高考物理 第九章 第一单元 电磁感应现象 楞次定律课时训练营课件.ppt

电磁感应 第一单元电磁感应现象楞次定律 一 电磁感应现象1 产生感应电流的条件 只要穿过闭合电路的 发生变化 即 0 2 引起磁通量变化的常见情况 1 闭合电路的 做切割磁感线运动 2 线圈绕 于磁场的轴转动 3 磁感应强度b发生变化 3 感应电动势产生的条件无论电路闭合与否 只要穿过线圈的 发生变化 电路中就一定有感应电动势产生 的那部分导体相当于电源 4 电磁感应现象的实质是 产生 如果回路闭合则产生 如果回路不闭合 则只有 而无 二 楞次定律1 定律内容 感应电流具有这样的方向 即感应电流的磁场总要 引起感应电流的 2 定律的适用范围 适用于一切情况的感应电流方向判断 三 右手定则1 适用范围 适用于闭合回路的部分导体 磁感线运动的情况 2 方法 伸开右手 让拇指跟其余四指 并且都跟手掌在同一个平面内 让磁感线 从手心进入 大拇指指向 其余四指指的就是 的方向 楞次定律的理解和应用1 楞次定律中 阻碍 的含义 2 楞次定律的使用步骤 3 当回路发生形变时 感应电流的效果就阻碍回路发生形变 4 当线圈自身的电流发生变化时 感应电流的效果就阻碍原来的电流发生变化 总之 如果问题不涉及感应电流的方向 则从楞次定律的另类表述出发的分析方法较为简便 1 老师做了一个物理小实验让学生观察 一轻质横杆两侧各固定一圆环 横杆可绕中心点自由转动 老师拿一条形磁铁插向图中左侧小金属环 有一开口 不闭合 后又取出插向右侧闭合小塑料环 同学们看到的现象是 a 磁铁插向左环 横杆发生转动b 磁铁插向右环 横杆发生转动c 无论磁铁插向左环还是右环 横杆都不发生转动d 无论磁铁插向左环还是右环 横杆都发生转动答案 c 楞次定律 右手定则 左手定则 安培定则的综合应用1 规律比较 2 应用区别关键是抓住因果关系 1 因电而生磁 i b 安培定则 2 因动而生电 v b i安 右手定则 3 因电而受力 i b f安 左手定则 3 相互联系 1 应用楞次定律 必然要用到安培定则 2 感应电流受到的安培力 有时可以先用右手定则确定电流方向 再用左手定则确定安培力的方向 有时可以直接应用楞次定律的推论确定 在本类型题目中 往往多次运用楞次定律 在分析问题时应注意导体棒的运动特点或穿过闭合回路的磁通量变化情况 防止在应用楞次定律时出现错误 2 如图所示 当导线mn在外力作用下沿金属导轨向右运动时 下列说法中正确的是 a 判断该回路中的感应电流方向只能用右手定则b 判断该回路中的感应电流方向只能用楞次定律c 判断该回路中的感应电流方向只能用左手定则d 判断该回路中的感应电流方向可以用右手定则 也可以用楞次定律答案 d 题型一感应电流的产生条件及方向 线圈在长直导线电流的磁场中 做如图所示的运动 甲 向右平动 乙 向下平动 丙 绕轴转动 ad边向外 丁 从纸面向外做平动 戊 向上平动 戊 线圈有个缺口 判断线圈中有没有感应电流 解析 答案 甲 戊 无感应电流 乙 丙 丁 有感应电流 规律小结分析磁通量变化的关键在于对磁场及磁感线空间分布的把握 要通过磁场进一步判断磁通量的变化 1 如图所示 在磁感应强度大小为b 方向竖直向上的匀强磁场中 有一质量为m 阻值为r的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在o点 并可绕o点摆动 金属线框从右侧某一位置由静止释放 在摆动到左侧最高点的过程中 细杆和金属线框平面始终处于同一平面 且垂直纸面 则线框中感应电流的方向是 a a b c d ab d c b a dc 先是d c b a d 后是a b c d ad 先是a b c d a 后是d c b a d 答案 b 题型二楞次定律的应用 答案 bc 规律小结此题为二次电磁感应问题 联系的纽带是磁场 解题的工具是楞次定律 答案 b 题型三右手定则的应用 a 当金属棒向右匀速运动时 a点电势高于b点 c点电势高于d点b 当金属棒向右匀速运动时 b点电势高于a点 c点与d点等电势c 当金属棒向右加速运动时 b点电势高于a点 c点电势高于d点d 当金属棒向右加速运动时 b点电势高于a点 d点电势高于c点 答案 bd 答案 a a 有电流通过电流表 方向由c向d 作用于ab的安培力向右b 有电流通过电流表 方向由c向d 作用于ab的安培力向左c 有电流通过电流表 方向由d向c 作用于ab的安培力向右d 无电流通过电流表 作用于ab的安培力为零 1 法拉第通过精心设计的一系列试验 发现了电磁感应定律 将历史上认为各自独立的学科 电学 与 磁学 联系起来 在下面几个典型的实验设计思想中 所作的推论后来被实验否定的是 a 既然磁铁可使近旁的铁块带磁 静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷 那么静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流b 既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势 那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流 c 既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流 那么静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势d 既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势 那么运动导线上的稳恒电流也可在近旁的线圈中感应出电流 解析 对a选项 静止的导线上的稳恒电流附近产生稳定的磁场 通过旁边静止的线圈不会产生感应电流 a被否定 稳恒电流周围的稳定磁场是非匀强磁场 运动的线圈可能会产生感应电流 b符合事实 静止的磁铁周围存在稳定的磁场 旁边运动的导体棒会产生感应电动势 c符合 运动的导线上的稳恒电流周围产生运动的磁场 即周围磁场变化 在旁边的线圈中产生感应电流 d符合 答案 a 2 某同学在学习了法拉第电磁感应定律之后 自己制作了一个手动手电筒 如图是手电筒的简单结构示意图 左右两端是两块完全相同的条形磁铁 中间是一根绝缘直杆 由绝缘细铜丝绕制的多匝环形线圈只可在直杆上自由滑动 线圈两端接一灯泡 晃动手电筒时线圈也来回滑动 灯泡就会发光 其中o点是两磁极连线的中点 a b两点关于o点对称 则下列说法中正确的是 a 线圈经过o点时穿过的磁通量最小b 线圈经过o点时受到的磁场力最大c 线圈沿不同方向经过b点时所受的磁场力方向相反d 线圈沿同一方向经过a b两点时其中的电流方向相同 答案 ac 3 如图所示 在水平地面下埋着一条沿东西方向通有恒定电流的水平直导线 现用一串有灵敏电流计的闭合圆形检测线圈检测此通电直导线的位置 若不考虑地磁场的影响 检测线圈在水平面内 从距直导线很远处的北边移至距直导线很远处的南边的过程中 俯视检测线圈 下列说法正确的是 a 线圈中感应电流的方向先顺时针后逆时针b 线圈中感应电流的方向先逆时针后顺时针 然后再逆时针c 线圈在导线正上方时 穿过线圈的磁通量为零d 线圈在导线正上方时 线圈中的电流为零 解析 由地下通电直导线的电流方向和右手螺旋定则可判断出周围的磁感线分布 左侧水平地面磁场方向向下 右侧水平地面磁场方向向上 则检测线圈从左向右运动过程中 磁通量先增大后减小为零 再增大 最后再减小 由楞次定律知 线圈中感应电流的方向先逆时针后顺时针 然后再逆时针 线圈在导线正上方时 穿过线圈的磁通量为零 选项b c正确 答案 bc 解析 条形磁铁从高处下落接近回路时 穿过闭合回路的磁通量将增加 根据楞次定律 感应电流产生的磁场将阻碍这一磁通量的增加 具体表现应为 使回路面积减小以延缓磁通量的增加 故a正确 答案 a 1 2010年浙江 半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置 在圆环的缺口两端引出两根导线 分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接 两板间距为d 如图 上 所示 有一变化的磁场垂直于纸面 规定向内为正 变化规律如图 下 所示 在t 0时刻平板之间中心有一重力不计 电荷量为q的静止微粒 则以下说法正确的是 a 第2秒内上极板为正极b 第3秒内上极板为负极c 第2秒末微粒回到了原来位置d 第2秒末两极板之间的电场强度大小为0 2 r2 d 答案 a a