楞次定律(教师用)

如图所示 在两根平行长直导线M N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 线框沿着与两导线垂直的方向 自右向左在两导线间匀速移动 在移动过程中 线框中感应电流的方向 A 沿abcda不变 B 沿dcbad不变 C 由abcda变成dcbad D 由dcbad变成abcda 分析 画出磁感应线的分布情况如图示 自右向左移动时 感应电流的磁场向外 所以感应电流为逆时针方向 B 导线框abcd与直导线在同一平面内 直导线中通有恒定电流I 当线框自左向右匀速通过直导线的过程中 线框中感应电流如何流动 解 画出磁场的分布情况如图示 开始运动到A位置 向外的磁通量增加 I的方向为顺时针 当dc边进入直导线右侧 直到线框在正中间位置B时 向外的磁通量减少到0 I的方向为逆时针 接着运动到C 向里的磁通量增加 I的方向为逆时针 当ab边离开直导线后 向里的磁通量减少 I的方向为顺时针 所以 感应电流的方向先是顺时针 接着为逆时针 然后又为顺时针 如图示 一闭合的铜环从静止开始由高处下落通过条形磁铁后继续下落 空气阻力不计 则在圆环的运动过程中 下列说法正确的是 A 圆环在磁铁的上方时 加速度小于g 在下方时大于g B 圆环在磁铁的上方时 加速度小于g 在下方时也小于g C 圆环在磁铁的上方时 加速度小于g 在下方时等于g D 圆环在磁铁的上方时 加速度大于g 在下方时小于g B 如图所示 两个相同的铝环套在一根无限长的光滑杆上 将一条形磁铁向左插入铝环 未穿出 的过程中 两环的运动情况是 A 同时向左运动 距离增大 B 同时向左运动 距离不变 C 同时向左运动 距离变小 D 同时向右运动 距离增大 C 在水平面上有一固定的U形金属框架 框架上置一金属杆ab 如图示 纸面即水平面 在垂直纸面方向有一匀强磁场 则以下说法中正确的是 A 若磁场方向垂直纸面向外并增加时 杆ab将向右移动 B 若磁场方向垂直纸面向外并减少时 杆ab将向右移动 C 若磁场方向垂直纸面向里并增加时 杆ab将向右移动 D 若磁场方向垂直纸面向里并减少时 杆ab将向右移动 点拨 BS 杆ab将向右移动 S增大 增大 只有B减小 才能阻碍 增大 BD 如图所示 a b c d为四根相同的铜棒 c d固定在同一水平面上 a b对称地放在c d棒上 它们接触良好 O点为四根棒围成的矩形的几何中心 一条形磁铁沿竖直方向向O点落下 则ab可能发生的情况是 A 保持静止 B 分别远离O点 C 分别向O点靠近 D 无法判断 C 思考 1 下图中 若磁场不变 使a向右运动 则b将向运动 右 2 若B减少 ab将如何运动 答 分别向两边远离 单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动 转轴垂直于磁场 若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示 则线圈中 A O时刻感应电动势最大B D时刻感应电动势为零C D时刻感应电动势最大D O至D时间内平均感生电动势为0 4V ABD 如图 水平面上有两根相距0 5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ 它们的电阻可忽略不计 在M和P之间接有阻值为R 3 0 的定值电阻 导体棒ab长 0 5m 其电阻为r 1 0 与导轨接触良好 整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中 B 0 4T 现使ab以v 10m s的速度向右做匀速运动 1 ab中的电流大 ab两点间的电压多大 2 维持ab做匀速运动的外力多大 3 ab向右运动1m的过程中 外力做的功是多少 电路中产生的热量是多少 1 0 5A1 5V 2 0 1N 3 0 1J0 1J 如图所示 面积为0 2m2的100匝线圈处在匀强磁场中 磁场方向垂直于线圈平面 已知磁感应强度随时间变化的规律为B 2 0 2t T 定值电阻R1 6 线圈电阻R2 4 求 1 磁通量变化率 2 回路的感应电动势 3 a b两点间电压U 如图所示 线圈内有理想边界的磁场 当磁场均匀增加时 有一带电粒子静止于平行板 两板水平放置 电容器中间 则此粒子带 电 若线圈的匝数为n 平行板电容器的板间距离为d 粒子的质量为m 带电量为q 则磁感应强度的变化率为 设线圈的面积为S 解 分析粒子的受力情况如图 由平衡条件得qE qU d mg 由楞次定律 上板带正电 E向下 粒子带负电 由法拉第电磁感应定律U n t nS B t B t U nS mgd nqS 负 mgd nqS 如图所示 固定于水平面上的金属框cdef 处在竖直向下的匀强磁场中 金属棒ab搁在框架上 可无摩擦滑动 此时abed构成一个边长l的正方形 棒电阻r 其余电阻不计 开始时磁感应强度为B 1 若以t 0时起 磁感应强度均匀增加 每秒增加量k 同时保持棒静止 求棒中的感应电流 2 在上述情况中 棒始终保持静止 当t t1时需加垂直于棒水平外力多大 3 若从t 0时起 磁感应强度逐渐减小 当棒以恒定速度v向右匀速运动 可使棒中不产生I感 则磁感应强度应怎样随时间变化 写出B与t的关系式 如图甲所示 由均匀电阻丝做成的正方形线框abcd的电阻为R1 ab bc cd da l 现将线框以与ab垂直的速度v匀速穿过一宽度为2l 磁感应强度为B的匀强磁场区域 整个