2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十章 電磁感應(yīng) 第1講 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律學(xué)案

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1、 第1講　電磁感應(yīng)現(xiàn)象　楞次定律 【基礎(chǔ)梳理】 一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象 1．磁通量 (1)定義：在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，與磁場(chǎng)方向垂直的面積S和B的乘積． (2)公式：Φ＝B·S． (3)單位：1 Wb＝1__T·m2． (4)標(biāo)矢性：磁通量是標(biāo)量，但有正、負(fù)． (5)物理意義：磁通量可以理解為穿過某一面積的磁感線的條數(shù)． 2．電磁感應(yīng) (1)電磁感應(yīng)現(xiàn)象：當(dāng)穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，電路中有電流產(chǎn)生，這種現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象． (2)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件 ①電路閉合；②磁通量變化． (3)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)：電路中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，如果電路閉合則有感應(yīng)電流產(chǎn)

2、生． (4)能量轉(zhuǎn)化：發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，機(jī)械能或其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能． 二、感應(yīng)電流方向的判斷 1．楞次定律 (1)內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化． (2)適用情況：所有的電磁感應(yīng)現(xiàn)象． 2．右手定則 (1)內(nèi)容：伸開右手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)，讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向，這時(shí)四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向． (2)適用情況：導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流． 【自我診斷】 判一判 (1)磁通量是矢量，有正、負(fù)之分．(　　) (2)當(dāng)導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中一定產(chǎn)生感應(yīng)電流．(　　) (3

3、)穿過線圈的磁通量與線圈的匝數(shù)無關(guān)．(　　) (4)電路中磁通量發(fā)生變化時(shí)，就一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流．(　　) (5)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是與原磁場(chǎng)方向相反．(　　) (6)楞次定律和右手定則都可以判斷感應(yīng)電流的方向，二者沒什么區(qū)別．(　　) 提示：(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)× 做一做 為了判斷線圈繞向，可將靈敏電流計(jì)G與線圈L連接，如圖所示．已知線圈由a端開始繞至b端；當(dāng)電流從電流計(jì)G左端流入時(shí)，指針向左偏轉(zhuǎn)． (1)將條形磁鐵N極向下從線圈上方豎直插入L時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針向左偏轉(zhuǎn)．俯視線圈，其繞向?yàn)開_______(選填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”)． (2)

4、當(dāng)條形磁鐵從圖中虛線位置向右遠(yuǎn)離L時(shí)，指針向右偏轉(zhuǎn)．俯視線圈，其繞向?yàn)開_______(選填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”)． 提示：(1)將磁鐵N極向下插入L時(shí)，根據(jù)楞次定律L的上方應(yīng)為N極．由電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)，可確定L中電流由b端流入，根據(jù)安培定則，俯視線圈，電流為逆時(shí)針，線圈繞向?yàn)轫槙r(shí)針． (2)將磁鐵遠(yuǎn)離L，由楞次定律，線圈L上方仍為N極，由于此時(shí)電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，可確定L中電流由a端流入．根據(jù)安培定則，俯視線圈，電流為逆時(shí)針，線圈繞向也為逆時(shí)針． 答案：(1)順時(shí)針　(2)逆時(shí)針 　對(duì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解[學(xué)生用書P198] 【知識(shí)提煉】 1．常見的產(chǎn)生感應(yīng)電流的三種情況

5、 2．判斷電路中能否產(chǎn)生感應(yīng)電流的一般流程 【跟進(jìn)題組】 1．(2017·高考江蘇卷)如圖所示，兩個(gè)單匝線圈a、b的半徑分別為r和2r.圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)B的邊緣恰好與a線圈重合，則穿過a、b兩線圈的磁通量之比為(　　) A．1∶1　　　　　　　　　　 B．1∶2 C．1∶4 D．4∶1 解析：選A.磁通量Φ＝B·S，其中B為磁感應(yīng)強(qiáng)度，S為與B垂直的有效面積．因?yàn)槭峭淮艌?chǎng)，B相同，且有效面積相同，Sa＝Sb，故Φa＝Φb.選項(xiàng)A正確． 2．現(xiàn)將電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計(jì)及開關(guān)按如圖所示連接．下列說法中正確的是(　　) A．開關(guān)閉合后，線圈

6、A插入或拔出都會(huì)引起電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn) B．線圈A插入線圈B中后，開關(guān)閉合和斷開的瞬間，電流計(jì)指針均不會(huì)偏轉(zhuǎn) C．開關(guān)閉合后，滑動(dòng)變阻器的滑片P勻速滑動(dòng)，會(huì)使電流計(jì)指針靜止在中央零刻度 D．開關(guān)閉合后，只有滑動(dòng)變阻器的滑片P加速滑動(dòng)，電流計(jì)指針才能偏轉(zhuǎn) 解析：選A.線圈A插入或拔出，都將造成線圈B處磁場(chǎng)的變化，因此線圈B處的磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A正確；開關(guān)閉合和斷開均能引起線圈B中磁通量的變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯(cuò)誤；開關(guān)閉合后，只要移動(dòng)滑片P，線圈B中磁通量就變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C、D錯(cuò)誤． 　對(duì)楞次定律的理解及應(yīng)用[學(xué)生用書P198] 【知識(shí)提煉】 1．楞次定律中“阻礙

7、”的含義 2．感應(yīng)電流方向判斷的兩種方法 法一：用楞次定律判斷 法二：用右手定則判斷 該方法適用于部分導(dǎo)體切割磁感線．判斷時(shí)注意掌心、四指、拇指的方向： (1)掌心——磁感線垂直穿入； (2)拇指——指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向； (3)四指——指向感應(yīng)電流的方向． 【典題例析】 　(2017·高考全國卷Ⅲ)如圖，在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一U形金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與磁場(chǎng)垂直．金屬桿PQ置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌形成閉合回路PQRS，一圓環(huán)形金屬線框T位于回路圍成的區(qū)域內(nèi)，線框與導(dǎo)軌共面．現(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)開始的瞬間，關(guān)于感應(yīng)電流的方向，下列說法正確的是(　　)

8、 A．PQRS中沿順時(shí)針方向，T中沿逆時(shí)針方向 B．PQRS中沿順時(shí)針方向，T中沿順時(shí)針方向 C．PQRS中沿逆時(shí)針方向，T中沿逆時(shí)針方向 D．PQRS中沿逆時(shí)針方向，T中沿順時(shí)針方向 [解析]　金屬桿PQ向右切割磁感線，根據(jù)右手定則可知PQRS中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向；原來T中的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，金屬桿PQ中的感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外，使得穿過T的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知T中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，綜上所述，可知A、B、C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確． [答案]　D 【遷移題組】 遷移1　“增反減同”現(xiàn)象 1．(多選) 如圖所示，磁場(chǎng)垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度

9、在豎直方向均勻分布，水平方向非均勻分布．一銅制圓環(huán)用絲線懸掛于O點(diǎn)，將圓環(huán)拉至位置a后無初速釋放，在圓環(huán)從a擺向b的過程中(　　) A．感應(yīng)電流方向先逆時(shí)針后順時(shí)針再逆時(shí)針 B．感應(yīng)電流方向一直是逆時(shí)針 C．安培力方向始終與速度方向相反 D．安培力方向始終沿水平方向 解析：選AD.從磁場(chǎng)分布可看出：左側(cè)向里的磁場(chǎng)從左向右越來越強(qiáng)，右側(cè)向外的磁場(chǎng)從左向右越來越弱．所以，圓環(huán)從位置a運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)分界線前，磁通量向里增大，由楞次定律知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反即向外，由安培定則知，感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向；同理，跨越分界線過程中，磁通量由向里最大變?yōu)橄蛲庾畲螅袘?yīng)電流沿順時(shí)針方向；繼續(xù)擺到

10、b的過程中，磁通量向外減小，感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向，A正確，B錯(cuò)誤；由于圓環(huán)所在處的磁場(chǎng)上下對(duì)稱，圓環(huán)等效水平部分所受安培力使圓環(huán)在豎直方向平衡，所以總的安培力沿水平方向，故D正確，C錯(cuò)誤． 遷移2　“來拒去留”現(xiàn)象 2．很多相同的絕緣銅圓環(huán)沿豎直方向疊放，形成一很長的豎直圓筒．一條形磁鐵沿圓筒的中心軸豎直放置，其下端與圓筒上端開口平齊．讓條形磁鐵從靜止開始下落．條形磁鐵在圓筒中的運(yùn)動(dòng)速率(　　) A．均勻增大 B．先增大，后減小 C．逐漸增大，趨于不變 D．先增大，再減小，最后不變 解析：選C.開始時(shí)，條形磁鐵以加速度g豎直下落，則穿過銅環(huán)的磁通量發(fā)生變化，銅環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流，

11、感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙條形磁鐵的下落．開始時(shí)的感應(yīng)電流比較小，條形磁鐵向下做加速運(yùn)動(dòng)，且隨下落速度增大，其加速度變?。?dāng)條形磁鐵的速度達(dá)到一定值后，相應(yīng)銅環(huán)對(duì)條形磁鐵的作用力趨近于條形磁鐵的重力．故條形磁鐵先加速運(yùn)動(dòng)，但加速度變小，最后的速度趨近于某個(gè)定值．選項(xiàng)C正確． 遷移3　“增縮減擴(kuò)”現(xiàn)象 3. (多選)(高考上海卷)如圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于軟導(dǎo)線回路平面，由于磁場(chǎng)發(fā)生變化，回路變?yōu)閳A形．則該磁場(chǎng)(　　) A．逐漸增強(qiáng)，方向向外 B．逐漸增強(qiáng)，方向向里 C．逐漸減弱，方向向外 D．逐漸減弱，方向向里 解析：選CD.回路變?yōu)閳A形，面積增大，說明閉合回路的磁通量增大，所以磁場(chǎng)逐漸

12、減弱，而磁場(chǎng)方向可能向外，也可能向里，故選項(xiàng)C、D正確． 遷移4　右手定則的應(yīng)用 4．如圖所示，MN、GH為光滑的水平平行金屬導(dǎo)軌，ab、cd為跨在導(dǎo)軌上的兩根金屬桿，垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過MN、GH所在的平面，則(　　) A．若固定ab，使cd向右滑動(dòng)，則abdc回路有電流，電流方向?yàn)閍→b→d→c→a B．若ab、cd以相同的速度一起向右滑動(dòng)，則abdc回路有電流，電流方向?yàn)閍→c→d→b→a C．若ab向左、cd向右同時(shí)運(yùn)動(dòng)，則abdc回路中的電流為零 D．若ab、cd都向右運(yùn)動(dòng)，且兩桿速度vcd>vab，則abdc回路有電流，電流方向?yàn)閍→c→d→b→a 解析

13、：選D.由右手定則可判斷出A項(xiàng)做法使回路產(chǎn)生順時(shí)針方向的電流，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；若ab、cd同向運(yùn)動(dòng)且速度大小相同，ab、cd所圍面積不變，磁通量不變，故不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；若ab向左，cd向右，則abdc回路中有順時(shí)針方向的電流，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；若ab、cd都向右運(yùn)動(dòng)，且兩桿速度vcd>vab，則ab、cd所圍面積發(fā)生變化，磁通量也發(fā)生變化，由楞次定律可判斷出，abdc回路中產(chǎn)生順時(shí)針方向的電流，故D項(xiàng)正確． 　“一定律、三定則”的綜合應(yīng)用[學(xué)生用書P199] 【知識(shí)提煉】 1．“三個(gè)定則”“一個(gè)定律”的比較 名稱 基本現(xiàn)象 應(yīng)用的定則或定律 電流的磁效應(yīng) 運(yùn)動(dòng)電荷、電流產(chǎn)生磁

14、場(chǎng) 安培定則 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷、電流有作用力 左手定則 電磁感應(yīng) 部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng) 右手定則 閉合回路磁通量變化 楞次定律 2.“三個(gè)定則”和“一個(gè)定律”的因果關(guān)系 (1)因電而生磁(I→B)→安培定則； (2)因動(dòng)而生電(v、B→I安)→右手定則； (3)因電而受力(I、B→F安)→左手定則； (4)因磁而生電(S、B→I安)→楞次定律． 【典題例析】 　 (多選)如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN，MN的左邊有一閉合電路，當(dāng)PQ在外力的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，MN向右運(yùn)動(dòng)，則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是(　　) A

15、．向右加速運(yùn)動(dòng)　　　　　　B．向左加速運(yùn)動(dòng) C．向右減速運(yùn)動(dòng)D．向左減速運(yùn)動(dòng) [審題指導(dǎo)]　MN向右運(yùn)動(dòng)，說明電流從M→N，則L1中的磁場(chǎng)方向向上，可看出L2中的磁場(chǎng)變化分兩種情況討論：向上減小或向下增加；則可判斷L2中的電流方向，而L2中的電流是由PQ運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，再由右手定則判斷PQ的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)． [解析]　MN向右運(yùn)動(dòng)，說明MN受到向右的安培力，因?yàn)閍b在MN處的磁場(chǎng)垂直紙面向里MN中的感應(yīng)電流由M→NL1中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上；若L2中磁場(chǎng)方向向上減弱PQ中電流為Q→P且減小向右減速運(yùn)動(dòng)；若L2中磁場(chǎng)方向向下增強(qiáng)PQ中電流為P→Q且增大向左加速運(yùn)動(dòng)．故選項(xiàng)B、C正確． [答案]　

16、BC (1)應(yīng)用楞次定律時(shí)，一般要用到安培定則來分析原來磁場(chǎng)的分布情況． (2)研究感應(yīng)電流受到的安培力，一般先用右手定則確定電流方向，再用左手定則確定安培力的方向，或者直接應(yīng)用楞次定律的推論確定． (3)“一定律、三定則”中只要是涉及力的判斷都用左手判斷，涉及“電生磁”或“磁生電”的判斷均用右手判斷，即“左力右電”．　 【遷移題組】 遷移1　“因動(dòng)生電”現(xiàn)象的判斷 1．(多選)如圖所示，金屬導(dǎo)軌上的導(dǎo)體棒ab在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿導(dǎo)軌做下列哪種運(yùn)動(dòng)時(shí)，銅制線圈c中將有感應(yīng)電流產(chǎn)生且被螺線管吸引(　　) A．向右做勻速運(yùn)動(dòng) B．向左做減速運(yùn)動(dòng) C．向右做減速運(yùn)動(dòng) D．向右做

17、加速運(yùn)動(dòng) 解析：選BC.當(dāng)導(dǎo)體棒向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生恒定的電流，線圈中的磁通量恒定不變，無感應(yīng)電流出現(xiàn)，A錯(cuò)誤；當(dāng)導(dǎo)體棒向左減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由右手定則可判定回路中出現(xiàn)從b→a的感應(yīng)電流且減小，由安培定則知螺線管中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)向左在減弱，由楞次定律知c中出現(xiàn)順時(shí)針感應(yīng)電流(從右向左看)且被螺線管吸引，B正確；同理可判定C正確，D錯(cuò)誤． 遷移2　“因電而動(dòng)”現(xiàn)象的判斷 2. 如圖所示，通電螺線管置于水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ之間，ab和cd是放在導(dǎo)軌上的兩根金屬棒，它們分別靜止在螺線管的左右兩側(cè)，現(xiàn)使滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向左滑動(dòng)，則ab和cd棒的運(yùn)動(dòng)情況是(　　) A．a(chǎn)b向左

18、運(yùn)動(dòng)，cd向右運(yùn)動(dòng) B．a(chǎn)b向右運(yùn)動(dòng)，cd向左運(yùn)動(dòng) C．a(chǎn)b、cd都向右運(yùn)動(dòng) D．a(chǎn)b、cd保持靜止 解析：選A.由安培定則可知螺線管中磁感線方向向上，金屬棒ab、cd處的磁感線方向均向下，當(dāng)滑動(dòng)觸頭向左滑動(dòng)時(shí)，螺線管中電流增大，因此磁場(chǎng)變強(qiáng)，即磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，回路中的磁通量增大，由楞次定律知，感應(yīng)電流方向?yàn)閍→c→d→b→a，由左手定則知ab受安培力方向向左，cd受安培力方向向右，故ab向左運(yùn)動(dòng)，cd向右運(yùn)動(dòng)．只有A正確． 　[學(xué)生用書P200] 1．(高考全國卷Ⅰ)在法拉第時(shí)代，下列驗(yàn)證“由磁產(chǎn)生電”設(shè)想的實(shí)驗(yàn)中，能觀察到感應(yīng)電流的是(　　) A．將繞在磁鐵上的線圈與電流

19、表組成一閉合回路，然后觀察電流表的變化 B．在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈，然后觀察電流表的變化 C．將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接，往線圈中插入條形磁鐵后，再到相鄰房間去觀察電流表的變化 D．繞在同一鐵環(huán)上的兩個(gè)線圈，分別接電源和電流表，在給線圈通電或斷電的瞬間，觀察電流表的變化 解析：選D.產(chǎn)生感應(yīng)電流必須滿足的條件：①電路閉合；②穿過閉合電路的磁通量要發(fā)生變化．選項(xiàng)A、B電路閉合，但磁通量不變，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，故選項(xiàng)A、B不能觀察到電流表的變化；選項(xiàng)C滿足產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，也能產(chǎn)生感應(yīng)電流，但是等我們從一個(gè)房間到另一個(gè)房間后，電流表中已沒有電流，故選項(xiàng)C

20、也不能觀察到電流表的變化；選項(xiàng)D滿足產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，能產(chǎn)生感應(yīng)電流，可以觀察到電流表的變化，所以選D. 2. (多選)(2015·高考全國卷Ⅰ)1824年，法國科學(xué)家阿拉果完成了著名的“圓盤實(shí)驗(yàn)”．實(shí)驗(yàn)中將一銅圓盤水平放置，在其中心正上方用柔軟細(xì)線懸掛一枚可以自由旋轉(zhuǎn)的磁針，如圖所示．實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)圓盤在磁針的磁場(chǎng)中繞過圓盤中心的豎直軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁針也隨著一起轉(zhuǎn)動(dòng)起來，但略有滯后．下列說法正確的是(　　) A．圓盤上產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) B．圓盤內(nèi)的渦電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動(dòng) C．在圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，磁針的磁場(chǎng)穿過整個(gè)圓盤的磁通量發(fā)生了變化 D．圓盤中的自由電子隨圓盤一起運(yùn)動(dòng)形

21、成電流，此電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動(dòng) 解析：選AB.當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，圓盤的半徑切割磁針產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，選項(xiàng)A正確；銅圓盤上存在許多小的閉合回路，當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過小的閉合回路的磁通量發(fā)生變化，回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流阻礙其相對(duì)運(yùn)動(dòng)，但抗拒不了相對(duì)運(yùn)動(dòng)，故磁針會(huì)隨圓盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)，但略有滯后，選項(xiàng)B正確；在圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，磁針的磁場(chǎng)穿過整個(gè)圓盤的磁通量始終為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；圓盤中的自由電子隨圓盤一起運(yùn)動(dòng)形成的電流的磁場(chǎng)方向沿圓盤軸線方向，會(huì)使磁針沿軸線方向偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 3．如圖，粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線圈．當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線A

22、B正上方水平快速經(jīng)過時(shí)，若線圈始終不動(dòng)，則關(guān)于線圈受到的支持力FN及在水平方向運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的正確判斷是(　　) A．FN先小于mg后大于mg，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左 B．FN先大于mg后小于mg，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左 C．FN先小于mg后大于mg，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右 D．FN先大于mg后小于mg，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右 解析：選D.根據(jù)楞次定律的推論判斷．磁鐵靠近線圈時(shí)，線圈阻礙它靠近．線圈受到磁場(chǎng)力方向?yàn)橛移拢蔉N>mg，有向右運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，磁鐵從B點(diǎn)離開線圈時(shí)，線圈受到磁場(chǎng)力方向向右偏上，故FN

23、右移動(dòng)(　　) A．向右勻速運(yùn)動(dòng)　　　　　　B．向右減速運(yùn)動(dòng) C．向左加速運(yùn)動(dòng)D．向左減速運(yùn)動(dòng) 解析：選D.ab勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，ab中感應(yīng)電流恒定，L1中磁通量不變，穿過L2的磁通量不變，L2中無感應(yīng)電流產(chǎn)生，cd保持靜止，A錯(cuò)誤；ab向右減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，L1中的磁通量向上減小，由楞次定律知L2中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向下，故通過cd的電流方向向上，cd向左移動(dòng)，B錯(cuò)誤；同理得C錯(cuò)誤，D正確． 　　[學(xué)生用書P341(單獨(dú)成冊(cè))] (建議用時(shí)：60分鐘) 一、單項(xiàng)選擇題 1. 美國《大眾科學(xué)》月刊網(wǎng)站報(bào)道，美國明尼蘇達(dá)大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)．一種具有獨(dú)特屬性的新型合金能夠?qū)崮苤苯?/p>

24、轉(zhuǎn)化為電能．具體而言，只要略微提高溫度，這種合金就會(huì)變成強(qiáng)磁性合金，從而使環(huán)繞它的線圈中產(chǎn)生電流，其簡(jiǎn)化模型如圖所示．A為圓柱形合金材料，B為線圈，套在圓柱形合金材料上，線圈的半徑大于合金材料的半徑．現(xiàn)對(duì)A進(jìn)行加熱，則(　　) A．B中將產(chǎn)生逆時(shí)針方向的電流 B．B中將產(chǎn)生順時(shí)針方向的電流 C．B線圈有收縮的趨勢(shì) D．B線圈有擴(kuò)張的趨勢(shì) 解析：選D.合金材料加熱后，合金材料成為磁體，通過線圈B的磁通量增大，由于線圈B內(nèi)有兩個(gè)方向的磁場(chǎng)，由楞次定律可知線圈只有擴(kuò)張，才能阻礙磁通量的變化，C錯(cuò)誤，D正確；由于不知道極性，無法判斷感應(yīng)電流的方向，A、B錯(cuò)誤． 2. (2018·浙江

25、嘉興一中測(cè)試)如圖所示為安檢門原理圖，左邊門框中有一通電線圈，右邊門框中有一接收線圈．工作過程中某段時(shí)間通電線圈中存在順時(shí)針方向均勻增大的電流，則(　　) A．無金屬片通過時(shí)，接收線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針 B．無金屬片通過時(shí)，接收線圈中的感應(yīng)電流增大 C．有金屬片通過時(shí)，接收線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針 D．有金屬片通過時(shí)，接收線圈中的感應(yīng)電流大小發(fā)生變化 解析：選D.當(dāng)左側(cè)通電線圈中存在順時(shí)針方向均勻增大的電流時(shí)，通過右側(cè)線圈的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可以知道，右側(cè)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，由于磁場(chǎng)是均勻增大，則產(chǎn)生的感應(yīng)電流為恒定的，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；當(dāng)有金屬片通過時(shí)，

26、接收線圈中磁通量仍然增大，故產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向仍然為逆時(shí)針，但是由于金屬片中也要產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以接收線圈中的感應(yīng)電流大小發(fā)生變化，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確． 3. 如圖所示，兩個(gè)同心圓形線圈a、b在同一平面內(nèi)，其半徑大小關(guān)系為ra>rb，條形磁鐵穿過圓心并與圓面垂直，則穿過兩線圈的磁通量Φa、Φb間的大小關(guān)系為(　　) A．Φa>Φb B．Φa＝Φb C．Φa<Φb D．條件不足，無法判斷 解析：選C.條形磁鐵內(nèi)部的磁感線全部穿過a、b兩個(gè)線圈，而外部磁感線穿過線圈a的比穿過線圈b的要多，線圈a中磁感線條數(shù)的代數(shù)和要小，故選項(xiàng)C正確． 4. 如圖所示，矩形閉合線圈a

27、bcd豎直放置，OO′是它的對(duì)稱軸，通電直導(dǎo)線AB與OO′平行，且AB、OO′所在平面與線圈平面垂直，如要在線圈中形成方向?yàn)閍bcda的感應(yīng)電流，可行的做法是(　　) A．AB中電流I逐漸增大 B．AB中電流I先增大后減小 C．導(dǎo)線AB正對(duì)OO′靠近線圈 D．線圈繞OO′軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°(俯視) 解析：選D.由于通電直導(dǎo)線AB與OO′平行，且AB、OO′所在平面與線圈平面垂直．AB中電流如何變化，或AB正對(duì)OO′靠近線圈或遠(yuǎn)離線圈，線圈中磁通量均為零，不能在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤；線圈繞OO′軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°(俯視)，由楞次定律可知，在線圈中形成方向?yàn)閍bcda的

28、感應(yīng)電流，選項(xiàng)D正確． 5. 如圖，一質(zhì)量為m的條形磁鐵用細(xì)線懸掛在天花板上，細(xì)線從一水平金屬圓環(huán)中穿過．現(xiàn)將環(huán)從位置Ⅰ釋放，環(huán)經(jīng)過磁鐵到達(dá)位置Ⅱ.設(shè)環(huán)經(jīng)過磁鐵上端和下端附近時(shí)細(xì)線的張力分別為FT1和FT2，重力加速度大小為g，則(　　) A．FT1＞mg，F(xiàn)T2＞mg B．FT1＜mg，F(xiàn)T2＜mg C．FT1＞mg，F(xiàn)T2＜mg D．FT1＜mg，F(xiàn)T2＞mg 解析：選A.金屬環(huán)從位置Ⅰ靠近磁鐵上端，因產(chǎn)生感應(yīng)電流，故“阻礙”相對(duì)運(yùn)動(dòng)，知金屬環(huán)與條形磁鐵相互排斥，故繩的拉力FT1>mg.同理，當(dāng)金屬環(huán)離開磁鐵下端時(shí)，金屬環(huán)與磁鐵相互吸引，因而繩的拉力FT2>mg，故A正確

29、． 6. 如圖所示，在一固定水平放置的閉合導(dǎo)體圓環(huán)上方，有一條形磁鐵，從離地面高h(yuǎn)處，由靜止開始下落，最后落在水平地面上．磁鐵下落過程中始終保持豎直方向，并從圓環(huán)中心穿過圓環(huán)，而不與圓環(huán)接觸．若不計(jì)空氣阻力．重力加速度為g，下列說法中正確的是(　　) A．在磁鐵下落的整個(gè)過程中，圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向先逆時(shí)針后順時(shí)針(從上向下看圓環(huán)) B．磁鐵在整個(gè)下落過程中，受圓環(huán)對(duì)它的作用力先豎直向上后豎直向下 C．磁鐵在整個(gè)下落過程中，它的機(jī)械能不變 D．磁鐵落地時(shí)的速率一定等于 解析：選A.當(dāng)條形磁鐵靠近圓環(huán)時(shí)，穿過圓環(huán)的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可判斷圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針(從上

30、向下看圓環(huán))，當(dāng)條形磁鐵遠(yuǎn)離圓環(huán)時(shí)，穿過圓環(huán)的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可判斷圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針(從上向下看圓環(huán))，A正確；根據(jù)楞次定律的推論“來拒去留”原則，可判斷磁鐵在整個(gè)下落過程中，受圓環(huán)對(duì)它的作用力始終豎直向上，B錯(cuò)誤；磁鐵在整個(gè)下落過程中，由于受到磁場(chǎng)力的作用，機(jī)械能不守恒，C錯(cuò)誤；若磁鐵從高度h處做自由落體運(yùn)動(dòng)，其落地時(shí)的速度v＝，但磁鐵穿過圓環(huán)的過程中要產(chǎn)生一部分電熱，根據(jù)能量守恒定律可知，其落地速度一定小于，D錯(cuò)誤． 7. 如圖所示，ab是一個(gè)可以繞垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動(dòng)的閉合矩形導(dǎo)體線圈，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P自左向右滑動(dòng)過程中，線圈ab將(　　) A．靜止不

31、動(dòng) B．逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) C．順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) D．發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，但因電源的極性不明，無法確定轉(zhuǎn)動(dòng)的方向 解析：選C.滑片P向右滑動(dòng)過程中，電流增大，線圈處的磁場(chǎng)變強(qiáng)，磁通量增大，根據(jù)“阻礙”含義，線圈將阻礙磁通量增大而順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，故C正確． 8．(2018·青島模擬)如圖甲所示，水平面上的平行導(dǎo)軌MN、PQ上放著兩根導(dǎo)體棒ab、cd，兩棒中間用絕緣絲線系?。_始時(shí)勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化如圖乙所示，I和FT分別表示流過導(dǎo)體棒中的電流和絲線的拉力(不計(jì)電流之間的相互作用力)，則在t0時(shí)刻(　　) A．I＝0，F(xiàn)T＝0　　　　　　B．I＝0，F(xiàn)T≠0 C．I≠0，F(xiàn)T

32、＝0 D．I≠0，F(xiàn)T≠0 解析：選C.t0時(shí)刻，磁場(chǎng)變化，磁通量變化，故I≠0；由于B＝0，故ab、cd所受安培力均為零，絲線的拉力為零，C項(xiàng)正確． 9. 如圖所示，上下開口、內(nèi)壁光滑的銅管P和塑料管Q豎直放置，小磁塊先后在兩管中從相同高度處由靜止釋放，并落至底部，則小磁塊(　　) A．在P和Q中都做自由落體運(yùn)動(dòng) B．在兩個(gè)下落過程中的機(jī)械能都守恒 C．在P中的下落時(shí)間比在Q中的長 D．落至底部時(shí)在P中的速度比在Q中的大 解析：選C.小磁塊在銅管中下落，產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，根據(jù)楞次定律的推論——阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)可知，小磁塊下落過程中受到向上的電磁阻力，而在塑料管中下落，沒有電

33、磁感應(yīng)現(xiàn)象，小磁塊做自由落體運(yùn)動(dòng)，故C正確． 二、多項(xiàng)選擇題 10．(2018·海南省嘉積模擬)電阻R、電容C與一線圈連成閉合回路，條形磁鐵靜止于線圈的正上方，N極朝下，如圖所示，現(xiàn)使磁鐵由靜止開始下落，在N極接近線圈上端的過程中，下列說法正確的是(　　) A．流過R的電流方向是a到b B．電容器的下極板帶正電 C．磁鐵下落過程中，加速度保持不變 D．穿過線圈的磁通量不斷增大 解析：選BD.在N極接近線圈上端的過程中，線圈中向下的磁通量在變大，所以選項(xiàng)D正確；根據(jù)楞次定律可以得出，感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針(俯視圖)，流過R的電流方向是b到a，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；線圈的下部相當(dāng)于電源的正極

34、，電容器的下極板帶正電，所以選項(xiàng)B正確；磁鐵下落過程中，重力不變，線圈對(duì)磁鐵的作用力變化，所以合力變化，加速度變化，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤． 11. 如圖所示，固定的光滑金屬導(dǎo)軌M、N水平放置，兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放置在導(dǎo)軌上，形成一個(gè)閉合回路，一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)(　　) A．P、Q將相互靠攏 B．P、Q將相互遠(yuǎn)離 C．磁鐵的加速度仍為g D．磁鐵的加速度小于g 解析：選AD. 法一：設(shè)磁鐵下端為N極，如圖所示，根據(jù)楞次定律可判斷出P、Q中的感應(yīng)電流方向如圖所示，根據(jù)左手定則可判斷P、Q所受安培力的方向．可見，P、Q將相互靠攏．由于回路所受安培力的合力向下，由牛頓第

35、三定律知，磁鐵將受到向上的反作用力，因而加速度小于g.當(dāng)磁鐵下端為S極時(shí)，根據(jù)類似的分析可得到相同的結(jié)果，所以，本題應(yīng)選A、D. 法二：根據(jù)楞次定律的另一種表述——感應(yīng)電流的效果總是要反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因．本題中“原因”是回路中磁通量的增加，歸根結(jié)底是磁鐵靠近回路，“效果”便是阻礙磁通量的增加和磁鐵的靠近．所以，P、Q將相互靠攏且磁鐵的加速度小于g，應(yīng)選A、D. 12. 如圖所示，AOC是光滑的金屬軌道，AO沿豎直方向，OC沿水平方向，PQ是一根金屬直桿如圖所示立在導(dǎo)軌上，直桿從圖示位置由靜止開始在重力作用下運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中Q端始終在OC上，空間存在著垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則在

36、PQ桿滑動(dòng)的過程中，下列判斷正確的是(　　) A．感應(yīng)電流的方向始終是由P→Q B．感應(yīng)電流的方向先是由P→Q，后是由Q→P C．PQ受磁場(chǎng)力的方向垂直桿向左 D．PQ受磁場(chǎng)力的方向先垂直于桿向左，后垂直于桿向右 解析：選BD.在PQ桿滑動(dòng)的過程中，桿與導(dǎo)軌所圍成的三角形面積先增大后減小，三角形POQ內(nèi)的磁通量先增大后減小，由楞次定律可判斷B項(xiàng)正確；再由PQ中電流方向及左手定則可判斷D項(xiàng)正確． 13. 兩根相互平行的金屬導(dǎo)軌水平放置于如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在導(dǎo)軌上接觸良好的導(dǎo)體棒AB和CD可以自由滑動(dòng)．當(dāng)AB在外力F作用下向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說法中正確的是(　　) A．導(dǎo)體棒C

37、D內(nèi)有電流通過，方向是D→C B．導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流通過，方向是C→D C．磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒CD的作用力向左 D．磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒AB的作用力向左 解析：選BD.本題中AB導(dǎo)體棒切割磁感線，根據(jù)右手定則判定AB棒中的電流方向?yàn)锽→A，則CD棒中的電流方向?yàn)镃→D，所以A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)左手定則，判定CD棒受到的安培力的方向?yàn)樗较蛴遥訡項(xiàng)錯(cuò)誤；AB棒中感應(yīng)電流方向?yàn)锽→A，根據(jù)左手定則判定AB棒所受安培力的方向?yàn)樗较蜃?，即安培力的方向阻礙AB棒的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以D項(xiàng)正確． 14. (2018·南京模擬)如圖所示，一個(gè)閉合三角形導(dǎo)線框ABC位于豎直平面內(nèi)，其下方(略靠前)固定一根與

38、導(dǎo)線框平面平行的水平直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通以圖示方向的恒定電流．釋放導(dǎo)線框，它由實(shí)線位置下落到虛線位置未發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，在此過程中(　　) A．導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向依次為 　ACBA→ABCA→ACBA B．導(dǎo)線框的磁通量為零時(shí)，感應(yīng)電流卻不為零 C．導(dǎo)線框所受安培力的合力方向依次為向上→向下→向上 D．導(dǎo)線框所受安培力的合力為零，做自由落體運(yùn)動(dòng) 解析：選AB.根據(jù)右手螺旋定則可知導(dǎo)線上方的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外，下方的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，而且越靠近導(dǎo)線磁場(chǎng)越強(qiáng)，所以閉合導(dǎo)線框ABC在下降過程中，導(dǎo)線框內(nèi)垂直于紙面向外的磁通量先增大，當(dāng)增大到BC邊與導(dǎo)線重合時(shí)，達(dá)到最大，再向下運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)線

39、框內(nèi)垂直于紙面向外的磁通量逐漸減小至零，然后隨導(dǎo)線框的下降，導(dǎo)線框內(nèi)垂直于紙面向里的磁通量增大，當(dāng)增大到A點(diǎn)與導(dǎo)線重合時(shí)，達(dá)到最大，繼續(xù)下降時(shí)由于導(dǎo)線框逐漸遠(yuǎn)離導(dǎo)線，使導(dǎo)線框內(nèi)垂直于紙面向里的磁通量再逐漸減小，所以根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙內(nèi)部磁通量的變化，所以感應(yīng)電流的磁場(chǎng)先向里，再向外，最后向里，所以導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向依次為ACBA→ABCA→ACBA，A正確；當(dāng)導(dǎo)線 框內(nèi)的磁通量為零時(shí)，內(nèi)部的磁通量仍然在變化，有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，所以感應(yīng)電流不為零，B正確；根據(jù)對(duì)楞次定律的理解，感應(yīng)電流的效果總是阻礙導(dǎo)體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，由于導(dǎo)線框一直向下運(yùn)動(dòng)，所以導(dǎo)線框所受安培力的合力方

40、向一直向上，不為零，C、D錯(cuò)誤． 15．(2018·瀘州質(zhì)檢)如圖所示，兩個(gè)線圈套在同一個(gè)鐵芯上，線圈的繞向在圖中已經(jīng)標(biāo)出．左線圈連著平行導(dǎo)軌M和N，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，在導(dǎo)軌垂直方向上放著金屬棒ab，金屬棒處在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，下列說法中正確的是(　　) A．當(dāng)金屬棒ab向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)，c點(diǎn)電勢(shì)高于d點(diǎn) B．當(dāng)金屬棒ab向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)，c點(diǎn)與d點(diǎn)等電勢(shì) C．當(dāng)金屬棒ab向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)，c點(diǎn)電勢(shì)高于d點(diǎn) D．當(dāng)金屬棒ab向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)，d點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn) 解析：選BD.當(dāng)金屬棒向右勻速運(yùn)動(dòng)而切割磁感線時(shí)，

41、金屬棒產(chǎn)生恒定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由右手定則判斷電流方向?yàn)閍→b.根據(jù)電流從電源(ab相當(dāng)于電源)正極流出沿外電路回到電源負(fù)極的特點(diǎn)，可以判斷b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)．又左線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定，則感應(yīng)電流也恒定，所以穿過右線圈的磁通量保持不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流．當(dāng)ab向右做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由右手定則可推斷φb>φa，電流沿逆時(shí)針方向．又由E＝Blv可知ab導(dǎo)體兩端的E不斷增大，那么左邊電路中的感應(yīng)電流也不斷增大，由安培定則可判斷它在鐵芯中的磁感線方向是沿逆時(shí)針方向的，并且場(chǎng)強(qiáng)不斷增強(qiáng)，所以右邊電路線圈中向上的磁通量不斷增加．由楞次定律可判斷右邊電路的感應(yīng)電流方向應(yīng)沿逆時(shí)針，而在右線圈組成的電路中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)僅產(chǎn)生在繞在鐵芯上的那部分線圈上．把這個(gè)線圈看做電源，由于電流是從c沿內(nèi)電路(即右線圈)流向d，因此d點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)，綜上可得，選項(xiàng)B、D正確． 16