第4課時習(xí)題課 楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用 一楞次定律的應(yīng)用方法1 增反減同 法感應(yīng)電流的磁場 總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量 原磁場磁通量 的變化 1 當(dāng)原磁場磁通量增加時 感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相反 2 當(dāng)原磁場磁通量減少時 感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相同 口訣記為 增反減同 圖1 圖2 解析在PQ桿滑動的過程中 桿與導(dǎo)軌所圍成的三角形面積先增大后減小 三角形POQ內(nèi)的磁通量先增大后減小 由 增反減同 法可知 感應(yīng)電流的磁場方向先向外后向里 感應(yīng)電流的方向先由P Q 后由Q P B項對 A項錯 再由PQ中電流方向及左手定則可判斷C D項錯誤 故選B 答案B 2 來拒去留 法導(dǎo)體與磁場相對運動產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時 產(chǎn)生的感應(yīng)電流的導(dǎo)體受到磁場的安培力 這個安培力會 阻礙 相對運動 口訣記為 來拒去留 例2 如圖3所示 當(dāng)磁鐵突然向銅環(huán)運動時 銅環(huán)的運動情況是 A 向右擺動B 向左擺動C 靜止D 無法判定解析根據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電流的導(dǎo)體所受安培力阻礙相對運動的 來拒去留 法判斷知 銅環(huán)的運動情況是向右擺動 故選A 答案A 圖3 跟蹤訓(xùn)練2 如圖4所示 閉合導(dǎo)體環(huán)固定 條形磁鐵S極向下以初速度v0沿過導(dǎo)體環(huán)圓心的豎直線下落并穿過導(dǎo)體環(huán) 不計空氣阻力 下列關(guān)于導(dǎo)體環(huán)中感應(yīng)電流方向 俯視 和條形磁鐵加速度的說法正確的是 A 感應(yīng)電流方向先順時針再逆時針B 感應(yīng)電流方向一直沿順時針方向C 靠近導(dǎo)體環(huán)時條形磁鐵加速度小于gD 遠離導(dǎo)體環(huán)時條形磁鐵加速度大于g 圖4 解析從 阻礙磁通量變化 來看 原磁場方向向上 磁感應(yīng)強度大小是先增后減 感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向先向下后向上 感應(yīng)電流方向先順時針后逆時針 選項A正確 選項B錯誤 從 阻礙相對運動 來看 先排斥后吸引 條形磁鐵加速度都小于g 選項C正確 選項D錯誤 答案AC 3 增縮減擴 法當(dāng)閉合電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生時 閉合電路的各部分導(dǎo)線就會受到安培力作用 會使閉合電路的面積有變化 或有變化趨勢 1 若原磁通量增加 則通過減小有效面積起到阻礙的作用 2 若原磁通量減小 則通過增大有效面積起到阻礙的作用 口訣記為 增縮減擴 溫馨提示本方法適用于磁感線單方向穿過閉合回路的情況 例3 如圖5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的導(dǎo)體ab和cd 當(dāng)載流直導(dǎo)線中的電流逐漸增強時 導(dǎo)體ab和cd的運動情況是 A 一起向左運動B 一起向右運動C ab和cd相向運動 相互靠近D ab和cd相背運動 相互遠離 圖5 解析當(dāng)載流直導(dǎo)線中的電流逐漸增強時 穿過閉合回路的磁通量增大 根據(jù) 增縮減擴 法可知 導(dǎo)體ab和cd所圍的面積減小 則兩者相向運動 故選C 答案C 跟蹤訓(xùn)練3 2016 寧波效實中學(xué)模擬考試 一種具有獨特屬性的新型合金能夠?qū)崮苤苯愚D(zhuǎn)化為電能 具體而言 只要略微提高溫度 這種合金會從非磁性合金變成強磁性合金 從而在環(huán)繞它的線圈中產(chǎn)生電流 其簡化模型如圖6所示 M為圓柱形合金材料 N為線圈 套在圓柱形合金材料上 線圈的半徑大于合金材料的半徑 現(xiàn)對M進行加熱 假設(shè)M變?yōu)閺姶判院辖饡r 磁感線在M內(nèi)沿軸線方向 則 A N中將產(chǎn)生逆時針方向的電流B N中將產(chǎn)生順時針方向的電流C N線圈有收縮的趨勢D N線圈有擴張的趨勢 圖6 解析當(dāng)對M加熱使其溫度升高時 M從非磁性合金變?yōu)閺姶判院辖?穿過N的磁通量增加 根據(jù) 增縮減擴 法可知 N有擴張的趨勢才能使穿過N的磁通量減少 選項C錯誤 選項D正確 由于不知M的磁場方向 故不能判斷N中感應(yīng)電流的方向 選項A B錯誤 答案D 4 增離減靠 法發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時 通過什么方式來 阻礙 原磁通量的變化要根據(jù)具體情況而定 可能是阻礙導(dǎo)體的相對運動 也可能是改變線圈的有效面積 還可能是通過遠離或靠近變化的磁場源來阻礙原磁通量的變化 1 若原磁通量增加 則通過遠離磁場源起到阻礙的作用 2 若原磁通量減小 則通過靠近磁場源起到阻礙的作用 口訣記為 增離減靠 例4 一長直鐵芯上繞有一固定線圈M 鐵芯右端與一木質(zhì)圓柱密接 木質(zhì)圓柱上套有一閉合金屬環(huán)N N可在木質(zhì)圓柱上無摩擦移動 M連接在如圖7所示的電路中 其中R為滑動變阻器 E1和E2為直流電源 S為單刀雙擲開關(guān) 下列情況中 可觀測到N向左運動的是 A 在S斷開的情況下 S向a閉合的瞬間B 在S斷開的情況下 S向b閉合的瞬間C 在S已向a閉合的情況下 將R的滑片向c端移動時D 在S已向a閉合的情況下 將R的滑片向d端移動時 圖7 解析金屬環(huán)N向左運動 根據(jù) 增離減靠 法可知 穿過N的磁通量在減小 說明線圈M中的電流在減小 故選C 答案C 跟蹤訓(xùn)練4 如圖8所示 導(dǎo)軌間的磁場方向垂直于紙面向里 當(dāng)導(dǎo)體棒MN在導(dǎo)軌上水平向右加速滑動時 正對電磁鐵A的圓形金屬環(huán)B中 導(dǎo)體棒切割磁感線速度越大 感應(yīng)電流越大 A 有感應(yīng)電流 且B被A吸引B 無感應(yīng)電流C 可能有 也可能沒有感應(yīng)電流D 有感應(yīng)電流 且B被A排斥 圖8 解析MN向右加速滑動 MN中的電流大小在逐漸變大 電磁鐵A的磁場逐漸增強 根據(jù) 增離減靠 法可知 B環(huán)中有感應(yīng)電流 且B被A排斥 故D正確 A B C錯誤 答案D 圖9 圖10 圖11 答案0 01C 圖12 圖13 圖14 答案A 圖15 答案D 1 如圖16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)線間勻速運動 在移動過程中 線框中感應(yīng)電流方向 A 先abcd 后dcbaB 先dcba 后abcdC 始終是abcdD 始終是dcba 圖16 解析線框在兩電流中線OO 的右側(cè)時 穿過線框的合磁通量垂直紙面穿出 線框左移 磁通量變小 為阻礙這個方向的磁通量減小 感應(yīng)電流的方向就是abcd 當(dāng)線框跨越兩電流中線OO 時 線框的合磁通量由穿出變?yōu)榇┻M 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C正確 答案C 2 如圖所示 四根等長的鋁管和鐵管 其中C中鋁管不閉合 其他兩根鋁管和鐵管均閉合 豎直放置在同一豎直平面內(nèi) 分別將磁鐵和鐵塊沿管的中心軸線從管的上端由靜止釋放 忽略空氣阻力 則下列關(guān)于磁鐵和鐵塊穿過管的運動時間的說法正確的是 A tA tB tC tDB tC tA tB tDC tC tA tB tDD tC tA tB tD解析當(dāng)磁鐵穿過閉合的金屬管時 會因穿過閉合的金屬管的磁通量發(fā)生變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流 根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流又阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化 從而阻礙了磁鐵的通過 而鐵塊穿過閉合的金屬管或磁鐵穿過不閉合的金屬管 無感應(yīng)電流產(chǎn)生 也就沒有這種阻礙作用 從而可知 選項A正確 答案A 3 如圖17所示 圓環(huán)形導(dǎo)體線圈a平放在水平桌面上 在a的正上方固定一豎直螺線管b 二者軸線重合 螺線管與電源和滑動變阻器連接成如圖所示的電路 若將滑動變阻器的滑片P向下滑動 下列表述正確的是 A 線圈a中將產(chǎn)生俯視逆時針方向的感應(yīng)電流B 穿過線圈a的磁通量變小C 線圈a有擴張的趨勢D 線圈a對水平桌面