（通用版）2022-2023版高中物理 第四章 電磁感應(yīng) 微型專(zhuān)題練1 楞次定律的應(yīng)用學(xué)案 新人教版選修3-2

《（通用版）2022-2023版高中物理 第四章 電磁感應(yīng) 微型專(zhuān)題練1 楞次定律的應(yīng)用學(xué)案 新人教版選修3-2》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（通用版）2022-2023版高中物理 第四章 電磁感應(yīng) 微型專(zhuān)題練1 楞次定律的應(yīng)用學(xué)案 新人教版選修3-2（7頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、（通用版）2022-2023版高中物理 第四章 電磁感應(yīng) 微型專(zhuān)題練1 楞次定律的應(yīng)用學(xué)案 新人教版選修3-2 [學(xué)習(xí)目標(biāo)]　1.應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向.2.理解安培定則、左手定則、右手定則和楞次定律的區(qū)別． 一、楞次定律的重要結(jié)論 1．“增反減同”法 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量(原磁場(chǎng)磁通量)的變化． (1)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)方向相反． (2)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)方向相同． 口訣記為“增反減同”． 例1　如圖1所示，一水平放置的矩形閉合線圈abcd在細(xì)長(zhǎng)磁鐵的N極附近豎直下落，保持bc邊在紙

2、外，ad邊在紙內(nèi)，由圖中位置Ⅰ經(jīng)過(guò)位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和位置Ⅲ都很接近位置Ⅱ，這個(gè)過(guò)程中線圈的感應(yīng)電流 (　　) 圖1 A．沿abcda流動(dòng) B．沿dcbad流動(dòng) C．先沿abcda流動(dòng)，后沿dcbad流動(dòng) D．先沿dcbad流動(dòng)，后沿abcda流動(dòng) 答案　A 解析　由條形磁鐵的磁場(chǎng)分布可知，線圈在位置Ⅱ時(shí)穿過(guò)閉合線圈的磁通量最小，為零，線圈從位置Ⅰ到位置Ⅱ，從下向上穿過(guò)線圈的磁通量在減少，線圈從位置Ⅱ到位置Ⅲ，從上向下穿過(guò)線圈的磁通量在增加，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的方向是abcda. 2．“來(lái)拒去留”法 由于磁場(chǎng)與導(dǎo)體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流與磁

3、場(chǎng)間有力的作用，這種力的作用會(huì)“阻礙”相對(duì)運(yùn)動(dòng)．口訣記為“來(lái)拒去留”． 例2　如圖2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(　　) 圖2 A．向右擺動(dòng) B．向左擺動(dòng) C．靜止 D．無(wú)法判定 答案　A 解析　當(dāng)磁鐵突然向銅環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)銅環(huán)的磁通量增加，為阻礙磁通量的增加，銅環(huán)遠(yuǎn)離磁鐵向右運(yùn)動(dòng)，故選A. 3．“增縮減擴(kuò)”法 就閉合電路的面積而言，收縮或擴(kuò)張是為了阻礙穿過(guò)電路的原磁通量的變化．若穿過(guò)閉合電路的磁通量增加，面積有收縮趨勢(shì)；若穿過(guò)閉合電路的磁通量減少，面積有擴(kuò)張趨勢(shì)．口訣記為“增縮減擴(kuò)”． 說(shuō)明：此法只適用于回路中只有一個(gè)方向的磁感線的情況． 例3　

4、如圖3所示，在載流直導(dǎo)線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)軌上有兩個(gè)可自由滑動(dòng)的導(dǎo)體ab和cd.當(dāng)載流直導(dǎo)線中的電流逐漸增大時(shí)，導(dǎo)體ab和cd的運(yùn)動(dòng)情況是 (　　) 圖3 A．一起向左運(yùn)動(dòng) B．一起向右運(yùn)動(dòng) C．a(chǎn)b和cd相向運(yùn)動(dòng)，相互靠近 D．a(chǎn)b和cd相背運(yùn)動(dòng)，相互遠(yuǎn)離 答案　C 解析　由于在閉合回路abdc中，ab和cd電流方向相反，所以?xún)蓪?dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向一定相反，排除A、B；當(dāng)載流直導(dǎo)線中的電流逐漸增大時(shí)，穿過(guò)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(guò)回路的磁通量的變化，所以?xún)蓪?dǎo)體相互靠近，減小面積，達(dá)到阻礙磁通量增大的目的

5、．故選C. 4．“增離減靠”法 當(dāng)磁場(chǎng)變化且線圈回路可移動(dòng)時(shí)，由于磁場(chǎng)增強(qiáng)使得穿過(guò)線圈回路的磁通量增加，線圈將通過(guò)遠(yuǎn)離磁體來(lái)阻礙磁通量增加；反之，由于磁場(chǎng)減弱使線圈中的磁通量減少時(shí)，線圈將靠近磁體來(lái)阻礙磁通量減少．口訣記為“增離減靠”． 例4　如圖4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)開(kāi)關(guān)S接通瞬間，兩銅環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況是(　　) 圖4 A．同時(shí)向兩側(cè)推開(kāi) B．同時(shí)向螺線管靠攏 C．一個(gè)被推開(kāi)，一個(gè)被吸引，但因電源正負(fù)極未知，無(wú)法具體判斷 D．同時(shí)被推開(kāi)或同時(shí)向螺線管靠攏，但因電源正負(fù)極未知，無(wú)法具體判斷 答案　A 解析　開(kāi)關(guān)S接通瞬間，小銅環(huán)

6、中磁通量從無(wú)到有增加，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)要阻礙磁通量的增加，則兩環(huán)將同時(shí)向兩側(cè)推開(kāi)．故A正確． 二、“三定則一定律”的綜合應(yīng)用 安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律的適用場(chǎng)合如下表. 比較項(xiàng)目 安培定則 左手定則 右手定則 楞次定律 適用場(chǎng)合 電流周?chē)拇鸥芯€方向 判斷通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受的安培力方向 判斷導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向 判斷回路中磁通量變化時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向 綜合運(yùn)用這幾個(gè)規(guī)律的關(guān)鍵是分清各個(gè)規(guī)律的適用場(chǎng)合，不能混淆． 例5　(多選)如圖5所示裝置中，cd桿光滑且原來(lái)靜止．當(dāng)ab桿做如下哪些運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿將向右移動(dòng)(導(dǎo)體棒切割

7、磁感線速度越大，感應(yīng)電流越大)(　　) 圖5 A．向右勻速運(yùn)動(dòng) B．向右加速運(yùn)動(dòng) C．向左加速運(yùn)動(dòng) D．向左減速運(yùn)動(dòng) 答案　BD 解析　ab桿向右勻速運(yùn)動(dòng)，在ab桿中產(chǎn)生恒定的電流，該電流在線圈L1中產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)，在L2中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以cd桿不動(dòng)，故A錯(cuò)誤；ab桿向右加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)右手定則，知在ab桿上產(chǎn)生增大的由a到b的電流，根據(jù)安培定則，在L1中產(chǎn)生方向向上且增強(qiáng)的磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)向下通過(guò)L2，由楞次定律，cd桿中的電流由c到d，根據(jù)左手定則，cd桿受到向右的安培力，向右運(yùn)動(dòng)，故B正確；同理可得C錯(cuò)誤，D正確． 幾個(gè)規(guī)律的使用中，要抓住各個(gè)對(duì)應(yīng)的因果關(guān)系：

8、 1．因電而生磁(I→B)―→安培定則 2．因動(dòng)而生電(v、B→I)→右手定則 3．因電而受力(I、B→F安)→左手定則 三、能量的角度理解楞次定律 感應(yīng)電流的產(chǎn)生并不是創(chuàng)造了能量．導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流受到安培力作用，導(dǎo)體克服安培力做功從而實(shí)現(xiàn)其他形式的能向電能的轉(zhuǎn)化，所以楞次定律的“阻礙”是能量轉(zhuǎn)化和守恒的體現(xiàn)． 例6　如圖6所示，銅質(zhì)金屬環(huán)從條形磁鐵的正上方由靜止開(kāi)始水平下落，在下落過(guò)程中，下列判斷正確的是(　　) 圖6 A．金屬環(huán)在下落過(guò)程中的機(jī)械能守恒 B．金屬環(huán)在下落過(guò)程中動(dòng)能的增加量小于其重力勢(shì)能的減少量 C．金屬環(huán)的機(jī)械能先減小后增

9、大 D．磁鐵對(duì)桌面的壓力始終大于其自身的重力 答案　B 解析　金屬環(huán)在下落過(guò)程中，磁通量發(fā)生變化產(chǎn)生感應(yīng)電流，金屬環(huán)受到磁場(chǎng)力的作用，機(jī)械能不守恒，A錯(cuò)誤．由能量守恒，金屬環(huán)重力勢(shì)能的減少量等于其動(dòng)能的增加量和在金屬環(huán)中產(chǎn)生的電能之和，B正確．金屬環(huán)下落的過(guò)程中，機(jī)械能不停地轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，機(jī)械能一直減少，C錯(cuò)誤．當(dāng)金屬環(huán)下落到磁鐵中央位置時(shí)，無(wú)感應(yīng)電流，環(huán)和磁鐵間無(wú)作用力，磁鐵對(duì)桌面的壓力大小等于磁鐵的重力，D錯(cuò)誤． 1．(楞次定律的重要結(jié)論)如圖7所示，水平放置的光滑桿上套有A、B、C三個(gè)金屬環(huán)，其中B接電源．在接通電源的瞬間，A、C兩環(huán)(　　) 圖7 A．都被B吸引 B

10、．都被B排斥 C．A被吸引，C被排斥 D．A被排斥，C被吸引 答案　B 解析　在接通電源的瞬間，通過(guò)B環(huán)的電流從無(wú)到有，電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)從無(wú)到有，穿過(guò)A、C兩環(huán)的磁通量從無(wú)到有，A、C兩環(huán)產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律可知，感應(yīng)電流總是阻礙原磁通量的變化，為了阻礙原磁通量的增加，A、C兩環(huán)都被B環(huán)排斥而遠(yuǎn)離B環(huán)，故A、C、D錯(cuò)誤，B正確． 2．(楞次定律的重要結(jié)論)如圖8所示，水平桌面上放有一個(gè)閉合鋁環(huán)，在鋁環(huán)中心軸線上方有一個(gè)條形磁鐵．當(dāng)條形磁鐵沿軸線豎直自由落下時(shí)，下列判斷正確的是 (　　) 圖8 A．鋁環(huán)有收縮趨勢(shì)，對(duì)桌面壓力減小 B．鋁環(huán)有收縮趨勢(shì)，對(duì)桌面壓力增大 C．鋁

11、環(huán)有擴(kuò)張趨勢(shì)，對(duì)桌面壓力減小 D．鋁環(huán)有擴(kuò)張趨勢(shì)，對(duì)桌面壓力增大 答案　B 解析　根據(jù)楞次定律可知：當(dāng)條形磁鐵沿軸線豎直自由落下時(shí)，閉合鋁環(huán)內(nèi)的磁通量增大，因此鋁環(huán)面積應(yīng)有收縮的趨勢(shì)，同時(shí)有遠(yuǎn)離磁鐵的趨勢(shì)，故增大了和桌面的擠壓程度，從而使鋁環(huán)對(duì)桌面壓力增大，故B項(xiàng)正確． 3.(從能量角度理解楞次定律)如圖9所示，條形磁鐵從高h(yuǎn)處自由下落，中途穿過(guò)一個(gè)固定的空心線圈，開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，至落地用時(shí)t1，落地時(shí)速度為v1；S閉合時(shí)，至落地用時(shí)t2，落地時(shí)速度為v2.則它們的大小關(guān)系正確的是(　　) 圖9 A．t1>t2，v1>v2 B．t1＝t2，v1＝v2 C．t1

12、2 D．t1v2 答案　D 解析　開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，線圈中無(wú)感應(yīng)電流，對(duì)磁鐵無(wú)阻礙作用，故磁鐵自由下落，a＝g；當(dāng)S閉合時(shí)，線圈中有感應(yīng)電流，對(duì)磁鐵有阻礙作用，故av2，故D正確． 4．(楞次定律的重要結(jié)論)(多選)如圖10所示，閉合圓形金屬環(huán)豎直固定，光滑水平導(dǎo)軌穿過(guò)圓環(huán)，條形磁鐵沿導(dǎo)軌以初速度v0向圓環(huán)運(yùn)動(dòng)，其軸線穿過(guò)圓環(huán)圓心，與環(huán)面垂直，則磁鐵在穿過(guò)圓環(huán)的整個(gè)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖10 A．磁鐵靠近圓環(huán)的過(guò)程中，做加速運(yùn)動(dòng) B．磁鐵靠近圓環(huán)的過(guò)程中，做減速運(yùn)動(dòng) C．磁鐵遠(yuǎn)離圓環(huán)的過(guò)程中，做加速運(yùn)動(dòng) D．磁鐵遠(yuǎn)離圓環(huán)

13、的過(guò)程中，做減速運(yùn)動(dòng) 答案　BD 5．(“三定則一定律”的綜合應(yīng)用)(多選)如圖11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(chǎng)力的作用下向右運(yùn)動(dòng)，則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是(導(dǎo)體切割磁感線速度越大，感應(yīng)電流越大)(　　) 圖11 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　當(dāng)PQ向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，用右手定則可判定PQ中感應(yīng)電流的方向是由Q→P，由安培定則可知穿過(guò)L1的磁場(chǎng)方向是自下而上的；若PQ向右加速運(yùn)動(dòng)，則穿過(guò)L1的磁通量增加，用楞次定律可以判斷流過(guò)MN的感應(yīng)電流是從N→M的，用左手定則可判定MN受到向左的安培力，將向左運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；若PQ向右減速運(yùn)動(dòng)，流過(guò)MN的感應(yīng)電流方向、MN所受的安培力的方向均將反向，MN向右運(yùn)動(dòng)，所以選項(xiàng)C正確；同理可判斷選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．