楞次定律基本练习题(含答案)
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感应电流方向的判断 楞次定律一、基础知识(一)感应电流方向的判断1、楞次定律(1)内容:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.(2)适用情况:所有的电磁感应现象.2、右手定则(1)内容:伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内,让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导体运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向.(2)适用情况:导体棒切割磁感线产生感应电流.3、利用电磁感应的效果进行判断的方法:方法1:阻碍原磁通量的变化——“增反减同”.方法2:阻碍相对运动——“来拒去留”.方法3:使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”方法4:阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”.(二)利用楞次定律判断感应电流的方向1、 楞次定律中“阻碍”的含义2、 楞次定律的使用步骤n (三)“一定律三定则”的应用技巧1、应用现象及规律比较基本现象应用的定则或定律运动电荷、电流产生磁场安培定则磁场对运动电荷、电流有作用力左手定则部分导体做切割磁感线运动右手定则电磁感应闭合回路磁通量变化楞次定律2、应用技巧无论是“安培力”还是“洛伦兹力”,只要是“力”都用左手判断.“电生磁”或“磁生电”均用右手判断.二、练习1、下列各图是验证楞次定律实验的示意图,竖直放置的线圈固定不动,将磁铁从线圈上方插入或拔出,线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流.各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况,其中正确的是 ( ) 答案 CD解析 根据楞次定律可确定感应电流的方向:以C 选项为例,当磁铁向下运动时:(1)闭合线圈原磁场的方向——向上;(2)穿过闭合线圈的磁通量的变化——增加;(3)感应电流产生的磁场方向——向下;(4)利用安培定则判断感应电流的方向——与图中箭头方向相同.线圈的上端为S 极,磁铁与线圈相互排斥.运用以上分析方法可知,C 、D 正确.2、如图所示,一根条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中,环中的感应电流(自左向右看)( )A .沿顺时针方向B .先沿顺时针方向后沿逆时针方向C .沿逆时针方向D .先沿逆时针方向后沿顺时针方向答案 C解析 条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中,向右的磁通量一直增加,根据楞次定律,环中的感应电流(自左向右看)为逆时针方向,C 对.3、如图所示,当磁场的磁感应强度B 增强时,内、外金属环上的感应电流的方向应为( )A .内环顺时针,外环逆时针B .内环逆时针,外环顺时针C .内、外环均为顺时针D .内、外环均为逆时针答案 A解析 磁场增强,则穿过回路的磁通量增大,故感应电流的磁场向外,由安培定则知感应电流对整个电路而言应沿逆时针方向;若分开讨论,则外环逆时针,内环顺时针,A 正确.4、如图所示,在直线电流附近有一根金属棒ab ,当金属棒以b 端为圆心,以ab 为半径,在过导线的平面内匀速旋转到达图中的位置时( )A .a 端聚积电子B .b 端聚积电子C .金属棒内电场强度等于零D .U a >U b 答案 BD解析 因金属棒所在区域的磁场的方向垂直于纸面向外,当金属棒转动时,由右手定则可知,a 端的电势高于b 端的电势,b 端聚积电子,B 、D 正确.5、 金属环水平固定放置,现将一竖直的条形磁铁,在圆环上方沿圆环轴线从静止开始释放,在条形磁铁穿过圆环的过程中,条形磁铁与圆环( )A .始终相互吸引B .始终相互排斥C .先相互吸引,后相互排斥D .先相互排斥,后相互吸引答案 D解析 磁铁靠近圆环的过程中,穿过圆环的磁通量增加,根据楞次定律可知,感应电流的磁场阻碍穿过圆环的原磁通量的增加,与原磁场方向相反,如图甲所示,二者之间是斥力;当磁铁穿过圆环下降离开圆环时,穿过圆环的磁通量减少,根据楞次定律可知,感应电流的磁场阻碍穿过圆环的磁通量的减少,二者方向相同,如图乙所示,磁铁与圆环之间是引力.因此选项D 正确.也可直接根据楞次定律中“阻碍”的含义推论:来则拒之,去则留之分析.磁铁在圆环上方下落过程是靠近圆环.根据来则拒之,二者之间是斥力;当磁铁穿过圆环后继续下落过程是远离圆环.根据去则留之,二者之间是引力.因此选项D 正确.6、如图所示,ab 是一个可以绕垂直于纸面的轴O 转动的闭合矩形导体线圈,当滑动变阻器R 的滑片P 自左向右滑动过程中,线圈ab 将( )A .静止不动B .逆时针转动C .顺时针转动D .发生转动,但因电源的极性不明,无法确定转动的方向答案 C解析 当P 向右滑动时,电路中电阻减小,电流增大,穿过线圈ab 的磁通量增大,根据楞次定律判断,线圈ab 将顺时针转动.7、如图所示,甲是闭合铜线框,乙是有缺口的铜线框,丙是闭合的塑料线框,它们的正下方都放置一薄强磁铁,现将甲、乙、丙拿至相同高度H 处同时释放(各线框下落过程中不翻转),则以下说法正确的是( )A .三者同时落地B .甲、乙同时落地,丙后落地C .甲、丙同时落地,乙后落地D .乙、丙同时落地,甲后落地答案 D 解析 甲是闭合铜线框,在下落过程中产生感应电流,所受的安培力阻碍它的下落,故所需的时间长;乙不是闭合回路,丙是塑料线框,故都不会产生感应电流,它们做自由落体运动,所需时间相同,故D 正确.8、如图,铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落,在下落过程中,下列判断中正确的是( )A .金属环在下落过程中机械能守恒B .金属环在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量C .金属环的机械能先减小后增大D .磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力答案 B解析 金属环在下落过程中,磁通量发生变化,闭合金属环中产生感应电流,金属环受到磁场力的作用,机械能不守恒,A 错误.由能量守恒知,金属环重力势能的减少量等于其动能的增加量和在金属环中产生的电能之和,B 正确.金属环下落的过程中,机械能转变为电能,机械能减少,C 错误.当金属环下落到磁铁中央位置时,金属环中的磁通量不变,其中无感应电流,和磁铁间无作用力,磁铁所受重力等于桌面对它的支持力,由牛顿第三定律,磁铁对桌面的压力等于桌面对磁铁的支持力,等于磁铁的重力,D 错误.9、如图所示,绝缘水平面上有两个离得很近的导体环a 、b .将条形磁铁沿它们的正中向下移动(不到达该平面),a 、b 将如何移动( )A .a 、b 将相互远离B .a 、b 将相互靠近C .a 、b 将不动D .无法判断答案 A解析 根据Φ=BS ,条形磁铁向下移动过程中B 增大,所以穿过每个环中的磁通量都有增大的趋势.由于S 不可改变,为阻碍磁通量增大,导体环会尽量远离条形磁铁,所以a 、b 将相互远离.10、如图所示,质量为m 的铜质小闭合线圈静置于粗糙水平桌面上.当一个竖直放置的条形磁铁贴近线圈,沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高、快速经过时,线圈始终保持不动.则关于线圈在此过程中受到的支持力F N 和摩擦力F f 的情况,以下判断正确的是( )A .F N 先大于mg ,后小于mgB .F N 一直大于mgC .F f 先向左,后向右D .F f 一直向左答案 AD 解析 条形磁铁贴近线圈,沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高、快速经过时,线圈中磁通量先增大后减小,由楞次定律中“来拒去留”关系可知A 、D 正确,B 、C 错误.11、如图所示,线圈M 和线圈N 绕在同一铁芯上.M 与电源、开关、滑动变阻器相连,P 为滑动变阻器的滑动触头,开关S 处于闭合状态,N 与电阻R 相连.下列说法正确的是( )A .当P 向右移动时,通过R 的电流为b 到a B .当P 向右移动时,通过R 的电流为a 到b C .断开S 的瞬间,通过R 的电流为b 到a D .断开S 的瞬间,通过R 的电流为a 到b答案 AD解析 本题考查楞次定律.根据右手螺旋定则可知M 线圈内磁场方向向左,当滑动变阻器的滑动触头P 向右移动时,电阻减小,M 线圈中电流增大,磁场增大,穿过N 线圈内的磁通量增大,根据楞次定律可知N 线圈中产生的感应电流通过R 的方向为b 到a ,A正确,B 错误;断开S 的瞬间,M 线圈中的电流突然减小,穿过N 线圈中的磁通量减小,根据楞次定律可知N 线圈中产生的感应电流方向为a 到b ,C 错误,D 正确.12、如图所示,圆环形导体线圈a 平放在水平桌面上,在a 的正上方固定一竖直螺线管b ,二者轴线重合,螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路.若将滑动变阻器的滑片P 向上滑动,下面说法中正确的是( )A .穿过线圈a 的磁通量变大B .线圈a 有收缩的趋势C .线圈a 中将产生俯视顺时针方向的感应电流D .线圈a 对水平桌面的压力F N 将增大答案 C解析 P 向上滑动,回路电阻增大,电流减小,磁场减弱,穿过线圈a 的磁通量变小,根据楞次定律,a 环面积应增大,A 、B 错;由于a 环中磁通量减小,根据楞次定律知a 环中感应电流应为俯视顺时针方向,C 对;由于a 环中磁通量减小,根据楞次定律,a 环有阻碍磁通量减小的趋势,可知a 环对水平桌面的压力F N 减小,D 错.13、两根相互平行的金属导轨水平放置于图10所示的匀强磁场中,在导轨上接触良好的导体棒AB 和CD 可以自由滑动.当AB 在外力F 作用下向右运动时,下说法中正确的是( )A .导体棒CD 内有电流通过,方向是D →CB .导体棒CD 内有电流通过,方向是C →D C .磁场对导体棒CD 的作用力向左D .磁场对导体棒AB 的作用力向左答案 BD解析 利用楞次定律.两个导体棒与两根金属导轨构成闭合回路,分析出磁通量增加,结合安培定则判断回路中感应电流的方向是B →A →C →D →B .以此为基础,再根据左手定则进一步判定CD 、AB 的受力方向,经过比较可得正确答案.14、如图所示,金属导轨上的导体棒ab 在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时,铜制线圈c 中将有感应电流产生且被螺线管吸引( )A .向右做匀速运动B .向左做减速运动C .向右做减速运动D .向右做加速运动答案BC解析 当导体棒向右匀速运动时产生恒定的电流,线圈中的磁通量恒定不变,无感应电流出现,A错;当导体棒向左减速运动时,由右手定则可判定回路中出现从b→a的感应电流且减小,由安培定则知螺线管中感应电流的磁场向左在减弱,由楞次定律知c中出现顺时针感应电流(从右向左看)且被螺线管吸引,B对;同理可判定C对,D错.15、如图所示装置中,cd杆原来静止.当ab杆做如下哪些运动时,cd杆将向右移动( )A.向右匀速运动B.向右加速运动C.向左加速运动D.向左减速运动答案 BD解析 ab匀速运动时,ab中感应电流恒定,L1中磁通量不变,穿过L2的磁通量不变,L2中无感应电流产生,cd杆保持静止,A不正确;ab向右加速运动时,L2中的磁通量向下增大,由楞次定律知L2中感应电流产生的磁场方向向上,故通过cd的电流方向向下,cd向右移动,B正确;同理可得C不正确,D正确.16、如图甲所示,等离子气流由左边连续以v0射入P1和P2两板间的匀强磁场中,ab直导线与P1、P2相连接,线圈A与直导线cd连接.线圈A内有随图乙所示的变化磁场,且磁场B的正方向规定为向左,如图甲所示.则下列说法正确的是 ( )A.0~1 s内ab、cd导线互相排斥B.1 s~2 s内ab、cd导线互相排斥C.2 s~3 s内ab、cd导线互相排斥D.3 s~4 s内ab、cd导线互相排斥答案 CD解析 由图甲左侧电路可以判断ab中电流方向由a到b;由右侧电路及图乙可以判断,0~2 s内cd中电流为由c到d,跟ab中的电流同向,因此ab、cd相互吸引,选项A、B 错误;2 s~4 s内cd中电流为由d到c,跟ab中电流反向,因此ab、cd相互排斥,选项C、D正确.17、如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,MN的左边有一闭合电路,当PQ在外力的作用下运动时,MN向右运动,则PQ所做的运动可能是( )A.向右加速运动B.向左加速运动C.向右减速运动D.向左减速运动解析 MN向右运动,说明MN受到向右的安培力,因为ab在MN处的磁场垂直纸面向里MN中的感应电流由M→NL1中感应电流的磁场方向向上Error!;若L2中磁场方向向上减弱PQ中电流为Q→P且减小向右减速运动;若L2中磁场方向向下增强PQ中电流为P→Q且增大,向左加速运动.答案 BC18、如图所示,通电导线cd右侧有一个金属框与导线cd在同一平面内,金属棒ab放在框架上,若ab受到向左的磁场力,则cd中电流的变化情况是( )A.cd中通有由d→c方向逐渐减小的电流B.cd中通有由d→c方向逐渐增大的电流C.cd中通有由c→d方向逐渐减小的电流D.cd中通有由c→d方向逐渐增大的电流答案 BD19、如图所示,线圈由A位置开始下落,在磁场中受到的安培力如果总小于它的重力,则它在A、B、C、D四个位置(B、D位置恰好线圈有一半在磁场中)时,加速度关系为( ) A.a A>a B>a C>a DB.a A=a C>a B>a DC.a A=a C>a D>a BD.a A=a C>a B=a D答案 B解析 线圈在A、C位置时只受重力作用,加速度a A=a C=g.线圈在B、D位置时均受两个力的作用,其中安培力向上,重力向下.由于重力大于安培力,所以加速度向下,大小a=g-<g.又线圈在D点时速度大于B点速度,即F D>F B,所以Fma D<a B,因此加速度的关系为a A=a C>a B>a D,选项B正确.20、(2011·上海单科·13)如图,均匀带正电的绝缘圆环a 与金属圆环b 同心共面放置,当a 绕O 点在其所在平面内旋转时,b 中产生顺时针方的感应电流,且具有收缩趋势,由此可知,圆环a ( )A .顺时针加速旋转B .顺时针减速旋转C .逆时针加速旋转D .逆时针减速旋转解析 由楞次定律知,欲使b 中产生顺时针电流,则a 环内磁场应向里减弱或向外增强,a 环的旋转情况应该是顺时针减速或逆时针加速,由于b 环又有收缩趋势,说明a 环外部磁场向外,内部向里,故选B.答案 B 21、如图 (a)所示,两个闭合圆形线圈A 、B 的圆心重合,放在同一水平面内,线圈A 中通以如图(b)所示的交变电流,t =0时电流方向为顺时针(如图中箭头所示),在t 1~t 2时间段内,对于线圈B ,下列说法中正确的是( )A .线圈B 内有顺时针方向的电流,线圈有扩张的趋势B .线圈B 内有顺时针方向的电流,线圈有收缩的趋势C .线圈B 内有逆时针方向的电流,线圈有扩张的趋势D .线圈B 内有逆时针方向的电流,线圈有收缩的趋势答案 A解析 在t 1~t 2时间段内,A 线圈的电流为逆时针方向,产生的磁场垂直纸面向外且是增加的,由此可判定B 线圈中的电流为顺时针方向.线圈的扩张与收缩可用阻碍Φ变化的观点去判定.在t 1~t 2时间段内B 线圈内的Φ增强,根据楞次定律,只有B 线圈增大面积,才能阻碍Φ的增加,故选A.22、 (2011·海南单科·20)如图,磁场垂直于纸面,磁感应强度在竖直方向均匀分布,水平方向非均匀分布.一铜制圆环用丝线悬挂于O 点,将圆环拉至位置a 后无初速度释放,在圆环从a 摆向b 的过程中( )A .感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B.感应电流方向一直是逆时针C.安培力方向始终与速度方向相反D.安培力方向始终沿水平方向答案 AD解析 圆环从位置a运动到磁场分界线前,磁通量向里增大,感应电流方向为逆时针;跨越分界线过程中,磁通量由向里最大变为向外最大,感应电流方向为顺时针;再摆到b的过程中,磁通量向外减小,感应电流方向为逆时针,A正确,B错误;由于圆环所在处的磁场,上下对称,所受安培力在竖直方向平衡,因此总的安培力方向沿水平方向,故C错误,D正确.。
楞次定律练习题1.位于载流长直导线近旁的两根平行铁轨A 和B ,与长直导线平行且在同一水平面上,在铁轨A 、B 上套有两段可以自由滑动的导体CD 和EF ,如图1所示,若用力使导体EF 向右运动,则导体CD 将 [ D ]A .保持不动B .先向右运动,后向左运动C .向左运动D .向右运动2.如图9所示,光滑杆ab 上套有一闭合金属环,环中有一个通电螺线管。
现让滑动变阻器的滑片P 迅速滑动,则 [ AD ]A .当P 向左滑时,环会向左运动,且有扩张的趋势B .当P 向右滑时,环会向右运动,且有扩张的趋势C .当P 向左滑时,环会向左运动,且有收缩的趋势D .当P 向右滑时,环会向右运动,且有收缩的趋势3.甲、乙两个同心的闭合金属圆环位于同一平面内,甲环中通以顺时针方向电流I ,如图15所示,当甲环中电流逐渐增大时,乙环中每段导线所受磁场力的方向是 [ A ] A .指向圆心 B .背离圆心 C .垂直纸面向内 D .垂直纸面向外4.图13中小圆圈表示处于匀强磁场中闭合电路一部分导线的截面以速度v 在纸面内运动,关于感应电流有无及方向的判断正确的是 [A ] A .甲图中有感应电流,方向向里 B .乙图中有感应电流,方向向外 C .丙图中无感应电流D .丁图中a 、b 、c 、d 四位置上均无感应电流5.如图16所示,一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合线圈,则流过表 的感应电流方向是 [ C ]A .始终由a 流向bB .始终由b 流向aC .先由a 流向b ,再由b 流向aD .先由b 流向a ,再由a 流向b6.如图19所示,两个闭合铝环A 、B 与一个螺线管套在同一铁芯上,A 、B 可以左右摆动,则 [ AB ]A .在S 闭合的瞬间,A 、B 必相吸 B .在S 断开的瞬间,A 、B 必相吸C .在S 闭合的瞬间,A 、B 必相斥D .在S 断开的瞬间,A 、B 必相斥7.将矩形线圈垂直于磁场方向放在匀强磁场中,如图21所示。
高考物理一轮复习《楞次定律》典型题(精排版)1.如图所示,螺线管的导线的两端与两平行金属板相接,一个带负电的小球用丝线悬挂在两金属板间,并处于静止状态,若条形磁铁突然插入线圈时,小球的运动情况是( )A.向左摆动B.向右摆动C.保持静止D.无法判定2.如图所示,教室正南面的钢窗原来是关着的,现在将其中一扇钢窗迅速朝外推开,则钢窗中( )A.不会产生感应电流B.会产生感应电流,电流方向为顺时针方向C.会产生感应电流,电流方向为逆时针方向D.会产生感应电流,但是电流方向无法判定3.如图a所示,圆形线圈P静止在水平桌面上,其正上方固定一螺线管Q,P 和Q共轴,Q中通有变化电流i,电流随时间变化的规律如图b所示,P所受的重力为G,桌面对P的支持力为F N,则( )A.t1时刻F N>G,P有收缩的趋势B.t2时刻F N=G,此时穿过P的磁通量最大C.t3时刻F N=G,此时P中无感应电流D.t4时刻F N<G,此时穿过P的磁通量最小4.某部小说中描述一种窃听电话:窃贼将并排在一起的两根电话线分开,在其中一根电话线旁边铺设一条两端分别与耳机连接的导线,这条导线与电话线是绝缘的.如下图所示,下列说法正确的是( )A.不能窃听到电话,因为电话线中电流太小B.不能窃听到电话,因为电话线与耳机没有接通C.可以窃听到电话,因为电话中的电流是恒定电流,在耳机电路中引起感应电流D.可以窃听到电话,因为电话中的电流是交流电,在耳机电路中引起感应电流5.如图是验证楞次定律实验的示意图,竖直放置的线圈固定不动,将磁铁从线圈上方插入或拔出,线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流.各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况,其中表示正确的是( )6.绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上,铁芯上套着一个铝环,线圈与电源、电键相连,如图所示.线圈上端与电源正极相连,闭合电键的瞬间,铝环向上跳起.则下列说法中正确的是( )A.若保持电键闭合,则铝环不断升高B.若保持电键闭合,则铝环停留在某一高度C.若保持电键闭合,则铝环跳起到某一高度后将回落D.如果电源的正、负极对调,观察到的现象不变7.如图所示,同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r,导体棒PQ与三条导线接触良好;匀强磁场的方向垂直纸面向里.导体棒的电阻可忽略.当导体棒向左滑动时,下列说法正确的是( )A.流过R的电流为由d到c,流过r的电流为由b到aB.流过R的电流为由c到d,流过r的电流为由b到aC.流过R的电流为由d到c,流过r的电流为由a到bD.流过R的电流为由c到d.流过r的电流为由a到b8.如图所示,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈.当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力F N及在水平方向运动趋势的正确判断是( )A.F N先小于mg后大于mg,运动趋势向左B.F N先大于mg后小于mg,运动趋势向左C.F N先小于mg后大于mg,运动趋势向右D.F N先大于mg后小于mg,运动趋势向右9.如图为一种早期发电机原理示意图,该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成,两磁极相对于线圈平面对称,在磁极绕转轴匀速转动过程中,磁极中心在线圈平面上的投影沿圆弧XOY运动(O是线圈中心),则( )A.从X到O,电流由E经G流向F,先增大再减小B.从X到O,电流由F经G流向E,先减小再增大C.从O到Y,电流由F经G流向E,先减小再增大D.从O到Y,电流由E经G流向F,先增大再减小10.现代汽车中有一种先进的制动机构,可保证车轮在制动时不是完全刹死滑行,而是让车轮仍有一定的滚动.经研究这种方法可以更有效地制动,它有一个自动检测车速的装置,用来控制车轮的转动,其原理如图所示,铁质齿轮P与车轮同步转动,右端有一个绕有线圈的磁体,M是一个电流检测器.当车轮带动齿轮转动时,线圈中会有电流,这是由于齿靠近线圈时被磁化,使磁场增强,齿离开线圈时磁场减弱,磁通量变化使线圈中产生了感应电流.将这个电流放大后去控制制动机构,可有效地防止车轮被制动抱死.如图所示,在齿a转过虚线位置的过程中,关于M中感应电流的说法正确的是( )A.M中的感应电流方向一直向左B.M中的感应电流方向一直向右C.M中先有自右向左,后有自左向右的感应电流D.M中先有自左向右,后有自右向左的感应电流11.如图所示,固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动.t=0时,磁感应强度为B0,此时MN 到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形.为使MN棒中不产生感应电流,从t=0开始,磁感应强度B应怎样随时间t变化?(请探究推导出这种情况下B 与t的关系式)高考物理一轮复习《楞次定律》典型题(精排版)参考答案1、解析:当条形磁铁插入线圈中时,线圈中向左的磁场增强.由楞次定律可判定金属板左端电势高,故带负电的小球将向左摆动,A正确.答案:A2、答案:C3、解析:t1时刻,电流增大,由楞次定律的阻碍作用知,线圈有远离螺线管、收缩面积的趋势,选项A正确;t2时刻电流不变,线圈无感应电流,F N=G,此时穿过P的磁通量最大,选项B正确;t3时刻电流为零,但电流从有到无,穿过线圈的磁通量发生变化,此时P中有感应电流,但磁感应强度为零,F N=G,选项C错误;t4时刻电流不变,线圈无感应电流,F N=G,此时穿过P的磁通量最大,选项D 错误.答案:AB4、解析:电话线与耳机线相互绝缘,故电话线中的电流不可能进入耳机内,由于电话线中电流是音频电流(即交变电流),不断变化,耳机、导线组成的闭合电路中有不断变化的磁通量,故耳机中产生与电话线中频率一样的感应电流,人可以窃听到谈话内容.答案:D5、解析:先根据楞次定律判断线圈的N极和S极.A上端为N极,B上端为N 极,C上端为S极,D上端为S极,再根据安培定则确定感应电流的方向,A、B错误,C、D正确.答案:CD6、解析:若保持电键闭合,磁通量不变,感应电流消失,所以铝环跳起到某一高度后将回落,A、B错,C对;正、负极对调,同样磁通量增加,由楞次定律知,铝环向上跳起,现象不变,D正确.答案:CD7、解析:依据右手定则可判断出导体棒PQ中的电流由P到Q,Q处电势最高,P处电势最低,由P到Q电势依次升高.外电路中的电流方向总是从高电势流向低电势处,因此流过R的电流为由c到d,流过r的电流为由b到a,选项B正确.答案:B8、解析:从导体和磁体的相对运动的角度来看,感应电流总要阻碍相对运动,可理解为“来拒去留”.当条形磁铁移近矩形线圈时,线圈中产生感应电流,感应电流的磁场阻碍磁铁的靠近,对磁铁产生一个斜向左上方的磁力,根据牛顿第三定律,磁铁给线圈一个斜向右下方的磁力,这个磁力的竖直分量使线圈受到的支持力F N大于mg,水平分量使线圈有向右运动的趋势.当磁铁移离线圈时,磁铁对线圈的磁力是指向右上方的,这个磁力的竖直分量使F N小于mg,水平分量使线圈有向右运动的趋势,综上所述选项D是正确的.答案:D9、解析:在磁极绕转轴从X到O匀速转动的过程中,原磁场方向指向上方不断增加,穿过线圈平面的磁通量向上增大,根据楞次定律可知线圈中产生顺时针方向的感应电流,电流由F经G流向E,又导线切割磁感线产生感应电动势E感=BLv,导线处的磁感应强度先增后减可知感应电动势先增加后减小,则电流先增大后减小,A、B项均错;在磁极绕转轴从O到Y匀速转动的过程中,穿过线圈平面的磁通量向上减小,根据楞次定律可知线圈中产生逆时针方向的感应电流,电流由E经G流向F,又导线切割磁感线产生感应电动势E感=BLv,导线处的磁感应强度先增后减可知感应电动势先增加后减小,则电流先增大再减小,故C项错、D项对.答案:D10、解析:由楞次定律,感应电流的结果总是阻碍引起感应电流的原因.由于齿靠近线圈时被磁化,使磁场增强,感应电流的磁场要阻碍原磁场增强,由安培定则,M中感应电流的方向自左向右;齿离开线圈时磁场减弱,磁通量变化使线圈中产生了感应电流,感应电流的磁场要阻碍原磁场减弱,由安培定则,M中感应电流的方向自右向左.D正确.答案:D11、解析:要使MN棒中不产生感应电流,应使穿过线圈平面的磁通量不发生变化在t=0时刻,穿过线圈平面的磁通量Φ=B0S=B0l21设t时刻的磁感应强度为B,此时磁通量为Φ=Bl(l+vt)2由Φ1=Φ2得B=Bll+vt.答案:见解析。
第二章电磁感应楞次定律课后篇素养形成必备知识基础练1.某磁场磁感线如图所示,有一铜线圈自图示A点落至B点,在下落过程中,自上向下看,线圈中的感应电流方向是()A.始终顺时针B.始终逆时针C.先顺时针再逆时针D.先逆时针再顺时针A点落至图示位置时,穿过线圈的磁通量增加,由楞次定律判断知,线圈中感应电流方向为顺时针;自图示位置落至B点时,穿过线圈的磁通量减少,由楞次定律判断知,线圈中感应电流方向为逆时针,C项正确。
2.(多选)闭合电路的一部分导体在匀强磁场中做切割磁感线运动,如图所示,能正确表示感应电流I的方向、磁感应强度B的方向跟导体运动速度的方向关系的是()B、C正确。
3.(多选)如图所示,闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在有界匀强磁场中,将它从匀强磁场中匀速拉出,以下各种说法中正确的是()A.向左拉出和向右拉出时,环中的感应电流方向相反B.向左或向右拉出时,环中感应电流方向都是沿顺时针方向的C.向左或向右拉出时,环中感应电流方向都是沿逆时针方向的D.圆环在达到磁场边界之前无感应电流,穿过闭合圆环的磁通量都要减少,根据楞次定律可知,感应电流的磁场要阻碍原磁通量的减少,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,应用安培定则可以判断出感应电流的方向是顺时针方向的,选项B正确,A、C错误;另外在圆环达到磁场边界之前,穿过圆环的磁通量不变,无感应电流,D正确。
4.某同学在探究感应电流产生的条件的实验中,将直流电源、滑动变阻器、线圈A(有铁芯)、线圈B、灵敏电流计及开关按图连接成电路。
在实验中,该同学发现开关闭合的瞬间,灵敏电流计的指针向左偏。
由此可以判断,在保持开关闭合的状态下()A.当线圈A拔出时,灵敏电流计的指针向左偏B.当线圈A中的铁芯拔出时,灵敏电流计的指针向右偏C.当滑动变阻器的滑片匀速滑动时,灵敏电流计的指针不偏转D.当滑动变阻器的滑片向N端滑动时,灵敏电流计的指针向右偏:开关闭合的瞬间,灵敏电流计的指针向左偏,则当磁通量增大时指针左偏;若磁通量减小时,则指针右偏;当线圈A拔出,或线圈A中的铁芯拔出时,磁通量均减小,因此电流计指针向右偏,故A错误,B正确;滑动变阻器的滑片匀速滑动,穿过线圈的磁通量发生变化,电流计指针要发生偏转,故C错误;当滑动变阻器的滑片向N端滑动时,电阻减小,则电流增大,导致磁通量增大,因此灵敏电流计的指针向左偏,故D错误。
人教版(2019)选择性必修第二册《2.1楞次定律》2024年同步练习卷(42)一、单选题:本大题共8小题,共32分。
1.关于楞次定律,下列说法正确的是()A.感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化B.闭合电路的一部分导体在磁场中运动时,必受磁场阻碍作用C.原磁场穿过闭合回路的磁通量磁增加时,感应电流的磁场与原磁场同向D.感应电流的磁场总是跟原磁场反向,阻碍原磁场的变化2.关于感应电流的方向,以下说法中正确的是()A.感应电流的方向总是与原电流的方向相反B.感应电流的方向总是与原电流的方向相同C.感应电流的磁场总是阻碍闭合电路内原磁场的磁通量的变化D.感应电流的磁场总是与原线圈内的磁场方向相反3.如图甲所示,有一闭合导线环,磁场方向垂直于环面向里,当磁感应强度随时间按如图乙所示规律变化时,顺着磁场方向看,导线环中感应电流的方向是()A.一直顺时针B.一直逆时针C.先顺时针后逆时针D.先逆时针后顺时针4.下列图中表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景,导体ab上的感应电流方向为的是()A. B.C. D.5.两个完全相同的灵敏电流计A、B,按图所示的连接方式,用导线连接起来,当把电流计A的指针向左边拨动的过程中,电流计B的指针将()A.向右摆动B.向左摆动C.静止不动D.发生摆动,但不知道电流计的内部结构情况,故无法确定摆动方向6.汽车上装有的磁性转速表的内部简化结构如图所示,转轴I可沿图示方向双向旋转,永久磁体同步旋转。
铝盘、游丝和指针固定在转轴Ⅱ上,铝盘靠近永久磁体,当转轴I以一定的转速旋转时,指针指示的转角大小即反映转轴I的转速。
下列说法正确的是()A.永久磁体匀速转动时,铝盘中不会产生感应电流B.零刻度线应标在刻度盘的a端C.由楞次定律描述的“阻碍”效果可知,永久磁体的转动方向与指针偏转方向总是相反D.永久磁体逆时针从左向右看转动,若转速增大,则指针向逆时针方向偏角变大7.如图所示,在通有电流I的长直导线附近有一个矩形线圈ABCD,线圈与导线始终在同一个平面内。
1.如图所示,将一条形磁铁N极向下插入一闭合的螺线管中的过程,螺线管中产生感应电流,则下列说法正确的是A.螺线管的下端是N极B.螺线管的上端是N极C.流过电流表的电流是由上向下D.流过电流表的电流是由下向上【答案】BC【解析】试题分析:距离条形磁铁磁极越近磁感强度越大,所以螺线管的磁通量增大,穿过螺线管的磁通量发生变化,有感应电流产生,原磁场方向向下,感应电流的磁场方向向上,由右手螺旋定责可知电流方向由上向下,BC正确;故选BC 考点:考查电磁感应定律点评:本题难度较小,分两步判断:首先判断原磁场方向,其次判断磁通量的变化2.老师做了一个物理小实验让学生观察:一轻质横杆两侧各固定一金属环,横杆可以绕中心在水平面内自由转动,老师拿一条形磁铁插向其中一个小环,然后又取出插向另一个小环,同学们看到的现象是A.磁铁插向左环,横杆不发生转动B.磁铁插向右环,横杆发生转动C.无论磁铁插向左环还是右环,横杆都不发生转动D.无论磁铁插向左环还是右环,横杆都发生转动【答案】AB【解析】试题分析:左环不闭合,磁铁插向左环时,不产生感应电流,环不受力,横杆不转动;右环闭合,磁铁插向右环时,环内产生感应电流,环受到磁场的作用,横杆转动;故选AB考点:考查感应电流产生条件点评:穿过闭合回路的磁通量发生变化,闭合回路中会产生感应电流,感应电流受到磁场力的作用,横杆转动;如果金属环不闭合,穿过它的磁通量发生变化时,只产生感应电动势,而不产生感应电流,环不受力的作用,杆不转动3.如图所示的电路中,一个N极朝下的条形磁铁竖直下落,恰能穿过水平放置的方形导线框,下列判断正确的是()A.磁铁经过图中位置1时,线框中感应电流沿abcd方向,经过位置2时沿adcb方向B.磁铁经过图中位置1时,线框中感应电流沿adcb方向,经过位置2时沿abcd方向C.磁铁经过位置1和2时,感应电流都沿abcd方向D.磁铁经过位置1和2时,感应电流都沿adcb方向【答案】A【解析】试题分析:磁铁经过图中位置1时,线框中的磁通是变大,且磁场方向向下,则由楞次定律可得,线框中感应电流abcd 方向,经过位置2时,线框中的磁通是变小,且磁场方向向下,则由楞次定律可得,线框中感应电流沿adcb方向,故A正确;故选A考点:考查由楞次定律来确定感应电流的方向.点评:当条形磁铁进入方形导线框时,磁铁内部磁场强于外部,且内部磁感线从S极到N极.4.如图所示,把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近,磁铁的轴线穿过线圈的圆心,且垂直于线圈平面,当线圈中通入如图方向的电流后,线圈的运动情况是A.线圈向左运动B.线圈向右运动C.从上往下看顺时针转动D.从上往下看逆时针转动【答案】A【解析】试题分析:环形电流可以等效成水平放置的小磁针,左端为S极,异名磁极相互吸引,则线圈向左运动,选A考点:考查安培力和楞次定律点评:本题难度较小,处理此类问题时要特别注意的是模型的互换5.如图所示,在匀强磁场中,放有一与线圈D相连接的平行导轨,要使放在线圈D中的线圈A(A、D两线圈同心共面)各处受到沿半径方向指向圆心的力,金属棒MN的运动情况可能是A加速向右 B加速向左C减速向右 D减速向左【答案】AB【解析】试题分析:要使线圈A各处受到沿半径方向指向圆心的力,即线圈有收缩趋势,所以说明A中的磁感线在增加,即感应电流在增大,MN在做加速运动,AB正确,故选AB考点:考查电磁感应现象点评:本题难度较小,本题也可用楞次定律的推论判断,判断NM运动时,可逐项带入进行判断6.两个大小不同的金属圆线圈如右图所示彼此绝缘地平放在一起,小线圈有一半面积与大线圈相重叠。
课时作业3楞次定律时间:45分钟分值:100分一、选择题(11×6分=66分)1.楞次定律中“阻碍”的含义是指()A.感应电流形成的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反B.感应电流形成的磁场只是阻碍引起感应电流的增强C.感应电流形成的磁场只是阻碍引起感应电流的减弱D、当引起感应电流的磁场增强时,感应电流的磁场方向与其相反;当引起感应电流的磁场减弱时,感应电流的磁场方向与其相同2.(重庆卷)如图,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈.当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB 正上方等高快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力F N及在水平方向运动趋势的正确判断是() A.F N先小于mg后大于mg,运动趋势向左B.F N先大于mg后小于mg,运动趋势向左C.F N先小于mg后大于mg,运动趋势向右D、F N先大于mg后小于mg,运动趋势向右3.如图所示,螺线管B置于闭合金属圆环A的轴线上,当B中通过的电流I减小时()A有收缩的趋势B.环A有扩张的趋势C.螺线管B有缩短的趋势D、螺线管B有伸长的趋势4.两圆环AB置于同一水平面上,其中A为均匀带电绝缘环,B为导体环.当A以如图所示的方向绕中心转B中产生如图所示的感应电流,则()A.A可能带正电且转速减小B、A可能带正电且转速增大C、A可能带负电且转速减小D.A可能带负电且转速增大5.如图所示,线圈abcd所在平面与磁感线平行,在线圈以ab边为轴顺时针(由下往上看)转过180°的过程中,线圈中感应电流的方向为()A.是沿abcda B.是沿dcbad C.先沿abcda,后沿dcbad D、先沿dcbad,后沿abcda6.上图表示闭合电路的一部分导体在磁极间运动的情形,图中导体垂直于纸面,a、b、c、d分别表示导体运动中的四个不同位置,箭头表示导体在那个位置上的运动方向,则导体中感应电流的方向为垂直纸面向里时,导体的位置是()A、a B.B C.c D.d7.如上图所示,三角形线框与长直导线彼此绝缘,线框被导线分成面积相等的两部分,在MN接通图示方向电流的瞬间,线框中感应电流的方向是()A.无感应电流B.A→B→C C、C→B→A D.条件不足,无法判断8.如图所示,匀强磁场垂直于圆形线圈指向纸里,a,b,c,d为圆形线圈上等距离的四点.现用外力作用在上述四点,将线圈拉成正方形,设线圈导线不可伸长,且线圈仍处于原先所在的平面内,则在线圈发生形变的过程中()A、线圈中将产生abcd方向的感应电流B.线圈中将产生adcb方向的感应电流C.线圈中产生感应电流的方向先是abcd,后是adcbD.线圈中无感应电流产生9.如图所示,用一根长为L质量不计的细杆与一个上弧长为l0、下弧长为d0的金属线框的中点联结并悬挂于O点,悬点正下方存在一个上弧长为2l 0、下弧长为2d0的方向垂直纸面向里的匀强磁场,且d0≪L,先将线框拉开到如图所示位置,松手后让线框进入磁场,忽略空气阻力和摩擦,下列说法正确的是()A.金属线框进入磁场时感应电流的方向为a→b→c→d→aB.金属线框离开磁场时感应电流的方向为a→d→c→b→aC.金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等D、金属线框最终将在磁场内做简谐运动(等幅震动)10.如图所示,同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r,导体棒PQ与三条导线接触良好;匀强磁场的方向垂直纸面向里.导体棒的电阻可忽略.当导体棒向左滑动时,下列说法正确的是() A.流过R的电流为由d到c,流过r的电流为由b到aB、流过R的电流为由c到d,流过r的电流为由b到aC.流过R的电流为由d到c,流过r的电流为由a到bD.流过R的电流为由c到d,流过r的电流为由a到b11.如图所示,竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路,导线所围的区域内有一垂直纸面向里变化的匀强磁场,螺线管下方水平桌面上有一导体圆环,导线abcd所围区域内磁场的磁感应强度按下图中哪一图线所表示的方式随时间变化时,导体环将受到向上的磁场力作用()二、非选择题(8分+12分+14分=34分)12.如图所示,当变阻器R的滑动触头向右滑动时,流过电阻R′的电流方向是________.13.在图(1)中,G为指针在中央的灵敏电流表,连接在直流电路中时的偏转情况.今把它与一线圈串联进行电磁感应实验,则图(2)中的条形磁铁的运动方向是________;图(3)中电流计的指针从中央向________偏转;图(4)中的条形磁铁上端为________极.14.如图所示,假定导体棒AB向右运动.(1)我们要研究哪个闭合电路?(2)当导体棒AB向右运动时,穿过这个闭合电路的磁通量怎样变化?(3)感应电流的磁场应是哪个方向?(4)导体棒AB中的感应电流是哪个方向?答案:1-10见选项里11解析:导体受到向上的磁场力,说明线圈中的磁场在减弱,导线abcd产生的电流减小.由I =E R =ΔB Δt ·S ,可知ΔB Δt减小,故A 正确.答案:A12答案:a →R ′→b 13答案:向下;右;N14答案:(1)ABEF 电路 (2)增大 (3)垂直纸面向外 (4)从A 到B 的方向实数的运算练习一(1) (2)48512739+-(3) 101252403--(4)2)32)(347(-+ (5)20)21(821)73(4--⨯++(6)102006)21()23()1(-+--- (7)10)21()2006(312-+---+(8)02)36(2218)3(----+-- (9)326⨯(10)4327-⨯ (11)2)13(- (13)36(12)22)52()2511(- (14)75.0125.204112484--+-(15)1215.09002.0+ (16)250580⨯-⨯。
高考物理考点《电磁感应现象、楞次定律》真题练习含答案1.[2024·四川省遂宁市期中考试]如图所示的磁场中有一个垂直于磁场中心磁感线放置的闭合圆环,现在将圆环从图示A位置水平向右移到B位置,从右向左看,感应电流方向和圆环变形趋势正确的是()A.逆时针,扩张趋势B.逆时针,收缩趋势C.顺时针,扩张趋势D.顺时针,收缩趋势答案:A解析:由图可知,圆环由A位置水平向右移到B位置的过程中,穿过圆环向右的磁感线条数变少,故说明磁通量变小,根据楞次定律可知,圆环中感应电流产生的磁场方向向右,再根据安培定则知圆环中感应电流方向是逆时针绕向(从右向左看),根据楞次定律推论“增缩减扩”可知圆环有扩张趋势,A正确.2.[2024·吉林省长春市模拟]如图所示,光滑导电圆环轨道竖直固定在匀强磁场中,磁场方向与轨道所在平面垂直,导体棒ab的两端可始终不离开轨道无摩擦地滑动,在ab由图示位置释放,直到滑到右侧虚线对称位置的过程中,关于ab棒两端的电势差,正确的说法是()A.始终不变B.先变大后变小C.始终变大D.先变小后变大答案:A解析:ab棒运动过程中,回路磁通量不变,没有感应电流,ab棒两端的电势差为零保持不变,A正确.3.(多选)如图,水平桌面上放有一个质量为m的闭合铝环,在铝环轴线上方有一个条形磁铁.不计空气阻力,重力加速度大小为g.当条形磁铁从轴线上由静止释放后竖直下落时,下列说法正确的是()A.铝环对桌面的压力大小为mgB.铝环有收缩趋势C.条形磁铁由静止释放后做自由落体运动D.条形磁铁下落的加速度大小为a<g答案:BD解析:由来拒去留可知,条形磁铁对铝环有向下的作用力,铝环对条形磁铁有向上的作用力.所以铝环对桌面的压力大于mg,条形磁铁由静止释放后的运动并不是自由落体运动,加速度a<g,故A、C错误,D正确;条形磁铁靠近铝环时,铝环中的磁通量增加,由楞次定律可知铝环有收缩趋势,B正确.4.某同学搬运如图所示的磁电式电流表时,发现表针晃动剧烈且不易停止.按照老师建议,该同学在两接线柱间接一根导线后再次搬运,发现表针晃动明显减弱且能很快停止.下列说法正确的是()A.未接导线时,表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势B.未接导线时,表针晃动剧烈是因为表内线圈受到安培力的作用C.接上导线后,表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势D.接上导线后,表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用答案:D解析:未接导线时,表针晃动过程中导线切割磁感线,表内线圈会产生感应电动势,A 错误;未接导线时,未连成闭合回路,没有感应电流,所以不受安培力作用,B错误;接上导线后,表针晃动过程中表内线圈产生感应电动势,根据楞次定律可知,表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用,C错误,D正确.5.[2024·云南师大附中期中考试]如图所示,正方形金属线框abcd放置在光滑水平面上,水平面上有xOy平面直角坐标系,该空间有竖直向下的磁场,沿y轴正方向磁感应强度均匀增大,线框保持ad边与x轴平行向y轴正方向做匀速运动.关于线框中感应电流及线框所受安培力的合力方向,下列说法正确的是()A.感应电流沿顺时针方向,安培力合力沿y轴正方向B.感应电流沿逆时针方向,安培力合力沿y轴正方向C.感应电流沿顺时针方向,安培力合力沿y轴负方向D.感应电流沿逆时针方向,安培力合力沿y轴负方向答案:D解析:向y轴正方向做匀速运动时,磁场增强则根据楞次定律中的增反减同规律,线框内的感应电流沿逆时针方向,安培力的大小F=BIL,根据左手定则可知bc边受到的安培力沿y轴负方向,ad边的安培力沿y轴正方向,由于沿y轴正方向磁感应强度均匀增大,则bc边安培力大于ad边的安培力,dc和ab边所受安培力大小相等方向相反,则整体受到的安培力沿y轴负方向,D正确.6.[2024·内蒙古鄂尔多斯西部四校联考]如图所示,CD为上下两匀强磁场的理想边界,初始时,两匀强磁场的磁感应强度均为B0,方向相反.金属圆环的直径与两磁场的边界CD 重合,AB与CD垂直且过圆心.下列说法正确的是()A.同时以相同变化率增大上下磁场的磁感应强度,圆环中无感应电流B.沿AB把左侧金属圆环折90°,圆环中有感应电流C.沿CD把下侧金属圆环折90°,圆环中无感应电流D.沿CD把下侧金属圆环折90°后,同时以相同变化率增大上下磁场的磁感应强度,圆环中无感应电流答案:A解析:初始时圆环内磁通量为零,同时以相同变化率增大上下磁场的磁感应强度,圆环内磁通量始终为零,磁通量不变,圆环中无感应电流,A正确;沿AB把左侧金属圆环折90°,圆环内磁通量始终为零,圆环中无感应电流,B错误;沿CD把下侧金属圆环折90°,圆环内磁通量变大,圆环中有感应电流,C错误;沿CD把下侧金属圆环折90°后,同时使上下磁场的磁感应强度以相同变化率增大,则圆环内磁通量增加,圆环中有感应电流,D错误.7.[2024·江西省南昌市外国语学校保送考试]近年来,无线门铃逐渐流行.图甲为某款无线门铃按钮,其“自发电”原理如图乙所示,按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管,松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置.下列说法正确的是()A.按下按钮过程,螺线管上有P→Q方向的电流B.松开按钮过程,螺线管上的导线P端电势较低C.按住按钮不动,螺线管上的导线两端PQ间仍有电势差D.按下和松开按钮过程,螺线管产生的感应电动势大小一定相等答案:A解析:按下按钮过程,穿过螺线管的磁通量向左增加,结合楞次定律可知,螺线管上产生的感应电流从P流向Q,A正确;松开按钮过程,穿过螺线管的磁通量向左减小,结合楞次定律可知,螺线管上产生的感应电流从Q流向P,螺线管上的导线P端电势较高,B错误;按住按钮不动,穿过螺线管的磁通量不变,则螺线管无感应电动势产生,螺线管上导线两端PQ间无电势差,C错误;按下和松开按钮过程,时间不一定相等,则磁通量的变化率不一定相等,根据法拉第电磁感应定律可知螺线管产生的感应电动势大小不一定相等,D错误.8.(多选)位于光滑水平面的小车上放置一螺线管,一个比螺线管长的条形磁铁沿着螺线管的轴线水平穿过,如图所示,在此过程中()A.磁铁做匀速直线运动B.磁铁做减速运动C.小车向右做加速运动D.小车先加速后减速答案:BC解析:磁铁水平穿过螺线管时,螺线管中将产生感应电流,由于电磁阻尼,整个过程中,磁铁做减速运动,B正确;对于小车上的螺线管,在此过程中,螺线管会产生感应电流,由于电磁驱动,使小车向右运动起来,在磁铁穿过螺线管过程中,一直做加速运动,C正确.9.(多选)如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,当PQ在外力作用下运动时,MN在磁场力作用下向右运动.则PQ所做的运动可能是(说明:导体棒切割磁感线速度越大,感应电流越大)()A.向右匀加速运动B.向左匀加速运动C.向右匀减速运动D.向左匀减速运动答案:BC解析:MN在磁场力作用下向右运动,说明MN受到的安培力向右,由左手定则可知MN中电流由M指向N,根据楞次定律可知,上面线圈中产生感应电流的磁场应该是向上减弱,或向下增强,而上面线圈中感应电流是由下面线圈中磁场变化引起的,说明下面线圈中磁场是向上减弱,或向下增强,而下面线圈中电流是由PQ切割磁感线产生的,由安培定则可知,PQ中感应电流由Q到P减小,或由P到Q增大,由右手定则可知,PQ可能向左做匀加速运动或向右做匀减速运动,A、D错误,B、C正确.10.[2024·浙江1月]磁电式电表原理示意图如图所示,两磁极装有极靴,极靴中间还有一个用软铁制成的圆柱.极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向,两者之间有可转动的线圈.a、b、c和d为磁场中的四个点.下列说法正确的是()A.图示左侧通电导线受到的安培力向下B.a、b两点的磁感应强度相同C.圆柱内的磁感应强度处处为零D.c、d两点的磁感应强度大小相等答案:A解析:由左手定则可知,图示左侧通电导线受到的安培力向下,A正确;a、b两点的磁感应强度大小相同,但是方向不同,B错误;磁感线是闭合的曲线,则圆柱内的磁感应强度不为零,C错误;因c点处的磁感线较d点密集,可知c点的磁感应强度大于d点的磁感应强度,D错误.11.[2024·江苏省无锡市综合测试]某同学在做探究电磁感应现象规律的实验中,她选择了一个灵敏电流计G,在没有电流通过灵敏电流计的情况下,电流计的指针恰好指在刻度盘中央.她先将灵敏电流计G连接在图甲所示的电路中,电流计的指针如图甲所示.(1)为了探究电磁感应规律,该同学将灵敏电流计G与一螺线管串联,如图乙所示.通过分析可知图乙中的条形磁铁的运动情况是________(填“向上拔出”或“向下插入”).(2)该同学按丙图连接好仪器后开始实验探究.下列说法正确的是________.A.开关闭合后,线圈A插入线圈B中或从线圈B中拔出,都会引起电表的指针偏转B.线圈A插入线圈B中后,在开关闭合和断开的瞬间,电表的指针均不会偏转C.开关闭合后,滑动变阻器的滑片P匀速滑动,会使电表的指针静止在中央零刻度D.开关闭合后,只要移动滑动变阻器的滑片P,电表的指针一定会偏转(3)该同学又把一铜线圈水平固定在铁架台上,其两端连接在电流传感器上,能得到该铜线圈中的电流随时间变化的图线.两次实验中分别得到了如图丁、戊所示的电流随时间变化的图线(两次用同一条形磁铁,在距离铜线圈上端不同高度处,由静止沿铜线圈轴线竖直下落,始终保持直立姿态,且所受空气阻力可忽略不计).根据此实验的操作,下列说法正确的是__________.A.在磁铁穿过线圈的过程中,两次线圈内磁通量的变化量相同B.条形磁铁距离铜线圈上端的高度越大,产生的感应电流峰值越大C.两次实验中,线圈内产生的焦耳热相同D.磁体所受的磁场力都是先向上后向下答案:(1)向上拔出(2)AD(3)AB解析:(1)由图甲可知,当电流从灵敏电流计左端流入时,指针向左偏转;而乙图指针向右偏转,可知电流从灵敏电流计右端流入,则线圈中感应电流的方向是逆时针的(俯视),由安培定则可知,感应电流的磁场方向向上,条形磁铁磁场方向向上,根据楞次定律可知,线圈中磁通量减小,则条形磁铁向上拔出.(2)开关闭合后,线圈A插入线圈B中或从线圈B中拔出,都会使线圈B的磁通量发生变化,回路产生感应电流,从而引起电表的指针偏转,A正确;线圈A插入线圈B中后,在开关闭合和断开的瞬间,A线圈的电流都会发生变化,从而使线圈B的磁通量发生变化,回路产生感应电流,电表的指针均会偏转,B错误;开关闭合后,无论滑动变阻器的滑片P匀速滑动、加速滑动或者减速滑动,滑动变阻器接入电路阻值发生变化,A线圈的电流发生变化,从而使线圈B的磁通量发生变化,回路产生感应电流,电表的指针会偏转,指针不会静止在中央零刻度,C错误,D正确.(3)在磁铁穿过线圈的过程中,由于两次用同一条形磁铁,则线圈内磁通量的变化量相同,A正确;条形磁铁距离铜线圈上端的高度越大,在磁铁穿过线圈的过程中,条形磁铁的速度越大,使得线圈内磁通量的变化越快,产生的感应电动势越大,产生的感应电流峰值越大,B正确;两次实验中,条形磁铁受到的磁场力大小不同,则磁铁克服磁场力做功不同,磁铁减少的机械能不同,所以线圈内产生的焦耳热不同,C错误;由于磁铁一直相对于线圈向下运动,根据“来拒去留”推论可知,磁体所受的磁场力一直向上,D错误.。
2.1 楞次定律【五大题型】【人教版2019】【题型1 影响感应电流方向的因素】.................................................................................. 错误!未定义书签。
【题型2 楞次定律的理解和应用】 .. (4)【题型3 右手定则的理解和应用】 (5)【题型4 楞次定律的重要结论】 (7)【题型5 “三定则一定律”的综合应用】 (8)知识点1:楞次定律1.内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.2.从能量角度理解楞次定律:感应电流沿着楞次定律所述的方向,是能量守恒定律的必然结果,当磁极插入线圈或从线圈内抽出时,推力或拉力做功,使机械能转化为感应电流的电能.3.对楞次定律的理解(1)楞次定律中的因果关系楞次定律反映了电磁感应现象中的因果关系,磁通量发生变化是原因,产生感应电流是结果.(2)对“阻碍”的理解(3)“阻碍”的表现形式从磁通量变化的角度看:感应电流的效果是阻碍磁通量的变化.从相对运动的角度看:感应电流的效果是阻碍相对运动.4.楞次定律的应用应用楞次定律判断感应电流方向的步骤(1)明确所研究的闭合回路,判断原磁场方向.(2)判断闭合回路内原磁场的磁通量变化.(3)依据楞次定律判断感应电流的磁场方向.(4)利用右手螺旋定则(安培定则)判断感应电流的方向.知识点2:右手定则的理解和应用如图所示,内容:伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向.1.右手定则的适用范围:闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流方向的判断.2.右手定则反映了磁场方向、导体运动方向和感应电流方向三者之间的关系:(1)大拇指所指的方向是导体相对磁场切割磁感线的运动方向,既可以是导体运动而磁场未动,也可以是导体未动而磁场运动,还可以是两者以不同速度同时运动.(2)四指指向电流方向,切割磁感线的导体相当于电源.3.楞次定律与右手定则的比较【题型1 影响感应电流方向的因素】【例1】(多)关于感应电流,下列说法正确的是()A.根据楞次定律知,感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量B.感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化C.感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向可能相同,也可能相反D.当导体做切割磁感线运动时,只能用安培定则确定感应电流的方向【变式1-1】某磁场的磁感线如图所示,有一闭合铝质线圈自图示位置A落至位置B,在下落的过程中,自上向下看,铝质线圈中的感应电流方向是()A.先沿顺时针方向,再沿逆时针方向B.先沿逆时针方向,再沿顺时针方向C.始终沿顺时针方向D.始终沿逆时针方向【变式1-2】如图所示是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置.(1)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后,将A线圈迅速插入B线圈中,电流计指针将________(填“向左偏”或“向右偏”),A线圈插入B线圈后,将滑动变阻器滑片迅速向左移动时,电流计指针将________(填“向左偏”或“向右偏”).(2)在灵敏电流计所在的电路中,为电路提供电流的是________(填图中仪器的字母).【变式1-3】有一灵敏电流计,当电流从它的正接线柱流入时,指针向正接线柱一侧偏转.现把它与一个线圈串联,将磁体从线圈上方插入或拔出,如图所示.请完成下列填空:(1)图甲中灵敏电流计指针的偏转方向为________________(填“偏向正接线柱”或“偏向负接线柱”).(2)图乙中磁体下方的极性是________(填“N极”或“S极”).(3)图丙中磁体的运动方向是________(填“向上”或“向下”).(4)图丁中线圈从上向下看的电流方向是________(填“顺时针”或“逆时针”).【题型2 楞次定律的理解和应用】【例2】关于楞次定律,下列说法正确的是()A.感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化B.感应电流的磁场总是阻止磁通量的变化C.原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场同向D.感应电流的磁场总是与原磁场反向,阻碍原磁场的变化【变式2-1】把两个线圈绕在一个铁环上,A线圈与电源、滑动变阻器R组成一个回路,B线圈与开关S、电流表G组成另一个回路,如图所示.下列说法正确的是()A.闭合开关S的瞬间,电流表G中有a→b的感应电流B.闭合开关S的瞬间,电流表G中有b→a的感应电流C.闭合开关S后,在增大滑动变阻器R阻值的过程中,电流表G中有a→b的感应电流D.闭合开关S后,在增大滑动变阻器R阻值的过程中,电流表G中有b→a的感应电流【变式2-2】如图所示,一水平放置的矩形闭合线圈abcd在条形磁体的N极附近竖直下落,保持bc边在纸外,ad边在纸内,由图中位置Ⅰ经过位置Ⅰ到位置Ⅰ,位置Ⅰ和位置Ⅰ都很接近位置Ⅰ,这个过程中线圈中的感应电流()A.沿abcda流动B.沿dcbad流动C.先沿abcda流动,后沿dcbad流动D.先沿dcbad流动,后沿abcda流动【变式2-3】1931年,英国物理学家狄拉克从理论上预言:存在只有一个磁极的粒子,即“磁单极子”.1982年,美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验:他设想,如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的闭合超导线圈,那么,从上向下看,这个线圈中将出现()A.先是逆时针方向,然后是顺时针方向的感应电流B.先是顺时针方向,然后是逆时针方向的感应电流C.顺时针方向的持续流动的感应电流D.逆时针方向的持续流动的感应电流【题型3 右手定则的理解和应用】【例3】如图所示,边长为d的正方形线圈,从位置A开始向右运动,并穿过宽度为L(L>d)的匀强磁场区域到达位置B,则()A.整个过程,线圈中始终有感应电流B.整个过程,线圈中始终没有感应电流C.线圈进入磁场和离开磁场的过程中,有感应电流,方向都是逆时针方向D.线圈进入磁场过程中,感应电流的方向为逆时针方向;离开磁场过程中,感应电流的方向为顺时针方向【变式3-1】如图所示为闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景,分析各图中感应电流的方向,在导体中由a→b的是()【变式3-2】(多)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,如图所示,能正确表示磁感应强度B的方向、导体运动速度v的方向与产生的感应电流I的方向间关系的是()【变式3-3】ab为一金属杆,它处在如图所示的垂直于纸面向里的匀强磁场中,可绕a点在纸面内转动,s 为以a为圆心位于纸面内的金属圆环,在杆转动过程中,杆的b端与金属环保持良好接触,为电流表,其一端与金属环相连,另一端与a点良好接触.当杆沿逆时针方向转动时,某时刻ab杆的位置如图,则此时刻()A.有电流通过电流表,方向由c向d;作用于杆ab的安培力向右B.有电流通过电流表,方向由d向c;作用于杆ab的安培力向左C.有电流通过电流表,方向由d向c;作用于杆ab的安培力向右D.无电流通过电流表;作用于杆ab的安培力为零知识点3:楞次定律的重要结论1.“增反减同”法感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量(原磁场磁通量)的变化.(1)当原磁场磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反.(2)当原磁场磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同.口诀记为“增反减同”.2.“来拒去留”法由于磁场与导体的相对运动产生电磁感应现象时,产生的感应电流与磁场间有力的作用,这种力的作用会“阻碍”相对运动.口诀记为“来拒去留”.3.“增缩减扩”法就闭合回路的面积而言,收缩或扩张是为了阻碍穿过回路的原磁通量的变化.若穿过闭合回路的磁通量增加,面积有收缩趋势;若穿过闭合回路的磁通量减少,面积有扩张趋势.口诀记为“增缩减扩”.4.“增离减靠”法若磁场变化且线圈回路可移动,当磁场增强使得穿过线圈回路的磁通量增加时,线圈将通过远离磁体来阻碍磁通量增加;反之,当磁场减弱使得穿过线圈回路的磁通量减少时,线圈将通过靠近磁体来阻碍磁通量减少.口诀记为“增离减靠”.【题型4 楞次定律的重要结论】【例4】如图所示,三个线圈在同一平面内,当I减小时,关于a、b线圈中的感应电流方向,以下说法正确的是()A.都为顺时针方向B.a线圈中为顺时针方向,b线圈中为逆时针方向C.都为逆时针方向D.a线圈中为逆时针方向,b线圈中为顺时针方向【变式4-1】(多)如图所示,用绝缘细绳吊起一个铝环,用条形磁体的N极去靠近铝环,直至从右侧穿出的过程中()A.磁体从左侧靠近铝环时,铝环向右摆动B.磁体在右侧远离铝环时,铝环向左摆动C.磁体从左侧靠近铝环时,铝环A端为N极D.磁体在右侧远离铝环时,B端为S极【变式4-2】(多)如图所示,光滑固定导轨m、n水平放置,两根导体棒p、q平行放于导轨上,形成一个闭合回路.当一条形磁体从高处下落接近回路时(重力加速度为g)()A.p、q将互相靠拢B.p、q将互相远离C.磁体的加速度仍为gD.磁体的加速度小于g【变式4-3】如图所示,通电螺线管中间正上方和左侧分别用绝缘细线静止悬挂着铝环a和b,两环平面与螺线管的中心轴线都垂直,b环的圆心在螺线管的中心轴上.当滑动变阻器R的滑片P向左滑动时,下列关于两环中产生的感应电流方向和受到的安培力方向的说法正确的是()A.电流方向相同,受力方向a环向上、b环向右B.电流方向相同,受力方向a环向下、b环向左C.电流方向相反,受力方向a环向下、b环向右D.电流方向相反,受力方向a环向上、b环向左知识点4:“三定则一定律”的综合应用安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的比较【题型5 “三定则一定律”的综合应用】例5如图所示,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨,导轨平面与磁场垂直.金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS,一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内,线框与导轨共面.现让金属杆PQ突然向右运动,在运动开始的瞬间,关于感应电流的方向,下列说法正确的是()A.PQRS中沿顺时针方向,T中沿逆时针方向B.PQRS中沿顺时针方向,T中沿顺时针方向C.PQRS中沿逆时针方向,T中沿逆时针方向D.PQRS中沿逆时针方向,T中沿顺时针方向【变式5-1】(多)如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ 、MN ,当PQ 在外力的作用下运动时,MN 在安培力的作用下向右运动,则PQ 所做的运动可能是(导体切割磁感线速度越大,感应电流越大)( )A .向右加速运动B .向左加速运动C .向右减速运动D .向左减速运动【变式5-2】如图甲所示,长直导线与闭合金属线框位于同一平面内,长直导线中的电流i 随时间t 的变化关系如图乙所示.在0~T2时间内,直导线中电流方向向上,下列说法正确的是( )A .0~T2时间内,线框内感应电流方向为顺时针,线框有扩张趋势B .0~T2时间内,线框内感应电流方向为顺时针,线框有收缩趋势C .T2~T 时间内,线框内感应电流方向为逆时针,线框有扩张趋势D .T2~T 时间内,线框内感应电流方向为逆时针,线框有收缩趋势【变式5-3】(多)如图所示,在匀强磁场中放有平行铜导轨,它与大导线圈M 相连接,要使小导线圈N 获得顺时针方向的感应电流,则放在导轨上的金属棒ab 的运动情况可能是(两导线圈共面放置,且金属棒切割磁感线的速度越大,感应电流越大)( )A .向右匀速运动B .向左加速运动C .向右减速运动D .向右加速运动2.1 楞次定律【五大题型】【人教版2019】【题型1 影响感应电流方向的因素】.................................................................................. 错误!未定义书签。
练习四楞次定律的应用(1)一、选择题(每题5分,共50分)1.B如图所示,线圈由A位置开始下落,在磁场中受到的磁场力如果总小于重力,则它在A、B、C、D四个位置时,加速度关系为A.a A>a B>a C>a DB.a A=a C>a B>a DC.a A=a C>a D>a BD.a A>a C>a B=a D答案:B2.B两个闭合铝环,挂在一根水平光滑的绝缘杆上,当条形磁铁N极向左插向圆环时(如图),两圆环的运动是A.边向左移边分开B.边向左移边靠拢C.边向右移边分开D.边向右移边靠拢答案:B3.A如图所示,MN、PQ为同一水平面的两平行导轨,导轨间有垂直于导轨平面的磁场,导体ab、cd与导轨有良好的接触并能滑动,当ab曲沿轨道向右滑动时,cd将A.右滑B.不动C.左滑D.无法确定答案:A4.B如图所示,一条形磁铁与一圆形线圈在同一平面内,磁铁中心与圆心O重合,为了在磁铁开始运动时,在线圈中得到如图所示的电流I,磁铁的运动方向应为A.N极向纸内,S极向纸外,使磁铁绕0点转动B.N极向纸外,S极向纸内,使磁铁绕O点转动C.使磁铁沿垂直于线圈平面的方向向纸外做平动D.使磁铁沿垂直于线圈平面的方向向纸内做平动答案:A5.A如图所示,金属线框ABCD由细线悬吊在空中,图中虚线区域内是垂直于线框向里的匀强磁场,要使悬线的拉力变大,可采用的办法有A.将磁场向上平动B.将磁场均匀增强C.将磁场向下平动D.将磁场均匀减弱答案:CD6.B如图所示,平行导轨a、b和平行导轨c、d在同一平面内,两导轨分别和两线圈相连接,匀强磁场的方向垂直两导轨所在的平面.金属棒L1和L2可在两导轨上沿导轨自由滑动,棒L2原来静止,用外力使L1向左运动,下列说法中正确的是A.当L1向左匀速运动时,L2将向左运动B.当L1向左匀速运动时,L2将向右运动C.当L 1向左加速运动时,L 2将向左运动D.当L 1向左加速运动时,L 2将向右运动答案:C7.A 如图所示,用细线吊着一个矩形闭合金属线框,它的正下方有一水平通电直导线MN ,现在使导线M 端向纸外、N 端向纸内在水平面内转动,则金属框A.有顺时针方向感应电流,与导线同向转动B.有顺时针方向感应电流,与导线反向转动C.有逆时针方向感应电流,与导线同向转动D.有逆时针方向感应电流,与导线反向转动答案:C8.B 线圈L2在L 1附近,为使L 3中有如图所示箭头所指方向的感应电流,可以使A.变阻器滑片向左移B.变阻器滑片向右移C.L 3远离L 1运动D.断开开关s 的瞬间答案:BCD9.B 如图所示,螺线管中放有一根条形磁铁,那么A.当磁铁突然向右抽出时,A 点电势比B 点高B.当磁铁突然向右抽出时,B 点电势比A 点高C.当磁铁突然向左抽出时,A 点电势比B 点高D.当磁铁突然向左抽出时,B 点电势比A 点高答案:AC10.B 如图所示,若套在条形磁铁上的弹性金属闭合圆线圈由I 状态突然缩小到Ⅱ状态,则关于该线圈中的感应电流及方向(从上往下看)应是A.有顺时针方向的感应电流B.有逆时针方向的感应电流C.先有逆时针方向、后变为顺时针方向的感应电流D.没有感应电流答案:B二、填空题(每题8分,共24分)11.A 在磁感应强度为B 的匀强磁场中,有一半径为R 的圆弧金属丝ab ,ab 的长度为周长的32,弧平面与磁场垂直,若其以速度v 向右运动,如图所示,则ab 两点间感应电动势的大小为______,a 点电势比b 点______.答案:圆弧金属丝的有效长度即为a 、b 的直线距离:R 3ab 所以E ab =BLv=3BRv 再据右手定则可判断得:a 点电势比b 点高12.B 如图所示,电阻为R 的矩形导线框abcd ,边长ab=L ,ad=h ,质量为m ,自某一高度自由落下,通过一匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,磁场区域的宽度为h ,若线框恰好以恒定的速度通过磁场,线框中产生的焦耳热是________(不考虑空气阻力).答案:据能的转化和守恒定律可知:Q=2mgh.13.B 如图所示,空间存在垂直纸面的匀强磁场,在半径为a 的圆形区域内外,磁场方向相反、磁感应强度大小均为B ,一半径为b 的圆形导线环,电阻为R ,放置在纸面内,其圆心与圆形区域的中心重合,在内外磁场同时由B 均匀地减小到零的过程中,通过导线横截面的电荷量q 为________答案:初始状态导线环中的磁通量为φ1=(πb 2-πa 2)B-πa 2B末状态导线环中的磁通量为φ2=0.其磁通量的变化量|Δφ|=|φ2-φ1|=|(πb 2-2πa 2)B| 产生的电荷量q=R ||∆Φ=|()R2a b B 22-π| 三、计算题(14题15分,15题11分)14.B 图所示,abcd 为一边长为L 、具有质量的刚性导线框,位于水平面内,bc 边中接有电阻R ,导线的电阻不计.虚线表示一匀强磁场区域的边界,它与线框的ab 边平行,磁场区域宽度为2L ,磁感应强度为B ,方向竖直向下,线框在一垂直于ab 边的水平恒力作用下,沿光滑水平面运动,直到通过磁场区域.已知ab 边刚进入磁场时,线框便变为匀速运动,此时通过电阻R 的电流的大小为i.若取逆时针方向的电流为正,试在图所示的i-x 坐标上定性画出:从导线框刚进入磁场到完全离开磁场的过程中,流过电阻R 的电流i 随ab 边的位置坐标x 变化的曲线.答案:解:线圈的整个运动情况如图中所示,可分为三个阶段Ⅰ→Ⅱ,Ⅱ→Ⅲ,Ⅲ→Ⅳ.在Ⅰ→Ⅱ的过程中,由于线圈匀速进入磁场.据E=BLv 和I=RE 可知线圈内的感应电流为一恒定的值i 0。
1.根据楞次定律可知;感应电流的磁场一定是()A.阻碍引起感应电流的磁通量B.与引起感应电流的磁场方向相反C.阻碍引起感应电流的磁通量的变化D.与引起感应电流的磁场方向相同解析:选C.根据楞次定律;感应电流的磁场阻碍的是引起感应电流的磁通量的变化;A错、C对;感应电流的磁场方向在磁通量增加时与原磁场反向;在磁通量减小时与原磁场同向;故B、D错.图4-3-112.如图4-3-11所示;螺线管CD的导线绕法不明;当磁铁AB插入螺线管时;闭合电路中有图示方向的感应电流产生;下列关于螺线管磁场极性的判断;正确的是() A.C端一定是N极B.D端一定是N极C.C端的极性一定与磁铁B端的极性相同D.因螺线管的绕法不明;故无法判断极性解析:选C.根据楞次定律的另一种表述:“感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因”;本题中螺线管中产生感应电流的原因是磁铁AB的下降;为了阻碍该原因;感应电流的效果只能使磁铁与螺线管之间产生相斥的作用;即螺线管的C端一定与磁铁的B端极性相同;与螺线管的绕法无关.但因为磁铁AB的N、S极性不明;所以螺线管CD的两端极性也不能明确;所以A、B、D错;C对.图4-3-123.如图4-3-12所示;光滑U形金属框架放在水平面内;上面放置一导体棒;有匀强磁场B垂直框架所在平面;当B发生变化时;发现导体棒向右运动;下列判断正确的是() A.棒中电流从b→aB.棒中电流从a→bC.B逐渐增大D.B逐渐减小解析:选BD.ab棒是因“电”而“动”;所以ab棒受到的安培力向右;由左手定则可知电流方向a→b;故B对;由楞次定律可知B逐渐减小;D对.4.(高考海南卷)一金属圆环水平固定放置.现将一竖直的条形磁铁;在圆环上方沿圆环轴线从静止开始释放;在条形磁铁穿过圆环的过程中;条形磁铁与圆环() A.始终相互吸引B.始终相互排斥C.先相互吸引;后相互排斥D.先相互排斥;后相互吸引解析:选D.当条形磁铁靠近圆环时;产生感应电流;感应电流在磁场中受到安培力的作用;由楞次定律可知;安培力总是“阻碍变化”;因此;条形磁铁靠近圆环时;受到排斥力;当磁铁穿过圆环远离圆环时;受到吸引力;D正确.图4-3-135.如图4-3-13所示装置;线圈M与电源相连接;线圈N与电流计G相连接.如果线圈N中产生的感应电流i从a到b流过电流计;则这时正在进行的实验过程是() A.滑动变阻器的滑动头P向A端移动B.滑动变阻器的滑动头P向B端移动C.开关S突然断开D.铁芯插入线圈中解析:选BC.开关S闭合时线圈M的磁场B M的方向向上;由于副线圈中感应电流i 从a到b流过电流计;由安培定则可得N线圈的磁场B N的方向向上;即B M和B N方向相同;说明原磁场B M减弱.能使磁场B M减弱的有B、C选项.一、选择题1.如图4-3-14表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景;其中能产生由a到b的感应电流的是()图4-3-14解析:选A.由右手定则可判定A中ab中电流由a向b;B中由b向a;C中由b向a;D中由b向a;故A正确.图4-3-152.如图4-3-15所示;一水平放置的矩形闭合线框abcd在细长磁铁的N极附近竖直下落;保持bc边在纸外;ad边在纸内;由图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ;位置Ⅰ和位置Ⅲ都很接近位置Ⅱ;这个过程中线圈感应电流()A.沿abcd流动B.沿dcba流动C.先沿abcd流动;后沿dcba流动D.先沿dcba流动;后沿abcd流动解析:选A.线框从位置Ⅰ到位置Ⅱ的过程中;由Φ=B⊥S看出;因B⊥变小;故Φ变小;感应电流的磁场方向与原磁场方向相同;向上穿过线框;由右手螺旋定则可知;线框中电流的方向为abcd.当线框从位置Ⅱ到位置Ⅲ时;由Φ=B⊥S看出;由于B⊥变大;故Φ变大;感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;即向上穿过线框;由右手螺旋定则可以判断;感应电流的方向为abcd.3.如图4-3-16甲所示;长直导线与矩形线框abcd处在同一平面中固定不动;长直导线中通以大小和方向随时间作周期性变化的电流i;i-t图象如图乙所示;规定图中箭头所指的方向为电流正方向;则在错误!~错误!时间内;对于矩形线框中感应电流的方向;下列判断正确的是()图4-3-16A.始终沿逆时针方向B.始终沿顺时针方向C.先沿逆时针方向然后沿顺时针方向D.先沿顺时针方向然后沿逆时针方向解析:选B.在错误!~错误!时间内;穿过线框的磁通量先向里减小后向外增加;由楞次定律可知感应电流的磁通量向里;故感应电流的方向始终沿顺时针方向;选B.图4-3-174.(启东中学高二检测)如图4-3-17所示;AOC是光滑的金属导轨;AO沿竖直方向;OC沿水平方向;ab是一根金属棒;立在导轨上;它从静止开始在重力作用下运动;运动过程中b端始终在OC上;a端始终在OA上;直到完全落在OC上;空间存在着匀强磁场;磁场方向垂直于纸面向里;则ab棒在上述过程中()A.感应电流方向是b→aB.感应电流方向是a→bC.感应电流方向先是b→a;后是a→bD.感应电流方向先是a→b;后是b→a解析:选C.由数学知识可知;金属棒下滑过程中;与坐标轴所围面积先增加后减小;穿过回路aOb的磁通量先增加后减小;根据楞次定律;感应电流方向先是b→a;后是a→b.图4-3-185.如图4-3-18所示;导体AB、CD可在水平轨道上自由滑动;且两水平轨道在中央交叉处互不相通.当导体棒AB向左移动时()A.AB中感应电流的方向为A到BB.AB中感应电流的方向为B到AC.CD向左移动D.CD向右移动解析:选AD.由右手定则可判断AB中感应电流方向为A→B;由左手定则可判断CD 受到向右的安培力作用而向右运动.图4-3-196.(营口高二检测)如图4-3-19所示;通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环;铜环平面与螺线管截面平行.当电键S接通瞬间;两铜环的运动情况是()A.同时向两侧推开B.同时向螺线管靠拢C.一个被推开;一个被吸引;但因电源正负极未知;无法具体判断D.同时被推开或同时向螺线管靠拢;因电源正负未知;无法具体判断解析:选A.当电路接通瞬间;穿过线圈的磁通量在增加;使得穿过两侧铜环的磁通量都在增加;由楞次定律可知;两环中感应电流的磁场与线圈中磁场方向相反;即受到线圈磁场的排斥作用;使两铜环分别向外侧移动;选项A正确.图4-3-207.如图4-3-20所示;ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合线圈;在滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动的过程中;ab线圈将()A.静止不动B.逆时针转动C.顺时针转动D.发生转动;因电源正负极不明;无法确定转动方向解析:选B.当P向右滑动时;电路中的总电阻是减小的;因此通过线圈的电流增加;电磁铁两磁极间的磁场增强;穿过ab线圈的磁通量增加;线圈中有感应电流;线圈受磁场力作用发生转动.直接使用楞次定律中的“阻碍”;线圈中的感应电流将阻碍原磁通量的增加;线圈就会通过转动来改变与磁场的正对面积;来阻碍原磁通量的增加;只有逆时针转动才会减小有效面积;以阻碍磁通量的增加.故选项B正确.图4-3-218.(20高考海南卷)一长直铁芯上绕有一固定线圈M;铁芯右端与一木质圆柱密接;木质圆柱上套有一闭合金属环N;N可在木质圆柱上无摩擦移动.M连接在如图4-3-21所示的电路中;其中R为滑动变阻器;E1和E2为直流电源;S为单刀双掷开关.下列情况中;可观测到N向左运动的是()A.在S断开的情况下;S向a闭合的瞬间B.在S断开的情况下;S向b闭合的瞬间C.在S已向a闭合的情况下;将R的滑动头向c端移动时D.在S已向a闭合的情况下;将R的滑动头向d端移动时解析:选C.由楞次定律及左手定则可知:只要线圈中电流增强;即穿过N的磁通量增加;则N受排斥而向右;只要线圈中电流减弱;即穿过N的磁通量减弱;则N受吸引而向左.故C选项正确.图4-3-229.如图4-3-22所示;在匀强磁场中放有平行铜导轨;它与大线圈M相连;要使导线圈N获得顺时针方向的感应电流;则放在导轨上的裸金属棒ab的运动情况是(两线圈共面放置)()A.向右匀速运动B.向左加速运动C.向右减速运动D.向右加速运动解析:选BC.欲使N产生顺时针方向的感应电流;则感应电流的磁场方向应为垂直纸面向里;由楞次定律可知有两种情况:一是M中有顺时针方向逐渐减小的电流;使其在N 中的磁场方向向里;且磁通量在减小;二是M中有逆时针方向逐渐增大的电流;使其在N 中的磁场方向向外;且磁通量在增大.因此;对于前者;应使ab减速向右运动;对于后者;则应使ab加速向左运动.故应选BC.(注意匀速运动只能产生恒定电流;匀变速运动产生均匀变化的电流.)图4-3-2310.如图4-3-23;粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈.当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时;若线圈始终不动.则关于线圈受到的支持力F N及在水平方向运动趋势的正确判断是()A.F N先小于mg后大于mg;运动趋势向左B. F N先大于mg后小于mg;运动趋势向左C.F N先小于mg后大于mg;运动趋势向右D.F N先大于mg后小于mg;运动趋势向右解析:选D.当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时;线圈中向下的磁通量先增加后减小;由楞次定律可知;线圈中先产生逆时针方向的感应电流;后产生顺时针方向的感应电流;线圈的感应电流磁场阻碍磁铁的运动;故靠近时磁铁与线圈相互排斥;线圈受排斥力向右下方;F N大于mg;线圈有水平向右运动的趋势;离开时磁铁与线圈相互吸引;线圈受到吸引力向右上方;F N小于mg;线圈有水平向右运动的趋势.所以正确选项是D.二、非选择题图4-3-2411.(高考上海卷)如图4-3-24;金属环A用轻绳悬挂;与长直螺线管共轴;并位于其左侧;若变阻器滑片P向左移动;则金属环A将向________(填“左”或“右”)运动;并有________(填“收缩”或“扩张”)趋势.解析:P向左移动;螺线管中的电流增大;环中磁通量增大;由楞次定律“阻碍”的含义可知;环向左移动;且有收缩趋势.答案:左收缩12.(通州市调研)我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律.以下是实验探究过程的一部分.(1)如图4-3-25甲所示;当磁铁的N极向下运动时;发现电流表指针偏转;若要探究线圈中产生感应电流的方向;必须知道____________________________________________________________________________________________________________________.图4-3-25(2)如图乙所示;实验中发现闭合开关时;电流表指针向右偏.电路稳定后;若向左移动滑动触头;此过程中电流表指针向________偏转;若将线圈A抽出;此过程中电流表指针向________偏转(均选填“左”或“右”).解析:(1)电流表没有电流通过时;指针在中央位置;要探究线圈中电流的方向;必须知道电流从正(负)接线柱流入时;指针的偏转方向.(2)闭合开关时;线圈A中的磁场增强;线圈B中产生的感应电流使电流表向右偏;则当左移滑片时;会使线圈A中的磁场增强;电流表指针将向右偏;当线圈A抽出;在线圈B处的磁场减弱;线圈B中产生的感应电流将使电流表指针向左偏.答案:(1)电流从正(负)接线柱流入时;电流表指针的偏转方向(2)右左。
楞次定律1.根据楞次定律可知,感应电流的磁场一定是( )A .阻碍引起感应电流的磁通量B .与引起感应电流的磁场方向相反C .阻碍引起感应电流的磁通量的变化D .与引起感应电流的磁场方向一样2.如下图,螺线管CD 的导线绕法不明,当磁铁AB 插入螺线管时,闭合电路中有图示方向的感应电流产生,以下关于螺线管磁场极性的判断,正确的选项是( )A .C 端一定是N 极B .D 端一定是N 极C .C 端的极性一定与磁铁B 端的极性一样D .因螺线管的绕法不明,故无法判断极性3.如下图,光滑U 形金属框架放在水平面内,上面放置一导体棒,有匀强磁场B 垂直框架所在平面,当B 发生变化时,发现导体棒向右运动,以下判断正确的选项是( )A .棒中电流从b →aB .棒中电流从a →bC .B 逐渐增大D .B 逐渐减小4.一金属圆环水平固定放置.现将一竖直的条形磁铁,在圆环上方沿圆环轴线从静止开场释放,在条形磁铁穿过圆环的过程中,条形磁铁与圆环( )A .始终相互吸引B .始终相互排斥C .先相互吸引,后相互排斥D .先相互排斥,后相互吸引5.如下图装置,线圈M 与电源相连接,线圈N 与电流计G 相连接.如果线圈N 中产生的感应电流i 从a 到b 流过电流计,那么这时正在进展的实验过程是( )A .滑动变阻器的滑动头P 向A 端移动B .滑动变阻器的滑动头P 向B 端移动C .开关S 突然断开D .铁芯插入线圈中【课堂训练】一、选择题1.如图4-3-14表示闭合电路中的一局部导体ab 在磁场中做切割磁感线运动的情景,其中能产生由a 到b 的感应电流的是( )2.如图4-3-15所示,一水平放置的矩形闭合线框abcd 在细长磁铁的N 极附近竖直下落,保持bc 边在纸外,ad 边在纸内,由图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ,位置Ⅰ和位置Ⅲ都很接近位置Ⅱ,这个过程中线圈感应电流( )A .沿abcd 流动B .沿dcba 流动C .先沿abcd 流动,后沿dcba 流动D .先沿dcba 流动,后沿abcd 流动3.如图甲所示,长直导线与矩形线框abcd 处在同一平面中固定不动,长直导线中通以大小和方向随时间作周期性变化的电流i ,i -t 图象如图乙所示,规定图中箭头所指的方向为电流正方向,那么在T 4~3T 4时间内,对于矩形线框中感应电流的方向,以下判断正确的选项是( )A .始终沿逆时针方向B .始终沿顺时针方向C .先沿逆时针方向然后沿顺时针方向D .先沿顺时针方向然后沿逆时针方向4.如下图,AOC是光滑的金属导轨,AO沿竖直方向,OC沿水平方向,ab是一根金属棒,立在导轨上,它从静止开场在重力作用下运动,运动过程中b端始终在OC上,a端始终在OA上,直到完全落在OC上,空间存在着匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,那么ab棒在上述过程中()A.感应电流方向是b→a B.感应电流方向是a→bC.感应电流方向先是b→a,后是a→b D.感应电流方向先是a→b,后是b→a5.如下图,导体AB、CD可在水平轨道上自由滑动,且两水平轨道在中央穿插处互不相通.当导体棒AB向左移动时()A.AB中感应电流的方向为A到BB.AB中感应电流的方向为B到AC.CD向左移动D.CD向右移动6.如下图,通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环,铜环平面与螺线管截面平行.当电键S接通瞬间,两铜环的运动情况是()A.同时向两侧推开B.同时向螺线管靠拢C.一个被推开,一个被吸引,但因电源正负极未知,无法具体判断D.同时被推开或同时向螺线管靠拢,因电源正负未知,无法具体判断7.如下图,ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合线圈,在滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动的过程中,ab线圈将()A.静止不动B.逆时针转动C.顺时针转动D.发生转动,因电源正负极不明,无法确定转动方向8.一长直铁芯上绕有一固定线圈M,铁芯右端与一木质圆柱密接,木质圆柱上套有一闭合金属环N,N可在木质圆柱上无摩擦移动.M连接在如图4-3-21所示的电路中,其中R为滑动变阻器,E1和E2为直流电源,S为单刀双掷开关.以下情况中,可观测到N向左运动的是()A.在S断开的情况下,S向a闭合的瞬间B.在S断开的情况下,S向b闭合的瞬间C.在S已向a闭合的情况下,将R的滑动头向c端移动时D.在S已向a闭合的情况下,将R的滑动头向d端移动时9.如下图,在匀强磁场中放有平行铜导轨,它与大线圈M相连,要使导线圈N获得顺时针方向的感应电流,那么放在导轨上的裸金属棒ab的运动情况是(两线圈共面放置)()A.向右匀速运动B.向左加速运动C.向右减速运动D.向右加速运动10.如图,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈.当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时,假设线圈始终不动.那么关于线圈受到的支持力F N及在水平方向运动趋势的正确判断是()A.F N先小于mg后大于mg,运动趋势向左B. F N先大于mg后小于mg,运动趋势向左C.F N先小于mg后大于mg,运动趋势向右D.F N先大于mg后小于mg,运动趋势向右二、非选择题11.如图,金属环A用轻绳悬挂,与长直螺线管共轴,并位于其左侧,假设变阻器滑片P向左移动,那么金属环A将向________(填“左〞或“右〞)运动,并有________(填“收缩〞或“扩张〞)趋势.12.我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律.以下是实验探究过程的一局部.(1)如图4-3-25甲所示,当磁铁的N极向下运动时,发现电流表指针偏转,假设要探究线圈中产生感应电流的方向,必须知道____________________________________________(2)如图乙所示,实验中发现闭合开关时,电流表指针向右偏.电路稳定后,假设向左移动滑动触头,此过程中电流表指针向________偏转;假设将线圈A抽出,此过程中电流表指针向________偏转(均选填“左〞或“右〞).答案详解1.解析:选C.根据楞次定律,感应电流的磁场阻碍的是引起感应电流的磁通量的变化,A错、C对;感应电流的磁场方向在磁通量增加时与原磁场反向,在磁通量减小时与原磁场同向,故B、D错.2.解析:选C.根据楞次定律的另一种表述:“感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因〞,此题中螺线管中产生感应电流的原因是磁铁AB的下降,为了阻碍该原因,感应电流的效果只能使磁铁与螺线管之间产生相斥的作用,即螺线管的C端一定与磁铁的B端极性一样,与螺线管的绕法无关.但因为磁铁AB的N、S极性不明,所以螺线管CD的两端极性也不能明确,所以A、B、D错,C对.3.解析:选BD.ab棒是因“电〞而“动〞,所以ab棒受到的安培力向右,由左手定那么可知电流方向a→b,故B对,由楞次定律可知B逐渐减小,D对.4.解析:选D.当条形磁铁靠近圆环时,产生感应电流,感应电流在磁场中受到安培力的作用,由楞次定律可知,安培力总是“阻碍变化〞,因此,条形磁铁靠近圆环时,受到排斥力;当磁铁穿过圆环远离圆环时,受到吸引力,D正确.5.B M的方向向上,由于副线圈中感应电流i从a到b流过电流计,由安培定那么可得N线圈的磁场B N的方向向上,即B M和B N方向一样,说明原磁场B M减弱.能使磁场B M减弱的有B、C选项.一.选择题1.ab中电流由a向b,B中由b向a,C中由b向a,D中由b向a,故A正确.2.Ⅰ到位置Ⅱ的过程中,由Φ=B⊥S看出,因B⊥变小,故Φ变小,感应电流的磁场方向与原磁场方向一样,向上穿过线框,由右手螺旋定那么可知,线框中电流的方向为abcd.当线框从位置Ⅱ到位置Ⅲ时,由Φ=B⊥S看出,由于B⊥变大,故Φ变大,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,即向上穿过线框,由右手螺旋定那么可以判断,感应电流的方向为abcd.3.T4~3T4时间内,穿过线框的磁通量先向里减小后向外增加,由楞次定律可知感应电流的磁通量向里,故感应电流的方向始终沿顺时针方向,选B.4.解析:选C.由数学知识可知,金属棒下滑过程中,与坐标轴所围面积先增加后减小,穿过回路aOb的磁通量先增加后减小,根据楞次定律,感应电流方向先是b→a,后是a→b.5.AB中感应电流方向为A→B,由左手定那么可判断CD受到向右的安培力作用而向右运动.6.解析:选A.当电路接通瞬间,穿过线圈的磁通量在增加,使得穿过两侧铜环的磁通量都在增加,由楞次定律可知,两环中感应电流的磁场与线圈中磁场方向相反,即受到线圈磁场的排斥作用,使两铜环分别向外侧移动,选项A正确.7.P向右滑动时,电路中的总电阻是减小的,因此通过线圈的电流增加,电磁铁两磁极间的磁场增强,穿过ab线圈的磁通量增加,线圈中有感应电流,线圈受磁场力作用发生转动.直接使用楞次定律中的“阻碍〞,线圈中的感应电流将阻碍原磁通量的增加,线圈就会通过转动来改变与磁场的正对面积,来阻碍原磁通量的增加,只有逆时针转动才会减小有效面积,以阻碍磁通量的增加.应选项B正确.8. 解析:选C.由楞次定律及左手定那么可知:只要线圈中电流增强,即穿过N的磁通量增加,那么N受排斥而向右,只要线圈中电流减弱,即穿过N的磁通量减弱,那么N受吸引而向左.故C选项正确.9.解析:选BC.欲使N产生顺时针方向的感应电流,那么感应电流的磁场方向应为垂直纸面向里,由楞次定律可知有两种情况:一是M中有顺时针方向逐渐减小的电流,使其在N 中的磁场方向向里,且磁通量在减小;二是M中有逆时针方向逐渐增大的电流,使其在N 中的磁场方向向外,且磁通量在增大.因此,对于前者,应使ab减速向右运动;对于后者,那么应使ab加速向左运动.故应选BC.(注意匀速运动只能产生恒定电流;匀变速运动产生均匀变化的电流.10.AB正上方等高快速经过时,线圈中向下的磁通量先增加后减小,由楞次定律可知,线圈中先产生逆时针方向的感应电流,后产生顺时针方向的感应电流,线圈的感应电流磁场阻碍磁铁的运动,故靠近时磁铁与线圈相互排斥,线圈受排斥力向右下方,F N大于mg,线圈有水平向右运动的趋势;离开时磁铁与线圈相互吸引,线圈受到吸引力向右上方,F N小于mg,线圈有水平向右运动的趋势.所以正确选项是D.二、非选择题11.解析:P向左移动,螺线管中的电流增大,环中磁通量增大,由楞次定律“阻碍〞的含义可知,环向左移动,且有收缩趋势.答案:左收缩12.解析:(1)电流表没有电流通过时,指针在中央位置,要探究线圈中电流的方向,必须知道电流从正(负)接线柱流入时,指针的偏转方向.(2)闭合开关时,线圈A中的磁场增强,线圈B中产生的感应电流使电流表向右偏,那么当左移滑片时,会使线圈A中的磁场增强,电流表指针将向右偏;当线圈A抽出,在线圈B处的磁场减弱,线圈B中产生的感应电流将使电流表指针向左偏.答案:(1)电流从正(负)接线柱流入时,电流表指针的偏转方向(2)右左。
探究感应电流的产生条件一.磁通量变化量的计算方法例题1.一磁感应强度为B的匀强磁场方向水平向右,一面积为S的矩形线圈abcd如图所示放置,平面abcd 与竖直方向成θ角,将abcd绕ad轴转180°,则穿过线圈的磁通量的变化量为()A.0B.2BSC. 2BScosθD.2BSsinθ答案C练习:1.如图所示,有一个100匝线圈,其横截面是边长L=0.20m的正方形,放在磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中,线圈平面与磁场垂直,若将这个线圈横截面的形状由正方形改变成圆形(横截面的周长不变),则这一过程中穿过线圈的磁通量改变了多少?2. 如右图所示,通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面,第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ,第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ,设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为△φ1和△φ2,则()A.△φ1>△φ2 B.△φ1=△φ2 C.△φ1<△φ2 D.不能判断答案:C二.感应电流的产生条件例题2. 如图所示,直导线中通以电流I,矩形线圈与通电直导线共面,下列情况中不能产生感应电流的是()a.电流I增大时b.线圈向右平动c.线圈向下平动d.线圈绕ab边转动答案:C练习:3. 如图所示的实验中,在一个足够大的磁铁的磁场中,如果AB沿水平方向运动速度大小为v1,两磁极沿水平方向运动速度的大小为v2,则下列说法错误的是()A.当v2=v1,且方向相同时,可以产生感应电流B.当v2=v1,且方向相反时,可以产生感应电流C.当v1≠v2,方向相同或相反都可以产生感应电流D.当v2=0,v1的方向改为与磁感线的夹角为θ,且θ<90°,可以产生感应电流答案:A4. (多选)下列情况能产生感应电流的是()A.如图甲所示,导体AB顺着磁感线运动B.如图乙所示,条形磁铁插入或拔出线圈时C.如图丙所示,小螺线管A插入大螺线管B中不动,开关S一直接通时D.如图丙所示,小螺线管A插入大螺线管B中不动,开关S一直接通,当改变滑动变阻器的阻值时答案:BD三.电磁感应现象的应用例题4.麦克风是常用的一种电子设备,它的内部是一个小型传感器,把声音信号转变成电信号,它的种类比较多,如图所示为动圈式话筒简图,它的工作原理是弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈,该线圈处在柱形永磁体的辐射状磁场中,当声音使膜片振动时,就能将声音信号转变成电信号,下列说法正确的是()A.该传感器是根据电流的磁效应工作的B.该传感器是根据电磁感应现象工作的C.膜片振动时,线圈内不会产生感应电流D.膜片振动时,线圈内产生感应电流练习:5. 动圈式话筒和磁带录音机都应用了电磁感应现象,图甲所示是话筒原理图,图乙所示是录音机的录音、放音原理图,由图可知:①话筒工作时磁铁不动,线圈振动而产生感应电流;②录音机放音时变化的磁场在静止的线圈里产生感应电流;③录音机放音时线圈中变化了的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场;④录音机录音时线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场.其中正确的是()A.②③④B.①②③C.①②④D.①③④答案:C6. 在照明电路中,为了安全,一般在电度表后面电流上要接一个漏电保护器,如图所示,当漏电保护器ef 两端没有电压时,脱扣开关K能始终保持接通,当ef两端有电压时,脱扣开关立即断开,下列说法正确的是()A.当用户的电流超过一定值时,脱扣开关会自动断开,即有过流保护作用B.当火线和零线间电压太高时,脱扣开关会自动断开,即有过流保护作用C.站在地面上的人触及b线时(单线接触),脱扣开关会自动断开,即有过流保护作用D.当站在绝缘物体上的人两手分别触到b现和d现时(双线触电),脱扣开关会自动断开,即有过流保护作用练习:1.一个闭合线圈中没有感应电流产生,由此可以得出()A.该时该地一定没有磁场B.该时该地一定没有磁场变化C.穿过线圈平面的磁感线条数一定没有变化D.穿过线圈的平面的磁通量一定没有变化2.在电磁感应现象中,下列说法正确的是()A.导体相对磁场运动,导体内一定产生感应电流B.导体做切割磁感线运动,导体内一定产生感应电流C.闭合电路在磁场内做切割磁感线运动,导体内一定产生感应电流D.穿过闭合电路的磁通量发生辩护,在电路中一定产生感应电流3.电磁感应现象揭示了电和磁之间的内在联系,根据这一发现,发明了许多电器设备,下列用电器中,哪个没有用电磁感应原理A.动圈式话筒B. 白炽灯C. 磁带录音机D.发电机4.如图所示,图中是匀强磁场区的边界,一个闭合线框自左至右穿过该磁场区,线框经过时有感应电流的位置由()A.在位置1 B.在位置2 C.在位置3 D.在位置4答案:BD5.如图所示,矩形闭合导线框与匀强磁场垂直,一定产生磁感应电流的是()A.垂直于纸面平动 B.以一条边为轴转动C.线圈形状逐渐变为圆形D.在纸面内平动答案:BC6.在图中,若回路面积从S0=8m2变到St=18m2,磁感应强度B同时从B0=0.1T方向垂直纸面向里变到Bt=0.8T 方向垂直纸面向外,则回路中的磁通量的变化量为()A.7Wb B.13.6Wb C.15.2Wb D.20.6Wb答案:C7.某学生做观察电磁感应现象的实验,将电流表、线圈A和B、蓄电池、开关用导线连接成如图16-1-7所示的实验电路,当它接通、断开开关时,电流表的指针都没有偏转,其原因是( )A.开关位置接错B.电流表的正、负极接反C.线圈B的接头3、4接反D.蓄电池的正、负极接反答案:A8.如下图所示,ab是水平面上一个圆的直径,在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef,已知ef平行于ab,当ef竖直向上平移时,电流产生的磁场穿过圆面积的磁通量将()A.逐渐增大 B.始终为零 C.逐渐减小 D.不为零,但保持不变答案:B9.在如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈,与滑动变阻器、电池构成闭合电路,a、b、c为三个闭合金属圆环,假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内,则当滑动变阻器的滑片左、右滑动时,能产生感应电流的金属圆环是()A.a、b两个环B.b、c两个环C.a、c两个环D.a、b、c三个环答案:A10.如图所示,绕在铁芯上的线圈、电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路.在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A,下列各种情况中铜环A中没有感应电流的是()A.线圈中通以恒定的电流B.通电时,使变阻器的滑片P作匀速滑动C.通电时,使变阻器的滑片P作加速滑动B.D.将电键突然断开的瞬间答案:A11.(多选)如图所示,一个矩形线框从匀强磁场的上方自由落下,进入匀强磁场中,然后再从磁场中穿出,已知匀强磁场区域的宽度L大于线框的高度h,则下列说法正确的是()A.线框只在进入和穿出磁场的过程中,才有感应电流产生B.线框从进入到穿出磁场的整个过程中,都有感应电流产生C.线框在进入和穿出磁场的过程中,都是机械能转化成电能D.整个线框都在磁场中运动时,机械能转化成电能答案:AC楞次定律一.对楞次定律的理解例题1. 如图所示,在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点,并可绕O点摆动,金属线框从右侧某一位置由静止开始释放没在摆动到左侧最高点的过程中,细杆和金属线框平面始终处于同一平面,且垂直纸面,则线框中的感应电流的方向是 ( )A.a→b→c→d B.d→e→b→a→dC.先是b→c→b→a→d,后是a→b→c→d→aD.先是a→b→c→d→a,后是b→c→b→a←d答案:B练习:1.关于楞次定律的理解,下面说法正确的是()A.感应电流的方向总是要使它的磁场阻碍原来的磁通量的变化B.感应电流的磁场方向,总是跟原磁场方向相同C.感应电流的磁场方向,总是跟原磁场方向相反D.感应电流的磁场方向可以跟原磁场方向相同,也可以相反2.如图所示,一水平放置的矩形闭合线框abcd,在细长磁铁的N极附近竖直下落,保持bc边在纸外,ad 边在纸内,如图中的位置I经过位置II到位置III,位置I和III都靠近II,在这个过程中,线圈的感应电流( )A.沿abcd流动B.沿dcba流动C.由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流动,由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流动D.由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流动,由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流动答案:A3.某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律,当条形磁铁自上而下穿过固定线圈时,通过电流计的感应电流方向 ( )A.a→G→b B.先a→G→b,后b→G→aC.b→G→a D.先b→G→a,后a→G→b答案:D二.楞次定律的实质及推广例题2.如图所示,ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合线圈,在滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动的过程中,ab线圈将 ( )A.发生转动,但电源的极性不明,无法确定转动方向B.顺时针转动C.逆时针转动D.静止不动答案:C练习:4.如图所示,螺线管CD的导线绕法不明,当磁铁AB插入螺线管时,闭合电路中有图示方向的感应电流产生,下列关于螺线管磁场极性的判断,正确的是()A.C端一定是N极B.C端的极性一定与磁铁B端的极性相同C.C端一定是S极D.无法判断,因螺线管的绕法不明确答案:B5. 如图所示吗,当磁铁突然向铜环运动时,铜环的运动情况是()A B.向左摆动C D. 不能判断答案:A三.右手定则例题3. 如图所示,光滑平行金属导轨PP'和OO',都处于同一水平面内,P和Q之间连接一电阻R。
课时作业3楞次定律时间:45分钟分值:100分一、选择题(11×6分=66分)1.楞次定律中“阻碍”的含义是指( )A.感应电流形成的磁场方向及引起感应电流的磁场方向相反B.感应电流形成的磁场只是阻碍引起感应电流的增强C.感应电流形成的磁场只是阻碍引起感应电流的减弱D、当引起感应电流的磁场增强时,感应电流的磁场方向及其相反;当引起感应电流的磁场减弱时,感应电流的磁场方向及其相同2.(重庆卷)如图,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈.当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力F N及在水平方向运动趋势的正确判断是( )A.F N先小于mg后大于mg,运动趋势向左 B.F N先大于mg后小于mg,运动趋势向左C.F N先小于mg后大于mg,运动趋势向右 D、F N先大于mg后小于mg,运动趋势向右3.如图所示,螺线管B置于闭合金属圆环A的轴线上,当B中通过的电流I减小时A、环A有收缩的趋势 B.环A有扩张的趋势 C.螺线管B有缩短的趋势 D、螺线管B有伸长的趋势4.两圆环AB置于同一水平面上,其中A为均匀带电绝缘环,B为导体环.当AB中产生如图所示的感应电流,则( )A.A可能带正电且转速减小 B、A可能带正电且转速增大C、A可能带负电且转速减小 D.A可能带负电且转速增大5.如图所示,线圈abcd所在平面及磁感线平行,在线圈以ab边为轴顺时针(由下往上看)转过180°的过程中,线圈中感应电流的方向为( )A.是沿abcda B.是沿dcbad C.先沿abcda,后沿dcbad D、先沿dcbad,后沿abcda6.上图表示闭合电路的一部分导体在磁极间运动的情形,图中导体垂直于纸面,a、b、c、d分别表示导体运动中的四个不同位置,箭头表示导体在那个位置上的运动方向,则导体中感应电流的方向为垂直纸面向里时,导体的位置是( )A、a B.B C.c D.d7.如上图所示,三角形线框及长直导线彼此绝缘,线框被导线分成面积相等的两部分,在MN接通图示方向电流的瞬间,线框中感应电流的方向是( ) A.无感应电流 B.A→B→C C、C→B→A D.条件不足,无法判断8.如图所示,匀强磁场垂直于圆形线圈指向纸里,a,b,c,d为圆形线圈上等距离的四点.现用外力作用在上述四点,将线圈拉成正方形,设线圈导线不可伸长,且线圈仍处于原先所在的平面内,则在线圈发生形变的过程中( )A、线圈中将产生abcd方向的感应电流B.线圈中将产生adcb方向的感应电流C.线圈中产生感应电流的方向先是abcd,后是adcbD.线圈中无感应电流产生9.如图所示,用一根长为L质量不计的细杆及一个上弧长为l0、下弧长为d0的金属线框的中点联结并悬挂于O点,悬点正下方存在一个上弧长为2l0、下弧长为2d0的方向垂直纸面向里的匀强磁场,且d0≪L,先将线框拉开到如图所示位置,松手后让线框进入磁场,忽略空气阻力和摩擦,下列说法正确的是( )A.金属线框进入磁场时感应电流的方向为a→b→c→d→aB.金属线框离开磁场时感应电流的方向为a→d→c→b→aC.金属线框dc边进入磁场及ab边离开磁场的速度大小总是相等D、金属线框最终将在磁场内做简谐运动(等幅震动)10.如图所示,同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r,导体棒PQ及三条导线接触良好;匀强磁场的方向垂直纸面向里.导体棒的电阻可忽略.当导体棒向左滑动时,下列说法正确的是( )A.流过R的电流为由d到c,流过r的电流为由b到aB、流过R的电流为由c到d,流过r的电流为由b到aC.流过R的电流为由d到c,流过r的电流为由a到bD.流过R的电流为由c到d,流过r的电流为由a到b11.如图所示,竖直放置的螺线管及导线abcd构成回路,导线所围的区域内有一垂直纸面向里变化的匀强磁场,螺线管下方水平桌面上有一导体圆环,导线abcd所围区域内磁场的磁感应强度按下图中哪一图线所表示的方式随时间变化时,导体环将受到向上的磁场力作用( )二、非选择题(8分+12分+14分=34分)12.如图所示,当变阻器R的滑动触头向右滑动时,流过电阻R′的电流方向是________.13.在图(1)中,G为指针在中央的灵敏电流表,连接在直流电路中时的偏转情况.今把它及一线圈串联进行电磁感应实验,则图(2)中的条形磁铁的运动方向是________;图(3)中电流计的指针从中央向________偏转;图(4)中的条形磁铁上端为________极.14.如图所示,假定导体棒AB向右运动.(1)我们要研究哪个闭合电路?(2)当导体棒AB向右运动时,穿过这个闭合电路的磁通量怎样变化?(3)感应电流的磁场应是哪个方向?(4)导体棒AB中的感应电流是哪个方向?答案:1-10见选项里11解析:导体受到向上的磁场力,说明线圈中的磁场在减弱,导线abcd产生的电流减小.由I=ER=ΔBΔt·S,可知ΔBΔt减小,故A正确.答案:A12答案:a→R′→b13答案:向下;右;N14答案:(1)ABEF电路(2)增大(3)垂直纸面向外(4)从A到B的方向。
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三、楞次定律练习题 、选择题 1.位于载流长直导线近旁的两根平行铁轨 A和B,与长直导线平行且在同一水平面上,在 铁轨A B上套有两段可以自由滑动的导体 CD和EF,如图1所示,若用力使导体 EF向右运动, 则导体CD将[]
A. 保持不动 B. 向右运动 C. 向左运动 D.先向右运动,后向左运动 :;]i
2. M和N是绕在一个环形铁心上的两个线圈,绕法和线路如图 2,现将 开关S从a处断开,然后合向b处,在此过程中,通过电阻R2的电流方向是[] A.先由e流向d,后又由e流向d B. 先由e流向d,后由d流向e C. 先由d流向e,后又由d流向e D. 先由d流向e,后由e流向d 3.如图3所示,闭合矩形线圈 abed从静止开始竖直下落,穿过一个匀强磁 场区域,此磁场区域竖直方向的长度远大于矩形线圈 be边的长度,不计空气 阻力,则[] A. 从线圈de边进入磁场到ab边穿过出磁场的整个过程, 线圈中始终有感应电流 B. 从线圈de边进入磁场到ab边穿出磁场的整个过程中, 有一个阶段线圈的加速
OJ b 丄
度等于重力加速度 C. de边刚进入磁场时线圈内感应电流的方向,与 de边刚穿出磁场时感应电 流的方向相反
X
X D. de边刚进入磁场时线圈内感应电流的大小,与 de边刚穿出磁场时感应电 流的大小一定相等 4.在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨,导轨跟大线圈 上放一根导线 ab,磁感线垂直于导轨所在平面.欲使 M所 M相接,如图4所示.导轨
包围的小 闭合线圈N产生顺时针方向的感应电流, 则导线的运动可能 A. 匀速向右运动 B. 加速向右运动 C. 匀速向左运动 D. 加速向左运动 5.如图5所示,导线框abed与导线在同一平面内,直导线通有恒定电流 右匀速通过直导线时,线框中感应电流的方向是 [] A. 先 abed,后 deba,再 abed B. 先 abed,后 deba C. 始终deba D. 先 deba,后 abed,再 deba E. 先 deba,后 abed
I,当线框由左向
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13 .图13中小圆圈表示处于匀强磁场中闭合电路一部分导线的截面,速度 v在纸面内关于 感应电流有无及方向的判断正确的是 [] A. 甲图中有感应电流,方向向里 B.乙图中有感应电流,方向向外
C.丙图中无感应电流 D. 丁图中a、b、e、d四位置上均无感应电流 14. 如图14所示,均匀金属棒 ab位于桌面上方的正交电磁场中,且距桌面的高度小于 ab
棒长。当棒从水平状态由静止开始下落时,棒两端落到桌面的时间先后是 []
&如图8所示,要使Q线圈产生图示方向的电流,可采用的方法有 [] a b vl A. 闭合电键K B. 闭合电键K后,把R的滑动方向右移 C. 闭合电键K后,把P中的铁心从左边抽出 D. 闭合电键K后,把Q靠近P
9.如图9所示,光滑杆ab上套有一闭合金属环,环中有一个 通电螺线管。现让滑动变阻器的滑片 P迅速滑动,则[]
图9
当P向左滑时,环会向左运动,且有扩张的趋势 当P向右滑时,环会向右运动,且有扩张的趋势 当P向左滑时,环会向左运动,且有收缩的趋势 当P向右滑时,环会向右运动,且有收缩的趋势
10 •如图10 所示,在一蹄形磁铁两极之间放一个矩形线框 abed。磁铁和线框都可以绕竖直 轴00自由转动。若使蹄形磁铁以某角速度转动时,线框的情况将是 []
O:1 2
A. 静止 B. 随磁铁同方向转动 C. 沿与磁铁相反方向转动 D. 要由磁铁具体转动方向来决定 11•如图11所示,在光滑水平桌面上有两个金属圆环,在它们圆心连线中点正上方有一个 条形磁铁,当条形磁铁自由下落时,将会出现的情况是 [] A.两金属环将相互靠拢 B .两金属环将相互排斥 C.磁铁的加速度会大于 g D .磁铁的加速度会小于 g
12 .纸面内有U形金属导轨, AB右侧有圆线圈C。为了使C中产生顺时针方向的感应电流,贴着导轨的金属棒 运动情况是[]
AB部分是直导线(图12)。虚线范围内有向纸里的均匀磁场。 MN在磁场里的
A.
B.
C. D.
向右匀速运动 向左匀速运动 向右加速运动 向右减速运动 甲 丙
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C. a、b同时 匸门 D. 无法确定 15. 甲、乙两个同心的闭合金属圆环位于同一平面内,甲环中通以顺时针方向电流 所示,当甲环中电流逐渐增大时,乙环中每段导线所受磁场力的方向是 [] A. 指向圆心B.背离圆心 C.垂直纸面向内 D.垂直纸面向外
16 .如图16所示,一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合线圈,则流过表 '的感应电流方 向是[] A. 始终由a流向b B. 始终由b流向a C. 先由a流向b,再由b流向a D. 先由b流向a,再由a流向b
17 .如图17所示为一个圆环形导体,有一个带负电的粒子沿直径方向在圆环表面匀速掠过 的过程,环中感应电流的情况是 []
A. 无感应电流 B. 有逆时针方向的感应电流 C. 有顺时针方向的感应电流 D. 先逆时针方向后顺时针方向的感应电流
18 .如图18所示,两个线圈 A、B上下平行放置,分别通以图示电流 丨1、丨2,为使线圈B中
的电流瞬时有所增大,可采用的办法是 []
A. 线圈位置不变,增大线圈 A中的电流 B. 线圈位置不变,减小线圈 A中的电流 C. 线圈A中电流不变,线圈 A向下平移 D. 线圈A中电流不变,线圈 A向上平移
A. a先于b B. b先于a
I,如图15
團1
丁
D 18 精品文档
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A. 在S闭合的瞬间,A B必相吸 B. 在S闭合的瞬间,A B必相斥 C. 在S断开的瞬间,A B必相吸 D. 在S断开的瞬间,A B必相斥
19 •如图19所示,两个闭合铝环 A、 则[] B与一个螺线管套在同一铁芯上, A B可以左右摆动,
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、填空题 20 .如图20所示,(a)图中当电键S闭合瞬间,流过表 ⑥的感应电流方向是 ____________ ; (b)图 中当S闭合瞬间,流过表的感应电流方向是
23 .如图23,互相平行的两条金属轨道固定在同一水平面上,上面架着两根互相平行的铜 棒ab和cd,磁场方向竖直向上。 如不改变磁感强度方向而仅改变其大小, 使ab和cd相向运动, 则B应 。
24. 如图24所示,导线圈A水平放置,条形磁铁在其正上方, N极向下且向下移近导线圈的
过程中,导线圈A中的感应电流方向是 ______ ,导线圈A所受磁场力的方向是 _______ 。若将条形磁铁 S极向下,且向上远离导线框移动时,导线框内感应电流方向是 _________ ,导线框所受磁场力的方向 是 。
25. 如图25所示,闭合导线框abcd与长直通电导线共面放置,长导线中电流方向如图,且略偏
21•将矩形线圈垂直于磁场方向放在匀强磁场中,如图 21所示。将线圈在磁场中上下平移 时,其感应电流为 _____ ;将线圈前后平移时,其感应电流为 ;以AF为轴转动时,其感应电 流方向为 ____ ;以AC为轴转动时,其感应电流方向为 ;沿任意方向移出磁场时,其感应电
流方向为 _____
22.如图22,两个圆形闭合线圈,当内线圈中电流强度 I迅速减弱时线圈的感应电流方向为
X 图21
團24 图23 精品文档 6欢迎下载
左放置,当长导线中的电流逐渐增大时, 导线框中的感应电流方向是 ______ ,导线框所受磁场力的 方向是 _____ 。 26•如图26所示,闭合导线框abed与闭合电路共面放置,且恰好一半面积在闭合电路内部。当 滑动变阻器的滑片 P向右滑动时,导线框abed中的感应电流方向是 _________ ,导线框abed所受磁场 力方向是 _____ 。
27. ______________________________________________________________________________ 如图27,当把滑动变阻器的滑片 P从右向左滑动时,在线圈 A中感应电流的方向是从 _________________ 端
流进电流表,从 端流出;在线圈B中感应电流的方向是从 端流进电流表,从 端流出。
28. 在图28所示装置中,电流表 -中无电流时指针在中间,电流从哪端流入,指针则向哪 端偏转,则当磁铁从 AT B运动时,电流表的指针偏向 ________ 端。
29. 如图29所示,金属框架与水平面成 30。角,匀强磁场的磁感强度 B=0.4T,方向 垂直框架平面向上, 金属棒长1= 0.5m ,重量 为0.1N,可以在框架上无摩擦地滑动,棒与 框架的总电阻为 2 Q,运动时可认为不变,问: (1) 要棒以2m/s的速度沿斜面向上滑行,应在棒上加多大沿框架平面方向的外力? (2) 当棒运动到某位置时,外力突然消失,棒将如何运动? (3) 棒匀速运动时的速度多大? (4) 达最大速度时,电路的电功率多大?重力的功率多大? 30 .如图30所示,导轨是水平的,其间距 I1=0.5m , ab杆与导轨左端的距离 I2=0.8m,由 导轨与ab杆所构成的回路电阻为 0.2 Q,方向垂直导轨平面向下的匀强磁场的磁感应强度 B=1T,
滑轮下挂一重物质量 0.04kg , ah杆与导轨间的摩擦不计,现使磁场以 均匀地增大,问:当t为多少时,M刚离开地面?
31. 如图31所示,平行金属导轨的电阻不计, ab、cd的电阻均为R,长为I,另外的电阻
AB 丄=0.2T / s的变化率
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A B 图26
B 图29