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1、1电磁感应 楞次定律典型例题范例 1如图所示两个同心圆形线圈 a、b 在同一平面内，其半径 ra b B： a= bC： a b D：条件不足无法确定解析：画出俯视图，整个平面分 1、2、3、4 四个区域，穿过四个区域的磁通量分别为 1a 2、 3、 a 4 ，确定怎样穿过的，是向纸里的还是纸外的即可。答案：A训练 1 如图所示，开始时矩形线圈平面与匀强磁场垂直，且一半在磁场中，一半在磁场外。若要使线圈中产生感应电流，下列做法中正确的是A：以 ab 边为轴转动。 B：以 bd 边为轴转动， （转动角度小于 600） 。C：以 bd 边为轴转动 900后，增大磁感应强度。 D：以 ac 边为轴转
2、动，（转动角度小于 600） 。训练 2 如图所示，在金属环的直径上侧，是一根通有交流电的直导线，它们处在同一平面内，试分析金属环中是否有感应动势和感应电流产生。范例 2如图所示，两个相同的轻质铝环套在一根水平光滑绝缘杆上，当一条形磁铁向左运动靠近两环时，两环运动情况是（ ）A、同时向左运动，间距增大 B、同时向左运动，间距减小 C、同时向右运动，间距减小 D、同时向右运动，间距增大解析：当条形磁铁向左靠近两环时，两环中的磁通量都增加且与原磁场方向相同。根据楞次定律，两环的运动都要阻碍磁铁相对环的运动，即阻碍“靠近” ，那么两环都向左运动，又由于两环中的感应电流方向相同，相互吸引，因而环间距离
3、要减小，故B 项正确。训练 3 如图所示，水平面上放有两根光滑金属导轨，导轨上放两根金属棒 a、b，当条形磁铁如图向下移动时（未到达导轨平面） ，金属棒 a、b 将A：散开 B：靠近C：不动 D：磁铁极性不明无法判断范例 3如图所示，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与大线圈 M 相连接，要使小导线图 N 获得顺时针方向的感应电流，则放在导轨上的裸金属棒 ab 的运动情况是（两线线圈共面放置） （ ）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NS4 3 2 1 badcba2解析：欲使 N 产生顺时针方向的感应电流，感应电流磁场垂直纸面向里，由楞次定律可知有两种情况：一
4、是 M 中有顺时针方向逐步减小的电流，使其在 N 中的磁场方向向里，且磁通量在减小；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，且磁通量是在增大。因此对前者应使 ab 减速向右运动。对于后者，则应使 ab 加速向左运动，故应选 BC。训练 4 如图所示，A、B 为大小，形状均相同且内壁光滑，但用不同的材料制成的圆管，竖直固定在相同高度，两个相同的磁性小球，同时从 A、B 管上端的管口无初速释放，穿过 A 管的小球比穿过 B 管的小球先落到地面，下面对两管的描述中可能正确的是（ ）A、 A 管是用塑料制成的，B 管是用铜管制成的；B、 A 管是用铝制成的，B 管是用胶木
5、制成的；C、 A 管是用胶木制成的，B 管是用塑料制成的； D、 A 管是用胶木制成的，B 管是用铝制成的。训练 5 如图所示，在 O 点正下方向一理想边界的磁场，一闭合铜环用绝缘细线悬挂于 o 点，将铜环拉离平衡位置由静止释放，圆环在摆动过程中经过有界磁场区域，A、B 为有界磁场的边界，若不计空气阻力，则有（ ）A、圆环穿过磁场后还能摆到原来的高度。B：在圆环进入和离开磁场时有感应电流产生。C：圆环进入磁场后离平衡位置越近，速度越大，感应电流越大，D：圆环最终静止在平衡位置。课堂练习1、下列说法正确的是（ ）A、导体相对磁场运动时，导体中一定产生感应电流。B、导体做切割磁感线运动时，导体中一
6、定会产生感应电流。C、只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，回路中就会有感应电流产生。D、闭合金属框只要在磁场中运动，金属框内就会有感应电流产生。2.磁带录音机既可以用作录音也可以用作放音，其主要部件为可匀速运行的磁带 a 和绕有线圈的磁头 b，如图所示，在录音和放音的过程中磁带或磁头的存在磁化现象，下面关于录音或放音的过程中主要工作原理的描述中正确的是（ ）A：录音的主要原理是电磁感应，：录音的主要原理是电流的磁效应。：放音的主要原理是磁场对电流的作用。D：放音的主要原理是电磁感应，3.如图所示，在两个竖直方向的匀强磁场中，分别放入两个完全一样的水平金属圆盘 a 和 b，他们可以绕竖直轴自由转动
7、，用导线将它们相连，当圆 a 转动时A ：圆盘 b 总与 a 沿相同的方向转动。 BAOba1B2B1O1O ba3：圆盘 b 总与 a 沿相反的方向转动。C：若 B 的方向相同，则 a、b 转向相同。D：若 B 的方向相反，则 a、b 转向相同。4、如图所示，闭合金属环从高 h 的曲面滚下，又沿曲面的低侧上升，设闭合环初速度为零，摩擦不计，则（ ）A、若是匀强磁场，环滚上的高度小于 h B、若是匀强磁场，环滚上的高度等于 h C、若是非匀强磁场，环滚上的高度等于 h D、若是非匀强磁场，环滚上的高度小于 h5、如图所示，当条形磁铁突然向闭合铜环运动时，铜环的运动情况是（ ）A、向右摆动 B、
8、向左摆动C、静止不动 D、不能判断6、水平放置的金属框架 cde，处于如图所示的匀强磁场中，金属棒 ab 置于光滑的框架上且接触良好，从某时刻开始磁感应强度均匀增加，现施加一外力使金属棒 ab 保持静止，则金属棒 ab 受到的安培力是（ ）A、方向向右，且为恒力 B、方向向右，且为变力 C、方向向左，且为变力 D、方向向左，且为恒力7、两圆环 A、B 置于同一水平面上，其中 A 为均匀带电绝缘环，B 为导体环，当 A以如图所示方向绕中心转动的角速度发生变化时，B 产生如图所示方向的感应电流，则（ ）A、A 可能带正电且转速减小 B、A 可能带正电且转速增大 C、A 可能带负电且转速减小 D、A
9、 可能带负电且转速增大8、如图所示，直导线及其右侧的矩形金属框位于同一平面内，当导线中的电流发生如图所示的变化时，关于线框中感应电流与矩形框受力情况，下列叙述正确的是（ ）A、 感应电流方向不变，线框所受合力方向不变 B、 感应电流方向改变，线框所受合力方向不变 C、 感应电流方向改变，线框所受合力方向改变 D、 感应电流方向不变，线框所受合力方向改变法拉第电磁感应定律【典型例题】例 1：如图所示，线圈由 A 位置开始下落，在磁场中受到的电场力如果总小于重力，则它在 A、 B、 C、 D 四个位置（ B、 D 位置恰好线圈有一半在磁场中）时，加速度关系为A14A aA aB aC aD B a
10、A aC aB aDC aA aC aD aB D aA aC aB aD【思考】 （1）不加条件“在磁场中受到磁场力如果总小于它的重力”，加速度的关系可能如何?（2）在线框进入磁场的过程中，第（1）问中线框的速度图线可能如何?（3）线框刚进入磁场时的加速度与框的质量是否有关?（框的材料、形状、初始位置均不变）（4）两个质量不同（材料和形状相同）的金属框，同时从同一高度自由下落，能否同时落地?例 2：如图所示，在磁感应强度大小为 B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，有一质量为 m，半径为 r、电阻为 R 的均匀圆形导线，线圈平面跟磁场垂直线圈与磁场的边缘相切，切点为 A，现在 A 点对线圈施加
11、一个方向与磁场垂直、位于线圈平面内的并跟磁场边界相垂直的拉力F，将线圈以速度 v 匀速拉出磁场，以切点为坐标原点，以 F 的方向为X 正方向建立坐标系。设拉出过程中某时刻线圈上的 A 点的坐标为 x，（1）写出此事 F 的大小与 x 的关系式，（2）在 F-x 图上定性的画出 F-x 关系图线，并写出最大值 F 的表达式例例 3：在一磁感应强度 B0.5 T 的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平放置着两根相距为 h0.1 m 的平行金属导轨 MN 与 PQ，导轨的电阻忽略不计，在两根导轨的端点 N、 Q 之间连接一阻值 R0.3 的电阻导轨上跨放着一根长为 L0.2 m，每米长电阻 r2.0 /m
12、 的金属棒 ab金属棒与导轨正交放置，交点为 c、 d当金属棒以速度 v4.0 m/s 向左做匀速运动时，试求：（1）电阻 R 中的电流强度大小和方向；（2）使金属棒做匀速运动的外力；（3）金属棒 ab 两端点间的电势差（4） ab 棒向右变速移动 L0.5 m 的过程中，通过电阻 R 的电量是多少？例 4 物理实验中，常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电量如图 2 所示，探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度已知线圈的匝数为 n，面积为 s，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为 R若将线圈放在被测匀强磁场中，开始线圈平面与磁场垂直，现把探测圈翻转 180，冲击电流计测出
13、通过线圈的电量为 q，由上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为（）AqR/SBqR/nS CqR/2nSDqR/2S【课堂练习】1.如图所示，空间有一个方向水平的有界匀强磁场区域，一矩形导线框，自磁场上方某一高度处自由下落.进入磁场的过程中，导线框平面与磁场方向垂直.则在导线框进入磁场的过程中可能 A5A.变加速下落 B.变减速下落C.匀速下落 D.匀加速下落2.粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行，现使线框以同样大小的速度沿四个不同的方向平移出磁场，如图所示，则在移出的过程中线框一边 a、b 两点间的电势差的绝对值最大的是3.如
14、图所示，在匀强磁场中，MN、PQ 为两根平行的金属导轨，ab、cd 为串有电流表和电压表的两根金属棒，当两棒以相同的速度向右运动时，正确的说法是A：电压表有读数，电流表有读数。B：电压表无读数，电流表无读数。C：电压表有读数，电流表无读数。D：电压表无读数，电流表有读数。4.如图所示，接有灯泡 L 的平行金属导轨放置在匀强磁场中，一金属杆与导轨良好接触并在导轨上运动，其速度变化规律为 ，其速度在 O 点时tsinVvm最大，P、Q 两点的速度为零，若导轨的电阻不计，则；A；杆由 O 到 P 的过程中，电路中的电流变大。B：杆由 P 到 Q 的过程中，电路中的电流一直变大。C：杆通过 O 处时，
15、电路中的电流方向将发生变化。D：杆通过 O 处时，电路中的电流最大。5.如图所示，金属框 abcd 构成的平面与水平面成 300角固定不变，整个装置处在于框面垂直的匀强磁场中，磁感应强度为 B，方向斜向上，今将金属棒 ef（电阻为 r）放在金属框 abcd 的上侧且与 bc 边平行，然后让其自由下滑，设金属框表面光滑且电阻可忽略不计，试求：（框宽为 L，ef 榜质量为 m） （1）金属框中感应电流的方向；（2）金属棒 ef下滑的最大速度。6 如图所示，光滑且足够长的金属导轨 AB、CD 相距 L，与水平面成角放置，导轨的下端接一电阻 R，导轨自身的电阻可忽略不计质量为 m、电阻可300fe cbadaR CDBAB Fb
