电磁感应产生的条件楞次定律测试题.ppt

1.磁通量的计算 (1)公式： . (2)适用条件： 磁场； S是 磁场的 有效面积 (3)单位： ， 1 Wb 1 Tm2. 第 1讲 电磁感应产生的条件 楞次定律 BS 匀强 垂直 韦伯 2碰通量的物理意义 (1)可以形象地理解为磁通量就是穿过某一面积 的 (2)同一个平面，当它跟磁场方向垂直时，磁通 量 ，当它跟磁场方向 时，磁通量 为零 . 磁感 线的条数 最大 平行 1.电磁感应现象 当穿过闭合电路的磁通量 时，电路中有 产生的现象 2 产生感应电流的条件 表述 1 闭合电路的一部分导体在磁场内做 运动 表述 2 穿过闭合电路的磁通量 发生变化 感应 电流 切割磁感线 发生变化 3 产生电磁感应现象的实质 电磁感应现象的实质是产生 ，如 果回路闭合则产生 ；如果回路不闭合， 则只有 ，而无 . 感应电动势 感应电流 感应电动势 感应电流 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 引起感应电流的 的变化 (2)适用条件 ：所有 现象 阻碍 磁通量 电磁感应 2 右手定则 (如图 9 1 1所示 ) (1)内容 ：伸开右手，使拇指与 垂直， 并且都与手掌在同一平面内，让 从掌心 进入，并使拇指指向导线 ，这时四指 所指的方向就是 的方向 (2)适用情况 ：导体 产生感应电流 图 9 1 1 其余四个手指 磁感线 运动的方向 感应电流 切割磁感线 1 安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律的 适用范围 规律 适用范围 基本现象 安培定 则 电流的磁效 应 运动电荷、电流产生磁 场 左手定 则 磁场力 磁场对运动电荷、电流 的作用 右手定 则 电磁电应 导体做切割磁感线运动 楞次定 律 回路的磁通量变化 2 判断感应电流方向的 “ 三步法 ” 3 右手定则 掌心 磁感线垂直穿入， 拇指 指向导体运动的方向， 四指 指向感应电流的方向 1下图中能产生感应电流的是 ( ) 解析 根据产生感应电流的条件： A中，电路没 闭合，无感应电流； B中，面积增大，闭合电路 的磁通量增大，有感应电流； C中，穿过线圈的 磁感线相互抵消， 恒为零，无感应电流； D中， 磁通量不发生变化，无感应电流 答案 B 2如图 9 1 2所示，小圆圈表示处于匀强磁 场中的闭合电路一部分导线的横截面，速度 v在 纸面内关于感应电流的有无及方向的判断正 确的是 ( ) A甲图中有感应电流，方向向外 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 图 9 1 2 解析 甲图中导线切割磁感线，根据右手定则， 可知电流方向向里， A错；乙、丙图中导线不切 割磁感线，无电流， B错误， C正确；丁图中导 线在 b、 d位置切割磁感线，有感应电流，在 a、 c位置速度方向与磁感线方向平行，不切割磁感 线，无感应电流， D错误 答案 C 3 (2011杭州高三检测 )如图 9 1 3所示，通 电直导线右边有一个矩形线框，线框平面与直 导线共面，若使线框逐渐远离 (平行 )通电导线， 则穿过线框的磁通量将 ( )。 A逐渐增大 B逐渐减小 C保持不变 D不能确定 解析 离导线越远，电流产生的磁场越弱，穿 过线圈的磁感线条数越少，磁通量逐渐减小， 故只有 B正确 答案 B 图 9 1 3 4 (2009浙江理综 )如图 9 1 4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静止开始释放， 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感应电 流的方向是 ( ) A a b c d a B d c b a d C先是 d c b a d，后是 a b c d a D先是 a b c d a，后是 d c b a d 图 9 1 4 解析 线框从右侧摆到最低点的过程中，穿过 线框的磁通量减小，由楞次定律可判断感应电 流的方向为 d c b a d，从最低点到左侧最 高点的过程中，穿过线框的磁通量增大，由楞 次定律可判断感应电流的方向为 d c b a d， 所以选 B. 答案 B 5某班同学在探究感应电流产生的条件时，做 了如下实验： 探究 ：如图 9 1 5甲所示，先将水平导轨、 导体棒 ab放置在磁场中，并与电流表组成一闭 合回路然后进行如下操作： ab与磁场保持相对静止； 让导轨与 ab一起 平行于磁感线运动； 让 ab做切割磁感线运 动 图 9 1 5 探究 ：如图 9 1 5乙所示，将螺线管与电流 表组成闭合回路然后进行如下操作： 把条 形磁铁放在螺线管内不动； 把条形磁铁插入 螺线管； 把条形磁铁拔出螺线管 探究 ：如图 9 1 5丙所示，螺线管 A、滑动 变阻器、电源、开关组成一个回路； A放在螺线 管 B内， B与电流表组成一个闭合回路然后进 行如下操作： 闭合和断开开关瞬间； 闭合 开关， A中电流稳定后； 闭合开关， A中电流 稳定后，再改变滑动变阻器的阻值 可以观察到： (请在 (1)(2)(3)中填写探究中的序号 ) (1)在探究 中， _闭合回路会产生感应电流； (2)在探究 中， _闭合回路会产生感应电流； (3)在探究 中， _闭合回路会产生感应电流； (4)从以上探究中可以得到的结论是：当 _时， 闭合回路中就会产生感应电流 解析 (1)只有当 ab做切割磁感线运动时，闭合 回路才会产生感应电流； (2)当螺线管中的磁通 量发生改变时，闭合回路会产生感应电流； (3) 闭合和断开开关瞬间或者改变滑动变阻器的阻 值，都会使闭合回路的电流发生变化，因而螺 线管中的磁通量发生改变，产生感应电流； (4) 闭合回路的磁通量发生改变 答案 (1) (2) (3) (4)闭合回路的 磁通量发生改变 6 (2010上海卷 )如图 9 1 6所示，金属环 A用轻线 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 本题考查楞次定律的理解及应用滑片 P 向左移动时，电阻减小，电流增大，穿过金属 环 A的磁通量增加，根据楞次定律，金属环将向 左运动，并有收缩趋势 答案 左 收缩 图 9 1 6 考点一 电磁感应现象是否发生的判断 【 典例 1】 如图 9 1 7所示，一个 U形金属导轨水平放置，其上 放有一个金属导体棒 ab，有一个磁感应强度为 B的匀强 磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为 . 在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流 的是 ( ) A ab向右运动，同时使 减小 B使磁感应强度 B减小， 角同时也减小 C ab向左运动，同时增大磁感应强度 B D ab向右运动，同时增大磁感应强度 B和 角 (0 E2， a端为正 B E1E2， b端为正 C E1E2， a端为正 D E1v1，故 E2E1，选项 D正确 答案 D 5 (2011上海单科， 13)如图 9 1 16所示，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中产生顺时针方向的感应 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，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 图 9 1 16 6 (2011上海单科， 20改编 )如图 9 1 17所 示，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 释放，在圆环从 a摆向 b的过程中 ( ) A感应电流方向先顺时针后逆时针再顺时针 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 图 9 1 17 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 应电流为顺时针；再摆到 b的过程中，磁通量向 外减小，感应电流为逆时针，所以 A错；由于圆 环所在处的磁场，上下对称，所受安培力竖直 方向平衡，因此总的安培力沿水平方向，故 D正 确 答案 D