(江蘇專(zhuān)版)2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第九章 第1節(jié) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律講義(含解析).doc
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電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律 (1)閉合電路內(nèi)只要有磁通量,就有感應(yīng)電流產(chǎn)生。() (2)穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量和線(xiàn)圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)。(√) (3)線(xiàn)框不閉合時(shí),即使穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量發(fā)生變化,線(xiàn)框中也沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生。(√) (4)當(dāng)導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)時(shí),一定產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。(√) (5)由楞次定律知,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)一定與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相反。 () (6)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)一定阻礙引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的磁通量的變化。(√) (1)1831年,英國(guó)物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了——電磁感應(yīng)現(xiàn)象。 (2)1834年,俄國(guó)物理學(xué)家楞次總結(jié)了確定感應(yīng)電流方向的定律——楞次定律。 突破點(diǎn)(一) 對(duì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解和判斷 1.判斷感應(yīng)電流的流程 (1)確定研究的回路。 (2)弄清楚回路內(nèi)的磁場(chǎng)分布,并確定該回路的磁通量Φ。 (3) 2.磁通量Φ發(fā)生變化的三種常見(jiàn)情況 (1)磁場(chǎng)強(qiáng)弱不變,回路面積改變。 (2)回路面積不變,磁場(chǎng)強(qiáng)弱改變。 (3)回路面積和磁場(chǎng)強(qiáng)弱均不變,但二者的相對(duì)位置發(fā)生改變。 [題點(diǎn)全練] 1.(2018徐州模擬)下列各圖所描述的物理情境中,沒(méi)有感應(yīng)電流的是( ) A. 開(kāi)關(guān)S閉合穩(wěn)定后,線(xiàn)圈N中 B. 磁鐵向鋁環(huán)A靠近,鋁環(huán)A中 C. 金屬框從A向B運(yùn)動(dòng),金屬框中 D. 銅盤(pán)在磁場(chǎng)中按圖示方向轉(zhuǎn)動(dòng),電阻R中 解析:選A 開(kāi)關(guān)S閉合穩(wěn)定后,穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量保持不變,線(xiàn)圈不產(chǎn)生感應(yīng)電流,故A符合題意;磁鐵向鋁環(huán)A靠近,穿過(guò)鋁環(huán)A的磁通量在增大,鋁環(huán)A產(chǎn)生感應(yīng)電流,故B不符合題意;金屬框從A向B運(yùn)動(dòng),穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量時(shí)刻在變化,線(xiàn)框產(chǎn)生感應(yīng)電流,故C不符合題意;銅盤(pán)在磁場(chǎng)中按圖示方向轉(zhuǎn)動(dòng),銅盤(pán)的一部分切割磁感線(xiàn),產(chǎn)生感應(yīng)電流,故D不符合題意。 2.(2018上海模擬)現(xiàn)將電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵芯的線(xiàn)圈A、線(xiàn)圈B、電流計(jì)及開(kāi)關(guān)如圖連接。在開(kāi)關(guān)閉合、線(xiàn)圈A放在線(xiàn)圈B中的情況下,某同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)他將滑動(dòng)變阻器的滑片P向右加速滑動(dòng)時(shí),電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)。由此可以推斷( ) A.因?yàn)榫€(xiàn)圈A、線(xiàn)圈B的繞線(xiàn)方向未知,故無(wú)法判斷電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的方向 B.線(xiàn)圈A中鐵芯向上拔出或斷開(kāi)開(kāi)關(guān),電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn) C.滑動(dòng)變阻器的滑片P勻速向右滑動(dòng),電流計(jì)指針靜止在中央 D.線(xiàn)圈A向上移動(dòng),電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn) 解析:選D 由題意可知當(dāng)P向右加速滑動(dòng)時(shí),線(xiàn)圈A中的電流應(yīng)越來(lái)越大,則其磁場(chǎng)增加,此時(shí)線(xiàn)圈B中產(chǎn)生的電流使指針向右偏轉(zhuǎn),由此可知,當(dāng)B中的磁通量增加時(shí),電流計(jì)指針右偏;雖然線(xiàn)圈A、線(xiàn)圈B的繞線(xiàn)方向未知,只要知道穿過(guò)線(xiàn)圈B的磁通量如何變化即可判斷出電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向,故A錯(cuò)誤;線(xiàn)圈A中鐵芯向上拔出或斷開(kāi)開(kāi)關(guān),穿過(guò)線(xiàn)圈B的磁通量減小,電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn),故B錯(cuò)誤;滑動(dòng)變阻器的滑片P勻速向右滑動(dòng),穿過(guò)線(xiàn)圈B的磁通量變化,則會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,指針將會(huì)偏轉(zhuǎn),故C錯(cuò)誤;線(xiàn)圈A向上移動(dòng),穿過(guò)線(xiàn)圈B的磁通量減少,電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn),故D正確。 3.(2018昆山質(zhì)檢)如圖所示,一通電螺線(xiàn)管b放在閉合金屬線(xiàn)圈a內(nèi),螺線(xiàn)管的中心軸線(xiàn)恰和線(xiàn)圈的一條直徑MN重合。要使線(xiàn)圈a中產(chǎn)生感應(yīng)電流,可采用的方法有( ) A.使通電螺線(xiàn)管中的電流發(fā)生變化 B.使螺線(xiàn)管繞垂直于線(xiàn)圈平面且過(guò)線(xiàn)圈圓心的軸轉(zhuǎn)動(dòng) C.使線(xiàn)圈a以MN為軸轉(zhuǎn)動(dòng) D.使線(xiàn)圈繞垂直于MN的直徑轉(zhuǎn)動(dòng) 解析:選D 在A、B、C三種情況下,穿過(guò)線(xiàn)圈a的磁通量始終為零,因此不產(chǎn)生感應(yīng)電流,A、B、C錯(cuò)誤;選項(xiàng)D中,當(dāng)線(xiàn)圈繞垂直于MN的直徑轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量發(fā)生變化,會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,故D正確。 突破點(diǎn)(二) 感應(yīng)電流方向的判斷 1.楞次定律中“阻礙”的含義 2.判斷感應(yīng)電流方向的兩種方法 方法一 用楞次定律判斷 方法二 用右手定則判斷 該方法適用于切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電流。判斷時(shí)注意掌心、拇指、四指的方向: [題點(diǎn)全練] 1.(2018徐州模擬)如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直圓形線(xiàn)圈指向紙內(nèi),a、b、c、d為圓形線(xiàn)圈上等距離的四點(diǎn),現(xiàn)用外力在上述四點(diǎn)將線(xiàn)圈拉成正方形,且線(xiàn)圈仍處在原先所在平面內(nèi),則在線(xiàn)圈發(fā)生形變的過(guò)程中( ) A.線(xiàn)圈中將產(chǎn)生abcda方向的感應(yīng)電流 B.線(xiàn)圈中將產(chǎn)生adcba方向的感應(yīng)電流 C.線(xiàn)圈中感應(yīng)電流方向無(wú)法判斷 D.線(xiàn)圈中無(wú)感應(yīng)電流 解析:選A 周長(zhǎng)一定時(shí),圓形的面積最大。本題線(xiàn)圈面積變小,磁通量變小,有感應(yīng)電流產(chǎn)生。由楞次定律可知線(xiàn)圈中將產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流。故A正確。 2.如圖所示,一平面線(xiàn)圈用細(xì)桿懸于P點(diǎn),開(kāi)始細(xì)桿處于水平位置,釋放后它在圖示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)。已知線(xiàn)圈平面始終與紙面垂直,當(dāng)線(xiàn)圈第一次通過(guò)位置Ⅰ和位置Ⅱ時(shí),順著磁場(chǎng)的方向看去,線(xiàn)圈中感應(yīng)電流的方向依次為( ) A.位置Ⅰ和位置Ⅱ均為逆時(shí)針?lè)较? B.位置Ⅰ逆時(shí)針?lè)较颍恢芒蝽槙r(shí)針?lè)较? C.位置Ⅰ和位置Ⅱ均為順時(shí)針?lè)较? D.位置Ⅰ順時(shí)針?lè)较?,位置Ⅱ逆時(shí)針?lè)较? 解析:選B 由題圖可知,當(dāng)線(xiàn)圈從Ⅰ位置運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)過(guò)程中,穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量增加,根據(jù)楞次定律可知,線(xiàn)圈中感應(yīng)電流的方向,順著磁場(chǎng)方向看是逆時(shí)針;當(dāng)線(xiàn)圈從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Ⅱ位置的過(guò)程中,穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量減少,根據(jù)楞次定律可知,線(xiàn)圈中感應(yīng)電流的方向應(yīng)是順時(shí)針,所以當(dāng)線(xiàn)圈第一次通過(guò)位置Ⅰ和位置Ⅱ時(shí),順著磁場(chǎng)的方向看去,線(xiàn)圈中感應(yīng)電流的方向應(yīng)是先逆時(shí)針?lè)较?,再順時(shí)針?lè)较?,所以B正確,A、C、D錯(cuò)誤。 3.[多選]如圖所示,通電導(dǎo)線(xiàn)與矩形線(xiàn)圈abcd處于同一平面,下列說(shuō)法中正確的是( ) A.若線(xiàn)圈向右運(yùn)動(dòng),其中感應(yīng)電流方向是a→d→c→b B.若線(xiàn)圈豎直向下運(yùn)動(dòng),無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生 C.當(dāng)線(xiàn)圈以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)(小于90),其中感應(yīng)電流方向是a→b→c→d D.當(dāng)線(xiàn)圈向?qū)Ь€(xiàn)靠近時(shí),其中感應(yīng)電流方向是a→d→c→b 解析:選BCD 由安培定則可知導(dǎo)線(xiàn)右側(cè)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,且越靠近導(dǎo)線(xiàn),磁感應(yīng)強(qiáng)度越大。當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)框向右平移時(shí),穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量減少,根據(jù)楞次定律與右手螺旋定則可知,感應(yīng)電流方向是a→b→c→d,即順時(shí)針?lè)较?,故A錯(cuò)誤;若線(xiàn)圈豎直向下平動(dòng),穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量不變,無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生,故B正確;當(dāng)線(xiàn)圈以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)(小于90),穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量減少,根據(jù)楞次定律與右手螺旋定則可知,感應(yīng)電流方向是a→b→c→d,故C正確;當(dāng)線(xiàn)圈向?qū)Ь€(xiàn)靠近時(shí),穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量增大,根據(jù)楞次定律可知,其中感應(yīng)電流方向是a→d→c→b,故D正確。 突破點(diǎn)(三) 三定則、一定律的綜合應(yīng)用 1.規(guī)律比較 名稱(chēng) 基本現(xiàn)象 因果關(guān)系 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)生磁場(chǎng) 因電生磁 安培定則 洛倫茲力、安培力 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷、電流有作用力 因電受力 左手定則 電磁感應(yīng) 部分導(dǎo)體做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 因動(dòng)生電 右手定則 閉合回路磁通量變化 因磁生電 楞次定律 2.相互聯(lián)系 (1)應(yīng)用楞次定律時(shí),一般要用到安培定則。 (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,有時(shí)也可以直接應(yīng)用楞次定律的推論確定。 [典例] 如圖所示,金屬棒ab、金屬導(dǎo)軌和螺線(xiàn)管組成閉合回路,金屬棒ab在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng),則( ) A.a(chǎn)b棒不受安培力作用 B.a(chǎn)b棒所受安培力的方向向右 C.a(chǎn)b棒向右運(yùn)動(dòng)速度v越大,所受安培力越大 D.螺線(xiàn)管產(chǎn)生的磁場(chǎng),A端為N極 [思路點(diǎn)撥] (1)判斷導(dǎo)體棒ab切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電流→應(yīng)用右手定則。 (2)判斷導(dǎo)體棒ab受到的安培力→應(yīng)用左手定則。 (3)判斷螺線(xiàn)管中產(chǎn)生的磁場(chǎng)→應(yīng)用安培定則。 [解析] 棒ab向右運(yùn)動(dòng)切割磁感線(xiàn),根據(jù)右手定則判斷感應(yīng)電流方向由b→a,再根據(jù)左手定則判斷棒所受安培力水平向左,故A、B錯(cuò)誤;ab的速度越大,感應(yīng)電流越大,所受安培力就越大,C正確;根據(jù)安培定則可判定螺線(xiàn)管的B端為N極,A端為S極,D錯(cuò)誤。 [答案] C [方法規(guī)律] 左、右手定則巧區(qū)分 (1)區(qū)分左手定則和右手定則的根本是抓住“因果關(guān)系”:“因電而動(dòng)”——用左手,“因動(dòng)而電”——用右手。 (2)使用中左手定則和右手定則很容易混淆,為了便于記憶,可把兩個(gè)定則簡(jiǎn)單地總結(jié)為通電受力,“力”的最后一筆“丿”向左,用左手;運(yùn)動(dòng)生電,“電”的最后一筆“乚”向右,用右手。 [集訓(xùn)沖關(guān)] 1.如圖所示,矩形導(dǎo)線(xiàn)框abcd與無(wú)限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線(xiàn)MN在同一平面內(nèi),直導(dǎo)線(xiàn)中的電流方向由M到N,導(dǎo)線(xiàn)框的ab邊與直導(dǎo)線(xiàn)平行。若直導(dǎo)線(xiàn)中的電流減小,導(dǎo)線(xiàn)框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流,導(dǎo)線(xiàn)框會(huì)受到安培力的作用,則以下判斷正確的是( ) A.導(dǎo)線(xiàn)框的ab和cd兩條邊所受安培力的方向相同 B.導(dǎo)線(xiàn)框的ad和bc兩條邊所受安培力的方向相同 C.導(dǎo)線(xiàn)框中電流方向a→d→c→b→a D.導(dǎo)線(xiàn)框中電流方向a→b→c→d→a 解析:選D 直導(dǎo)線(xiàn)中通有向上的減小的電流,根據(jù)安培定則知,通過(guò)線(xiàn)框的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,且逐漸減小,根據(jù)楞次定律知,感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?,即a→b→c→d→a方向;由左手定則可知,各邊所受的安培力方向:ad受力向下,bc受力向上,ab受力向左,cd受力向右,故A、B、C錯(cuò)誤,D正確。 2.如圖所示,圓形導(dǎo)體線(xiàn)圈a平放在水平桌面上,在a的正上方固定一豎直螺線(xiàn)管b,二者軸線(xiàn)重合,螺線(xiàn)管與電源和滑動(dòng)變阻器連接成閉合電路。若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向下滑動(dòng),則下列表述正確的是( ) A.線(xiàn)圈a中將產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较?俯視)的感應(yīng)電流 B.穿過(guò)線(xiàn)圈a的磁通量變小 C.線(xiàn)圈a有擴(kuò)張的趨勢(shì) D.線(xiàn)圈a對(duì)水平桌面的壓力將增大 解析:選D 通過(guò)螺線(xiàn)管b的電流沿順時(shí)針?lè)较?俯視),根據(jù)右手螺旋定則可判斷,螺線(xiàn)管b所產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向下,若滑片P向下滑動(dòng),則滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻減小,電流增大,所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大,故穿過(guò)線(xiàn)圈a的磁通量變大,B錯(cuò)誤;根據(jù)楞次定律可知,線(xiàn)圈a中所產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向豎直向上,由右手螺旋定則可判斷,線(xiàn)圈a中的電流沿逆時(shí)針?lè)较?俯視),A錯(cuò)誤;由楞次定律的推論可知,線(xiàn)圈a有縮小的趨勢(shì),線(xiàn)圈a對(duì)水平桌面的壓力增大,C錯(cuò)誤,D正確。 突破點(diǎn)(四) 利用楞次定律的推論速解電磁感應(yīng)問(wèn)題 電磁感應(yīng)現(xiàn)象中因果相對(duì)的關(guān)系恰好反映了自然界的這種對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律,對(duì)楞次定律中“阻礙”的含義可以推廣為感應(yīng)電流的“效果”總是阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因,可由以下三種方式呈現(xiàn): (1)增反減同: 阻礙原磁通量的變化,適用于單向磁場(chǎng)問(wèn)題,如回路中有兩個(gè)方向的磁場(chǎng)不再適用。 (2)增縮減擴(kuò): 使回路面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(shì),同樣適用于單向磁場(chǎng)問(wèn)題。 (3)來(lái)拒去留: 阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 [多維探究] (一)增反減同 [例1] 如圖甲所示,長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)與導(dǎo)線(xiàn)框abcd固定在同一平面內(nèi)。直導(dǎo)線(xiàn)中通以如圖乙所示的大小和方向都隨時(shí)間作周期性變化的交流電,并取圖甲所示向上的電流方向?yàn)橹睂?dǎo)線(xiàn)中電流的正方向。關(guān)于0~T時(shí)間內(nèi)線(xiàn)框abcd中感應(yīng)電流的方向,下列說(shuō)法正確的是( ) A.由順時(shí)針?lè)较蜃優(yōu)槟鏁r(shí)針?lè)较? B.由逆時(shí)針?lè)较蜃優(yōu)轫槙r(shí)針?lè)较? C.由順時(shí)針?lè)较蜃優(yōu)槟鏁r(shí)針?lè)较?,再變?yōu)轫槙r(shí)針?lè)较? D.由逆時(shí)針?lè)较蜃優(yōu)轫槙r(shí)針?lè)较?,再變?yōu)槟鏁r(shí)針?lè)较? [解析] 由題圖乙,在0~時(shí)間內(nèi)電流正向增大,根據(jù)安培定則,矩形線(xiàn)圈所處的磁場(chǎng)垂直紙面向里,由于磁通量增大,由增反減同,矩形線(xiàn)圈中的感應(yīng)磁場(chǎng)應(yīng)垂直紙面向外,感應(yīng)電流為逆時(shí)針,同理,~,~,~T內(nèi)感應(yīng)電流 的方向依次為順時(shí)針、順時(shí)針、逆時(shí)針,故D正確。 [答案] D (二)增縮減擴(kuò) [例2] 如圖,光滑固定的金屬導(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,一條形磁鐵從高處自由下落接近回路時(shí)( ) A.P、Q將相互遠(yuǎn)離 B.磁鐵的加速度大于g C.磁鐵的加速度仍為g D.磁鐵的加速度小于g [解析] 當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí),穿過(guò)回路的磁通量增加,根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙磁通量的變化,可知P、Q將互相靠攏,回路的面積減小,使穿過(guò)回路的磁場(chǎng)減小,起到阻礙原磁通量增加的作用,故A錯(cuò)誤;根據(jù)楞次定律可知,磁鐵受到向上的排斥力,所以合力小于重力,磁鐵的加速度一定小于g,故B、C錯(cuò)誤,D正確。 [答案] D (三)來(lái)拒去留 [例3] [多選]如圖所示,輕質(zhì)彈簧上端固定,下端懸掛一根磁鐵,磁鐵正下方不遠(yuǎn)處的水平面上放一個(gè)質(zhì)量為m,電阻為R的閉合線(xiàn)圈。將磁鐵慢慢托起到彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)放開(kāi),磁鐵開(kāi)始上下振動(dòng),線(xiàn)圈始終靜止在水平面上。不計(jì)空氣阻力,則以下說(shuō)法正確的是( ) A.磁鐵保持上下振動(dòng)不變 B.磁鐵最終能靜止 C.在磁鐵振動(dòng)過(guò)程中線(xiàn)圈對(duì)水平面的壓力有時(shí)大于mg,有時(shí)小于mg D.若線(xiàn)圈為超導(dǎo)線(xiàn)圈,磁鐵最終也能靜止 [解析] 根據(jù)楞次定律可知下面的線(xiàn)圈(即使為超導(dǎo)線(xiàn)圈)會(huì)阻礙磁鐵運(yùn)動(dòng)做負(fù)功,所以磁鐵最終會(huì)停止,A錯(cuò)誤,B、D正確;因?yàn)榇盆F在運(yùn)動(dòng),所以穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量變化,產(chǎn)生安培力,當(dāng)磁鐵運(yùn)動(dòng)時(shí),安培力方向向下時(shí)壓力大于重力,安培力向上時(shí)壓力小于重力,C正確。 [答案] BCD 利用程序法和逆向推理法分析二次感應(yīng)問(wèn)題 在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,二次電磁感應(yīng)問(wèn)題在高考題中時(shí)常出現(xiàn),解決該類(lèi)問(wèn)題的方法有程序法、逆向推理法等。 (一)程序法(正向推理法) 1.[多選]如圖甲所示,螺線(xiàn)管內(nèi)有平行于軸線(xiàn)的勻強(qiáng)磁場(chǎng),規(guī)定圖中箭頭所示方向?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度B的正方向,螺線(xiàn)管與U型導(dǎo)線(xiàn)框cdef相連,導(dǎo)線(xiàn)框cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L,圓環(huán)與導(dǎo)線(xiàn)框cdef在同一平面內(nèi)。當(dāng)螺線(xiàn)管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按圖乙所示規(guī)律變化時(shí),下列說(shuō)法正確的是( ) A.在t1~t2時(shí)間內(nèi),金屬圓環(huán)L有收縮趨勢(shì) B.在t2時(shí)刻,導(dǎo)線(xiàn)框cdef內(nèi)的感應(yīng)電流最小 C.在t1時(shí)刻,導(dǎo)線(xiàn)框cdef內(nèi)的感應(yīng)電流最大 D.在t1~t2時(shí)間內(nèi),金屬圓環(huán)L內(nèi)有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流 解析:選AD 在t1~t2時(shí)間內(nèi),穿過(guò)L的磁通量的變化率增加,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變大,導(dǎo)線(xiàn)框cdef中的電流增強(qiáng),則L內(nèi)的磁場(chǎng)增強(qiáng),由楞次定律可知圓環(huán)L為阻礙磁通量的增加,有收縮的趨勢(shì),故A正確。由Bt圖知,在t2時(shí)刻,磁感應(yīng)強(qiáng)度為零,但是磁通量的變化率最大,則感應(yīng)電流最大,B錯(cuò)誤。由Bt圖知,t1時(shí)刻磁通量的變化率為零,則感應(yīng)電流為零,故C錯(cuò)誤。在t1~t2時(shí)間內(nèi),磁通量的變化率不斷變大,則線(xiàn)框內(nèi)的感應(yīng)電流不斷變大,根據(jù)楞次定律,線(xiàn)框中的電流方向?yàn)閺膄到c,根據(jù)右手螺旋定則,穿過(guò)圓環(huán)的磁通量向外增大,則根據(jù)楞次定律,在金屬圓環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,故D正確。 (二)逆向推理法 (1)首先依據(jù)二次感應(yīng)產(chǎn)生的效應(yīng),判斷二次感應(yīng)電流的方向。 (2)其次依據(jù)螺線(xiàn)管中感應(yīng)電流的方向,應(yīng)用安培定則,判定二次感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁通量方向,明確它是阻礙第一個(gè)感應(yīng)磁場(chǎng)變化的。 (3)然后依據(jù)楞次定律,得出第一個(gè)感應(yīng)磁場(chǎng)的方向及相應(yīng)的變化的可能情況,從而得到引起磁場(chǎng)變化的電流的方向與變化。 (4)最后,依據(jù)電流的方向,判斷導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的方向與速度。 2.[多選]如圖所示裝置中,cd桿原來(lái)靜止。當(dāng)ab桿做如下哪些運(yùn)動(dòng)時(shí),cd桿將向右移動(dòng)( ) A.向右勻速運(yùn)動(dòng) B.向右加速運(yùn)動(dòng) C.向左加速運(yùn)動(dòng) D.向左減速運(yùn)動(dòng) 解析:選BD 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(guò)L2的磁通量不變,L2中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生,cd保持靜止,A錯(cuò)誤;ab向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí),L2中的磁通量向下增大,通過(guò)cd的電流方向向下,cd向右移動(dòng),B正確;同理可得C錯(cuò)誤,D正確。 3.(2017全國(guó)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(xiàn)框T位于回路圍成的區(qū)域內(nèi),線(xiàn)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(kāi)始的瞬間,關(guān)于感應(yīng)電流的方向,下列說(shuō)法正確的是( ) A.PQRS中沿順時(shí)針?lè)较?,T中沿逆時(shí)針?lè)较? B.PQRS中沿順時(shí)針?lè)较?,T中沿順時(shí)針?lè)较? C.PQRS中沿逆時(shí)針?lè)较?,T中沿逆時(shí)針?lè)较? D.PQRS中沿逆時(shí)針?lè)较颍琓中沿順時(shí)針?lè)较? 解析:選D 金屬桿PQ向右切割磁感線(xiàn),根據(jù)右手定則可知PQRS中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较?;原?lái)T中的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里,閉合回路PQRS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(guò)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?lè)较虻母袘?yīng)電流,綜上所述,可知A、B、C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。 在二次感應(yīng)現(xiàn)象中,“程序法”和“逆向推理法”的選擇 1.如果要判斷二次感應(yīng)后的現(xiàn)象或結(jié)果,選擇程序法。 2.如果已知二次感應(yīng)后的結(jié)果,要判斷導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)情況或磁場(chǎng)的變化,需選擇逆向推理法。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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- 江蘇專(zhuān)版2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第九章 第1節(jié) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律講義含解析 江蘇 專(zhuān)版 2020 高考 物理 一輪 復(fù)習(xí) 第九 電磁感應(yīng) 現(xiàn)象 楞次定律 講義 解析
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