专题一 楞次定律的应用(专项训练)物理沪科版选择性必修第二册
2026-01-23
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理沪科版选择性必修第二册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第一节 楞次定律 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 楞次定律 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.70 MB |
| 发布时间 | 2026-01-23 |
| 更新时间 | 2026-01-23 |
| 作者 | Mr.H |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-01-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55773109.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题一 楞次定律的应用
考点1 楞次定律的重要推论
1.“增反减同”: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”: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,即“来拒去留”。
如图甲所示,条形磁体靠近线圈时,受到的是斥力;如图乙所示,条形磁体远离线圈时,受到的是引力。
3.“增缩减扩”: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”: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1 (“增反减同”)如图,空间固定一条形磁体(其轴线水平),以下说法正确的是( )
A.圆环a沿磁体轴线向右运动,靠近磁体N极时感应电流为逆时针(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c经过位置2前后一小段时间内感应电流方向不变
答案 D
解析 圆环a沿磁体轴线向右运动,穿过圆环的磁通量增多,根据“增反减同”可知感应电流为顺时针方向(从左往右看),A错误;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,B错误;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,C错误;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“增反减同”可知,感应电流均为顺时针方向(从上向下看),D正确。
典例2 (“来拒去留”)如图所示,在水平地面下有一条沿东西方向铺设的水平直导线,导线中通有自东向西且较大的恒定电流。现用一闭合的检测线圈(线圈中串有灵敏电流计,图中未画出)检测此通电直导线的位置。若不考虑地磁场的影响,让检测线圈(位于水平面内)从距通电直导线很远处由北向南沿水平地面接近并通过通电直导线的上方并移至距通电直导线很远处,在此过程中,俯视检测线圈,下列说法正确的是( )
A.感应电流的方向先顺时针后逆时针,然后再顺时针(俯视)
B.感应电流的方向先逆时针后顺时针,然后再逆时针(俯视)
C.检测线圈所受安培力的方向先向南后向北
D.检测线圈所受安培力的方向一直向南
答案 B
解析 根据通电直导线周围的磁感线的分布特点,检测线圈由远处移近直导线的过程中,穿过线圈的磁场有向下的分量,且穿过检测线圈的磁通量先增大后减小,由楞次定律和安培定则可知,检测线圈中的电流方向先逆时针后顺时针;当检测线圈从直导线正上方逐渐远离直导线的过程中,穿过线圈的磁场有向上的分量,穿过检测线圈的磁通量先增大后减小,由楞次定律和安培定则可知,检测线圈中的电流方向先顺时针后逆时针;即感应电流的方向先逆时针后顺时针,然后再逆时针,故A错误,B正确;根据楞次定律推论“来拒去留”及左手定则可知,检测线圈所受安培力在水平面内的分力的方向一直向北,故C、D错误。
典例3 (“增缩减扩”)如图所示的磁场中有一个垂直于磁场中心磁感线放置的闭合圆环,现在将圆环从图示A位置水平向右移到B位置,从左向右看,感应电流方向和圆环变形趋势正确的是( )
A.顺时针,扩张趋势 B.顺时针,收缩趋势
C.逆时针,扩张趋势 D.逆时针,收缩趋势
答案 A
解析 圆环由A位置水平向右移到B位置的过程中,穿过圆环向右的磁感线条数变少,根据“增反减同”可知,圆环中感应电流磁场方向向右,再根据安培定则知圆环中感应电流方向是顺时针方向(从左向右看),根据“增缩减扩”可知圆环有扩张趋势,故A正确。
典例4 (“增离减靠”)我国第三艘航空母舰“中国人民解放军海军福建舰”下水后,将按计划开展系泊试验和航行试验,这是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,配置电磁弹射和阻拦装置。航母上舰载机电磁弹射的驱动原理如图所示,当闭合开关S,固定线圈中突然通过直流电流时,线圈左侧的金属环被弹射出去,则( )
A.闭合开关S的瞬间,从左侧看金属环中的感应电流沿逆时针方向
B.若将电源正负极调换,金属环弹射方向将改变
C.若将金属环置于线圈的右侧,金属环仍将向左弹射
D.若将金属环置于线圈的右侧,金属环将向右弹射
答案 D
解析 闭合开关S的瞬间,线圈中电流迅速增大,电流从线圈右侧流入,产生的磁场方向向左,由楞次定律可知,金属环中的感应电流方向从左侧看为顺时针,A错误;电源正负极调换后,根据“增离减靠”可得,金属环受力方向向左,故仍将向左弹出,B错误;若将金属环放在线圈右侧,根据“增离减靠”可得,金属环将向右弹射,C错误,D正确。
考点2 “三定则一定律”的综合应用
项目
安培定则
电磁感应
左手定则
右手定则
楞次定律
应用对象
判断电流产生磁场的方向
判断闭合电路的一段导体切割磁感线产生感应电流的方向
判断闭合电路中磁通量变化产生的感应电流方向
判断安培力、洛伦兹力的方向
使用方法
右手握住导线或螺线管(环形电流)
右手拇指指向导体切割磁感线的运动方向,磁感线穿过掌心,四指指向感应电流的方向
增反减同、来拒去留、增缩减扩、增离减靠
左手四指指向电流方向或正电荷运动方向(负电荷运动反方向),磁感线穿过掌心,拇指指向受力方向
图形示例
因果关系
因电而生磁(I→B用安培定则)
因动而生电(v、B→I感用右手定则)
因磁而生电(ΔΦ→I感用楞次定律)
因电在磁场中而受力(I、B→F用左手定则)
典例5 如图所示装置中,平行导轨光滑、水平放置,cd杆原来静止。当ab杆做如下哪种运动时,cd杆将向左移动(导体棒切割磁感线速度越大,感应电流越大,导体棒匀速切割磁感线时感应电流恒定)( )
A.向左加速运动 B.向左减速运动
C.向右加速运动 D.向右匀速运动
答案 A
解析 ab杆向左加速运动,根据右手定则及题意,知在ab杆上产生增大的b到a的电流,根据安培定则,在L1中产生向下增强的磁场,该磁场向上通过L2,根据楞次定律,在cd杆上产生d到c的电流,根据左手定则,受到向左的安培力,向左运动,故A正确;同理可得B、C错误;ab杆向右匀速运动,在ab杆中产生恒定的电流,该电流在线圈L1中产生恒定的磁场,通过L2的磁通量恒定,在L2中不产生感应电流,所以cd杆不动,故D错误。
专题巩固练
1.如图所示,一个有弹性的闭合金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方,直导线与圆环在同一竖直面内。当通电直导线中的电流增大时,弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度l将( )
A.S增大,l变长 B.S减小,l变短
C.S增大,l变短 D.S减小,l变长
答案 D
解析 当通电直导线中电流增大时,穿过金属圆环的磁通量增大,根据“增缩减扩”可知,圆环的面积S减小;根据“增离减靠”可知橡皮绳的长度L变长,选项D正确。
2.如图所示,一条形磁体从高h处自由下落,中途穿过一个固定的空心线圈,开关S断开时,由开始下落至落地用时t1,落地时速度为v1;S闭合时,由开始下落至落地用时t2,落地时速度为v2。则它们的大小关系正确的是( )
A.t1>t2,v1>v2 B.t1=t2,v1=v2
C.t1<t2,v1<v2 D.t1<t2,v1>v2
答案 D
解析 开关S断开时,线圈中无感应电流,对磁体无阻碍作用,故磁体自由下落,a1=g;当S闭合时,线圈中有感应电流,对磁体有阻碍作用,根据“来拒去留”知,a2<g,且磁体的机械能减小,所以t1<t2,v1>v2,故D正确。
3.如图所示,矩形导线框abcd与长直导线MN放在同一水平面上,ab边与MN平行,且MN靠近ab边放置,导线MN中通有向上的电流,MN与导线框绝缘,当MN中的电流增大时,下列说法正确的是( )
A.导线框abcd中没有感应电流
B.导线框abcd中有顺时针方向的感应电流
C.导线框所受安培力的合力方向水平向左
D.导线框所受安培力的合力方向水平向右
答案 C
解析 直导线中通有向上且增大的电流,根据安培定则知,通过导线框的磁场方向垂直纸面向里,且增大,根据楞次定律知导线框abcd中感应电流的方向为逆时针方向,故A、B错误;方法一 根据左手定则知,ab边所受安培力方向水平向左,cd边所受安培力方向向左,则导线框所受安培力的合力方向水平向左,故C正确,D错误。方法二 当MN中电流增大时,导线框中产生感应电流,线框各边受到安培力作用,使导线框向阻碍磁通量增大的方向“移动”,故导线框所受安培力的合力方向水平向左,故C正确,D错误。
4.一长直铁芯上绕有一固定线圈M,铁芯右端与一木质圆柱密接,木质圆柱上套有一闭合金属环N,N可在木质圆柱上无摩擦移动,M连接在如图所示的电路中,其中R为滑动变阻器,E1和E2为直流电源,S为单刀双掷开关,下列情况中,可观测到N向左运动的是( )
A.在S断开的情况下,S向a闭合的瞬间
B.在S断开的情况下,S向b闭合的瞬间
C.在S已向a闭合的情况下,将R的滑片向c端移动时
D.在S已向a闭合的情况下,将R的滑片向d端移动时
答案 C
解析 根据题意知,圆环N向左运动,根据“增离减靠”可知,线圈M上的磁场在减弱,流过M的电流在减小,故C正确。
5.如图所示,金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列运动时,铜制导线圈c中将有感应电流产生且被螺线管排斥的是( )
A.向右做匀速运动
B.向右做加速运动
C.向右做减速运动
D.向左做减速运动
答案 B
解析 当导体棒向右匀速运动时,产生恒定的电流,线圈中的磁通量恒定不变,线圈c中无感应电流出现,也不被螺线管排斥,A错误;当导体棒向右做加速运动时,由右手定则可判定回路中出现从b→a的感应电流且增加,由安培定则知螺线管中感应电流的磁场向左在增加,线圈c中有感应电流,根据楞次定律可知,线圈向左运动阻碍磁通量的增加,即被螺线管排斥,B正确;同理可判定导体棒向左、右做减速运动时,线圈c中有感应电流,且被螺线管吸引,C、D错误。
6.(多选)如图所示,用绳吊起一个铝环,用条形磁体的N极去靠近铝环,直至从右侧穿出的过程中( )
A.磁体从左侧靠近铝环时,铝环向右摆动
B.磁体在右侧远离铝环时,铝环向左摆动
C.磁体从左侧靠近铝环时,铝环A侧为N极
D.磁体在右侧远离铝环时,铝环B侧为S极
答案 AC
解析 磁体从左侧靠近铝环时,在铝环中产生感应电流,感应电流的磁场必定阻碍磁体的靠近,铝环A侧为N极,铝环向右摆动,A、C正确;当磁体在右侧远离铝环时,感应电流的磁场阻碍铝环的远离,铝环右摆,B侧为N极,B、D错误。
7.(多选)金属棒ab、cd放在水平光滑导轨上,条形磁体在如图所示位置自由下落,在接近导轨时,下列说法正确的有(重力加速度为g,不计空气阻力)( )
A.ab、cd相互靠近 B.ab、cd相互远离
C.磁体加速度大于g D.磁体加速度小于g
答案 AD
解析 当条形磁体从上向下接近闭合回路时,穿过回路的磁场方向向下,且磁通量在不断增加,根据楞次定律可知,感应电流所产生的效果总是阻碍产生感应电流的磁通量的变化,所以会阻碍条形磁体的下落,则感应电流的磁场给条形磁体一个向上阻碍其下落的阻力,即磁体下落的加速度小于g,为了阻碍回路中磁通量增加,ab、cd两金属棒将互相靠近,使回路的面积减小,从而阻碍磁通量的增加,故选A、D。
8.如图甲所示,两根平行金属导轨置于水平面内,导轨之间接有电阻R,金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下。现使磁感应强度B随时间的变化关系如图乙所示(以向下为正方向),0~2t0时间内ab始终保持静止。则下列说法正确的是( )
A.0~2t0时间内ab中的感应电流方向总是由b到a
B.0~t0时间内ab棒所受的安培力向左
C.t0~2t0时间内ab棒所受的静摩擦力向右
D.t0~2t0时间内穿过回路的磁通量逐渐减小
答案 C
解析 根据题意,由题图乙可知,0~t0时间内,磁场方向向下,穿过回路的磁通量逐渐减小,由楞次定律可知,感应电流产生磁场的方向向下,由右手螺旋定则可知,回路中电流方向为顺时针,即ab中的感应电流方向是由a到b,t0~2t0时间内,磁场方向向上,穿过回路的磁通量逐渐增大,回路中电流方向也为顺时针,即ab中的感应电流方向总是由a到b,故A、D错误;0~t0时间内,由左手定则可知,ab棒所受的安培力向右,故B错误;t0~2t0时间内,由左手定则可知,ab棒所受的安培力向左,由平衡条件可知,ab棒所受的静摩擦力向右,故C正确。
9.(多选)如图所示,在匀强磁场中放有平行铜导轨,它与大导线圈M相连接,要使小导线圈N获得顺时针方向的感应电流,则放在导轨上的金属棒ab的运动情况可能是(两导线圈共面放置,且金属棒切割磁感线速度越大,感应电流越大)( )
A.向右匀速运动 B.向左加速运动
C.向右减速运动 D.向右加速运动
答案 BC
解析 欲使N产生顺时针方向的感应电流,即感应电流的磁场方向垂直于纸面向里,由楞次定律可知有两种情况:一是M中有顺时针方向逐渐减小的电流,使其在N中的磁场方向向里,且磁通量在减小,此时应使ab向右减速运动;二是M中有逆时针方向逐渐增大的电流,使其在N中的磁场方向向外,且磁通量在增大,此时应使ab向左加速运动,故B、C正确。
10.(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,与导轨接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动。当导体棒AB在外力F的作用下向右运动时,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
答案 BD
解析 导体棒AB切割磁感线产生感应电流,根据右手定则可知,AB中感应电流的方向为B→A,则导体棒CD内有电流通过,方向是C→D,故A错误,B正确;由左手定则判断可知,磁场对导体棒CD的作用力向右,磁场对导体棒AB的作用力向左,故C错误,D正确。
11.某实验小组设计的电梯坠落应急安全装置如图所示,电梯井内壁上铺设线圈,电梯轿厢底部安装永久磁铁,磁铁N极向上,线圈能在电梯轿厢突然坠落时自动闭合,阻碍电梯轿厢急剧下降从而减小对乘客的伤害。当电梯轿厢坠落至图示位置时( )
A.线圈A、B相互吸引
B.线圈A有收缩的趋势,B有扩张的趋势
C.俯视线圈A,其感应电流沿逆时针方向
D.电梯轿厢处于完全失重状态
答案 C
解析 当电梯轿厢坠落到题图所示位置时,线圈A中向上的磁通量减弱,线圈B中向上的磁通量增强,从上向下看,线圈A中产生的感应电流为逆时针方向,线圈B中产生的感应电流为顺时针方向,两线圈感应电流方向相反,所以两线圈相互排斥,故A错误,C正确;线圈A中向上的磁通量减弱,线圈B中向上的磁通量增强,由楞次定律可知,线圈A有扩张趋势,线圈B有收缩趋势,故B错误;由上述分析可知,坠落过程中,线圈内的磁通量发生变化,线圈会产生感应电流,感应电流会阻碍磁铁的运动,进而阻碍电梯轿厢运动,使电梯轿厢处于非完全失重状态,故D错误。
12.(多选)如图所示,在竖直悬挂的金属圆环右侧,有一螺线管MN水平放置,两者处于同一轴线上。螺线管下方接有水平方向的平行金属导轨,且导轨所在位置有竖直向上的匀强磁场。现将导体棒ab置于平行导轨上,让其垂直于导轨向右做加速运动(导体切割磁感线的速度越大,感应电流越大)。若整个过程中导体棒与导轨接触良好,金属圆环未发生扭转,则( )
A.导体棒中a端电势高于b端电势
B.如果ab棒匀速向右运动,金属环中有感应电流
C.圆环向左摆动
D.从右侧观察,金属圆环产生逆时针方向的感应电流
答案 ACD
解析 由右手定则可知,导体棒ab向右运动时,a端电势高于b端,故A正确;导体棒ab向右匀速运动时,电流恒定,圆环的磁通量不变化,没有感应电流,故B错误;根据金属圆环和螺线管中的电流方向,金属圆环的右侧等效为磁铁的N极,螺线管的M端等效为磁铁的N极,所以金属圆环向左摆动,故C正确;穿过金属圆环的磁感线向左,当ab向右做加速运动时,感应电流增大,螺线管产生的磁场增强,穿过金属圆环的磁通量增加,由楞次定律可知,从右侧观察,金属圆环产生逆时针方向的感应电流,故D正确。
13.(多选)如图所示,在匀强磁场中放一平行金属导轨,导轨跟小线圈N相接,大线圈M与小线圈N以及导轨之间不接触,磁感线垂直于导轨所在平面。导轨与金属棒ab接触良好,当金属棒ab向右加速运动时,大线圈M中产生的感应电流方向及所具有的形变趋势是(导体棒切割磁感线速度越大,感应电流越大)( )
A.线圈M中有顺时针方向的电流
B.线圈M中有逆时针方向的电流
C.线圈M有收缩的趋势
D.线圈M有扩张的趋势
答案 BD
解析 当金属棒ab向右加速运动时,根据右手定则及题意,感应电流从a到b且增加,穿过线圈M的磁通量垂直纸面向里增加,根据楞次定律可知,M中感应电流为逆时针方向,选项A错误,B正确;M中感应电流为逆时针方向,线圈M所处的磁场垂直纸面向外,根据左手定则可知线圈M各部分所受安培力向外,则线圈M有扩张的趋势,选项C错误,D正确。
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专题一 楞次定律的应用
考点1 楞次定律的重要推论
1.“增反减同”: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”: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,即“来拒去留”。
如图甲所示,条形磁体靠近线圈时,受到的是斥力;如图乙所示,条形磁体远离线圈时,受到的是引力。
3.“增缩减扩”: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”: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1 (“增反减同”)如图,空间固定一条形磁体(其轴线水平),以下说法正确的是( )
A.圆环a沿磁体轴线向右运动,靠近磁体N极时感应电流为逆时针(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c经过位置2前后一小段时间内感应电流方向不变
典例2 (“来拒去留”)如图所示,在水平地面下有一条沿东西方向铺设的水平直导线,导线中通有自东向西且较大的恒定电流。现用一闭合的检测线圈(线圈中串有灵敏电流计,图中未画出)检测此通电直导线的位置。若不考虑地磁场的影响,让检测线圈(位于水平面内)从距通电直导线很远处由北向南沿水平地面接近并通过通电直导线的上方并移至距通电直导线很远处,在此过程中,俯视检测线圈,下列说法正确的是( )
A.感应电流的方向先顺时针后逆时针,然后再顺时针(俯视)
B.感应电流的方向先逆时针后顺时针,然后再逆时针(俯视)
C.检测线圈所受安培力的方向先向南后向北
D.检测线圈所受安培力的方向一直向南
典例3 (“增缩减扩”)如图所示的磁场中有一个垂直于磁场中心磁感线放置的闭合圆环,现在将圆环从图示A位置水平向右移到B位置,从左向右看,感应电流方向和圆环变形趋势正确的是( )
A.顺时针,扩张趋势 B.顺时针,收缩趋势
C.逆时针,扩张趋势 D.逆时针,收缩趋势
典例4 (“增离减靠”)我国第三艘航空母舰“中国人民解放军海军福建舰”下水后,将按计划开展系泊试验和航行试验,这是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,配置电磁弹射和阻拦装置。航母上舰载机电磁弹射的驱动原理如图所示,当闭合开关S,固定线圈中突然通过直流电流时,线圈左侧的金属环被弹射出去,则( )
A.闭合开关S的瞬间,从左侧看金属环中的感应电流沿逆时针方向
B.若将电源正负极调换,金属环弹射方向将改变
C.若将金属环置于线圈的右侧,金属环仍将向左弹射
D.若将金属环置于线圈的右侧,金属环将向右弹射
考点2 “三定则一定律”的综合应用
项目
安培定则
电磁感应
左手定则
右手定则
楞次定律
应用对象
判断电流产生磁场的方向
判断闭合电路的一段导体切割磁感线产生感应电流的方向
判断闭合电路中磁通量变化产生的感应电流方向
判断安培力、洛伦兹力的方向
使用方法
右手握住导线或螺线管(环形电流)
右手拇指指向导体切割磁感线的运动方向,磁感线穿过掌心,四指指向感应电流的方向
增反减同、来拒去留、增缩减扩、增离减靠
左手四指指向电流方向或正电荷运动方向(负电荷运动反方向),磁感线穿过掌心,拇指指向受力方向
图形示例
因果关系
因电而生磁(I→B用安培定则)
因动而生电(v、B→I感用右手定则)
因磁而生电(ΔΦ→I感用楞次定律)
因电在磁场中而受力(I、B→F用左手定则)
典例5 如图所示装置中,平行导轨光滑、水平放置,cd杆原来静止。当ab杆做如下哪种运动时,cd杆将向左移动(导体棒切割磁感线速度越大,感应电流越大,导体棒匀速切割磁感线时感应电流恒定)( )
A.向左加速运动 B.向左减速运动
C.向右加速运动 D.向右匀速运动
专题巩固练
1.如图所示,一个有弹性的闭合金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方,直导线与圆环在同一竖直面内。当通电直导线中的电流增大时,弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度l将( )
A.S增大,l变长 B.S减小,l变短
C.S增大,l变短 D.S减小,l变长
2.如图所示,一条形磁体从高h处自由下落,中途穿过一个固定的空心线圈,开关S断开时,由开始下落至落地用时t1,落地时速度为v1;S闭合时,由开始下落至落地用时t2,落地时速度为v2。则它们的大小关系正确的是( )
A.t1>t2,v1>v2 B.t1=t2,v1=v2
C.t1<t2,v1<v2 D.t1<t2,v1>v2
3.如图所示,矩形导线框abcd与长直导线MN放在同一水平面上,ab边与MN平行,且MN靠近ab边放置,导线MN中通有向上的电流,MN与导线框绝缘,当MN中的电流增大时,下列说法正确的是( )
A.导线框abcd中没有感应电流
B.导线框abcd中有顺时针方向的感应电流
C.导线框所受安培力的合力方向水平向左
D.导线框所受安培力的合力方向水平向右
4.一长直铁芯上绕有一固定线圈M,铁芯右端与一木质圆柱密接,木质圆柱上套有一闭合金属环N,N可在木质圆柱上无摩擦移动,M连接在如图所示的电路中,其中R为滑动变阻器,E1和E2为直流电源,S为单刀双掷开关,下列情况中,可观测到N向左运动的是( )
A.在S断开的情况下,S向a闭合的瞬间
B.在S断开的情况下,S向b闭合的瞬间
C.在S已向a闭合的情况下,将R的滑片向c端移动时
D.在S已向a闭合的情况下,将R的滑片向d端移动时
5.如图所示,金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列运动时,铜制导线圈c中将有感应电流产生且被螺线管排斥的是( )
A.向右做匀速运动
B.向右做加速运动
C.向右做减速运动
D.向左做减速运动
6.(多选)如图所示,用绳吊起一个铝环,用条形磁体的N极去靠近铝环,直至从右侧穿出的过程中( )
A.磁体从左侧靠近铝环时,铝环向右摆动
B.磁体在右侧远离铝环时,铝环向左摆动
C.磁体从左侧靠近铝环时,铝环A侧为N极
D.磁体在右侧远离铝环时,铝环B侧为S极
7.(多选)金属棒ab、cd放在水平光滑导轨上,条形磁体在如图所示位置自由下落,在接近导轨时,下列说法正确的有(重力加速度为g,不计空气阻力)( )
A.ab、cd相互靠近 B.ab、cd相互远离
C.磁体加速度大于g D.磁体加速度小于g
8.如图甲所示,两根平行金属导轨置于水平面内,导轨之间接有电阻R,金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下。现使磁感应强度B随时间的变化关系如图乙所示(以向下为正方向),0~2t0时间内ab始终保持静止。则下列说法正确的是( )
A.0~2t0时间内ab中的感应电流方向总是由b到a
B.0~t0时间内ab棒所受的安培力向左
C.t0~2t0时间内ab棒所受的静摩擦力向右
D.t0~2t0时间内穿过回路的磁通量逐渐减小
9.(多选)如图所示,在匀强磁场中放有平行铜导轨,它与大导线圈M相连接,要使小导线圈N获得顺时针方向的感应电流,则放在导轨上的金属棒ab的运动情况可能是(两导线圈共面放置,且金属棒切割磁感线速度越大,感应电流越大)( )
A.向右匀速运动 B.向左加速运动
C.向右减速运动 D.向右加速运动
10.(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,与导轨接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动。当导体棒AB在外力F的作用下向右运动时,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
11.某实验小组设计的电梯坠落应急安全装置如图所示,电梯井内壁上铺设线圈,电梯轿厢底部安装永久磁铁,磁铁N极向上,线圈能在电梯轿厢突然坠落时自动闭合,阻碍电梯轿厢急剧下降从而减小对乘客的伤害。当电梯轿厢坠落至图示位置时( )
A.线圈A、B相互吸引
B.线圈A有收缩的趋势,B有扩张的趋势
C.俯视线圈A,其感应电流沿逆时针方向
D.电梯轿厢处于完全失重状态
12.(多选)如图所示,在竖直悬挂的金属圆环右侧,有一螺线管MN水平放置,两者处于同一轴线上。螺线管下方接有水平方向的平行金属导轨,且导轨所在位置有竖直向上的匀强磁场。现将导体棒ab置于平行导轨上,让其垂直于导轨向右做加速运动(导体切割磁感线的速度越大,感应电流越大)。若整个过程中导体棒与导轨接触良好,金属圆环未发生扭转,则( )
A.导体棒中a端电势高于b端电势
B.如果ab棒匀速向右运动,金属环中有感应电流
C.圆环向左摆动
D.从右侧观察,金属圆环产生逆时针方向的感应电流
13.(多选)如图所示,在匀强磁场中放一平行金属导轨,导轨跟小线圈N相接,大线圈M与小线圈N以及导轨之间不接触,磁感线垂直于导轨所在平面。导轨与金属棒ab接触良好,当金属棒ab向右加速运动时,大线圈M中产生的感应电流方向及所具有的形变趋势是(导体棒切割磁感线速度越大,感应电流越大)( )
A.线圈M中有顺时针方向的电流
B.线圈M中有逆时针方向的电流
C.线圈M有收缩的趋势
D.线圈M有扩张的趋势
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