(浙江專版)2019版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第九章 電磁感應(yīng) 第1課時(shí) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律學(xué)案

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1、 第1課時(shí) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律 [考綱要求] 知識內(nèi)容 考試要求 備考方略 必考 加試 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 b 本章內(nèi)容只出現(xiàn)在加試中,重點(diǎn)考查有感應(yīng)電流的產(chǎn)生、感應(yīng)電動(dòng)勢方向的判斷、感應(yīng)電動(dòng)勢大小的計(jì)算等知識。可以以選擇題形式考查對基礎(chǔ)知識、基本規(guī)律的理解與應(yīng)用,更多以計(jì)算題的形式考查綜合性知識,如運(yùn)動(dòng)學(xué)、力學(xué)、能量、電路、圖象等知識與電磁感應(yīng)結(jié)合的問題。 楞次定律 c 法拉第電磁感應(yīng)定律 d 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況 b 互感和自感 b 渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng) b 實(shí)驗(yàn)13:探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件 √ 實(shí)驗(yàn)14:探究感

2、應(yīng)電流方向的規(guī)律 √ 一、磁通量 1.概念:在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,與磁場方向垂直的面積S與B的乘積。 2.公式:Φ=BS。 3.單位:1 Wb=1__T·m2。 4.公式的適用條件 (1)勻強(qiáng)磁場; (2)磁感線的方向與平面垂直,即B⊥S。 二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象 1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象 當(dāng)穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時(shí),電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生的現(xiàn)象。 2.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件:穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。特例:閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場內(nèi)做切割磁感線運(yùn)動(dòng)。 3.產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢,如果回路閉合則產(chǎn)生感應(yīng)電流;如果回路不閉合

3、,則只有感應(yīng)電動(dòng)勢,而無感應(yīng)電流。 三、楞次定律 1.楞次定律:感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。 2.右手定則:如圖,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平面內(nèi),讓磁感線從掌心進(jìn)入,并使拇指指向?qū)w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。 【思考判斷】 1.磁通量是標(biāo)量,但有正、負(fù)之分( √ ) 2.穿過線圈的磁通量與線圈的匝數(shù)無關(guān)( √ ) 3.穿過電路的磁通量變化,電路中就一定有感應(yīng)電流( × ) 4.閉合電路內(nèi)只要有磁通量,就有感應(yīng)電流產(chǎn)生( × ) 5.導(dǎo)體切割磁感線時(shí)一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生( × ) 6.感應(yīng)電流的磁場

4、一定與引起感應(yīng)電流的磁場方向相反( × ) 7.感應(yīng)電流的磁場總要阻止引起感應(yīng)電流的磁通量的變化( × ) 8.感應(yīng)電流的磁場一定阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化( √ ) 考點(diǎn)一 電磁感應(yīng)現(xiàn)象(-/b) [要點(diǎn)突破] 1.應(yīng)用Φ=BS求解問題時(shí)應(yīng)注意兩點(diǎn) (1)公式Φ=BS中,S為垂直于磁場方向的面積。 (2)穿過某個(gè)面有方向相反的磁場,則不能直接用Φ=BS求解,應(yīng)考慮相反方向的磁通量抵消后所剩余的磁通量。 2.判斷電磁感應(yīng)現(xiàn)象是否發(fā)生的一般流程 [典例剖析] 【例1】 如圖所示,矩形線框在磁場內(nèi)做的各種運(yùn)動(dòng)中,能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(  ) 解析 根據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)

5、電流的條件,閉合回路內(nèi)磁通量發(fā)生變化才能產(chǎn)生感應(yīng)電流,只有選項(xiàng)B正確。 答案 B 【例2】 如圖所示,在條形磁鐵外套A、B兩個(gè)大小不同的圓環(huán),穿過A環(huán)的磁通量ΦA(chǔ)與穿過B環(huán)的磁通量ΦB相比較(  ) A.ΦA(chǔ)>ΦB B.ΦA(chǔ)<ΦB C.ΦA(chǔ)=ΦB D.不能確定 解析 磁通量Φ=Φ內(nèi)-Φ外,對A、B兩環(huán),Φ內(nèi)相同;而對于Φ外,B的大于A的,所以ΦA(chǔ)>ΦB,故正確答案為A。 答案 A [針對訓(xùn)練] 1.如圖所示,正方形線圈abcd位于紙面內(nèi),邊長為L,匝數(shù)為N,過ab中點(diǎn)和cd中點(diǎn)的連線OO′恰好位于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場的右邊界上,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則穿過線圈的磁通量為( 

6、 ) A. B. C.BL2 D.NBL2 解析 Φ=BS,而S是指磁場穿過的有效面積,題中為S=,所以Φ=BS=BL2,A正確。 答案 A 2.(2017·溫州模擬)如圖所示,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,B的方向與水平面夾角為30°,圖中實(shí)線位置有一面積為S的矩形線圈處于磁場中,并繞著它的一條邊從水平位置轉(zhuǎn)到圖中虛線位置,在此過程中磁通量的改變量大小為(  ) A.BS B.BS C.BS D.2BS 解析 磁通量雖是標(biāo)量,但有正負(fù),如規(guī)定從圖中b面穿過a面磁通量為正,則在Ⅰ位置時(shí)磁通量Φ1=BSsin 30°=BS,在Ⅱ位置時(shí)磁通量Φ2=-BScos 30°=

7、-BS,那么線圈從Ⅰ位置轉(zhuǎn)到Ⅱ位置過程磁通量的變化量ΔΦ=|Φ2-Φ1|=|-BS|,所以選C。 答案 C 考點(diǎn)二 楞次定律(-/c) [要點(diǎn)突破] 1.右手定則 右手定則是楞次定律的一個(gè)推論,適用于導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向判斷。 2.楞次定律中“阻礙”的含義 3.感應(yīng)電流的“效果” (1)線圈(回路)中磁通量變化時(shí),阻礙原磁通量的變化——增反減同; (2)導(dǎo)體與磁體間有相對運(yùn)動(dòng)時(shí),阻礙相對運(yùn)動(dòng)——來拒去留; (3)當(dāng)回路可以形變時(shí),感應(yīng)電流可使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢——增縮減擴(kuò); (4)自感現(xiàn)象中,感應(yīng)電動(dòng)勢阻礙原電流的變化——增反減同。 [典例剖析

8、] 【例1】 如圖所示,一個(gè)有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁場方向垂直紙面向外。一個(gè)矩形閉合導(dǎo)線框abcd,沿紙面由位置1(左)勻速運(yùn)動(dòng)到位置2,則(  ) A.導(dǎo)線框進(jìn)入磁場時(shí),感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b→c→d→a B.導(dǎo)線框離開磁場時(shí),感應(yīng)電流方向?yàn)閍→d→c→b→a C.導(dǎo)線框離開磁場時(shí),受到的安培力方向水平向右 D.導(dǎo)線框進(jìn)入磁場時(shí),受到的安培力方向水平向左 解析 導(dǎo)線框進(jìn)入磁場時(shí),cd邊切割磁感線,由右手定則可知,電流方向沿a→d→c→b→a,由左手定則可知cd邊受到的安培力方向向左;在導(dǎo)線框離開磁場時(shí),ab邊處于磁場中且在做切割磁感線運(yùn)動(dòng),同樣用右手定則和左手定則可以判斷電流的方向

9、為a→b→c→d→a,安培力的方向仍然向左,故選項(xiàng)D正確。 答案 D 【例2】 (多選)如圖所示,光滑固定導(dǎo)軌M、N水平放置,兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放于導(dǎo)軌上,形成一個(gè)閉合回路,當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)(  ) A.P、Q將互相靠攏 B.P、Q將互相遠(yuǎn)離 C.磁鐵的加速度仍為g D.磁鐵的加速度小于g 解析 根據(jù)楞次定律的“阻礙”的內(nèi)涵,感應(yīng)電流的效果總是要反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因,本題的“原因”是磁鐵靠近回路,穿過回路的磁通量增加,“效果”便是阻礙磁通量的增加和磁鐵的靠近,所以P、Q將互相靠近,且磁鐵的加速度小于g。 答案 AD 【方法總結(jié)】 應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)

10、電流的方法 [針對訓(xùn)練] 1.如圖所示,一個(gè)金屬圓盤安裝在豎直的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上,置于蹄形磁鐵之間,兩塊銅片A、O分別與金屬圓盤的邊緣和轉(zhuǎn)動(dòng)軸接觸。若使金屬圓盤按圖示方向(俯視順時(shí)針方向)轉(zhuǎn)動(dòng)起來,下列說法正確的是(  ) A.電阻R中有Q→R→P方向的感應(yīng)電流 B.電阻R中有P→R→Q方向的感應(yīng)電流 C.穿過圓盤的磁通量始終沒有變化,電阻R中無感應(yīng)電流 D.調(diào)換磁鐵的N、S極同時(shí)改變金屬圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)方向,R中感應(yīng)電流的方向也會(huì)發(fā)生改變 解析 根據(jù)右手定則可判斷出R中有P→R→Q方向的電流,B正確,A、C錯(cuò)誤;D選項(xiàng)中流過R的感應(yīng)電流方向不變,D錯(cuò)誤。 答案 B 2.如圖所示,

11、一水平放置的矩形線圈abcd,在細(xì)長的磁鐵的N極附近豎直下落,保持bc邊在紙外,ad邊在紙內(nèi),從圖中的位置Ⅰ經(jīng)過位置Ⅱ到位置Ⅲ,位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近位置Ⅱ。在這個(gè)過程中,線圈中感應(yīng)電流(  ) A.沿abcd流動(dòng) B.沿dcba流動(dòng) C.由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流動(dòng),由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流動(dòng) D.由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流動(dòng),由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流動(dòng) 解析 本題考查用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向。由條形磁鐵的磁場可知,線圈在位置Ⅱ時(shí)穿過閉合線圈的磁通量為零,線圈從位置Ⅰ到位置Ⅱ,從下向上穿過線圈的磁通量在減小,線圈從位置Ⅱ到位置Ⅲ,從上向下穿過線圈的磁通量在增大,根據(jù)楞次定律和安培定則可知感

12、應(yīng)電流的方向是abcd。選項(xiàng)A正確。 答案 A 3.(多選)如圖所示,兩個(gè)閉合圓形線圈A、B的圓心重合,放在同一個(gè)水平面內(nèi),線圈A中通以如圖所示的交變電流,設(shè)t=0時(shí)電流沿逆時(shí)針方向。下列說法中,正確的是(  ) A.0~t1內(nèi),線圈B有逆時(shí)針方向的電流,且有收縮的趨勢 B.t1~t2內(nèi),線圈B有逆時(shí)針方向的電流,且有擴(kuò)張的趨勢 C.在t1時(shí)刻,線圈B的電流大小和方向同時(shí)改變 D.在t1時(shí)刻,線圈A、B的作用力最小 解析 0~t1內(nèi),線圈A的電流逆時(shí)針減小,通過線圈B的磁通量減少,根據(jù)楞次定律知,線圈B內(nèi)有逆時(shí)針方向的電流,根據(jù)楞次定律的另一種表述,線圈B阻礙磁通量的減少,有

13、收縮的趨勢,故A選項(xiàng)正確;t1~t2內(nèi),線圈A的電流順時(shí)針增大,通過線圈B的磁通量增大,根據(jù)楞次定律知,線圈B內(nèi)有逆時(shí)針方向的電流,根據(jù)楞次定律的另一種表述,線圈B阻礙磁通量的增大,有擴(kuò)張的趨勢,故B選項(xiàng)正確;在t1時(shí)刻,線圈B中電流大小、方向都不變,故C選項(xiàng)錯(cuò)誤;在t1時(shí)刻,線圈A中沒有電流,線圈A、B的作用力最小,故D選項(xiàng)正確。 答案 ABD 1.如圖所示,框架面積為S,框架平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場方向垂直,則穿過平面的磁通量的情況是(  ) A.如圖所示位置時(shí)等于零 B.若使框架繞OO′轉(zhuǎn)過60°角,磁通量為BS C.若從初始位置轉(zhuǎn)過90°角,磁通量為BS D

14、.若從初始位置轉(zhuǎn)過180°角,磁通量變化為零 解析 在題圖所示的位置時(shí),磁感線與線框平面垂直,Φ=BS,當(dāng)線框繞OO′軸轉(zhuǎn)過60°時(shí),Φ=BS⊥=BS·cos 60°=BS。轉(zhuǎn)過90°時(shí),磁感線與線框平面平行,Φ=0。線框轉(zhuǎn)過180°時(shí),磁感線仍然垂直穿過線框,只不過穿過方向改變了,因而ΔΦ=2BS。綜上所述,B正確。 答案 B 2.(多選)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,當(dāng)PQ在外力的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí),MN在磁場的作用下向右運(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) 解析 當(dāng)

15、PQ向右運(yùn)動(dòng)時(shí),用右手定則可判斷出PQ中感應(yīng)電流的方向是Q→P,由安培定則可判斷出穿過L1的磁場方向是自下而上的;若PQ向右加速運(yùn)動(dòng),則穿過L1的磁通量增加,用楞次定律可判斷出流過MN的感應(yīng)電流方向是N→M,用左手定則可判斷出MN受到向左的安培力,將向左運(yùn)動(dòng),可見選項(xiàng)A錯(cuò)誤;若PQ向右減速運(yùn)動(dòng),流過MN的感應(yīng)電流方向、MN所受的安培力的方向均反向,MN向右運(yùn)動(dòng),所以選項(xiàng)C正確;同理可判斷出選項(xiàng)B正確,D錯(cuò)誤。 答案 BC 3.如圖所示,線圈兩端與電阻相連構(gòu)成閉合回路,在線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵,磁鐵的S極朝下。在將磁鐵的S極插入線圈的過程中(  ) A.通過電阻的感應(yīng)電流的方向

16、由a到b,線圈與磁鐵相互排斥 B.通過電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a,線圈與磁鐵相互排斥 C.通過電阻的感應(yīng)電流的方向由a到b,線圈與磁鐵相互吸引 D.通過電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a,線圈與磁鐵相互吸引 答案 B 4.如圖所示,在兩根平行長直導(dǎo)線M、N中,通以同方向同大小的電流,導(dǎo)線框abcd和兩導(dǎo)線在同一平面內(nèi),線框沿著與兩導(dǎo)線垂直的方向,自右向左在兩導(dǎo)線間勻速運(yùn)動(dòng),在移動(dòng)過程中,線框中感應(yīng)電流方向(  ) A.先abcd,后dcba B.先dcba,后abcd C.始終是abcd D.始終是dcba 解析 線框在兩電流中線OO′的右側(cè)時(shí),穿過線框的合磁通量垂直紙面穿

17、出,線框左移,磁通量變小,為阻礙這個(gè)方向的磁通量減小,感應(yīng)電流的方向就是abcd。當(dāng)線框跨越兩電流中線OO′時(shí),線框的合磁通量由穿出變?yōu)榇┻M(jìn),感應(yīng)電流還是abcd。線框再左移,線框合磁通量穿入且增加,感應(yīng)電流方向還是abcd。所以線框中感應(yīng)電流方向始終是abcd。故選項(xiàng)C正確。 答案 C 5.(2017·衢州模擬)如圖所示,ab是一個(gè)可以繞垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動(dòng)的閉合矩形導(dǎo)體線圈,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P向右滑動(dòng)過程中,線圈ab將(  ) A.靜止不動(dòng) B.順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) C.逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) D.發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),但電源極性不明,無法確定轉(zhuǎn)動(dòng)的方向 解析 當(dāng)P向右滑動(dòng)時(shí),電路總電阻減

18、小,電路中的電流是增大的,兩磁鐵間的磁場增強(qiáng),穿過閉合導(dǎo)體線圈的磁通量增大,線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流,受到安培力而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),根據(jù)楞次定律,轉(zhuǎn)動(dòng)后應(yīng)使穿過線圈的磁通量減小,故應(yīng)沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。故選項(xiàng)B正確。 答案 B [基礎(chǔ)過關(guān)] 1.矩形導(dǎo)線框abcd與長直導(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中的電流增大時(shí),下列說法正確的是(  ) A.導(dǎo)線框abcd中沒有感應(yīng)電流 B.導(dǎo)線框abcd中有順時(shí)針方向的感應(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方向水平向右 解析 直導(dǎo)線中通有向上均勻增大的電流,根據(jù)

19、安培定則知,通過線框的磁場方向垂直紙面向里,且均勻增大,根據(jù)楞次定律知感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向。故A、B錯(cuò)誤;根據(jù)左手定則知,ab邊所受安培力方向水平向右,cd邊所受安培力方向水平向左,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,則線框所受安培力的合力方向水平向右,故C錯(cuò)誤,D正確。 答案 D 2.如圖所示,當(dāng)磁鐵突然向銅環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí),銅環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況是(  ) A.向右擺動(dòng) B.向左擺動(dòng) C.靜止 D.無法判定 解析 方法一:畫出磁鐵的磁感線分布,如圖甲所示,當(dāng)磁鐵向銅環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí),穿過環(huán)的磁通量增加,由楞次定律判斷出銅環(huán)中的感應(yīng)電流方向如圖甲

20、所示,銅環(huán)中有感應(yīng)電流時(shí)銅環(huán)就要受到安培力的作用,分析銅環(huán)受安培力作用而運(yùn)動(dòng)時(shí),可把銅環(huán)中的電流等效為多段直線電流元。取上、下兩小段電流研究,由左手定則可知兩段電流受力向右,由此可聯(lián)想到整個(gè)銅環(huán)所受合力向右,則選項(xiàng)A正確。 方法二:(等效法)磁鐵向右運(yùn)動(dòng),使銅環(huán)產(chǎn)生的感應(yīng)電流可等效為圖乙所示的條形磁鐵,則兩磁鐵有排斥作用,故選項(xiàng)A正確。 答案 A 3.(多選)如圖所示,螺線管B置于閉合金屬圓環(huán)A的軸線上,當(dāng)B中通過的電流I減小時(shí)(  ) A.環(huán)A有縮小的趨勢 B.環(huán)A有擴(kuò)張的趨勢 C.螺線管B有縮短的趨勢 D.螺線管B有伸長的趨勢 解析 當(dāng)B中通過的電流減小時(shí),穿過A線

21、圈的磁通量減小,產(chǎn)生感應(yīng)電流。由楞次定律可以判斷出A線圈有縮小的趨勢,另外,螺線管環(huán)與環(huán)之間的引力減小,故螺線管有伸長的趨勢。選項(xiàng)A、D正確。 答案 AD 4.兩根相互平行的金屬導(dǎo)軌水平放置于如圖所示的勻強(qiáng)磁場中,在導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌接觸良好的導(dǎo)體棒AB和CD可以自由滑動(dòng)。當(dāng)AB在外力F作用下向右運(yùn)動(dòng)時(shí),下列說法中正確的是(  ) A.導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流通過,方向是D→C B.導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流通過,方向是C→D C.磁場對導(dǎo)體棒CD的作用力向左 D.磁場對導(dǎo)體棒AB的作用力向右 解析 當(dāng)導(dǎo)線AB向右運(yùn)動(dòng)時(shí),由右手定則可以判斷回路中感應(yīng)電流方向?yàn)锳→C→D→B,再根據(jù)左手定則進(jìn)一步

22、確定CD的受力方向向右,AB受力方向向左。 答案 B 5.如圖所示,一根條形磁鐵自左向右穿過一個(gè)閉合螺線管,則電路中(  ) A.始終有感應(yīng)電流自a向b流過電流表G B.始終有感應(yīng)電流自b向a流過電流表G C.先有a→G→b方向的感應(yīng)電流,后有b→G→a方向的感應(yīng)電流 D.將不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 解析 當(dāng)條形磁鐵進(jìn)入螺線管時(shí),閉合線圈中的磁通量增加,當(dāng)穿出時(shí),磁通量減少,由楞次定律可知C正確。 答案 C 6.如圖所示,通電螺線管兩側(cè)各懸掛一個(gè)小銅環(huán),銅環(huán)平面與螺線管截面平行,當(dāng)電鍵S接通一瞬間,兩銅環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況是(  ) A.同時(shí)向兩側(cè)推開 B.同時(shí)向螺線管靠攏 C

23、.一個(gè)被推開,一個(gè)被吸引,但因電源正負(fù)極未知,無法具體判斷 D.同時(shí)被推開或同時(shí)向螺線管靠攏,但因電源正負(fù)極未知,無法具體判斷 解析 當(dāng)電鍵S接通瞬間,小銅環(huán)中磁通量從無到有增加,根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的磁場要阻礙磁通量的增加,則兩環(huán)將向兩側(cè)運(yùn)動(dòng),故A正確。 答案 A 7.(多選)如圖所示,“U”形金屬框架固定在水平面上,金屬桿ab與框架間無摩擦。整個(gè)裝置處于豎直方向的磁場中。若因磁場的變化,使桿ab向右運(yùn)動(dòng),則磁感應(yīng)強(qiáng)度(  ) A.方向向下并減小 B.方向向下并增大 C.方向向上并增大 D.方向向上并減小 解析 桿ab向右運(yùn)動(dòng),使得閉合回路中磁通量有增加趨勢,說明原磁

24、場的磁通量必定減弱,即磁感應(yīng)強(qiáng)度正在減小,與方向向上、向下無關(guān),故選項(xiàng)A、D正確,B、C錯(cuò)誤。 答案 AD 8.如圖所示,在載流直導(dǎo)線近旁固定有兩平行光滑導(dǎo)軌A、B,導(dǎo)軌與直導(dǎo)線平行且在同一水平面內(nèi),在導(dǎo)軌上有兩可自由滑動(dòng)的導(dǎo)體ab和cd。當(dāng)載流直導(dǎo)線中的電流逐漸增強(qiáng)時(shí),導(dǎo)體ab和cd的運(yùn)動(dòng)情況是(  ) A.一起向左運(yùn)動(dòng) B.一起向右運(yùn)動(dòng) C.ab和cd相向運(yùn)動(dòng),相互靠近 D.ab和cd相背運(yùn)動(dòng),相互遠(yuǎn)離 解析 由于ab和cd電流方向相反,所以兩導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向一定相反,排除A、B;當(dāng)載流直導(dǎo)線中的電流逐漸增強(qiáng)時(shí),穿過閉合回路的磁通量增大,根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流總是阻礙穿過回路

25、磁通量的變化,所以兩導(dǎo)體相互靠近,減小面積,達(dá)到阻礙磁通量增加的目的,故選C。 答案 C [能力提升] 9.(多選)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,當(dāng)通電導(dǎo)線L運(yùn)動(dòng)時(shí),以下說法正確的是(  ) A.當(dāng)導(dǎo)線L向左平移時(shí),導(dǎo)體框abcd中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcda B.當(dāng)導(dǎo)線L向左平移時(shí),導(dǎo)體框abcd中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba C.當(dāng)導(dǎo)線L向右平移時(shí),導(dǎo)體框abcd中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcda D.當(dāng)導(dǎo)線L向右平移時(shí),導(dǎo)體框abcd中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba 解析 當(dāng)導(dǎo)線L向左平移時(shí),閉合導(dǎo)體框abcd中磁場減弱,磁通量減少,abcd回路中產(chǎn)生

26、的感應(yīng)電流的磁場將阻礙磁通量的減少,由于導(dǎo)線L在abcd中磁場方向垂直紙面向里,所以abcd中感應(yīng)電流的磁場方向應(yīng)為垂直紙面向里,由安培定則可知感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcda,選項(xiàng)A正確;當(dāng)導(dǎo)線L向右平移時(shí),閉合電路abcd中磁場增強(qiáng),磁通量增加,abcd回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場將阻礙磁通量的增加,可知感應(yīng)電流的磁場為垂直紙面向外,再由安培定則可知感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba,選項(xiàng)D正確。 答案 AD 10.如圖所示,粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線圈。當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方等高快速經(jīng)過時(shí),若線圈始終不動(dòng),則關(guān)于線圈受到的支持力FN及在水平方向運(yùn)動(dòng)趨勢的正確判斷是( 

27、 ) A.FN先小于mg后大于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢向左 B.FN先大于mg后小于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢向左 C.FN先小于mg后大于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢向右 D.FN先大于mg后小于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢向右 解析 條形磁鐵從線圈正上方等高快速經(jīng)過時(shí),穿過線圈的磁通量先增加后減少。當(dāng)穿過線圈的磁通量增加時(shí),為阻礙其增加,線圈有向磁場弱的地方運(yùn)動(dòng)的趨勢,即在豎直方向上有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢,所以線圈受到的支持力大于其重力,在水平方向上有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢;當(dāng)穿過線圈的磁通量減少時(shí),為阻礙其減少,在豎直方向上線圈有向上運(yùn)動(dòng)的趨勢,所以線圈受到的支持力小于其重力,在水平方向上有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢。綜上所述,線圈所受到的支持力先

28、大于重力后小于重力,運(yùn)動(dòng)趨勢總是向右,選D。 答案 D 11.如圖所示,質(zhì)量為m的金屬環(huán)用線懸掛起來,金屬環(huán)有一半處于水平且與環(huán)面垂直的勻強(qiáng)磁場中,從某時(shí)刻開始,磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小,則在磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小的過程中,關(guān)于線拉力大小的下列說法中正確的是(  ) A.大于環(huán)重力mg,并逐漸減小 B.始終等于環(huán)重力mg C.小于環(huán)重力mg,并保持恒定 D.大于環(huán)重力mg,并保持恒定 解析 根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流方向是順時(shí)針的,再由左手定則判斷,安培力應(yīng)該豎直向下,環(huán)始終處于靜止?fàn)顟B(tài),表明線的拉力始終大于環(huán)的重力mg。由于磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小,環(huán)中電流不變,所以安培力逐漸減小,選項(xiàng)A正確

29、。 答案 A 12.(多選)如圖所示,金屬導(dǎo)軌上的導(dǎo)體棒ab在勻強(qiáng)磁場中沿導(dǎo)軌做下列哪種運(yùn)動(dòng)時(shí),銅制線圈c中將有感應(yīng)電流產(chǎn)生且被螺線管吸引(  ) A.向右做勻速運(yùn)動(dòng) B.向左做減速運(yùn)動(dòng) C.向右做減速運(yùn)動(dòng) D.向右做加速運(yùn)動(dòng) 解析 當(dāng)導(dǎo)體棒向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生恒定的電流,線圈中的磁通量恒定不變,無感應(yīng)電流出現(xiàn),A錯(cuò)誤;當(dāng)導(dǎo)體棒向左減速運(yùn)動(dòng)時(shí),由右手定則可判定回路中出現(xiàn)從b→a的感應(yīng)電流且減小,由安培定則知螺線管中感應(yīng)電流的磁場向左在減弱,由楞次定律知c中出現(xiàn)順時(shí)針感應(yīng)電流(從右向左看)且被螺線管吸引,B正確;同理可判定C正確,D錯(cuò)誤。 答案 BC 13.(多選)如圖所示,

30、光滑平行金屬導(dǎo)軌PP′和QQ′,都處于同一水平面內(nèi),P和Q之間連接一電阻R,整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,現(xiàn)在垂直于導(dǎo)軌放置一根導(dǎo)體棒MN,用一水平向右的力F拉動(dòng)導(dǎo)體棒MN,以下關(guān)于導(dǎo)體棒MN中感應(yīng)電流方向和它所受安培力的方向的說法正確的是(  ) A.感應(yīng)電流方向是N→M B.感應(yīng)電流方向是M→N C.安培力水平向左 D.安培力水平向右 解析 由右手定則易知,MN中感應(yīng)電流方向是N→M,再由左手定則可判知,MN所受安培力方向垂直棒水平向左。選項(xiàng)A、C正確。 答案 AC 14.如圖所示,絕緣光滑水平面上有兩個(gè)離得很近的導(dǎo)體環(huán)a、b。將條形磁鐵沿它們的正中向下移動(dòng)(不到達(dá)該平面),a、b將如何移動(dòng)(  ) A.a、b將相互遠(yuǎn)離 B.a、b將相互靠近 C.a、b將不動(dòng) D.無法判斷 解析 根據(jù)Φ=BS,磁鐵向下移動(dòng)過程中B增大,所以穿過每個(gè)環(huán)中的磁通量都有增大的趨勢。由于S不可改變,為阻礙磁通量的增大,導(dǎo)體環(huán)應(yīng)該盡量遠(yuǎn)離磁鐵,所以a、b將相互遠(yuǎn)離。選項(xiàng)A正確。 答案 A 17

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