浙江省2018-2019版高中物理 第四章 電磁感應(yīng) 第2課時(shí) 楞次定律學(xué)案 新人教版選修3-2.doc

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第2課時(shí)　楞次定律 [研究選考把握考情] 知識(shí)內(nèi)容 楞次定律 考試要求 加試c 教學(xué)要求 1.通過探究，初步了解決定感應(yīng)電流方向的因素 2.能區(qū)別原磁場(chǎng)與感應(yīng)電流的磁場(chǎng) 3.知道楞次定律是確定感應(yīng)電流方向的規(guī)律 4.會(huì)用右手定則判定感應(yīng)電流的方向 5.經(jīng)歷楞次定律的探究過程，了解引入“中介”的意義 6.理解楞次定律的內(nèi)容，掌握操作步驟，能運(yùn)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向 7.認(rèn)識(shí)右手定則與楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的等效性 說明 在用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向時(shí)，只要求閉合回路中磁通量變化容易確定的情形 知識(shí)點(diǎn)一　實(shí)驗(yàn)：探究感應(yīng)電流方向的規(guī)律 [基 礎(chǔ) 梳 理] 1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 將螺線管與電流表組成閉合回路，分別將N極、S極插入、抽出線圈，如圖1所示，記錄感應(yīng)電流方向如下： 圖1 2.分析論證 　　操作方法 內(nèi)容　　　 甲 乙 丙 丁 N極向下 插入線圈 N極向上 抽出線圈 S極向下 插入線圈 S極向上 抽出線圈 原來磁場(chǎng)的方向 向下 向下 向上 向上 原來磁場(chǎng)的磁通量變化 增大 減小 增大 減小 感應(yīng)電流方向 (俯視) 逆時(shí)針 順時(shí)針 順時(shí)針 逆時(shí)針 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向 向上 向下 向下 向上 原磁場(chǎng)方向與感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向的關(guān)系 相反 相同 相反 相同 3.歸納總結(jié) 當(dāng)穿過線圈的磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)的方向相反，這種情況如圖2甲所示；當(dāng)穿過線圈的磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)的方向相同，這種情況如圖2乙所示。 圖2 [典 例 精 析] 【例1】 我們可以通過實(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)探究過程的一部分。 (1)如圖3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)，若要探究線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向，必須知道__________________________。 圖3 (2)如圖乙所示，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)閉合開關(guān)時(shí)，電流表指針向右偏。電路穩(wěn)定后，若向左移動(dòng)滑片，此過程中電流表指針向________偏轉(zhuǎn)；若將線圈A抽出，此過程中電流表指針向________偏轉(zhuǎn)。(均選填“左”或“右”) 解析　(1)電流表沒有電流通過時(shí)，指針在中央位置，要探究線圈中電流的方向，必須知道電流從正(負(fù))接線柱流入時(shí)，指針的偏轉(zhuǎn)方向。 (2)閉合開關(guān)時(shí)，線圈A中的磁場(chǎng)增強(qiáng)，線圈B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流使電流表向右偏，則當(dāng)向左移滑片時(shí)，會(huì)使線圈A中的磁場(chǎng)增強(qiáng)，電流表指針將向右偏；當(dāng)線圈A抽出，在線圈B處的磁場(chǎng)減弱，線圈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))接線柱流入時(shí)，電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向　(2)右　左 名師點(diǎn)睛　在“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)中，用線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)模擬條形磁鐵的磁場(chǎng)，要注意三點(diǎn)： (1)線圈L2與靈敏電流計(jì)直接相連，了解靈敏電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向之間的關(guān)系。 (2)明確線圈L1中電流的變化。 (3)明確線圈L2中磁通量的變化及磁場(chǎng)方向。 【例2】 (2017浙江慈溪中學(xué)檢測(cè))如圖4所示為做探究感應(yīng)電流產(chǎn)生條件實(shí)驗(yàn)的器材。 圖4 (1)在圖中用實(shí)線代替導(dǎo)線把它們連成實(shí)驗(yàn)電路。 (2)哪些操作可以使電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)？ ①_________________________________________________________________； ②_________________________________________________________________。 (3)假設(shè)在開關(guān)閉合的瞬間，靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn)，則當(dāng)螺線管A向上拔出的過程中，靈敏電流計(jì)的指針向________(填“左”或“右”)偏轉(zhuǎn)。 解析　(1)如圖所示 (2)①將開關(guān)S閉合(或者斷開) ②將螺線管A插入(或拔出)螺線管B (3)右 知識(shí)點(diǎn)二　楞次定律及應(yīng)用 [基 礎(chǔ) 梳 理] 當(dāng)線圈內(nèi)磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反，阻礙磁通量的增加；當(dāng)線圈內(nèi)磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同，阻礙磁通量的減少。感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(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。 [要 點(diǎn) 精 講] 要點(diǎn)1　楞次定律的理解 (1)因果關(guān)系：應(yīng)用楞次定律實(shí)際上就是尋求電磁感應(yīng)中的因果關(guān)系，磁通量發(fā)生變化是原因，產(chǎn)生感應(yīng)電流是結(jié)果，原因產(chǎn)生結(jié)果，結(jié)果又反過來影響原因。 (2)楞次定律中“阻礙”的含義 誰阻礙誰 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)(原磁場(chǎng))的磁通量的變化 阻礙什么 阻礙的是磁通量的變化，而不是磁通量本身 如何阻礙 當(dāng)磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反；當(dāng)磁通量減小時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同，即“增反減同” 阻礙效果 阻礙并不是阻止，只是延緩了磁通量的變化，這種變化仍將繼續(xù)進(jìn)行 (3)從磁通量變化的角度來看，感應(yīng)電流總要阻礙磁通量的變化；從導(dǎo)體和磁體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的角度來看，感應(yīng)電流的效果總要阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)。因此產(chǎn)生感應(yīng)電流的過程實(shí)質(zhì)上是其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的過程。 【例3】 關(guān)于楞次定律，下列說法中正確的是(　　) A.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原磁場(chǎng)的增強(qiáng) B.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原磁場(chǎng)的減弱 C.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是和原磁場(chǎng)方向相反 D.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原磁通量的變化 解析　楞次定律的內(nèi)容：感應(yīng)電流具有這樣的方向，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，故選D。 答案　D 要點(diǎn)2　楞次定律的應(yīng)用 應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的步驟： (1)明確研究對(duì)象是哪一個(gè)閉合電路； (2)確定原磁場(chǎng)的方向； (3)明確閉合回路中磁通量變化的情況； (4)應(yīng)用楞次定律的“增反減同”，確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的方向； (5)應(yīng)用安培定則，確定感應(yīng)電流的方向。 【例4】 如圖5所示，試判定當(dāng)開關(guān)S閉合和斷開瞬間，線圈ABCD中的感應(yīng)電流方向。 圖5 解析　當(dāng)S閉合的瞬間： 穿過回路的磁場(chǎng)是電流I產(chǎn)生的磁場(chǎng)，方向垂直紙面向外(如圖所示)，且磁通量增大； 由楞次定律知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向應(yīng)和B原相反，即垂直紙面向里； 由安培定則知線圈ABCD中感應(yīng)電流方向是A→D→C→B→A。 當(dāng)S斷開時(shí)： 穿過回路的原磁場(chǎng)仍是電流I產(chǎn)生的磁場(chǎng)，方向垂直紙面向外，且磁通量減??； 由楞次定律得知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向應(yīng)和B原相同，即垂直紙面向外；由安培定則判知感應(yīng)電流方向是A→B→C→D→A。 答案　S閉合時(shí)，感應(yīng)電流方向?yàn)锳→D→C→B→A　 S斷開時(shí)，感應(yīng)電流方向?yàn)锳→B→C→D→A 名師點(diǎn)睛　判斷感應(yīng)電流的三部曲 “一原”：確定原磁場(chǎng)的方向及磁通量變化情況； “二感”：根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的方向； “三螺旋”：由安培定則確定感應(yīng)電流的方向。 【例5】 (2017浙江蒼南期中)如圖6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)(　　) 圖6 A.P、Q將相互靠近 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　方法一：設(shè)磁鐵的下端為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，根據(jù)左手定則可判斷P、Q所受安培力的方向，可見，P、Q將相互靠近。由于回路所受安培力的合力向下，由牛頓第三定律知，磁鐵將受到向上的反作用力，從而使加速度小于g。當(dāng)磁鐵的下端為S極時(shí)，根據(jù)類似的分析可得到相同的結(jié)論。故選項(xiàng)A、D正確。 方法二：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將互相靠近且磁鐵的加速度小于g，故選項(xiàng)A、D正確。 答案　AD 名師點(diǎn)睛　楞次定律的兩種表述 (1)“阻礙”表述法：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的原磁通量的變化，即“增反減同”。 (2)“效果”表述法：感應(yīng)電流的效果總是阻礙引起感應(yīng)電流的原因。如： ①“來拒去留”：阻礙導(dǎo)體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)； ②“增縮減擴(kuò)”：磁通量增加，則回路面積有收縮的趨勢(shì)；磁通量減少，則回路有擴(kuò)張的趨勢(shì)。 知識(shí)點(diǎn)三　右手定則及應(yīng)用 [基 礎(chǔ) 梳 理] 1.使用范圍：判定導(dǎo)線切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)電流的方向。 2.使用方法：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)Ь€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。 [即 學(xué) 即 練] 如圖所示，用導(dǎo)線做成圓形或正方形回路，這些回路與一直導(dǎo)線構(gòu)成幾種位置組合(彼此絕緣)，下列組合中，切斷直導(dǎo)線中的電流時(shí)，閉合回路中會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生的是(　　) 解析　利用安培定則判斷直導(dǎo)線電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)，其磁感線是一些以直導(dǎo)線為軸的無數(shù)組同心圓，即磁感線所在平面均垂直于導(dǎo)線，且直導(dǎo)線電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)分布情況是靠近直導(dǎo)線處磁場(chǎng)強(qiáng)，遠(yuǎn)離直導(dǎo)線處磁場(chǎng)弱。A中穿過圓環(huán)線圈的磁場(chǎng)如圖甲所示，其有效磁通量為ΦA(chǔ)＝Φ出－Φ進(jìn)＝0，且始終為0，即使切斷導(dǎo)線中的電流，ΦA(chǔ)也始終為0，A中不可能產(chǎn)生感應(yīng)電流。B中線圈平面與導(dǎo)線的磁場(chǎng)平行，穿過B的磁通量也始終為0，B中也不能產(chǎn)生感應(yīng)電流。C中穿過線圈的磁通量如圖乙所示，Φ進(jìn)>Φ出，即ΦC≠0，當(dāng)切斷導(dǎo)線中的電流后，穿過線圈的磁通量ΦC減小為0，所以C中有感應(yīng)電流產(chǎn)生。D中穿過線圈的磁通量ΦD不為0，當(dāng)電流切斷后，ΦD最終也減小為0，所以D中也有感應(yīng)電流產(chǎn)生。 答案 CD　 1.下列各圖是驗(yàn)證楞次定律實(shí)驗(yàn)的示意圖，豎直放置的線圈固定不動(dòng)，將條形磁鐵從線圈上方插入或拔出，線圈和電流表構(gòu)成的閉合回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。各圖中分別標(biāo)出了條形磁鐵的極性、條形磁鐵相對(duì)線圈的運(yùn)動(dòng)方向以及線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向等情況，其中正確的是(　　) 解析　根據(jù)楞次定律可確定感應(yīng)電流的方向：以選項(xiàng)C為例，當(dāng)條形磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈原磁場(chǎng)的方向向上，穿過線圈的磁通量增加，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向下，利用安培定則判斷感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同，線圈的上端為S極，條形磁鐵與線圈相互排斥。運(yùn)用以上分析方法可知，選項(xiàng)C、D正確，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤。 答案　CD 2.關(guān)于楞次定律和感應(yīng)電流，下列說法正確的是(　　) A.應(yīng)用楞次定律時(shí)，需要明確兩個(gè)磁場(chǎng)，即原磁場(chǎng)和感應(yīng)電流的磁場(chǎng)，且感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是要阻礙原磁場(chǎng)磁通量的變化 B.應(yīng)用楞次定律時(shí)，需要明確閉合回路中的磁通量是增加了還是減少了，進(jìn)而判斷感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向 C.楞次定律是用來判斷感應(yīng)電流方向的一個(gè)實(shí)驗(yàn)定律 D.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量的變化，經(jīng)歷足夠長(zhǎng)的時(shí)間最終會(huì)阻止磁通量的變化 解析　楞次定律是用來判斷感應(yīng)電流方向的一個(gè)實(shí)驗(yàn)定律，選項(xiàng)C正確；在應(yīng)用楞次定律時(shí)，需要明確兩個(gè)磁場(chǎng)，即原磁場(chǎng)和感應(yīng)電流的磁場(chǎng)，明確磁通量的變化情況，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是要阻礙磁通量的變化，但不能阻止磁通量的變化，選項(xiàng)A、B正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案　ABC 3.如圖7所示，在同一鐵芯上繞兩線圈，單刀雙擲開關(guān)原來連接觸點(diǎn)1，現(xiàn)在把它扳向觸點(diǎn)2，則在此過程中，流過電流R的感應(yīng)電流的方向是(　　) 圖7 A.先由P到Q，再由Q到P B.先由Q到P，再由P到Q C.始終由Q到P D.始終由P到Q 解析　從觸點(diǎn)1到觸點(diǎn)2，分為兩個(gè)物理過程：其一，離開觸點(diǎn)1而未接觸點(diǎn)2，左邊線圈中電流從有到無，穿過右邊線圈的磁通量在減少，由楞次定律可知感應(yīng)電流方向?yàn)橛蒕到P；其二，與觸點(diǎn)2接觸而電路尚未穩(wěn)定，左邊線圈電流反向且從無到有，由楞次定律可知感應(yīng)電流方向仍由Q到P，故選C。 答案　C 4.如圖8所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)與圓形導(dǎo)體環(huán)所在平面垂直，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8 A.圓環(huán)中磁通量不變，環(huán)上無感應(yīng)電流產(chǎn)生 B.整個(gè)環(huán)中有順時(shí)針方向的電流 C.整個(gè)環(huán)中有逆時(shí)針方向的電流 D.環(huán)的右側(cè)有逆時(shí)針方向的電流，環(huán)的左側(cè)有順時(shí)針方向的電流 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 5.我國(guó)高溫超導(dǎo)磁懸浮高速列車的車速已達(dá)到500 km/h，如圖是磁懸浮的原理，圖9中A是圓柱形磁鐵，B是用高溫超導(dǎo)材料制成的超導(dǎo)圓環(huán)，將超導(dǎo)圓環(huán)B放在磁鐵A上，它就能在磁力作用下懸浮在磁鐵A上方的空中，則下列說法正確的是(　　) 圖9 A.在B放入磁場(chǎng)過程中，將產(chǎn)生感應(yīng)電流，當(dāng)穩(wěn)定后，感應(yīng)電流消失 B.在B放入磁場(chǎng)的過程中，B中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，當(dāng)穩(wěn)定后，感應(yīng)電流仍存在 C.如果A的N極朝上，B中感應(yīng)電流的方向如圖所示 D.如果A的N極朝上，B中感應(yīng)電流的方向與圖示方向相反 解析　B進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，磁通量增加，將產(chǎn)生感應(yīng)電流，這一電流在超導(dǎo)體中不會(huì)消失，A錯(cuò)誤，B正確；如果A的N極朝上，在B放入磁場(chǎng)過程中，B中的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向下，根據(jù)安培定則可知，B中感應(yīng)電流的方向與圖示方向相反，C錯(cuò)誤，D正確。 答案 BD　 一、選擇題(在每小題給出的四個(gè)備選項(xiàng)中至少有一個(gè)是符合題目要求的。) 1.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證楞次定律。當(dāng)條形磁鐵自上而下穿過固定的線圈時(shí)，通過靈敏電流計(jì)的感應(yīng)電流的方向是(　　) 圖1 A.a→G→b B.先a→G→b，后b→G→a C.b→G→a D.先b→G→a，后a→G→b 解析　條形磁鐵在穿入線圈的過程中，磁場(chǎng)方向向下，向下的磁通量增加，由楞次定律可知，線圈中的感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向上，應(yīng)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)，即電流的方向?yàn)閎→G→a，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；條形磁鐵穿出線圈的過程中，磁場(chǎng)方向向下，磁通量減小，由楞次定律和安培定則可得線圈中將產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流(俯視)，即電流的方向?yàn)閍→G→b，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確。 答案　D 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2所示連接。把開關(guān)閉合，將線圈A放在線圈B中，待電路穩(wěn)定后，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)他將滑動(dòng)變阻器的滑片P向左加速滑動(dòng)時(shí)，電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)。則下列說法中正確的是(　　) 圖2 A.線圈A向上移動(dòng)或滑動(dòng)變阻器的滑片P向右加速滑動(dòng)，都能引起電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn) B.線圈A中鐵芯向上拔出或斷開開關(guān)，都能引起電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn) C.滑動(dòng)變阻器的滑片P勻速向左或勻速向右滑動(dòng)時(shí)，電流計(jì)的指針都靜止在中央位置 D.因?yàn)榫€圈A、線圈B的繞線方向未知，故無法判斷電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的方向 解析　由題意知，穿過B線圈的磁通量在減小時(shí)，電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)。A選項(xiàng)中，線圈A向上移動(dòng)時(shí)，使得穿過B線圈的磁通量減少，電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤，同理B選項(xiàng)正確；C選項(xiàng)中，滑片P勻速向左滑動(dòng)時(shí)，穿過B線圈的磁通量減少，電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，同理滑片P勻速向右滑動(dòng)時(shí)，指針向左偏轉(zhuǎn)，故C、D選項(xiàng)均錯(cuò)誤。 答案　B 3.如圖3所示，閉合金屬圓環(huán)垂直于磁場(chǎng)方向放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，將它從勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿垂直于磁場(chǎng)方向勻速拉出，以下說法中正確的是(　　) 圖3 A.向左拉出和向右拉出時(shí)，環(huán)中感應(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)針方向 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)針方向 D.將圓環(huán)拉出磁場(chǎng)的過程中，當(dāng)環(huán)全部處在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，也有感應(yīng)電流產(chǎn)生 解析　圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向，取決于圓環(huán)中磁通量的變化情況，向左或向右將圓環(huán)拉出磁場(chǎng)的過程中，圓環(huán)中垂直紙面向里的磁感線的條數(shù)都要減少，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向與原磁場(chǎng)方向相同，即都垂直紙面向里，可以判斷出感應(yīng)電流的方向沿順時(shí)針方向。圓環(huán)全部處在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，雖然導(dǎo)線做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，但環(huán)中磁通量不變，只有圓環(huán)離開磁場(chǎng)，環(huán)的一部分在磁場(chǎng)中，另一部分在磁場(chǎng)外時(shí)，環(huán)中磁通量才發(fā)生變化，環(huán)中才有感應(yīng)電流。B選項(xiàng)正確。 答案　B 4.如圖4所示，一扁平條形磁鐵的軸線與圓形線圈在同一平面內(nèi)，磁鐵中心與圓心重合，為了在磁鐵開始運(yùn)動(dòng)時(shí)在線圈中得到逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，磁鐵的運(yùn)動(dòng)方式應(yīng)是(　　) 圖4 A.磁鐵在線圈平面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) B.磁鐵在線圈平面內(nèi)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) C.N極向紙內(nèi)，S極向紙外，使磁鐵繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng) D.N極向紙外，S極向紙內(nèi)，使磁鐵繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng) 解析　根據(jù)楞次定律可知，必須使通過線圈向外的磁通量減少或向里的磁通量增加，故選C。 答案　C 5.如圖5所示，矩形閉合線圈abcd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。若要在線圈中產(chǎn)生abcda方向的感應(yīng)電流，可行的做法是(　　) 圖5 A.AB中電流I逐漸增大 B.AB中電流I先增大后減小 C.AB正對(duì)OO′，逐漸靠近線圈 D.線圈繞OO′軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90(俯視) 解析　選項(xiàng)A、B、C的做法，通電直導(dǎo)線電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)穿過線圈的磁通量始終為零，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流；選項(xiàng)D中線圈繞OO′軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90(俯視)，穿過線圈的磁通量增大，線圈中會(huì)產(chǎn)生abcda方向的感應(yīng)電流，選項(xiàng)D正確。 答案　D 6.閉合線圈abcd在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到如圖6所示位置時(shí)，ab邊受到的磁場(chǎng)力豎直向上，此線圈的運(yùn)動(dòng)情況可能是(　　) 圖6 A.向右進(jìn)入磁場(chǎng) B.向左移出磁場(chǎng) C.以ab為軸轉(zhuǎn)動(dòng) D.以cd為軸轉(zhuǎn)動(dòng) 解析　ab邊受磁場(chǎng)力豎直向上，由左手定則知，通過ab的電流方向是由a指向b，由右手定則可知當(dāng)線圈向左移出磁場(chǎng)時(shí)，bc邊切割磁感線可產(chǎn)生順時(shí)針方向的電流，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；當(dāng)以ab或cd為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在題圖所示位置，導(dǎo)線不切割磁感線，無感應(yīng)電流產(chǎn)生，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。 答案　B 7.關(guān)于右手定則的應(yīng)用，下列說法正確的是(　　) A.應(yīng)用右手定則時(shí)，四指指的方向就是感應(yīng)電流的方向，拇指所指的方向?yàn)閷?dǎo)體運(yùn)動(dòng)的方向 B.應(yīng)用右手定則時(shí)，切割磁感線的導(dǎo)體相當(dāng)于電源，電源的正極即四指所指的方向 C.切割磁感線的導(dǎo)體只有做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，才能應(yīng)用右手定則判斷 D.只要閉合導(dǎo)線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中切割磁感線，就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，就能用右手定則來判斷 解析　根據(jù)右手定則的內(nèi)容知道，四指指的方向就是感應(yīng)電流的方向，拇指所指的方向?yàn)閷?dǎo)體運(yùn)動(dòng)的方向，選項(xiàng)A正確；從等效電路的角度看，切割磁感線的導(dǎo)體相當(dāng)于電源，電源的正極即四指所指的方向，選項(xiàng)B正確；應(yīng)用右手定則判斷感應(yīng)電流的方向，與導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)情況無關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；閉合導(dǎo)線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中切割磁感線，不一定產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案　AB 8.如圖7所示，小圓圈表示處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的閉合電路一部分導(dǎo)線的橫截面，速度v在紙面內(nèi)。關(guān)于感應(yīng)電流的有無及方向的判斷正確的是(　　) 圖7 A.圖①中有感應(yīng)電流，方向向外 B.圖②中有感應(yīng)電流，方向向外 C.圖③中無感應(yīng)電流 D.圖④中a、b、c、d四位置上均無感應(yīng)電流 解析　圖①中導(dǎo)線切割磁感線，根據(jù)右手定則，可知電流方向向里，A項(xiàng)錯(cuò)誤；圖②、③中導(dǎo)線不切割磁感線，無電流，B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；圖④中導(dǎo)線在b、d位置切割磁感線，有感應(yīng)電流，在a、c位置速度與磁感線方向平行，不切割磁感線，無電流，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案　C 9.(2017寧波高二月考)如圖8所示，金屬環(huán)所在區(qū)域存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸增大時(shí)，內(nèi)、外金屬環(huán)中感應(yīng)電流的方向?yàn)?　　) 圖8 A.外金屬環(huán)順時(shí)針、內(nèi)金屬環(huán)逆時(shí)針 B.外金屬環(huán)逆時(shí)針，內(nèi)金屬環(huán)順時(shí)針 C.內(nèi)、外金屬環(huán)均為逆時(shí)針 D.內(nèi)、外金屬環(huán)均為順時(shí)針 解析　回路由外金屬環(huán)和內(nèi)金屬環(huán)共同組成，回路中包圍的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里且內(nèi)、外金屬環(huán)之間的磁通量增加，由楞次定律可知兩金屬環(huán)之間的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反，垂直于紙面向外，由安培定則可知，在外金屬環(huán)沿逆時(shí)針方向，在內(nèi)金屬環(huán)沿順時(shí)針方向，故選項(xiàng)B正確。 答案　B 10.(2018華南師大附中)如圖9所示，一金屬圓環(huán)水平放置在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，若要使圓環(huán)中產(chǎn)生如箭頭所示方向的感應(yīng)電流，下列方法可行的是(　　) 圖9 A.使勻強(qiáng)磁場(chǎng)均勻增大 B.使圓環(huán)繞水平軸ab如圖轉(zhuǎn)動(dòng)30 C.使圓環(huán)繞水平軸cd如圖轉(zhuǎn)動(dòng)30 D.保持圓環(huán)水平并使其繞過圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng) 解析　由安培定則可知感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反，由楞次定律可知通過圓環(huán)的磁通量一定是增加的，由磁通量定義可知，選項(xiàng)A正確。 答案　A 11.(2017臺(tái)州高二檢測(cè))如圖10所示，光滑絕緣水平面上有兩個(gè)離得很近的導(dǎo)體環(huán)a、b。將條形磁鐵沿它們的正中間向下移動(dòng)(不到達(dá)該平面)，a、b將如何移動(dòng)(　　) 圖10 A.a、b將相互遠(yuǎn)離 B.a、b將相互靠近 C.a、b將不動(dòng) D.無法判斷 解析　條形磁鐵向下移動(dòng)的過程中，穿過每個(gè)導(dǎo)體環(huán)的磁通量都有增大的趨勢(shì)。由于導(dǎo)體環(huán)面積不可改變，為阻礙磁通量增大，導(dǎo)體環(huán)會(huì)盡量遠(yuǎn)離條形磁鐵，所以a、b將相互遠(yuǎn)離，選項(xiàng)A正確。 答案　A 二、非選擇題 12.如圖11所示，在水平桌面上有一金屬圓環(huán)，當(dāng)用一條形磁鐵由上向下插向圓環(huán)時(shí)，試問： 圖11 (1)圓環(huán)對(duì)桌面的壓力怎樣變化？ (2)圓環(huán)有收縮的趨勢(shì)還是擴(kuò)張的趨勢(shì)？ 解析　(1)根據(jù)楞次定律的推廣含義“來拒去留”，圓環(huán)與磁鐵之間相互排斥，從而使圓環(huán)對(duì)桌面的壓力變大。 (2)根據(jù)楞次定律的推廣含義“增縮減擴(kuò)”，磁鐵插向圓環(huán)時(shí)，穿過圓環(huán)的磁通量增加，所以圓環(huán)有收縮的趨勢(shì)。 答案　(1)壓力變大　(2)收縮趨勢(shì) 13.如圖12所示，在兩根平行長(zhǎng)直導(dǎo)線M、N中，通以同方向同大小的電流，導(dǎo)線框abcd和兩導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，線框沿著與兩導(dǎo)線垂直的方向，自右向左在兩導(dǎo)線間勻速運(yùn)動(dòng)，在移動(dòng)過程中，線框中感應(yīng)電流方向是怎樣的？ 圖12 解析　如圖所示，線框在兩電流中線OO′的右側(cè)時(shí)，穿過線框的合磁場(chǎng)垂直紙面向外，線框左移，磁通量變小，為阻礙這個(gè)方向的磁通量減小，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向也垂直紙面向外，所以感應(yīng)電流的方向就是abcd。當(dāng)線框跨越兩電流中線OO′時(shí)，線框的合磁通量由穿出變?yōu)榇┻M(jìn)，且合磁通量增加，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反，即垂直紙面向外，所以感應(yīng)電流還是abcd。 答案　始終是abcd