《2017-2018学年高中物理 第四章 电磁感应 习题课 楞次定律的应用 新人教版选修3-2(1)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018学年高中物理 第四章 电磁感应 习题课 楞次定律的应用 新人教版选修3-2(1)（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、习题课：楞次定律的应用,第四章电磁感应,1.应用楞次定律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.,目标定位,二、楞次定律的拓展应用,三、安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的区别,栏目索引,一、楞次定律的基本应用,对点检测 自查自纠,一、楞次定律的基本应用,知识梳理,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 引起感应电流的磁通量的 . 2.应用楞次定律判断感应电流方向的一般步骤 (1)明确所研究的 ，判断 的方向； (2)判断闭合电路内原磁场的磁通量的 ； (3)由 判断感应电流的磁场方向； (4)由 根据感应电流的磁场方向，判断出感应电
2、流的方向.,答案,安培定则,阻碍,变化,闭合电路,原磁场,变化情况,楞次定律,典例精析,例1如图1所示，一水平放置的矩形闭合线框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，这个过程中线框的感应电流() A.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,返回,解析答案,总结提升,图1,总结提升,解析由条形磁铁的磁场可知，线框在位置时穿过闭合线框的磁通量最少，为零，线框从位置到位置，从下向上穿过线框的磁通量在减少，线框从位置到位置，从上向下穿过线框的磁通
3、量在增加，根据楞次定律可知感应电流的方向是abcd. 答案A,返回,总结提升,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”.,二、楞次定律的拓展应用,典例精析,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2 A.向右摆动B.向左摆动 C.静止 D.无法判定,解析答案,总结提升,总结提升,解析本题可用两种方法来解决： 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
4、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，则A选项正确. 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. 答案A,总结提升,导体与磁场相对运动产生电磁感应现象时，产生的感应电流的导体受到磁场的安培力，这个安培力会“阻碍”相对运动，口诀记为“来拒去留”.,例3如图3所示，在载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨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
5、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() A.一起向左运动 B.一起向右运动 C.ab和cd相向运动，相互靠近 D.ab和cd相背运动，相互远离,图3,解析答案,总结提升,解析由于ab和cd电流方向相反，所以两导体运动方向一定相反，排除选项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加，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，达到阻碍磁通量增加的目的，故选C. 答案C,总结提升,总结提升,当闭合电路中有感应电流产生时，闭合电路的各部分导体就会受到安培力作用，会使闭合电路的面积有变化(或有变化趋
6、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)若原磁通量减少，则通过增大有效面积起到阻碍的作用. 口诀记为“增缩减扩”. 温馨提示：本方法适用于磁感线单方向穿过闭合回路的情况.,返回,解析答案,例4一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4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
7、.在S已向a闭合的情况下，将R的滑片向d端移动时,总结提升,图4,解析金属环N向左运动，说明穿过N的磁通量在减少，说明线圈M中的电流在减少，只有选项C符合. 答案C,总结提升,返回,总结提升,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)若原磁通量减少，则通过靠近磁场源起到阻碍的作用. 口诀记为“增离减靠”.,三、安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的区别,典例精析,例5如图5所示装置中
8、，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(导体棒切割磁感线速度越大，感应电流越大)() 图5 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,返回,解析答案,总结提升,解析ab匀速运动时，ab中感应电流恒定，L1中磁通量不变，穿过L2的磁通量不变，L2中无感应电流产生，cd杆保持静止，A不正确； ab向右加速运动时，L2中的磁通量向下增加，由楞次定律知L2中感应电流产生的磁场方向向上，故通过cd的电流方向向下，cd向右移动，B正确； 同理可得C错误，D正确. 答案BD,总结提升,图5,总结提升,返回,右手定则是楞次定律的特殊情况： 楞次定律的研
9、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所有情况. 右手定则的研究对象为闭合导体回路的一部分，仅适用于一段导体在磁场中做切割磁感线运动. (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： 因电而生磁(IB)安培定则.(判断电流周围磁感线的方向) 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) 因电而受力(I、BF安)左手定则.(磁场对电流有作用力),对点检测 自查自纠,解析答案,1.(楞次定律的基本应用)如图6所示，在一水平、固定的闭合导体圆环上方，有一条形磁铁(N极朝上，S极朝下)由静止开始下落，磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触.关于圆环中感应电流
10、的方向(从上向下看)，下列说法正确的是() A.总是顺时针B.总是逆时针 C.先顺时针后逆时针D.先逆时针后顺时针,图6,解析取导体圆环为研究对象，磁铁下落过程中原磁场方向是向上的，穿过圆环的磁通量先增加后减少，由楞次定律可判断出选项C正确.,C,1,2,3,4,5,解析答案,2.(楞次定律的拓展应用)如图7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、丙移至相同高度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() A.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,
11、图7,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.,D,1,2,3,4,5,3.(楞次定律的拓展应用)如图8所示，一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方，直导线与圆环在同一竖直面内，当通电直导线中电流增大时，弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度l将() A.S增大，l变长B.S减小，l变短 C.S增大，l变短 D.S减小，l变长,图8,解析当通电直导线中电流增大时，穿过金属圆环的磁通量增加，金属圆环中产生感应电流.根据楞次定律可知，感应电流要阻碍磁通量的增加：一是用缩小面积的方式进行阻碍；二是用远离通电直导线的方式进行阻碍，故D正确.,D,解析答案,1,
12、2,3,4,5,4.(楞次定律的拓展应用)(多选)如图9所示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() A.开关S闭合瞬间 B.开关S由闭合到断开的瞬间 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,图9,解析答案,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已经是闭合的时，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.,AC,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5.(“一定律三定则”的综合应用)如图10所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，当导体棒MN在导轨上水平向右加速滑动时，正对电磁铁A的圆形金属环B中(导体棒切割磁感线速度越大，感应电流越大)() A.有感应电流，且B被A吸引 B.无感应电流 C.可能有，也可能没有感应电流 D.有感应电流，且B被A排斥,图10,返回,解析答案,5,返回,解析MN向右加速滑动，根据右手定则，MN中的电流方向从NM，且大小在逐渐变大，根据安培定则知，电磁铁A的磁场方向水平向左，且大小逐渐增强，根据楞次定律知，B环中的感应电流产生的磁场方向水平向右，B被A排斥.D正确，A、B、C错误. 答案D,1,2,3,4,5,
