2008年高考物理一轮复习资料第41讲感应电流
- 格式:doc
- 大小:808.50 KB
- 文档页数:3
电磁感应现象、楞次定律一、电磁感应现象的判断1.常见的产生感应电流的三种情况2.判断电路中能否产生感应电流的一般流程二、楞次定律和右手定则1.楞次定律及应用2.右手定则的理解和应用(1)右手定则适用于闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。
(2)右手定则是楞次定律的一种特殊形式,用右手定则能解决的问题,用楞次定律均可代替解决。
(3)右手定则应用“三注意”:①磁感线必须垂直穿入掌心。
②拇指指向导体运动的方向。
③四指所指的方向为感应电流方向。
内容 例 证 阻碍原磁通量变化——“增反减同”阻碍相对运动——“来拒去留”使回路面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”三、针对练习1、如图所示,无限长通电直导线与右侧的矩形导线圈ABCD 在同一平面内,线圈的AB 边与直导线平行。
现用外力使线圈向直导线靠近且始终保持AB 边与直导线平行,在AB 边靠近直导线的过程中,下列说法正确的是( )A .线圈内产生的感应电流方向是ADCBAB .直导线对AB 边和CD 边的安培力等大反向C .直导线对AD 边和BC 边的安培力等大反向D .在线圈ABCD 内部的区域的磁场方向为垂直线圈所在平面向外2、(多选)近几年,许多品牌手机推出无线充电功能,最方便的应用场景之一,是在家用汽车上实现手机无线充电。
如图所示为手机无线充电的工作原理示意图,其主要部件为汽车充电基座内的送电线圈和手机中的受电线圈,若在充电基座内的输电线圈中通入方向由b经线圈到a,且正在变大的电流,在手机受电线圈中接一个电阻,则()A.受电线圈中,通过电阻的电流方向由c到dB.受电线圈中,通过电阻的电流方向由d到cC.受电线圈与送电线圈相互吸引D.受电线圈与送电线圈相互排斥3、(多选)如图甲所示,导体棒ab、cd均可在各自的导轨上无摩擦地滑动,导轨电阻不计,磁场的磁感应强度B1、B2的方向如图所示,大小随时间变化的情况如图乙所示,在0~t1时间内()A.若ab不动,则ab、cd中均无感应电流B.若ab不动,则ab中有恒定的感应电流,但cd中无感应电流C.若ab向右匀速运动,则ab中一定有从b到a的感应电流,cd向左运动D.若ab向左匀速运动,则ab中一定有从a到b的感应电流,cd向右运动4、(多选)荡秋千是一项同学们喜欢的体育活动。
物理总复习:电磁感应现象感应电流方向的判断【考纲要求】1、知道磁通量的变化及其求解方法,理解产生感应电流、感应电动势的条件;2、理解楞次定律的基本含义与拓展形式;3、理解安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的异同,并能在实际问题中熟练运用。
【知识网络】【巩固练习】一、选择题1、(2019 浙江温州八校联考)阿明有一个磁浮玩具,其原理是利用电磁铁产生磁性,让具有磁性的玩偶稳定地飘浮起来,其构造如图所示。
若图中电源的电压固定,可变电阻为一可以随意改变电阻大小的装置,则下列叙述正确的是()A. 电路中的电源必须是交流电源B. 电路中的a端点须连接直流电源的负极C. 若增加环绕软铁的线圈匝数,可增加玩偶飘浮的最大高度D. 若将可变电阻的电阻值调大,可增加玩偶飘浮的最大高度2、(2019 广东揭阳一中、潮州金山中学联考) 电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路,条形磁铁静止于线圈的正上方,N极朝下,如图所示。
现使磁铁开始自由下落,在N极接近线圈上端的过程中,流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是()A. 从a到b,上极板带正电B. 从a到b,下极板带正电C. 从b到a,上极板带正电D. 从b到a,下极板带正电3、如图所示装置中,在下列各种情况下,能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈A中产生感应电流的是()A.开关S接通的瞬间B.开关S接通后,电路中有稳定电流时C.开关S接通后,移动滑动变阻器的滑动触头的过程中D.开关S断开的瞬间4、如图所示,一个有界匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外.一个矩形闭合导线框abcd,沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2(右).则()A. 导线框进入磁场时,感应电流方向为a→b→c→d→aB. 导线框离开磁场时,感应电流方向为a→d→c→b→aC. 导线框离开磁场时,受到的安培力方向水平向右D. 导线框进入磁场时.受到的安培力方向水平向左5、如图所示,条形磁铁沿竖直方向放置,在垂直于磁铁的水平面内套一金属圆环,将圆环面积拉大,则()A.环内磁通量变大,金属环内的感应电流沿俯视顺时针方向B.环内磁通量变小,金属环内的感应电流沿俯视顺时针方向C.环内磁通量变大,金属环内的感应电流沿俯视逆时针方向D.环内磁通量变小,金属环内的感应电流沿俯视逆时针方向6、如图所示,两个金属圆环在最低点处切断并分别焊在一起。
物理总复习:电磁感应现象 感应电流方向的判断【考纲要求】1、知道磁通量的变化及其求解方法,理解产生感应电流、感应电动势的条件;2、理解楞次定律的基本含义与拓展形式;3、理解安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的异同,并能在实际问题中熟练运用。
【知识网络】【考点梳理】考点一、磁通量1、定义: 磁感应强度B 与垂直场方向的面积S 的乘积叫做穿过这个面积的磁通量,BS φ=。
如果面积S 与B 不垂直,如图所示,应以B 乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S '。
即 cos BS φθ'=。
2、磁通量的物理意义: 磁通量指穿过某一面积的磁感线条数。
3、磁通量的单位:Wb 211Wb T m =⋅。
要点诠释:(1)磁通量是标量,当有不同方向的磁感线穿过某面时,常用正负加以区别,这时穿过某面的磁通量指的是不同方向穿过的磁通量的代数和。
另外,磁通量与线圈匝数无关。
磁通量正负的规定:任何一个面都有正、反两面,若规定磁感线从正面穿入磁通量为正,则磁感线从反面穿入时磁通量为负。
穿过某一面积的磁通量一般指合磁通量。
(2)磁通量的变化21φφφ∆=-,它可由B 、S 或两者之间的夹角的变化引起。
4、磁通量的变化要点诠释:(一)、磁通量改变的方式有以下几种(1)线圈跟磁体间发生相对运动,这种改变方式是S 不变而相当于B 变化。
(2)线圈不动,线圈所围面积也不变,但穿过线圈面积的磁感应强度是时间的函数。
(3)线圈所围面积发生变化,线圈中的一部分导体做切割磁感线运动。
其实质也是B 不变,而S 增大或减小。
(4)线圈所围面积不变,磁感应强度也不变,但二者间的夹角发生变化,如在匀强磁场中转动矩形线圈。
(二)、对公式BS φ=的理解在磁通量BS φ=的公式中,S 为垂直于磁感应强度B 方向上的有效面积,要正确理解 φ、B 、S 三者之间的关系。
(1)线圈的面积发生变化时磁通量是不一定发生变化的,如图(a ),当线圈面积由S 1变为S 2时,磁通量并没有变化。
2008年高考物理一轮复习资料 第41讲
感应电流的产生和方向判定
考点目标定向:
知识点拨:
1.穿过某一面积的磁感线条数叫做穿过这一面积的磁通量,用符号Φ表示。
理解时应注意:(1)磁通量的计算公式Φ=BS ,适用条件是:①匀强磁场;②磁感线与平面垂直; (2)在匀强磁场B 中,若磁感线与平面不垂直,S 应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积,即Φ=B·Scosθ。
其中θ为B 与S 的夹角,Scosθ即为面积S 在垂直于磁感线方向的投影,我们称之为“有效面积”;(3)当磁感线沿相反方向穿过同一平面时,磁通量等于穿过平面的磁感线的净条数;(4)磁通量的变化△Φ,其数值等于初、末态穿过某个平面磁通量的差值。
2.产生感应电流的条件:只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,即△Φ≠0,闭合电路中就有感应电流产生。
要熟悉引起磁通量变化的常见情况。
电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合,则有感应电流,回路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流,产生感应电动势的那部分导体相当于电源。
3.感应电流方向的判定方法:(1)右手定则; (2)楞次定律。
注意:
①楞次定律是普遍规律,适用于一切电磁感应现象.概念中的“总要”指无一例外;
②当原磁场的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场反向;当原磁场的磁通量减小时感应电流的磁场与原磁场方向相同; ③要分清产生感应电流的“原磁场”与感应电流的磁场;
④楞次定律实质是能的转化与守恒定律的一种具体表现形式。
近几年高考中对感应电流的产生条件、方向判定考查频率较高,往往要求学生有辩证的思维和严密的逻辑推理。
备考训练:
1.下列过程中一定能产生感应电流的是 ( ) A .导体和磁场做相对运动
B .导体的一部分在磁场中做切割磁感线运动
C .闭合导体静止不动,磁场相对导体运动
D .闭合导体内磁通量发生变化
2.如图所示,在两根平行长直导线中,通以同方向、同强度的电流,导线框ABCD 和两导线在同一平面内,导线框沿着与两导线垂直的方向自
右
向
左
在
两
导
线
间
匀
速
运
动。
在
运
动
过
程
中
,
导
线
框
中
感
应
电
流
的
方
向
( )
A .沿ABCD 方向不变。
B .沿ADCB 方向不变。
C .由ABC
D 方向变成ADCB 方向。
D .由ADCB 方向变成ABCD 方向。
3.如图所示,a 、b 、c 三个闭合线圈,放在同一平面内,当a 线圈中有电流通过时,它们的磁通量分别为a Φ、b Φ、c Φ,下列说法中正确的是 ( )
A .a Φ<b Φ<c Φ
B .a Φ>b Φ>c Φ
C .
a Φ<c Φ<
b Φ D .a Φ>
c Φ>b Φ
4.如图所示,有一固定的超导体圆环,在其右侧放一条形磁铁,此时圆环中没有电流,当把磁铁向右方移走时,由于电磁感应,在超导体圆环中产生了一定的电流,则这时的感应电流 ( )
A .方向如图所示,将很快消失
B .方向如图所示,能继续维持
C .方向与图示相反,将很快消失
D .方向与图示相反,将继续维持
第2题图 第3题图 第4题图 第5题图 5.如图所示,ab 是一个可绕垂直于纸面的轴O 转动的矩形线框,当滑动变阻器的滑片P 自左向右滑动时,从纸外向纸内看,线框ab 将
( )
A .保持静止不动
B .逆时针转动
C .顺时针转动
D .发生转动,但因电源极性不明,无法确定转动方向。
6.如图所示,两个闭合圆形线圈A 、B 的圆心重合,放在同一水平面上,线圈A 中通以如图所示的变化电流,t=0时电流方向顺时针(如图中箭头所示).在t 1~t 2时间内,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
7.如图所示,ab 为一金属杆,它处在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;A 为电流表,其一端与金属环相连,一端与 a 点良好接触.当杆沿顺时针方向转动时,某时刻ab 杆的位置如图所示,则此时刻 ( )
A .有电流通过电流表,方向由c —d ;作用于ab 的安培力向右
B .有电流通过电流表,方向由c —d ;作用于ab 的安培力向左
C .有电流通过电流表,方向由d —c ;作用于ab 的安培力向右
D .无电流通过电流表,作用于ab 的安培力为零
8.如图所示,abcd 是一闭合的小金属线框,用一根绝缘细杆挂在固定点O ,使金属线框绕竖直线OO /来回摆动的过程穿过水平方向的匀强磁场
区
域
,
磁
感
线
方
向
跟
线
框
平
面
垂
直
,
若
悬
点
摩
擦
和
空
气
阻
力
均
不
计
,
则
( )
A .线框进入或离开磁场区域时,都产生感应电流,而且电流的方向相反
B .线框进入磁场区域后越靠近00/线时速度越大,因而产生的感应电流也越大
C .线框开始摆动后,摆角会越来越小,摆角小到某一值后将不再减小
D .线框摆动过程中,机械能完全转化为线框电路中的电能
9.图中T 是绕有两组线圈的闭合铁芯,线圈的绕向如图所示,金属棒ab 可在两平行的金属导轨上沿导轨滑行,匀强磁场方向垂直纸面向里,
若电流计
中有向上的电流通过,则ab 棒的运动可能是 ( )
A .向左匀速运动。
B .向右匀速运动。
C .向左匀加速运动。
D .向右匀加速运动。
10.如图(a ),圆形线圈P 静止在水平桌面上,其正上方悬挂一相同的线圈Q ,P 和Q 共轴.Q 中通有变化电流,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N ,则[AD]
A .t 1时刻 N >G
B .t 2时刻 N >G
C .t 3时刻 N <G
D .t 4时刻 N =G
11.在磁感应强度为B=0.2T 的匀强磁场中,有一面积为S =30 cm 2的矩形线框,线框平面与磁场方向垂直,这时穿过线框平面的磁通量为
Wb .若从图所示位置开始绕垂直于磁场方向的OO /轴转过600角,这时穿过线框平面的磁通量为________Wb .从图示位置起再转过1800角的过程中,穿过线框平面的磁通量变化为_________Wb 。
12.如图所示,一水平放置的矩形闭合线圈abcd ,在细长磁铁的N 极附近竖直下落.保持bc 边在纸外,ad 边在纸里,由图示位置I 经过位置Ⅱ到位置Ⅲ.位置I 和位置Ⅲ都靠近位置Ⅱ.在此过程中,线圈中感应电流的方向 。
13.如图所示的闭合螺线管中放有一根条形磁铁,若把条形磁铁向左抽出,通过检流计G 的电流方向是 。
第11题图 第12题图 第13题图
14.磁感应强度为B 的匀强磁场仅存在于边长为2L 的正方形范围内,有一个电阻为R 、边长为L 的正方形导线框abcd ,沿垂直于磁感线方向,以速度ν匀速通过磁场,如图所示,从ab 边进入磁场时开始计时(1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象;(2)判断线框中有无感应电流.若有,答出感应电流的方向。
课时41 感应电流的产生和方向判定
1、D
2、B
3、B
4、D
5、C
6、A
7、A
8、A
9、 D 10、AD
11、4
10
6-⨯,4
10
3-⨯,3
102.1-⨯ 12、adcba 13、a →b
v l v l 2v
l 314、解析:(1)如图所示(2)v
l
-
0时间内有感应电流,方向adcba ,v l v l 2-时间内没有感应电流,v
l v l 32-时间内有感应电流,沿abcda 方向。