高中物理 第1章 電磁感應(yīng)與現(xiàn)代生活 1_2 探究感應(yīng)電流的方向教師用書(shū) 滬科版選修3-2

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1.2　探究感應(yīng)電流的方向 學(xué) 習(xí) 目 標(biāo) 知 識(shí) 脈 絡(luò) 1.了解探究感應(yīng)電流的方向的實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象分析. 2.知道并理解楞次定律的內(nèi)容和右手定則的內(nèi)容.(重點(diǎn)) 3.掌握應(yīng)用楞次定律、右手定則判斷感應(yīng)電流的方向.(難點(diǎn)) 4.掌握從能量轉(zhuǎn)化的角度理解楞次定律.(難點(diǎn)) 探 究 感 應(yīng) 電 流 的 方 向　 楞 次 定 律 1.實(shí)驗(yàn)裝置 細(xì)線(xiàn)懸掛的很輕的鋁環(huán). 圖121 2.實(shí)驗(yàn)過(guò)程 操作步驟 現(xiàn)象 實(shí)質(zhì) 條形磁鐵的一極靠近鋁環(huán) 鋁環(huán)和磁鐵排斥. 鋁環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙鋁環(huán)中磁通量的增加. 條形磁鐵的一極遠(yuǎn)離鋁環(huán) 鋁環(huán)和磁鐵吸引. 鋁環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙鋁環(huán)中磁通量的減小. 3.楞次定律的內(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. 1.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總與原磁場(chǎng)方向相同.() 2.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總阻礙閉合回路中磁通量的變化.(√) 3.楞次定律能判定閉合回路中感應(yīng)電流的方向.(√) 1.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向總是與原磁場(chǎng)方向相反嗎？ 【提示】　不是.由探究實(shí)驗(yàn)可知，當(dāng)原磁場(chǎng)的磁通量增加時(shí).感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與引起感應(yīng)電流的原磁場(chǎng)方向相反；當(dāng)原磁場(chǎng)的磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與引起感應(yīng)電流的原磁場(chǎng)方向相同. 2.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)對(duì)原磁場(chǎng)磁通量變化有何影響？ 【提示】　感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原磁場(chǎng)磁通量的變化. 1834年楞次在總結(jié)了安培的電動(dòng)力學(xué)與法拉第的電磁感應(yīng)現(xiàn)象后，發(fā)現(xiàn)了確定感應(yīng)電流方向的定律——楞次定律. 探討1：楞次定律中的“阻礙”是阻礙原來(lái)的磁場(chǎng)嗎？ 【提示】　“阻礙”的不是原來(lái)的磁場(chǎng)，而是阻礙原來(lái)磁場(chǎng)的磁通量的變化. 探討2：“阻礙”是“阻止”嗎？是“相反”嗎？ 【提示】　阻礙是減慢了變化，是阻而不止.當(dāng)磁通量增加時(shí)是“相反”，當(dāng)磁通量減少時(shí)是“相同”. 1.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，而不是阻礙引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng).因此，不能認(rèn)為感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相反. 2.這里的“阻礙”體現(xiàn)為 (1)當(dāng)引起感應(yīng)電流的磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相反，感應(yīng)電流的磁通量阻礙了引起感應(yīng)電流的磁通量的增加. (2)當(dāng)引起感應(yīng)電流的磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相同，感應(yīng)電流的磁通量阻礙了引起感應(yīng)電流的磁通量的減少. 3.對(duì)“阻礙”作用的正確理解 (1)“阻礙”不是“阻止” 當(dāng)由于原磁通量的增加引起感應(yīng)電流時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反，其作用僅僅使原磁通量的增加變慢了，但磁通量仍在增加；當(dāng)由于原磁通量的減少而引起感應(yīng)電流時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同，其作用僅僅使原磁通量的減少變慢了，但磁通量仍在減少. (2)“阻礙”并不意味著“相反” 感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向可能與原磁場(chǎng)方向相同，也可能相反，需根據(jù)磁通量的變化情況判斷. 4.楞次定律的應(yīng)用 (1)運(yùn)動(dòng)情況的判斷. 由于導(dǎo)體和磁體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，感應(yīng)電流的效果阻礙導(dǎo)體與磁體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng).簡(jiǎn)記口訣：“來(lái)拒去留”. (2)面積變化趨勢(shì)的判斷. 電磁感應(yīng)致使回路面積有變化趨勢(shì)時(shí)，則面積收縮或擴(kuò)張是為了阻礙回路磁通量的變化，即磁通量增大時(shí)，面積有收縮趨勢(shì)；磁通量減小時(shí)，面積有擴(kuò)張趨勢(shì).簡(jiǎn)記口訣：“增縮減擴(kuò)”. 1.如圖所示，當(dāng)磁鐵突然向銅環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)，銅環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況是(　　) 圖122 A.向右運(yùn)動(dòng) B.向左運(yùn)動(dòng) C.靜止不動(dòng) D.不能判定 【解析】　解法一：躲閃法.磁鐵向右運(yùn)動(dòng)，使銅環(huán)的磁通量增加而產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律可知，銅環(huán)為阻礙原磁通量的增大，必向磁感線(xiàn)較疏的右方運(yùn)動(dòng)，即向躲開(kāi)磁通量增加的方向運(yùn)動(dòng).故A正確. 解法二：阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)法.產(chǎn)生磁場(chǎng)的物體與閉合線(xiàn)圈之間的相互作用力可概括為四個(gè)字“來(lái)拒去留”.磁鐵向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，銅環(huán)產(chǎn)生的感應(yīng)電流總是阻礙導(dǎo)體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則磁鐵和銅環(huán)間有排斥作用.故A正確. 【答案】　A 2.如圖123所示，通電螺線(xiàn)管兩側(cè)各懸掛一個(gè)小銅環(huán)，銅環(huán)平面與螺線(xiàn)管截面平行.當(dāng)開(kāi)關(guān)S接通瞬間，兩銅環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：72000010】 圖123 A.同時(shí)向兩側(cè)推開(kāi) B.同時(shí)向螺線(xiàn)管靠攏 C.一個(gè)被推開(kāi)，一個(gè)被吸引，但因電源正負(fù)極未知，無(wú)法具體判斷 D.同時(shí)被推開(kāi)或同時(shí)向螺線(xiàn)管靠攏，因電源正負(fù)極未知，無(wú)法具體判斷 【解析】　當(dāng)電路接通瞬間，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量在增加，使得穿過(guò)兩側(cè)銅環(huán)的磁通量都在增加，由楞次定律可知，兩環(huán)中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與線(xiàn)圈中磁場(chǎng)方向相反，即受到線(xiàn)圈磁場(chǎng)的排斥作用，使兩銅環(huán)分別向外側(cè)移動(dòng)，選項(xiàng)A正確. 【答案】　A 3.一水平放置的矩形閉合線(xiàn)圈abcd，在細(xì)長(zhǎng)磁鐵的N極附近豎直下落，由圖124所示位置Ⅰ經(jīng)過(guò)位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和位置Ⅲ都很靠近位置Ⅱ.在這個(gè)過(guò)程中，線(xiàn)圈中感應(yīng)電流(　　) 圖124 A.沿abcd流動(dòng) B.沿dcba流動(dòng) C.從Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流動(dòng)，從Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流動(dòng) D.從Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流動(dòng)，從Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流動(dòng) 【解析】　側(cè)視圖如圖所示，從Ⅰ到Ⅱ向上的磁通量減少，據(jù)楞次定律的“增反減同”可知：線(xiàn)圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向上，用安培定則可以判斷感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針(俯視)，即沿abcd流動(dòng).同理可以判斷：從Ⅱ到Ⅲ向下磁通量增加，由楞次定律可得：線(xiàn)圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向上，感應(yīng)電流的方向沿abcd流動(dòng)，故選A. 【答案】　A 應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的思路 (1)明確研究對(duì)象是哪一個(gè)閉合電路； (2)明確原磁場(chǎng)的方向； (3)判斷穿過(guò)閉合回路內(nèi)原磁場(chǎng)的磁通量是增加還是減少； (4)由楞次定律判斷感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向； (5)由安培定則判斷感應(yīng)電流的方向. 電 磁 感 應(yīng) 中 的 能 量 轉(zhuǎn) 化　 右 手 定 則 1.電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化 產(chǎn)生感應(yīng)電流的過(guò)程，是外力克服磁場(chǎng)力做功的過(guò)程，磁鐵運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成鋁環(huán)的電能. 2.右手定則 伸開(kāi)右手，使拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi).讓磁感線(xiàn)垂直從手心進(jìn)入，拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向，其余四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向. 3.適用情況 適用于閉合電路部分導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況. 1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的電能是憑空產(chǎn)生的.() 2.判斷通電螺線(xiàn)管周?chē)拇艌?chǎng)用左手定則.() 3.判斷導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向應(yīng)用右手定則.(√) 1.電磁感應(yīng)過(guò)程中有電能變化，該電能是否憑空增加？從能量守恒的角度如何解釋?zhuān)? 【提示】　從能量守恒的角度來(lái)看，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是在阻礙著它自己的產(chǎn)生，為了維持感應(yīng)電流，就必須克服這個(gè)阻礙作用而做功，使其他形式的能量轉(zhuǎn)化成電能，這就是感應(yīng)電流能量的來(lái)源. 2.在已學(xué)過(guò)的利用右手或左手進(jìn)行判斷的現(xiàn)象中，哪些是利用右手判斷的？ 【提示】　用右手判斷的兩種情況：(1)判斷電流(或運(yùn)動(dòng)電荷)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向用右手(安培定則)；(2)閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，判斷此時(shí)的感應(yīng)電流方向時(shí)用右手(右手定則). 楞次定律可以用來(lái)判斷感應(yīng)電流的方向，右手定則也可以用來(lái)判斷感應(yīng)電流的方向. 探討1：右手定則適用于判斷什么情形下的感應(yīng)電流方向？ 【提示】　閉合回路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的情形. 探討2：楞次定律適用于判斷什么情形下的感應(yīng)電流方向？ 【提示】　可判斷各種情況下的感應(yīng)電流方向. 1.楞次定律中的能量守恒 (1)當(dāng)導(dǎo)體與磁場(chǎng)不發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí)，是磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程. (2)當(dāng)導(dǎo)體與磁場(chǎng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí)，是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程. 2.右手定則是楞次定律的特殊情況 (1)楞次定律的研究對(duì)象為整個(gè)閉合導(dǎo)體回路，適用于磁通量變化引起感應(yīng)電流的各種情況. (2)右手定則的研究對(duì)象為閉合導(dǎo)體回路的一部分，適用于一段導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng). 3.區(qū)別安培定則、左手定則、右手定則的關(guān)鍵是抓住因果關(guān)系 (1)因電而生磁(I→B)→安培定則.(判斷電流周?chē)鸥芯€(xiàn)的方向) (2)因動(dòng)而生電(v、B→I感)→右手定則.(導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電流) (3)因電而受力(I、B→F安)→左手定則.(磁場(chǎng)對(duì)電流有作用力) 4.如圖125所示，在O點(diǎn)下方有一個(gè)有理想邊界的磁場(chǎng)，銅環(huán)在A(yíng)點(diǎn)由靜止釋放向右擺至最高點(diǎn)B，不考慮空氣阻力，則下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖125 A.A、B兩點(diǎn)在同一水平線(xiàn) B.A點(diǎn)高于B點(diǎn) C.A點(diǎn)低于B點(diǎn) D.銅環(huán)將做等幅擺動(dòng) 【解析】　銅環(huán)在進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)發(fā)生了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，故機(jī)械能減少，B點(diǎn)低于A(yíng)點(diǎn). 【答案】　B 5.如圖126所示，平行導(dǎo)體滑軌MM′、NN′水平放置，固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與水平面垂直向下.滑線(xiàn)AB、CD橫放其上靜止，形成一個(gè)閉合電路，當(dāng)AB向右滑動(dòng)的瞬間，電路中感應(yīng)電流的方向及滑線(xiàn)CD受到的磁場(chǎng)力方向分別為(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：72000011】 圖126 A.電流方向沿ABCD；受力方向向右 B.電流方向沿ABCD；受力方向向左 C.電流方向沿ADCB；受力方向向右 D.電流方向沿ADCB；受力方向向左 【解析】　AB向右滑動(dòng)，根據(jù)右手定則知回路中感應(yīng)電流方向沿ADCB方向，又由左手定則判知CD受安培力方向向右，故C對(duì)，A、B、D都錯(cuò). 【答案】　C 6.如圖127所示，導(dǎo)軌間的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里.圓形金屬環(huán)B正對(duì)電磁鐵A.當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)MN在導(dǎo)軌上向右加速滑動(dòng)時(shí)，(說(shuō)明：導(dǎo)體棒切割磁感線(xiàn)速度越大感應(yīng)電流越大)，下列說(shuō)法正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：72000012】 圖127 A.MN中電流方向N→M，B被A吸引 B.MN中電流方向N→M，B被A排斥 C.MN中電流方向M→N，B被A吸引 D.MN中電流方向M→N，B被A排斥 【解析】　MN向右加速滑動(dòng)，根據(jù)右手定則，MN中的電流方向從N→M，且大小逐漸變大，根據(jù)安培定則知，電磁鐵A在B處的磁場(chǎng)方向向左，且大小逐漸增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律知，B環(huán)中的感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向右，B被A排斥，B正確，A，C，D錯(cuò)誤. 【答案】　B 磁場(chǎng)中基本定則和定律的應(yīng)用 基本現(xiàn)象 應(yīng)用的定則或規(guī)律 運(yùn)動(dòng)電荷、電流產(chǎn)生磁場(chǎng) 安培定則 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷、電流的作用力 左手定則 電磁 感應(yīng) 部分導(dǎo)體切割磁感線(xiàn) 右手定則 閉合回路磁通量變化 楞次定律 學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)(二) (建議用時(shí)：45分鐘) [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)] 1.磁場(chǎng)方向如圖所示，當(dāng)閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做如圖中所示方向的運(yùn)動(dòng)時(shí)，能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：72000013】 A　　　　　　B　　　　　　　C　　　　　　　D 【解析】　感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件是穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化，而閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)實(shí)際上也是其中的一個(gè)特例.A圖為閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)，則有感應(yīng)電流產(chǎn)生；B圖中導(dǎo)線(xiàn)不切割磁感線(xiàn)，無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生；在分析C圖時(shí)，一定要把條形磁鐵周?chē)拇鸥芯€(xiàn)分布情況弄清楚，在圖示位置，線(xiàn)圈中的磁通量為零，在向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，線(xiàn)圈的磁通量一直為零，磁通量不變，線(xiàn)圈中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生；D圖中，線(xiàn)圈中的磁通量一直不變，線(xiàn)圈中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生. 【答案】　A 2.(多選)如圖128所示，閉合金屬圓環(huán)沿垂直于磁場(chǎng)方向放置在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，將它從勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速拉出，以下各種說(shuō)法中正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：72000014】 圖128 A.向左拉出和向右拉出時(shí)，環(huán)中的感應(yīng)電流方向相反 B.向左或向右拉出時(shí)，環(huán)中感應(yīng)電流方向都是沿順時(shí)針?lè)较虻? C.向左或向右拉出時(shí)，環(huán)中感應(yīng)電流方向都是沿逆時(shí)針?lè)较虻? D.環(huán)在到達(dá)磁場(chǎng)邊界之前，圓環(huán)中無(wú)感應(yīng)電流 【解析】　將金屬圓環(huán)不管從哪邊拉出磁場(chǎng)，穿過(guò)閉合圓環(huán)的磁通量都要減少，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)要阻礙原磁通量的減少，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同，應(yīng)用安培定則可以判斷出感應(yīng)電流的方向是順時(shí)針?lè)较虻模x項(xiàng)B正確，A、C錯(cuò)誤；另外在圓環(huán)到達(dá)磁場(chǎng)邊界前，穿過(guò)圓環(huán)的磁通量沒(méi)有改變，該種情況無(wú)感應(yīng)電流，D正確. 【答案】　BD 3.如圖129所示，一根條形磁鐵自左向右穿過(guò)一個(gè)閉合螺線(xiàn)管，則電路中(　　) 圖129 A.始終有感應(yīng)電流自a向b流過(guò)電流表G B.始終有感應(yīng)電流自b向a流過(guò)電流表G C.先有a→G→b方向的感應(yīng)電流，后有b→G→a方向的感應(yīng)電流 D.將不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 【解析】　條形磁鐵從左邊進(jìn)入螺線(xiàn)管的過(guò)程中，在螺線(xiàn)管內(nèi)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向右，且穿過(guò)螺線(xiàn)管的磁通量不斷增加，根據(jù)楞次定律，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向是a→G→b；條形磁鐵從螺線(xiàn)管中向右穿出的過(guò)程中，在螺線(xiàn)管中產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向仍向右，穿過(guò)螺線(xiàn)管的磁通量不斷減小，根據(jù)楞次定律，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向是b→G→a，故C正確. 【答案】　C 4.如圖1210所示，一載流長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)和一矩形導(dǎo)線(xiàn)框固定在同一平面內(nèi)，線(xiàn)框在長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)右側(cè)，且其長(zhǎng)邊與長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)平行.已知在t＝0到t＝t1的時(shí)間間隔內(nèi)，直導(dǎo)線(xiàn)中電流i發(fā)生某種變化，而線(xiàn)框中的感應(yīng)電流總是沿順時(shí)針?lè)较颍痪€(xiàn)框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右.設(shè)電流i正方向與圖中箭頭所示方向相同，則i隨時(shí)間t變化的圖線(xiàn)可能是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：72000015】 圖1210 A　　　　　　B　　　　　　C　　　　　　D 【解析】　由安培安則判斷直線(xiàn)電流在導(dǎo)線(xiàn)框處的磁場(chǎng)方向，再由直線(xiàn)電流的磁場(chǎng)變化和楞次定律可判斷導(dǎo)線(xiàn)框中的電流方向，再結(jié)合線(xiàn)框所受到的安培力的合力方向的變化，即可判斷出導(dǎo)線(xiàn)框中的電流i隨時(shí)間t變化的圖線(xiàn)可能是A. 【答案】　A 5.(多選)(2015山東高考)如圖1211，一均勻金屬圓盤(pán)繞通過(guò)其圓心且與盤(pán)面垂直的軸逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng).現(xiàn)施加一垂直穿過(guò)圓盤(pán)的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圓盤(pán)開(kāi)始減速.在圓盤(pán)減速過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是(　　) 圖1211 A.處于磁場(chǎng)中的圓盤(pán)部分，靠近圓心處電勢(shì)高 B.所加磁場(chǎng)越強(qiáng)越易使圓盤(pán)停止轉(zhuǎn)動(dòng) C.若所加磁場(chǎng)反向，圓盤(pán)將加速轉(zhuǎn)動(dòng) D.若所加磁場(chǎng)穿過(guò)整個(gè)圓盤(pán)，圓盤(pán)將勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 【解析】　根據(jù)右手定則可判斷靠近圓心處電勢(shì)高，選項(xiàng)A正確；圓盤(pán)處在磁場(chǎng)中的部分轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線(xiàn)，相當(dāng)于電源，其他部分相當(dāng)于外電路，根據(jù)左手定則，圓盤(pán)所受安培力與運(yùn)動(dòng)方向相反，磁場(chǎng)越強(qiáng)，安培力越大，故所加磁場(chǎng)越強(qiáng)越易使圓盤(pán)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確；磁場(chǎng)反向，安培力仍阻礙圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若所加磁場(chǎng)穿過(guò)整個(gè)圓盤(pán)，整個(gè)圓盤(pán)相當(dāng)于電源，不存在外電路，沒(méi)有電流，所以圓盤(pán)不受安培力而勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確. 【答案】　ABD 6.如圖1212所示，ab是一個(gè)可繞垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動(dòng)的閉合矩形導(dǎo)線(xiàn)框，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片自左向右滑動(dòng)時(shí)，線(xiàn)框ab的運(yùn)動(dòng)情況是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：72000016】 圖1212 A.保持靜止不動(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)，但電源極性不明，無(wú)法確定轉(zhuǎn)動(dòng)的方向 【解析】　根據(jù)題圖所示電路，線(xiàn)框ab所處位置的磁場(chǎng)是水平方向的，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí)，電路中電阻增大，電流減弱，則穿過(guò)閉合導(dǎo)線(xiàn)框b的磁通量將減少.Φ＝BSsin θ，θ為線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)方向的夾角，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)將阻礙原磁通量的減少，則線(xiàn)框ab只有順時(shí)針旋轉(zhuǎn)使θ角增大，而使穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量增加，則C正確.注意此題并不需要明確電源的極性. 【答案】　C 7.如圖1213所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)與圓形導(dǎo)體環(huán)平面垂直，導(dǎo)體ef與環(huán)接觸良好，當(dāng)ef向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)(　　) 圖1213 A.圓環(huán)中磁通量不變，環(huán)上無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生 B.整個(gè)環(huán)中有順時(shí)針?lè)较虻碾娏? C.整個(gè)環(huán)中有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏? D.環(huán)的右側(cè)有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏?，環(huán)的左側(cè)有順時(shí)針?lè)较虻碾娏? 【解析】　由右手定則知ef上的電流由e→f，故右側(cè)的電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，左側(cè)的電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，選D. 【答案】　D 8.(多選)如圖1214所示，光滑固定導(dǎo)軌m、n水平放置，兩根導(dǎo)體棒p、q平行放于導(dǎo)軌上.形成一個(gè)閉合回路.當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：72000017】 圖1214 A.p、q將互相靠攏 B.p、q將互相遠(yuǎn)離 C.磁鐵的加速度仍為g D.磁鐵的加速度小于g 【解析】　方法一：假設(shè)磁鐵的下端為N極，穿過(guò)回路的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可判斷出感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上，根據(jù)安培定則可判斷出回路中感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?俯視).再根據(jù)左手定則可判斷p、q所受的安培力的方向，安培力使p、q相互靠攏.由于回路所受的安培力的合力向下，根據(jù)牛頓第三定律知，磁鐵將受到向上的反作用力，從而加速度小于g.若磁鐵的下端為S極，根據(jù)類(lèi)似的分析可以得出相同的結(jié)果，所以A、D選項(xiàng)正確. 方法二：根據(jù)楞次定律的另一種表達(dá)——感應(yīng)電流的效果總是要反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因，本題中的“原因”是回路中的磁通量增加，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將相互靠近且磁鐵的加速度小于g.故選項(xiàng)A、D正確. 【答案】　AD [能力提升] 9.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放一電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌跟大線(xiàn)圈M相接，如圖1215所示.導(dǎo)軌上放一根導(dǎo)線(xiàn)ab，磁感線(xiàn)垂直于導(dǎo)軌所在平面.當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)ab加速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，M所包圍的小閉合線(xiàn)圈N產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向及所具有的形變趨勢(shì)是(　　) 圖1215 A.順時(shí)針?lè)较颍惺湛s的趨勢(shì) B.順時(shí)針?lè)较?，有擴(kuò)張的趨勢(shì) C.逆時(shí)針?lè)较?，有收縮的趨勢(shì) D.逆時(shí)針?lè)较?，有擴(kuò)張的趨勢(shì) 【解析】　導(dǎo)線(xiàn)ab向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，M中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较蚯抑饾u增大的感應(yīng)電流.由楞次定律可判斷N中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流且有收縮的趨勢(shì)，C選項(xiàng)正確. 【答案】　C 10.(多選)如圖1216所示，用一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量不計(jì)的細(xì)桿與一個(gè)上弧長(zhǎng)為l0、下弧長(zhǎng)為d0的金屬線(xiàn)框的中點(diǎn)聯(lián)結(jié)并懸掛于O點(diǎn)，懸點(diǎn)正下方存在一個(gè)上弧長(zhǎng)為2l0、下弧長(zhǎng)為2d0的方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且d0?L.先將線(xiàn)框拉開(kāi)到如圖所示位置，松手后讓線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)，忽略空氣阻力和摩擦力，下列說(shuō)法正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：72000018】 圖1216 A.金屬線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)閍→b→c→d→a B.金屬線(xiàn)框離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)閍→b→c→d→a C.金屬線(xiàn)框dc邊進(jìn)入磁場(chǎng)與ab邊離開(kāi)磁場(chǎng)的速度大小總是相等 D.向左擺動(dòng)進(jìn)入或離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，所受安培力方向向右；向右擺動(dòng)進(jìn)入或離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，所受安培力方向向左 【解析】　當(dāng)線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，dc邊切割磁感線(xiàn)，由楞次定律可判斷，感應(yīng)電流的方向?yàn)椋篴→d→c→b→a；當(dāng)線(xiàn)框離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，同理可判斷其感應(yīng)電流的方向?yàn)椋篴→b→c→d→a，A錯(cuò)誤，B正確；線(xiàn)框dc邊(或ab邊)進(jìn)入磁場(chǎng)或離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，都要切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電流，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，故dc邊進(jìn)入磁場(chǎng)與ab邊離開(kāi)磁場(chǎng)的速度大小不相等，C錯(cuò)誤；由“來(lái)拒去留”知，D正確. 【答案】　BD 11.我們可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電流方向的決定因素和遵循的物理規(guī)律.以下是實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程的一部分. 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：72000019】 甲　　乙 圖1217 (1)如圖1217甲所示，當(dāng)磁鐵的N極向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)，若要探究線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向，必須知道 . (2)如圖1217乙所示，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，電流表指針向右偏.電路穩(wěn)定后，若向左移動(dòng)滑動(dòng)觸頭，此過(guò)程中電流表指針向 偏轉(zhuǎn)；若將線(xiàn)圈A抽出，此過(guò)程中電流表指針向 偏轉(zhuǎn).(均選填“左”或“右”) 【解析】　(1)電流表沒(méi)有電流通過(guò)時(shí)，指針在中央位置，要探究線(xiàn)圈中電流的方向，必須知道電流從正(負(fù))接線(xiàn)柱流入時(shí)，電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向. (2)閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，線(xiàn)圈A中的磁場(chǎng)增強(qiáng)，線(xiàn)圈B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流使電流表指針向右偏，則當(dāng)左移滑片時(shí)，會(huì)使線(xiàn)圈A中的磁場(chǎng)增強(qiáng)，電流表指針將向右偏；當(dāng)線(xiàn)圈A抽出，在線(xiàn)圈B處的磁場(chǎng)減弱，線(xiàn)圈B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流將使電流表指針向左偏. 【答案】　(1)電流從正(負(fù))接線(xiàn)柱流入時(shí)，電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向　(2)右　左 12.重為G的線(xiàn)圈系在一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)上，其下方有一通電導(dǎo)線(xiàn)，如圖1218甲所示，導(dǎo)線(xiàn)所通過(guò)的電流如圖乙所示，它們均在同一平面內(nèi)，求下列不同時(shí)刻彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)與G的關(guān)系. 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：72000020】 甲　　　　　　　　　乙 圖1218 (1)在t1時(shí)刻； (2)在t2時(shí)刻； (3)在t3時(shí)刻. 【解析】　(1)在t1時(shí)刻穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量增加，線(xiàn)圈產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律知，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)小于G； (2)在t2時(shí)刻穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量不變，線(xiàn)圈不產(chǎn)生感應(yīng)電流，由力的平衡知，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于G； (3)在t3時(shí)刻穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量減少，線(xiàn)圈產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律知，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)大于G. 【答案】　(1)小于G　(2)等于G　(3)大于G