高中物理第二章 楞次定律和自感现象 章综合 课件 （鲁科版选修3-2）

欢迎进入物理课堂 本章优化总结 专题归纳整合 章末综合检测 本章优化总结 知识网络构建 知识网络构建 专题归纳整合 1 楞次定律的应用楞次定律的内容 感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 其中的关键词为 阻碍 变化 在具体问题中 通常表现为以下方面 1 增反减同 即当穿过电路的原磁通量增加时 感应电流的磁场就与原磁场方向相反 以体现其 阻碍 变化 的特点 当原磁通量减小时 感应电流的磁场就与原磁场方向相同 以阻碍其减小 在自感现象中 则表现为 当原电流增大时 感应电流就与原电流反向 当原电流减小时 感应电流则与原电流同向 如图2 1所示 一平面线圈用细杆悬于P点 开始时细杆处于水平位置 释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动 已知线圈平面始终与纸面垂直 当线圈第一次通过位置 和位置 时 顺着磁场方向看去 线圈中感应电流的方向分别为 图2 1 A 逆时针方向 逆时针方向B 逆时针方向 顺时针方向C 顺时针方向 顺时针方向D 顺时针方向 逆时针方向 精讲精析 线圈在位置 时 磁通量方向水平向右且在增加 根据楞次定律 感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 所以感应电流的磁场方向应水平向左 据安培定则 顺着磁场方向看 线圈中的感应电流方向为逆时针方向 当线圈第一次通过位置 时 穿过线圈的磁通量方向水平向右且在减小 根据楞次定律 感应电流的磁场方向应水平向右 再根据安培定则 顺着磁场方向看去 线圈中感应电流的方向应为顺时针 答案 B 2 来拒去留 从获得感应电流的导体与磁体的相对运动的角度来看 感应电流的磁场与原磁场相互作用时 即导体与原磁体相互作用时 感应电流的效果总是要阻碍导体与原磁体的相对运动 即靠近时 相互排斥 远离时 又会相互吸引 亦即 来拒去留 如图2 2所示 光滑水平面上停着一辆小车 小车上固定着一闭合线圈 今有一条形磁铁自左向右平动穿过线圈 在磁铁穿过线圈过程中不受线圈以外的水平力作用 则 图2 2 A 线圈先受到向右的力 后受到向左的力B 线圈先受到向左的力 后受到向右的力C 小车获得向右的速度D 小车与磁铁组成的系统机械能守恒 精讲精析 当条形磁铁靠近线圈时 两者相互排斥 小车受向右的作用力而获得向右的速度 当条形磁铁穿过线圈相对于线圈 小车 继续向右运动时 两者又相互吸引 使线圈 小车 继续受向右的作用 继续获得向右的速度 即体现 来拒去留 的特点 答案为C 答案 C 3 增缩减扩 从闭合电路所围的面积来看 感应电流的效果总是致使电路的面积有收缩或扩张的趋势 若穿过闭合电路的磁通量增加时 电路面积通过收缩以阻碍磁通量的增加 反之 当磁通量减少时 电路面积用扩张的方式来阻碍磁通量的减少 2011年厦门高二检测 如图2 3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 图2 3 环A有缩小的趋势 环A有扩张的趋势 螺线管B有缩短的趋势 螺线管B有伸长的趋势 A B C D 精讲精析 当B中通过的电流减小时 穿过A圆环的磁通量减小 A圆环中产生感应电流 由于螺线管内外磁场的方向相反 由楞次定律可以判断出A圆环有缩小的趋势 故 正确 螺线管B中的相邻线圈中的电流减小导致引力减小 故螺线管有伸长的趋势 故 正确 故应选B 答案 B 2 右手定则的应用闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时 可用右手定则方便 快速地判定导体中产生的感应电流 或感应电动势 的方向 并判断导体两端电势的高低 2011年济南高二检测 一直升机停在南半球的地磁极上空 该处地磁场的方向竖直向上 磁感应强度为B 直升机螺旋桨叶片的长度为l 螺旋桨转动的频率为f 顺着地磁场的方向看螺旋桨 螺旋桨按顺时针方向转动 螺旋桨叶片的近轴端为a 远轴端为b 如图2 4所示 如果忽略a到轴中心线的距离 用E表示每个叶片中的感应电动势 则 图2 4 A E fl2B 且a点电势低于b点电势B E 2 fl2B 且a点电势低于b点电势C E fl2B 且a点电势高于b点电势D E 2 fl2B 且a点电势高于b点电势 答案 A 如图2 5所示空间有一宽为3L的匀强磁场区域 磁感应强度为B 方向垂直纸面向外 abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框 总电阻值为R 线框以垂直磁场边界的速度v匀速通过磁场区域 在运动过程中 线框ab cd两边始终与磁场边界平行 设线框刚进入磁场的位置x 0 x轴沿水平方向向右 求 图2 5 1 cd边刚进入磁场时 ab两端的电势差 并指明哪端电势高 2 线框在穿过磁场的过程中 线框中产生的焦耳热 3 在图2 6中 画出ab两端电势差Uab随距离变化的图象 其中U0 BLv 图2 6 图2 7 答案 见精讲精析 在电磁感应现象中 图象能直观形象地描述电压 电流 磁感应强度 外力 安培力等参量的变化规律 分析图象问题时应特别关注的四点事项 1 图象中两个坐标轴各代表什么意义 2 图象中纵坐标的正 负表示什么意义 3 画图象时应注意初始状态如何以及正方向的选取 4 注意图象横轴 纵轴截距以及图线斜率 图线覆盖面积的物理意义 该题型大多以选择题形式呈现 排除法通常是最快捷的方法 2011年高考江苏卷 如图2 8所示 水平面内有一平行金属导轨 导轨光滑且电阻不计 匀强磁场与导轨平面垂直 阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置 且与导轨接触良好 t 0时 将开关S由1掷到2 q i v和a分别表示电容器所带电荷量 棒中的电流 棒的速度和加速度 下列图象正确的是 图2 8 图2 9 精讲精析 导体棒做加速度减小的加速运动 直至匀速 故q t图象应如图2 10甲所示 A错 i t图象应如图乙所示 B错 v t图象应如图丙所示 C错 D对 图2 10 答案 D 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全