第1节 楞次定律(强基课—逐点理清物理观念)
课标要求 学习目标
1.探究影响感应电流方向的因素。2.理解楞次定律。 1.通过实验探究,归纳出判断感应电流方向的规律——楞次定律。2.理解楞次定律,并能够熟练应用楞次定律判断感应电流的方向。3.掌握右手定则,能够熟练应用右手定则判断感应电流的方向。
逐点清(一) 实验:探究影响感应电流方向的因素
[多维度理解]
一、问题的提出
如图所示,把条形磁体的某一个磁极插入或抽出闭合线圈时,两种情况下电流表的指针发生了偏转,但两种情况下偏转方向不同,这说明感应电流的方向不同。那么感应电流的方向与哪些因素有关呢?
二、实验原理
1.由电流表指针偏转方向与电流方向的关系,找出感应电流的方向。
2.通过实验,观察分析原磁场方向和磁通量的变化,记录感应电流的方向,然后归纳出感应电流的方向与原磁场方向、原磁通量变化之间的关系。
三、实验器材
条形磁体,螺线管,________,导线若干,干电池,滑动变阻器,开关,电池盒。
四、实验探究
1.探究电流表指针偏转方向和电流方向之间的关系。实验电路如图甲、乙所示。
结论:电流从哪一侧接线柱流入,指针就向哪一侧偏转,即左进左偏,右进右偏(指针偏转方向应由实验得出,并非所有电流表都是这样的)。
2.探究条形磁体插入或拔出线圈时感应电流的方向
(1)按如图所示连接电路,明确螺线管的绕线方向。
(2)按照控制变量的方法分别进行N极(S极)向下插入线圈和N极(S极)向上抽出线圈的实验。
①条形磁体插入线圈,线圈内磁通量增大(如图甲、乙所示),感应电流的磁场方向与原磁场方向__________
图号 磁体磁场方向 感应电流方向(俯视) 感应电流的磁场方向 归纳总结
甲 向下 ______ 向上 感应电流的磁场方向与原磁场方向______
乙 向上 ______ 向下
②条形磁体从线圈中抽出,线圈内磁通量减小(如图丙、丁所示)
图号 磁体磁场方向 感应电流方向(俯视) 感应电流的磁场方向 归纳总结
丙 向下 _____ 向下 感应电流的磁场方向与原磁场方向_____
丁 向上 _____ 向上
,感应电流的磁场方向与原磁场方向__________
五、实验结论
1.甲、乙两种情况:当线圈内磁通量______时,感应电流的磁场方向与原磁场方向______,阻碍磁通量的______。
2.丙、丁两种情况:当线圈内磁通量______时,感应电流的磁场方向与原磁场方向______,阻碍磁通量的______。
3.结论:感应电流的磁场总要阻碍原磁场磁通量的变化。
六、注意事项
1.确定电流方向与电流表指针偏转方向的关系时,要用试触法,并注意减小电流强度,防止电流过大或通电时间过长损坏电流表。
2.电流表选用零刻度在中间的灵敏电流计。
3.实验前设计好表格,并明确线圈的绕线方向。
4.按照控制变量的思想进行实验。
5.完成一种操作后,等电流表指针回零后再进行下一步操作。
[全方位练明]
1.如图所示是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置。
(1)将图中所缺导线补充完整。
(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么闭合开关后,将线圈A迅速插入线圈B中,电流计指针将________(选填“向左偏”或“向右偏”);线圈A插入线圈B后,将滑动变阻器滑片迅速向左移动时,电流计指针将________(选填“向左偏”或“向右偏”)。
(3)在灵敏电流计所在的电路中,为电路提供电流的是________(选填图中仪器的字母)。
2.(2024·山东青岛期末)某实验小组用图(a)所示装置做“探究影响感应电流方向的因素”实验。该小组同学在纸上画出实验草图,记录磁极运动的四种情况,根据实验结果,分别标出不同情况下磁体的N极、S极运动方向以及相应感应电流的方向,如图(b)所示,请回答下面的问题:
(1)甲、乙两次实验记录表明,当磁体靠近线圈运动,即穿过线圈的磁通量__________(选填“增大”或“减小”)时,根据右手螺旋定则可以判定感应电流的磁场方向与磁体的磁场方向__________(选填“相同”或“相反”);
(2)丙、丁两次实验记录表明,当磁体远离线圈运动,即穿过线圈的磁通量__________(选填“增大”或“减小”)时,根据右手螺旋定则可以判定感应电流的磁场方向与磁体的磁场方向__________(选填“相同”或“相反”);
(3)总结上述实验结果,可以得到关于感应电流方向的规律:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要__________引起感应电流的磁通量的变化。
逐点清(二) 楞次定律
[多维度理解]
1.楞次定律: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.对“阻碍”的理解
问题 结论
谁阻碍谁 感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化
为何阻碍 (原)磁场的磁通量发生了变化
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 当原磁场磁通量增大时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反;当原磁场磁通量减小时,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,最终结果不受影响
3.从能量角度理解楞次定律
把磁极插入线圈或从线圈内抽出时,推力或拉力都必须做________,做功过程中消耗的______能转化为感应电流的______能。
1.楞次定律中的因果关系
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。
2.“阻碍”的表现形式
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“阻碍”的过程中,其他形式的能转化为电能,在转化过程中,总能量是守恒的。
[典例]
闭合线框abcd自某高度自由下落时穿过一个有界的匀强磁场,当它经过如图所示的三个位置时,感应电流的方向是( )
A.经过Ⅰ时,a→d→c→b→a
B.经过Ⅱ时,a→b→c→d→a
C.经过Ⅱ时,无感应电流
D.经过Ⅲ时,a→b→c→d→a
听课记录:
/方法技巧/
应用楞次定律判定感应电流方向的步骤
[全方位练明]
1.如图所示,一水平放置的矩形闭合线圈abcd在条形磁体的N极附近竖直下落,保持线圈水平,由图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ,位置Ⅰ和位置Ⅲ都很接近位置Ⅱ,这个过程中线圈中的感应电流( )
A.沿abcda流动
B.沿dcbad流动
C.先沿abcda流动,后沿dcbad流动
D.先沿dcbad流动,后沿abcda流动
2.如图所示,匀强磁场垂直于圆形线圈所在平面向里,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abcd方向的感应电流
B.线圈中将产生adcb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
逐点清(三) 右手定则的理解和应用
[多维度理解]
1.右手定则:伸开________,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使________指向导线运动的方向,这时________所指的方向就是感应电流的方向。
2.两点说明
(1)拇指所指的方向是导体相对磁场切割磁感线的运动方向,既可以是导体运动而磁场未动,也可以是导体未动而磁场运动,还可以是两者以不同速度同时运动。
(2)四指指向电流方向,切割磁感线的导体相当于________。
楞次定律与右手定则的区别及联系
比较项目 楞次定律 右手定则
区别 研究对象 整个闭合回路 闭合回路的一部分,即做切割磁感线运动的导体
适用范围 各种电磁感应现象 只适用于导体在磁场中做切割磁感线运动的情况
联系 右手定则是楞次定律的特例
[典例] (2024·湖北武汉期末)如图所示,CDEF是金属框,框内存在着垂直纸面向里的匀强磁场。当导体棒MN向左移动时,下列说法正确的是( )
A.MNDC回路中感应电流为顺时针方向
B.MNEF回路中感应电流为逆时针方向
C.导体棒M端的电势低于N端的电势
D.导体棒MN中感应电流方向为N到M
听课记录:
[全方位练明]
1.如图所示,足够长的两光滑导轨水平放置,整个装置处于竖直向下的均匀磁场中,金属棒ab在水平外力的作用下,以速度v沿导轨向右做匀速运动,则金属棒ab受到的安培力的方向是( )
A.竖直向下 B.水平向右
C.竖直向上 D.水平向左
2.如图所示,边长为d的正方形线圈,从位置A开始向右运动,并穿过宽为L(L>d)的匀强磁场区域到达位置B,则( )
A.整个过程,线圈中始终有感应电流
B.整个过程,线圈中始终没有感应电流
C.线圈进入磁场和离开磁场的过程中,有感应电流,方向都是逆时针方向
D.线圈进入磁场的过程中,感应电流的方向为逆时针方向;线圈离开磁场的过程中,感应电流的方向为顺时针方向
第1节 楞次定律
逐点清(一)
[多维度理解]
三、电流表
四、2.(2)①逆时针 顺时针 相反 ②顺时针 逆时针 相同
五、1.增大 相反 增加 2.减小 相同 减少
[全方位练明]
1.解析:(1)将线圈B和灵敏电流计串联组成一个回路,将开关、滑动变阻器、电源、线圈A串联组成另一个回路即可,连接图如图所示。
(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,说明穿过线圈B的磁通量增加,灵敏电流计指针向右偏。闭合开关后,将线圈A迅速插入线圈B中时,穿过线圈B的磁通量增加,灵敏电流计指针将向右偏;线圈A插入线圈B后,将滑动变阻器滑片迅速向左移动时,线圈A中的电流减小,穿过线圈B的磁通量减少,灵敏电流计指针将向左偏。
(3)在灵敏电流计所在的电路中,为电路提供电流的是线圈B。
答案:(1)见解析图 (2)向右偏 向左偏 (3)B
2.解析:(1)当磁体靠近线圈运动时,穿过线圈的磁感线条数增加,即穿过线圈的磁通量增大,根据右手螺旋定则可以判定感应电流的磁场方向与磁体的磁场方向相反。
(2)当磁体远离线圈运动时,穿过线圈的磁感线条数减少,即穿过线圈的磁通量减小,根据右手螺旋定则可以判定感应电流的磁场方向与磁体的磁场方向相同。
(3)感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
答案:(1)增大 相反 (2)减小 相同 (3)阻碍
逐点清(二)
[多维度理解]
1.阻碍 磁通量的变化 3.机械功 机械 电
[典例] 选C 经过Ⅰ时,穿过闭合线框向里的磁通量增加,根据楞次定律知,感应电流的磁场方向向外,由安培定则判断感应电流方向为a→b→c→d→a,A错误;经过Ⅱ时,穿过闭合线框的磁通量不变,则感应电流为0,B错误,C正确;经过Ⅲ时,穿过闭合线框向里的磁通量减少,根据楞次定律知,感应电流的磁场方向向里,由安培定则判断感应电流方向为a→d→c→b→a,D错误。
[全方位练明]
1.选A 由条形磁体的磁场分布可知,线圈在位置Ⅱ时,穿过线圈的磁通量最小,为零;线圈从位置Ⅰ到位置Ⅱ,从下向上穿过线圈的磁通量在减少;线圈从位置Ⅱ到位置Ⅲ,从上向下穿过线圈的磁通量在增加;根据楞次定律及右手螺旋定则可知,线圈中的感应电流的方向是abcda,故A正确。
2.选A 由几何知识,周长相等的几何图形中,圆的面积最大,当线圈由圆形变成正方形时,穿过线圈的磁通量变小,根据楞次定律结合安培定则可知,在线圈中将产生abcd方向的感应电流,故A正确。
逐点清(三)
[多维度理解]
1.右手 拇指 四指 2.(2)电源
[典例] 选C 由右手定则知导体棒MN中感应电流方向为M到N,MNDC回路中感应电流为逆时针方向,MNEF回路中感应电流为顺时针方向,A、B、D错误;导体棒MN充当电源作用,电源内部电流从低电势流向高电势,故M端的电势低于N端的电势,C正确。
[全方位练明]
1.选D 金属棒ab以速度v沿导轨向右做匀速运动,磁场方向为竖直向下,根据右手定则,可知金属棒ab的感应电流方向为b→a,根据左手定则,可知金属棒ab受到的安培力的方向水平向左。故选D。
2.选D 在线圈进入或离开磁场的过程中,穿过线圈的磁通量发生变化,有感应电流产生;线圈完全在磁场中时,穿过线圈的磁通量不变,没有感应电流产生,A、B错误;由右手定则可知,线圈进入磁场过程中,感应电流的方向为逆时针;线圈离开磁场过程中,感应电流的方向为顺时针,C错误,D正确。
8 / 8(共75张PPT)
楞次定律
(强基课—逐点理清物理观念)
第1节
课标要求 学习目标
1.探究影响感应电流方向的因素。 2.理解楞次定律。 1.通过实验探究,归纳出判断感应电流方向的规律——楞次定律。
2.理解楞次定律,并能够熟练应用楞次定律判断感应电流的方向。
3.掌握右手定则,能够熟练应用右手定则判断感应电流的方向。
1
逐点清(一) 实验:探究影响感应
电流方向的因素
2
逐点清(二) 楞次定律
3
逐点清(三) 右手定则的理解和应用
4
课时跟踪检测
CONTENTS
目录
逐点清(一) 实验:探究影响感应
电流方向的因素
一、问题的提出
如图所示,把条形磁体的某一个磁极插入或抽出闭合线圈时,两种情况下电流表的指针发生了偏转,但两种情况下偏转方向不同,这说明感应电流的方向不同。那么感应电流的方向与哪些因素有关呢
多维度理解
二、实验原理
1.由电流表指针偏转方向与电流方向的关系,找出感应电流的方向。
2.通过实验,观察分析原磁场方向和磁通量的变化,记录感应电流的方向,然后归纳出感应电流的方向与原磁场方向、原磁通量变化之间的关系。
三、实验器材
条形磁体,螺线管,_______,导线若干,干电池,滑动变阻器,开关,电池盒。
电流表
四、实验探究
1.探究电流表指针偏转方向和电流方向之间的关系。
实验电路如图甲、乙所示。
结论:电流从哪一侧接线柱流入,指针就向哪一侧偏转,即左进左偏,右进右偏(指针偏转方向应由实验得出,并非所有电流表都是这样的)。
2.探究条形磁体插入或拔出线圈时感应电流的方向
(1)按如图所示连接电路,明确螺线管的绕线方向。
(2)按照控制变量的方法分别进行N极(S极)向下插入线圈和N极(S极)向上抽出线圈的实验。
①条形磁体插入线圈,线圈内磁通量增大(如图甲、乙所示)
图号 磁体磁 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 向下 ________ 向上 感应电流的磁场方向与原磁场方向_____
乙 向上 ________ 向下
逆时针
顺时针
相反
②条形磁体从线圈中抽出,线圈内磁通量减小(如图丙、丁所示)
图号 磁体磁 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 向下 ________ 向下 感应电流的磁场方向与原磁场方向______
丁 向上 ________ 向上
顺时针
逆时针
相同
五、实验结论
1.甲、乙两种情况:当线圈内磁通量______时,感应电流的磁场方向与原磁场方向______,阻碍磁通量的_____。
2.丙、丁两种情况:当线圈内磁通量______时,感应电流的磁场方向与原磁场方向_____,阻碍磁通量的______。
3.结论:感应电流的磁场总要阻碍原磁场磁通量的变化。
增大
相反
增加
减小
相同
减少
六、注意事项
1.确定电流方向与电流表指针偏转方向的关系时,要用试触法,并注意减小电流强度,防止电流过大或通电时间过长损坏电流表。
2.电流表选用零刻度在中间的灵敏电流计。
3.实验前设计好表格,并明确线圈的绕线方向。
4.按照控制变量的思想进行实验。
5.完成一种操作后,等电流表指针回零后再进行下一步操作。
1.如图所示是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置。
全方位练明
(1)将图中所缺导线补充完整。
答案:见解析图
解析:将线圈B和灵敏电流计串联组成一个回路,将开关、滑动变阻器、电源、线圈A串联组成另一个回路即可,连接图如图所示。
(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么闭合开关后,将线圈A迅速插入线圈B中,电流计指针将________(选填“向左偏”或“向右偏”);线圈A插入线圈B后,将滑动变阻器滑片迅速向左移动时,电流计指针将________(选填“向左偏”或“向右偏”)。
向右偏
向左偏
解析:如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,说明穿过线圈B的磁通量增加,灵敏电流计指针向右偏。闭合开关后,将线圈A迅速插入线圈B中时,穿过线圈B的磁通量增加,灵敏电流计指针将向右偏;线圈A插入线圈B后,将滑动变阻器滑片迅速向左移动时,线圈A中的电流减小,穿过线圈B的磁通量减少,灵敏电流计指针将向左偏。
(3)在灵敏电流计所在的电路中,为电路提供电流的是_____(选填图中仪器的字母)。
解析:在灵敏电流计所在的电路中,为电路提供电流的是线圈B。
B
2.(2024·山东青岛期末)某实验小组用图(a)所示装置
做“探究影响感应电流方向的因素”实验。该小组同学
在纸上画出实验草图,记录磁极运动的四种情况,根据实验
结果,分别标出不同情况下磁体的N极、S极运动方向以及相应感应电流的方向,如图(b)所示,请回答下面的问题:
(1)甲、乙两次实验记录表明,当磁体靠近线圈运动,即穿过线圈的磁通量______(选填“增大”或“减小”)时,根据右手螺旋定则可以判定感应电流的磁场方向与磁体的磁场方向______(选填“相同”或“相反”);
解析:当磁体靠近线圈运动时,穿过线圈的磁感线条数增加,即穿过线圈的磁通量增大,根据右手螺旋定则可以判定感应电流的磁场方向与磁体的磁场方向相反。
增大
相反
(2)丙、丁两次实验记录表明,当磁体远离线圈运动,即穿过线圈的磁通量_______(选填“增大”或“减小”)时,根据右手螺旋定则可以判定感应电流的磁场方向与磁体的磁场方向______(选填“相同”或“相反”);
解析:当磁体远离线圈运动时,穿过线圈的磁感线条数减少,即穿过线圈的磁通量减小,根据右手螺旋定则可以判定感应电流的磁场方向与磁体的磁场方向相同。
减小
相同
(3)总结上述实验结果,可以得到关于感应电流方向的规律:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要______引起感应电流的磁通量的变化。
解析:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
阻碍
逐点清(二) 楞次定律
1.楞次定律: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.对“阻碍”的理解
多维度理解
问题 结论
谁阻碍谁 感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化
为何阻碍 (原)磁场的磁通量发生了变化
阻碍
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 当原磁场磁通量增大时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反;当原磁场磁通量减小时,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,最终结果不受影响
续表
3.从能量角度理解楞次定律
把磁极插入线圈或从线圈内抽出时,推力或拉力都必须做_______,做功过程中消耗的_______能转化为感应电流的_____能。
1.楞次定律中的因果关系
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。
机械功
机械
电
2.“阻碍”的表现形式
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“阻碍”的过程中,其他形式的能转化为电能,在转化过程中,总能量是守恒的。
[典例] 闭合线框abcd自某高度自由下落时穿过一个
有界的匀强磁场,当它经过如图所示的三个位置时,感应电
流的方向是 ( )
A.经过Ⅰ时,a→d→c→b→a
B.经过Ⅱ时,a→b→c→d→a
C.经过Ⅱ时,无感应电流
D.经过Ⅲ时,a→b→c→d→a
√
[解析] 经过Ⅰ时,穿过闭合线框向里的磁通量增加,根据楞次定律知,感应电流的磁场方向向外,由安培定则判断感应电流方向为a→b→
c→d→a,A错误;经过Ⅱ时,穿过闭合线框的磁通量不变,则感应电流为0,B错误,C正确;经过Ⅲ时,穿过闭合线框向里的磁通量减少,根据楞次定律知,感应电流的磁场方向向里,由安培定则判断感应电流方向为a→d
→c→b→a,D错误。
/方法技巧/
应用楞次定律判定感应电流方向的步骤
1.如图所示,一水平放置的矩形闭合线圈abcd在条形
磁体的N极附近竖直下落,保持线圈水平,由图中位置Ⅰ经
过位置Ⅱ到位置Ⅲ,位置Ⅰ和位置Ⅲ都很接近位置Ⅱ,这个
过程中线圈中的感应电流 ( )
A.沿abcda流动
B.沿dcbad流动
C.先沿abcda流动,后沿dcbad流动
D.先沿dcbad流动,后沿abcda流动
全方位练明
√
解析:由条形磁体的磁场分布可知,线圈在位置Ⅱ时,穿过线圈的磁通量最小,为零;线圈从位置Ⅰ到位置Ⅱ,从下向上穿过线圈的磁通量在减少;线圈从位置Ⅱ到位置Ⅲ,从上向下穿过线圈的磁通量在增加;根据楞次定律及右手螺旋定则可知,线圈中的感应电流的方向是abcda,故A正确。
2.如图所示,匀强磁场垂直于圆形线圈所在平面向里,
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abcd方向的感应电流
B.线圈中将产生adcb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
√
解析:由几何知识,周长相等的几何图形中,圆的面积最大,当线圈由圆形变成正方形时,穿过线圈的磁通量变小,根据楞次定律结合安培定则可知,在线圈中将产生abcd方向的感应电流,故A正确。
逐点清(三) 右手定则的
理解和应用
1.右手定则:伸开______,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使_______指向导线运动的方向,这时_______所指的方向就是感应电流的方向。
多维度理解
右手
拇指
四指
2.两点说明
(1)拇指所指的方向是导体相对磁场切割磁感线的运动方向,既可以是导体运动而磁场未动,也可以是导体未动而磁场运动,还可以是两者以不同速度同时运动。
(2)四指指向电流方向,切割磁感线的导体相当于______。
电源
楞次定律与右手定则的区别及联系
比较项目 楞次定律 右手定则
区别 研究对象 整个闭合回路 闭合回路的一部分,即做切割磁感线运动的导体
适用范围 各种电磁感应现象 只适用于导体在磁场中做切割磁感线运动的情况
联系 右手定则是楞次定律的特例
[典例] (2024·湖北武汉期末)如图所示,CDEF是金属
框,框内存在着垂直纸面向里的匀强磁场。当导体棒MN向
左移动时,下列说法正确的是 ( )
A.MNDC回路中感应电流为顺时针方向
B.MNEF回路中感应电流为逆时针方向
C.导体棒M端的电势低于N端的电势
D.导体棒MN中感应电流方向为N到M
√
[解析] 由右手定则知导体棒MN中感应电流方向为M到N,MNDC回路中感应电流为逆时针方向,MNEF回路中感应电流为顺时针方向,A、B、D错误;导体棒MN充当电源作用,电源内部电流从低电势流向高电势,故M端的电势低于N端的电势,C正确。
1.如图所示,足够长的两光滑导轨水平放置,整个装置
处于竖直向下的均匀磁场中,金属棒ab在水平外力的作用
下,以速度v沿导轨向右做匀速运动,则金属棒ab受到的安培力的方向是 ( )
A.竖直向下 B.水平向右
C.竖直向上 D.水平向左
全方位练明
√
解析:金属棒ab以速度v沿导轨向右做匀速运动,磁场方向为竖直向下,根据右手定则,可知金属棒ab的感应电流方向为b→a,根据左手定则,可知金属棒ab受到的安培力的方向水平向左。故选D。
2.如图所示,边长为d的正方形线圈,从位置A开始向右运动,并穿过宽为L(L>d)的匀强磁场区域到达位置B,则 ( )
A.整个过程,线圈中始终有感应电流
B.整个过程,线圈中始终没有感应电流
C.线圈进入磁场和离开磁场的过程中,有感应电流,方向都是逆时针方向
D.线圈进入磁场的过程中,感应电流的方向为逆时针方向;线圈离开磁场的过程中,感应电流的方向为顺时针方向
√
解析:在线圈进入或离开磁场的过程中,穿过线圈的磁通量发生变化,有感应电流产生;线圈完全在磁场中时,穿过线圈的磁通量不变,没有感应电流产生,A、B错误;由右手定则可知,线圈进入磁场过程中,感应电流的方向为逆时针;线圈离开磁场过程中,感应电流的方向为顺时针,C错误,D正确。
课时跟踪检测
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A级——基础达标
1.(2024·陕西渭南高二月考)两根相互平行的金属导轨水平放置于图中所示的匀强磁场中,在导轨上与导轨接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动。当AB在外力F作用下向右运动时,下列说法中正确的是( )
A.磁场对导体棒CD的作用力水平向左
B.磁场对导体棒AB的作用力水平向右
C.导体棒CD内有电流通过,方向是C→D
D.导体棒CD内有电流通过,方向是D→C
√
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解析:当AB在外力F作用下向右运动时,导体棒AB、CD和两导体棒间的导轨组成一个闭合回路,由右手定则可知回路中电流方向为A→C→D
→B,又由左手定则,可知磁场对导体棒CD的作用力水平向右,磁场对导体棒AB的作用力水平向左,故A、B、D错误,C正确。
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2.某磁场的磁感线如图所示,有一闭合铝质线圈自图示位置
A落至位置B,在下落的过程中,自上向下看,铝质线圈中的感应电
流方向是 ( )
A.先沿顺时针方向,再沿逆时针方向
B.先沿逆时针方向,再沿顺时针方向
C.始终沿顺时针方向
D.始终沿逆时针方向
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解析:在线圈下落的过程中,磁感应强度先增大后减小,所以穿过线圈的磁通量先增大后减小,根据楞次定律结合安培定则可知,线圈中产生的感应电流先沿顺时针方向,再沿逆时针方向,故A正确,B、C、D错误。
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3.(2024·山东菏泽期末)如图所示,链球比赛属田径中的投掷竞远运动,链球由金属材料制造。某次比赛在菏泽举行,链球出手前某时刻恰好绕竖直轴水平转动(俯视逆时针转动)。则此时 ( )
A.安培力的方向与转动方向相反
B.手握的一端电势与拴球的一端相等
C.手握的一端电势比拴球的一端低
D.手握的一端电势比拴球的一端高
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解析:由于在北半球地磁场的竖直分量方向竖直向下,根据右手定则可知,手握的一端电势比拴球的一端高,故B、C错误,D正确;由于没有构成闭合回路,所以没有感应电流,没有安培力的作用,故A错误。
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4.科考人员在南极大陆乘车行进,由于地磁场的作用,
关于汽车后轮轮轴(如图所示,轮轴材料为金属)情况描述
正确的是 ( )
A.从东向西运动,轮轴上有从左向右的电流
B.从东向西运动,轮轴上有从右向左的电流
C.从西向东运动,左端电势较高
D.从西向东运动,右端电势较高
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解析:地球的南极是地磁场的北极,磁场方向从下到上,汽车从西向东运动时,根据右手定则可知右端电势较高,故C错误,D正确;由于没有形成闭合回路,所以轮轴上不会形成感应电流,故A、B错误。
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5.(2024·陕西渭南期末)如图所示,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,直导线与线圈在同
一平面内。下列说法正确的是 ( )
A.导线AB右侧的磁场是匀强磁场
B.导线AB右侧的磁场方向垂直纸面向外
C.当导线AB中的电流增大时,线圈P中产生的感应电流沿顺时针方向
D.当导线AB中的电流增大时,线圈P会向右摆动
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解析:由通电直导线周围的磁场分布可知,离通电直导线越远,磁感应强度越小,所以导线AB右侧的磁场不是匀强磁场,故A项错误;由安培定则可知,在导线AB的右侧,磁场方向垂直于纸面向里,故B项错误;当导线AB中的电流增大时,线圈P所在位置的磁感应强度变大,所以穿过线圈P的磁通量变大,由楞次定律结合安培定则可知,线圈P中产生的感应电流沿逆时针方向,故C项错误;
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由之前的分析可知,线圈P内产生的感应电流沿逆时针方向,且导线AB右侧的磁场方向垂直于纸面向里,由左手定则可知,线圈上边受到的安培力方向向下,线圈下边受到的安培力方向向上,由于通过上、下两边的电流大小相等,距离导线AB相等,所以线圈上、下两边的安培力大小相等,互相抵消;由左手定则可知,线圈左边受到的安培力方向向右,线圈右边受到的安培力方向向左,由于通过左、右两边的电流大小相等,左边距离导线AB更近,故线圈左边受到的安培力更大,所以线圈受到的安培力的合力向右,所以线圈P向右摆动,故D项正确。
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6.(2024·云南昆明期末)(多选)如图甲所示, 导线 MN和矩形线框abcd共面且均固定, 在MN中通以图乙所示的电流(电流正方向为M向N), 则在0~T时间内 ( )
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A.线框感应电流方向始终沿 abcda
B.线框感应电流方向先沿 abcda,后沿adcba
C.ab边始终不受安培力的作用
D.bc边受安培力先向右后向左
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解析:在0到时间内,根据安培定则可知,穿过线框abcd的磁场方向垂直纸面向里,大小在减小,则由楞次定律结合安培定则可得,线框中产生的感应电流沿顺时针方向,即沿abcda;同理,在到T时间内,线框中产生的感应电流仍沿顺时针方向,即沿abcda,故A正确,B错误;在0~时间内,根据左手定则可知,线框bc边受到向右的安培力;在~T时间内,线框bc边受到向左的安培力,故C错误,D正确。
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7.(2024·河北保定期中)某同学研究电磁感应现象的实验装置如图甲所示,该同学正确连接电路,闭合开关瞬间,发现灵敏电流计的指针向左偏转了一下。
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(1)闭合开关,电路稳定后,该同学将滑动变阻器的滑片______ (选填“向左”或“向右”)移动时,灵敏电流计的指针向右偏转。
向右
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解析:闭合开关时,通过线圈A的电流增大,线圈A产生的磁场增强,穿过线圈B的磁通量增大,灵敏电流计的指针向左偏,则要使灵敏电流计的指针向右偏转,应使穿过线圈B的磁通量减小,即穿过线圈B的磁场变弱,通过线圈A的电流应减小,则滑动变阻器的滑片应该向右滑动。
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(2)该同学继续用如图乙所示的实验装置来探究影响感应电流方向的因素,实验中发现感应电流从“+”接线柱流入灵敏电流计,指针向右偏转,螺线管的绕线方向在图丙中已经画出。若将条形磁铁向下插入螺线管时,灵敏电流计指针向右偏转,则条形磁铁_______(选填“上端”或“下端”)为N极。进一步实验发现,当穿过螺线管的原磁场磁通量减小时,感应电流产生的磁场方向与原磁场方向______ (选填“相同”或“相反”)。
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上端
相同
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解析:根据题述电流方向可知,感应电流的磁场方向竖直向下,结合楞次定律可知,原磁场方向向上,即条形磁铁上端为N极。根据楞次定律可知,感应电流产生的磁场总是阻碍引起感应电流的原磁场磁通量的变化,当穿过螺线管的原磁场磁通量减小时,感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同。
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B级——综合应用
8.如图所示,AOC是光滑的金属导轨,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,直到金属棒完全落在OC上。空间存在着匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,则金属棒在上述过程中( )
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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
解析:由几何知识可知,在金属棒向下滑动的过程中,金属棒与导轨所围成的三角形面积先增大后减小,穿过三角形aOb的磁通量先增大后减小,由楞次定律结合安培定则可知,感应电流方向先是b→a,后是a→b,C项正确。
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9.现代汽车中有一种防抱死系统(简称ABS),该系统有
一个自动检测车速的装置,用来控制车轮的转动,其原理如
图所示:铁质齿轮P与车轮同步转动,右侧紧靠一个绕有线圈的条形磁体,磁体的左端是S极,右端是N极,M是一个电流检测器。当车轮带动齿轮转动时,这时由于铁齿靠近或离开线圈时,使穿过线圈的磁通量发生变化,导致线圈中产生了感应电流。这个脉冲电流信号经放大后去控制制动机构,可有效地防止车轮制动时被抱死。在齿A从图中所示位置顺时针转到虚线位置过程中,M中的感应电流方向为 ( )
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A.一直从右向左
B.一直从左向右
C.先从右向左,后从左向右
D.先从左向右,后从右向左
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解析:铁齿靠近线圈时被磁化,产生的磁场方向从左向右,齿轮P从题图示位置按顺时针方向转动的过程中,先是齿A下面的铁齿离开,通过线圈的磁通量先减小,接着齿A靠近,通过线圈的磁通量增加。根据楞次定律,线圈中感应电流的磁场先向右后向左,根据右手螺旋定则判断出感应电流的方向,所以通过M的感应电流的方向先从左向右,然后从右向左,D正确,A、B、C错误。
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10.(2024·北京高考)如图所示,线圈M和线圈P绕在
同一个铁芯上,下列说法正确的是 ( )
A.闭合开关瞬间,线圈M和线圈P相互吸引
B.闭合开关,达到稳定后,电流表的示数为0
C.断开开关瞬间,流过电流表的电流方向由a到b
D.断开开关瞬间,线圈P中感应电流的磁场方向向左
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解析:闭合开关瞬间,通过线圈P的磁通量突然增大,由楞次定律可知,线圈P中感应电流的磁场与线圈M中电流的磁场方向相反,二者相互排斥,故A错误;闭合开关,达到稳定后,通过线圈P的磁通量保持不变,则感应电流为0,电流表的示数为0,故B正确;断开开关瞬间,通过线圈P的磁场方向向右,磁通量减小,由楞次定律可知,感应电流的磁场方向向右,由安培定则可知,流过电流表的感应电流方向由b到a,故C、D错误。
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11.(2024·重庆高二月考)(1)如图甲所示是研究电磁感应现象的实验装置:
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①装置已经按图甲所示连接好,在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下。如果开关闭合后,再将A线圈迅速插入B线圈中,灵敏电流计指针将________(选填“向左”“向右”或“不”)偏转;
解析:①闭合开关瞬间,A线圈中的电流增大,A线圈产生的磁场增强,B线圈中的磁通量增加,产生的感应电流使灵敏电流计的指针向右偏转,可知B线圈中的磁通量增加时,灵敏电流计的指针向右偏转;当开关闭合后,将A线圈迅速插入B线圈中时,B线圈中的磁通量增加,所以产生的感应电流也应使灵敏电流计的指针向右偏转。
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②要使灵敏电流计的指针向左偏转,根据楞次定律知,B线圈中的磁通量应减小。插入铁芯时,B线圈中的磁通量增加,故A错误;拔出A线圈时,B线圈中的磁通量减小,故B正确;滑动变阻器的滑片向左滑动时,A线圈中的电流增大,A线圈产生的磁场增强,B线圈中的磁通量增大,故C错误;断开开关S瞬间,A线圈中的电流减小,A线圈产生的磁场减弱,B线圈中的磁通量减小,故D正确。
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(2)G为指针零刻度在中央的灵敏电流计,连接在直流电路中时,指针的偏转情况如图乙所示,即电流从灵敏电流计G的左接线柱流进时,指针从中央向左偏。现把它与一线圈串联进行电磁感应实验,则图丙中的条形磁体的运动方向是向_____ (选填“上”或“下”);图丁中的条形磁体下端为___ (选填“N”或“S”)极。
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下
S
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解析:题图丙中灵敏电流计指针向左偏,可以知道线圈中感应电流的方向是顺时针(俯视),感应电流的磁场方向向下,条形磁体的磁场方向向上,由楞次定律可知,线圈中磁通量增加,条形磁体向下插入。题图丁中灵敏电流计指针向右偏,则线圈中感应电流的方向为逆时针(俯视),感应电流的磁场方向向上,条形磁体向上拔出,即线圈中磁通量减小,由楞次定律可知,条形磁体的磁场方向应该向上,所以条形磁体上端为N极,下端为S极。
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4课时跟踪检测(九) 楞次定律
A级——基础达标
1.(2024·陕西渭南高二月考)两根相互平行的金属导轨水平放置于图中所示的匀强磁
场中,在导轨上与导轨接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动。当AB在外力F作用下向右运动时,下列说法中正确的是( )
A.磁场对导体棒CD的作用力水平向左
B.磁场对导体棒AB的作用力水平向右
C.导体棒CD内有电流通过,方向是C→D
D.导体棒CD内有电流通过,方向是D→C
2.某磁场的磁感线如图所示,有一闭合铝质线圈自图示位置A落至位置B,在下落的过程中,自上向下看,铝质线圈中的感应电流方向是( )
A.先沿顺时针方向,再沿逆时针方向
B.先沿逆时针方向,再沿顺时针方向
C.始终沿顺时针方向
D.始终沿逆时针方向
3.(2024·山东菏泽期末)如图所示,链球比赛属田径中的投掷竞远运动,链球由金属材料制造。某次比赛在菏泽举行,链球出手前某时刻恰好绕竖直轴水平转动(俯视逆时针转动)。则此时( )
A.安培力的方向与转动方向相反
B.手握的一端电势与拴球的一端相等
C.手握的一端电势比拴球的一端低
D.手握的一端电势比拴球的一端高
4.科考人员在南极大陆乘车行进,由于地磁场的作用,关于汽车后轮轮轴(如图所示,轮轴材料为金属)情况描述正确的是( )
A.从东向西运动,轮轴上有从左向右的电流
B.从东向西运动,轮轴上有从右向左的电流
C.从西向东运动,左端电势较高
D.从西向东运动,右端电势较高
5.(2024·陕西渭南期末)如图所示,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,直导线与线圈在同一平面内。下列说法正确的是( )
A.导线AB右侧的磁场是匀强磁场
B.导线AB右侧的磁场方向垂直纸面向外
C.当导线AB中的电流增大时,线圈P中产生的感应电流沿顺时针方向
D.当导线AB中的电流增大时,线圈P会向右摆动
6.(2024·云南昆明期末)(多选)如图甲所示, 导线 MN和矩形线框abcd共面且均固定, 在MN中通以图乙所示的电流(电流正方向为M向N), 则在0~T时间内( )
A.线框感应电流方向始终沿 abcda
B.线框感应电流方向先沿 abcda,后沿adcba
C.ab边始终不受安培力的作用
D.bc边受安培力先向右后向左
7.(2024·河北保定期中)某同学研究电磁感应现象的实验装置如图甲所示,该同学正确连接电路,闭合开关瞬间,发现灵敏电流计的指针向左偏转了一下。
(1)闭合开关,电路稳定后,该同学将滑动变阻器的滑片___________(选填“向左”或“向右”)移动时,灵敏电流计的指针向右偏转。
(2)该同学继续用如图乙所示的实验装置来探究影响感应电流方向的因素,实验中发现感应电流从“+”接线柱流入灵敏电流计,指针向右偏转,螺线管的绕线方向在图丙中已经画出。若将条形磁铁向下插入螺线管时,灵敏电流计指针向右偏转,则条形磁铁___________(选填“上端”或“下端”)为N极。进一步实验发现,当穿过螺线管的原磁场磁通量减小时,感应电流产生的磁场方向与原磁场方向___________(选填“相同”或“相反”)。
B级——综合应用
8.如图所示,AOC是光滑的金属导轨,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,直到金属棒完全落在OC上。空间存在着匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,则金属棒在上述过程中( )
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
9.现代汽车中有一种防抱死系统(简称ABS),该系统有一个自动检测车速的装置,用来控制车轮的转动,其原理如图所示:铁质齿轮P与车轮同步转动,右侧紧靠一个绕有线圈的条形磁体,磁体的左端是S极,右端是N极,M是一个电流检测器。当车轮带动齿轮转动时,这时由于铁齿靠近或离开线圈时,使穿过线圈的磁通量发生变化,导致线圈中产生了感应电流。这个脉冲电流信号经放大后去控制制动机构,可有效地防止车轮制动时被抱死。在齿A从图中所示位置顺时针转到虚线位置过程中,M中的感应电流方向为( )
A.一直从右向左
B.一直从左向右
C.先从右向左,后从左向右
D.先从左向右,后从右向左
10.(2024·北京高考)如图所示,线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上,下列说法正确的是( )
A.闭合开关瞬间,线圈M和线圈P相互吸引
B.闭合开关,达到稳定后,电流表的示数为0
C.断开开关瞬间,流过电流表的电流方向由a到b
D.断开开关瞬间,线圈P中感应电流的磁场方向向左
11.(2024·重庆高二月考)(1)如图甲所示是研究电磁感应现象的实验装置:
①装置已经按图甲所示连接好,在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下。如果开关闭合后,再将A线圈迅速插入B线圈中,灵敏电流计指针将________(选填“向左”“向右”或“不”)偏转;
②连接好电路,并将A线圈插入B线圈中后,若要使灵敏电流计的指针向左偏转,可采取的操作是________;
A.插入铁芯
B.拔出A线圈
C.滑动变阻器的滑片向左滑动
D.断开开关S
(2)G为指针零刻度在中央的灵敏电流计,连接在直流电路中时,指针的偏转情况如图乙所示,即电流从灵敏电流计G的左接线柱流进时,指针从中央向左偏。现把它与一线圈串联进行电磁感应实验,则图丙中的条形磁体的运动方向是向______(选填“上”或“下”);图丁中的条形磁体下端为______(选填“N”或“S”)极。
课时跟踪检测(九)
1.选C 当AB在外力F作用下向右运动时,导体棒AB、CD和两导体棒间的导轨组成一个闭合回路,由右手定则可知回路中电流方向为A→C→D→B,又由左手定则,可知磁场对导体棒CD的作用力水平向右,磁场对导体棒AB的作用力水平向左,故A、B、D错误,C正确。
2.选A 在线圈下落的过程中,磁感应强度先增大后减小,所以穿过线圈的磁通量先增大后减小,根据楞次定律结合安培定则可知,线圈中产生的感应电流先沿顺时针方向,再沿逆时针方向,故A正确,B、C、D错误。
3.选D 由于在北半球地磁场的竖直分量方向竖直向下,根据右手定则可知,手握的一端电势比拴球的一端高,故B、C错误,D正确;由于没有构成闭合回路,所以没有感应电流,没有安培力的作用,故A错误。
4.选D 地球的南极是地磁场的北极,磁场方向从下到上,汽车从西向东运动时,根据右手定则可知右端电势较高,故C错误,D正确;由于没有形成闭合回路,所以轮轴上不会形成感应电流,故A、B错误。
5.选D 由通电直导线周围的磁场分布可知,离通电直导线越远,磁感应强度越小,所以导线AB右侧的磁场不是匀强磁场,故A项错误;由安培定则可知,在导线AB的右侧,磁场方向垂直于纸面向里,故B项错误;当导线AB中的电流增大时,线圈P所在位置的磁感应强度变大,所以穿过线圈P的磁通量变大,由楞次定律结合安培定则可知,线圈P中产生的感应电流沿逆时针方向,故C项错误;由之前的分析可知,线圈P内产生的感应电流沿逆时针方向,且导线AB右侧的磁场方向垂直于纸面向里,由左手定则可知,线圈上边受到的安培力方向向下,线圈下边受到的安培力方向向上,由于通过上、下两边的电流大小相等,距离导线AB相等,所以线圈上、下两边的安培力大小相等,互相抵消;由左手定则可知,线圈左边受到的安培力方向向右,线圈右边受到的安培力方向向左,由于通过左、右两边的电流大小相等,左边距离导线AB更近,故线圈左边受到的安培力更大,所以线圈受到的安培力的合力向右,所以线圈P向右摆动,故D项正确。
6.选AD 在0到时间内,根据安培定则可知,穿过线框abcd的磁场方向垂直纸面向里,大小在减小,则由楞次定律结合安培定则可得,线框中产生的感应电流沿顺时针方向,即沿abcda;同理,在到T时间内,线框中产生的感应电流仍沿顺时针方向,即沿abcda,故A正确,B错误;在0~时间内,根据左手定则可知,线框bc边受到向右的安培力;在~T时间内,线框bc边受到向左的安培力,故C错误,D正确。
7.解析:(1)闭合开关时,通过线圈A的电流增大,线圈A产生的磁场增强,穿过线圈B的磁通量增大,灵敏电流计的指针向左偏,则要使灵敏电流计的指针向右偏转,应使穿过线圈B的磁通量减小,即穿过线圈B的磁场变弱,通过线圈A的电流应减小,则滑动变阻器的滑片应该向右滑动。
(2)根据题述电流方向可知,感应电流的磁场方向竖直向下,结合楞次定律可知,原磁场方向向上,即条形磁铁上端为N极。根据楞次定律可知,感应电流产生的磁场总是阻碍引起感应电流的原磁场磁通量的变化,当穿过螺线管的原磁场磁通量减小时,感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同。
答案:(1)向右 (2)上端 相同
8.选C 由几何知识可知,在金属棒向下滑动的过程中,金属棒与导轨所围成的三角形面积先增大后减小,穿过三角形aOb的磁通量先增大后减小,由楞次定律结合安培定则可知,感应电流方向先是b→a,后是a→b,C项正确。
9.选D 铁齿靠近线圈时被磁化,产生的磁场方向从左向右,齿轮P从题图示位置按顺时针方向转动的过程中,先是齿A下面的铁齿离开,通过线圈的磁通量先减小,接着齿A靠近,通过线圈的磁通量增加。根据楞次定律,线圈中感应电流的磁场先向右后向左,根据右手螺旋定则判断出感应电流的方向,所以通过M的感应电流的方向先从左向右,然后从右向左,D正确,A、B、C错误。
10.选B 闭合开关瞬间,通过线圈P的磁通量突然增大,由楞次定律可知,线圈P中感应电流的磁场与线圈M中电流的磁场方向相反,二者相互排斥,故A错误;闭合开关,达到稳定后,通过线圈P的磁通量保持不变,则感应电流为0,电流表的示数为0,故B正确;断开开关瞬间,通过线圈P的磁场方向向右,磁通量减小,由楞次定律可知,感应电流的磁场方向向右,由安培定则可知,流过电流表的感应电流方向由b到a,故C、D错误。
11.解析:(1)①闭合开关瞬间,A线圈中的电流增大,A线圈产生的磁场增强,B线圈中的磁通量增加,产生的感应电流使灵敏电流计的指针向右偏转,可知B线圈中的磁通量增加时,灵敏电流计的指针向右偏转;当开关闭合后,将A线圈迅速插入B线圈中时,B线圈中的磁通量增加,所以产生的感应电流也应使灵敏电流计的指针向右偏转。
②要使灵敏电流计的指针向左偏转,根据楞次定律知,B线圈中的磁通量应减小。插入铁芯时,B线圈中的磁通量增加,故A错误;拔出A线圈时,B线圈中的磁通量减小,故B正确;滑动变阻器的滑片向左滑动时,A线圈中的电流增大,A线圈产生的磁场增强,B线圈中的磁通量增大,故C错误;断开开关S瞬间,A线圈中的电流减小,A线圈产生的磁场减弱,B线圈中的磁通量减小,故D正确。
(2)题图丙中灵敏电流计指针向左偏,可以知道线圈中感应电流的方向是顺时针(俯视),感应电流的磁场方向向下,条形磁体的磁场方向向上,由楞次定律可知,线圈中磁通量增加,条形磁体向下插入。题图丁中灵敏电流计指针向右偏,则线圈中感应电流的方向为逆时针(俯视),感应电流的磁场方向向上,条形磁体向上拔出,即线圈中磁通量减小,由楞次定律可知,条形磁体的磁场方向应该向上,所以条形磁体上端为N极,下端为S极。
答案:(1)①向右 ②BD (2)下 S
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