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文檔簡介
第十二章電磁感應(yīng)
電磁感后
-北京卷T6
北京卷T16一|2024—T2024)—
-江蘇卷T10
電磁感應(yīng)現(xiàn)象
廣東卷T10——|2022卜卜楞次定律
-海南卷T6
T2023)—
_北京卷T9
全國甲卷T21―[20241
電磁感應(yīng)中的
—p(2024)—一湖南卷T8
河北卷T8——(2022戶卜圖像問題
廠全國甲卷T25
電磁感應(yīng)中的—(2023)—-湖南卷T14
甘肅卷T6---[2024]一—
自感渦流動量問題-遼寧卷T1O
全國乙卷TI7r.—,電磁阻尼
H2023kJ2022
北京卷T5尸——「-遼寧卷TL5
廠北京卷T20
福建卷T4一
考情-山東卷T11
甘肅卷T4-r-[2024]—
-安徽卷TL5
浙江6月選考T13一—|2024-
分析-黑吉遼T9
廣東卷T4-
廠山東卷T12
湖南卷T4-電磁感應(yīng)中的
動力學(xué)和能量—(2023]—-浙江1月選考T19
全國甲卷T21一|問題-新課標(biāo)卷T26
湖北卷T5一,-----.法拉第電磁感
-42023k「全國甲卷T20
天津卷Til一一應(yīng)定律
-福建卷T15
廣東卷T14-
J20221-重慶卷T7
全國甲卷T16一?-海南卷T18
全國乙卷T24--湖北卷T15
浙江1月選考T13一
湖南卷T10-.------「貴州卷T10
江蘇卷T5—七期電磁感應(yīng)中的
-海南卷T13
力學(xué)、動量、—(2024戶
-江西卷TL5
山東卷T12-能量綜合問題
重慶卷T13-湖北卷T15
河北卷T5-
電磁爐、電子秤、電磁卡、電磁焊接技術(shù)、磁電式速度傳感器、真空管道超高速
試題生活實踐類
列車、磁懸浮列車、電磁軌道炮、電磁驅(qū)動、電磁阻尼等各種實際應(yīng)用模型
情境
學(xué)習(xí)探究類桿軌模型問題,電磁感應(yīng)與動力學(xué)、能量、動量結(jié)合問題,電磁感應(yīng)的圖像問題
第66課時電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律
實驗十四:探究影響感應(yīng)電流方向的因素
【目標(biāo)要求】1.理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象,會用感應(yīng)電流產(chǎn)生條件判斷有無感應(yīng)電流產(chǎn)生。2.通過實驗理解感應(yīng)電
流方向的判斷方法,會用楞次定律及推論判斷感應(yīng)電流方向等問題。3.能綜合應(yīng)用安培定則、左手定則、
楞次定律及其推論解決問題。
考點一電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解和判斷
1.磁通量
(1)公式:0=/,S為垂直磁場方向的投影面積,磁通量為標(biāo)量(填“標(biāo)量"或“矢量”)。
(2)物理意義:
磁通量的大小可形象表示穿過某一面積的磁感線條數(shù)的多少。
(3)磁通量變化:A①二4一弧。
2.電磁感應(yīng)現(xiàn)象
(1)當(dāng)穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化時,閉合導(dǎo)體回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生,這種利用磁場產(chǎn)生電流的
現(xiàn)象叫作電磁感應(yīng)。
(2)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件
穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化。
(3)電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,如果電路閉合,則有感應(yīng)電流。如果電路不閉合,則只有感應(yīng)電動勢而
無感應(yīng)電流。
■判斷正誤
1.穿過線圈的磁通量與線圈的匝效有關(guān)。(x)
2.只要穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化,回路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生。(4)
【例1】(2025?山東荷澤市期中)在如圖所示的閉合鐵芯上繞有一組線圈,與滑動變阻器、電源構(gòu)成閉合
電路,a、b、c為三個閉合金屬圓環(huán),假定線圈產(chǎn)生的磁場全部集中在鐵芯內(nèi),則當(dāng)滑動變阻器的滑片
向右滑動時,下列說法正確的是()
A.穿過a、b兩個環(huán)的磁通量始終相同
B.穿過b環(huán)的磁通量始終是c環(huán)的一半
C.a、c兩個環(huán)中都有感應(yīng)電流
D.b、c兩個環(huán)中都有感應(yīng)電流
答案A
解析線圈產(chǎn)生的磁場全部集中在鐵芯內(nèi),所以穿過a、b兩個環(huán)的磁通量始終相同,故A正確;根據(jù)安
培定則判斷可知,穿過a的磁感線方向向左,穿過b的磁感線方向向上,當(dāng)滑動變阻器的滑片向右滑動時,
線圈中電流將發(fā)生改變,產(chǎn)生的磁場隨之改變,穿過a、b兩環(huán)的磁通量會發(fā)生改變,故a、b兩環(huán)中都會
產(chǎn)生感應(yīng)電流;而向左和向右穿過c環(huán)的磁感線條數(shù)相等,完全抵消,總的磁通量為零,不發(fā)生變化,故
c環(huán)中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生,故B、C、D錯誤。
考點二實驗:探究影響感應(yīng)電流方向的因素
1.實驗思路
如圖所示,通過將條形磁體插入或拔出線圈來改變穿過螺線管的磁通量,根據(jù)電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向判斷
感應(yīng)電流的方向。
2.實驗器材
電流表、條形磁體、螺線管、電池、開關(guān)、導(dǎo)線、滑動變阻器等。
3.實驗現(xiàn)象
N0IN0tS0f汕
OOOO
4.實驗結(jié)論
當(dāng)穿過線圈的磁通量增加時,感應(yīng)電流的磁場與原磁場的方向相反;當(dāng)穿過線圈的磁通量減小時,感應(yīng)電
流的磁場與原磁場的方向相同。
Z討論交流
如何從指針的偏轉(zhuǎn)情況來判斷回路中的電流方向?
答案實驗前應(yīng)先查明電流的流向與電流表指針偏轉(zhuǎn)方向之間的關(guān)系:把一節(jié)干電池、滑動變阻器、開關(guān)
S與電流表串聯(lián),開關(guān)S采用瞬間接觸,記錄指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系。
【例2】1834年,物理學(xué)家楞次在分析了許多實驗事實后,總結(jié)得到電磁學(xué)中一重要的定律一楞次定
律,某興趣小組為了探究該定律做了以下物理實驗:
(1)“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”的實驗裝置中滑動變阻器采用限流接法,請用筆畫線代替導(dǎo)線將
圖甲中的實物電路補(bǔ)充完整。
(2)圖甲實驗電路連接后,將A插入B中,開關(guān)閉合瞬間,發(fā)現(xiàn)電流計指針向左偏轉(zhuǎn);開關(guān)處于閉合狀
態(tài)并穩(wěn)定后,電流計指針(選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”);滑動變阻器滑片P向右快速移動
時,電流計指針偏轉(zhuǎn)(選填“向左”“向右”或“不”)。
(3)為了進(jìn)一步研究,該小組又做了如圖乙實驗,磁體從靠近線圈上方由靜止下落。在磁體穿過整個線
圈的過程中,傳感器顯示電流,隨時間/的圖像如圖丙所示,由圖可得到的結(jié)論是
丙
A.感應(yīng)電流方向與線圈中的磁通量增減有關(guān)
B.感應(yīng)電流方向與磁鐵下落速度的大小有關(guān)
C.感應(yīng)電流大小與線圈中磁通量的變化快慢有關(guān)
答案(1)見解析圖(2)不偏轉(zhuǎn)向右(3)AC
解析(1)實物電路如圖
(2)開關(guān)處于閉合狀態(tài)并穩(wěn)定后,線圈A中電流大小不變,磁感應(yīng)強(qiáng)度不變,不產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流計指針
不偏轉(zhuǎn)。
由題意知,開關(guān)閉合瞬間,A中電流增大,B中磁通量變大,電流計指針向左偏轉(zhuǎn),故滑動變阻器滑片P
向右快速移動時,電路中總阻值變大,線圈A中電流減小,電流計指針向右偏轉(zhuǎn)。
(3)由題圖丙可知,磁體從上方進(jìn)入時電流為正,從下方出時電流為負(fù),所以感應(yīng)電流方向與線圈中的磁通
量增減有關(guān),故A正確;由題圖丙可知,感應(yīng)電流方向與磁鐵下落速度的大小無關(guān),故B錯誤;由題圖丙
可知,在下落過程中速度變大,出線圈時速度大于進(jìn)入時的速度,磁通量的變化率變大,感應(yīng)電流也變大,
所以感應(yīng)電流大小與線圈中磁通量的變化快慢有關(guān),故C正確。
考點三楞次定律及推論的應(yīng)用
L楞次定律
(1)內(nèi)容:感應(yīng)電流具有這樣的方向,即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。
(2)適用范圍:一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
2.楞次定律中“阻礙”的含義:
福翁」感應(yīng)電流的磁場阻礙引起感應(yīng)電流
咫且空哆一的磁場(原磁場)的磁通量的變化
^礙磁7,通阻量礙的本是身磁通量的變化,而不是阻
當(dāng)磁通量增加時,感應(yīng)電流的磁場
彳不益輸方向與原磁場的方向相反;當(dāng)磁通
出邛且里L(fēng)量減少時,感應(yīng)電流的磁場方向與
原磁場的方向相同,即“增反減同”
信嬴品「阻礙并不是阻止,只是延緩了磁通
型孳1量的變化,這種變化將繼續(xù)進(jìn)行
0討論交流
舉例說明為什么說楞次定律體現(xiàn)了能量守恒定律?
答案以導(dǎo)體棒切割磁感線為例,回路中產(chǎn)生電流,有電能產(chǎn)生,導(dǎo)體棒受到安培力,阻礙導(dǎo)體棒的運(yùn)動,
使其動能減小,體現(xiàn)了能量守恒。
3.右手定則
(1)內(nèi)容:如圖,伸開右手,使拇指與其余四個手指垂直,并且都與手掌在同一個平面內(nèi);讓磁感線從掌心
進(jìn)入,并使拇指指向?qū)Ь€運(yùn)動的方向,這時四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。
(2)適用情況:導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流。
■判斷正誤
1.感應(yīng)電流的磁場總是與原磁場相反。(x)
2.感應(yīng)電流的磁場總是阻止引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。(x)
3.楞次定律與右手定則都可以判斷感應(yīng)電流方向,二者沒有什么區(qū)別。(x)
0討論交流
1.甲圖中條形磁體插入線圈時,乙圖中條形磁體向上遠(yuǎn)離線圈時,分別畫出穿過線圈的原磁場方向、感應(yīng)
電流磁場方向及線圈中感應(yīng)電流方向,總結(jié)得出結(jié)論:________________________________________簡
稱:___________________O
NB
OO
甲乙
答案如圖所示
NE卜NE卜
參小
B原3原
甲乙
當(dāng)磁通量增加時,感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相反;當(dāng)磁通量減小時,感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相
同增反減同
2.畫出圖甲線圈(實線為外側(cè))中感應(yīng)電流方向及等效小磁體的N、S機(jī),線圈和磁體之間是__________力。
畫出圖乙線圈(實線為外側(cè))中感應(yīng)電流方向及等效小磁體的N、S極線圈和磁體之間是________力。
H-工一
(U\H,N,S,―(\,N,S
甲乙
總結(jié)得出結(jié)論:__________________________,簡稱:____________________O
答案如圖所示斥引
V
V
當(dāng)磁體和線圈相互靠近時,則兩者之間相互排斥;當(dāng)磁體和線圈相互遠(yuǎn)離時,則兩者之間相互吸引來拒
去留
3.(1)在圖中畫出直導(dǎo)線中電流增大時,線圈仍cd中感應(yīng)電流方向,以及線圈各邊受到的安培力方向,線圈
會有的趨勢,結(jié)論簡稱:.
答案
d
b
收縮增縮減擴(kuò)
(2)如圖,線圈A中電流增大時,線圈B有的趨勢。
答案擴(kuò)張
4.如圖,當(dāng)開關(guān)S閉合時,左環(huán)向擺動、右環(huán)向擺動,(選填“遠(yuǎn)離”或
“靠近”)通電線圈,結(jié)論簡稱:O
答案左右遠(yuǎn)離增離減靠
5.以上現(xiàn)象“殊途同歸”,實際上都是以不同方式阻礙磁通量的變化。
【例31(多選)(2024?山東淄博市期中)某同學(xué)設(shè)想的減小電梯墜落時造成傷害的一種應(yīng)急安全裝置如圖
所示,在電梯轎廂底部安裝永久強(qiáng)磁鐵,磁鐵N極朝上,電梯井道內(nèi)壁上鋪設(shè)若干金屬線圈,線圈在
電梯轎廂墜落時能自動閉合,從而減小對箱內(nèi)人員的傷害。當(dāng)電梯轎廂墜落到圖示位置時,下列說法
正確的是()
/,/[運(yùn)行電機(jī)
鋼索?
-金屬線圈A
電梯轎廂-葡
永久強(qiáng)磁鐵一野
金屬線圈B
電梯井道/左二
A.從上往下看,金屬線圈A中的感應(yīng)電流沿逆時針方向
B.從上往下看,金屬線圈B中的感應(yīng)電流沿逆時針方向
C.金屬線圈B對電梯轎廂下落有阻礙作用,A沒有阻礙作用
D.金屬線圈B有收縮的趨勢,A有擴(kuò)張的趨勢
答案AD
解析當(dāng)電梯墜落至題圖位置時,金屬線圈A中向上的磁場減弱,感應(yīng)電流的方向從上往下看是逆時針方
向,B中向上的磁場增強(qiáng),感應(yīng)電流的方向從上往下看是順時針方向,故B錯誤,A正確;結(jié)合A、B的
分析可知,當(dāng)電梯墜落至題圖位置時,金屬線圈A、B都在阻礙電梯下落,故C錯誤;金屬線圈A中向上
的磁場減弱,B中向上的磁場增強(qiáng),根據(jù)楞次定律可知,線圈B有收縮的趨勢,A有擴(kuò)張的趨勢,故D正
確。
【例4】(多選)(2024?山東煙臺市開學(xué)考)如圖所示,固定的水平長直導(dǎo)線中通有電流/,矩形線框與
導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi),且一邊與導(dǎo)線平行。線框由靜止從圖示位置釋放,在下落過程中()
A.穿過線框的磁通量始終為零
B.線框中感應(yīng)電流方向沿順時針
C.線框所受安培力的合力不變
D.線框的機(jī)械能逐漸減小
答案BD
解析距離導(dǎo)線越遠(yuǎn),磁場越弱,可知線框靜止釋放,通過線框的磁通量逐漸減小,且穿過線框的磁通量
不為零,故A錯誤;根據(jù)右手螺旋定則可知,導(dǎo)線下方的磁場方向垂直紙面向里,隨著線框下落,通過線
框的磁通量減小,根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流的方向為順時針,故B正確;根據(jù)左手定則,線框上邊所
受的安培力方向向上,下邊所受的安培力方向向下,由于下邊的磁場比上邊弱,故下邊所受的安培力小于
上邊所受的安培力,又線框左右兩邊所受安培力大小相等方向相反,因此線框所受安培力的合力向上,且
逐漸減小,故C錯誤;由于安培力做負(fù)功,線框的機(jī)械能逐漸減小,故D正確。
【例5】(2024?江蘇卷?10)如圖所示,在絕緣的水平面上,有閉合的兩個線圈a、b,線圈a處在勻強(qiáng)磁場
中,現(xiàn)將線圈a從磁場中勻速拉出,線圈a、b中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向分別是()
XX
XX
XX
A.順時針,順時針B.順時針,逆時針
C.逆時針,順時針D.逆時針,逆時針
答案A
解析將線圈a從磁場中勻速拉出的過程中,穿過a線圈的磁通量在減小,根據(jù)楞次定律可知a線圈中的
電流方向為順時針,由于線圈a從磁場中勻速拉出,則a中產(chǎn)生的電流為恒定電流,線圈a靠近線圈b的
過程中通過線圈b的磁通量在向外增大,同理可得線圈b中產(chǎn)生的電流方向為順時針。故選A。
考點四“三定則、一定律”的應(yīng)用
“三個定則”、“一個定律”的比較
名稱用途選用原則
安培定則判斷電流產(chǎn)生的磁場(方向)分布因電生磁
左手定則判斷通電導(dǎo)線、運(yùn)動電荷所受磁場力的方向因電受力
右手定則判斷導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向或電源正負(fù)極因動生電
楞次定律判斷因回路磁通量改變而產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向因磁通量變化生電
【例6】(多選)(2025?山東淄博市檢測)如圖所示,水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、
MN,PQ、均處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,當(dāng)尸。在一外力的作用下運(yùn)動時,向右運(yùn)動,則
PQ所做的運(yùn)動可能是()
A.向右加速運(yùn)動B.向左加速運(yùn)動
C.向右減速運(yùn)動D.向左減速運(yùn)動
答案BC
左手定則
解析MN向右運(yùn)動,說明MN受到向右的安培力,因為處的磁場垂直紙面向里--------中的感
安培定則楞次定律億2中磁場方向向上減弱
應(yīng)電流方向為M-N-L1中感應(yīng)電流的磁場方向向上--------O若乙2中磁
卜2中磁場方向向下增強(qiáng)
安培定則右手定則
場方向向上減弱------->尸。中電流方向為Q-P且減小------->向右減速運(yùn)動;若乙2中磁場方向向下增
安培定則右手定則
強(qiáng)fPQ中電流方向為尸一Q且增大f向左加速運(yùn)動,故選B、C。
課時精練
(分值:60分)
基礎(chǔ)落實練
1~6題每小題4分,7題6分,共30分
1.(2024?北京卷⑹如圖所示,線圈M和線圈P繞在同一個鐵芯上,下列說法正確的是()
MP
I產(chǎn)四產(chǎn)出」
電流表
A.閉合開關(guān)瞬間,線圈M和線圈P相互吸引
B.閉合開關(guān),達(dá)到穩(wěn)定后,電流表的示數(shù)為0
C.斷開開關(guān)瞬間,流過電流表的電流方向由。到6
D.斷開開關(guān)瞬間,線圈P中感應(yīng)電流的磁場方向向左
答案B
解析閉合開關(guān)瞬間,由楞次定律可知,線圈P中感應(yīng)電流的磁場與線圈M中電流的磁場方向相反,二者
相互排斥,故A錯誤;閉合開關(guān),達(dá)到穩(wěn)定后,通過線圈P的磁通量保持不變,感應(yīng)電流為零,電流表的
示數(shù)為零,故B正確;斷開開關(guān)瞬間,通過線圈P的磁場方向向右,磁通量減小,由楞次定律可知感應(yīng)電
流的磁場方向向右,因此流過電流表的感應(yīng)電流方向由6到a,故C、D錯誤。
2.(4分X2024?北京卷?16)用如圖甲所示的實驗裝置探究影響感應(yīng)電流方向的因素。如圖乙所示,分別把條形
磁體的N極或S極插入、拔出螺線管,觀察并標(biāo)記感應(yīng)電流的方向。
關(guān)于本實驗,下列說法正確的是(填選項前的字母)。
A.需要記錄感應(yīng)電流的大小
B.通過觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向確定感應(yīng)電流的方向
C.圖乙中a和b表明,感應(yīng)電流的方向與條形磁體的插入端是N極還是S極有關(guān)
答案BC
解析本實驗探究影響感應(yīng)電流方向的因素,故不需要記錄感應(yīng)電流的大小,故A錯誤;
本實驗通過電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向確定感應(yīng)電流的方向,故B正確;
由題圖乙a和b知,條形磁體插入N極和S極時,電流方向不同,故感應(yīng)電流的方向與條形磁體的插入端
是N極還是S極有關(guān),故C正確。
3.(來自教材改編)如圖所示,導(dǎo)線與C。平行,在閉合與斷開開關(guān)S時,關(guān)于導(dǎo)線CD中的感應(yīng)電流,
下列說法正確的是()
CID
AIB
ES
A.開關(guān)閉合時,有C到。的感應(yīng)電流
B.開關(guān)閉合時,有。到C的感應(yīng)電流
C.開關(guān)斷開時,有。到C的感應(yīng)電流
D.開關(guān)斷開時,無感應(yīng)電流
答案B
解析開關(guān)閉合時,導(dǎo)線A3中產(chǎn)生電流,其方向由A指向B,根據(jù)安培定則可知導(dǎo)線CD所在回路磁通
量垂直紙面向外增加,由楞次定律的推論“增反減同”可得導(dǎo)線CD中的感應(yīng)電流方向為由。指向C,故
A錯誤,B正確;同理,開關(guān)斷開時,導(dǎo)線中電流從有到無,其方向由A指向8,根據(jù)安培定則可知導(dǎo)
線CD所在回路磁通量垂直紙面向外減小,由楞次定律的推論“增反減同”可得導(dǎo)線C。中的感應(yīng)電流方
向為由C指向。,故C、D錯誤。
4.(2023?海南卷6)汽車測速利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,汽車可簡化為一個矩形線圈abed,埋在地下的線圈分別
為1、2,通上順時針(俯視)方向電流,當(dāng)汽車經(jīng)過線圈時()
a
d^>hA
A.線圈1、2產(chǎn)生的磁場方向豎直向上
B.汽車進(jìn)入線圈1過程產(chǎn)生感應(yīng)電流方向為而力
C.汽車離開線圈1過程產(chǎn)生感應(yīng)電流方向為abed
D.汽車進(jìn)入線圈2過程受到的安培力方向與速度方向相同
答案C
解析根據(jù)安培定則可知,線圈I、2中的電流產(chǎn)生的磁場方向都是豎直向下的,A錯誤;汽車進(jìn)入線圈1
時,穿過矩形線圈abed的磁通量向下增大,根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的方向為adeb,離開線圈1時穿
過矩形線圈的磁通量向下減小,根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的方向為abed,B錯誤,C正確;安培力的方
向總是與汽車相對于磁場的運(yùn)動方向相反,D錯誤。
5.航母上飛機(jī)彈射起飛是利用電磁驅(qū)動來實現(xiàn)的。電磁驅(qū)動原理如圖所示,在固定線圈左右兩側(cè)對稱位置
放置兩個閉合金屬圓環(huán),鋁環(huán)和銅環(huán)的形狀、大小相同,已知銅的電阻率較小,則合上開關(guān)S的瞬間()
固定線圈
鐵芯I.方而,.
鋁窕公銅環(huán)
A.兩個金屬環(huán)都向左運(yùn)動
B.兩個金屬環(huán)都向右運(yùn)動
C.從左側(cè)向右看,鋁環(huán)中感應(yīng)電流沿順時針方向
D.銅環(huán)受到的安培力小于鋁環(huán)受到的安培力
答案C
解析開關(guān)S閉合后,線圈中的電流從右側(cè)流入,由安培定則可知,磁場方向向左,在合上開關(guān)S的瞬間,
磁場變強(qiáng),由楞次定律可知,從左側(cè)向右看,鋁環(huán)中感應(yīng)電流沿順時針方向,故C正確;合上開關(guān)S的瞬
間,穿過兩個金屬環(huán)的磁通量變大,根據(jù)楞次定律的推論“增離減靠”可得鋁環(huán)向左運(yùn)動,銅環(huán)向右運(yùn)動,
A、B錯誤;由于銅的電阻率較小,銅環(huán)和鋁環(huán)的形狀、大小相同,所以銅環(huán)的電阻較小,兩環(huán)在線圈左
右兩側(cè)對稱位置放置,合上開關(guān)瞬間產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小相同,故銅環(huán)中的感應(yīng)電流較大,則銅環(huán)受到
的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力,故D錯誤。
6.(2024?山東濟(jì)寧市檢測)圓環(huán)形導(dǎo)體線圈a平放在水平絕緣桌面上,在a的正上方固定一豎直螺線管,二
者軸線重合,螺線管與電源和滑動變阻器連接成如圖所示的電路。若將滑動變阻器的滑片P向下滑動,下
列表述正確的是()
A.線圈a中將產(chǎn)生俯視為順時針方向的感應(yīng)電流
B.穿過線圈a的磁通量變小
C.線圈a有擴(kuò)張的趨勢
D.線圈a對水平桌面的壓力將增大
答案D
解析當(dāng)滑片P向下移動時電阻減小,由閉合電路歐姆定律可知通過線圈b的電流增大,從而判斷出穿過
線圈a的磁通量增加,方向向下,根據(jù)楞次定律即可判斷出線圈a中感應(yīng)電流方向俯視應(yīng)為逆時針,故A、
B錯誤;再根據(jù)楞次定律推論“增縮減擴(kuò)”判斷出線圈a應(yīng)有收縮的趨勢,故C錯誤;根據(jù)“增離減靠”
可知線圈a對水平桌面的壓力將增大,故D正確。
7.(6分X2024.山東濟(jì)寧市二模)如圖所示是“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實驗裝置。
(1)(1分)如果在閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下,那么合上開關(guān)后,將A線圈迅速插入B
線圈中,電流計指針將偏轉(zhuǎn)(填“向左”“向右”或“不”);
(2)(2分)連好電路,并將A線圈插入B線圈中后,若要使靈敏電流計的指針向左偏轉(zhuǎn),可采取的操作
是;
A.插入鐵芯
B.拔出A線圈
C.滑動變阻器的滑片向左滑動
(3)(3分)G為指針零刻度在中央的靈敏電流表,連接在直流電路中時的偏轉(zhuǎn)情況如圖甲中所示,即電流從
電流表G的左接線柱進(jìn)入時,指針也從中央向左偏。若把它與一螺線管串聯(lián)進(jìn)行電磁感應(yīng)實驗,則圖乙中
的條形磁體的運(yùn)動方向是向(填“上”或“下”),圖丙中的條形磁體下端為極(填“N”
或“S”)。
n匚三匚三
甲乙丙
答案(1)向右(2)B(3)下S
解析(1)如果在閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下,說明線圈B中磁通量增加,產(chǎn)生的感應(yīng)
電流使指針向右偏轉(zhuǎn),那么合上開關(guān)后,將A線圈迅速插入B線圈中,線圈B中的磁通量也增加,產(chǎn)生
的感應(yīng)電流方向相同,故電流計指針也將向右偏轉(zhuǎn)。
(2)據(jù)前面分析,插入鐵芯會使得通過線圈B中的磁通量變大,則使靈敏電流計的指針向右偏轉(zhuǎn),故A錯
誤;拔出A線圈,會使得通過線圈B中的磁通量變小,則會使得靈敏電流計指針向左偏轉(zhuǎn),故B正確;
滑動變阻器的滑片向左滑動,則通過線圈A中的電流變大,從而會使得通過線圈B中的磁通量變大,從而
靈敏電流計的指針仍會向右偏轉(zhuǎn),故C錯誤。
(3)依題意,題圖乙中通過螺線管的電流是從上端流入、下端流出,則根據(jù)右手螺旋定則可知此時通電螺線
管產(chǎn)生的磁場方向向下,而此時恰好條形磁體的S極朝下,結(jié)合楞次定律,說明引起感應(yīng)電流的磁場方向
向上且磁通量在增大,可知條形磁體應(yīng)向下運(yùn)動;
依題意,題圖丙中通過螺線管的電流是從下端流入、上端流出,則根據(jù)右手螺旋定則可知通電螺線管產(chǎn)生
的磁場方向向上,而條形磁體又向上遠(yuǎn)離螺線管,結(jié)合楞次定律,說明引起感應(yīng)電流的磁場方向向上且通
過螺線管的磁通量在減小,則可知條形磁體的下端為S極。
I口能力綜合練
8~11題每小題6分,共24分
8.如圖所示,在光滑水平桌面上有兩個閉合金屬圓環(huán),在它們圓心連線中點正上方有一個條形磁體,當(dāng)給
條形磁體一豎直向上的初速度后,磁體上升到最高點后下落,在條形磁體向下運(yùn)動的過程中,將會出現(xiàn)的
情況是(重力加速度g)()
Is
/oo/
A.磁體的加速度小于g
B.金屬環(huán)對桌面壓力小于自身重力
C.俯視觀察,左邊金屬圓環(huán)會產(chǎn)生逆時針感應(yīng)電流
D.兩金屬環(huán)將加速靠近(不考慮金屬環(huán)之間的作用)
答案A
解析當(dāng)磁體從最高點開始下落時,穿過兩個圓環(huán)的磁通量增大,金屬環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流,金屬環(huán)受到向
下的安培力,而磁體受到向上的磁場力,所以磁體向下運(yùn)動時的加速度會小于g,金屬環(huán)對桌面壓力大于
自身重力,故A正確,B錯誤;當(dāng)磁體從最高點開始下落時,穿過兩個圓環(huán)的向上的磁通量增大,俯視觀
察,由楞次定律可知左邊金屬圓環(huán)會產(chǎn)生順時針感應(yīng)電流,故C錯誤;當(dāng)磁體從最高點開始下落時,穿過
兩個圓環(huán)的磁通量增大,根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化,所
以兩個圓環(huán)要向磁通量減小的方向運(yùn)動,則知兩金屬環(huán)相互排斥遠(yuǎn)離,故D錯誤。
9.如圖所示,輕繩將一條形磁體懸掛于。點,在其正下方的水平絕緣桌面上放置一銅質(zhì)圓環(huán)?,F(xiàn)將磁體從
A處由靜止釋放,圓環(huán)始終保持靜止,則磁體在從A到E擺動過程中()
O
A.圓環(huán)中感應(yīng)電流方向相同
B.圓環(huán)受到摩擦力方向相同
C.圓環(huán)對桌面的壓力始終大于自身的重力
D.磁體在A、E兩處的重力勢能可能相等
答案B
解析從A到最低點的過程中,圓環(huán)中的磁場向上且磁通量增大,由楞次定律的推論反減同"可判斷
產(chǎn)生順時針方向的電流(從上往下看),從最低點到E的過程中,產(chǎn)生逆時針方向的電流(從上往下看),故A
錯誤;由楞次定律的推論“來拒去留”可知,從A到最低點和從最低點到E的過程中,圓環(huán)受到摩擦力方
向均向右,故B正確;由楞次定律的推論“來拒去留”可知,從最低點到E的過程中,圓環(huán)對桌面的壓力
小于自身的重力,故C錯誤;由于有部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故磁體在A、E兩處的重力勢能不相等,故
D錯誤。
10.(2024.山東日照市檢測)通電螺線管外套著a、b兩個金屬環(huán),兩個環(huán)的圓心在螺線管的軸線上,如圖所
示。閉合開關(guān)S,在移動滑動變阻器的滑動頭P時,下列說法正確的是()
A.磁通量0a<0b
B.當(dāng)P向右滑動時,a、b兩環(huán)的面積有收縮的趨勢
C.當(dāng)P向左滑動時,b環(huán)中的感應(yīng)電流方向為逆時針方向(從左向右看)
D.a、b兩環(huán)中感應(yīng)電流的磁場與螺線管內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同
答案C
解析由于螺線管內(nèi)部磁場和外部磁場均通過金屬環(huán)a、b,且內(nèi)部磁場的磁通量大于外部磁場的磁通量,
則內(nèi)一。外,因為螺線管外部磁場通過金屬環(huán)a的磁通量小于通過金屬環(huán)b的磁通量,故會>6,故
A錯誤;P向右滑動,滑動變阻器阻值減小,電路總阻值減小,螺線管電流變大,根據(jù)安培定則可知通過a、
b環(huán)中的磁通量向左變大,根據(jù)楞次定律可知,a、b兩環(huán)的面積有擴(kuò)張的趨勢,故B錯誤;P向左滑動,
滑動變阻器阻值增大,電路總阻值增大,螺線管電流變小,根據(jù)安培定則可知通過a、b環(huán)中的磁通量向左
變小,根據(jù)楞次定律可知,b環(huán)中的感應(yīng)電流方向為逆時針方向(從左向右看),故C正確;移動滑動變阻
器的滑動頭P,電路總電阻變化,線圈電流變化,電流磁場的變化使金屬環(huán)a、b發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象,若螺
線管電流的磁場變大,在金屬環(huán)范圍內(nèi),螺線管內(nèi)部磁場比外部磁場變化快,則兩金屬環(huán)磁通量變大,故
感應(yīng)電流的磁場與螺線管內(nèi)部磁場反向;反之,感應(yīng)電流的磁場與螺線管內(nèi)部磁場同向,故D錯誤。
11.如圖所示,絕緣的水平桌面上放置一金屬圓環(huán)P
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