楞次定律与电磁感应定律综合

1、电磁感应现象 愣次定律一、电磁感应1. 电磁感应现象只要穿过闭合回路的磁通量发生变化,闭合回路中就有电流产生,这种利用磁场产生电流的现象叫做 电磁感应。产生的电流叫做感应电流.2. 产生感应电流的条件:闭合回路中磁通量发生变化3. 磁通量变化的常见情况 (改变的方式 : 线圈所围面积发生变化 , 闭合电路中的部分导线做切割磁感线运动导致 变化 ; 其实质也是 B 不变而 S 增大或减小 线圈在磁场中转动导致 变化 。线圈面积与磁感应强度二者之间夹角发生变化。如匀强磁场中转动的 矩形线圈就是典型。 磁感应强度随时间 (或位置 变化 , 磁感应强度是时间的函数;或闭合回路变化导致 变化(改变的结果

2、 :磁通量改变的最直接的结果是产生感应电动势 , 若线圈或线框是闭合的 . 则在线圈或线框 中产生感应电流,因此产生感应电流的条件就是:穿过闭合回路的磁通量发生变化. 4. 产生感应电动势的条件 :无论回路是否闭合 , 只要穿过线圈的磁通量发生变化 , 线圈中就有感应电动势产生 , 产生感应电动势的那 部分导体相当于电源 .电磁感应现象的实质是产生感应电动势 , 如果回路闭合 , 则有感应电流 , 如果回路不闭合, 则只能出现 感应电动势,而不会形成持续的电流.我们看变化是看回路中的磁通量变化,而不是看回路外面的磁通量变化二. . 楞次定律1. 楞次定律 (判断感应电流方向 :感应电流具有这样

3、的方向,感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流 的磁通量的变化。对“阻碍”的理解 注意 “阻碍”不是阻止,这里是阻而未止。磁通量增加时,阻碍增加 (感应电流的磁场和原磁场方向相反,起抵消作用 ;磁通量减少时,阻碍减少 (感应电流的磁场和原磁场方向一致,起补偿作用 ,简称“增反减同” .2. 楞次定律另一种表达:阻碍相对运动3. 楞次定律判定感应电流方向的一般步骤 基本思路可归结为:“一原、二感、三电流” , 明确闭合回路中引起感应电流的原磁场方向如何;确定原磁场穿过闭合回路中的磁通量如何变化 (是增还是减 根据楞次定律确定感应电流磁场的方向.再利用安培定则,根据感应电流磁场的方向来确定感应电流方向

4、.磁通量变化 感应电流感应电流的磁场4、 “杆轨”模型感应电流方向的判定1. 右手定则 :适用于产生用右手定则时应注意: 主要用于闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动时 ,产生的感应电动势与感应电流的方向判定, 右手定则仅在导体切割磁感线时使用,应用时要注意磁场方向、运动方向、感应电流方向三者互相垂 直.当导体的运动方向与磁场方向不垂直时,拇指应指向切割磁感线的分速度方向. 若形成闭合回路,四指指向感应电流方向;若未形成闭合回路,四指指向高电势. “因电而动”用左手定则. “因动而电”用右手定则. 应用时要特别注意:四指指向是电源内部电流的方向 (负正 . 因而也是电势升高的方向;即:四指指

5、向正极。导体切割磁感线产生感应电流是磁通量发生变化引起感应电流的特例, 所以判定电流方向的右手定则也 是楞次定律的一个特例.用右手定则能判定的,一定也能用楞次定律判定,只是对导体在磁场中切割磁感 线而产生感应电流方向的判定用右手定则更为简便.专项训练:一、选择题 (第一层次 1.位于载流长直导线近旁的两根平行铁轨 A 和 B ,与长直导线平行且在同一水平面上,在 铁轨 A 、 B 上套有两段可以自由滑动的导体 CD 和 EF , 如图 1所示, 若用力使导体 EF 向右运 动,则导体 CD 将 A .保持不动 B .向右运动C .向左运动 D .先向右运动,后向左运动2. M 和 N 是绕在一

6、个环形铁心上的两个线圈,绕法和线路如图 2,现将开关 S 从 a 处 断开,然后合向 b 处,在此过程中,通过电阻 R 2的电流方向是 A .先由 c 流向 d ,后又由 c 流向 d B .先由 c 流向 d ,后由 d 流向 c C .先由 d 流向 c ,后又由 d 流向 c D .先由 d 流向 c ,后由 c 流向 d3.如图 3所示,闭合矩形线圈 abcd 从静止开始竖直下落,穿过一个匀强磁场区域,此 磁场区域竖直方向的长度远大于矩形线圈 bc 边的长度,不计空气阻力,则 A .从线圈 dc 边进入磁场到 ab 边穿过出磁场的整个过程,线 圈中始终有感应电流B .从线圈 dc 边进

7、入磁场到 ab 边穿出磁场的整个过程中,有 一个阶段线圈的加速度等于重力加速度C . dc 边刚进入磁场时线圈内感应电流的方向,与 dc 边刚穿出磁场时感应电流的方向 相反D . dc 边刚进入磁场时线圈内感应电流的大小,与 dc 边刚穿出磁场时感应电流的大小 一定相等4.如图 5所示,导线框 abcd 与导线在同一平面内,直导线通有恒定电流 I ,当线框由 左向右匀速通过直导线时,线框中感应电流的方向是 A .先 abcd ,后 dcba ,再 abcd B .先 abcd ,后 dcba C .始终 dcbaD .先 dcba ,后 abcd ,再 dcba E .先 dcba ,后 ab

8、cd5.如图 6所示,光滑导轨 MN 水平放置,两根导体棒平行放于导轨上,形成一个闭合 回路, 当一条形磁铁从上方下落 (未达导轨平面 的过程中, 导体 P 、 Q 的运动情况是: A . P 、 Q 互相靠扰 B . P 、 Q 互相远离 C . P 、 Q 均静止D .因磁铁下落的极性未知,无法判断6如图 7所示,一个水平放置的矩形线圈 abcd ,在细长水平磁铁的 S 极附近竖直下落, 由位置经位置到位置。 位置与磁铁同一平面, 位置和都很靠近,则在下落过程中,线圈中的感应电流的方向为 A . abcdaB . adcbaC .从 abcda 到 adcbaD .从 adcba 到 ab

9、cda7.如图 8所示,要使 Q 线圈产生图示方向的电流,可采用的方法有 A .闭合电键 KB .闭合电键 K 后,把 R 的滑动方向右移C .闭合电键 K 后,把 P 中的铁心从左边抽出D .闭合电键 K 后,把 Q 靠近 P8.如图 8所示,要使 Q 线圈产生图示方向的电流,可采用的方法有 A .闭合电键 KB .闭合电键 K 后,把 R 的滑动方向右移C .闭合电键 K 后,把 P 中的铁心从左边抽出D .闭合电键 K 后,把 Q 靠近 P9. 如图 20所示, (a图中当电键 S 闭合瞬间, 流过表 的感应电流方向是 _; (b图中当 S 闭合瞬间,流过表的感应电流方向是 _。 10.

10、将矩形线圈垂直于磁场方向放在匀强磁场中,如图 21所示。将线圈在磁场中上下 平移时,其感应电流为 _;将线圈前后平移时,其感应电流为 _;以 AF 为轴转动时, 其感应电流方向为 _;以 AC 为轴转动时,其感应电流方向为 _;沿任意方向移出磁场 时,其感应电流方向为 _。 11. 如图 22, 两个圆形闭合线圈, 当内线圈中电流强度 I 迅速减弱时线圈的感应电流方向为 _。 选择题 (第二层次 :1.在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨,导轨跟大线圈 M 相接,如图 4所示.导轨 上放一根导线 ab ,磁感线垂直于导轨所在平面.欲使 M 所包围的小闭合线圈 N 产生顺时针方向的感应电流，则

11、导线的运动可能是 A匀速向右运动 B加速向右运动 C匀速向左运动 D加速向左运动 2在水平放置的光滑绝缘杆 ab 上，挂有两个金属环 M 和 N，两环套在一个通电长螺 线管的中部，如图 2 所示，螺线管中部区域的管外磁场可以忽略，当变阻器的滑动接头向左 移动时，两环将怎样运动？ A两环一起向左移动 B两环一起向右移动 C两环互相靠近 D两环互相离开 M 3如图 3 所示，MN 是一根固定的通电直导线，电流方 向 a d 向上今将一金属线框 abcd 放在导线上，让线框的位置偏向 导 线的左边，两者彼此绝缘当导线中的电流突然增大时，线框 整 c b N 体受力情况为： 图3 A受力向右 B受力向

12、左 C受力向上 D受力为 零 4如图 4 所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它 B 从图示位置匀速拉出匀强磁场 若第一次用 0.3s 时间拉出， 外 v 力所做的功为 W1，通过导线截面的电量为 q1；第二次用 0.9s 时间拉出，外力所做的功为 W2，通过导线截面的电量为 q2， 图4 则： AW1W2，q1q2 BW1W2，q1=q2 CW1W2，q1=q2 DW1W2，q1q2 5如图 5 所示，灯泡的灯丝电阻为 2 ，电池的电动势为 2V，内阻不计，线圈匝数足 够多，线圈电阻几乎为零。先合上开关 S，稳定后突然断开 S，下 S 列说法正确的是： R L A.灯立即变暗再熄灭，且灯中

13、电流方向与 S 断开前方向相同 B.灯立即变暗再熄灭，且灯中电流方向与 S 断开前方向相反 E C.灯会突然比原来亮一下再熄灭，且灯中电流方向与 S 断开前 图5 相同 D.灯会突然比原来亮一下再熄灭，且灯中电流方向与 S 断开前相反 6.图 6 中的 a 是一个边长为为 L 的正方向导线框，其电阻为 R.线框以恒定速度 v 沿 x 轴运 动，并穿过图中所示的匀强磁场区域 b。如果以 x 轴的正方向作为力的正方向，线框在图示 位置的时刻作为时间的零点，则磁场对线框的作用力 F 随时间变化的图线应为哪个图？ a L 图6 b x 3L F O 1 2 3 4 5 t/Lv A -1 F O F

14、F O 1 2 3 4 5 t/Lv-1 B O 1 2 3 4 5 t/Lv-1 C 1 2 3 4 5 t/Lv-1 D 7如图 1 所示，一闭合金属圆环用绝缘细绳挂于 O 点，将圆环拉离平衡位置并释放，圆环 摆动过程中经过匀强磁场区域，则（空气阻力不计） ： A圆环向右穿过磁场后，还能摆至原高度 B在进入和离开磁场时，圆环中均有感应电流 C圆环进入磁场后离平衡位置越近速度越大，感应电流也越大 D圆环最终将静止在平衡位置 图1 8如图 3 所示，两个闭合圆形线圈 A、B 的圆心重合，放在同一水平面内，线圈 B 中通以 图中所示的交变电流， t0 时电流沿逆时针方向 设 （图中箭头所示） 对于线圈 A， t1 在 t 2 时间内，下列说法中正确的是： I B A有顺时针方向的电流，且有扩张的趋势 B有顺时针方向的电流，且有收缩的趋势 t2 A 0 t1 C有逆时针方向的电流，且有扩张的趋势 t D有逆时针方向的电流，且有收缩的趋势 图3 9如图 4 所示，一光滑的平面上，右方有一条形磁铁，一金属环以初速度 v 沿磁铁的中线 向右滚动，则以下说法正确的是（ ） S A环的速度越来越小 B环保持匀速运动 C环运动的方向将逐渐偏向条形磁铁的 N