浙江省台州市路桥区高中物理 第四章 电磁感应 4.2 感应电流产生的条件 4.3 楞次定律学案 新人教版选修32.doc

感应电流产生的条件和楞次定律【知识回顾】1. 磁通量的计算：公式： （注意： ， 。）. 单位： 。磁通量的物理意义：可以形象地理解为磁通量就是穿过某一面积的磁感线条数。2产生感应电流的条件：表述1 闭合电路的一部分导体在磁场内做运动表述2 穿过闭合电路的磁通量 【自主学习】阅读教材p9-10的实验，下图为某同学记录下的磁铁移动方向和线圈中感应电流的方向。根据下图回答下列问题：1在四个图中分别用磁感线表示出磁铁的磁场（只画穿过线圈部分的磁场）和感应电流的磁场方向。2根据上图记录填下表：甲乙丙丁磁铁磁场方向与感应电流磁场方向（填“相同”或“相反”）穿过线圈的磁通量变化（填“增大”或“减小”）【小组探究】利用上表的记录，通过小组讨论，你们能得出感应电流具有怎样的方向？结论：感应电流具有这样的方向，即 。【知识应用】1如右图，在软铁环上分别绕有线圈m、n，当线圈m电路中的开关s闭合时，判断线圈n中感应电流的方向。2如右下图，直导线中通有向上的电流，判断下列情况下abcd中感应电流的方向：线圈向右平移， 。线圈以ab为轴转动， 。线圈以通电导线为轴转动， 。【知识拓展】 右手定则磁场方向、导体运动方向和感应电流方向的关系教材p13，伸开右手，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 进入，并使拇指指向 方向，这时 方向就是感应电流的方向。【课堂和课后练习】完成教材p.1317的“问题与练习”1一平面线圈用细杆悬于p点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动，已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置和位置时，顺着磁场的方向看去，线圈中的感应电流的方向分别为 （ ） 位置 位置a逆时针方向 逆时针方向b逆时针方向 顺时针方向c顺时针方向 顺时针方向d顺时针方向 逆时针方向2如图所示，有两个同心导体圆环。内环中通有顺时针方向的电流，外环中原来无电流。当内环中电流逐渐增大时，外环中有无感应电流？方向如何？3如图，线圈a中接有如图所示电源，线圈b有一半面积处在线圈a中，两线圈平行但不接触，则当开关s闭和瞬间，线圈b中的感应电流的情况是：nsv0a无感应电流 b有沿顺时针的感应电流（ ）c有沿逆时针的感应电流 d无法确定4如图所示，闭合导体环固定。条形磁铁s极向下以初速度v0沿过导体环圆心的竖直线下落的过程中，导体环中的感应电流方向如何？a db co1o25如图所示，o1o2是矩形导线框abcd的对称轴，其左方有匀强磁场。以下哪些情况下abcd中有感应电流产生？方向如何？.将abcd 向纸外平移， 。.将abcd向右平移， .将abcd以ab为轴转动60， 将abcd以cd为轴转动60， c a d bl2 l16如图所示装置中，cd杆原来静止。当ab 杆做如下那些运动时，cd杆将向右移动（ ）a.向右匀速运动 b.向右加速运动c.向左加速运动 d.向左减速运动7如图所示，用丝线悬挂闭合金属环，悬于o点，虚线左边有匀强磁场，右边没有磁场。金属环的摆动会很快停下来。试解释这一现象。若整个空间都ob有向外的匀强磁场，会有这种现象吗？以下不打印，11820年丹麦的物理学家发现了电流能够产生磁场；之后，英国的科学家经过十年不懈的努力终于在1831年发现了电磁感应现象，并发明了世界上第一台感应发电机 v v vnsv（a） （b） （c） （d） （e） （f）2下列图中能产生感应电流的是（）3在某星球上的宇航员，为了确定该星球是否存在磁场，他手边有一根表面绝缘的长导线和一个灵敏电流计，现请你指导他如何操作4下列说法中正确的是：感应电动势的大小跟（）有关：a穿过闭合电路的磁通量b穿过闭合电路的磁通量的变化大小c穿过闭合电路的磁通量的变化快慢d单位时间内穿过闭合电路的磁通量的变化量 vbbvvbvb（a） （b） （c） （d）5如图所示，试根据已知条件确定导线中的感应电流方向（图中的导线是闭合电路中的一部分）：（二）提高性练习6（99全国）如图所示，为地磁场磁感线的示意图，在北半球地磁场的坚直分量向下。飞机在我国上空匀逐巡航。机翼保持水平，飞行高度不变。由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差。设飞行员左方机翼未端处的电势为u1，右方机翼未端处的电势力u2，则a.若飞机从西往东飞，u1比u2高b.若飞机从东往西飞，u2比u1高c.若飞机从南往北飞，u1比u2高d.若飞机从北往南飞，u2比u1高7如图所示，在两根平行长直导线中，通以同方向、同强度的电流，导线框abcd和两导线在同一平面内，导线框沿着与两导线垂直的方向自右向左在两导线间匀速运动。在运动过程中，导线框中感应电流的方向（ ） a沿abcd方向不变。b沿adcb方向不变。 c由abcd方向变成adcb方向。d由adcb方向变成abcd方向。8如图所示，两个线圈绕在同一圆筒上，a中接有电源，b中导线ab短路。当把磁铁迅速插入a线圈中时，a线圈中的电流将 （填减少，增大，不变），b线圈中的感应电流的方向在外电路中是由 到 的；如线圈b能自由移动，则它将向 移动（左，右，不）。9如图所示，闭合金属铜环从高为h的曲面滚下，沿曲面的另一侧上升，设闭合环初速度为零，不计摩擦，则（ ）a若是匀强磁场，环上升的高度小于hb若是匀强磁场，环上升的高度大于hc若是非匀强磁场，环上升的高度等于hd若是非匀强磁场，环上升的高度小于h10一根磁化的钢棒以速度v射入水平放置的固定的铜管内，v的方向沿管中心轴，不计棒的重力和空气阻力，则在入射过程中（ ）a.铜管的内能增加 b.钢棒的速率减小 c.钢棒的速率不变 d.钢棒的速率增大11如图（a），圆形线圈p静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈q，p和q共轴.q中通有变化电流，电流随时间变化的规律如图（b）所示.p所受的重力为g，桌面对p的支持力为n，则a.t1时刻ng b.t2时刻ngc.t3时刻ngd.t4时刻n=g12如图所示，ab是一个可绕垂直于纸面的轴o转动的闭合矩形导线框，当滑动变阻器的滑片p自左向右滑动时，从纸外向纸内看，线框ab将a.保持静止不动b.逆时针转动c.顺时针转动d.发生转动，但电源极性不明，无法确定转动方向参考答案15略 6ac7b8减小 b a 左 9 d 解析 若是匀强磁场，闭合环的磁通量不发生变化，无感应电流产生，环也就受不到磁场力，所以环仍保持机械能守恒，上升的高度等于h。若是非匀强磁场，闭合环的磁通量发生变化，有感应电流产生，环受到磁场力作用去阻碍环与磁场间的相对运动，使环损失一部分机械能向电能转化，所以环上升的高度小于h。因此答案d正确。10ab 当磁化的钢棒射入铜管时，铜管中因磁通量增加而产生感应电流，铜管与钢棒间的磁场力会阻碍其相对运动，使钢棒的机械能向电能转化，进而使铜管的内能增加。所以答案ab正确。11ad 12c6以下不要答案1ab2.c 3ac4b 5ad6(1)(2)51930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图2所示这台加速器由两个铜质d形盒d1、d2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是() 图2a离子由加速器的中心附近进入加速器b离子由加速器的边缘进入加速器c离子从磁场中获得能量d离子从电场中获得能量7长为l的水平极板间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为b，板间距离也为l，极板不带电现有质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力)，从两极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可采用的办法是 ()a使粒子的速度vc使粒子的速度vd使粒子的速度v8如图4所示，在边界pq上方有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子同时从边界上的o点沿与pq成角的方向以相同的速度v射入磁场中，则关于正、负电子，下列说法不正确的是()图4a在磁场中的运动时间相同b在磁场中运动的轨道半径相同c出边界时两者的速度相同d出边界点到o点的距离相等9平面直角坐标系的第象限内有一匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度为b.一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v从o点沿着与y轴夹角为30的方向进入磁场，运动到a点(图5中未画出)时速度方向与x轴的正方向相同，不计粒子的重力，则() 图5a该粒子带正电ba点与x轴的距离为c粒子由o到a经历时间td运动过程中粒子的速度不变10如图6所示，a为带正电的小物块，b是一不带电的绝缘物块(设a、b间无电荷转移)，a、b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场现用水平恒力f拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，在加速运动阶段() 图6aa对b的压力不变ba对b的压力变大ca、b物块间的摩擦力变小da、b物块间的摩擦力不变12回旋加速器d形盒中央为质子流，d形盒的交流电压为u，静止质子经电场加速后，进入d形盒，其最大轨道半径为r，磁场的磁感应强度为b，质子质量为m.求：(1)质子最初进入d形盒的动能多大；(2)质子经回旋加速器最后得到的动能多大；(3)交流电源的频率是多少5ad7ab8a 9bc10bc 12(1)eu(2)(3)11. 如图6所示，质量为m1 kg，电荷量为q5102 c的带正电的小滑块，从半径为r0.4 m的光滑绝缘圆弧轨道上由静止自a端滑下整个装置处在方向互相垂直的匀强电场与匀强磁场中已知e100 v/m，水平向右；b1 t，方向垂直纸面向里求：(1)滑块到达c点时的速度；(2)在c点时滑块所受洛伦兹力(g10 m/s2)图612如图7所示，一带电