?楞次定律
知識(shí)點(diǎn)一:實(shí)驗(yàn):探究感應(yīng)電流的方向
一、實(shí)驗(yàn)原理
1.由電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系,找出感應(yīng)電流的方向.
2.通過(guò)實(shí)驗(yàn),觀察分析原磁場(chǎng)方向和磁通量的變化,記錄感應(yīng)電流的方向,然后歸納出感應(yīng)電流的方向與原磁場(chǎng)方向、原磁通量變化之間的關(guān)系.
二、實(shí)驗(yàn)器材
條形磁體,螺線管,靈敏電流計(jì),導(dǎo)線若干,干電池,滑動(dòng)變阻器,開(kāi)關(guān),電池盒.
三、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
1.探究電流表指針偏轉(zhuǎn)方向和電流方向之間的關(guān)系.
實(shí)驗(yàn)電路如圖甲、乙所示:

結(jié)論:電流從哪一側(cè)接線柱流入,指針就向哪一側(cè)偏轉(zhuǎn),即左進(jìn)左偏,右進(jìn)右偏.(指針偏轉(zhuǎn)方向應(yīng)由實(shí)驗(yàn)得出,并非所有電流表都是這樣的)
2.探究條形磁體插入或拔出線圈時(shí)感應(yīng)電流的方向
(1)按下圖連接電路,明確螺線管的繞線方向.
(2)按照控制變量的方法分別進(jìn)行N極(S極)向下插入線圈和N極(S極)向下時(shí)抽出線圈的實(shí)驗(yàn).

(3)觀察并記錄磁場(chǎng)方向、電流方向、磁通量大小變化情況,并將結(jié)果填入表格.





條形磁體運(yùn)動(dòng)的情況
N極向下插入線圈
S極向下插入線圈
N極朝下時(shí)拔出線圈
S極朝下時(shí)拔出線圈
原磁場(chǎng)方向(“向上”或“向下”)




穿過(guò)線圈的磁通量變化情況(“增加”或“減少”)




感應(yīng)電流的方向(在螺線管上方俯視)
逆時(shí)針
順時(shí)針
順時(shí)針
逆時(shí)針
感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向(“向上”或“向下”)




原磁場(chǎng)與感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向的關(guān)系





(4)整理器材.
四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
根據(jù)上表記錄,得到下述結(jié)果:
甲、乙兩種情況下,磁通量都增加,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反,阻礙磁通量的增加;丙、丁兩種情況下,磁通量都減少,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同,阻礙磁通量的減少.
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:感應(yīng)電流具有這樣的方向,即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化.
五、注意事項(xiàng)
1.確定電流方向與電流表指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系時(shí),要用試觸法并注意減小電流強(qiáng)度,防止電流過(guò)大或通電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)損壞電流表.
2.電流表選用零刻度在中間的靈敏電流計(jì).
3.實(shí)驗(yàn)前設(shè)計(jì)好表格,并明確線圈的繞線方向.
4.按照控制變量的思想進(jìn)行實(shí)驗(yàn).
5.進(jìn)行一種操作后,等電流計(jì)指針回零后再進(jìn)行下一步操作.
知識(shí)點(diǎn)二:楞次定律
一、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(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化.
2.從能量角度理解楞次定律
感應(yīng)電流沿著楞次定律所述的方向,是能量守恒定律的必然結(jié)果,當(dāng)磁極插入線圈或從線圈內(nèi)抽出時(shí),推力或拉力做功,使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為感應(yīng)電流的電能.
二、右手定則
伸開(kāi)右手,使拇指與其余四個(gè)手指垂直,并且都與手掌在同一個(gè)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(dòng)的方向,這時(shí)四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向.
技巧點(diǎn)撥
一、對(duì)楞次定律的理解
1.楞次定律中的因果關(guān)系
楞次定律反映了電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的因果關(guān)系,磁通量發(fā)生變化是原因,產(chǎn)生感應(yīng)電流是結(jié)果.
2.對(duì)“阻礙”的理解
問(wèn)題
結(jié)論
誰(shuí)阻礙誰(shuí)
感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)(原磁場(chǎng))的磁通量的變化
為何阻礙
(原)磁場(chǎng)的磁通量發(fā)生了變化
阻礙什么
阻礙的是磁通量的變化,而不是阻礙磁通量本身
如何阻礙
當(dāng)原磁場(chǎng)磁通量增加時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)的方向相反;當(dāng)原磁場(chǎng)磁通量減少時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)的方向相同,即“增反減同”
結(jié)果如何
阻礙并不是阻止,只是延緩了磁通量的變化,這種變化將繼續(xù)進(jìn)行,最終結(jié)果不受影響

3.“阻礙”的表現(xiàn)形式
從磁通量變化的角度看:感應(yīng)電流的效果是阻礙磁通量的變化.
從相對(duì)運(yùn)動(dòng)的角度看:感應(yīng)電流的效果是阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng).
二、楞次定律的應(yīng)用
應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的步驟
(1)明確所研究的閉合回路,判斷原磁場(chǎng)方向.
(2)判斷閉合回路內(nèi)原磁場(chǎng)的磁通量變化.
(3)依據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向.
(4)利用右手螺旋定則(安培定則)判斷感應(yīng)電流的方向.
三、右手定則的理解和應(yīng)用
1.右手定則適用范圍:閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流方向的判斷.
2.右手定則反映了磁場(chǎng)方向、導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向和感應(yīng)電流方向三者之間的關(guān)系:
(1)大拇指所指的方向是導(dǎo)體相對(duì)磁場(chǎng)切割磁感線的運(yùn)動(dòng)方向,既可以是導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)而磁場(chǎng)未動(dòng),也可以是導(dǎo)體未動(dòng)而磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng),還可以是兩者以不同速度同時(shí)運(yùn)動(dòng).
(2)四指指向電流方向,切割磁感線的導(dǎo)體相當(dāng)于電源.
3.楞次定律與右手定則的比較

規(guī)律
比較內(nèi)容   
楞次定律
右手定則
區(qū)別
研究對(duì)象
整個(gè)閉合回路
閉合回路的一部分,即做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體
適用范圍
各種電磁感應(yīng)現(xiàn)象
只適用于部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的情況
聯(lián)系
右手定則是楞次定律的特例

例題精練
1.(2021春?棗莊期末)對(duì)于楞次定律的理解,正確的是( ?。?br /> A.引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的變化
B.引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的磁通量減小時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相反
C.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化
D.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)可以阻止引起感應(yīng)電流的磁通量的變化
【分析】根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化,當(dāng)磁通量增加時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反,當(dāng)磁通量減小時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同.
【解答】解:ACD、根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化,不是阻止引起感應(yīng)電流的磁通量的變化,故AD錯(cuò)誤,C正確;
B、根據(jù)楞次定律,引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的磁通量減小時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相同,故B錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查對(duì)楞次定律的理解,關(guān)鍵是要知道感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化,但不是阻止引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。
2.(2021?鼓樓區(qū)校級(jí)模擬)如圖所示為安檢門(mén)原理圖,左邊門(mén)框中有一通電線圈A,右邊門(mén)框中有一接收線圈B工作過(guò)程中某段時(shí)間通電線圈A中存在順時(shí)針?lè)较蚓鶆蛟龃蟮碾娏鳎ū绢}中電流方向均為從左向右觀察),則當(dāng)A、B間有一銅片時(shí)( ?。?br />
A.接收線圈B中不產(chǎn)生感應(yīng)電流
B.接收線圈B中的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針,且感應(yīng)電流大小比無(wú)銅片時(shí)要小
C.接收線圈B中的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針,且感應(yīng)電流大小比無(wú)銅片時(shí)要大
D.接收線圈B中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針,且感應(yīng)電流大小比無(wú)銅片時(shí)要大
【分析】當(dāng)左側(cè)線圈中通有不斷增大的順時(shí)針?lè)较虻碾娏鲿r(shí),周圍的磁場(chǎng)發(fā)生變化,即通過(guò)右側(cè)線圈的磁通量發(fā)生變化;根據(jù)楞次定律結(jié)合安培定則判斷出右側(cè)線圈中感應(yīng)電流的方向;有金屬片通過(guò)時(shí),金屬片中也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,將該空間中的磁場(chǎng)的變化削弱一些,引起接收線圈中的感應(yīng)電流大小發(fā)生變化。
【解答】解:沒(méi)有銅片時(shí),當(dāng)左側(cè)線圈中通有不斷增大的順時(shí)針?lè)较虻碾娏鲿r(shí),知穿過(guò)右側(cè)線圈的磁通量向右,且增大,根據(jù)楞次定律,右側(cè)線圈中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎?br /> 有銅片通過(guò)時(shí),則穿過(guò)銅片中的磁通量發(fā)生變化時(shí),銅片中也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流的方向與接收線圈中的感應(yīng)電流的方向相同,接收線圈中的感應(yīng)電流方向不變,仍然為逆時(shí)針?lè)较?,但銅片中的感應(yīng)電流會(huì)將該空間中的磁場(chǎng)的變化削弱一些,引起接收線圈中的感應(yīng)電流大小減小,故ACD錯(cuò)誤,B正確。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向,以及掌握楞次定律的另一種表述,感應(yīng)電流引起的效果阻礙磁通量的變化。

隨堂練習(xí)
1.(2021?廣東模擬)如圖所示,上、下兩勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1和B2大小相等、方向相反。一金屬圓環(huán)垂直磁場(chǎng)放置,其直徑與兩磁場(chǎng)的邊界重合。下列情況中,可使圓環(huán)受到垂直邊界向上的安培力( ?。?br />
A.僅增大B1
B.僅增大B2
C.同時(shí)以相同的變化率增大B1和B2
D.同時(shí)以相同的變化率減小B1和B2
【分析】根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向,再由左手定則分析上下兩部分各自受到的安培力的方向,由F=BIL分析安培力大小,從而明確安培力的合力的方向。
【解答】解:A、僅增大B1,圓環(huán)中磁通量向里增大,由楞次定律可知,圓環(huán)中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎勺笫侄▌t可知,上方導(dǎo)線受安培力垂直邊界向下,下方導(dǎo)線受安培力向上,但由于上方磁感應(yīng)強(qiáng)度大于下方的磁感應(yīng)強(qiáng)度,故圓環(huán)整體受到的安培力向下,故A錯(cuò)誤;
B、僅增大B2時(shí)圓環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏?,由A中分析同理可知,圓環(huán)受到垂直邊界向上的安培力,故B正確;
CD、同時(shí)以相同的變化率增大B1和B2或同時(shí)以相同的變化率減小B1和B2穿過(guò)圓環(huán)的磁通量恒為零,圓環(huán)中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,所以圓環(huán)不會(huì)受到安培力,故CD錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了楞次定律、左手定則的應(yīng)用,注意當(dāng)上下兩磁感線是相互抵消的,所以當(dāng)上下部分磁感應(yīng)強(qiáng)度相等時(shí),圓環(huán)中的磁通量恒為零。
2.(2021春?仁壽縣校級(jí)月考)如圖所示,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(gè)閉合電路。當(dāng)一條形磁鐵從圖示位置向上方運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,若導(dǎo)體棒P、Q未脫離軌道,則導(dǎo)體棒P、Q的運(yùn)動(dòng)情況是( ?。?br />
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(wú)法確定
【分析】假設(shè)磁極的方向,由楞次定律:感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙磁通量的變化,可知閉合回路中電流方向,則分析兩導(dǎo)體棒受安培力的情況可知它們的運(yùn)動(dòng)情況.
【解答】解:設(shè)磁鐵的下端為N極,則磁鐵上升時(shí),回路中的磁通量向下減小,由楞次定律可知,回路中的電流為順時(shí)針?lè)较颍粍t由左手定則可得,P受力向左,Q受力向右,故相互遠(yuǎn)離,故ACD錯(cuò)誤,B正確。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題直接用楞次定律判斷電磁感應(yīng)現(xiàn)象中導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向,抓住導(dǎo)體總是反抗原磁通量的變化是關(guān)鍵.楞次定律的另一結(jié)論:增反減同.本題可以直接利用楞次定律的第二種表述,“來(lái)拒去留”;可以理解為當(dāng)磁鐵上升時(shí),線框中的磁通量減小,故為了阻礙磁通量的變化,線框的面積增大,PQ相互遠(yuǎn)離.
3.(2021春?靜寧縣校級(jí)月考)矩形導(dǎo)線框abcd與長(zhǎng)直導(dǎo)線MN放在同一水平面上,ab邊與MN平行,導(dǎo)線MN中通入如圖所示的電流,當(dāng)MN中的電流減小時(shí),下列說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.導(dǎo)線框abcd中沒(méi)有感應(yīng)電流
B.導(dǎo)線框abcd中有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流
C.導(dǎo)線框所受的安培力的合力方向水平向左
D.導(dǎo)線框所受的安培力的合力為0
【分析】直導(dǎo)線中通有向上減小的電流,根據(jù)安培定則判斷導(dǎo)線右側(cè)的磁場(chǎng)方向以及磁場(chǎng)的變化,再根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向,最后根據(jù)左手定則判斷出ab、cd邊所受安培力的方向,注意離導(dǎo)線越近,磁感應(yīng)強(qiáng)度越大。
【解答】解:AB、直導(dǎo)線中通有向上減小的電流,根據(jù)安培定則,知通過(guò)線框的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,且減小,根據(jù)楞次定律,知感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?,故AB錯(cuò)誤;
CD、根據(jù)左手定則,知ab邊所受安培力方向水平向左,cd邊所受安培力方向水平向右,離導(dǎo)線越近,磁感應(yīng)強(qiáng)度越大,所以ab邊所受的安培力大于cd邊所受的安培力,則線框所受磁場(chǎng)力的合力方向向左,故C正確,D錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握安培定則,左手定則,以及會(huì)用法拉第電磁感應(yīng)定律求出感應(yīng)電流大小,用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向。

綜合練習(xí)
一.選擇題(共20小題)
1.(2021春?開(kāi)封月考)如圖所示,線圈A、B同心置于光滑水平桌面上,線圈A中通有逐漸增大的逆時(shí)針?lè)较虻碾娏?,則( ?。?br />
A.線圈B將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)
B.線圈B將有沿半徑方向擴(kuò)張的趨勢(shì)
C.線圈將有沿半徑方向收縮的趨勢(shì)
D.線圈B對(duì)桌面的壓力將增大
【分析】當(dāng)線圈A中通有不斷增大的逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鲿r(shí),周圍的磁場(chǎng)發(fā)生變化,即通過(guò)線圈B的磁通量發(fā)生變化,根據(jù)楞次定律結(jié)合右手螺旋定則判斷出B線圈中感應(yīng)電流的方向.根據(jù)楞次定律的另一種表述,引起的機(jī)械效果阻礙磁通量的變化,確定線圈B有擴(kuò)張還是收縮趨勢(shì)。
【解答】解:ABC、當(dāng)線圈A中通有不斷增大的逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鲿r(shí),知穿過(guò)線圈B的磁通量垂直向外,且增大,根據(jù)楞次定律,線圈B產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏?;根?jù)磁感線的特點(diǎn)可知,A環(huán)以內(nèi)的范圍內(nèi)的磁感線的方向向外,而A環(huán)以外的磁感線的方向向里,由左手定則可知,線圈B受到的安培力的方向垂直于該平面向外。由于穿過(guò)線圈B的向里的磁通量增大,根據(jù)楞次定律的另一種表述,線圈B有擴(kuò)張的趨勢(shì),阻礙磁通量的增加;由于沒(méi)有使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的力存在,故線圈B不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),故B正確,AC錯(cuò)誤。
D、線圈B受到的安培力的方向垂直于該平面向外,線圈B對(duì)桌面的壓力將不變,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題中A環(huán)環(huán)內(nèi)的磁場(chǎng)的方向與環(huán)外的磁場(chǎng)的方向不同,A環(huán)以內(nèi)的范圍內(nèi)的磁感線的方向向外,而A環(huán)以外的磁感線的方向向里,穿過(guò)B環(huán)的磁通量是二者的矢量和,這是學(xué)生容易出現(xiàn)錯(cuò)誤的地方。
2.(2021?渭濱區(qū)模擬)楞次定律的實(shí)質(zhì)是:產(chǎn)生感應(yīng)電流的過(guò)程必須遵守的定律是( ?。?br /> A.歐姆定律 B.能量守恒定律
C.電荷守恒定律 D.焦耳定律
【分析】楞次定律的阻礙過(guò)程實(shí)質(zhì)上就是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程,由此分析即可。
【解答】解:楞次定律指感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙引起感應(yīng)電流的原磁場(chǎng)的磁通量的變化,這種阻礙作用是通過(guò)做功將其他形式的能轉(zhuǎn)變?yōu)楦袘?yīng)電流的電能,所以楞次定律的阻礙過(guò)程實(shí)質(zhì)上就是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程,產(chǎn)生感應(yīng)電流的過(guò)程必須遵守能量守恒定律,故ACD錯(cuò)誤,B正確;
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】該題考查電磁感應(yīng)原理,掌握楞次定律的內(nèi)涵,注意從做功與能量轉(zhuǎn)化角度來(lái)認(rèn)識(shí)楞次定律的內(nèi)容是關(guān)鍵。
3.(2021春?新鄉(xiāng)期中)如圖甲所示,長(zhǎng)直導(dǎo)線與閉合金屬線框固定于同一平面內(nèi),長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流i隨時(shí)間t的變化如圖乙所示,在0~時(shí)間內(nèi),直導(dǎo)線中電流的方向右,則在~T時(shí)間內(nèi),金屬線框中感應(yīng)電流的方向與所受安培力的方向分別是(  )

A.順時(shí)針,向上 B.逆時(shí)針,向下
C.順時(shí)針,向下 D.逆時(shí)針,向上
【分析】在﹣T時(shí)間內(nèi),直線電流方向向右,根據(jù)安培定則判斷出直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng),根據(jù)磁場(chǎng)的變化,通過(guò)楞次定律判斷出金屬線框中的感應(yīng)電流,從而通過(guò)受力判斷線框所受安培力的合力.
【解答】解:在0﹣時(shí)間內(nèi),直導(dǎo)線中電流向右,在﹣T時(shí)間內(nèi),直線電流方向也向右,根據(jù)安培定則,知導(dǎo)線下側(cè)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里,電流逐漸增大,則磁場(chǎng)逐漸增強(qiáng),根據(jù)楞次定律,金屬線框中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流;
根據(jù)左手定則,知金屬框上邊受到的安培力方向向下,下邊受到的安培力向上,離導(dǎo)線越近,磁場(chǎng)越強(qiáng),則上邊受到的安培力大于下邊受到的安培力,所以金屬框所受安培力的合力向下,故B正確,ACD錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握安培定則判斷電流與其周圍磁場(chǎng)的方向的關(guān)系,運(yùn)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向,以及運(yùn)用左手定則判斷安培力的方向.
4.(2021?通州區(qū)一模)圖甲是一個(gè)磁懸浮地球儀,磁懸浮原理如圖乙所示。地球儀中有一個(gè)磁鐵,底座中有一個(gè)線圈(線圈電阻不計(jì)),給線圈通上電,地球儀就可以懸浮起來(lái)。下列說(shuō)法正確的是(  )

A.線圈必須連接交流電源
B.若地球儀轉(zhuǎn)動(dòng),則不能保持繼續(xù)懸浮
C.若僅增加線圈匝數(shù),可增加地球儀穩(wěn)定懸浮的高度
D.若僅增大線圈中的電流,地球儀再次穩(wěn)定懸浮后受到的斥力增大
【分析】地球儀利用了同名磁極相互排斥的原理;增加線圈匝數(shù),或增大線圈中的電流,電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)增強(qiáng),靜止?fàn)顟B(tài)是一種平衡狀態(tài),受到的力平衡。
【解答】解:A、磁懸浮地球儀之所以能懸浮在空中,是利用了同名磁極相互排斥的原理,所以需要線圈產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng),不能接交流電源,故A錯(cuò)誤;
B、磁懸浮地球儀之所以能懸浮在空中,是利用了同名磁極相互排斥的原理,當(dāng)?shù)厍騼x轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),仍然能保持繼續(xù)懸浮,故B錯(cuò)誤;
C、增加線圈匝數(shù),電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)增強(qiáng),根據(jù)磁體之間相互作用的特點(diǎn)可知,若地球儀的位置不變,則線圈與地球儀之間的相互作用將增大,所以地球儀穩(wěn)定懸浮的高度會(huì)增大,故C正確;
D、地球儀懸浮于空中時(shí)球體受到的重力和磁力是一對(duì)平衡力;僅增大線圈中的電流,地球儀再次穩(wěn)定懸浮后懸浮的高度會(huì)增大,但受到的斥力仍然等于地球儀的重力,沒(méi)有變大,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】此題綜合考查了平衡狀態(tài)的判斷、同名磁極相互排斥等知識(shí)點(diǎn),要從題目中尋找有用的信息,利用有關(guān)知識(shí)點(diǎn)解題。
5.(2021春?蕪湖期中)如圖所示,通電直導(dǎo)線L和平行直導(dǎo)線放置的閉合導(dǎo)體框abcd,直導(dǎo)線與導(dǎo)體框在同一平面內(nèi),以下說(shuō)法正確的是(  )

A.導(dǎo)線固定,當(dāng)導(dǎo)體框向上平移時(shí),導(dǎo)體框中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcda
B.導(dǎo)線固定,當(dāng)導(dǎo)體框向右平移時(shí),導(dǎo)體框中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcda
C.導(dǎo)體框固定,當(dāng)導(dǎo)線L向左平移時(shí),導(dǎo)體框中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba
D.導(dǎo)體框固定,當(dāng)導(dǎo)線L向右平移時(shí),導(dǎo)體框中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcda
【分析】當(dāng)通過(guò)導(dǎo)體框的磁通量發(fā)生變化時(shí),導(dǎo)體框中將會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流.根據(jù)安培定則與楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向.
【解答】解:A、根據(jù)安培定則,直線電流在導(dǎo)體框處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向里;導(dǎo)線固定,當(dāng)導(dǎo)體框向上平移時(shí),穿過(guò)導(dǎo)體框的磁通量不發(fā)生變化,所以導(dǎo)體框中沒(méi)有感應(yīng)電流,故A錯(cuò)誤;
B、導(dǎo)線固定,當(dāng)導(dǎo)體框向右平移時(shí),即逐漸遠(yuǎn)離直線電流,導(dǎo)致垂直于紙面向里穿過(guò)導(dǎo)體框的磁場(chǎng)減小,即穿過(guò)導(dǎo)體框的磁通量減小,根據(jù)楞次定律,則產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcda,故B正確;
C、當(dāng)導(dǎo)體框固定,導(dǎo)線L向左平移,即逐漸遠(yuǎn)離導(dǎo)體框時(shí),導(dǎo)致垂直于紙面向里穿過(guò)導(dǎo)體框的磁通量減小,根據(jù)楞次定律,則產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcda方向,故C錯(cuò)誤;
D、當(dāng)導(dǎo)體框固定,導(dǎo)線L向右平移,即逐漸靠近導(dǎo)體框時(shí),導(dǎo)致垂直于紙面向里穿過(guò)導(dǎo)體框的磁通量增大,根據(jù)楞次定律,則產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握安培定則判斷電流周圍的磁場(chǎng)方向,掌握感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件,會(huì)根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向.
6.(2021?西城區(qū)二模)如圖所示,線圈A通過(guò)滑動(dòng)變阻器和開(kāi)關(guān)連接到電源上,線圈B的兩端連到電流表上,把線圈A裝在線圈B的里面。實(shí)驗(yàn)中觀察到,開(kāi)關(guān)閉合瞬間,電流表指針向右偏轉(zhuǎn),則( ?。?br />
A.開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間,電流表指針不偏轉(zhuǎn)
B.開(kāi)關(guān)閉合瞬間,兩個(gè)線圈中的電流方向可能同為順時(shí)針或逆時(shí)針
C.開(kāi)關(guān)閉合,向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電流表指針向右偏轉(zhuǎn)
D.開(kāi)關(guān)閉合,向上拔出線圈A的過(guò)程中,線圈B將對(duì)線圈A產(chǎn)生排斥力
【分析】根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件分析答題,穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化,電路產(chǎn)生感應(yīng)電流;同時(shí)根據(jù)楞次定律的兩種描述分別分析感應(yīng)電流的方向以及相互間的相用力。
【解答】解:A、開(kāi)關(guān)斷開(kāi)的瞬間,A中電流減小產(chǎn)生的磁場(chǎng)減弱,導(dǎo)致線圈B中的磁通量發(fā)生變化,有感應(yīng)電流產(chǎn)生,故A錯(cuò)誤;
B、當(dāng)S2處于閉合狀態(tài),在S1閉合瞬間,穿過(guò)副線圈的磁通量增大,由楞次定律可知,副線圈中感應(yīng)電流與原線圈中電流的方向相反,故B錯(cuò)誤;
C、開(kāi)關(guān)閉合,向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,接入電阻減小,線圈A中電流增大,根據(jù)楞次定律可知線圈B中產(chǎn)生感應(yīng)電流與閉合開(kāi)關(guān)時(shí)方向相同,故針向右偏轉(zhuǎn),故C正確;
D、開(kāi)關(guān)閉合,向上拔出線圈A的過(guò)程中,根據(jù)楞次定律可知,線圈B將對(duì)線圈A產(chǎn)生吸引力,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查楞次定律的應(yīng)用,重點(diǎn)掌握楞次定律的兩種描述:“增反減同”以及“來(lái)拒去留”應(yīng)用。
7.(2021春?扶余市校級(jí)月考)磁懸浮高速列車在我國(guó)上海、青島已投入正式運(yùn)行。如圖是磁懸浮的原理,圖中A是圓柱形磁鐵,且N極朝上,B是用超導(dǎo)材料制成的超導(dǎo)圓環(huán)。在超導(dǎo)圓環(huán)B進(jìn)入磁場(chǎng)中,則( ?。?br />
A.B中將產(chǎn)生感應(yīng)電流,當(dāng)穩(wěn)定后,感應(yīng)電流消失
B.B中將產(chǎn)生感應(yīng)電流,當(dāng)穩(wěn)定后,感應(yīng)電流仍存在
C.B中感應(yīng)電流的方向如圖俯視為逆時(shí)針?lè)较?
D.B懸浮時(shí)感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與圓柱形磁鐵A上端的磁場(chǎng)方向一致
【分析】此題的關(guān)鍵是掌握楞次定律的應(yīng)用,明確對(duì)“超導(dǎo)”的理解,所謂超導(dǎo)體就是沒(méi)有電阻的導(dǎo)體,沒(méi)有電流熱效應(yīng)現(xiàn)象發(fā)生,一旦有電流出現(xiàn),電流將不會(huì)消失。
【解答】解:AB、在超導(dǎo)圓環(huán)B進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中,根據(jù)楞次定律不難判斷出B中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,而因?yàn)锽是超導(dǎo)體沒(méi)有電阻,故即使B穩(wěn)定后穿過(guò)線圈的磁通量不再變化,不再產(chǎn)生感應(yīng)電流,B中的電流也不會(huì)消失,A錯(cuò)誤,B正確;
CD、根據(jù)楞次定律可知,圓柱形磁鐵的N極朝上,放入線圈時(shí),線圈中的磁通量向上增大,則感應(yīng)電流的磁場(chǎng)應(yīng)向下,B中感應(yīng)電流方向從上向下俯視看應(yīng)為順時(shí)針,CD錯(cuò)誤;
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查楞次定律以及超導(dǎo)現(xiàn)象,認(rèn)真審題是解題的關(guān)鍵,本題易錯(cuò)選A,易認(rèn)為B穩(wěn)定后B中沒(méi)有電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)生,而得出感應(yīng)電流消失的結(jié)論,再就是要熟練掌握楞次定律。
8.(2021?順義區(qū)二模)如圖所示,金屬圓環(huán)A用絕緣軟絲線懸掛,在A的正下方附近同軸放置一個(gè)半徑相同的橡膠圓盤(pán)B,B圓盤(pán)的邊緣部分均勻帶電?,F(xiàn)使圓盤(pán)B由靜止開(kāi)始繞中心軸旋轉(zhuǎn)并逐漸增大轉(zhuǎn)速,在此過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.金屬環(huán)A有擴(kuò)大半徑的趨勢(shì),絲線受到拉力減小
B.金屬環(huán)A有縮小半徑的趨勢(shì),絲線受到拉力減小
C.金屬環(huán)A有擴(kuò)大半徑的趨勢(shì),絲線受到拉力增大
D.金屬環(huán)A有縮小半徑的趨勢(shì),絲線受到拉力增大
【分析】帶電圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)形成環(huán)形電流,先判斷出環(huán)形電流在導(dǎo)線處的磁場(chǎng)的變化特點(diǎn),然后根據(jù)楞次定律進(jìn)行判定.
【解答】解:帶電圓盤(pán)B加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),形成的電流逐漸增大,磁場(chǎng)增強(qiáng),穿過(guò)金屬圓環(huán)A的磁通量增大,根據(jù)楞次定律感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)要阻礙原磁通量的變化,所以金屬圓環(huán)A有縮小半徑的趨勢(shì),金屬圓環(huán)A有向上遠(yuǎn)離B的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),所以絲線受到拉力減小。故B正確,ACD錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了電流的形成、右手螺旋定則,要深刻理解楞次定律“阻礙”的含義.如“阻礙”引起的線圈面積、速度、受力等是如何變化的.
9.(2020秋?河南期末)如圖所示,在兩相同的水平桌面之間對(duì)稱放置一鋁環(huán),將一小磁鐵從靠近鋁環(huán)中心的正上方由靜止釋放,若小磁鐵在下落過(guò)程中始終不翻轉(zhuǎn),在其穿過(guò)鋁環(huán)的過(guò)程中,下列判斷正確的是( ?。?br />
A.磁鐵靠近鋁環(huán)時(shí),鋁環(huán)對(duì)兩桌面的總壓力大于鋁環(huán)重力
B.磁鐵遠(yuǎn)離鋁環(huán)時(shí),鋁環(huán)對(duì)兩桌面的總壓力小于鋁環(huán)重力
C.磁鐵靠近和遠(yuǎn)離鋁環(huán)時(shí),鋁環(huán)均受到桌面的摩擦力
D.磁鐵在下落過(guò)程中機(jī)械能先減小后增大
【分析】由楞次定律判斷磁鐵在下落過(guò)程中所受線圈作用力的方向;應(yīng)用能量守恒定律分析答題。
【解答】解:AB、磁鐵靠近或遠(yuǎn)離鋁環(huán)時(shí),鋁環(huán)中均產(chǎn)生感應(yīng)電流,根據(jù)楞次定律的推廣可知,鋁環(huán)受到向下的安培力,則鋁環(huán)對(duì)桌面的總壓力大于鋁環(huán)重力,故A正確、B錯(cuò)誤;
C、根據(jù)對(duì)稱性可知,磁鐵靠近和遠(yuǎn)離鋁環(huán)時(shí),鋁環(huán)均不會(huì)受到桌面的摩擦力,故C錯(cuò)誤;
D、因磁鐵在下落過(guò)程中鋁環(huán)中一直有感應(yīng)電流產(chǎn)生,根據(jù)能量守恒定律可知磁鐵的機(jī)械能不斷減小,故D錯(cuò)誤。
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查電磁感應(yīng)現(xiàn)象及能量守恒定律,考查考生的理解能力和物理觀念,正確理解楞次定律阻礙的含義是正確解題的關(guān)鍵。
10.(2020秋?連云港期末)如圖,閉合矩形線圈ABCD位于通電長(zhǎng)直導(dǎo)線附近,線圈與導(dǎo)線在同一平面內(nèi),線圈的兩個(gè)邊與導(dǎo)線平行。關(guān)于線圈中感應(yīng)電流方向的判斷,下列說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.線圈向右運(yùn)動(dòng)時(shí),電流沿順時(shí)針?lè)较?
B.線圈沿平行于直導(dǎo)線向上運(yùn)動(dòng)時(shí),電流沿順時(shí)針?lè)较?
C.線圈以直導(dǎo)線為軸向外旋轉(zhuǎn)時(shí),電流沿逆時(shí)針?lè)较?
D.直導(dǎo)線中電流沿圖示方向增加時(shí),電流沿順時(shí)針?lè)较?br /> 【分析】當(dāng)通過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化時(shí),線圈中將會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向。
【解答】解:導(dǎo)線上電流的方向向上,根據(jù)安培定則可知,線圈處磁場(chǎng)的方向向里;
A、當(dāng)線圈向右平動(dòng)時(shí),線圈逐漸遠(yuǎn)離導(dǎo)線,向里穿過(guò)線圈的磁場(chǎng)減小,根據(jù)楞次定律可知產(chǎn)生感應(yīng)電流方向沿順時(shí)針?lè)较?,故A正確;
B、線圈沿平行于直導(dǎo)線向上運(yùn)動(dòng)時(shí),穿過(guò)線圈的磁場(chǎng)不變,不能產(chǎn)生感應(yīng)電流,故B錯(cuò)誤;
C、當(dāng)線圈以直導(dǎo)線為軸向外旋轉(zhuǎn)時(shí),穿過(guò)線圈的磁場(chǎng)不變,不能產(chǎn)生感應(yīng)電流,故C錯(cuò)誤;
D、增大導(dǎo)線中的電流,向里穿過(guò)線圈的磁通量增大,根據(jù)楞次定律可知產(chǎn)生感應(yīng)電流方向沿逆時(shí)針?lè)较?,故D錯(cuò)誤。
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握右手螺旋定則判斷電流周圍的磁場(chǎng)方向,掌握感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件,會(huì)根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向。
11.(2020秋?長(zhǎng)安區(qū)校級(jí)期末)2020年9月1日消息,廣東清遠(yuǎn)磁浮列車圓滿完成整車靜態(tài)調(diào)試,運(yùn)行試驗(yàn)如圖1。圖2是磁懸浮的原理圖,圖中甲是圓柱形磁鐵,乙是用高溫超導(dǎo)材料制成的超導(dǎo)圓環(huán),將超導(dǎo)圓環(huán)乙水平放在磁鐵甲上,它就能在磁力的作用下懸浮在磁鐵甲的上方空中,若甲的N極朝上,在乙放入磁場(chǎng)向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中( ?。?br />
A.俯視,乙中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?;?dāng)乙穩(wěn)定后,感應(yīng)電流消失
B.俯視,乙中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颍划?dāng)乙穩(wěn)定后,感應(yīng)電流仍存在
C.俯視,乙中感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?;?dāng)乙穩(wěn)定后,感應(yīng)電流消失
D.俯視,乙中感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?;?dāng)乙穩(wěn)定后,感應(yīng)電流仍存在
【分析】此題的關(guān)鍵是掌握楞次定律的應(yīng)用,明確對(duì)“超導(dǎo)”的理解,所謂超導(dǎo)體就是沒(méi)有電阻的導(dǎo)體,沒(méi)有電流熱效應(yīng)現(xiàn)象發(fā)生,一旦有電流出現(xiàn),電流將不會(huì)消失。
【解答】解:在乙放入磁場(chǎng)的過(guò)程中,根據(jù)楞次定律可知,如磁鐵甲的N極朝上,放入線圈乙時(shí),線圈中的磁通量向上增大,根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)應(yīng)向下,乙中感應(yīng)電流方向從上向下看應(yīng)為順時(shí)針;因?yàn)橐沂浅瑢?dǎo)體,沒(méi)有電阻,故即使乙穩(wěn)定后電磁感應(yīng)現(xiàn)象消失,乙中的電流也不會(huì)消失,故ACD錯(cuò)誤,B正確。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查楞次定律以及超導(dǎo)現(xiàn)象,認(rèn)真審題是解題的關(guān)鍵,本題易錯(cuò)選A,易認(rèn)為磁場(chǎng)穩(wěn)定后乙中沒(méi)有電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)生,而得出感應(yīng)電流消失的結(jié)論,再就是要熟練掌握楞次定律。
12.(2020秋?大連期末)如圖所示,水平放置的絕緣桌面上有一個(gè)金屬圓環(huán),圓心的正上方有一個(gè)豎直的條形磁鐵。從上方俯視,當(dāng)把條形磁鐵水平向右平移時(shí),線圈保持靜止。下列說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針的感應(yīng)電流
B.環(huán)對(duì)桌面的壓力小于重力
C.環(huán)受到向右的摩擦力
D.環(huán)有收縮的趨勢(shì)
【分析】明確圓環(huán)中磁場(chǎng)的方向和磁通量的變化,根據(jù)楞次定律的第一種描述即可確定感應(yīng)電流方向,再根據(jù)楞次定律的第二種描述即可確定環(huán)的受力以及形狀的變化。
【解答】解:A、線圈中磁通量向上,當(dāng)條形磁鐵沿軸線豎直向右平移時(shí),閉合導(dǎo)體環(huán)內(nèi)的磁通量減小,根據(jù)楞次定律可知,環(huán)中感應(yīng)電流為逆時(shí)針,故A錯(cuò)誤;
B、圓環(huán)中電流為逆時(shí)針,可等效為N極向上的小磁針,與磁鐵相互吸引,環(huán)受向上的吸引力,故環(huán)對(duì)桌面的壓力小于重力,故B正確;
CD、根據(jù)楞次定律的第二種描述可知,為了阻礙磁通量的減小,線圈做出的反應(yīng)是面積有擴(kuò)大的趨勢(shì),同時(shí)將跟隨磁鐵向右運(yùn)動(dòng),故環(huán)受到向左的摩擦力,故CD錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題從力、運(yùn)動(dòng)的角度考查楞次定律,可以結(jié)合楞次定律使用的四個(gè)步驟逐步分析得出結(jié)論,也可以根據(jù)楞次定律的推廣方法:阻礙變化,來(lái)做出判定,該推廣方法要求的思維含量高。基礎(chǔ)題目。
13.(2020秋?石景山區(qū)期末)如圖所示,矩形線圈MNPQ位于通電長(zhǎng)直導(dǎo)線附近,線圈與導(dǎo)線在同一平面內(nèi),線圈的兩個(gè)邊與導(dǎo)線平行,其中PQ邊上接有電容器C。如果在一段時(shí)間t0內(nèi),發(fā)現(xiàn)電容器C的上極板一直帶正電。那么,在這段時(shí)間內(nèi),通電長(zhǎng)直導(dǎo)線中通過(guò)電流i(電流方向向上為正)的圖象可能為(  )

A. B.
C. D.
【分析】當(dāng)通過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化時(shí),線圈中將會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,再由楞次定律,從而即可求解.
【解答】解:電容器C的上極板一直帶正電,說(shuō)明矩形線圈MNPQ內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向指向電容器的上極板,根據(jù)楞次定律可知,穿過(guò)矩形線圈MNPQ的磁通量向里減?。ɑ蛳蛲庠龃螅┻^(guò)矩形線圈MNPQ的磁通量的磁場(chǎng)是由通電長(zhǎng)直導(dǎo)線的電流產(chǎn)生的,根據(jù)安培定則,可知通電長(zhǎng)直導(dǎo)線的電流向上減小,或向下增大,可知在這段時(shí)間內(nèi),通電長(zhǎng)直導(dǎo)線中通過(guò)電流i的圖象可能A,BCD都是不可能的,即A正確,BCD錯(cuò)誤。
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握右手螺旋定則判斷電流周圍的磁場(chǎng)方向,掌握感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件,還可考查根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向.
14.(2020秋?嘉定區(qū)期末)磁單極子自1932年被狄拉克提出以來(lái),科學(xué)家們一直都在努力尋找其存在的確鑿證據(jù)。如果一個(gè)只有S極的磁單極子從上向下穿過(guò)如圖所示的閉合超導(dǎo)線圈,則從上向下看,這個(gè)線圈中將出現(xiàn)(  )

A.先逆時(shí)針后順時(shí)針的感應(yīng)電流
B.先順時(shí)針后逆時(shí)針的感應(yīng)電流
C.逆時(shí)針?lè)较虻某掷m(xù)流動(dòng)的感應(yīng)電流
D.順時(shí)針?lè)较虻某掷m(xù)流動(dòng)的感應(yīng)電流
【分析】根據(jù)右手螺旋定則、楞次定律,可以判斷線圈中電流的方向。
【解答】解:AC、當(dāng)S極磁單極子穿過(guò)超導(dǎo)線圈的過(guò)程中,當(dāng)磁單極子靠近線圈時(shí),穿過(guò)線圈中磁通量增加,且磁場(chǎng)方向從下向上,所以由楞次定律可知,感應(yīng)磁場(chǎng)方向向下,再由右手螺旋定則可確定感應(yīng)電流方向順時(shí)針,故A錯(cuò)誤、C錯(cuò)誤;
BD、當(dāng)磁單極子遠(yuǎn)離線圈時(shí),穿過(guò)線圈中磁通量減小,且磁場(chǎng)方向從上向下,所以由楞次定律可知,感應(yīng)磁場(chǎng)方向向下,再由右手螺旋定則可確定感應(yīng)電流方向順時(shí)針,因此線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向不變,故B錯(cuò)誤,D正確;
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】考查右手螺旋定則、楞次定律,及磁單極子的特征.同時(shí)注意磁體外部的感應(yīng)線是從N極射出,射向S極.
15.(2020秋?奉賢區(qū)期末)如圖所示,兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1和B2大小相等、方向相反,金屬圓環(huán)的直徑與兩磁場(chǎng)的邊界重合??梢允弓h(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流的措施及整個(gè)環(huán)受到的安培力的方向分別是( ?。?br />
A.向下平移,平行于紙面向上
B.向下平移,因抵消無(wú)方向
C.向上平移,平行于紙面向下
D.向上平移,因抵消無(wú)方向
【分析】根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向,感應(yīng)電流的效果是阻礙導(dǎo)體的相對(duì)運(yùn)動(dòng),從而求解。
【解答】解:AB、環(huán)向下平移,磁通量向外增大,根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直紙面向里,所以感應(yīng)電流順時(shí)針,由于感應(yīng)電流的作用效果是阻礙導(dǎo)體的相對(duì)運(yùn)動(dòng),所以受到的安培力平行于紙面向上,故A正確,B錯(cuò)誤;
CD、環(huán)向上平移,磁通量向里增大,根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直紙面向外,所以感應(yīng)電流逆時(shí)針,故C錯(cuò)誤、D錯(cuò)誤;
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了楞次定律、左手定則,需對(duì)基本定律熟練應(yīng)用,難度不大。
16.(2021?七模擬)如圖所示,小線圈a接有電源,與大線圈b共面放置,在開(kāi)關(guān)K閉合瞬間。下列說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.線圈b無(wú)感應(yīng)電流
B.線圈b有收縮的趨勢(shì)
C.線圈b感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針
D.線圈b感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針
【分析】由通電導(dǎo)線產(chǎn)生磁場(chǎng),結(jié)合環(huán)形電流的磁場(chǎng)的特點(diǎn)判斷有無(wú)磁通量的變化,然后由線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件判斷有無(wú)電流,再根據(jù)楞次定律明確電流方向和線圈運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。
【解答】解:ACD、在開(kāi)關(guān)K閉合瞬間,由安培定則可知,線圈a中磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,故線圈b中的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,并且增大,故b中產(chǎn)生感應(yīng)電流;由楞次定律可知,線圈b中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)垂直紙面向里,故產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?,故C正確,AD錯(cuò)誤;
B、由于線圈b中的磁通量增加,由楞次定律可知,線圈b有擴(kuò)張的趨勢(shì),故B錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握環(huán)形電流的磁場(chǎng)的特點(diǎn),同時(shí)掌握楞次定律兩種表述的基本應(yīng)用。
17.(2020秋?呂梁期末)如圖所示,長(zhǎng)直導(dǎo)線與矩形導(dǎo)線框固定在同一平面內(nèi),直導(dǎo)線中通有圖示方向電流。當(dāng)電流逐漸減弱時(shí),下列說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.穿過(guò)線框的磁通量不變
B.線框中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流
C.線框中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流
D.線框所受安培力的合力向右
【分析】會(huì)判斷通電直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)分布,知道它是非勻強(qiáng)電場(chǎng),同時(shí)要根據(jù)楞次定律和安培定則判斷感應(yīng)電流的方向,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得到感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的變化規(guī)律。
【解答】解:A:當(dāng)電流逐漸減弱時(shí),電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)減小,穿過(guò)線框的磁通量減小,故A選項(xiàng)錯(cuò)誤;
BC:根據(jù)右手定則可以判定,導(dǎo)線右側(cè)的磁場(chǎng)方向向里,磁通量減小時(shí),產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向里,是順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,故B正確,C錯(cuò)誤;
D:根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)要阻礙原磁通量的減小,有向磁場(chǎng)強(qiáng)度較大的左側(cè)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),所以它的受力向左,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】通電指導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)為非勻強(qiáng)磁場(chǎng),會(huì)應(yīng)用楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律結(jié)合歐姆定律解題,考查比較全面
18.(2020秋?和平區(qū)校級(jí)期末)一磁鐵自上向下運(yùn)動(dòng),穿過(guò)一閉合導(dǎo)電回路,如圖所示。當(dāng)磁鐵運(yùn)動(dòng)到a處和b處時(shí),回路中感應(yīng)電流的方向分別是(  )

A.順時(shí)針,逆時(shí)針 B.逆時(shí)針,順時(shí)針
C.順時(shí)針,順時(shí)針 D.逆時(shí)針,逆時(shí)針
【分析】明確磁鐵產(chǎn)生的磁感線方向,分析磁鐵運(yùn)動(dòng)時(shí)線圈中磁通量的變化,從而根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流的方向。
【解答】解:當(dāng)磁鐵接近線圈時(shí),線圈中的磁通量向下增加,由楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上,由安培定則知線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針(俯視);
當(dāng)磁鐵從線圈中穿出時(shí),原磁場(chǎng)方向不變?nèi)韵蛳拢┻^(guò)線圈的磁通量要減少,根據(jù)楞次定律知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向下,由安培定則知感應(yīng)電流為順時(shí)針(俯視)。故B正確ACD錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查楞次定律和安培定則的理解和應(yīng)用。楞次定律:感應(yīng)電流具有這樣的方向,即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。
19.(2021春?靜安區(qū)校級(jí)期中)如圖所示,A、B都是很輕的鋁環(huán),分別吊在絕緣細(xì)桿的兩端,桿可繞豎直軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),環(huán)A是閉合的,環(huán)B是斷開(kāi)的。若用磁鐵分別靠近這兩個(gè)圓環(huán),則下面說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.磁鐵N極接近A環(huán)時(shí),A環(huán)被吸引,而后被推開(kāi)
B.磁鐵N極遠(yuǎn)離A環(huán)時(shí),A環(huán)被排斥,而后隨磁鐵運(yùn)動(dòng)
C.磁鐵N極接近B環(huán)時(shí),B環(huán)被推斥,遠(yuǎn)離磁鐵運(yùn)動(dòng)
D.磁鐵的任意一磁極接近A環(huán)時(shí),A環(huán)均被排斥
【分析】當(dāng)磁鐵的運(yùn)動(dòng),導(dǎo)致兩金屬圓環(huán)的磁通量發(fā)生變化,對(duì)于閉合圓環(huán),從而由楞次定律可得線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,則處于磁鐵的磁場(chǎng)受到安培力,使圓環(huán)運(yùn)動(dòng);對(duì)于不閉合圓環(huán),雖有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),但沒(méi)有感應(yīng)電流,則不受安培力作用。
【解答】解:A、當(dāng)磁鐵的靠近時(shí),導(dǎo)致圓環(huán)A的磁通量變大,從而由楞次定律可得圓環(huán)A的感應(yīng)電流,又處于磁場(chǎng)中,則受到的安培力作用,使它遠(yuǎn)離磁鐵,即被推開(kāi);故A錯(cuò)誤;
B、磁鐵N極遠(yuǎn)離A環(huán)時(shí),圓環(huán)A的磁通量變小,從而由楞次定律可得圓環(huán)A的感應(yīng)電流,又處于磁場(chǎng)中,則受到的安培力作用,使它隨磁鐵運(yùn)動(dòng);故B錯(cuò)誤;
C、對(duì)于圓環(huán)B,當(dāng)磁鐵的靠近時(shí),雖磁通量變大,有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),但由于不閉合,所以沒(méi)有感應(yīng)電流,則不受安培力作用。所以對(duì)于圓環(huán)B,無(wú)論靠近還是遠(yuǎn)離,都不會(huì)有遠(yuǎn)離與吸引等現(xiàn)象,故C錯(cuò)誤;
D、當(dāng)磁鐵的任意一磁極靠近時(shí),導(dǎo)致圓環(huán)A的磁通量變大,從而由楞次定律可得圓環(huán)A的感應(yīng)電流,使A環(huán)被排斥,故D正確;
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題也可以直接使用楞次定律的推論解答。從楞次定律相對(duì)運(yùn)動(dòng)角度可得“來(lái)拒去留”;即近則斥,遠(yuǎn)則吸。
20.(2021?安徽模擬)一長(zhǎng)直鐵芯上繞有線圈P,將一單匝線圈Q用一輕質(zhì)絕緣絲線懸掛在P的左端,線圈P的中軸線通過(guò)線圈Q的中心,且與線圈Q所在的平面垂直.將線圈P連接在如圖所示的電路中,其中R為滑動(dòng)變阻器,E為直流電源,S為開(kāi)關(guān).下列情況中,可觀測(cè)到Q向左擺動(dòng)的是( ?。?br />
A.S閉合的瞬間
B.S斷開(kāi)的瞬間
C.在S閉合的情況下,將R的滑片向a端移動(dòng)時(shí)
D.在S閉合的情況下,保持電阻R的阻值不變
【分析】要使Q向左移動(dòng),Q應(yīng)受到向左的力;由楞次定律可知通過(guò)Q的磁場(chǎng)應(yīng)如何變化,則可知開(kāi)關(guān)的情況.
【解答】解:A、由楞次定律的第二種描述:“來(lái)拒去留”可知要使Q向左運(yùn)動(dòng),通過(guò)Q、P的磁通量應(yīng)增大,所以流過(guò)P的電流需增大;S閉合過(guò)程中電流增大,磁通量增大,故A正確;
B、S斷開(kāi)的瞬間,流過(guò)P的電流靜止,磁通量減小,所以Q將向右運(yùn)動(dòng)。故B錯(cuò)誤;
C、若將移動(dòng)滑動(dòng)頭向a端移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電阻增大,則電路中電流減小,磁通量減小,故會(huì)使Q右移,故C錯(cuò)誤;
D、在S閉合的情況下,保持電阻R的阻值不變,則電路中的電流不變,所以穿過(guò)Q的磁通量不變,所以Q內(nèi)不能產(chǎn)生感應(yīng)電流,Q不動(dòng),故D錯(cuò)誤;
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】楞次定律有兩種描述:“增反減同”和“來(lái)拒去留”,后者判斷導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)更有效,應(yīng)學(xué)會(huì)應(yīng)用.
二.多選題(共10小題)
21.(2021?廣州一模)正方形金屬線框abcd如圖靠墻放置,空間中存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在外力作用下ab邊貼著墻面向下運(yùn)動(dòng),cd邊貼著水平面向左運(yùn)動(dòng),此過(guò)程中線框的( ?。?br />
A.磁通量增加 B.磁通量減小
C.感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcda D.感應(yīng)電流方向?yàn)閍dcba
【分析】根據(jù)Φ=BSsinθ(θ是線圈平面與磁場(chǎng)方向的夾角)判斷磁通量變化情況,根據(jù)楞次定律判定感應(yīng)電流的方向。
【解答】解:當(dāng)線框向下運(yùn)動(dòng),在垂直于磁感線方向上的有效面積變大,線圈中的磁通量增加,線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba,故AD正確,BC錯(cuò)誤。
故選:AD。
【點(diǎn)評(píng)】對(duì)于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中磁通量的求解,可以根據(jù)一般的計(jì)算公式Φ=BSsinθ(θ是線圈平面與磁場(chǎng)方向的夾角),由楞次定律判定電流方向。
22.(2021?安徽模擬)如圖所示,左邊是通有變化電流的直導(dǎo)線,右邊是一個(gè)閉合金屬線框,其中產(chǎn)生了逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流。下列敘述可能正確的有( ?。?br />
A.直導(dǎo)線電流方向向上,強(qiáng)度減小
B.直導(dǎo)線電流方向向上,強(qiáng)度增大
C.直導(dǎo)線電流方向向下,強(qiáng)度減小
D.直導(dǎo)線電流方向向下,強(qiáng)度增大
【分析】根據(jù)安培定則判斷出線框處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向;當(dāng)通過(guò)線框的磁通量發(fā)生變化時(shí),線框中將會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流.根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向與直導(dǎo)線電流方向之間的關(guān)系.
【解答】解:A、若直導(dǎo)線電流的方向向上,根據(jù)安培定則可知線框處的磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向里;當(dāng)直導(dǎo)線的電流減小時(shí),穿過(guò)線框向里的磁通量減小,根據(jù)楞次定律可知,線框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?,故A錯(cuò)誤;
B、若直導(dǎo)線電流的方向向上,根據(jù)安培定則可知線框處的磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向里;當(dāng)直導(dǎo)線的電流增大時(shí),穿過(guò)線框向里的磁通量增大,根據(jù)楞次定律可知,線框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍蔅正確;
C、若直導(dǎo)線電流的方向向下,根據(jù)安培定則可知線框處的磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向外;當(dāng)直導(dǎo)線的電流減小時(shí),穿過(guò)線框向外的磁通量減小,根據(jù)楞次定律可知,線框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?,故C正確;
D、若直導(dǎo)線電流的方向向下,根據(jù)安培定則可知線框處的磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向外;當(dāng)直導(dǎo)線的電流增大時(shí),穿過(guò)線框向里的磁通量增大,根據(jù)楞次定律可知,線框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?,故D錯(cuò)誤。
故選:BC。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握右手螺旋定則判斷電流周圍的磁場(chǎng)方向,掌握根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向的方法.
23.(2020秋?成都期末)如圖所示,A、B都是很輕的鋁環(huán),分別吊在絕緣細(xì)桿的兩端,桿可繞豎直軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),環(huán)A是閉合的,環(huán)B是斷開(kāi)的。若用磁鐵分別靠近這兩個(gè)圓環(huán),則下列說(shuō)法正確的是(  )

A.圖中磁鐵N極接近A環(huán)時(shí),A環(huán)的磁通量增加,A環(huán)被排斥
B.圖中磁鐵N極遠(yuǎn)離A環(huán)時(shí),A環(huán)的磁通量減少,A環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较螂娏?
C.圖中磁鐵N極接近B環(huán)時(shí),B環(huán)的磁通量增加,B環(huán)被吸引
D.圖中磁鐵N極遠(yuǎn)離B環(huán)時(shí),B環(huán)的磁通量減少,B環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较螂娏?br /> 【分析】磁鐵的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致兩金屬圓環(huán)的磁通量發(fā)生變化,對(duì)于閉合圓環(huán)則產(chǎn)生感應(yīng)電流,處于磁鐵的電流受到安培力,使圓環(huán)運(yùn)動(dòng);對(duì)于不閉合圓環(huán),雖有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),但沒(méi)有感應(yīng)電流,則不受安培力作用,根據(jù)楞次定律可以判斷感應(yīng)電流的方向。
【解答】解:A、當(dāng)磁鐵的N極靠近A環(huán)時(shí),導(dǎo)致穿過(guò)圓環(huán)A的磁通量變大,由楞次定律可得環(huán)A感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的方向向外,與條形磁鐵的磁場(chǎng)的方向相反,所以A環(huán)被排斥推開(kāi),故A正確;
B、當(dāng)磁鐵的N極遠(yuǎn)離A環(huán)時(shí),穿過(guò)圓環(huán)A的磁通量變小,由楞次定律可得環(huán)A感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的方向向里,由安培定則可知感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颍蔅正確;
C、對(duì)于圓環(huán)B,當(dāng)磁鐵的靠近時(shí),磁通量變大,由于B環(huán)不閉合,所以沒(méi)有感應(yīng)電流,則不受安培力作用,故C錯(cuò)誤;
D、對(duì)于圓環(huán)B,當(dāng)磁鐵的遠(yuǎn)離時(shí),磁通量變小,由于B環(huán)不閉合,所以沒(méi)有感應(yīng)電流,故D錯(cuò)誤。
故選:AB。
【點(diǎn)評(píng)】從楞次定律相對(duì)運(yùn)動(dòng)角度可得:近則斥,遠(yuǎn)則吸.同時(shí)同向電流相互吸引,反向電流相互排斥.
24.(2020秋?順德區(qū)期末)如圖甲所示,把兩塊磁鐵(同時(shí)也是導(dǎo)體)N極相對(duì)地吸附在電池兩端的正負(fù)兩極上,制成“小火車”。如圖乙所示,電池左邊為正極,右邊為負(fù)極。把該“小火車”放進(jìn)裸銅線繞制的線圈中,線圈和電池會(huì)構(gòu)成閉合電路,“小火車”能自動(dòng)跑起來(lái)。對(duì)該裝置,下列說(shuō)法正確的是(  )

A.從左往右看,銅線圈上的電流方向?yàn)轫槙r(shí)針
B.線圈受到向左的安培力
C.“小火車”將向左運(yùn)動(dòng)
D.銅線圈中由電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向右
【分析】根據(jù)磁極間相互作用,由通電螺線管和磁鐵的磁場(chǎng)分析解答.
【解答】解:A、由于磁鐵也是導(dǎo)體,當(dāng)把該“小火車”放進(jìn)裸銅線繞制的線圈中,線圈和電池會(huì)構(gòu)成閉合電路,電流從左向右流過(guò)線圈,從左往右看,銅線圈上的電流方向?yàn)轫槙r(shí)針,故A正確;
BD、從左往右看,銅線圈上的電流方向?yàn)轫槙r(shí)針,根據(jù)安培定則可知,線圈內(nèi)部的磁場(chǎng)的方向向右,與右側(cè)磁鐵的S極相互吸引,與左側(cè)磁鐵的S極相互排斥,所以線圈受到的安培力的方向向左,故BD正確;
C、線圈受到的安培力的方向向左,根據(jù)牛頓第三定律,“小火車”受到的力向右,“小火車”將向右運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤。
故選:ABD。
【點(diǎn)評(píng)】本題以電磁動(dòng)力“小車”背景考查對(duì)通電螺線管磁場(chǎng)的認(rèn)識(shí)和理解、安培定則的應(yīng)用,是一道好題。
25.(2021春?朝陽(yáng)區(qū)校級(jí)月考)如圖所示,磁場(chǎng)方向垂直于紙面,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小在豎直方向均勻分布,水平方向非均勻分布。一鋼制圓環(huán)用絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn)。將圓環(huán)拉至位置a后無(wú)初速度釋放,圓環(huán)擺到右側(cè)最高點(diǎn)b,圓環(huán)始終在紙面內(nèi),不計(jì)空氣阻力。在圓環(huán)從a擺向b的過(guò)程中( ?。?br />
A.感應(yīng)電流方向先是逆時(shí)針,再順時(shí)針,后逆時(shí)針
B.感應(yīng)電流方向一直是逆時(shí)針
C.安培力方向始終沿與速度方向相反
D.安培力方向始終沿水平方向
【分析】本題由楞次定律可得出電流的方向,重點(diǎn)在于弄清何時(shí)產(chǎn)生電磁感應(yīng),以及磁通量是如何變化的;
由微分思想和左手定則判斷安培力的方向。
【解答】解:A、先看感應(yīng)電流方向,鋼制圓環(huán)內(nèi)磁通量先向里并增大,鋼制圓環(huán)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)向外,感應(yīng)電流為逆時(shí)針;
鋼制圓環(huán)越過(guò)最低點(diǎn)過(guò)程中,鋼制圓環(huán)內(nèi)磁通量向里的減小,向外的增大,所以鋼制圓環(huán)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)向里,感應(yīng)電流為順時(shí)針;
越過(guò)最低點(diǎn)以后,鋼制圓環(huán)內(nèi)磁通量向外并減小,所以鋼制圓環(huán)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)向外,感應(yīng)電流為逆時(shí)針,故A正確B錯(cuò)誤;
C、再看安培力方向,由于磁感應(yīng)強(qiáng)度在豎直方向均勻分布,把銅環(huán)分成若干份,則可知,對(duì)稱的一小段在豎直方向的安培力是大小相等,方向相反的,故合力方向始終沿水平方向,故和速度方向會(huì)有一定夾角,故C錯(cuò)誤,D正確。
故選:AD。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律,安培力左手定則,力的合成等,難度較大。注意研究鋼制圓環(huán)在越過(guò)最低點(diǎn)過(guò)程中這一環(huán)節(jié),如果丟掉這一環(huán)節(jié),就會(huì)錯(cuò)選。
26.(2021春?宜秀區(qū)校級(jí)月考)如圖所示,蹄形磁鐵和矩形線圈均可繞豎直軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng),從上向下看,當(dāng)磁鐵逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),則( ?。?br />
A.線圈將逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)速與磁鐵相同
B.線圈將逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)速比磁鐵小
C.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將產(chǎn)生大小、方向周期性變化的電流
D.絲圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)電流的方向始終是abcda
【分析】當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)磁鐵時(shí),導(dǎo)致線圈的磁通量發(fā)生變化,從而產(chǎn)生感應(yīng)電流,出現(xiàn)安培力,導(dǎo)致線圈轉(zhuǎn)動(dòng),由楞次定律可知,從而確定感應(yīng)電流的方向,由于總是阻礙磁通量增加,故線圈與磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同,但轉(zhuǎn)動(dòng)快慢不同.
【解答】解:AB、根據(jù)楞次定律可知,為阻礙磁通量增加,則導(dǎo)致線圈與磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同,但快慢不一,線圈的轉(zhuǎn)速一定比磁鐵轉(zhuǎn)速小,故A錯(cuò)誤,B正確;
CD、在磁鐵不斷轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中,導(dǎo)致線圈abcd中磁通量一會(huì)兒正向穿過(guò)增大或減小,一會(huì)兒反向穿過(guò)增大或減小,所以感應(yīng)電流的大小和方向一定會(huì)發(fā)生改變,故C正確,D錯(cuò)誤。
故選:BC。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律,知道感應(yīng)電流的磁通量總阻礙引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的變化,同時(shí)掌握使用楞次定律判定感應(yīng)電流方向的方法與技巧.
27.(2021?西藏一模)如圖所示匚形線架ABCD上有一根可以無(wú)摩擦滑動(dòng)的導(dǎo)線ab,左側(cè)有通電導(dǎo)線MN,電流方向由N到M,若將線框置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,則(  )

A.a(chǎn)b邊向右運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)線MN與AB邊相互吸引
B.a(chǎn)b邊向左運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)線MN與AB邊相互吸引
C.a(chǎn)b邊向左運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)線MN與AB邊相互排斥
D.a(chǎn)b邊向右運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)線MN與AB邊相互排斥
【分析】根據(jù)右手定則判斷出AB中的電流的方向,然后結(jié)合電流之間的相互作用判定即可.
【解答】解:A、D、ab邊向右運(yùn)動(dòng)時(shí),根據(jù)右手定則可得,ab中的感應(yīng)電流的方向從b流向a,AB中的電流從A流向B,方向向下,與導(dǎo)線MN中的電流的方向相反,所以導(dǎo)線MN與AB邊相互排斥,故A錯(cuò)誤,D正確;
B、C、ab邊向左運(yùn)動(dòng)時(shí),根據(jù)右手定則可得,ab中的感應(yīng)電流的方向從a流向b,AB中的電流從B流向A,方向向下,與導(dǎo)線MN中的電流的方向相反,所以導(dǎo)線MN與AB邊相互吸引,故B正確,C錯(cuò)誤。
故選:BD。
【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵:(1)會(huì)根據(jù)安培定則判斷通電直導(dǎo)線的磁場(chǎng);(2)會(huì)根據(jù)左手定則判斷安培力方向;(3)會(huì)根據(jù)安培力公式F=BIL并結(jié)合微元法判斷安培力的大?。?br /> 28.(2020春?河南期末)新能源電動(dòng)汽車越來(lái)越被人們所接受,某種無(wú)線充電方式的基本原理如圖所示,路面上依次鋪設(shè)圓形線圈,相鄰兩個(gè)線圈由供電裝置通以反向電流,車身底部固定感應(yīng)線圈,通過(guò)充電裝置與蓄電池相連,汽車在此路面上行駛時(shí),就可以進(jìn)行充電。若汽車正在勻加速行駛,下列說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.若路面摩擦因數(shù)不變,則汽車牽引力也不變
B.感應(yīng)線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向在汽車前進(jìn)過(guò)程中會(huì)發(fā)生改變
C.感應(yīng)線圈一定受到路面線圈磁場(chǎng)的安培力,會(huì)阻礙汽車運(yùn)動(dòng)
D.感應(yīng)線圈一定受到路面線圈磁場(chǎng)的安培力,有時(shí)會(huì)阻礙汽車運(yùn)動(dòng),有時(shí)會(huì)給汽車運(yùn)動(dòng)提供動(dòng)力
【分析】明確無(wú)線充電原理,知道地面相鄰兩個(gè)線圈由供電裝置通以反向電流,則線圈內(nèi)部產(chǎn)生磁場(chǎng)方向相反,車運(yùn)動(dòng)時(shí),車底線圈始終位于地面兩個(gè)線圈,磁通量發(fā)生變化,故會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,從而給電動(dòng)車充電了。
【解答】解:ACD、感應(yīng)線圈隨汽車﹣﹣起運(yùn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,在路面線圈的磁場(chǎng)中受到安培力,根據(jù)“來(lái)拒去留”可知,此安培力一定阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng),即阻礙汽車運(yùn)動(dòng),安培力隨速度的增加而增大,故牽引力不能不變,故AD錯(cuò)誤,C正確;
B、由安培定則知路面上相鄰圓形線圈內(nèi)部的磁場(chǎng)方向相反,假設(shè)感應(yīng)線圈在進(jìn)入第一個(gè)磁場(chǎng)時(shí)磁場(chǎng)方向向上,進(jìn)入時(shí)磁通量向上增大,離開(kāi)時(shí)先向上減小再向下增大,然后再向下減小,由楞次定律可知,汽車在行駛過(guò)程中,感應(yīng)線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與地面線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向時(shí)而相同,時(shí)而相反,即發(fā)生變化,故B正確。
故選:BC。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握楞次定律的內(nèi)容,知道感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化,并能理解楞次定律的應(yīng)用。
29.(2020?拉薩二模)如圖金屬圓環(huán)P沿著速度v方向運(yùn)動(dòng),且P中通以如圖所示電流,則眼睛看到的金屬環(huán)L和R的電流方向是(  )

A.L順時(shí)針 B.L逆時(shí)針 C.R順時(shí)針 D.R逆時(shí)針
【分析】P沿著速度方向運(yùn)動(dòng),其磁場(chǎng)在L、R中產(chǎn)生磁通量的變化,根據(jù)楞次定律即可確定L和R中的電流方向。
【解答】解:P沿著速度v的方向運(yùn)動(dòng)時(shí),穿過(guò)L的磁通量增多,根據(jù)楞次定律,L中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與P中相反,L中的感應(yīng)電流也與P中的相反,根據(jù)安培定則,L中電流逆時(shí)針?lè)较颍煌?,P沿著速度v的方向運(yùn)動(dòng)時(shí),穿過(guò)R的磁通量減小,R中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與P中相同,R中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向也與P中相同,R中電流沿著順時(shí)針?lè)较?,因此BC正確,AD錯(cuò)誤。
故選:BC。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查楞次定律的應(yīng)用,注意分析磁通量的變化是解題的關(guān)鍵,本題也可以利用“來(lái)拒去留”規(guī)律分析感應(yīng)電流磁場(chǎng)的方向,再判斷電流方向。
30.(2021?二模擬)紙面內(nèi)有U形金屬導(dǎo)軌,AB部分是直導(dǎo)線。虛線范圍內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。AB右側(cè)有圓線圈C.為了使C中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,貼著導(dǎo)軌的金屬棒MN在磁場(chǎng)里的運(yùn)動(dòng)情況是(  )

A.向右加速運(yùn)動(dòng) B.向右減速運(yùn)動(dòng)
C.向左加速運(yùn)動(dòng) D.向左減速運(yùn)動(dòng)
【分析】先根據(jù)右手定則判斷MN做切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向;再根據(jù)安培定則判斷AB直導(dǎo)線在C線圈的磁場(chǎng)方向;如果做加速運(yùn)動(dòng),感應(yīng)電流增大,如果減速運(yùn)動(dòng),感應(yīng)電流減小;最后根據(jù)楞次定律判斷線圈C產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向。
【解答】解:A、導(dǎo)線MN勻速向右或向左運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)線MN產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流恒定不變,AB產(chǎn)生的磁場(chǎng)恒定不變,穿過(guò)線圈C中的磁通量不變,沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生。導(dǎo)線MN加速向右運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)線MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流都增大,由右手定則判斷出來(lái)MN中感應(yīng)電流方向由N→M,根據(jù)安培定則判斷可知:AB在C處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向:垂直紙面向外,穿過(guò)C磁通量增大,由楞次定律判斷得知:線圈C產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流。故A正確。
B、同理導(dǎo)線MN向右減速運(yùn)動(dòng)時(shí),感應(yīng)電流增大且方向由N→M,根據(jù)安培定則判斷可知AB在C處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外且正在減小,由楞次定律判斷得知線圈C產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,故B錯(cuò)誤。
C、同理導(dǎo)線MN加速向左運(yùn)動(dòng)時(shí),感應(yīng)電流增大且方向由M→N,根據(jù)安培定則判斷可知AB在C處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里且正在增大,由楞次定律判斷得知線圈C產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,故C錯(cuò)誤。
D、同理導(dǎo)線MN減速向左運(yùn)動(dòng)時(shí),感應(yīng)電流減小且方向由M→N,根據(jù)安培定則判斷可知AB在C處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里且正在減小,由楞次定律判斷得知線圈C產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,故D正確。
故選:AD。
【點(diǎn)評(píng)】右手定則適用于部分導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)電流的方向判定,而楞次定律適用于一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象,是判斷感應(yīng)電流方向的基本方法,對(duì)于由于磁通量變化而引起的感應(yīng)電流,運(yùn)用楞次定律判斷其方向更方便。
三.填空題(共8小題)
31.(2021春?宜秀區(qū)校級(jí)月考)一靈敏電流計(jì),當(dāng)電流從它的正接線柱流入時(shí),指針向正接線柱一側(cè)偏轉(zhuǎn).現(xiàn)把它與一個(gè)線圈串聯(lián),將磁鐵從線圈上方插入或拔出.請(qǐng)完成下列填空:

(1)圖(a)中靈敏電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)方向?yàn)椤∑蛘龢O .(填“偏向正極”或“偏向負(fù)極”)
(2)圖(b)中磁鐵下方的極性是  ?。ㄌ睢癗極”或“S極”)
(3)圖(c)中磁鐵的運(yùn)動(dòng)方向是 向上?。ㄌ睢跋蛏稀被颉跋蛳隆保?br /> (4)圖(d)中線圈從上向下看的電流方向是 順時(shí)針?。ㄌ睢绊槙r(shí)針”或“逆時(shí)針”)
【分析】根據(jù)磁鐵的運(yùn)動(dòng)方向分析磁通量變化,由楞次定律確定感應(yīng)電流方向,結(jié)合題給條件:當(dāng)電流從它的正接線柱流入時(shí),指針向正接線柱一側(cè)偏轉(zhuǎn)判斷指針偏轉(zhuǎn)方向分析判斷.
【解答】解:(1)磁鐵向下運(yùn)動(dòng),穿過(guò)線圈的磁通量增加,原磁場(chǎng)方向向下,根據(jù)楞次定律感應(yīng)電流方向俯視為逆時(shí)針?lè)较?,從正接線柱流入電流計(jì),指針偏向正極.
(2)由圖可知,電流從負(fù)接線柱流入電流計(jì),根據(jù)安培定則,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向下,又磁通量增加,根據(jù)楞次定律可知,磁鐵下方為S極.
(3)磁場(chǎng)方向向下,電流從負(fù)接線柱流入電流計(jì),根據(jù)安培定則,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向下,根據(jù)楞次定律可知,磁通量減小,磁鐵向上運(yùn)動(dòng).
(4)圖(d)中磁鐵向下運(yùn)動(dòng),穿過(guò)線圈的磁通量增加,原磁場(chǎng)方向向上,根據(jù)楞次定律感應(yīng)電流方向俯視為順時(shí)針?lè)较颍?br /> 故答案為:偏向正極,S極,向上,順時(shí)針
【點(diǎn)評(píng)】本題考查安培定則和楞次定律綜合應(yīng)用的能力,常規(guī)題,只要細(xì)心分析就能正確作答.
32.(2021春?齊齊哈爾月考)如圖,鋁環(huán)A用輕線靜止懸掛,與長(zhǎng)直螺線管共軸,并位于其左側(cè).若突然閉合電鍵S,則鋁環(huán)A將 向左 (填“向左”或“向右”或“不”)擺動(dòng),并有 收縮?。ㄌ睢笆湛s”或“擴(kuò)張”)趨勢(shì).

【分析】由滑片的移動(dòng)可知滑動(dòng)變阻器接入電阻的變化,由歐姆定律可知電路中電流的變化,即可得出磁場(chǎng)的變化及穿著線圈的磁通量的變化,則由楞次定律可得出線圈中磁場(chǎng)的方向,從而得出線圈的運(yùn)動(dòng)及形狀的變化.
【解答】解:突然閉合電鍵S,電流變大,據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原電流磁場(chǎng)方向相反,故相互排斥,則金屬環(huán)A將向左運(yùn)動(dòng),因磁通量增大,金屬環(huán)A有收縮趨勢(shì).
故答案為:向左,收縮.
【點(diǎn)評(píng)】楞次定律可簡(jiǎn)單地記為:“增反減同”、“來(lái)拒去留”;楞次定律的應(yīng)用一定注意不要只想著判斷電流方向,應(yīng)練習(xí)用楞次定律去判斷導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)及形狀的變化.
33.(2020春?南木林縣校級(jí)期中)伸開(kāi)右手,使拇指與其余四個(gè)手指 垂直 ,并且都與手掌在同一個(gè)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(dòng)的方向,這時(shí)四指所指的方向就是 感應(yīng)電流 的方向。
【分析】根據(jù)右手定則內(nèi)容填寫(xiě)關(guān)鍵詞。伸開(kāi)右手,使拇指與其余四個(gè)手指垂直,并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi),然后讓磁感線從掌心進(jìn)入,并使拇指指向?qū)Ь€運(yùn)動(dòng)的方向,這時(shí)四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。
【解答】解:右手定則:伸開(kāi)右手,使拇指與其余四個(gè)手指垂直,讓磁感線從掌心進(jìn)入,讓大拇指指向?qū)Ь€運(yùn)動(dòng)方向,則四指所指方向即為感應(yīng)電流方向。
故答案為:垂直 感應(yīng)電流
【點(diǎn)評(píng)】本題考查右手定則的內(nèi)容,要注意明確右手定則的內(nèi)容,并注意區(qū)分右手定則是因動(dòng)而電,左手定則是因電而動(dòng),不要混淆。
34.(2019春?西寧月考)右手定則:伸開(kāi) 右 手,讓大拇指跟其余四指 垂直 ,并且都跟手掌在 同一平面 ,讓磁感線從 掌心 進(jìn)入,大拇指指向 導(dǎo)線運(yùn)動(dòng) 方向,其余四指所指的方向就是 電流 的方向。
【分析】根據(jù)右手定則來(lái)判斷即可,讓磁感線從掌心進(jìn)入,讓大拇指指向?qū)Ь€運(yùn)動(dòng)方向,則四指所指方向即為電流方向。
【解答】解:右手定則的基本內(nèi)容為:伸開(kāi)右手,使拇指與其余四個(gè)手指垂直,并且都與手掌在同一個(gè)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(dòng)的方向,這時(shí)四指所指的方向就是電流的方向。
故答案為:右;垂直;同一平面;掌心;導(dǎo)線運(yùn)動(dòng);電流。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查右手定則的內(nèi)容,要注意明確右手定則的內(nèi)容,并注意區(qū)分右手定則是因動(dòng)而電,左手定則是因電而動(dòng)。
35.(2019春?西寧月考)楞次定律: 感應(yīng)電流 具有這樣的方向,即感應(yīng)電流的 磁場(chǎng) 總要阻礙引起感應(yīng)電流的 磁通量 的變化
【分析】楞次定律:感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化
【解答】解:楞次在分析了許多實(shí)驗(yàn)事實(shí)后提出楞次定律,即感應(yīng)電流應(yīng)具有這樣的方向,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。
故答案為:感應(yīng)電流,磁場(chǎng),磁通量
【點(diǎn)評(píng)】該題考查對(duì)楞次定律的識(shí)記,屬于對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的考查,我們不僅僅要牢記楞次定律的內(nèi)容,更要正確理解楞次定律,學(xué)會(huì)使用楞次定律。
36.(2019春?西城區(qū)校級(jí)期末)如圖所示,水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線圈abcd,當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵的S極從線圈正上方快速靠近線圈時(shí),流過(guò)ab邊的電流方向?yàn)椤№槙r(shí)針?lè)较颉?;若線圈始終不動(dòng),線圈受到的支持力FN與自身重力間的關(guān)系是FN?。尽g(選填“>”、“<”或“=”)。

【分析】當(dāng)條形磁鐵靠近線圈時(shí),穿過(guò)線圈的磁通量增加,產(chǎn)生感應(yīng)電流,根據(jù)楞次定律判斷出感應(yīng)電流方向。根據(jù)線圈與磁鐵相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向,判斷磁鐵與線圈之間產(chǎn)生的作用情況,判斷線圈的支持力與重力大小關(guān)系。
【解答】解:當(dāng)條形磁鐵靠近線圈時(shí),向下穿過(guò)線圈的磁通量增加,根據(jù)楞次定律判斷出線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?;若線圈始終不動(dòng),線圈受到排斥力作用,則線圈受到的支持力FN大于線圈的重力。
故答案為:順時(shí)針?lè)较?;>?br /> 【點(diǎn)評(píng)】本題考查楞次定律的應(yīng)用,要注意明確楞次定律的另一種表述是:感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總阻礙導(dǎo)體與磁體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),而阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力是安培力。
37.(2019春?蓬江區(qū)校級(jí)月考)如圖所示,螺線管匝數(shù)n=1500匝,橫截面積S=20cm2,螺線管導(dǎo)線電阻r=1Ω,電阻R=4Ω,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的B﹣t圖象所示(以向右為正方向),則線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 6 V,感應(yīng)電流大小為 1.2 A,方向 從C到A?。ㄌ睢皬腁到C”或“從C到A”)

【分析】(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求解電動(dòng)勢(shì);
(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律求解電流大小;
(3)根據(jù)楞次定律判斷電流的方向。
【解答】解:根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得電動(dòng)勢(shì)為:

根據(jù)閉合電路歐姆定律可得電流大小為:

由圖可知磁場(chǎng)變強(qiáng),故穿過(guò)線圈的磁通量增大,根據(jù)楞次定律可得電流方向?yàn)椋?br /> 從C到A。
故答案為:6;1.2;從C到A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查的是基本規(guī)律的應(yīng)用,對(duì)于基本的物理公式與物理概念要掌握扎實(shí),不難。
38.(2019?徐州學(xué)業(yè)考試)如圖所示,匝數(shù)為100匝的線圈與電流表串聯(lián),在0.3s內(nèi)把磁鐵插入線圈,這段時(shí)間穿過(guò)線圈的磁通量由0增至1.2×10W﹣3Wb.這個(gè)過(guò)程中電流表的指針 會(huì)?。ㄟx填“會(huì)”或“不會(huì)”)偏轉(zhuǎn),線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 0.4 V。

【分析】線圈的磁通量變化時(shí),產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),由法拉第電磁感應(yīng)定律可得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小。
【解答】解:磁鐵插入線圈,閉合線圈的磁通量發(fā)生變化,從而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),形成感應(yīng)電流,則指針會(huì)偏轉(zhuǎn);
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得:
E=N=100×V=0.4V
故答案為:會(huì),0.4
【點(diǎn)評(píng)】平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小由E=N,而瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)則由E=BLV來(lái)求得,注意V是切割磁感線的速度,L是有效切割長(zhǎng)度。
四.實(shí)驗(yàn)題(共3小題)
39.(2020秋?寶山區(qū)期末)(1)在“用DIS研究溫度不變時(shí),一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,封閉氣體的壓強(qiáng)p用 壓強(qiáng)傳感器 測(cè)量,體積V由 注射器刻度 讀出。
(2)在“研究磁通量變化時(shí)感應(yīng)電流的方向”實(shí)驗(yàn)中,將螺線管與電流計(jì)組成閉合回路,實(shí)驗(yàn)裝置如圖。將條形磁鐵的N極、S極分別插入、抽出線圈,線圈中的感應(yīng)電流方向分別如甲、乙、丙、丁圖所示。則甲圖中在線圈內(nèi)部感應(yīng)電流磁場(chǎng)的方向與條形磁鐵磁場(chǎng)的方向 相反 ,由此可知,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙引起感應(yīng)電流的 磁通量 的增加。再經(jīng)過(guò)思考乙、丙、丁圖所示的情況,本實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論是 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化 。

【分析】(1)由實(shí)驗(yàn)原理明確“用DIS研究溫度不變時(shí),一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”時(shí)的所用儀器;
(2)由安培定則確定感應(yīng)電流磁場(chǎng)的方向,再分析原磁場(chǎng)的變化,從而明確楞次定律的基本內(nèi)容。
【解答】解:(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理,結(jié)合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),在保持溫度不變情況,用壓強(qiáng)傳感器測(cè)量氣體的壓強(qiáng);用注射器刻度來(lái)讀作,氣體的體積,記作V;
(2)根據(jù)安培定則可知,甲圖中在線圈內(nèi)部感應(yīng)電流磁場(chǎng)的方向向上,與條形磁鐵磁場(chǎng)的方向相反;故說(shuō)明感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的增加;同理可知,乙中線圈中磁場(chǎng)增加,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與條形磁鐵的方向相反;丙丁線圈中磁場(chǎng)減弱,線圈中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同,則說(shuō)明感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。
故答案為:(1)壓強(qiáng)傳感器,注射器刻度;
(2)相反,磁通量,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。
【點(diǎn)評(píng)】本題分別考查了等溫變化的實(shí)驗(yàn)以及楞次定律的推導(dǎo),要注意對(duì)于楞次定律不能簡(jiǎn)單的記憶結(jié)論,應(yīng)該準(zhǔn)確掌握其推導(dǎo)過(guò)程。
40.(2020春?楚雄市校級(jí)月考)用如圖1所示的裝置做“探究感應(yīng)電流方向的規(guī)律”實(shí)驗(yàn),磁體從靠近線圈的上方靜止下落。當(dāng)磁體運(yùn)動(dòng)到如圖2所示的位置時(shí),流過(guò)線圈的感應(yīng)電流方向?yàn)椤腷到a?。ā皬腶到b”或“從b到a”)。在磁體穿過(guò)整個(gè)線圈的過(guò)程中,傳感器顯示的電流i隨時(shí)間t的圖象應(yīng)該是 A 。

【分析】根據(jù)楞次定律,結(jié)合磁鐵的N、S極,即可判定線圈內(nèi)部感應(yīng)電流方向,再由磁鐵在線圈內(nèi)部,沒(méi)有磁通量變化,不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,及法拉第電磁感應(yīng)定律,即可求解.
【解答】解:磁體從靠近線圈的上方靜止下落,當(dāng)磁體運(yùn)動(dòng)到如圖所示的位置時(shí),依據(jù)楞次定律,感應(yīng)磁場(chǎng)方向向下,根據(jù)螺旋定則,則感應(yīng)電流方向盤(pán)旋而上,即
流過(guò)線圈的感應(yīng)電流方向?yàn)椤癰到a”;
當(dāng)磁鐵完全進(jìn)入線圈內(nèi)時(shí),穿過(guò)線圈的磁通量不變,則不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,則磁鐵會(huì)加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)?shù)竭_(dá)線圈底部時(shí),磁通量變化率大于磁鐵進(jìn)入線圈時(shí)位置,依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,則到達(dá)底部的感應(yīng)電流較大,
再由楞次定律可知,進(jìn)與出的感應(yīng)電流方向相反,故A正確,BCD錯(cuò)誤;
故答案為:“b到a”;A.
【點(diǎn)評(píng)】考查楞次定律與法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用,掌握磁鐵在線圈中運(yùn)動(dòng),磁通量如何變化,并理解螺旋定則的內(nèi)容.
41.(2019春?林州市月考)如圖所示,實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)閉合開(kāi)關(guān)時(shí),電流表指針向右偏,電路穩(wěn)定后,若向右移動(dòng)滑動(dòng)觸頭,此過(guò)程中電流表指針向 左 偏轉(zhuǎn)(選填“左”或“右”)。

【分析】明確電路結(jié)構(gòu),分析線圈中磁通量的變化,從而根據(jù)楞次定律分析電流表的指針變化。
【解答】解:如圖乙所示,實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)閉合開(kāi)關(guān)時(shí),穿過(guò)線圈B的磁通量增加,電流表指針向右偏;電路穩(wěn)定后,若向右移動(dòng)滑動(dòng)觸頭,通過(guò)線圈A的電流減小,磁感應(yīng)強(qiáng)度減小,穿過(guò)線圈B的磁通量減小,電流表指針向左偏轉(zhuǎn)。
故答案為:左。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查次定律的應(yīng)用,要注意明確閉合電路時(shí)電流表指針右偏,從而確定只要線圈中磁通量增加電流表即向右偏轉(zhuǎn)。

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