高中物理人教版 (新課標(biāo))選修3選修3-2第四章 電磁感應(yīng)3 楞次定律導(dǎo)學(xué)案及答案

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理解楞次定律是普遍的能量轉(zhuǎn)化和守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的具體表現(xiàn)。能量的轉(zhuǎn)化是通過做功來實(shí)現(xiàn)的，感應(yīng)電流的獲得是由于外力克服電磁力做功來實(shí)現(xiàn)的，由此可以推出產(chǎn)生磁場的物體與閉合線圈之間的作用力滿足“來者拒，去者留”的規(guī)律。由楞次定律可知，原磁通量和感應(yīng)電流的磁通量是相互制約和補(bǔ)充的，其關(guān)系可表述為“結(jié)果總是反抗引起感應(yīng)電流的原因的”
教師在線
圖4—1
例1、如圖4—1所示，兩個相同的鋁環(huán)套在一根無限長的光滑桿上，將一條形磁鐵向左插入鋁環(huán)(未穿出)的過程中，兩環(huán)的運(yùn)動情況是：( )
A、同時向左運(yùn)動，距離增大；
B、同時向左運(yùn)動，距離不變；
C、同時向左運(yùn)動，距離變??；
D、同時向右運(yùn)動，距離增大。
圖4—2
例2、如圖4—2所示，ab是一個可繞垂直于紙面的O軸轉(zhuǎn)動的閉合矩形導(dǎo)線框，當(dāng)滑線變阻器R的滑片P自左向右滑行時，線框ab將：(從紙外向內(nèi)看) ( )
A、保持靜止不動；
B、逆時針轉(zhuǎn)動；
C、順時針轉(zhuǎn)動；
D、發(fā)生轉(zhuǎn)動，但因電源極性不明，無法確定轉(zhuǎn)動方向。
圖4—3
同步訓(xùn)練
1、如圖4—3所示，螺線管CD的導(dǎo)線繞法不明。當(dāng)磁鐵AB插入螺線管時，電路中有圖示方向的感應(yīng)電流產(chǎn)生，下列關(guān)于螺線管極性的判斷正確的是 ( )
A、C端一定是N極
B、C端一定是S極
C、C端的極性一定與磁鐵B端的極性相同
D、無法判斷極性的關(guān)系，因螺線管的繞法不明
a
b
圖4—4
2、在水平面上有一固定的U形金屬框架，框架上置一金屬桿ab，如圖4—4所示（紙面即水平面），在垂直紙面方向有一勻強(qiáng)磁場，則（ ）
A、若磁場方向垂直紙面方向向外并增長時，桿ab將向右移動
B、若磁場方向垂直紙面方向向外并減少時，桿ab將向右移動
C、若磁場方向垂直紙面方向向里并增長時，桿ab將向右移動
D、若磁場方向垂直紙面方向向里并減少時，桿ab將向右移動
M
N
P
Q
圖4—5
3、如圖4—5所示，光滑導(dǎo)軌M、N水平固定放置，兩根
導(dǎo)體棒P、Q平行放于導(dǎo)軌上，形成一個筆合電路。當(dāng)一
條形磁鐵從上方下落（未到達(dá)導(dǎo)軌平面）的過程中，
導(dǎo)體棒P、Q的運(yùn)動情況是（ ）
A、P、Q互相靠攏
B、P、Q互相遠(yuǎn)離
C、P、Q均靜止
D、因磁鐵極性不明，無法確定
圖4—6
4、如圖4—6所示，abcd是一閉合的小金屬框，用一根絕緣細(xì)桿掛在固定點(diǎn)O，使金屬框繞豎直線OO′來回?cái)[動的過程穿過水平方向的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感線方向跟線框平面垂直，若懸點(diǎn)摩擦和空氣阻力均不計(jì)，則： ( )
A、線框進(jìn)入或離開磁場區(qū)域時，都產(chǎn)生感應(yīng)電流，而且電流的方向相反
B、線框進(jìn)入磁場區(qū)域后越靠近OO′線時速度越大，因而產(chǎn)生的感應(yīng)電流也越大
圖4—7
C、線框開始擺動后，擺角會越來越小，擺角小到某一值后將不再減小
D、線框擺動過程中，機(jī)械能會完全轉(zhuǎn)化為線框電路中的電能
5、如圖4—7所示，光滑水平的兩平行導(dǎo)軌上放有兩金屬棒AB、CD。勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面。當(dāng)AB棒以中心O為軸逆時針勻速轉(zhuǎn)動至A′B′的過程中，CD棒將 ( )
A、順時針轉(zhuǎn)動 B、逆時針轉(zhuǎn)動
C、向左平動 D、仍靜止不動
圖4—8
6、螺線管兩側(cè)各懸掛一個鋁環(huán)，鋁環(huán)與螺線管同軸，如圖4—8所示，當(dāng)電鍵K合上瞬間，兩圓環(huán)的運(yùn)動情況是 ( )
A、同時向兩側(cè)斥開；
B、同時向螺線管靠攏；
C、一個被斥開，一個被吸引；
D、同時被斥開或吸引，由電源極性決定.
圖4—9
7、如圖4—9所示，閉合小金屬圓環(huán)從高h(yuǎn)的光滑曲面上端無初速滾下，又沿曲面的另一側(cè)上升 ( )
A、若是勻強(qiáng)磁場，環(huán)在左端滾上的高度小于h
B、若是勻強(qiáng)磁場，環(huán)在左端滾上的高度等于h
C、若是非勻強(qiáng)磁場，環(huán)在左端滾上的高度等于h
D、若是非勻強(qiáng)磁場，環(huán)在左端滾上的高度小于h
圖4—10
8、把一線框從一勻強(qiáng)磁場中拉出，如圖4—11所示。第一次拉出的速率是 v ，第二次拉出速率是 2 v ，其它條件不變，則前后兩次拉力大小之比是____，線框產(chǎn)生的熱量之比是____，通過導(dǎo)線截面的電量之比是____。
拓展嘗新
9、如圖4—12所示，A、B為大小、形狀均相同且內(nèi)壁光滑，但用不同材料制成的圓管，豎直固定在相同高度。兩個相同的磁性小球，同時從A、B管上端的管口無初速釋放，穿過A管的小球比穿過B管的小球先落地，下面對于兩管的描述中可能正確的是 ( )
A、A管是用塑料制成的，B管是用銅制成的
B、A管是用鋁制成的，B管是用膠木制成的
圖4—11
C、A管是用膠木制成的，B管是用塑料制成的
D、A管是用膠木制成的，B管是用鋁制成的