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1、2022年高中物理 電磁感應(yīng) 楞次定律教案 新人教版選修3-2
2. 電磁感應(yīng)現(xiàn)象
穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化時,導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流。
常見以下幾種情況:
① 穿過閉合回路的磁場強度發(fā)生變化
② 閉合回路在磁場中轉(zhuǎn)動,使得接收磁感線的有效面積發(fā)生變化
③ 閉合回路的一部分導(dǎo)體在磁場內(nèi)做切割磁感線的運動
【例1】如圖所示,ab是水平面上一個圓的直徑,在過ab的豎直面內(nèi)有一根通電直導(dǎo)線ef,且ef平行于ab,當(dāng)ef豎直向上平移時,穿過圓面積的磁通量將
A.逐漸變大
B.逐漸減小
C.始終為零
D.不為零,但始終保持不變
2、3. 感應(yīng)電流方向的判斷
楞次定律 ---“增反減同”
感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化.
原磁場的磁通量
感應(yīng)電流的磁場
增大
與原磁場反向
減小
與原磁場同向
操作步驟:判斷原磁場的方向 → 判斷磁通量變化情況 → 判斷感應(yīng)電流的磁場方向
→ 判斷感應(yīng)電流的方向
【例2】下列各圖是驗證楞次定律實驗的示意圖,豎直放置的線圈固定不動,將磁鐵從線圈上方插入或拔出,線圈和電流表構(gòu)成的閉合回路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流.各圖中分別標(biāo)出了磁鐵的極性、磁鐵相對線圈的運動方向以及線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電
3、流的方向等情況,其中正確的是
【例3】如圖所示,在磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中,有一質(zhì)量為m、阻值為R的閉合矩形金屬線框abcd用絕緣輕質(zhì)細桿懸掛在O點,并可繞O點擺動。金屬線框從右側(cè)某一位置靜止開始釋放,在擺動到左側(cè)最高點的過程中,細桿和金屬線框平面始終處于同一平面,且垂直紙面。則線框中感應(yīng)電流的方向是
A.a(chǎn)→b→c→d→a
B.d→c→b→a→d
C.先是d→c→b→a→d,后是a→b→c→d→a
D.先是a→b→c→d→a,后是d→c→b→a→d
【例4】兩圓環(huán)A、B置于同一水平面上,其中A為均勻帶電絕緣環(huán),B為導(dǎo)體環(huán),
4、當(dāng)A以如圖所示的方向繞中心轉(zhuǎn)動的角速度發(fā)生變化時,B中產(chǎn)生如圖所示方向的感應(yīng)電流,則( ?。?
A可能帶正電且轉(zhuǎn)速減小
B.A可能帶正電且轉(zhuǎn)速增大
C.A可能帶負電且轉(zhuǎn)速減小
D.A可能帶負電且轉(zhuǎn)速增大
【例5】如圖,一載流長直導(dǎo)線和一矩形導(dǎo)線框固定在同一平面內(nèi),線框在長直導(dǎo)線右側(cè),且其長邊與長直導(dǎo)線平行。已知在t=0到t=t1的時間間隔內(nèi),直導(dǎo)線中電流i發(fā)生某種變化,而線框中感應(yīng)電流總是沿順時針方向;線框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。設(shè)電流i正方向與圖中箭頭方向相同,則i隨時間t變化的圖線可能是
導(dǎo)體切割磁感線的情況--- 右手定則
伸開右手,讓磁感
5、線從掌心進入,拇指指向?qū)w運動的方向,這時四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向.
【例6】MN、GH為光滑的水平平行金屬導(dǎo)軌,ab、cd為跨在導(dǎo)軌上的兩根金屬桿,勻強磁場垂直穿過MN、GH所在的平面,如圖所示( )
A.若固定ab,使cd向右滑動,abcd回路有電流,電流方向由a到b到d到c
B.若ab、cd以相同的速度一起向右滑動,則abcd回路有電流,電流方向由c到d到b到a
C.若ab向左、cd向右同時運動,則abcd回路電流為零
D.若ab、cd都向右運動,且兩棒速度vcd>vab,則abcd回路有電流,電流方向由c到d到b到a
4. 產(chǎn)生感應(yīng)電流后受到的安培力
感
6、應(yīng)電流所受的安培力總是阻礙導(dǎo)體的運動。
【例7】如圖所示,閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵,磁鐵的N極朝下.當(dāng)磁鐵向下運動時(但未插入線圈內(nèi)部)
A.線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同,磁鐵與線圈相互吸引
B.線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同,磁鐵與線圈相互排斥
C.線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反,磁鐵與線圈相互吸引
D.線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反,磁鐵與線圈相互排斥.
【例8】如圖所示,一個有界勻強磁場區(qū)域,磁場方向垂直紙面向外.一個矩形閉合導(dǎo)線框abcd,沿紙面由位置1(左)勻速運動到位置2(右).則( )
A. 導(dǎo)線
7、框進入磁場時,感應(yīng)電流方向為a→b→c→d→a
B. 導(dǎo)線框離開磁場時,感應(yīng)電流方向為a→d→c→b→a
C. 導(dǎo)線框離開磁場時,受到的安培力方向水平向右
D. 導(dǎo)線框進入磁場時.受到的安培力方向水平向左
Ⅱ
Ⅰ
【例9】如圖所示,一質(zhì)量為m的條形磁鐵用細線懸掛在天花板上,細線一水平金屬圓環(huán)中穿過.現(xiàn)將環(huán)從位置Ⅰ釋放,環(huán)經(jīng)過磁鐵到達位置Ⅱ.設(shè)環(huán)經(jīng)過磁鐵上端附近時細線的張力分別為T1和T2,重力加速度大小為g,則
A. T1>mg,T2>mg?????????? B. T1mg,T2mg
8、
【例10】如圖,磁場垂直于紙面,磁感應(yīng)強度在豎直方向均勻分布,水平方向非均勻分布。一銅制圓環(huán)用絲線懸掛于點,將圓環(huán)拉至位置后無初速釋放,在圓環(huán)從擺向的過程中
(A)感應(yīng)電流方向先逆時針后順時針再逆時針
(B)感應(yīng)電流方向一直是逆時針
(C)安培力方向始終與速度方向相反
(D)安培力方向始終沿水平方向
【例11】老師做了一個物理小實驗讓學(xué)生觀察:一輕質(zhì)橫桿兩側(cè)各固定一金屬環(huán),橫桿可繞中心點自由轉(zhuǎn)動,老師拿一條形磁鐵插向其中一個小環(huán),后又取出插向另一個小環(huán),同學(xué)們看到的現(xiàn)象是( )
A.磁鐵插向左環(huán),橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動
B.磁鐵插向右環(huán),橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動
C.無論磁鐵插向左
9、環(huán)還是右環(huán),橫桿都不發(fā)生轉(zhuǎn)動
D.無論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán),橫桿都發(fā)生轉(zhuǎn)動
雙環(huán)模型----增反減同
【例10】如圖所示,圓形線圈P靜止在水平桌面上,其正上方懸掛一相同的線圈Q,P和Q共軸,Q中通有變化的電流,電流變化的規(guī)律如圖(b)所示,P所受的重力為G,桌面對P的支持力為N,則( )
A. t1時刻,N>G B.t2時刻,N>G C.t3時刻,N
10、重力為G,桌面對P的支持力為N,則在下列時刻
A、t1時刻N>G, P有擴張的趨勢
B、t2時刻N=G,此時穿過P的磁通量最大
C、t3時刻N=G,此時P中無感應(yīng)電流
D、t4時刻N<G,此時穿過P的磁通量最小
【例12】一長直鐵芯上繞有一固定線圈M,鐵芯右端與一木質(zhì)圓柱密接,木質(zhì)圓柱上套有一閉合金屬環(huán)N,N可在木質(zhì)圓柱上無摩擦移動.M連接在如圖所示的電路中,其中R為滑線變阻器,E1和E2為直流電源,S為單刀雙擲開關(guān).下列情況中,可觀測到N向左運動的是( ?。?
A.在S斷開的情況下,S向a閉合的瞬間
B.在S斷開的情況下,S向b閉合的瞬間
C.在S已向a閉合的情況下,將R的滑動頭向c端移動時
D.在S已向a閉合的情況下,將R的滑動頭向d端移動時
【例13】如圖甲所示豎直放置的螺線管與導(dǎo)線abcd構(gòu)成閉合電路,電路所圍區(qū)域內(nèi)有方向垂直紙面向里的勻強磁場,螺線管下方水平桌面上有一個導(dǎo)體圓環(huán).欲使導(dǎo)體圓環(huán)受到向上的磁場力,磁感應(yīng)強度隨時間變化的規(guī)律應(yīng)是圖乙中的( )