1.楞次定律 第2课时 楞次定律-【金版新学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册同步课堂高效讲义配套课件(人教版)
2026-02-23
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72页
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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 | 课件 |
| 知识点 | - |
| 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 | PPTX |
| 文件大小 | 8.02 MB |
| 发布时间 | 2026-02-23 |
| 更新时间 | 2026-02-23 |
| 作者 | 山东正禾大教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 金版新学案·高中同步课堂高效讲义 |
| 审核时间 | 2026-02-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56494212.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:
第2课时 楞次定律
第二章 1.楞次定律
1.理解右手定则的内容,会用右手定则分析切割类电磁感应现象中电流方向。
2.理解原磁场磁通量与感应电流产生的磁场的关系,知道“阻碍”的含义。
3.能利用楞次定律分析感应电流的方向、解释实际生活中的现象。
4.理解楞次定律推论的内容,并会用来分析问题。
素养目标
知识点一 楞次定律
1
知识点二 右手定则
2
知识点三 楞次定律的推论
3
内容索引
知识点四 “三定则一定律”的综合
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课时测评
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知识点一 楞次定律
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自主学习
情境导入 如图为条形磁体插入或抽出线圈时的情景,根据上节实验中的结果,线圈中感应电流的磁场方向与原磁场方向有什么关系?
提示:穿过线圈的磁通量增大时,感应电流产生的磁场与原磁场方向相反;穿过线圈的磁通量减小时,感应电流产生的磁场与原磁场方向相同。
教材梳理(阅读教材P26完成下列填空)
1.楞次定律:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要______引起感应电流的______________。
2.从能量角度看楞次定律
(1)感应电流沿着楞次定律所述的方向,是__________定律的必然结果。
(2)把磁极插入线圈或从线圈内抽出时,推力或拉力都必须做________,做功过程中消耗的______能转化成感应电流的_____能。
阻碍
磁通量的变化
能量守恒
机械功
机械
电
课堂探究
师生互动 为了理解楞次定律中“阻碍”的含义,请完成下列任务:
任务1.感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,是否意味着感应电流的磁场总与原磁场方向相反?
提示:否。当引起感应电流的磁通量增大时,感应电流的磁场与原磁场方向相反;当引起感应电流的磁通量减小时,感应电流的磁场与原磁场方向相同。
任务2.“阻碍”是不是意味“阻止”了原磁场的变化?
提示:不是。“阻碍”并不是“阻止”了引起感应电流的磁通量的变化,“阻碍”只是减缓了引起感应电流的磁通量的变化,并不能阻止这种变化。
楞次定律中“阻碍”的含义的理解
探究归纳
例1
法拉第最初发现电磁感应现象的实验装置如图所示。软铁环上绕有M、N两个线圈,请完成下列填空:
(1)开关S闭合瞬间
①穿过N的磁场方向__________;
根据题图及安培定则可知,开关S闭合瞬间穿过N的磁场方向向下。
向下
②穿过N的磁通量__________(选填“增大”或“减小”);
增大
开关S闭合瞬间,线圈中的电流增大,穿过N的磁通量增大。
③线圈N中感应电流的磁场方向__________;
根据楞次定律可知线圈N中感应电流的磁场方向向上。
向上
④N中感应电流方向为______________(俯视)。
逆时针方向
根据安培定则可知N中感应电流方向为逆时针方向(俯视)。
(2)开关S断开瞬间,N中感应电流方向为______________(俯视)。
顺时针方向
同理可以判断出开关S断开瞬间,N中感应电流方向为顺时针方向(俯视)。
应用楞次定律的基本步骤
规律总结
针对练1.如图所示,在两根平行的长直导线中,通以方向相同、大小相等的恒定电流,一个小导线框在两导线平面内,从靠近右边的导线内侧沿着与两导线垂直的方向匀速向左移动,直至到达左边导线的内侧。在移动过程中,线框中感应电流的方向
A.沿abcda不变
B.沿dcbad不变
C.由abcda变为dcbad
D.由dcbad变为abcda
√
根据安培定则和磁场的叠加原理判断知,在中线右侧磁场向外,在中线左侧磁场向里。当导线框位于中线右侧运动时,磁场向外,磁通量减小,根据楞次定律和安培定则可知,感应电流方向为dcbad;当导线框经过中线,磁场方向先向外,后向里,磁通量先减小,后增加,根据楞次定律和安培定则可知,感应电流方向为dcbad;当导线框位于中线左侧运动时,磁场向里,磁通量增大,根据楞次定律和安培定则可知,感应电流方向为dcbad。故选B。
针对练2.(2024·山东日照高二期中)如图甲所示,水平桌面上固定的闭合金属线圈处于磁感应强度为B的磁场中,磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。设磁场垂直桌面向上为正方向,则金属线圈中感应电流的方向(从上向下看)
A.0~t1时间内为逆时针方向
B.t1~t2时间内为顺时针方向
C.t2~t3时间内为顺时针方向
D.t3~t4时间内为顺时针方向
√
0~t1时间内,穿过线圈的磁通量增大,且原磁场的方向向上,根据楞次定律可知,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,即感应电流的磁场方向向下,由安培定则可得,感应电流的方向为顺时针方向,故A错误;t1~t2时间内,穿过线圈的磁通量向上减小,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,所以感应电流的方向为逆时针方向,故B错误;t2~t3时间内,穿过线圈的磁通量向下增大,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,所以感应电流的方向为逆时针方向,故C错误;t3~t4时间内,穿过线圈的磁通量向下减小,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,所以感应电流的方向为顺时针方向,故D正确。故选D。
针对练3.如图,R、P、L是三个金属圆环,其中R、L固定,当P沿着图中速度方向运动,且P中通如图所示方向电流,则眼睛看到L和R中的电流方向是
A.都是顺时针
B.都是逆时针
C.L顺时针,R逆时针
D.L逆时针,R顺时针
√
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根据安培定则可知,P中产生的磁场沿虚线向里;同时P靠近L,远离R,穿过L的磁通量向里增大,穿过R的磁通量向里减小,则根据楞次定律和安培定则可知,眼睛看到L中电流方向为逆时针,R中电流方向为顺时针。故选D。
知识点二 右手定则
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自主学习
情境导入 如图所示,导体棒与电流表连接成闭合回路,导体棒在磁场中分别向左、向右做切割磁感线运动,电流表指针的偏转方向是否相同?这说明什么问题?
提示:不相同。说明感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关。
教材梳理(阅读教材P28完成下列填空)
1.右手定则: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______进入,并使拇指指向导线______的方向,这时______所指的方向就是感应电流的方向。
2.适用范围:导线____________时感应电流方向的判定。
掌心
运动
四指
切割磁感线
课堂探究
师生互动 如图所示,使导体棒CD向右运动,请完成下列任务:
任务1.应用楞次定律判断导体棒CD中感应电流I的方向如何?
提示:导体棒CD中感应电流的方向为C→D。
任务2.应用右手定则判断导体棒CD中感应电流I的方向如何?判断结果与应用楞次定律判断结果是否相同?
提示:导体棒CD中感应电流的方向为C→D;相同。
任务3.应用右手定则判断导体棒CD向左运动时棒中感应电流I的方向如何?
提示:导体棒CD中感应电流的方向为D→C。
楞次定律与右手定则的比较
探究归纳
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,即切割磁感线的导体
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
应用 用于磁感应强度B随时间变化而产生的电磁感应现象较方便 用于导体切割磁感线产生的电磁感应现象较方便
联系 右手定则是楞次定律的特例
例2
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景,导体ab上的感应电流方向为a→b的是
√
ab顺时针转动,运用右手定则,磁感线穿过手心,拇指指向导体运动的方向,则导体ab上的感应电流方向为a→b,A正确;ab向纸外运动,运用右手定则,磁感线穿过手心,拇指指向纸外,则知导体ab上的感应电流方向为b→a,B错误;线框向右运动时,ad切割磁感线,由右手定则可知,线框中感应电流方向为b→a→d→c→b,则导体ab上的感应电流方向为b→a,C错误;ab沿导轨向下运动,由右手定则知导体ab上的感应电流方向为b→a,D错误。故选A。
右手定则的理解
1.拇指的指向:是导体相对磁场切割磁感线的运动方向,既可以是导体的运动方向(磁场不动),也可以是磁场相对导体运动的反方向
(导体不动),还可以是导体相对磁场的运动方向(两者以不同速度同时运动)。
2.四指的指向:是电流方向,也是感应电动势的方向,切割磁感线的那部分导体相当于电源。
规律总结
由右手定则知ef上的电流方向为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。故选D。
针对练1.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
√
针对练2.如图所示,同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r,导体棒PQ与三条导线接触良好,匀强磁场的方向垂直纸面向里。导体棒和导线的电阻可忽略。当导体棒向左滑动时,下列说法正确的是
A.流过R的电流由d到c,流过r的电流由b到a
B.流过R的电流由c到d,流过r的电流由b到a
C.流过R的电流由d到c,流过r的电流由a到b
D.流过R的电流由c到d,流过r的电流由a到b
依据右手定则可知导体棒PQ中的电流由P到Q,Q处电势最高,P处电势最低,由P到Q电势逐渐升高。外电路中的电流方向总是从高电势处流向低电势处,因此流过R的电流由c到d,流过r的电流由b到a。故选B。
√
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知识点三 楞次定律的推论
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推论 图例说明
1.阻碍原磁通量变化——“增反减同”
2.阻碍相对运动——“来拒去留”
3.使回路面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”
(注:适用于磁感线单方向穿过回路的情况)
感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因。实际应用中,根据引起感应电流的产生情境,常见以下三个推论:
实质:以上情况“殊途同归”,实质上都是以不同的方式阻碍磁通量的变化。
角度1 增反减同”
如图甲所示,有一闭合导体环,磁场方向垂直于环面向里(为正方向),当磁感应强度随时间按如图乙所示规律变化时,顺着磁场方向看,导体环中感应电流的方向是
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
例4
√
由题图乙可知,0~t0内,穿过导体环的磁通量增大,由楞次定律的推论——“增反减同”可知,感应电流产生的磁场方向垂直于环面向外,所以感应电流的方向为逆时针;同理可得t0~2t0内感应电流的方向为顺时针。故选D。
角度2 “来拒去留”
如图所示,在一固定水平放置的闭合导体圆环上方,有一条形磁体,从离地面高h处由静止开始下落,最后落在水平地面上。磁体下落过程中始终保持竖直方向,并从圆环中心穿过圆环,而不与圆环接触。若不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法中正确的是
A.在磁体下落的整个过程中,从上向下看,
圆环中的感应电流方向始终为逆时针
B.在磁体下落的整个过程中,从上向下看,
圆环中的感应电流方向先逆时针后顺时针
C.磁体在整个下落过程中,圆环对它的作用力方向先竖直向上后竖直向下
D.磁体落地时的速率一定等于
例3
√
由楞次定律分析感应电流的方向,当磁体靠近圆环时,
取圆环为研究对象,原磁场方向向下,磁通量增大,为
阻碍磁通量增大,感应电流产生的磁场方向向上,由安
培定则可判断感应电流方向为逆时针(从上向下看),当
磁体远离圆环时,感应电流方向为顺时针(从上向下看),故A错误,B正确;磁体在整个下落过程中,根据“来拒去留”可知,圆环对它的作用力方向始终竖直向上,圆环对磁体的作用力做负
功,磁体的机械能减少,所以落地时的速率小于,故C、D错误。故选B。
角度5 “增缩减扩”
如图所示,水平固定的长直导线与矩形导线框abcd在同一竖直平面导线框的ab边与导线平行,导线中通有向右的恒定电流I,现将导线框由静止释放,导线框在竖直下落过程中没有翻转,不计空气阻力。下列对导线框下落过程的分析,正确的是
A.导线框中产生了顺时针方向的感应电流
B.导线框的面积有收缩的趋势
C.导线框下落的加速度有时可能大于重力加速度g
D.若导线中的电流I方向向左,则线框所受安培力的合力方向向下
例5
√
根据安培定则可知,导线下方的磁场垂直纸面向里,离导线越远的地方,磁场越小,导线框在竖直下落的过程中,穿过导线框的磁通量变小,根据楞次定律可知,导线框中产生了顺时针方向的感应电流,根据“增缩减扩”可知导线框的面积有扩张的趋势,故A正确,B错误;导线框下落时,由“来拒去留”可知,安培力合力方向向上,总是阻碍相对运动,与电流方向无关,故D错误;导线框下落过程中,安培力合力向上,重力大于安培力合力,所以导线框下落的加速度小于重力加速度g,故C错误。故选A。
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知识点四 “三定则一定律”的综合
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“三定则一定律”的比较
项目 安培定则(右
手螺旋定则) 电磁感应 左手定则
右手定则 楞次定律
应用
对象 判断电流产生的磁场的方向 判断闭合电路的一段导体切割磁感线产生的感应电流的方向 判断闭合电路中磁通量变化产生的感应电流的方向 判断安培力、洛伦兹力的方向
项目 安培定则(右
手螺旋定则) 电磁感应 左手定则
右手定则 楞次定律
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,磁感线穿过手掌,四指指向电流的方向 一原、二变、三感、四螺旋 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),磁感线穿过手掌,拇指指向受力方向
项目 安培定则(右
手螺旋定则) 电磁感应 左手定则
右手定则 楞次定律
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),应用:发电机 因磁而生电(ΔΦ→I感用楞次定律) 因电而在磁场中受力(I、B→F用左手定则),应用:电动机
(多选)如图所示的装置中,cd杆光滑且原来静止。当ab杆做如下哪些运动时,cd杆将向右移动(提示:导体棒切割磁感线速度越大,感应电流越大)
A.向右匀速运动
B.向右加速运动
C.向左加速运动
D.向左减速运动
例6
√
√
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,在L2中不产生感应电
流,cd杆不动,故A错误;ab杆向右加速运动,根据
右手定则可知,在ab杆上产生由a到b的增大的电流,根据安培定则可知,在L1中产生方向向上且增强的磁场,该磁场向下通过L2,由楞次定律和安培定则可知,在cd杆上产生由c到d的感应电流,根据左手定则可知,cd杆受到向右的安培力,cd杆将向右运动,故B正确;同理可知C错误,D正确。故选BD。
针对练.如图所示,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨,导轨平面与磁场垂直。金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS,一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内,线框与导轨共面。现让金属杆PQ突然向右运动,在运动开始的瞬间,关于感应电流的方向,下列说法正确的是
A.PQRS中沿顺时针方向,T中沿逆时针方向
B.PQRS中沿顺时针方向,T中沿顺时针方向
C.PQRS中沿逆时针方向,T中沿逆时针方向
D.PQRS中沿逆时针方向,T中沿顺时针方向
√
金属杆PQ突然向右运动,由右手定则可知,金属杆PQ
中的感应电流方向由Q到P,则PQRS中感应电流方向沿
逆时针方向;由安培定则知,PQRS中感应电流产生垂
直纸面向外的磁场,穿过金属线框T的磁通量减小,由
楞次定律可知,圆环形金属线框T中会产生垂直纸面向里的磁场,由安培定则知,T中感应电流方向沿顺时针方向。故选D。
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课堂回眸
课时测评
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1.某人拟运用电磁感应的知识,通过实验寻找磁单极子。该
实验仪器的主要部分是由超导体制成的如图所示的线圈。若
有一磁单极子从上往下穿过超导线圈,则在超导线圈中将产
生感应电流。关于感应电流方向,下列说法正确的是
A.磁单极子穿过超导线圈的过程中,线圈中感应电流的方向要变化
B.N磁单极子与S磁单极子分别穿过超导线圈的过程中,线圈中感应电流的方向相同
C.磁单极子穿过超导线圈的过程中,线圈中感应电流的方向不变
D.磁单极子穿过超导线圈的过程中,从上向下看,线圈中感应电流的方向始终为顺时针
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若N磁单极子穿过超导线圈,当磁单极子靠近线圈时,
穿过线圈的磁通量增大,且磁场方向从上向下,所以由
楞次定律可知,感应电流的磁场方向是从下向上,再由
右手螺旋定则可确定感应电流方向为逆时针(从上向下看);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,所以由楞次定律可知,感应磁场方向是从下向上,再由右手螺旋定则可确定感应电流方向为逆时针(从上向下看),因此线圈中产生的感应电流方向不变。若是S磁单极子穿过超导线圈,由楞次定律可知,靠近线圈时,感应电流的磁场方向是从上向下,则感应电流方向为顺时针(从上向下看);当远离时,感应电流方向也是顺时针(从上向下看)。故选C。
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2.图1是磁悬浮列车,图2是磁悬浮的原理图,图2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
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磁悬浮是利用了同性磁极相互排斥的原理,在乙放入磁场向下运动的过程中,圆环内的磁通量是增大的,由楞次定律可知,题图2中超导圆环乙中的感应电流的磁场是向下的,由右手螺旋定则可知,俯视时感应电流的方向为顺时针方向;由于超导体电阻为零,所以当乙稳定后感应电流仍然存在。故选B。
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3.(多选)(2024·天津南开区高二期末)如图所示,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
极时感应电流为顺时针方向(从左往右看)
B.圆环b竖直下落时,穿过圆环b的磁通量不变
C.圆环c经过磁体右边的位置2时磁通量最大
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
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圆环a沿磁体轴线向右运动,穿过圆环的磁通量增
大,根据楞次定律和安培定则可知感应电流为顺
时针方向(从左往右看),故A正确;圆环b竖直下落
时,穿过圆环b的磁通量减小,故B错误;圆环c经
过磁体右边的位置2时磁通量为0,故C错误;圆环c经过位置2前后一小段时间内,先是向下的磁通量减小,然后是向上的磁通量增大,根据楞次定律和安培定则可知,感应电流均为顺时针方向(从上向下看),故D正确。故选AD。
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4.如图所示,金属棒ab、金属导轨和螺线管组成闭合回路,金属棒ab在匀强磁场B中沿导轨向右运动,则
A.金属棒ab不受安培力作用
B.金属棒ab中a端的电势比b端低
C.金属棒ab中感应电流的方向由b到a
D.螺线管产生的磁场,P端为N极
√
金属棒ab沿导轨向右运动时,根据右手定则可知,流过金属棒ab的感应电流的方向是从b到a,所受安培力方向向左,金属棒ab相当于电路中的电源,在电源内部,电流从负极(低电势)流向正极(高电势),所以a端电势更高,故A、B错误,C正确;根据右手螺旋定则可知,螺线管的P端为S极,Q端为N极,故D错误。故选C。
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5.如图所示,Ⅰ和Ⅱ是一对异名磁极(Ⅰ在上、Ⅱ在下),ab为放在其间的金属棒。金属棒ab和金属棒cd用导线连成一个闭合回路。当金属棒ab向左运动时,金属棒cd受到向下的安培力,则有
A.由此可知d点电势高于c点电势
B.由此可知Ⅰ是S极
C.由此可知Ⅰ是N极
D.当金属棒cd向下运动时,金属棒ab受到向右的安培力
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金属棒cd受到向下的安培力,根据左手定则可知,电流方向为由c到d,故d点电势低于c点电势,故A错误;金属棒ab中电流由b到a,根据右手定则可知Ⅰ是S极,故B正确,C错误;当金属棒cd向下运动时,根据右手定则可知金属棒cd中产生由d到c的电流,金属棒ab中的电流由a到b,由左手定则可知金属棒ab受到向左的安培力,故D错误。故选B。
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6.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,a→d→c→b→a
B.经过Ⅱ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
√
经过Ⅰ时,向里的磁通量增大,根据楞次定律知感应电流的磁场方向向外,由安培定则判断感应电流的方向为a→b→c→d→a,A错误;经过Ⅱ时,磁通量不变,则感应电流为0,B错误,C正确;经过Ⅲ 时,向里的磁通量减小,根据楞次定律知感应电流的磁场方向向里,由安培定则判断感应电流的方向为a→d→c→b→a,D错误。故选C。
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7.电阻R、电容C与一线圈连成闭合电路,条形磁体静止于线圈的正上方,N极朝下,如图所示。现使磁体开始自由下落,在N极接近线圈上端的过程中,流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是
A.从a到b,上极板带正电
B.从a到b,下极板带正电
C.从b到a,上极板带正电
D.从b到a,下极板带正电
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N极接近线圈上端的过程中,通过线圈的磁通量方向向下且在增大,根据楞次定律的推论“增反减同”可知线圈中感应电流的磁场方向向上,利用安培定则可知,线圈中感应电流方向为逆时针(由上向下看),流过R的电流方向从b到a,电容器下极板带正电。故选D。
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8.如图所示,磁场垂直于纸面,磁感应强度在竖直方向均匀分布,水平方向非均匀分布,一铜制圆环用绝缘丝线悬挂于O点,将圆环拉至位置a后无初速度释放,在圆环从a摆向b的过程中
A.感应电流方向先逆时针,后顺时针,再逆时针
B.感应电流方向一直是逆时针
C.感应电流方向一直是顺时针
D.没有感应电流
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圆环从a摆向b向下运动的过程中,向里的磁通量增大,
根据楞次定律可知,感应电流产生的磁场方向向外,所
以感应电流方向是逆时针方向;在两个磁场的交界处,
向外的磁通量开始增大,通过圆环的合磁通量向里减
小,根据楞次定律可知,感应电流产生的磁场方向向里,
所以感应电流方向是顺时针方向;之后合磁通量向外增大,感应电流产生的磁场方向向里,感应电流方向是顺时针方向;圆环完全进入右侧的磁场后,磁场方向向外,向右运动的过程中向外的磁通量减小,感应电流产生的磁场方向向外,感应电流方向是逆时针方向。故选A。
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9.(多选)如图所示,光滑固定导轨m、n水平放置,两根导体棒p、q平行放于导轨上,形成一个闭合回路。当一条形磁体从高处下落接近回路时(重力加速度为g)
A.p、q将互相靠拢
B.p、q将互相远离
C.磁体的加速度仍为g
D.磁体的加速度小于g
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√
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由楞次定律的推论“增缩减扩”可知,当穿过闭合回路的磁通量增大时,回路的面积有收缩的趋势且阻碍磁体的靠近,所以p、q将相互靠拢;由楞次定律的推论“来拒去留”可知,磁体受到向上的阻力,磁体的加速度小于g。故选AD。
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10.(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(提示:导体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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当金属棒ab向右加速运动时,根据右手定则和题意可
知,感应电流从a到b增加,穿过线圈M的磁通量垂直
纸面向里增加,根据楞次定律和安培定则可知,线圈
M中有逆时针方向的电流,A错误,B正确;线圈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,C错误,D正确。故选BD。
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11.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
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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。故选D。
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12.一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
√
根据题意知,若圆环N向左运动,根据楞次定律可知,线圈M上的磁场在减弱,流过M的电流在减小。故选C。
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13.(2024·河北衡水高二期末)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,PQ处在垂直纸面向里的匀强磁场中,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(提示:导体切割磁感线速度越大,感应电流越大)
A.向左加速运动
B.向右加速运动
C.向左减速运动
D.向右匀速运动
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根据安培定则可知,MN处于ab产生的垂直纸面向里的磁场中,MN向右运动,说明MN受到的安培力向右,由左手定则可知电流由M指向N,L1中感应电流的磁场向上,由楞次定律可知,L2线圈中产生感应电流的磁场应该是向上减小,或向下增加,再由安培定则和右手定则可知PQ可能是向右减速运动或向左加速运动。故选A。
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第二章 电磁感应
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