运动的方向,而是磁场运动的反方向,即仍然是导体相对磁场做切割磁感线运动的方向。
[跟进训练] (多选)如图所示,金属导轨位于水平面内,金属导轨所在区域有竖直方向的匀强磁场,导体棒ab沿金属导轨运动时,棒中的感应电流方向如图。则匀强磁场的方向和ab棒的运动方向可能是( )
A.垂直纸面向里,向左 B.垂直纸面向里,向右
C.垂直纸面向外,向左 D.垂直纸面向外,向右
答案:AD
解析:若匀强磁场的方向垂直纸面向里,根据右手定则可知,导体棒向左运动;若匀强磁场的方向垂直纸面向外,根据右手定则可知,导体棒向右运动,A、D正确,B、C错误。
课后课时作业
知识点一 实验:探究影响感应电流方向的因素
1.如图所示是探究影响感应电流方向的因素的装置。
(1)观察到的实验现象记录如下表,请完成表格缺失的部分。
实验序号
①
②
③
④
磁体穿过回路磁场的方向
向下
向上
向下
向上
导体切割磁感线的方向
向右
向右
向左
向左
穿过导线回路磁通量的变化
减少
减少
a.____
b.____
AB中感应电流的方向
A→B
B→A
B→A
A→B
感应电流在回路内部磁场的方向
向下
c.____
d.____
向下
(2)比较表中①②的数据,可以发现,当穿过导线回路的磁通量________(填变化情况)时,感应电流的磁场与磁体的磁场方向________;比较表中③④的数据,可以发现,当穿过导线回路的磁通量________(填变化情况)时,感应电流的磁场与磁体的磁场方向________。
答案:(1)a.增加 b.增加 c.向上 d.向上
(2)减少 相同 增加 相反
解析:(1)根据题意可知,穿过回路的磁感应强度不随时间变化,导体向右切割磁感线时,回路面积减小,则穿过导线回路的磁通量减少,导体向左切割磁感线时,回路面积增大,则穿过导线回路的磁通量增加。根据安培定则可知,AB中感应电流的方向为B→A时,感应电流在回路内部磁场的方向向上。
(2)比较表中①②的数据,可以发现,当穿过导线回路的磁通量减少时,感应电流的磁场与磁体的磁场方向相同;比较表中③④的数据,可以发现,当穿过导线回路的磁通量增加时,感应电流的磁场与磁体的磁场方向相反。
知识点二 楞次定律的理解及应用
2.关于楞次定律,下列说法正确的是( )
A.感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
B.感应电流的磁场总是阻止磁通量的变化
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.感应电流的磁场总是与原磁场反向,阻碍原磁场的变化
答案:A
解析:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,阻碍并不是阻止,只起延缓的作用,A正确,B错误;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,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C、D错误。
3.(多选)闭合线框abcd自某高度自由下落时,穿过一个有界的匀强磁场,当它经过如图所示的三个位置时,感应电流的方向是( )
A.经过Ⅰ时,无感应电流
B.经过Ⅰ时,a→b→c→d→a
C.经过Ⅱ时,无感应电流
D.经过Ⅲ时,a→b→c→d→a
答案:BC
解析:线框经过Ⅰ时,根据楞次定律可知感应电流方向为a→b→c→d→a,A错误,B正确;线框经过Ⅱ时,穿过闭合线框的磁通量恒定不变,线框中不产生感应电流,C正确;线框经过Ⅲ时,根据楞次定律可知感应电流方向为a→d→c→b→a,D错误。
4.如图是磁浮的原理图,图中甲是圆柱形磁体,乙是用高温超导材料制成的超导圆环,将超导圆环乙水平放在磁体甲上,它就能在磁力的作用下悬浮在磁体甲的上方空中,若甲的N极朝上,在乙放入磁场向下运动的过程中( )
A.俯视,乙中感应电流的方向为顺时针方向;当乙稳定后,感应电流消失
B.俯视,乙中感应电流的方向为顺时针方向;当乙稳定后,感应电流仍存在
C.俯视,乙中感应电流的方向为逆时针方向;当乙稳定后,感应电流消失
D.俯视,乙中感应电流的方向为逆时针方向;当乙稳定后,感应电流仍存在
答案:B
解析:磁浮是利用了同名磁极相互排斥的原理,在乙放入磁场向下运动的过程中,圆环内的磁通量是向上增大的,由楞次定律可知乙中的感应电流所激发的磁场的N极是向下的,由右手螺旋定则可知,俯视时乙中感应电流沿着顺时针方向;由于超导体电阻为零,所以当乙稳定后感应电流将仍然存在,乙仍悬浮在甲的上方空中,故A、C、D错误,B正确。
5.汽车自动控制刹车系统(ABS)的原理如图所示。铁质齿轮P与车轮同步转动,右端有一个绕有线圈的磁体(极性如图),M是一个电流检测器。当车轮带动齿轮P转动时,靠近线圈的铁齿被磁化,使通过线圈的磁通量增大,铁齿离开线圈时又使通过线圈的磁通量减小,从而能使线圈中产生感应电流,感应电流经电子装置放大后即实现自动控制刹车。齿轮从图示位置开始转到下一个铁齿正对线圈的过程中,通过M的感应电流的方向( )
A.总是从左向右的
B.总是从右向左的
C.先从右向左,然后从左向右
D.先从左向右,然后从右向左
答案:C
解析:穿过线圈的磁通量方向与磁体内部的磁场方向相同,均从右指向左。铁齿靠近线圈时,铁齿的右端是S极,铁齿在线圈处产生的磁场方向指向铁齿,即与原磁场同向,所以在图示时刻,穿过线圈的磁通量最大,随着齿轮的转动,磁通量先减小后增大,当下一个铁齿正对线圈时,磁通量又达到最大。结合楞次定律可知,该过程线圈中感应电流在线圈轴线上的磁场先向左后向右,由安培定则可知,通过M的感应电流的方向先从右向左,然后从左向右,C正确。
知识点三 右手定则
6.图中表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情境,导体ab上的感应电流方向为a→b的是( )
答案:A
解析:A项中,导体ab顺时针转动,运用右手定则时,磁感线穿过手心,则右手平行纸面,手心向纸外,拇指指向导体ab的运动方向,即平行纸面向右,此时四指指向上,由a指向b,则导体ab上的感应电流方向为a→b,A正确;B项中,导体ab向纸外运动,运用右手定则时,磁感线穿过手心,右手垂直纸面,手心向下,拇指指向纸外,四指由b指向a,则导体ab上的感应电流方向为b→a,B错误;C项中,导体框向右运动,ad边切割磁感线,运用右手定则时,右手平行纸面,手心向纸外,拇指垂直ad指向右侧,则四指由a指向d,可知电流方向为a→d,则导体ab上的感应电流方向为b→a,C错误;D项中,导体ab沿导轨向下运动,运用右手定则时,右手平行导轨平面,手心向下,拇指垂直ab向下,则四指由b指向a,则导体ab上的感应电流方向为b→a,D错误。
7.如图所示,匀强磁场与圆形导体环平面垂直,导体ef与环接触良好,当ef向右匀速运动时( )
A.圆环中磁通量不变,环上无感应电流产生
B.整个环中有顺时针方向的电流
C.整个环中有逆时针方向的电流
D.环的右侧有逆时针方向的电流,环的左侧有顺时针方向的电流
答案:D
解析:由右手定则知ef上的电流由e→f,故环的右侧的电流方向为逆时针,环的左侧的电流方向为顺时针,故D正确。
8.(多选)闭合线圈abcd在如图所示位置与磁场发生相对运动时,bc边的电流方向为b→c,则线圈或磁场的运动情况可能是( )
A.线圈向右运动 B.线圈向左运动
C.磁场向右运动 D.磁场向左运动
答案:BC
解析:解法一(楞次定律):bc边的电流方向为b→c,根据安培定则可知,感应电流的磁场方向为垂直纸面向里,与原磁场方向相同,根据楞次定律,穿过回路的磁通量减小,所以可能是线圈向左运动,或磁场向右运动,A、D错误,B、C正确。
解法二(右手定则):bc边的电流方向为b→c,根据右手定则可知,线圈相对磁场向左运动,若线圈运动,则线圈向左运动,若磁场运动,则磁场向右运动,B、C正确,A、D错误。
9.如图所示的匀强磁场中,有一直导线ab在一个导体框架上向左运动,那么ab导线中感应电流的方向(已知有感应电流)及ab导线所受安培力方向分别是( )
A.电流由b向a,安培力向左
B.电流由b向a,安培力向右
C.电流由a向b,安培力向左
D.电流由a向b,安培力向右
答案:D
解析:由右手定则可知,ab导线运动时产生的感应电流方向沿导线由a向b,根据左手定则可知,ab导线所受安培力向右,D正确。
10.(多选)如图所示,圆环形导体线圈a平放在水平桌面上,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成如图所示的电路,要使圆环形导体线圈a中产生从上向下看顺时针的感应电流,下列操作中可行的是( )
A.将线圈a水平向左移动
B.将通电螺线管水平向右移动
C.拔出通电螺线管中的铁芯
D.向下移动滑动变阻器的触头
答案:ABC
解析:由安培定则可知,螺线管中电流在线圈a处的磁场方向竖直向下,要使圆环形导体线圈a中产生从上向下看顺时针的感应电流,即使线圈a中感应电流的磁场竖直向下,由楞次定律可知,b在线圈a中产生的竖直向下的磁通量减小。将线圈a水平向左移动,则穿过线圈a的竖直向下的磁通量减小,故A正确;将通电螺线管水平向右移动,则穿过线圈a的竖直向下的磁通量减小,故B正确;拔出通电螺线管中的铁芯,则穿过线圈a的竖直向下的磁通量减小,故C正确;向下移动滑动变阻器的触头,则螺线管b中的电流增大,从而判断出穿过线圈a的竖直向下的磁通量增大,故D错误。
11.自1932年磁单极子概念被狄拉克提出以来,不管是理论还是实验物理学家都一直在努力寻找,但迄今仍然没能找到它们存在的确凿证据。如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的闭合超导线圈,那么,从上向下看,这个线圈中将出现( )
A.先是逆时针方向,然后是顺时针方向的感应电流
B.先是顺时针方向,然后是逆时针方向的感应电流
C.逆时针方向的持续流动的感应电流
D.顺时针方向的持续流动的感应电流
答案:C
解析:若只有N极的磁单极子从上到下穿过超导线圈,当磁单极子靠近线圈时,穿过线圈的磁通量增加,且磁场方向从上向下,由楞次定律和右手螺旋定则可知,从上向下看,感应电流的方向为逆时针;当磁单极子远离线圈时,穿过线圈的磁通量减小,且磁场方向从下向上,由楞次定律和右手螺旋定则可知,从上向下看,感应电流的方向为逆时针,因此整个过程线圈中产生的感应电流方向不变,由于超导线圈没有电阻,因此感应电流将长期维持下去。故A、B、D错误,C正确。
12.如图所示,一个金属圆盘安装在竖直的转动轴上,置于蹄形磁体之间,两块铜片A、O分别与金属盘的边缘和转动轴接触。若使金属盘按图示方向(俯视顺时针方向)转动起来,下列说法正确的是( )
A.电阻R中有Q→R→P方向的感应电流
B.电阻R中有P→R→Q方向的感应电流
C.穿过圆盘的磁通量始终没有变化,电阻R中无感应电流
D.调换磁体的N、S极,同时改变金属盘的转动方向,R中感应电流的方向也会发生改变
答案:B
解析:根据右手定则可判断圆盘中感应电流由O→A,则电阻R中有P→R→Q方向的感应电流,故B正确,A、C错误;调换磁体的N、S极,同时改变圆盘的转动方向,由右手定则可知R中感应电流的方向不变,D错误。
[名师点拨] 本题中圆盘可看成由无数根辐向分布的金属条组成,则处在磁体之间的金属条切割磁感线产生感应电流,由右手定则即可判断感应电流方向。
1
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。