《高中物理第1章电磁感应与现代社会学案3习题课：楞次定律的应用同步备课学案沪科选修3-2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理第1章电磁感应与现代社会学案3习题课：楞次定律的应用同步备课学案沪科选修3-2（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、学案3习题课：楞次定律的应用目标定位 1.学习应用楞次定律的推论判断感应电流的方向.2.理解安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律的区别一、“增反减同”法感应电流的磁场总是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”注意：本方法适用于磁感线单方向穿过闭合回路的情况例1如图1所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外、ad边在纸内，由图中位置经过位置到位置，位置和位置都很接近位置，这个过程中线圈的感应电流 (
2、)图1A沿abcd流动B沿dcba流动C先沿abcd流动，后沿dcba流动D先沿dcba流动，后沿abcd流动答案A解析本题考查用楞次定律判断感应电流的方向，关键要分析清楚矩形线圈由位置到位置和由位置到位置两过程中，穿过线圈的磁感线方向相反由条形磁铁的磁场可知，线圈在位置时穿过闭合线圈的磁通量最小为零由于位置和位置都很接近位置，则线圈从位置到位置，从下向上穿过线圈的磁通量在减少，线圈从位置到位置，从上向下穿过线圈的磁通量在增加，根据楞次定律可知感应电流的方向是abcd.二、“来拒去留”法导体与磁场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，简称
3、口诀“来拒去留”例2如图2所示，当磁铁突然向铜环运动时，铜环的运动情况是()图2A向右摆动B向左摆动C静止D无法判定答案A解析本题可由两种方法来解决：方法1：画出磁铁的磁感线分布，如图甲所示，当磁铁向铜环运动时，穿过铜环的磁通量增加，由楞次定律判断出铜环中的感应电流方向如图甲所示分析铜环受安培力作用而运动时，可把铜环中的电流等效为多段直线电流元取上、下两小段电流元作为研究对象，由左手定则确定两段电流元的受力，由此可推断出整个铜环所受合力向右，故A正确甲乙方法2(等效法)：磁铁向右运动，使铜环产生的感应电流可等效为图乙所示的条形磁铁，两磁铁有排斥作用，故A正确三、“增缩减扩”法当闭合电路中有感应
4、电流产生时，电路的各部分导线就会受到安培力作用，会使电路的面积有变化(或有变化趋势)(1)若原磁通量增加，则通过减小有效面积起到阻碍的作用(2)若原磁通量减小，则通过增大有效面积起到阻碍的作用口诀记为“增缩减扩”注意：本方法适用于磁感线单方向穿过闭合回路的情况例3如图3所示，在载流直导线旁固定有两平行光滑金属导轨A、B，导轨与直导线平行且在同一水平面内，在导轨上有两可自由滑动的导体ab和cd.当载流直导线中的电流逐渐增强时，导体ab和cd的运动情况是 ()图3A一起向左运动B一起向右运动Cab和cd相向运动，相互靠近Dab和cd相背运动，相互远离答案C解析由于在闭合回路abcd中，ab和cd电
5、流方向相反，所以两导体运动方向一定相反，排除A、B；当载流直导线中的电流逐渐增强时，穿过闭合回路的磁通量增大，根据楞次定律，感应电流总是阻碍穿过回路磁通量的变化，所以两导体相互靠近，减小面积，达到阻碍磁通量增大的目的，故选C.四、“增离减靠”法发生电磁感应现象时，通过什么方式来“阻碍”原磁通量的变化要根据具体情况而定可能是阻碍导体的相对运动，也可能是改变线圈的有效面积，还可能是通过远离或靠近变化的磁场源来阻碍原磁通量的变化即：(1)若原磁通量增加，则通过远离磁场源起到阻碍的作用(2)若原磁通量减小，则通过靠近磁场源起到阻碍的作用口诀记为“增离减靠”例4如图4所示，通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环
6、，铜环平面与螺线管截面平行，当开关S接通瞬间，两铜环的运动情况是()图4A同时向两侧推开B同时向螺线管靠拢C一个被推开，一个被吸引，但因电源正负极未知，无法具体判断D同时被推开或同时向螺线管靠拢，但因电源正负极未知，无法具体判断答案A解析开关S接通瞬间，小铜环中磁通量从无到有增加，根据楞次定律，感应电流的磁场要阻碍磁通量的增加，则两环将同时向两侧运动，故A正确五、安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的区别应用1右手定则是楞次定律的特殊情况(1)楞次定律的研究对象为整个闭合导体回路，适用于磁通量变化引起感应电流的各种情况(2)右手定则的研究对象为闭合导体回路的一部分，适用于一段导体在磁场中做切
7、割磁感线运动2区别安培定则、左手定则、右手定则的关键是抓住因果关系(1)因电而生磁(IB)安培定则(判断电流周围磁感线的方向)(2)因动而生电(v、BI感)右手定则(导体切割磁感线产生感应电流)(3)因电而受力(I、BF安)左手定则(磁场对电流有作用力)例5如图5所示，导轨间的匀强磁场方向垂直于纸面向里圆形金属环B正对磁铁A，当导体棒MN在导轨上向右加速滑动时，(说明：导体棒切割磁感线速度越大，感应电流越大) 下列说法正确的是()图5AMN中电流方向NM，B被A吸引BMN中电流方向NM，B被A排斥CMN中电流方向MN，B被A吸引DMN中电流方向MN，B被A排斥答案B解析MN向右加速滑动，根据右
8、手定则，MN中的电流方向从NM，且大小在逐渐变大，根据安培定则知，磁铁A的磁场方向向左，且逐渐增强，根据楞次定律知，B环中的感应电流产生的磁场在轴线上方向向右，B被A排斥，B正确，A、C、D错误1(“来拒去留”法)如图6所示，甲是闭合铜线框，乙是有缺口的铜线框，丙是闭合的塑料线框，它们的正下方都放置一薄强磁铁，现将甲、乙、丙拿至相同高度H处同时释放(各线框下落过程中不翻转)，则以下说法正确的是()图6A三者同时落地B甲、乙同时落地，丙后落地C甲、丙同时落地，乙后落地D乙、丙同时落地，甲后落地答案D解析在下落过程中，闭合铜线框中产生感应电流由“来拒去留”可知，答案选D.2(“增缩减扩”法及“来拒
9、去留”法)如图7所示，水平桌面上放有一个闭合铝环，在铝环轴线上方有一个条形磁铁当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，下列判断正确的是 ()图7A铝环有收缩趋势，对桌面压力减小B铝环有收缩趋势，对桌面压力增大C铝环有扩张趋势，对桌面压力减小D铝环有扩张趋势，对桌面压力增大答案B解析根据楞次定律可知：当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，闭合铝环内的磁通量增大，因此铝环面积应有收缩的趋势，同时有远离磁铁的趋势，故增大了和桌面的挤压程度，从而使铝环对桌面压力增大，故B项正确3(“增离减靠”法)(多选)如图8是某电磁冲击钻的原理图，若突然发现钻头M向右运动，则可能是()图8A开关S闭合瞬间B开关S由闭合到
10、断开的瞬间C开关S已经是闭合的，滑动变阻器滑片P向左迅速滑动D开关S已经是闭合的，滑动变阻器滑片P向右迅速滑动答案AC解析当开关突然闭合时，左线圈上有了电流，产生磁场，而对于右线圈来说，磁通量增加，产生感应电流，使钻头M向右运动，故A项正确；当开关S已经闭合时，只有左侧线圈电流增大才会导致钻头M向右运动，故C项正确4.(安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的区别运用)图9(多选)如图9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，当PQ在外力的作用下运动时，MN在磁场力的作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是()A向右加速运动B向左加速运动C向右减速运动D向左减速运动答案BC
11、解析当PQ向右运动时，用右手定则可判定PQ中感应电流的方向是由QP，由安培定则可知穿过L1的磁场方向是自下而上的；若PQ向右加速运动，则穿过L1的磁通量增加，用楞次定律可以判断流过MN的感应电流是从NM的，用左手定则可判定MN受到向左的安培力，将向左运动，可见选项A错误；若PQ向右减速运动，流过MN的感应电流方向、MN所受的安培力的方向均将反向，MN向右运动，所以选项C正确；同理可判断选项B正确，选项D错误题组一“来拒去留”法1如图1所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下在磁铁的N极向下靠近线圈的过程中 ()图1A通过电阻的感应电流方向由a到b，
12、线圈与磁铁相互排斥B通过电阻的感应电流方向由b到a，线圈与磁铁相互排斥C通过电阻的感应电流方向由a到b，线圈与磁铁相互吸引D通过电阻的感应电流方向由b到a，线圈与磁铁相互吸引答案B解析根据楞次定律，感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，因此阻碍条形磁铁的下落，即“来拒去留”，同名磁极相斥，所以线圈上端为N极，根据安培定则判断线圈电流方向，线圈下端为正极，上端为负极，电流方向从下端由b经电阻到a再回到线圈负极，B对2如图2所示，将一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过现将环从位置释放，经过磁铁到达位置，设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为T1和T2，重力加速度
13、大小为g，则 ()图2AT1mg，T2mgBT1mg，T2mgCT1mg，T2mgDT1mg，T2mg答案A解析当环经过磁铁上端，穿过环的磁通量增加，圆环中的感应电流的磁场要阻碍其磁通量增加，所以磁铁对环有向上的斥力作用，由牛顿第三定律，环对磁铁有向下的斥力作用，使得细线对磁铁的拉力大于磁铁的重力，即T1mg；同理，当环经过磁铁下端时，穿过环的磁通量减小，在圆环中产生的感应电流的磁场要阻碍其磁通量减小，所以磁铁对环有向上的吸引力作用，由牛顿第三定律，则环对磁铁有向下的吸引力作用，使得细线对磁铁的拉力大于磁铁的重力，即T2mg，选项A正确3如图3所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈当一
14、竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力N及在水平方向运动趋势的正确判断是 ()图3AN先小于mg后大于mg，运动趋势向左BN先大于mg后小于mg，运动趋势向左CN先小于mg后大于mg，运动趋势向右DN先大于mg后小于mg，运动趋势向右答案D解析条形磁铁从线圈正上方由左向右运动的过程中，线圈中的磁通量先增大后减小，根据楞次定律的第二种描述：“来拒去留”可知，线圈先有向下和向右的运动趋势，后有向上和向右的运动趋势；故线圈受到的支持力先大于重力后小于重力；运动趋势向右故选D.4如图4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，两环的运动情况是 ()图4A同时向左运动，间距变大B同时向左运动，间距变小C同时向右运动，间距变小D同时向右运动，间距变大答案B解析磁铁向左运动，穿过两环的磁通量均增加根据楞次定律，感应电流的磁场将阻碍原磁通量增加，所以两者都向左运动另外，两环产生的感应电流方向相同，依据安培定则和左手定则可以判断两个环之间是相互吸引的，所以选项A、C、D错误，B正确题组二“增缩减扩”法5(多选)如图5所示，匀强磁场垂直于软导线回路平面，由于磁场发生变化，回路变化为圆形，则磁场()图5A逐渐增强，方向向外B逐渐
