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成才之路 · 物理
路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
人教版 · 选修3-2
电磁感应
第四章
第三节 楞次定律
第四章
学习目标定位
1
课堂情景切入
2
知识自主梳理
3
重点难点突破
4
考点题型设计
6
课 时 作 业
8
课堂知识构建
5
易错案例剖析
7
学习目标定位
※ 在实验探究的基础上,理解楞次定律
※ 知道楞次定律符合能量守恒
※※ 能灵活应用楞次定律解答有关问题
课堂情景切入
在电磁感应现象中,大家是否注意到在不同的情况下感应电流的方向是不同的(如图所示),感应电流的方向取决于哪些因素?究竟怎样判断感应电流的方向呢?
知识自主梳理
探究感应电流的方向
1.实验探究
将螺线管与电流计组成闭合回路,分别将条形磁铁的N极、S极插入、抽出线圈,如图所示,记录感应电流的方向。
2.分析归纳
(1)线圈内磁通量增加时(图甲、乙)
图号 磁场方向 感应电流
方向(俯视) 感应电流
的磁场方向 归纳总结
甲 ______ 逆时针 ______ 感应电流的磁场______磁通量的增加
乙 ______ 顺时针 ______
向下
向上
向上
向下
阻碍
(2)线圈中磁通量减少时(图丙、丁)
3.实验结论
当穿过线圈的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场的方向_____(A.相同 B.相反);当穿过线圈的磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场的方向_____(A.相同 B.相反)。
图号 磁场方向 感应电流
方向(俯视) 感应电流
的磁场方向 归纳总结
丙 ______ 顺时针 ______ 感应电流的磁场______磁通量的减少
丁 ______ 逆时针 ______
向下
向下
向上
向上
阻碍
B
A
楞次定律
1.内容
感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要______ 引起感应电流的________________。
2.另一种表达
感应电流的效果,总是要______产生感应电流的原因。
阻碍
磁通量的变化
反抗
1.内容
伸开右手,使拇指与其余四个手指______,并且都与手掌在同一个__________。让磁感线从_______进入,并使拇指指向__________的方向,这时__________的方向就是感应电流的方向。
2.适用情况
适用于闭合电路部分导体______________产生感应电流的情况。
右手定则
垂直
平面内
手心
导线运动
四指所指
切割磁感线
重点难点突破
一、对楞次定律的理解
1.因果关系
楞次定律反映了电磁感应现象中的因果关系,磁通量发生变化是原因,产生感应电流是结果,原因产生结果,结果反过来影响原因。
2.对楞次定律中“阻碍”的理解
谁阻碍谁 是感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁场(原磁场)的磁通量的变化
阻碍什么 阻碍的是磁通量的变化,而不是阻碍磁通量本身
如何阻碍 当原磁场磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反;当原磁场磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同,即“增反减同”
结果如何 阻碍并不是阻止,只是延缓了磁通量的变化,这种变化将继续进行
特别提醒:
楞次定律中的“阻碍”作用,正是能的转化和守恒定律的反映,在克服这种阻碍的过程中,其他形式的能转化为电能。
3.楞次定律的推广
对楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因:
(1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”;
(2)阻碍相对运动——“来拒去留”;
(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”;
(4)阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”。
特别提醒:
如果问题不涉及感应电流的方向,则用楞次定律的推广含义进行研究,可以使分析问题的过程简化。
4.楞次定律与右手定则的比较
名称
比较项目 楞次定律 右手定则
研究对象 整个闭合回路 闭合电路中切割磁感线运动的部分导体
适用范围 适用于由磁通量变化引起感应电流的各种情况 适用于一段导体在磁场中做切割磁感线运动
5.楞次定律的使用步骤
(石家庄市第一中学2013~2014学年高二上学期期末)如图所示,A、B都是很轻的铝环,分别吊在绝缘细杆的两端,杆可绕竖直轴在水平面内转动,环A是闭合的,环B是断开的。若用磁铁分别靠近这两个圆环,则下面说法正确的是( )
A.图中磁铁N极接近A环时,A环被吸引,而后被推开
B.图中磁铁N极远离A环时,A环被排斥,而后随磁铁运动
C.用磁铁N极接近B环时,B环被推斥,远离磁铁运动
D.用磁铁的任意一磁极接近A环时,A环均被排斥
答案:D
解析:接近A环,A环会后退;从A环移开,A环会前进。移近或远离B环则无任何现象,因为在磁铁靠近或远离A环时,由于A环闭合,环中产生了感应电流,阻碍磁铁和A环间的相对运动;而B环不闭合,无感应电流产生。
二、右手定则与左手定则的比较
如图所示,导体AB、CD可在水平光滑轨道上自由滑动,且两水平轨道在中央交叉处互不相通,当导体棒AB向左移动时( )
A.AB中感应电流的方向为A到B
B.AB中感应电流的方向为B到A
C.CD向左移动
D.CD向右移动
答案:AD
解析:由右手定则可判断AB中感应电流A→B,CD中电流C→D,由左手定则可判定CD受到向右的安培力作用而向右运动。
三、“一定律三定则”的应用技巧
1.应用现象与规律比较
基本现象 应用的定则或定律
运动电荷、电流产生磁场 安培定则
磁场对运动电荷、电流有作用力 左手定则
电磁
感应 部分导体做切割磁感线运动 右手定则
闭合回路磁通量变化 楞次定律
2.应用技巧
无论是“安培力”还是“洛伦兹力”,只要是“力”都用左手判断。
“电生磁”或“磁生电”均用右手判断。
如图所示,在一根较长的铁钉上,用漆包线绕两个线圈A和B。将线圈B的两端与直导线CD相连,将CD平放在阴极射线管正下方和静止的小磁针的正上方,与小磁针和射线管平行。试判断合上开关的瞬间,阴极射线和小磁针N极的偏转情况?线圈A中电流稳定后,阴极射线和小磁针又怎样偏转?
答案:在开关合上的瞬间,阴极射线向下偏转,小磁针的N极向纸内偏转;当线圈A内的电流稳定以后,阴极射线不偏转,小磁针又回到原来的位置。
解析:在开关合上的瞬间,线圈A内有了由小变大的电流,根据安培定则可判断出此时线圈A在铁钉内产生了一个由小变大的向右的磁场。由楞次定律可知,线圈B内感应电流的磁场应该阻碍铁钉内的磁场在线圈B内的磁通量的增加,即线圈B内感应电流的磁场方向是向左的。 由安培定则可判断出线圈B内感应电流流经CD时的方向是由C到D。再由安培定则可以知道直导线CD内电流所产生的磁场在其正下方是垂直于纸面向里,上方是垂直纸面向外,因此,阴极射线向下偏转,小磁针N极应该向纸内偏转。线圈A内电流稳定后,CD内不再有感应电流,所以,阴极射线不偏转,小磁针又回到原来位置。
课堂知识构建
考点题型设计
如图所示,在水平地面上有一条沿东西方向铺设的水平直导线,导线中通有自东向西稳定、强大的直流电流。现用一闭合的检测线圈(线圈中串有灵敏的检流计,图中未画出)检测此通电直导线的位置,若不考虑地磁场的影响,在检测线圈位于水平面内,从距直导线很远处由北向南沿水平地面通过导线的上方并移至距导线很远处的过程中,俯视检测线圈,其中的感应电流的方向是( )
应用楞次定律判定感应电流的方向
A.先顺时针后逆时针
B.先逆时针后顺时针
C.先逆时针后顺时针,然后再逆时针
D.先顺时针后逆时针,然后再顺时针
解析:根据通电直导线周围磁感线的特点,检测线圈由远处移至直导线正上方时,穿过线圈的磁场有向下的分量,磁通量先增加后减小,由楞次定律和安培定则,线圈中的电流方向先逆时针后顺时针,当检测线圈由直导线正上方移至远处时,穿过线圈的磁场有向上的分量,磁通量先增加后减小,由楞次定律和安培定则,线圈中的电流方向先顺时针后逆时针。所以C正确。
答案:C
(河北冀州中学2013~2014学年高二上学期检测)某同学用如图所示的实验装置探究电磁感应现象,该同学第一步探究出:当有电流从电流表的正极流入时,指针向右偏转。接下来该同学进行了一系列的操作,则下列关于操作中电流表指针偏转的描述正确的有( )
A.当把磁铁N极向下插入线圈时,电流表指针向左偏转
B.当把磁铁S极向下插入线圈时,电流表指针向左偏转
C.保持磁铁在线圈中静止,电流表指针不发生偏转
D.将磁铁和线圈一起以同一速度向上运动,电流表向左偏转
答案:AC
解析:当把磁铁N极向下插入线圈时,穿过线圈的磁场方向向下,磁通量增加,由楞次定律可知,感应电流从负极流入,电流表指针向左偏,故A正确;当把磁铁S极向下插入线圈时,穿过线圈的磁场方向向上,磁通量增加,由楞次定律可知,感应电流从正极流入,电流表指针向右偏转,故B错误;保持磁铁在线圈中静止,穿过线圈的磁通量不变,不产生感应电流,电流表指针不发生偏转,故C正确;磁铁插入线圈后,将磁铁和线圈一起以同一速度向上运动,穿过线圈的磁通量不变,不产生感应电流,电流表指针不偏转,故D错误。
位于载流长直导线近旁的两根平行铁轨A和B,与长直导线平行且在同一水平面上,在铁轨A、B上套有两段可以自由滑动的导体CD和EF,如图所示,若用力使导体EF向右运动,则导体CD将( )
A.保持不动
B.向右运动
C.向左运动
D.先向右运动,后向左运动
右手定则的应用
解析:根据安培定则,穿过回路CDFE的磁场方向向下。
若使导体EF向右运动,由右手定则知回路中产生逆时针方向电流。
导体CD中电流由C指向D,由左手定则知CD受安培力向右,故导体CD向右运动,B项正确。
答案:B
下图表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景,其中能产生由a到b的感应电流的是( )
答案:A
解析:题目中导体做切割磁感线运动,先由感应电流产生的条件判断是否存在感应电流,再应用右手定则判断感应电流方向。
由右手定则可判定A中ab中电流由a向b,B中由b向a,C中由b向a,D中由b向a,故A正确。
如图所示,光滑固定导轨M、N水平放置,两根导体棒P、Q平行放于导轨上,形成一个闭合回路,当一条形磁铁从高处下落接近回路时( )
A.P、Q将相互靠拢
B.P、Q将相互远离
C.磁铁的加速度仍为g
D.磁铁的加速度小于g
楞次定律的推广应用
解析:方法一:假设磁铁的下端为N极,穿过回路的磁通量增加,根据楞次定律可判断感应电流的磁场方向向上,根据安培定则可判断出回路中感应电流方向为逆时针方向。再根据左手定则可判断P、Q所受的安培力的方向,安培力使P、Q相互靠拢。由于回路所受的安培力的合力向下,根据牛顿第三定律知,磁铁将受到向上的反作用力,从而加速度小于g。若磁铁的下端为S极,根据类似的分析可以得出相同的结果,所以A、D选项正确。
方法二:根据楞次定律的另一种表述——感应电流的效果总是要反抗产生感应电流的原因,本题的“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,根据“增缩减扩”和“来拒去留”,可知P、Q将相互靠近且磁铁的加速度小于g。
答案:AD
如图所示,一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方,直导线与圆环在同一竖直面内,当通电直导线中电流增大时,弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度l将( )
A.S增大,l变大
B.S减小,l变短
C.S增大,l变短
D.S减小,l变长
答案:D
解析:当通电导线中电流增大时,穿过金属圆环的磁通量增大,金属圆环中产生感应电流,根据楞次定律,感应电流要反抗磁通量的增大,,一是用缩小面积的方式进行反抗,二是用远离直导线的方式进行反抗,故D正确。
某同学在学习了法拉第电磁感应定律之后,自己制作了一个手动手电筒。右图是手电筒的简单结构示意图,左右两端是两块完全相同的条形磁铁,中间是一根绝缘直杆,由绝缘细铜丝绕制的多匝环形线圈只可在直杆上自由滑动,线圈两端接一灯泡,晃动手电筒时线圈也来回滑动,灯泡就会发光,其中O点是两磁极连线的中点,a、b两点关于O点对称。
(1)试分析其工作原理。
(2)灯泡中的电流方向是否变化。
探究·应用
解析:(1)线圈来回滑动时,穿过线圈的磁通量不断变化,线圈中产生感应电流,灯泡发光。
(2)线圈由a滑至b过程中,磁场方向向左,穿过线圈的磁通量先减小后增加,根据楞次定律,灯泡中电流方向先由右向左,后由左向右同样可判断线圈由b滑至a过程中,灯泡中电流方向先由右向左,后由左向右。所以线圈中电流方向不断变化。
答案:(1)见解析 (2)变化
下图为我国某中学一教室墙上有一朝南的窗户,窗高为1.2m,宽0.75m,边缘部分是不锈钢材质。已知该处地磁场的磁感强度的水平分量为5×10-5T,则穿过该窗框平面的磁通量为____________Wb;当把钢窗左侧向内拉开(如图所示)时,窗框中的感应电流方向是__________________。(从拉窗人的角度来看是“顺时针”还是“逆时针”)
答案:4.5×10-5 逆时针
解析:Φ=BS=5×10-5×1.2×0.75Wb=4.5×10-5Wb
由楞次定律可判当把钢窗向内拉开时,钢窗框中感应电流的方向沿逆时针。
易错案例剖析
易错点:对电磁感应现象理解不透彻导致错误
案例:如图甲所示,A、B两绝缘金属环套在同一铁芯上,A环中电流iA随时间t的变化规律如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A.t1时刻,两环作用力最大
B.t2和t3时刻,两环相互吸引
C.t2时刻两环相互吸引,t3时刻两环相互排斥
D.t3和t4时刻,两环相互吸引
易错分析:本题易错选项及错误原因具体分析如下:
认为t1时刻A中电流最大,B中产生感应电流也最大,因而误选A项。未认清t3时刻A电流减小,A环中磁场减弱,误认为A、B两环相互排斥而误选C项。
正确解答:t1时刻B环中感应电流为零,故两环作用力为零,则A错误;t2时刻A环中电流在减小,则B环中产生与A环同向的电流使二者相互吸引,同理,t3时刻也应相互吸引,故B正确、C错误;t4时刻A环中电流为零,两环无相互作用,故D错误。
正确答案:B
课 时 作 业
(点此链接)第一章 第三节
基础夯实
一、选择题(1~4题为单选题,5~7题为多选题)
1.如图所示,匀强磁场垂直于圆形线圈指向 ( http: / / www.21cnjy.com )纸里,a、b、c、d为圆形线圈上等距离的四点,现用外力作用在上述四点,将线圈拉成正方形。设线圈导线不可伸长,且线圈仍处于原先所在的平面内,则在线圈发生形变的过程中( )
A.线圈中将产生adcb方向的感应电流
B.线圈中将产生abcd方向的感应电流
C.线圈中产生感应电流的方向先是abcd,后是adcb
D.线圈中无感应电流产生
答案:B
解析:将线圈拉成正方形其面积减小,穿过线圈的磁通量减少,由楞次定律可判知线圈中产生顺时针感应电流,B选项正确。
2.如图所示,两轻质闭合金属圆环,穿挂在一 ( http: / / www.21cnjy.com )根光滑水平绝缘直杆上,原来处于静止状态。当条形磁铁的N极自右向左插入圆环时,两环的运动情况是( )
A.同时向左运动,两环间距变大
B.同时向左运动,两环间距变小
C.同时向右运动,两环间距变大
D.同时向右运动,两环间距变小
答案:B
解析:将一根条形磁铁向左插入铝环的过程中, ( http: / / www.21cnjy.com )两个环中均产生感应电流。根据楞次定律,感应电流的效果是阻碍与磁体间的相对运动,所以两环均向左运动。靠近磁体的环所受的安培力大于另一个,又可判断两环在靠近。选项C正确。
3.如图所示,甲是闭合铜线 ( http: / / www.21cnjy.com )框,乙是有缺口的铜线框,丙是闭合的塑料线框,它们的正下方都放置一薄强磁铁,现将甲、乙、丙拿至相同高度H处同时释放(各线框下落过程中不翻转),则以下说法正确的是( )
A.三者同时落地 B.甲、乙同时落地,丙后落地
C.甲、丙同时落地,乙后落地 D.乙、丙同时落地,甲后落地
答案:D
解析:甲中产生感应电流,感应电流的磁场阻碍线圈下落,a4.如图所示,一个金属圆盘安装在竖直的 ( http: / / www.21cnjy.com )转动轴上,置于蹄形磁铁之间,两块铜片A、O分别与金属盘的边缘和转动轴接触。若使金属盘按图示方向(俯视顺时针方向)转动起来,下列说法正确的是( )
A.电阻R中有Q→R→P方向的感应电流
B.电阻R中有P→R→Q方向的感应电流
C.穿过圆盘的磁通量始终没有变化,电阻R中无感应电流
D.调换磁铁的N、S极同时改变金属盘的转动方向,R中感应电流的方向也会发生改变
答案:B
解析:根据右手定则可判R中有P→R→Q方向的电流,B正确,A、C错。D选项中流过R的感应电流方向不变,D错。
5.(吉林长春市2013~2014学年高二上学期期末)如图所示,当磁铁运动时,电路上会产生由A经R到B的电流,则磁铁的运动可能是( )
A.向下运动
B.向上运动
C.向左平移
D.以上都不可能
答案:BC
解析:由安培定则知感应电流在线圈中 ( http: / / www.21cnjy.com )产生的磁场与磁铁磁场方向相同,由楞次定律知螺线管内的磁通量是减少的,选项中B、C会引起上述变化,故选项B、C正确。
6.(辽宁省实验中学北校2013~ ( http: / / www.21cnjy.com )2014学年高二上学期检测)相距较近的a,b线圈,要使b线圈中产生图示I方向的电流,可采用的办法有( )
A.闭合K瞬间
B.K闭合后把R的滑动片向右移动
C.闭合K后把a中铁芯从左边抽出
D.闭合K后把b向a靠近
答案:AD
解析:闭合电键,b中的磁场从无到有,根据楞次 ( http: / / www.21cnjy.com )定律,b中的感应电流方向与图示相同,故A正确;闭合电键K后,把R的滑片右移,b中的磁场方向从左向右,且在减小,根据楞次定律,b中的感应电流方向与图示相反,故B错误;闭合电键K后,将a中的铁芯从左边抽出,b中的磁场方向从左向右,且在减小,根据楞次定律,b中的感应电流方向与图示相反,故C错误;闭合电键,将b靠近b,b中的磁场方向从左向右,且在增强,根据楞次定律,b中的感应电流方向与图示相同,故D正确。
7.如图所示,通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环,铜环平面与螺线管截面平行。当电键S接通瞬间,关于两铜环的运动情况下列说法错误的是( )
A.同时向两侧推开
B.同时向螺线管靠拢
C.一个被推开,一个被吸引,但因电源正负极未知,无法具体判断
D.同时被推开或同时向螺线管靠拢,因电源正负极未知,无法具体判断
答案:BCD
解析:当电路接通瞬间,穿过 ( http: / / www.21cnjy.com )线圈的磁通量在增加,使得穿过两侧铜环的磁通量都在增加,由楞次定律可知,两环中感应电流的磁场与线圈中磁场方向相反,即受到线圈磁场的排斥作用,使两铜环分别向外侧移动,选项A正确,B、C、D错误。
二、非选择题
8.如图所示,在两根平行 ( http: / / www.21cnjy.com )长直导线M、N中,通以同方向同大小的电流,导线框abcd和两导线在同一平面内,线框沿着与两导线垂直的方向,自右向左在两导线间匀速运动,在移动过程中,线框中感应电流方向是怎样的?
答案:始终是abcd
解析:如图所示,线框在两电流中线OO′ ( http: / / www.21cnjy.com )的右侧时,穿过线框的合磁通量垂直纸面向外,线框左移,磁通量变小,为阻碍这个方向的磁通量减小,感应电流的磁场方向也垂直纸面向外,所以感应电流的方向就是abcd。当线框跨越两电流中线OO′时,线框的合磁通量由穿出变为穿进,且合磁通量增加,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,即垂直纸面向外,所以感应电流还是abcd。
能力提升
一、选择题(1~4题为单选题,5、6题为多选题)
1.(重庆一中2013~2014学年高 ( http: / / www.21cnjy.com )二上学期期末)物理课上,老师做了一个奇妙的“跳环实验”。如图所示,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,经重复试验,线圈上的套环均末动。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.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:D
解析:闭合开关瞬间,只要套环产生感应电流,套环就会跳起。套环未动,可能是绝缘材料制成的,不能产生感应电流,选项D有可能。
2.如图所示,AOC是光滑的金属导 ( http: / / www.21cnjy.com )轨,AO沿竖直方向,OC沿水平方向,ab是一根金属棒,与导轨接触良好,它从图示位置由静止开始在重力作用下运动,运动过程中b端始终在OC上,a端始终在OA上,直到完全落在OC上,空间存在着匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,则ab棒在上述过程中( )
A.感应电流方向是b→a
B.感应电流方向是a→b
C.感应电流方向先是b→a,后是a→b
D.感应电流方向先是a→b,后是b→a
答案:C
解析:在金属棒向下滑动的过程中,金属棒与 ( http: / / www.21cnjy.com )导轨所围成的三角形面积先增大后减小,三角形aOb内的磁通量先增大后减小,由楞次定律可判断C选项正确。
3.电阻R、电容器C与一个线圈连成闭 ( http: / / www.21cnjy.com )合回路,条形磁铁静止在线圈的正上方,N极朝下,如图所示,现使磁铁开始自由下落,在N极接近线圈上端过程中,流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是( )
A.从a到b,上极板带正电 B.从a到b,下极板带正电
C.从b到a,上极板带正电 D.从b到a,下极板带正电
答案:D
解析:磁铁N极接近线圈的过程中,线圈中 ( http: / / www.21cnjy.com )有向下的磁场,并且磁通量增加,由楞次定律可得,感应电流的方向为b→R→a,故电容器下极板带正电,上极板带负电,D正确。
4.如图所示,在磁感应强度大小 ( http: / / www.21cnjy.com )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点摆动。金属线框从右侧某一位置由静止开始释放,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。则线框中感应电流的方向是( )
A.a→b→c→d→a
B.d→c→b→a→d
C.先是d→c→b→a→d,后是a→b→c→d→a
D.先是a→b→c→d→a,后是d→c→b→a→d
答案:B
解析:金属线框从右侧某一位置由静止开始 ( http: / / www.21cnjy.com )释放,在摆动到竖直位置的过程中,磁场自abcd的右侧面穿出,摆动过程中磁通量在减少,根据楞次定律得电流方向为d→c→b→a→d;金属线框由竖直位置摆动到左侧最高点的过程中,穿过线框的磁通量增加,根据楞次定律不难得出感应电流的方向为d→c→b→a→d。
5.如图是某电磁冲击钻的原理图,若突然发现钻头M向右运动,则可能是( )
A.开关S闭合瞬间
B.开关S由闭合到断开的瞬间
C.开关S已经是闭合的,变阻器滑片P向左迅速滑动
D.开关S已经是闭合的,变阻器滑片P向右迅速滑动
答案:AC
解析:M向右运动是阻碍磁通量的增加,原因是左边螺线管中电流的磁场增强,所以有两种情况,一是S闭合瞬间,二是滑片P向左滑动,故A、C对。
6.(海南中学2013~2014学年高二上学期期末)如图所示,螺线管B置于闭合金属圆环A的轴线上,当B中通过的电流增加时( )
A.环A有扩张的趋势 B.环A有缩小的趋势
C.螺线管B有缩短的趋势 D.螺线管B有伸长的趋势
答案:AC
解析:当B中通过的电流逐渐增加时,电流产生 ( http: / / www.21cnjy.com )的磁场逐渐增强,故穿过A的磁通量增加,为阻碍磁通量增加,根据楞次定律可知,环A应向磁通量减小的方向形变,由于A环中有两种方向的磁场:B线圈外的磁感线方向与B线圈内的磁感线方向相反,B线圈外的磁感线要将B线圈内的磁感线抵消一些,当A的面积增大时,穿过A的磁通量会减小,所以可知环A应有扩张的趋势,故A正确B错误;线圈B中电流增加,每匝线圈产生的磁场增强,线圈间的引力增大,所以螺线管B有缩短的趋势,故C正确,D错误。
二、非选择题
7.(1)如图所示,左图给出了用连接电阻器的导线自由端试触电流表“-”接线柱时电流表指针的偏转情况;右图
是用这个电流表研究电磁感应现 ( http: / / www.21cnjy.com )象所用的器材,其中带铁芯的线圈A、线圈B的绕线情况在图中已画出,请用笔画线代替导线将没有完成的电路补完整,使变阻器触头向右滑动,电流表指针向左偏。
(2)按你所连接的电路,指出能使电流表指针向右偏转的两种方法:______________。
答案:(1)如图所示
(2)将变阻器触头向左滑动;闭合开关的瞬间。
8.如图所示,在水平桌面上有一金属圆环,当用一条形磁铁由上向下插向圆环时,试问:
(1)圆环对桌面的压力怎样变化?
(2)圆环有收缩的趋势还是扩张的趋势?
答案:(1)压力变大 (2)收缩趋势
解析:(1)根据楞次定律的推广含义“来拒去留”,圆环与磁铁之间相互排斥,从而使圆环对桌面的压力变大。
(2)根据楞次定律的推广含义“增缩减扩”,磁铁插向圆环时,穿过圆环的磁通量增加,所以圆环有收缩的趋势。