第2章 楞次定律和自感现象 专题课件 (2)

课件23张PPT。第2章 楞次定律和自感现象专题 专题一　感应电流或感应电动势的方向判断问题
本考点内容常以选择题的形式出现，当然也可以渗透在综合性较强的计算题中，是进行电路、动力学和功能关系分析的前提和基础。
(1)楞次定律是判断感应电流方向的普遍规律，而右手定则主要适合导体切割磁感线的特殊情况。 (2)感应电流的“效果”总是要“阻碍”引起感应电流的“原因”，常见的有：阻碍原磁通量变化——增反减同；阻碍导体的相对运动——来拒去留；改变线圈面积来“反抗”——扩大或缩小；阻碍原电流的变化——自感现象。利用以上楞次定律的推广，可帮助我们对问题做出快速判断。 [例证1]　如图2－1所示，甲为竖直悬挂的闭合导体环，乙为带铁芯的电磁铁，ab为架在水平平行导轨上的金属棒，导轨间有竖直向上的匀强磁场，开始时甲处于静止，当ab沿导轨做切割磁感线运动时，导体环甲远离电磁铁乙向左摆动，则ab可能的运动是 (　　)图2－1①向右匀速运动　②向右加速运动　③向右减速运动
④向左加速运动
A．①　　　　　　　　 B．②④
C．②③ D．② [解析]　若ab匀速运动，乙线圈中电流稳定，产生恒稳的磁场，而甲中的磁通量不会发生变化，故甲环不会摆动，故A错。若ab向右加速，乙中有向右的磁场且在不断增强，甲中此时也有向右不断增强的磁场，根据楞次定律，为了阻碍甲中磁通量的增加，甲会向左摆动；当ab向左加速运动，乙中有向左的磁场且磁场在加强，甲中因此有向左增强的磁通量，同样根据楞次定律，判断出甲向左摆动；同理可分析出ab向右减速运动时，甲环向右摆动，综上分析，答案选B。
[答案]　B 专题二　电磁感应的图象问题
电磁感应中的图象问题在历年的高考中都频频出现，应该引起重视。这些图象问题主要集中在两大类：
(1)由Φ－t图象或B－t图象分析闭合电路中的感应电流随时间变化的特点。分析时要注意利用图象的斜率所代表的物理意义，即斜率既可反映感应电动势的大小，又可反映感应电动势的方向。 (2)线框切割磁感线过磁场问题。分析时关键要搞清切割磁感线的有效长度随时间变化的规律。处理图象问题一定注意要利用“分段法”，将电磁感应过程分解为几个典型的小过程，并善于挖掘各段的联系。 [例证2]　如图2－2所示，LOO′L′为一折
线，它所形成的两个角∠LOO′和∠OO′L′均为
45°。折线的右边有一匀强磁场，其方向垂直
于纸面向里。一边长为l的正方形导线框沿垂
直于OO′的方向以速度v做匀速直线运动，在t＝0时刻恰好位于图中所示位置。以逆时针方向为导线框中电流的正方向，在如图2－3所示的四幅图中能够正确表示电流—时间
(I－t)关系的是(时间以l/v为单位) (　　)图2－2图2－3[答案]　D1．一直升机停在南半球的地磁极上
空。该处地磁场的方向竖直向上，
磁感应强度为B。直升机螺旋桨叶片
的长度为L，螺旋桨转动的频率为f，
顺着地磁场的方向看螺旋桨是按顺时
针方向转动。螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图2－4所示。如果忽略a到转轴中心线的距离，用E表示每个叶片中的感应电动势，则 (　　)图2－4A．E＝πfL2B，且a点电势低于b点电势
B．E＝2πfL2B，且a点电势低于b点电势
C．E＝πfL2B，且a点电势高于b点电势
D．E＝2πfL2B，且a点电势高于b点电势答案：A2．如图2－5所示，同一平面内的三条平行
导线串有两个电阻R和r，导体棒PQ与三条
导线接触良好；匀强磁场的方向垂直纸面向
里。导体棒的电阻可忽略。当导体棒向左滑
动时，下列说法正确的是 (　　)
A．流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到a
B．流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到a
C．流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到b
D．流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由a到b图2－5解析：本题考查右手定则的应用。根据右手定则，可判断PQ作为电源，Q端电势高，在PQcd回路中，电流为逆时针方向，即流过R的电流为由c到d，在电阻r的回路中，电流为顺时针方向，即流过r的电流为由b到a。当然也可以用楞次定律，通过回路的磁通量的变化判断电流方向。
答案：B3.如图2－6所示，闭合线圈上方有一竖直放
置的条形磁铁，磁铁的N极朝下。当磁铁
向下运动时(但未插入线圈内部) (　　)图2－6A．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与
线圈相互吸引
B．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与
线圈相互排斥
C．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与
线圈相互吸引
D．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与
线圈相互排斥
解析：由题意可知，穿过线圈的磁场方向向下，磁体向下运动造成穿过线圈的磁通量增加，由楞次定律判断感应电流的磁场方向与磁铁的磁场方向相反，由此可以判断闭合线圈的上端为N极，则其感应电流的方向与题图中所标电流方向相同，磁铁与线圈相互排斥，故选项B是正确的。
答案：B4．一个圆形闭合线圈固定在垂直纸面的匀强磁场中，线圈
平面与磁场方向垂直，如图2－7甲所示。设垂直于纸面向里的磁感应强度方向为正，垂直于纸面向外的磁感应强度方向为负。线圈中顺时针方向的感应电流为正，逆时针方向的感应电流为负。已知圆形线圈中感应电流I随时间变化的图象如图2－7乙所示，则线圈所在处的磁场的磁感应强度随时间变化的图象可能是图2－8中的 (　　)图2－7图2－8答案：C图2－95．如图2－9所示，一边长为l的正方形虚线
框内有垂直于纸面向里的匀强磁场；一个边
长也为l的正方形导线框所在平面与磁场方向
垂直；虚线框对角线ab与导线框的一条边垂
直，ba的延长线平分导线框。在t＝0时，使导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab方向移动，直到整个导线框离开磁场区域。以i表示导线框中感应电流的强度，取逆时针方向为正。下列表示i－t关系的图示中，可能正确的是(　　)图2－10
解析：导线框前条边刚进入磁场区域过程中感应电流为逆时针方向，且由E＝Blv知感应电流逐渐增大；当导线框的前条边完全进入磁场而后条边还未进入磁场的过程中，导线框中的电流恒定不变；之后，当导线框的前条边开始出磁场而后条边还未进磁场的过程中，线框中的电流开始逐渐减小；再后，当导线框的前条边出磁场而后条边开始进磁场的过程中线框中的电流继续减小，且减小的比前一阶段减小的快，直到电流减小到零，共四种情况。同理此后也是四种情况，所以C正确，A、B、D错误。
答案：C