高中物理 第2章 楞次定律和自感現(xiàn)象 第1節(jié) 感應(yīng)電流的方向教師用書 魯科版選修3-2

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第1節(jié)　感應(yīng)電流的方向 學(xué) 習(xí) 目 標(biāo) 知 識 脈 絡(luò) 1.通過實(shí)驗(yàn)探究感應(yīng)電流的方向，理解楞次定律的內(nèi)容．(重點(diǎn)) 2．理解右手定則與楞次定律的關(guān)系；能區(qū)別右手定則和左手定則．(重點(diǎn)、難點(diǎn)) 3．能從能量守恒的角度來理解楞次定律． 4．會應(yīng)用楞次定律和右手定則解決有關(guān)問題(重點(diǎn)) 探 究 感 應(yīng) 電 流 的 方 向　楞 次 定 律 1．實(shí)驗(yàn)探究 將螺線管與電流表組成閉合回路，分別將條形磁鐵的N極、S極插入、抽出螺線管，如圖所示，記錄感應(yīng)電流方向． 甲　　　　　　　乙　　　　　　　丙　　　　　　丁 圖211 2．實(shí)驗(yàn)記錄 (1)線圈內(nèi)磁通量增加時的情況． 圖號 磁場方向 感應(yīng)電流的方向(俯視) 感應(yīng)電流的磁場方向 歸納總結(jié) 甲 向下 逆時針 向上 感應(yīng)電流的磁場阻礙磁通量的增加 丙 向上 順時針 向下 (2)線圈內(nèi)磁通量減少時的情況． 圖號 磁場方向 感應(yīng)電流方向(俯視) 感應(yīng)電流的磁場方向 歸納總結(jié) 乙 向下 順時針 向下 感應(yīng)電流的磁場阻礙磁通量的減少 丁 向上 逆時針 向上 3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論 當(dāng)穿過螺線管的磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場的方向相反；當(dāng)穿過螺線管的磁通量減少時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場的方向相同． 4．楞次定律 感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化．(另一種表述：感應(yīng)電流引起的效果總是阻礙引起感應(yīng)電流的原因)． 1．在楞次定律中，阻礙的是磁通量的變化，而不是阻礙磁通量本身．(√) 2．感應(yīng)電流的磁場總是阻礙磁通量，與磁通量方向相反．() 3．感應(yīng)電流的磁場可阻止原磁場的變化．() 感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向總是相反嗎？ 【提示】　不是，由上面的探究實(shí)驗(yàn)分析可知，當(dāng)原磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反；當(dāng)原磁通量減小時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相同．可概括為“增反減同”． 圖 探討1：如圖磁鐵插入線圈時，線圈中磁通量怎樣變化？有感應(yīng)電流嗎？ 【提示】　磁通量增加，有． 探討2：如圖磁鐵拔出線圈時，線圈中磁通量怎樣變化？兩次感應(yīng)電流方向相同嗎？ 【提示】　磁通量減少，相反． 對楞次定律的理解 1．因果關(guān)系 楞次定律反映了電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的因果關(guān)系，磁通量發(fā)生變化是原因，產(chǎn)生感應(yīng)電流是結(jié)果，原因產(chǎn)生結(jié)果，結(jié)果反過來影響原因． 2．“阻礙”的幾個層次 誰阻 礙誰 是感應(yīng)電流的磁場阻礙引起感應(yīng)電流的磁場(原磁場)的磁通量的變化 阻礙 什么 阻礙的是磁通量的變化，而不是阻礙磁通量本身 如何 阻礙 當(dāng)原磁場磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場的方向相反；當(dāng)原磁場磁通量減少時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場的方向相同，即“增反減同” 結(jié)果 如何 阻礙并不是阻止，只是延緩了磁通量的變化快慢，這種變化將繼續(xù)進(jìn)行 3.楞次定律的另一類描述 感應(yīng)電流的效果，總是要反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因．具體原因不同，反抗的形式也有所不同，具體情況見下表 產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因 感應(yīng)電流的效果 磁通量增加或減少 增反減同 Φ增加時，感應(yīng)電流產(chǎn)生反向磁場 Φ減少時，感應(yīng)電流產(chǎn)生同向磁場 磁體與回路間的相對運(yùn)動 來拒去留 磁體靠近時，感應(yīng)電流利用磁場產(chǎn)生斥力 磁體遠(yuǎn)離時，感應(yīng)電流利用磁場產(chǎn)生引力 回路發(fā)生形變 增縮減擴(kuò) 回路面積增大時，感應(yīng)電流利用所受安培力使面積縮??；回路面積減小時，感應(yīng)電流利用所受安培力使面積擴(kuò)大 通過線圈自身的電流發(fā)生變化 增反減同 原電流增大時，感應(yīng)電流與之反向 原電流減小時，感應(yīng)電流與之同向 1.圖213所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)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(xì)桿懸掛在O點(diǎn)，并可繞O點(diǎn)擺動．金屬線框從右側(cè)某一位置由靜止開始釋放，在擺動到左側(cè)最高點(diǎn)的過程中，細(xì)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(　　) 圖213 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 【解析】　一開始由下向上的磁通量在減少，由楞次定律可知感應(yīng)電流方向是d→c→b→a→d；越過豎直位置后，反向穿過的磁通量增加，由楞次定律可知，感應(yīng)電流方向不變，B對． 【答案】　B 2.如圖214所示，一個N極朝下的條形磁鐵豎直下落，恰能穿過水平放置的固定矩形導(dǎo)線框，則 圖214 A．磁鐵經(jīng)過位置①時，線框中感應(yīng)電流沿abcd方向；經(jīng)過位置②時，沿adcb方向 B．磁鐵經(jīng)過位置①時，線框中感應(yīng)電流沿adcb方向；經(jīng)過位置②時，沿abcd方向 C．磁鐵經(jīng)過位置①和②時，線框中感應(yīng)電流都沿abcd方向 D．磁鐵經(jīng)過位置①和②時，線框中感應(yīng)電流都沿adcb方向 【解析】　當(dāng)磁鐵經(jīng)過位置①時，穿過線框的磁通量向下且不斷增加，由楞次定律可確定感應(yīng)電流的磁場方向向上，阻礙磁通量的增加，根據(jù)安培定則可判定感應(yīng)電流應(yīng)沿abcd方向．同理可判定當(dāng)磁鐵經(jīng)過位置②時，感應(yīng)電流沿adcb方向． 【答案】　A 3．(多選)如圖215所示，光滑固定的金屬導(dǎo)軌M、N水平放置，兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放置在導(dǎo)軌上，形成一個閉合回路，一條形磁鐵從高處下落接近回路時(　　) 圖215 A．P、Q將相互靠攏 B．P、Q將相互遠(yuǎn)離 C．磁鐵的加速度仍為g D．磁鐵的加速度小于g 【解析】　當(dāng)磁鐵向下運(yùn)動時，閉合回路的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可判斷出P、Q將相互靠攏，故A正確，B錯誤；磁鐵受向上的斥力，故磁鐵的加速度小于g，所以C錯誤，D正確． 【答案】　AD 運(yùn)用楞次定律判定感應(yīng)電流方向的思路 右 手 定 則 伸開右手，讓拇指與其余四指在同一個平面內(nèi)，使拇指與并攏的四指垂直；讓磁感線垂直穿入手心，使拇指指向?qū)w運(yùn)動的方向，其余四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向． 1．通過右手定則可判定感應(yīng)電流或感應(yīng)電動勢的方向．(√) 2．右手定則適用于判定閉合導(dǎo)體回路中的部分導(dǎo)線切割磁感線運(yùn)動產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向．(√) 3．產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體，相當(dāng)于電源，感應(yīng)電動勢的方向從高電勢指向低電勢．() 楞次定律與右手定則在使用范圍上有什么區(qū)別？ 【提示】　楞次定律適用于一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象，而右手定則只適用于導(dǎo)體切割磁感線的情況． 如圖216所示，導(dǎo)體棒ab向右做切割磁感線運(yùn)動． 圖216 探討1：根據(jù)楞次定律判斷導(dǎo)體棒ab中的電流方向？ 【提示】　b→a 探討2：能否找到一種更簡單的方法來判斷閉合回路中部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電流的方向呢？(提示：研究電流I的方向、原磁場B的方向、導(dǎo)體棒運(yùn)動的速度v的方向三者之間的關(guān)系) 【提示】　右手定則 楞次定律與右手定則的區(qū)別及聯(lián)系 楞次定律 右手定則 區(qū) 別 研究 對象 整個閉合回路 閉合回路的一部分，即做切割磁感線運(yùn)動的導(dǎo)體 適用 范圍 各種電磁感應(yīng)現(xiàn)象 只適用于導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動的情況 應(yīng)用 用于磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象較方便 用于導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象較方便 聯(lián)系 右手定則是楞次定律的特例 4.如圖217所示，勻強(qiáng)磁場與圓形導(dǎo)體環(huán)平面垂直，導(dǎo)體ef與環(huán)接觸良好，當(dāng)ef向右勻速運(yùn)動時(　　) 圖217 A．圓環(huán)中磁通量不變，環(huán)中無感應(yīng)電流產(chǎn)生 B．整個環(huán)中有順時針方向的電流 C．整個環(huán)中有逆時針方向的電流 D．環(huán)的右側(cè)有逆時針方向的電流，環(huán)的左側(cè)有順時針方向的電流 【解析】　導(dǎo)體ef向右切割磁感線，由右手定則可判斷導(dǎo)體ef中感應(yīng)電流由e→f.而導(dǎo)體ef分別與導(dǎo)體環(huán)的左右兩部分構(gòu)成兩個閉合回路，故環(huán)的右側(cè)有逆時針方向的電流，環(huán)的左側(cè)有順時針方向的電流． 【答案】　D 5．下圖表示閉合電路中的一部分導(dǎo)體ab在磁場中做切割磁感線運(yùn)動的情景，其中能產(chǎn)生由a到b的感應(yīng)電流的是(　　) 【解析】　判別導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向時，可以用右手定則，也可以用楞次定律．A中電流方向由a→b，B中電流方向由b→a，C中電流沿a→c→b→a方向，D中電流方向由b→a. 【答案】　A 6．(多選)在北半球地磁場的豎直分量向下，飛機(jī)在我國上空勻速巡航，機(jī)翼保持水平，飛行高度不變．由于地磁場的作用，金屬機(jī)翼上有電勢差，設(shè)飛行員左方機(jī)翼末端處的電勢為U1，右方機(jī)翼末端處的電勢為U2，則(　　) A．若飛機(jī)從西往東飛，U1比U2高 B．若飛機(jī)從東往西飛，U2比U1高 C．若飛機(jī)從南往北飛，U1比U2高 D．若飛機(jī)從北往南飛，U2比U1高 【解析】　我國地處北半球，地磁場有豎直向下的分量，用右手定則判斷無論機(jī)翼向哪個水平方向切割磁感線，機(jī)翼中均產(chǎn)生自右向左的感應(yīng)電動勢，左側(cè)電勢高于右側(cè)． 【答案】　AC 右手定則的應(yīng)用 (1)右手定則只適用于一段導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動的情況，導(dǎo)體不運(yùn)動不能應(yīng)用． (2)右手定則判定導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢時，四指的指向由低電勢指向高電勢． 學(xué)業(yè)分層測評(四) (建議用時：45分鐘) [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)] 1．根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場一定(　　) A．阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量 B．與引起感應(yīng)電流的磁場反向 C．阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化 D．與引起感應(yīng)電流的磁場方向相同 【解析】　 感應(yīng)電流的磁場阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，而不是阻礙磁通量，它和引起感應(yīng)電流的磁場可以同向，也可以反向． 【答案】　C 2．如圖218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(yùn)動時(但未插入線圈內(nèi)部)(　　) 圖218 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 【解析】　當(dāng)磁鐵向下運(yùn)動時，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場阻礙磁鐵的相對運(yùn)動，所以線圈上端為N極．根據(jù)安培定則，判斷感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同． 【答案】　B 3．(多選)兩根相互平行的金屬導(dǎo)軌水平放置于如圖219所示的勻強(qiáng)磁場中，與導(dǎo)軌接觸良好的導(dǎo)體棒AB和CD可以在導(dǎo)軌上自由滑動，當(dāng)AB在外力F作用下向右運(yùn)動時，下列說法正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：78870023】 圖219 A．導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流通過，方向是D→C B．導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流通過，方向是C→D C．磁場對導(dǎo)體棒CD的作用力向左 D．磁場對導(dǎo)體棒CD的作用力向右 【解析】　AB棒向右運(yùn)動時，由右手定則知，感應(yīng)電流的方向由B→A，故在CD中電流由C→D，A錯，B對．再由左手定則判CD所受安培力為向右，C錯，D對． 【答案】　BD 4．如圖2110所示，A、B都是很輕的鋁環(huán)，分別吊在絕緣細(xì)桿的兩端，桿可繞豎直軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，環(huán)A是閉合的，環(huán)B是斷開的．若用磁鐵分別靠近這兩個圓環(huán)，則下面說法正確的是(　　) 圖2110 A．圖中磁鐵N極接近A環(huán)時，A環(huán)被吸引，而后被推開 B．圖中磁鐵N極遠(yuǎn)離A環(huán)時，A環(huán)被排斥，而后隨磁鐵運(yùn)動 C．用磁鐵N極接近B環(huán)時，B環(huán)被推斥，遠(yuǎn)離磁鐵運(yùn)動 D．用磁鐵的任意一磁極接近A環(huán)時，A環(huán)均被排斥 【解析】　根據(jù)楞次定律的推廣含義，用磁鐵的任意一磁極接近A環(huán)時，A環(huán)均被排斥，遠(yuǎn)離A環(huán)時，A環(huán)被吸引，A、B錯誤，D正確；用磁鐵N極接近B環(huán)時，B環(huán)不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，B環(huán)不動，C錯誤． 【答案】　D 5．如圖2111所示，導(dǎo)線框abcd與直導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，直導(dǎo)線通有恒定電流I，當(dāng)線框由左向右勻速通過直導(dǎo)線的過程中，線框中感應(yīng)電流的方向是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：78870024】 圖2111 A．先abcd，后dcba，再abcd B．先abcd，后dcba C．始終dcba D．先dcba，后abcd，再dcba 【解析】　線框在直導(dǎo)線左側(cè)時，隨著線框向右運(yùn)動，磁通量增加，根據(jù)楞次定律線框中感應(yīng)電流的方向?yàn)閐cba.在線框的cd邊跨過直導(dǎo)線后，如圖所示，根據(jù)右手定則ab邊產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b，cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)閏→d.線框全部跨過直導(dǎo)線后，隨著向右運(yùn)動，磁通量減少，根據(jù)楞次定律知線框中感應(yīng)電流的方向?yàn)閐cba.故選項(xiàng)D正確． 【答案】　D 6．某實(shí)驗(yàn)小組用如圖2112所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證楞次定律．當(dāng)條形磁鐵自上而下穿過固定的線圈時，通過電流表的感應(yīng)電流方向是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：78870025】 圖2112 A．a(chǎn)→G→b B．先a→G→b，后b→G→a C．b→G→a D．先b→G→a，后a→G→b 【解析】　條形磁鐵自上而下穿入線圈時，磁場方向向下，由楞次定律可知線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向上，再應(yīng)用安培定則可以判斷感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r針(俯視)，即b→G→a.同理可以判斷出條形磁鐵穿出線圈的過程中，感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r針(俯視)，即a→G→b. 【答案】　D 7．如圖2113所示，一根長導(dǎo)線彎成如圖中abcd的形狀，在導(dǎo)線框中通以直流電，在框的正中間用絕緣的橡皮筋懸掛一個金屬環(huán)P，環(huán)與導(dǎo)線框處于同一豎直平面內(nèi)，當(dāng)電流I增大時，下列說法中正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：78870026】 圖2113 A．金屬環(huán)P中產(chǎn)生順時針方向的電流 B．橡皮筋的長度增大 C．橡皮筋的長度不變 D．橡皮筋的長度減小 【解析】　導(dǎo)線框中的電流產(chǎn)生的磁場垂直于紙面向里，當(dāng)電流I增大時，金屬環(huán)P中的磁通量增大，由楞次定律和安培定則可知金屬環(huán)P中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流，故A項(xiàng)錯；根據(jù)對稱性及左手定則可知金屬環(huán)P所受安培力的合力方向向下，并且隨電流I的增大而增大，所以橡皮筋會被拉長，故B項(xiàng)正確，C、D項(xiàng)錯． 【答案】　B 8．(多選)如圖2114所示，一用絕緣材料做的玩偶兩腳固定在矩形閉合線圈兩個邊上，現(xiàn)將其放置在水平薄板上，有一塊蹄形磁鐵如圖所示置于平板的正下方(磁極間距略大于矩形線圈的寬度)，當(dāng)磁鐵勻速向右通過線圈時，玩偶卻靜止不動，那么下列說法正確的是(　　) 圖2114 A．線圈受摩擦力方向一直向左 B．線圈受摩擦力方向先向左、后向右 C．感應(yīng)電流的方向順時針→逆時針→順時針(從上向下看) D．感應(yīng)電流的方向順時針→逆時針(從上向下看) 【解析】　根據(jù)楞次定律“阻礙”的效果，阻礙導(dǎo)體、磁體間的相對運(yùn)動．當(dāng)蹄形磁鐵接近線圈時，線圈有向右的運(yùn)動趨勢，所受靜摩擦力方向向左，當(dāng)蹄形磁鐵遠(yuǎn)離線圈時，兩者吸引，線圈仍有向右的運(yùn)動趨勢，所受靜摩擦力方向仍向左，A對，B錯．穿過線圈的磁通量先向上的增加，再向下的增多，最后向下的減少．由楞次定律知，從上往下看，感應(yīng)電流的方向先順時針，再逆時針，最后順時針，C對，D錯． 【答案】　AC [能力提升] 9．如圖2115所示，MN是一根固定的通電長直導(dǎo)線，電流方向向上，今將一金屬線框abcd放在導(dǎo)線上，讓線框的位置偏向?qū)Ь€左邊，兩者彼此絕緣．當(dāng)導(dǎo)線中的電流突然增大時，線框整體受力情況為(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：78870027】 圖2115 A．受力向右 B．受力向左 C．受力向上 D．受力為零 【解析】　本題可用兩種解法： 解法一：根據(jù)安培定則可知通電直導(dǎo)線周圍的磁場分布如圖所示．當(dāng)直導(dǎo)線上電流突然增大時，穿過矩形回路的合磁通量(方向向外)增大，回路中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，因ad、bc兩邊對稱分布，所受的安培力合力為零．而ab、cd兩邊雖然通過的電流方向相反，但它們所在處的磁場方向也相反，由左手定則可知它們所受的安培力均向右，所以線框整體受力向右，A正確． 解法二：從楞次定律的另一表述分析可知當(dāng)MN中電流突然增大時，穿過線框的磁通量增大，感應(yīng)電流引起的結(jié)果必是阻礙磁通量的增大，即線框向右移動，故線框整體受力向右，A正確． 【答案】　A 10．如圖2116所示，在水平地面下有一條沿東西方向鋪設(shè)的水平直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通有自東向西穩(wěn)定、強(qiáng)大的直流電流．現(xiàn)用一閉合的檢測線圈(線圈中串聯(lián)有靈敏電流計，圖中未畫出)檢測此通電直導(dǎo)線的位置．不考慮地磁場的影響，且檢測線圈位于水平面內(nèi)．現(xiàn)使線圈從距直導(dǎo)線很遠(yuǎn)處由北向南沿水平地面通過直導(dǎo)線的上方并繼續(xù)移動至距直導(dǎo)線很遠(yuǎn)處，在此過程中，俯視檢測線圈，其中的感應(yīng)電流的方向是(　　) 圖2116 A．先順時針后逆時針 B．先逆時針后順時針 C．先逆時針后順時針，再逆時針 D．先順時針后逆時針，再順時針 【解析】　根據(jù)通電直導(dǎo)線周圍的磁感線的分布特點(diǎn)，檢測線圈由遠(yuǎn)處移至直導(dǎo)線正上方時，穿過線圈的磁場有向下的分量，磁通量先增大后減小，由楞次定律和安培定則可知，線圈中的電流方向先逆時針后順時針，當(dāng)檢測線圈由直導(dǎo)線正上方移至遠(yuǎn)處時，穿過線圈的磁場有向上的分量，磁通量先增大后減小，由楞次定律和安培定則可知，線圈中的電流方向先順時針后逆時針，所以C正確． 【答案】　C 11.如圖2117所示，水平平行的光滑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距離為L＝1 m，左端接有定值電阻R＝2 Ω，金屬棒PQ與導(dǎo)軌接觸良好，PQ的電阻為r＝0.5 Ω，導(dǎo)軌電阻不計，整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝1 T的勻強(qiáng)磁場中，現(xiàn)使PQ在水平向右的恒力F＝2 N作用下運(yùn)動，求： 圖2117 (1)棒PQ中感應(yīng)電流的方向； (2)棒PQ中哪端電勢高； (3)棒PQ所受安培力的方向； (4)棒PQ的最大速度. 【導(dǎo)學(xué)號：78870028】 【解析】　(1)根據(jù)右手定則可知電流方向由Q→P. (2)棒PQ相當(dāng)于電源，電流在PQ上由負(fù)極流向正極，故P端電勢高． (3)由左手定則知，PQ棒所受安培力方向水平向左． (4)由于向左的安培力增大，故PQ棒做加速度越來越小的加速運(yùn)動，當(dāng)F安＝F時，PQ棒的速度最大，設(shè)為v，此時感應(yīng)電動勢：E＝BLv，回路電流：I＝.由F＝F安知F＝BIL，得：v＝＝5 m/s，方向水平向右． 【答案】　(1)Q→P　(2)P端　(3)水平向左 (4)5 m/s，方向水平向右 12.如圖2118所示，水平的平行虛線間距為d＝50 cm，其間有B＝1.0T的勻強(qiáng)磁場．一個正方形線圈邊長為l＝10 cm，線圈質(zhì)量m＝100 g，電阻為R＝0.20 Ω.開始時，線圈的下邊緣到磁場上邊緣距離為h＝80 cm.將線圈由靜止釋放，其下邊緣剛進(jìn)入磁場和剛穿出磁場時的速度相等．(g取10 m/s2)，求： 圖2118 (1)線圈下邊緣剛進(jìn)入磁場時，線圈中產(chǎn)生電流的大小和方向； (2)線圈進(jìn)入磁場過程中產(chǎn)生的電熱Q. 【解析】　(1)線圈由1位置到2位置做自由落體運(yùn)動，設(shè)在2位置時速度為v0 v＝2gh E＝Blv0 I＝ 由以上三式可得：I＝2 A 方向：逆時針． (2)線圈進(jìn)入磁場過程中產(chǎn)生的電熱Q就是線圈從圖中2位置到3位置產(chǎn)生的電熱，而2、3位置動能相同，由能量守恒Q＝mgd＝0.50 J. 【答案】　(1)2 A　逆時針　(2)0.50 J