1.理解楞次定律,會(huì)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向.2.理解右手定則,會(huì)用右手定則判斷感應(yīng)電流的方向.
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 引起感應(yīng)電流的
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 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 能轉(zhuǎn)化為感應(yīng)電流的電能.
二、右手定則
伸開右手,使拇指與其余四個(gè)手指 ,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 指向?qū)Ь€運(yùn)動(dòng)的方向,這時(shí) 所指的方向就是感應(yīng)電流的方向.
一、對(duì)楞次定律的理解
例題1. 關(guān)于楞次定律,下列說法正確的是 ( )
A.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
B.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻止磁通量的變化
C.原磁場(chǎng)穿過閉合回路的磁通量增加時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)同向
D.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是與原磁場(chǎng)反向,阻礙原磁場(chǎng)的變化
解題歸納: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
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、右手定則的理解和應(yīng)用
例題2. 如圖所示,邊長(zhǎng)為d的正方形線圈,從位置A開始向右運(yùn)動(dòng),并穿過寬度為L(zhǎng)(L>d)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域到達(dá)位置B,則( )
A.整個(gè)過程,線圈中始終有感應(yīng)電流
B.整個(gè)過程,線圈中始終沒有感應(yīng)電流
C.線圈進(jìn)入磁場(chǎng)和離開磁場(chǎng)的過程中,有感應(yīng)電流,方向都是逆時(shí)針方向
D.線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過程中,感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向;離開磁場(chǎng)的過程中,感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向
解題歸納: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
1. 繞在圓柱形鐵芯上的線圈通過導(dǎo)線與電流計(jì)連接組成閉合回路。條形磁鐵的軸線和鐵芯的軸線及連接線圈和電流計(jì)的導(dǎo)線在同一平面內(nèi),鐵芯、線圈及條形磁鐵的幾何中心均在與鐵芯垂直的PQ連線上。條形磁鐵分別與線圈相互平行或相互垂直放置,使其沿QP方向靠近線圈。若電流從電流計(jì)“+”接線柱流入時(shí)電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn),在如下情形中,能觀察到明顯的電磁感應(yīng)現(xiàn)象且圖中標(biāo)出的電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向正確的是( )
A B C D
2. 如圖,導(dǎo)體棒MN垂直放置在光滑水平導(dǎo)軌ad和bc上(a、b點(diǎn)是導(dǎo)軌與棒的交點(diǎn)),與電阻R形成閉合回路。在abcd區(qū)域內(nèi)存在垂直導(dǎo)軌平面豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),以下有關(guān)感應(yīng)電流的說法正確的是( )
A.若導(dǎo)體棒MN水平向左運(yùn)動(dòng),通過電阻R的電流方向是d→R→c
B.若導(dǎo)體棒MN水平向左運(yùn)動(dòng),通過電阻R的電流方向是c→R→d
C.若導(dǎo)體棒MN水平向右運(yùn)動(dòng),通過電阻R的電流方向是d→R→c
D.若導(dǎo)體棒MN水平向右運(yùn)動(dòng),通過電阻R的電流方向是c→R→d
(建議用時(shí):30分鐘)
一、單選題
1.如圖所示,三角形線框與長(zhǎng)直導(dǎo)線彼此絕緣,線框被導(dǎo)線分成面積相等的兩部分,在MN接通圖示方向電流的瞬間,下列說法正確的是( )
A.線框中磁通量始終為定值B.線框中無感應(yīng)電流
C.線框中感應(yīng)電流的方向C→B→AD.線框中感應(yīng)電流的方向A→B→C
2.如圖甲所示,線圈ab中通有如圖乙所示的電流,電流正方向?yàn)閺腶到b,在0~這段時(shí)間內(nèi),用絲線懸掛的鋁環(huán)M中產(chǎn)生感應(yīng)電流,則下列說法正確的是( )
A.0~這段時(shí)間內(nèi)穿過鋁環(huán)的磁通量一直在減小
B.從左向右看,感應(yīng)電流的方向始終為順時(shí)針
C.時(shí)鋁環(huán)中無感應(yīng)電流
D.從左向右看,感應(yīng)電流的方向始終為逆時(shí)針
3.如圖所示,MN、PQ是間距為L(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌,置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直導(dǎo)軌所在平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,M、P間接有一阻值為R的電阻。一根與導(dǎo)軌接觸良好、有效阻值為的金屬導(dǎo)線ab垂直導(dǎo)軌放置,并在水平外力F的作用下以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng),則(不計(jì)導(dǎo)軌電阻)( )
A.通過電阻R的電流方向?yàn)镻→R→M
B.a(chǎn)、b兩點(diǎn)間的電壓為BLv
C.a(chǎn)端電勢(shì)比b端電勢(shì)高
D.外力F做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱
4.如圖,兩條水平光滑金屬導(dǎo)軌固定在電磁鐵兩磁極之間,導(dǎo)軌兩端a、b斷開,金屬桿L垂直導(dǎo)軌放置。閉合開關(guān)S,下列判斷正確的是( )
A.電磁鐵兩磁極之間的磁場(chǎng)方向向上
B.若給金屬桿向左的初速度,則a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)
C.若a、b間接導(dǎo)線,向下移動(dòng)滑片P,則金屬桿向左運(yùn)動(dòng)
D.若a、b間接直流電源,a接正極、b接負(fù)極,則金屬桿向左運(yùn)動(dòng)
二、多選題
5.如圖所示,水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN,MN的左邊有一如圖所示的閉合電路,當(dāng)PQ在一外力的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí),MN向右運(yùn)動(dòng),則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是( )
A.向右加速運(yùn)動(dòng)B.向左加速運(yùn)動(dòng)
C.向右減速運(yùn)動(dòng)D.向左減速運(yùn)動(dòng)
6.金屬圓環(huán)P中通有逆時(shí)針電流,將另一直徑可變、通有逆時(shí)針電流的圓環(huán)Q放在圓環(huán)P的不同位置處,如圖所示,下列說法正確的是( )
A.甲圖中Q有向左運(yùn)動(dòng)并擴(kuò)大的趨勢(shì)B.乙圖中Q有向左運(yùn)動(dòng)并縮小的趨勢(shì)
C.丙圖中Q有擴(kuò)大的趨勢(shì)D.丁圖中Q有擴(kuò)大的趨勢(shì)
三、解答題
7.在如圖中,線圈M和線圈N繞在同一鐵芯上,線圈M的電路中串聯(lián)著電池、開關(guān)與滑動(dòng)變阻器,線圈N的電路中串聯(lián)著電流表。若電流從左側(cè)(右側(cè))流入電流表則電流表指針向左(右)偏轉(zhuǎn),根據(jù)楞次定律判定以下幾個(gè)過程中電流表指針的偏轉(zhuǎn)情況。
(1)開關(guān)S閉合后的短暫過程;
(2)開關(guān)S閉合后,滑動(dòng)變阻器滑片P向左滑動(dòng)的過程。
8.如圖(a)所示是法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)示意圖,A、B是套在同一鐵芯上的兩個(gè)線圈。試標(biāo)出當(dāng)開關(guān)S閉合的瞬間,與線圈B相連接的靈敏電流計(jì)中電流的方向。
問題
結(jié)論
誰阻礙誰
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
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
第17天 運(yùn)動(dòng)的描述 (預(yù)習(xí)篇)
1.理解楞次定律,會(huì)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向.2.理解右手定則,會(huì)用右手定則判斷感應(yīng)電流的方向.
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.
一、對(duì)楞次定律的理解
例題1. 關(guān)于楞次定律,下列說法正確的是 ( )
A.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
B.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻止磁通量的變化
C.原磁場(chǎng)穿過閉合回路的磁通量增加時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)同向
D.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是與原磁場(chǎng)反向,阻礙原磁場(chǎng)的變化
答案 A
解析 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,阻礙并不是阻止,只起延緩的作用,選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;原磁場(chǎng)穿過閉合回路的磁通量增加時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)反向,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;當(dāng)原磁通量增加時(shí)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)反向,當(dāng)原磁通量減少時(shí)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)同向,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
解題歸納: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
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、右手定則的理解和應(yīng)用
例題2. 如圖所示,邊長(zhǎng)為d的正方形線圈,從位置A開始向右運(yùn)動(dòng),并穿過寬度為L(zhǎng)(L>d)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域到達(dá)位置B,則( )
A.整個(gè)過程,線圈中始終有感應(yīng)電流
B.整個(gè)過程,線圈中始終沒有感應(yīng)電流
C.線圈進(jìn)入磁場(chǎng)和離開磁場(chǎng)的過程中,有感應(yīng)電流,方向都是逆時(shí)針方向
D.線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過程中,感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向;離開磁場(chǎng)的過程中,感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向
答案 D
解析 在線圈進(jìn)入或離開磁場(chǎng)的過程中,穿過線圈的磁通量發(fā)生變化,有感應(yīng)電流產(chǎn)生,線圈完全在磁場(chǎng)中時(shí),穿過線圈的磁通量不變,沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;由右手定則可知,線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過程中,線圈中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向,線圈離開磁場(chǎng)過程中,感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確.
解題歸納: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
1. 繞在圓柱形鐵芯上的線圈通過導(dǎo)線與電流計(jì)連接組成閉合回路。條形磁鐵的軸線和鐵芯的軸線及連接線圈和電流計(jì)的導(dǎo)線在同一平面內(nèi),鐵芯、線圈及條形磁鐵的幾何中心均在與鐵芯垂直的PQ連線上。條形磁鐵分別與線圈相互平行或相互垂直放置,使其沿QP方向靠近線圈。若電流從電流計(jì)“+”接線柱流入時(shí)電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn),在如下情形中,能觀察到明顯的電磁感應(yīng)現(xiàn)象且圖中標(biāo)出的電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向正確的是( )
A B C D
答案 A
解析 A、B選項(xiàng)中,當(dāng)磁鐵向線圈靠近時(shí),穿過線圈的磁通量向下增加,根據(jù)楞次定律可知,線圈中的感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向上,則感應(yīng)電流從電流計(jì)正接線柱流入,則電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn),A正確,B錯(cuò)誤;C、D選項(xiàng)中,當(dāng)磁鐵按題圖所示的方式靠近線圈時(shí),由對(duì)稱性可知,穿過線圈的磁通量總是零,線圈中不會(huì)有感應(yīng)電流,C、D錯(cuò)誤。故選A。
2. 如圖,導(dǎo)體棒MN垂直放置在光滑水平導(dǎo)軌ad和bc上(a、b點(diǎn)是導(dǎo)軌與棒的交點(diǎn)),與電阻R形成閉合回路。在abcd區(qū)域內(nèi)存在垂直導(dǎo)軌平面豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),以下有關(guān)感應(yīng)電流的說法正確的是( )
A.若導(dǎo)體棒MN水平向左運(yùn)動(dòng),通過電阻R的電流方向是d→R→c
B.若導(dǎo)體棒MN水平向左運(yùn)動(dòng),通過電阻R的電流方向是c→R→d
C.若導(dǎo)體棒MN水平向右運(yùn)動(dòng),通過電阻R的電流方向是d→R→c
D.若導(dǎo)體棒MN水平向右運(yùn)動(dòng),通過電阻R的電流方向是c→R→d
答案 B
解析 根據(jù)右手定則可知,若導(dǎo)體棒MN水平向左運(yùn)動(dòng),通過電阻R的電流方向是c→R→d,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;僅在abcd區(qū)域存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),若導(dǎo)體棒MN水平向右運(yùn)動(dòng),電路中無電流,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。
(建議用時(shí):30分鐘)
一、單選題
1.如圖所示,三角形線框與長(zhǎng)直導(dǎo)線彼此絕緣,線框被導(dǎo)線分成面積相等的兩部分,在MN接通圖示方向電流的瞬間,下列說法正確的是( )
A.線框中磁通量始終為定值B.線框中無感應(yīng)電流
C.線框中感應(yīng)電流的方向C→B→AD.線框中感應(yīng)電流的方向A→B→C
【答案】D
【解析】由安培定則可知,MN中的電流在導(dǎo)線框左處產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直于紙面向里,右處的磁場(chǎng)垂直紙面向外。雖然線框被導(dǎo)線分成面積相等的兩部分,但離導(dǎo)線越遠(yuǎn),磁場(chǎng)越弱,所以根據(jù)磁通量相互抵消一部分,可得在MN通電的瞬間,通過導(dǎo)線框的磁通量向里增大,由楞次定律可知,可判斷ABC中電流的方向A-B-C。
故選D。
2.如圖甲所示,線圈ab中通有如圖乙所示的電流,電流正方向?yàn)閺腶到b,在0~這段時(shí)間內(nèi),用絲線懸掛的鋁環(huán)M中產(chǎn)生感應(yīng)電流,則下列說法正確的是( )
A.0~這段時(shí)間內(nèi)穿過鋁環(huán)的磁通量一直在減小
B.從左向右看,感應(yīng)電流的方向始終為順時(shí)針
C.時(shí)鋁環(huán)中無感應(yīng)電流
D.從左向右看,感應(yīng)電流的方向始終為逆時(shí)針
【答案】B
【解析】AC.M處于通電線圈的磁場(chǎng)中,磁通量變化取決于線圈中電流的變化:0~這段時(shí)間內(nèi)線圈中電流減小,穿過鋁環(huán)的磁通量在減小;~這段時(shí)間內(nèi)線圈中電流反向增大,穿過鋁環(huán)的磁通量在增大;時(shí)線圈中電流處于變化狀態(tài),鋁環(huán)中磁通量處于變化狀態(tài),有感應(yīng)電流。AC錯(cuò)誤;
BD.根據(jù)題意可知,由于電流從a到b為正方向,當(dāng)電流是從a流向b,由右手螺旋定則可知,螺線管的磁場(chǎng)的方向水平向右,則穿過鋁環(huán)的磁場(chǎng)水平向右,由于電流的減小,所以磁通量變小,根據(jù)楞次定律可得,鋁環(huán)上的感應(yīng)電流順時(shí)針(從左向右看);當(dāng)電流是從b流向a,由右手螺旋定則可知,穿過鋁環(huán)的磁場(chǎng)水平向左,當(dāng)電流增大,則磁通量變大,根據(jù)楞次定律可得,所以感應(yīng)電流順時(shí)針(從左向右看),故電流方向不變始終為順時(shí)針, B正確,D錯(cuò)誤。
故選B。
3.如圖所示,MN、PQ是間距為L(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌,置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直導(dǎo)軌所在平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,M、P間接有一阻值為R的電阻。一根與導(dǎo)軌接觸良好、有效阻值為的金屬導(dǎo)線ab垂直導(dǎo)軌放置,并在水平外力F的作用下以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng),則(不計(jì)導(dǎo)軌電阻)( )
A.通過電阻R的電流方向?yàn)镻→R→M
B.a(chǎn)、b兩點(diǎn)間的電壓為BLv
C.a(chǎn)端電勢(shì)比b端電勢(shì)高
D.外力F做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱
【答案】C
【解析】A.根據(jù)右手定則可知,ab中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)閎到a,則通過電阻R的電流方向?yàn)镸→R→P,故A錯(cuò)誤;
B.金屬導(dǎo)線ab相當(dāng)于電源,ab兩點(diǎn)間的電壓是路端電壓,即是R兩端的電壓。根據(jù)閉合電路歐姆定律得知,ab兩點(diǎn)間的電壓為
故B錯(cuò)誤;
C.金屬導(dǎo)線ab相當(dāng)于電源,a端相當(dāng)于電源的正極,電勢(shì)較高,故C正確;
D.金屬導(dǎo)線ab向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)能量守恒得知:外力F做的功等于電路中產(chǎn)生的焦耳熱,大于電阻R上發(fā)出的焦耳熱,故D錯(cuò)誤。
故選C。
4.如圖,兩條水平光滑金屬導(dǎo)軌固定在電磁鐵兩磁極之間,導(dǎo)軌兩端a、b斷開,金屬桿L垂直導(dǎo)軌放置。閉合開關(guān)S,下列判斷正確的是( )
A.電磁鐵兩磁極之間的磁場(chǎng)方向向上
B.若給金屬桿向左的初速度,則a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)
C.若a、b間接導(dǎo)線,向下移動(dòng)滑片P,則金屬桿向左運(yùn)動(dòng)
D.若a、b間接直流電源,a接正極、b接負(fù)極,則金屬桿向左運(yùn)動(dòng)
【答案】C
【解析】A.俯視時(shí)線圈中電流沿順時(shí)針方向,由安培定則判斷知,電磁鐵兩磁極之間的磁場(chǎng)方向向下,故A錯(cuò)誤。
B.若給金屬桿向左的初速度,金屬桿切割磁感線, 產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),由右手定則判斷知a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn),故B錯(cuò)誤。
C.若a、b間接導(dǎo)線,向下移動(dòng)滑片P,變阻器接入電路的電阻減小,線圈中電流增大,產(chǎn)生的磁場(chǎng)增強(qiáng),穿過金屬桿所在回路的磁通量增加,根據(jù)楞次定律中“增縮減擴(kuò)”知金屬桿向左運(yùn)動(dòng),故C正確。
D.若a、b間接直流電源,a接正極、b接負(fù)極,根據(jù)左手定則可知金屬桿L所受的安培力向右,則L向右運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。
故選C。
二、多選題
5.如圖所示,水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN,MN的左邊有一如圖所示的閉合電路,當(dāng)PQ在一外力的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí),MN向右運(yùn)動(dòng),則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是( )
A.向右加速運(yùn)動(dòng)B.向左加速運(yùn)動(dòng)
C.向右減速運(yùn)動(dòng)D.向左減速運(yùn)動(dòng)
【答案】BC
【解析】根據(jù)安培定則可知,ab在右側(cè)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪毕蚶?,有因?yàn)镸N向右運(yùn)動(dòng),根據(jù)左手定則可判斷MN中感應(yīng)電流方向由M到N。由安培定則可知L1中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向上,由楞次定律可知L2中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向上并減弱或向下并增強(qiáng)。如果L2中磁場(chǎng)向上減弱,根據(jù)安培定則可知PQ中感應(yīng)電流為Q到P且減小,再根據(jù)右手定則可知PQ向右減速運(yùn)動(dòng);如果L2中磁場(chǎng)向下增強(qiáng),根據(jù)安培定則可知PQ中感應(yīng)電流為P到Q且增大,再根據(jù)右手定則可知PQ向左加速運(yùn)動(dòng),AD錯(cuò)誤,BC正確。
故選BC。
6.金屬圓環(huán)P中通有逆時(shí)針電流,將另一直徑可變、通有逆時(shí)針電流的圓環(huán)Q放在圓環(huán)P的不同位置處,如圖所示,下列說法正確的是( )
A.甲圖中Q有向左運(yùn)動(dòng)并擴(kuò)大的趨勢(shì)B.乙圖中Q有向左運(yùn)動(dòng)并縮小的趨勢(shì)
C.丙圖中Q有擴(kuò)大的趨勢(shì)D.丁圖中Q有擴(kuò)大的趨勢(shì)
【答案】AC
【解析】根據(jù)同向電流相互吸引和右手螺旋定則可以判斷甲圖中Q有向左運(yùn)動(dòng)并擴(kuò)大的趨勢(shì),丙圖中Q有擴(kuò)大的趨勢(shì),AC正確,BD錯(cuò)誤。
故選AC。
三、解答題
7.在如圖中,線圈M和線圈N繞在同一鐵芯上,線圈M的電路中串聯(lián)著電池、開關(guān)與滑動(dòng)變阻器,線圈N的電路中串聯(lián)著電流表。若電流從左側(cè)(右側(cè))流入電流表則電流表指針向左(右)偏轉(zhuǎn),根據(jù)楞次定律判定以下幾個(gè)過程中電流表指針的偏轉(zhuǎn)情況。
(1)開關(guān)S閉合后的短暫過程;
(2)開關(guān)S閉合后,滑動(dòng)變阻器滑片P向左滑動(dòng)的過程。
【答案】(1)向左偏轉(zhuǎn);(2)向右偏轉(zhuǎn)
【解析】(1)在開關(guān)S閉合后的短暫過程中,線圈M中的電流從無到有,用安培定則判定,鐵芯中水平向右的磁場(chǎng)增大,穿過線圈N的磁通量增加,由楞次定律知線圈N內(nèi)部由感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向左,再由安培定則可判定可知,感應(yīng)電流流過電流表使其指針向左偏轉(zhuǎn)。
(2)開關(guān)閉合后,滑動(dòng)變阻器滑片P向左滑動(dòng)的過程中,其電阻變大,電流減小,故其在鐵芯中水平向右的磁場(chǎng)減小,穿過線圈N的磁通量減小,由楞次定律知線圈N內(nèi)部由感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向右,再由安培定則可判定可知,感應(yīng)電流使得電流表指針向右偏轉(zhuǎn)。
8.如圖(a)所示是法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)示意圖,A、B是套在同一鐵芯上的兩個(gè)線圈。試標(biāo)出當(dāng)開關(guān)S閉合的瞬間,與線圈B相連接的靈敏電流計(jì)中電流的方向。
【答案】見解析
【解析】根據(jù)右手螺旋定則,線圈A中的磁感線穿過線圈B的方向如圖(b)中的實(shí)線所示
電路接通瞬間,線圈B中的磁場(chǎng)增強(qiáng),磁通量也增大;根據(jù)楞次定律,線圈B中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向應(yīng)該與原磁場(chǎng)方向相反,即如圖(b)中的虛線所示;再用右手螺旋定則判斷感應(yīng)電流的方向便可確定流過靈敏電流計(jì)的電流方向是。
問題
結(jié)論
誰阻礙誰
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
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

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