《2011届龙门亮剑高三物理一轮复习：第九章 电磁感应 第1单元 电磁感应现象 楞次定律》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2011届龙门亮剑高三物理一轮复习：第九章 电磁感应 第1单元 电磁感应现象 楞次定律（66页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第1单元 电磁感应现象 楞次定律,一、电磁感应现象 1产生感应电流的条件 穿过闭合电路的_发生变化 2产生感应电动势的条件 (1)无论电路是否闭合，只要穿过线圈平面的_发生变化，线路中就有_，产生_的那部分导体就相当于电源,(2)电磁感应现象的实质就是产生_如果电路闭合，就有感应电流如果电路不闭合，就只有感应电动势而无感应电流,感应电动势,二、楞次定律和右手定则 1楞次定律 (1)内容：感应电流的磁场总是要_引起感应电流的_的变化 (2)适用情况：所有电磁感应现象,2右手定则 (1)内容：伸开右手，让大拇指跟其余四指 垂直，并且都跟手掌在同一_，让磁 感线垂直穿入掌心，大拇指指向_ 的方向，其
2、余四指所指的方向，就是感应电 流的方向 (2)适用情况：_产生感应 电流,对楞次定律的理解和应用,1楞次定律中“阻碍”的含义,2.楞次定律的推广含义的应用 (1)阻碍原磁通量的变化“增反减同” (2)阻碍(导体的)相对运动“来拒去留” (3)磁通量增加，线圈面积“缩小”，磁通量减小，线圈面积“扩张” (4)阻碍线圈自身电流的变化(自感现象),3楞次定律中的因果关系 闭合导体回路中磁通量的变化是产生感应电流的原因，而感应电流磁场的出现是感应电流存在的结果，简单地说，只有当穿过闭合回路中的磁通量发生变化时，才会有感应电流的磁场出现,(1)磁通量的变化方式比较多，有一种常见的就是引起感应电流的磁场与
3、导体发生相对运动那么，感应电流的磁场总是要阻碍磁体和闭合回路间的相对运动 (2)楞次定律的实质是能量守恒定律在电磁感应现象中的体现电磁感应现象中总是伴随着能量的转化和守恒,如右图所示，光滑固定的金属导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时( ),AP、Q将相互靠拢 BP、Q将相互远离 C磁铁的加速度仍为g D磁铁的加速度小于g 【思维通道】 本题可利用两种方法进行判断，一种是首先判断出感应电流的方向，再判断出导线所受安培力的方向；另一种直接应用楞次定律进行判断,【解析】 方法一：设磁铁下端为N极，如右图所示，根据楞次定律可判断出P
4、、Q中的感应电流方向，根据左手定则可判断P、Q所受安培力的方向可见，PQ将互相靠拢,由于回路所受安培力的合力向下，由牛顿第三定律，磁铁将受到向上的反作用力，从而加速度小于g.当磁铁下端为S极时，根据类似的分析可得到相同的结果，所以，本题应选A、D.,方法二：根据楞次定律的另一表述感应电流的效果，总要反抗产生感应电流的原因，本题中“原因”是回路中磁通量的增加，归根结底是磁铁靠近回路，“效果”便是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠近所以，P、Q将互相靠近且磁铁的加速度小于g，应选A、D. 【答案】 AD,发生电磁感应时，若要判 断导体棒的运动趋势方向或回路面积的变 化趋势不一定需要判断感应电流的方向， 只
5、需要根据楞次定律中“阻碍”的含义直 接判断即可,(2008年高考重庆理综)如 图所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的 铜质矩形线圈当一竖直放置的条形磁铁 从线圈中线AB正上方等高快速经过时， 若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持 力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是 ( ),AFN先小于mg后大于mg，运动趋势向左 BFN先大于mg后小于mg，运动趋势向左 CFN先小于mg后大于mg，运动趋势向右 DFN先大于mg后小于mg，运动趋势向右,【解析】 条形磁铁从线圈正上方等高快速经过时，通过线圈的磁通量先增加后又减小当通过线圈磁通量增加时，为阻碍其增加，在竖直方向上线圈有向下运动的趋势，所以线圈
6、受到的支持力大于其重力，在水平方向上有向右运动的趋势，当通过线圈的磁通量减小时，为阻碍其减小，在竖直方向上线圈有向上运动的趋势，,所以线圈受到的支持力小于其重力，在水平方向上有向右运动的趋势综上所述，线圈所受到的支持力先大于重力后小于重力，运动趋势总是向右 【答案】 D,1利用右手定则判断闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时产生的感应电流方向 常见的几种切割情况： (1)导体平动切割磁感线 (2)导体转动切割磁感线 (3)导体不动，磁场运动，等效为磁场不动，导体反方向切割磁感线,感应电流方向的判定,2应用楞次定律判断感应电流方向的步骤 (1)确定原磁场的方向 (2)明确回路中磁通量变化情况
7、(3)应用楞次定律的“增反减同”，确立感应电流磁场的方向 (4)应用安培定则，确立感应电流的方向,3楞次定律和右手定则的关系 (1)从研究对象上说，楞次定律研究的是整个闭合回路，右手定则研究的是闭合电路的一部分导体，即一段导体做切割磁感线运动 (2)从适用范围上说，楞次定律可应用于磁通量变化引起感应电流的各种情况(包括一部分导体切割磁感线运动的情况)，右手定则只适用于一段导体在磁场中做切割磁感线运动的情况因此，右手定则是楞次定律的一种特殊情况,(1)若导体不动，回路中磁通量变化，应该用楞次定律判断感应电流方向而不能用右手定则 (2)若是回路中一部分导体做切割磁感线运动产生感应电流，用右手定则判
8、断较为简单，用楞次定律进行判定也可以，但较为麻烦,电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如右图所示现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是( ),A从a到b，上极板带正电 B从a到b，下极板带正电 C从b到a，上极板带正电 D从b到a，下极板带正电 【思维通道】 根据楞次定律判断出线圈中电流的方向，由此得出流过R的电流方向和电容器的带电情况,【解析】 在N极接近线圈上端的过程中，通过线圈的磁感线方向向下，磁通量增大，由楞次定律可判定流过线圈的电流方向向下，即线圈下端相当于电源正极故可知D正确 【答案】 D,如右
9、图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2(右)，则( ),A导线框进入磁场时，感应电流方向为abcda B导线框离开磁场时，感应电流方向为adcba C导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右 D导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左,【解析】 导线框进入磁场时，cd边切割磁感线，由右手定则知感应电流方向为adcba；由左手定则知导线框受到的安培力方向水平向左，故A错，D对；导线框离开磁场时，ab边切割磁感线，由右手定则知感应电流方向为abcda；由左手定则知导线框受到的安培力方向水平向左，故B、C都错此题还可用
10、楞次定律判定 【答案】 D,1规律比较,楞次定律、右手定则、左手定则、安培定则的综合应用,2.应用区别 关键是抓住因果关系 (1)因电而生磁(IB)安培定则 (2)因动而生电(v、BI安)右手定则 (3)因电而受力(I、BF安)左手定则,3相互联系 (1)应用楞次定律，必然要用到安培定则 (2)感应电流受到的安培力，有时可以先用右手定则确定电流方向，再用左手定则确定安培力的方向，有时可以直接应用楞次定律的推论确定,在本类型题目中，往往多次运用楞次定律，在分析问题时应注意导体棒的运动特点或穿过闭合回路的磁通量变化情况，防止在应用楞次定律时出现错误,如下图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向
11、在图中已经表示左线圈连着平行导轨M和N，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒ab，金属棒处于垂直纸面向外的匀强磁场中，下列说法中正确的是( ),A当金属棒向右匀速运动时，a点电势高于b点，c点电势高于d点 B当金属棒向右匀速运动时，b点电势高于a点，c点与d点为等电势 C当金属棒向右加速运动时，b点电势高于a点，c点电势高于d点 D当金属棒向右加速运动时，b点电势高于a点，d点电势高于c点,【思维通道】 根据导体棒的运动情况确定左边线圈中的磁场变化情况，利用楞次定律判断出右边线圈中感应电流方向，由此确定a、b两点电势的高低关系,【解析】 当金属棒向右匀速运动而切割磁感线时，金属棒产生恒定感
12、应电动势，由右手定则判断电流方向由ab.根据电流从电源(ab相当于电源)正极流出沿外电路回到电源负极的特点，可以判断b点电势高于a点又左线圈中的感应电动势恒定，则感应电流也恒定，所以穿过右线圈的磁通量保持不变，不产生感应电流,当ab向右做加速运动时，由右手定则可推断ba，电流沿逆时针方向又由EBLv可知ab导体两端的E不断增大，那么左边电路中的感应电流也不断增大，由安培定则可判断它在铁芯中的磁感线方向是沿逆时针方向的，并且磁感应强度不断增强，所以右边电路的线圈中的向上的磁通量不断增加,由楞次定律可判断右边电路的感应电流方向应沿逆时针，而在右线圈组成的电路中，感应电动势仅产生在绕在铁芯上的那部分
13、线圈上把这个线圈看做电源，由于电流是从c沿内电路(即右线圈)流向d，所以d点电势高于c点 【答案】 BD,正确使用右手定则和楞次定律，抓住两个电路之间的关系，准确地判定感应电流的方向，是解决问题的关键和基础,如右图所示，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 【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
14、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不正确；若PQ向右减速运动，流过MN的感应电流方向、感应电流所受的安培力的方向均将反向，MN向右运动，所以选项C是正确的；同理可判断B项是正确的，D项是错误的 【答案】 BC,1(2009年高考浙江理综)如下图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点摆动,金属线框从右侧某一位置由静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面则线框中感应电流的方向是( ),
15、Aabcda Bdcbad C先是dcbad，后是abcda D先是abcda，后是dcbad 【解析】 由楞次定律，一开始磁通量减小，后来磁通量增大，由“增反”“减同”可知电流方向是dcbad. 【答案】 B,2如图是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中表示正确的是( ),【解析】 根据楞次定律可确定感应电流的方向：对C选项，当磁铁向下运动时：(1)闭合线圈原磁场的方向向上；(2)穿过闭合线圈的磁通量的变化增加；(3)感应电流产生的磁场方向向下；,(4)利用安培定则判断感应电流的方向与图中箭头方向相同线圈的上端为S极，磁铁与线圈相互排斥综合以上分析知，选项C、D正确 【答案】 CD,3.如右图所示，一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中，下列做法中能使圆盘中产生感应电流的是( ) A圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动 B圆盘以某一水平直径为轴匀速转动 C圆盘在磁场中向右匀速平移 D匀强磁场均匀增加,【解析】 圆盘绕过圆心的竖直轴转动和在磁场中匀
