专题01 电磁感应现象与楞次定律-教师版

专题1一、目标要求重、难点磁通量重点探究产生感应电流的条件重点楞次定律难点二、(1)定义：(2)表达式：(3)单位：(4)理解：①磁通量也可以用穿过平面的磁感线条数描述．磁感应强度越大，磁感线越密，则穿过单位面积的磁感线条数越多．因此，越大、②磁通密度：中常把磁感应强度称为磁通密度，用“”为单位：如图3所示，闭合电路abcd和ABCD所在平面均与匀强磁场垂直，面积分别为S1和S2，且S1>磁通量的正、如图4所示，环a和b的面积，它们套在同一磁铁的中央．从上往下看，穿过环a、磁通量与线圈匝数无关，也就是磁通量大小不受线圈匝数的影响．同理，磁通量的变化量也不受线圈匝数的影响．所以直接用公式求Φ、(1)探究：进一步分析不难看出：(2)结论：用条形磁铁、电流表、线圈、导线、如图所示，在四种情况下，将实验结果填入下表：条形磁铁运动情况原磁场方向向下向下向上向上线圈中原磁通量变化增加减少增加减少电流方向（电流表内）自上而下自下而上自下而上自上而下线圈中感应电流磁场的方向向上向下向下向上原磁场与感应电流磁场方向关系相反相同相反相同磁体间的作用情况排斥吸引排斥吸引结论：(1)内容：(3)其他表述：三、题型1：典例一：题型2：典例二：（2019春•三台县校级月考）现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈、线圈、电流计及开关按如图所示连接。题型3：楞次定律的应用：典例三：（2020春•绵阳期末•多选）如图所示，在磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场中，有一闭合矩形金属线框，用绝缘轻质细杆悬挂在点，并可绕点左右摆动，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面。题型4：楞次定律的应用：典例四：题型5：楞次定律的应用：典例五：（2020秋•农安县期末•多选）如图所示，光滑固定的金属导轨、水平放置，两根导体棒、A．、将相互靠拢 B．、四、一、1.如图所示，线圈平面与水平方向夹角θ=60°，磁感线竖直向下，线圈平面面积S=0.4m2，匀强磁场磁感应强度B=0.8T．把线圈以cd为轴顺时针转过120°角，则通过线圈磁通量的变化量为(A．0.16Wb B．0.32Wb C．0.48Wb D．0.642.如图1所示，虚线框内有匀强磁场，1和2为垂直磁场方向放置的两个圆环，分别用Φ1和Φ2表示穿过两环的磁通量；如图2所示，两同心圆环A和B在同一平面内，B的半径小于A的半径。一条形磁铁的轴线与圆环平面垂直，则穿过两圆环的磁通量大小分别为ΦA和ΦB，因此有(3.如图所示，要使Q线圈产生图示方向的电流，可采用的方法有(4.在图所示的实验中，能在线圈中产生感应电流的情况是(5.用如图所示的器材“研究电磁感应现象”．闭合开关时灵敏电流计指针向左偏转．在保持开关闭合的状态下(6.金属矩形线圈abcd在匀强磁场中做如图所示的运动，线圈中有感应电流的是(A．B．C．7.如图所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则穿过平面的磁通量的情况描述错误的是(8.如图所示，若套在条形磁铁上的弹性金属导线圈Ⅰ突然缩小为线圈Ⅱ，则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)是(9.如图所示，一水平放置的圆形通电线圈1固定，从上向下看电流方向为逆时针。线圈2较小，从线圈1正上方下落，两线圈平面始终保持平行且共轴。当线圈2从线圈1正上方下落到正下方过程中，从上往下看，线圈2中的感应电流应为()。10.如图所示，一条形磁铁N极朝下，向下靠近闭合线圈时(11.如图所示，a、b、c、d为四根相同的可视为光滑的铜棒，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，一条形磁铁从O点附近的正上方沿竖直方向向O点落下的过程中，则a、b发生的情况是(12.(多选)如图所示，两个条形磁铁的N极和S极相向水平放置。一矩形线框竖直放置并从两磁铁之间正上方自由落下，穿过两磁铁中间。关于线框受到的安培力及从右向左看的感应电流方向，正确的是(13.如图，一细杆悬于P点，线圈初始水平。释放后，线圈在匀强磁场中运动，线圈平面始终垂直纸面。当线圈首次经过位置Ⅰ时，Ⅱ、Ⅲ时(位置Ⅱ正好是细杆竖直位置)，线圈内的感应电流方向(顺着磁场方向看去)是(A．Ⅰ、Ⅱ、B．Ⅰ、Ⅱ、二、2.（2020•江苏）如图所示，两匀强磁场的磁感应强度和大小相等、方向相反。金属圆环的直径与两磁场的边界重合。3.（2020•新课标Ⅲ）如图，水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈，右边套有一金属圆环。圆环初始时静止。4.（2019•新课标Ⅲ）楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现？5.（2019•上海）如图所示电路，若将滑动变阻器滑片向上移动，则、7．（2016•海南）如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距．两导线中通有大小相等、8.（2014•广东）如图所示，上下开口、【答案】：【解析】：故选：。【答案】：【解析】解：、、、、故选：。【答案】：【解析】解：、、在图示位置右侧某点由静止释放至最低点过程中，磁通量减少且磁场方向向上。根据楞次定律，感应电流产生的磁场也向上。结合右手螺旋定则，可确定感应电流的方向为：故选：。【答案】：【解析】解：、磁铁靠近或远离铝环时，铝环中均产生感应电流，根据楞次定律的推广可知，铝环受到向下的安培力，则铝环对桌面的总压力大于铝环重力，故正确、、、因磁铁在下落过程中铝环中一直有感应电流产生，根据能量守恒定律可知磁铁的机械能不断减小，故错误。故选：。【答案】：【解析】：、当一条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律：感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，可知，、将互相靠拢，回路的面积减小一点，使穿过回路的磁场减小一点，起到阻碍原磁通量增加的作用。故正确，错误。、由于磁铁受到向上的安培力作用，所以合力小于重力，磁铁的加速度一定小于。故错误；正确。故选：。五、一、1.【答案】：【解析】：开始时穿过线圈的磁通量Φ1=BScosθ=0.8×0.4×0.5=0.16Wb，当把线圈以cd为轴顺时针转过120°角时，线圈平面与磁感线的方向垂直，所以通过线圈磁通量Φ2=BS=0.8×0.4=0.32由图可知，当把线圈以cd为轴顺时针转过120°角时，穿过线圈的磁通量的方向与开始时穿过线圈的磁通量的方向是相反的，所以磁通量的变化量：ΔΦ=Φ1+Φ2=0.16+0.32=0.48故选：2.【答案】：【解析】：故选：3.【答案】：【解析】：故选：4.【答案】：【解析】：磁铁静止在线圈上方、右侧、里面，通过线圈磁通量不发生变化，不产生感应电流．故A、B、故选：5.【答案】：【解析】：故选：6.【答案】：【解析】：故选：7.【答案】：【解析】：故选：8.【答案】：【解析】：故选：9.【答案】：【解析】：故选：10.【答案】：【解析】：故选：11.【答案】：【解析】：故选：12.【答案】：【解析】：故选：13.【答案】：【解析】：故选：二、1.【答案】：【解析】解：根据图示，电流方向向上。依据安培定则，电流右侧磁场向里，左侧磁场向外。通电直导线产生稳定磁场，距离导线越远，磁场越弱，磁感线分布越稀疏。、设线框的横截面积为，位置处平均磁感应强度为，位置Ⅱ处平均磁感应强度为，将线框从位置平移到位置Ⅱ，磁通量的变化量：、将线框从位置以为转轴转到位置Ⅱ，磁通量的变化量：、、平移到以为对称轴的位置时，磁场方向反向，线圈没有变化，故磁感线穿过磁通量变化量为。由以上分析可知，磁通量变化最大的是，故正确，错误。故选：。2.【答案】：【解析】解：、增大，则金属圆环上半部分的磁通量变大，由增反减同可知，则感应磁场与原磁场方向相反。依据安培定则，金属圆环中将产生逆时针方向的感应电流。当磁通量减小时，金属圆环下半部分的磁通量随之减少，根据楞次定律，感应磁场与原磁场方向一致。、减小，则金属圆环上半部分的磁通量变小，由增反减同可知，则感应磁场与原磁场方向相同。依据安培定则，金属圆环中将产生顺时针方向的感应电流。当磁通量增大时，下半部分的磁通量增加，根据楞次定律，感应磁场与原磁场方向相反。、故选：。3.【答案】：【解析】解：故选：。4.【答案】：【解析】解：当线圈与磁体相对运动时，依据“来拒去留”原理，磁场力始终阻碍这种相对运动。若有外力做功，其他形式的能量会转化为线圈的电能。导体切割磁感线时，安培力总是阻碍其运动，导体克服安培力做功，将其他形式的能量转换为电能。因此，楞次定律体现了能量守恒定律在电磁感应现象中的应用，是正确的。故选：。5.【答案】：【解析】解：当滑动变阻器滑片上移时，接入电路的电阻增大，导致电流减小。根据楞次定律，向外穿过的磁通量减少，环中感应电流方向为逆时针；同时，向里穿过的磁通量也减少，环中感应电流方向为顺时针。故选：。6.【答案】：【解析】解：、当磁铁向下运动时，穿过线圈的磁通量增加，由于原磁场方向向下，根据右手螺旋定则，感应磁场方向向上，拇指指向感应磁场方向，四指弯曲方向指示感应电流方向，从而判断出产生的感应电流如图所示。反之，若磁铁向上运动，则感应电流方向与图中相反。、