《高中物理 第四章 电磁感应(第4课时)习题课:楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用课件 新人教版选修32》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高中物理 第四章 电磁感应(第4课时)习题课:楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用课件 新人教版选修32(48页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、第4课时习题课:楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用一楞次定律的应用方法1“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”图图1图图2解析在PQ杆滑动的过程中,杆与导轨所围成的三角形面积先增大后减小,三角形POQ内的磁通量先增大后减小,由“增反减同”法可知,感应电流的磁场方向先向外后向里,感应电流的方向先由PQ,后由QP,B项对,A项错;再由PQ中电流方向及左手定则可判断C、D项错误。故选B。答案B2“来拒去留”法导体与
2、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2】如图3所示,当磁铁突然向铜环运动时,铜环的运动情况是()A向右摆动B向左摆动C静止D无法判定解析根据产生感应电流的导体所受安培力阻碍相对运动的“来拒去留”法判断知,铜环的运动情况是向右摆动,故选A。答案A图图3【跟踪训练2】如图4所示,闭合导体环固定,条形磁铁S极向下以初速度v0沿过导体环圆心的竖直线下落并穿过导体环,不计空气阻力,下列关于导体环中感应电流方向(俯视)和条形磁铁加速度的说法正确的是 ()A感应电流方向先顺时针再逆时针B感应电流方向一直沿顺时针方向C靠
3、近导体环时条形磁铁加速度小于gD远离导体环时条形磁铁加速度大于g图图4解析从“阻碍磁通量变化”来看,原磁场方向向上,磁感应强度大小是先增后减,感应电流产生的磁场方向先向下后向上,感应电流方向先顺时针后逆时针,选项A正确,选项B错误;从“阻碍相对运动”来看,先排斥后吸引,条形磁铁加速度都小于g,选项C正确,选项D错误。答案AC3“增缩减扩”法当闭合电路中有感应电流产生时,闭合电路的各部分导线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”。温馨提示本方
4、法适用于磁感线单方向穿过闭合回路的情况。【例3】 如图5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Cab和cd相向运动,相互靠近Dab和cd相背运动,相互远离图图5解析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“增缩减扩”法可知,导体ab和cd所围的面积减小,则两者相向运动,故选C。答案C【跟踪训练3】 (2016宁波效实中学模拟考试)一种具有独特属性的新型合金能够将热能直接转化为电能,具体而言,只要略微
5、提高温度,这种合金会从非磁性合金变成强磁性合金,从而在环绕它的线圈中产生电流,其简化模型如图6所示。M为圆柱形合金材料,N为线圈,套在圆柱形合金材料上,线圈的半径大于合金材料的半径。现对M进行加热,假设M变为强磁性合金时,磁感线在M内沿轴线方向,则()AN中将产生逆时针方向的电流BN中将产生顺时针方向的电流CN线圈有收缩的趋势DN线圈有扩张的趋势图图6解析当对M加热使其温度升高时,M从非磁性合金变为强磁性合金,穿过N的磁通量增加,根据“增缩减扩”法可知,N有扩张的趋势才能使穿过N的磁通量减少,选项C错误,选项D正确;由于不知M的磁场方向,故不能判断N中感应电流的方向,选项A、B错误。答案D4“
6、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。(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】 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7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
7、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在S已向a闭合的情况下,将R的滑片向d端移动时图图7解析金属环N向左运动,根据“增离减靠”法可知,穿过N的磁通量在减小,说明线圈M中的电流在减小,故选C。答案C【跟踪训练4】 如图8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排斥图图8解析MN向右加速滑动,MN中的电流大小在逐渐变大,电磁铁A的磁场逐渐
8、增强,根据“增离减靠”法可知,B环中有感应电流,且B被A排斥,故D正确,A、B、C错误。答案D图图9图图10图图11答案答案0.01 C图图12图图13图图14答案答案A图图15答案答案D1如图16所示,在两根平行长直导线M、N中,通以同方向同大小的电流,导线框abcd和两导线在同一平面内,线框沿着与两导线垂直的方向,自右向左在两导线间匀速运动,在移动过程中,线框中感应电流方向()A先abcd,后dcba B先dcba,后abcdC始终是abcd D始终是dcba图图16 解析线框在两电流中线OO的右侧时,穿过线框的合磁通量垂直纸面穿出,线框左移,磁通量变小,为阻碍这个方向的磁通量减小,感应电
9、流的方向就是abcd。当线框跨越两电流中线OO时,线框的合磁通量由穿出变为穿进,感应电流还是abcd。线框再左移,线框合磁通量穿入且增加,感应电流方向还是abcd。所以线框中感应电流方向始终是abcd,故选项C正确。答案C2如图所示,四根等长的铝管和铁管(其中C中铝管不闭合,其他两根铝管和铁管均闭合)竖直放置在同一竖直平面内,分别将磁铁和铁块沿管的中心轴线从管的上端由静止释放,忽略空气阻力,则下列关于磁铁和铁块穿过管的运动时间的说法正确的是()AtAtBtCtD BtCtAtBtDCtCtAtBtD DtCtAtBtD解析当磁铁穿过闭合的金属管时,会因穿过闭合的金属管的磁通量发生变化而产生感应
10、电流,根据楞次定律可知感应电流又阻碍引起感应电流的磁通量的变化,从而阻碍了磁铁的通过,而铁块穿过闭合的金属管或磁铁穿过不闭合的金属管,无感应电流产生,也就没有这种阻碍作用,从而可知,选项A正确。答案A3如图17所示,圆环形导体线圈a平放在水平桌面上,在a的正上方固定一竖直螺线管b,二者轴线重合,螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动,下列表述正确的是()A线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流B穿过线圈a的磁通量变小C线圈a有扩张的趋势D线圈a对水平桌面的压力FN将增大图图17解析若将滑动变阻器的滑片P向下滑动,螺线管b中电流增大,根据楞次定律和安培定则,线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流,穿过线圈a的磁通量变大,线圈a有缩小和远离线圈b的趋势,线圈a对水平桌面的压力FN将增大,选项B、C错误,选项A、D正确。答案AD图图18答案答案AD图图19答案答案B