1、第十章 电磁感应,第1讲 电磁感应现象 楞次定律,过好双基关,一、磁通量 1.概念:在磁感应强度为B的匀强磁场中,与磁场方向 的面积S与B的乘积. 2.公式: . 3.适用条件: (1)匀强磁场. (2)S为垂直磁场的 . 4.磁通量是 (填“标量”或“矢量”).,垂直,BS,有效面积,标量,5.物理意义: 相当于穿过某一面积的 的条数.如图1所示,矩形abcd、abba、abcd的面积分别为S1、S2、S3,匀强磁场的磁感应强度B与平面abcd垂直,则: (1)通过矩形abcd的磁通量为 或 . (2)通过矩形abcd的磁通量为 . (3)通过矩形abba的磁通量为 . 6.磁通量变化:21
2、.,图1,磁感线,BS1cos ,BS3,BS3,0,二、电磁感应现象 1.定义:当穿过闭合导体回路的 发生变化时,闭合导体回路中有感应电流产生,这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应. 2.条件 (1)条件:穿过闭合电路的磁通量 . (2)例如:闭合电路的一部分导体在磁场内做 的运动. 3.实质 产生 ,如果电路闭合,则有感应电流.如果电路不闭合,则只有 而无感应电流.,磁通量,发生变化,切割磁感线,感应电动势,感应电动势,答案,自测1 (多选)下列说法正确的是 A.闭合电路内只要有磁通量,就有感应电流产生 B.穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中不一定有感应电流产生 C.线框不闭合时,即使
3、穿过线框的磁通量发生变化,线框中也没有感应电流产生 D.当导体切割磁感线时,一定产生感应电动势,三、感应电流方向的判定 1.楞次定律 (1)内容:感应电流的磁场总要 引起感应电流的 的变化. (2)适用范围:一切电磁感应现象.,阻碍,磁通量,2.右手定则 (1)内容:如图2,伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直并且都与手掌在同一平面内:让 从掌心进入,并使拇指指向 的方向,这时四指所指的方向就是 的方向. (2)适用情况:导线 产生感应电流.,图2,磁感线,导线运动,感应电流,切割磁感线,答案,自测2 如图3所示,一圆形金属线圈放置在水平桌面上,匀强磁场垂直桌面竖直向下,过线圈上A点作切线OO,
4、OO与线圈在同一平面上.在线圈以OO为轴翻转180的过程中,线圈中电流流向 A.始终为ABCA B.始终为ACBA C.先为ACBA,再为ABCA D.先为ABCA,再为ACBA,解析,图3,解析 在线圈以OO为轴翻转090的过程中,穿过线圈正面向里的磁通量逐渐减小,则感应电流产生的磁场垂直桌面向下,由楞次定律可知感应电流方向为ABCA;线圈以OO为轴翻转90180的过程中,穿过线圈反面向里的磁通量逐渐增加,则感应电流产生的磁场垂直桌面向上,由楞次定律可知感应电流方向仍然为ABCA,A正确.,研透命题点,常见的产生感应电流的三种情况,命题点一 电磁感应现象的理解和判断,基础考点 自主悟透,例1
5、 如图4所示,一个U形金属导轨水平放置,其上放有一个金属导体棒ab,有一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面,且与竖直方向的夹角为.在下列各过程中,一定能在轨道回路里产生感应电流的是 A.ab向右运动,同时使减小 B.使磁感应强度B减小,角同时也减小 C.ab向左运动,同时增大磁感应强度B D.ab向右运动,同时增大磁感应强度B和角(090),答案,解析,图4,解析 设此时回路面积为S,据题意,磁通量BScos ,对A选项,S增大,减小,cos 增大,则增大,A正确. 对B选项,B减小,减小,cos 增大,可能不变,B错误. 对C选项,S减小,B增大,可能不变,C错误. 对D选项,S增大
6、,B增大,增大,cos 减小,可能不变,D错误.故只有A正确.,答案,变式1 (多选)如图5所示,水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线,以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系.四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称放置,两直导线中的电流大小与变化情况完全相同,电流方向如图中所示,当两直导线中的电流都增大时,四个线圈a、b、c、d中感应电流的情况是 A.线圈a中有感应电流 B.线圈b中有感应电流 C.线圈c中无感应电流 D.线圈d中无感应电流,图5,答案,变式2 (多选)(2015全国卷19)1824年,法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”.实验中将一铜圆盘水平放置,在其中心正上
7、方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针,如图6所示.实验中发现,当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时,磁针也随着一起转动起来,但略有滞后.下列说法正确的是 A.圆盘上产生了感应电动势 B.圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动 C.在圆盘转动的过程中,磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化 D.圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流,此电流产生的磁场导致磁针转动,图6,解析,解析 当圆盘转动时,圆盘的半径切割磁针产生的磁场的磁感线,产生感应电动势,选项A正确. 如图所示,铜圆盘上存在许多小的闭合回路,当圆盘转动时, 穿过小的闭合回路的磁通量发生变化,回路中产生感应电流, 根据楞次定律
8、,感应电流阻碍其相对运动,但抗拒不了相对运动,故磁针会随圆盘一起转动,但略有滞后,选项B正确; 在圆盘转动过程中,磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量始终为零,选项C错误; 圆盘中的电子定向移动不会产生定向移动的电流,因为圆盘本身不带电(圆盘内正负电荷代数和为零),故圆盘转动时没有因电子随圆盘定向移动形成的电流,选项D错误.,1.用楞次定律判断 (1)楞次定律中“阻碍”的含义:,命题点二 感应电流方向的两种判断方法,基础考点 自主悟透,(2)应用楞次定律的思路:,2.用右手定则判断 该方法只适用于切割磁感线产生的感应电流,注意三个要点: (1)掌心磁感线垂直穿入; (2)拇指指向导体运动的方向; (
9、3)四指指向感应电流的方向.,例2 (2017全国卷15)如图7,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨,导轨平面与磁场垂直,金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS,一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内,线框与导轨共面.现让金属杆PQ突然向右运动,在运动开始的瞬间,关于感应电流的方向,下列说法正确的是 A.PQRS中沿顺时针方向,T中沿逆时针方向 B.PQRS中沿顺时针方向,T中沿顺时针方向 C.PQRS中沿逆时针方向,T中沿逆时针方向 D.PQRS中沿逆时针方向,T中沿顺时针方向,图7,答案,解析,解析 金属杆PQ突然向右运动,在运动开始的瞬间,闭合回路PQRS中磁场方
10、向垂直纸面向里,磁通量增大,由楞次定律可判断,闭合回路PQRS中感应电流产生的磁场垂直纸面向外,由安培定则可判断感应电流方向为逆时针;由于闭合回路PQRS中感应电流产生的磁场方向垂直纸面向外,与原磁场方向相反,则T中磁通量减小,由楞次定律可判断,T中感应电流产生的磁场方向垂直纸面向里,由安培定则可知T中感应电流方向为顺时针,选项D正确.,例3 (2017湖北武汉名校联考)如图8甲所示,长直导线与闭合金属线框位于同一平面内,长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示.在0 时间内,直导线中电流向上,则在 T时间内,线框中感应电流的方向与所受安培力的合力方向分别是 A.顺时针,向左 B.逆时针
11、,向右 C.顺时针,向右 D.逆时针,向左,答案,图8,解析,解析 在0 时间内,直导线中电流向上,由题图乙知,在 T时间内,直导线电流方向也向上,根据安培定则知,导线右侧磁场的方向垂直纸面向里,电流逐渐增大,则磁场逐渐增强,根据楞次定律,金属线框中产生逆时针方向的感应电流.根据左手定则,金属线框左边受到的安培力方向向右,右边受到的安培力向左,离导线越近,磁场越强,则左边受到的安培力大于右边受到的安培力,所以金属线框所受安培力的合力方向向右,故B正确,A、C、D错误.,变式3 (2017贵州遵义航天中学模拟)如图9所示,在通电长直导线AB的一侧悬挂一可以自由摆动的闭合矩形金属线圈P,AB在线圈
12、平面内.当发现闭合线圈向右摆动时 A.AB中的电流减小,用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流 B.AB中的电流不变,用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流 C.AB中的电流增大,用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流 D.AB中的电流增大,用楞次定律判断得线圈中产生顺时针方向的电流,答案,解析,图9,解析 根据安培定则可知线圈所在处的磁场方向垂直纸面向里,若直导线中的电流增大,穿过线圈的磁通量增大,根据楞次定律得到:线框中感应电流方向为逆时针方向.根据左手定则可知线圈所受安培力指向线圈内,由于靠近导线磁场强,则安培力较大;远离导线磁场弱,则安培力较小.因此线圈离开AB直导线,即向
13、右摆动,反之产生顺时针方向的电流,向左摆动,故C正确.,变式4 MN、GH为光滑的水平平行金属导轨,ab、cd为跨在导轨上的两根金属杆,匀强磁场垂直穿过MN、GH所在的平面,如图10所示,则 A.若固定ab,使cd向右滑动,则abdc回路有电流,电流方向由a到b到d到c B.若ab、cd以相同的速度一起向右滑动,则abdc回路有电流,电流方向由c到d到b到a C.若ab向左、cd向右同时运动,则abdc回路电流为0 D.若ab、cd都向右运动,且两棒速度vcdvab,则abdc回路有电流,电流方向由c到d到b到a,答案,解析,图10,解析 若固定ab,使cd向右滑动,由右手定则知应产生顺时针方
14、向的电流,故A错. 若ab、cd同向运动且速度大小相同,ab、cd所围的面积不变,磁通量不变,不产生感应电流,故B错. 若ab向左、cd向右同时运动,则abdc回路中有顺时针方向的电流,故C错. 若ab、cd都向右运动,且vcdvab,则ab、cd所围的面积发生变化,磁通量也发生变化,故由楞次定律可判断出产生由c到d到b到a的电流,故D正确.,楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为:感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因,列表说明如下:,命题点三 楞次定律推论的应用,能力考点 师生共研,例4 如图11所示,光滑平行导轨M、N固定在同一水平面上,两根导体棒P、Q平行放置在导轨上,形成一个闭合回路,
15、当一条形磁铁从高处下落接近回路时 A.P、Q将互相靠拢 B.P、Q将互相远离 C.磁铁的加速度仍为g D.磁铁的加速度大于g,图11,答案,解析,解析 解法一 根据楞次定律的另一表述“感应电流的效果总是要阻碍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将互相靠拢且磁铁的加速度小于g,选项A正确.,解法二 设磁铁下端为N极,根据楞次定律可判断出P、Q 中的感应电流方向,如图所示,根据左手定则可判断P、Q 所受安培力的方向,可见,P、Q将相互靠拢.由于回路所 受安培力的合力向下,由牛顿第三定律知,磁铁将受到
16、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论,选项A正确.,变式5 (2018湖北宜昌质检)如图12所示,一个N极朝下 的条形磁铁竖直下落,恰能穿过水平放置的固定矩形导线 框,则 A.磁铁经过位置时,线框中感应电流沿abcd方向;经过位置时,沿adcb方向 B.磁铁经过位置时,线框中感应电流沿adcb方向;经过位置时,沿abcd方向 C.磁铁经过位置和时,线框中的感应电流都沿abcd方向 D.磁铁经过位置和时,线框中感应电流都沿adcb方向,答案,图12,解析,解析 当磁铁经过位置时,穿过线框的磁通量向下且不断增加,由楞次定律可确定感应电流的磁场方向向
17、上,阻碍磁通量的增加,根据右手螺旋定则可判定感应电流应沿abcd方向.同理可判断当磁铁经过位置时,感应电流沿adcb方向.,变式6 在水平面内有一固定的U型裸金属框架,框架上静止放置一根粗糙的金属杆ab,整个装置放在竖直方向的匀强磁场中,如图13所示.下列说法中正确的是 A.只有当磁场方向向上且增强,ab杆才可能向左移动 B.只有当磁场方向向下且减弱,ab杆才可能向右移动 C.无论磁场方向如何,只要磁场减弱,ab杆就可能向右移动 D.当磁场变化时,ab杆中一定有电流产生,且一定会移动,图13,解析 由楞次定律可知,当闭合回路的磁通量增大时,导体棒将向左移动,阻碍磁通量的增加,当闭合回路的磁通量
18、减小时,导体棒将向右运动,以便阻碍磁通量的减小,与磁场方向无关,故选C.,答案,解析,安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的应用对比:,命题点四 三定则一定律的应用,能力考点 师生共研,例5 (多选)如图14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,MN的左边有一如图所示的闭合电路,当PQ在一外力的作用下运动时,MN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,图14,答案,解析,变式7 (多选)如图15所示,金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时,铜制线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引 A
19、.向右做匀速运动 B.向左做减速运动 C.向右做减速运动 D.向右做加速运动,答案,图15,解析,解析 当导体棒向右匀速运动时产生恒定的电流,线圈中的磁通量恒定,无感应电流出现,A错; 当导体棒向左做减速运动时,由右手定则可判定回路中出现了ba的感应电流且减小,由安培定则知螺线管中感应电流的磁场向左在减弱,由楞次定律知c中出现顺时针方向的感应电流(从右向左看)且被螺线管吸引,B对; 同理可判定C对,D错.,变式8 置于匀强磁场中的金属圆盘中央和边缘各引出一根导线,与套在铁芯上部的线圈A相连.套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平光滑导轨上,如图16所示.导轨上有一根金属棒ab静止处在垂直
20、于纸面向外的匀强磁场中.下列说法正确的是 A.圆盘顺时针加速转动时,ab棒将向右运动 B.圆盘顺时针匀速转动时,ab棒将向右运动 C.圆盘顺时针减速转动时,ab棒将向右运动 D.圆盘逆时针加速转动时,ab棒将向左运动,图16,答案,课时作业,1.(2018河北邢台质检)下列说法中正确的是 A.当穿过某个面的磁通量等于零时,该区域的磁感应强度一定为零 B.磁感应强度的方向一定与通电导线所受安培力方向、直导线方向都垂直 C.感应电流遵从楞次定律所描述的方向,这是能量守恒定律的必然结果 D.洛伦兹力不改变运动电荷的速度,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解
21、析 当磁场与平面平行时,磁通量为零,而磁感应强度不一定为零,故A错误; 根据左手定则可知,安培力一定与磁感应强度及电流方向垂直,而磁场方向一定与通电导线所受安培力方向垂直,但不一定与直导线方向垂直,故B错误; 感应电流遵从楞次定律所描述的方向,这是能量守恒定律的必然结果,故C正确; 洛伦兹力对电荷不做功,因此不改变运动电荷的速度大小,但可以改变速度的方向,故D错误.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,2.下列图中能产生感应电流的是,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析 根据产生感应电流的条件:A中,电路没闭合,无感应
22、电流; B中,电路闭合,且垂直磁感线的平面的面积增大,即闭合电路的磁通量增大,有感应电流; C中,穿过闭合线圈的磁感线相互抵消,磁通量恒为零,无感应电流; D中,闭合回路中的磁通量不发生变化,无感应电流.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,3.物理课上,老师做了一个奇妙的“跳环实验”.如图1所示,她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后,将一金属套环置于线圈L上,且使铁芯穿过套环.闭合开关S的瞬间,套环立刻跳起.某同学另找来器材再探究此实验.他连接好电路,经重复实验,线圈上的套环均未动.对比老师演示的实验,下列四个选项中,导致套环未动的原因可能是 A
23、.线圈接在了直流电源上 B.电源电压过高 C.所选线圈的匝数过多 D.所用套环的材料与老师的不同,答案,图1,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析 无论实验用的是交流电还是直流电,闭合开关S的瞬间,穿过套环的磁通量均增加,只要套环的材料是导体,套环中就能产生感应电流,套环就会跳起.如果套环是用塑料做的,则不能产生感应电流,也就不会受安培力作用而跳起.选项D正确.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,4.如图2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S极朝下.在将磁铁的S极插入线圈的过程中
24、 A.通过电阻的感应电流的方向由a到b,线圈与磁铁相互排斥 B.通过电阻的感应电流的方向由b到a,线圈与磁铁相互排斥 C.通过电阻的感应电流的方向由a到b,线圈与磁铁相互吸引 D.通过电阻的感应电流的方向由b到a,线圈与磁铁相互吸引,答案,图2,解析 将磁铁的S极插入线圈的过程中,由楞次定律知,通过电阻的感应电流的方向由a到b,线圈与磁铁相互排斥.,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,5.如图3所示的金属圆环放在匀强磁场中,将它从磁场中匀速拉出来,下列说法正确的是 A.向左拉出和向右拉出,其感应电流方向相反 B.不管从什么方向拉出,金属圆环中的感应电流方向总
25、是顺时针 C.不管从什么方向拉出,环中的感应电流方向总是逆时针 D.在此过程中感应电流大小不变,答案,解析,图3,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析 金属圆环不管是从什么方向拉出磁场,金属圆环中的磁通量方向不变,且不断减小,根据楞次定律知,感应电流的方向相同,感应电流的磁场方向和原磁场的方向相同,则由右手螺旋定则知感应电流的方向是顺时针方向,A、C错误,B正确; 金属圆环匀速拉出磁场过程中,磁通量的变化率在发生变化,感应电流的大小也在发生变化,D错误.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,6.如图4所示,一质量为m的条形磁铁用细
26、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,环经过磁铁到达位置.设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为FT1和FT2,重力加速度大小为g,则 A.FT1mg,FT2mg B.FT1mg,FT2mg C.FT1mg,FT2mg D.FT1mg,FT2mg,图4,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析 金属圆环从位置到位置过程中,由楞次定律知,金属圆环在磁铁上端时受力向上,在磁铁下端时受力也向上,则金属圆环对磁铁的作用力始终向下,对磁铁受力分析可知FT1mg,FT2mg,A正确.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,
27、12,13,14,7.(多选)如图5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,解析,图5,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析 设PQ向右运动,用右手定则和安培定则判定可知穿过L1的磁感线方向向上.若PQ向右加速运动,则穿过L1的磁通量增加,用楞次定律判定可知通过MN的感应电流方向是NM,对MN用左手定则判定,可知MN向左运动,可见A选项不正确. 若PQ向右减速运动,则穿过L1的磁通量
28、减少,用楞次定律判定可知通过MN的感应电流方向是MN,对MN用左手定则判定,可知MN是向右运动,可见C正确. 同理设PQ向左运动,用上述类似的方法可判定B正确,而D错误.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,8.如图6所示,金属棒ab、金属导轨和螺线管组成闭合回路,金属棒ab在匀强磁场B中沿导轨向右运动,则 A.ab棒不受安培力作用 B.ab棒所受安培力的方向向右 C.ab棒向右运动速度v越大,所受安培力越大 D.螺线管产生的磁场,A端为N极,答案,解析,图6,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析 金属棒ab沿导轨向右运动时,安培
29、力方向向左,“阻碍”其运动,选项A、B错误;,根据右手定则可知,流过金属棒ab的感应电流的方向是从b流向a,所以流过螺线管的电流方向是从A端到达B端,根据右手螺旋定则可知,螺线管的A端为S极,选项D错误.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,9.(多选)如图7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点左右摆动.金属线框从图示位置的右侧某一位置由静止释放,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.则下列说法中正确的是 A.线框中感应电流
30、的方向先是dcbad,后是abcda B.线框中感应电流的方向是dcbad C.穿过线框中的磁通量先变大后变小 D.穿过线框中的磁通量先变小后变大,图7,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,答案,解析,解析 线框从图示位置的右侧摆到最低点的过程中,穿过线框的磁通量减小,由楞次定律可判断感应电流的方向为dcbad,从最低点到左侧最高点的过程中,穿过线框的磁通量增大,由楞次定律可判断感应电流的方向为dcbad.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,10.(多选)如图8,两同心圆环A、B置于同一水平面上,其中B为均匀带负电绝缘环,A为导体环
31、.当B绕轴心顺时针转动且转速增大时,下列说法正确的是 A.A中产生逆时针的感应电流 B.A中产生顺时针的感应电流 C.A具有收缩的趋势 D.A具有扩张的趋势,答案,解析,图8,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析 由题图可知,B为均匀带负电绝缘环,B中电流为逆时针方向,由右手螺旋定则可知,电流的磁场垂直纸面向外且逐渐增大;由楞次定律可知,磁场增大时,感应电流的磁场与原磁场的方向相反,所以感应电流的磁场的方向垂直纸面向里,A中感应电流的方向为顺时针方向,故A错误,B正确; B环外的磁场的方向与B环内的磁场的方向相反,当B环内的磁场增强时,A环具有面积扩张的趋势,
32、故C错误,D正确.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,11.如图9所示,金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上,在ef右侧存在有界匀强磁场B,磁场方向垂直导轨平面向下,在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L,圆环与导轨在同一平面内.当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后,下列有关圆环的说法正确的是 A.圆环内产生变大的感应电流,圆环有收缩的趋势 B.圆环内产生变大的感应电流,圆环有扩张的趋势 C.圆环内产生变小的感应电流,圆环有收缩的趋势 D.圆环内产生变小的感应电流,圆环有扩张的趋势,答案,图9,解析,1,2,3
33、,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析 根据右手定则,当金属棒ab在恒力F的作用下向右运动时,abdc回路中会产生逆时针方向的感应电流,则在圆环处产生垂直于纸面向外的磁场,随着金属棒向右加速运动,abdc回路中的感应电流逐渐增大,穿过圆环的磁通量也逐渐增大,依据楞次定律可知,圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环磁通量的增大;,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,12.如图10所示,通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面,第一次将金属框由平移到,第二次将金属框绕cd边翻转到,设先后两次通过金属框的磁通量变化量大小分别为1和2,则 A.12,两次运动中线
34、框中均有沿adcba方向电流出现 B.12,两次运动中线框中均有沿abcda方向电流出现 C.12,两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现 D.12,两次运动中线框中均有沿abcda方向电流出现,答案,解析,图10,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析 设金属框在位置的磁通量为1,金属框在位置的磁通量为2,由题可知:1|21|,2|21|,所以金属框的磁通量变化量大小12,由安培定则知两次磁通量均向里减小,所以由楞次定律知两次运动中线框中均出现沿adcba方向的电流,C对.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,13.(201
35、8河南焦作质检)如图11所示,在一有界匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨,虚线为有界磁场的左边界,导轨跟圆形线圈M相接,图中线圈N与线圈M共面、彼此绝缘,且两线圈的圆心重合,半径RMRN.在磁场中垂直于导轨放置一根导体棒ab,已知磁场垂直于导轨所在平面向外.欲使线圈N有收缩的趋势,下列说法正确的是 A.导体棒可能沿导轨向左做加速运动 B.导体棒可能沿导轨向右做加速运动 C.导体棒可能沿导轨向左做减速运动 D.导体棒可能沿导轨向左做匀速运动,答案,解析,图11,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,解析 导体棒ab加速向左运动时,导体棒ab中产生的感应电动势和感应电
36、流增加,由右手定则判断出来ab中电流方向由ba,根据安培定则可知M产生的磁场方向垂直纸面向外,穿过N的磁通量增大,线圈面积越大抵消的磁感线越多,所以线圈N要通过增大面积以阻碍磁通量的增大,故A错误; 导体棒ab加速向右运动时,导体棒ab中产生的感应电动势和感应电流增加,由右手定则判断出来ab电流方向由ab,根据安培定则判断可知M产生的磁场方向垂直纸面向里,穿过N的磁通量增大,同理可知B错误;,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,导体棒ab减速向左运动时,导体棒ab中产生的感应电动势和感应电流减小,由右手定则判断出来ab中电流方向由ba,根据安培定则判断可知M产生的
37、磁场方向垂直纸面向外,穿过N的磁通量减小,线圈面积越大抵消的磁感线越多,所以线圈N要通过减小面积以阻碍磁通量的减小,故C正确; 导体棒ab匀速向左运动时,导体棒ab产生的感应电动势和感应电流恒定不变,线圈M产生的磁场恒定不变,穿过线圈N中的磁通量不变,没有感应电流产生,则线圈N不受磁场力,没有收缩的趋势,故D错误.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,14.(2017广西桂林中学月考)矩形导线框固定在匀强磁场中,如图12甲所示.磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向为垂直纸面向里,磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示,则A.从0t1时间内,导线框中
38、电流的方向为abcda B.从0t1时间内,导线框中电流越来越小 C.从0t2时间内,导线框中电流的方向始终为adcba D.从0t2时间内,导线框bc边受到的安培力越来越大,图12,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,答案,解析,解析 由题图乙可知,0t2时间内,导线框中磁通量的变化率相同,故0t2时间内电流的方向相同,由楞次定律可知,电路中电流方向为顺时针,即电流为adcba方向,故A错误,C正确; 从0t1时间内,导线框中磁通量的变化率相同,感应电动势恒定不变,电路中电流大小恒定不变,故B错误; 从0t2时间内,磁场的变化率不变,则电路中电流大小恒定不变,由FBIL可知,F与B成正比,即先减小后增大,故D错误.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,