2019-2020年高中物理 第一章 第三节 探究感应电流的方向学案 粤教版选修3-2.doc

2019-2020年高中物理 第一章 第三节 探究感应电流的方向学案 粤教版选修3-21理解楞次定律的内容，理解楞次定律中“阻碍”二字的含义，能初步应用楞次定律判定感应电流的方向2知道右手定则，并能用右手定则判断导线切割磁感线产生的感应电流的方向1楞次定律：感应电流具有这样的方向，即感应电流磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化2(1)右手定则：伸开右手，让拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在同一个平面内，让磁感线垂直从手心进入，拇指指向导体运动的方向，其余四指所指的方向就是感应电流的方向(2)适用条件：电路中部分导体做切割磁感线的运动电磁感应现象中，感应电流的能量(电能)不是凭空产生的，而是从其他形式的能量转化而来的，如图所示，当条形磁铁靠近线圈时，线圈中产生图示方向的电流，而这个感应电流对条形磁铁产生斥力，阻碍条形磁铁的靠近，必须有外力来克服这个斥力做功，它才能移近线圈；当条形磁铁离开线圈时，感应电流方向与图中所示的方向相反，感应电流对磁铁产生吸引力，阻碍条形磁铁的离开这里外力做功的过程就是其他形式的能转化为电能的过程由此可见，当导体在磁场中运动时，导体中由于出现感应电流而受到的磁场力必然阻碍此导体的相对运动所以楞次定律还可以表述为：当磁体间因相对运动产生感应电流时，感应电流的磁场总是要阻碍导体间的相对运动综上所述，楞次定律是符合能量守恒定律的一、单项选择题1如图所示，两个大小相等互相绝缘的导体环，B环与A环有一很小部分面积重叠，当开关S断开时(B)AB环内有顺时针方向的感应电流BB环内有逆时针方向的感应电流CB环内没有感应电流D条件不足，无法判定解析：由楞次定律中“增反减同”可知答案选B.2如右图所示，两个相同的铝环套在一根光滑杆上，将一条形磁铁向左插入铝环的过程中两环的运动情况是(C)A同时向左运动，间距增大B同时向左运动，间距不变C同时向左运动，间距变小D同时向右运动，间距增大解析：在条形磁铁插入铝环的过程中，穿过铝环的磁通量增加，两环为了阻碍磁通量的增加，应朝条形磁铁左端运动，由于两环上感应电流方向相同，故将相互吸引，而使间距变小3如图所示，ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形线框，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(C)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，无法确定转动方向解析：滑动变阻器R的滑片P向右滑动时，接入电路的电阻变大，电流强度变小，由这个电流产生的磁场减弱，穿过线框磁通量变小根据楞次定律，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流磁场的变化，所以线框ab应顺时针方向转动，增大其垂直于磁感线方向的投影面积，才能阻碍线框的磁通量减小4如图所示为一个圆环形导体，圆心为O，有一个带正电的粒子沿如图所示的直线从圆环表面匀速飞过，则环中的感应电流情况是(D)A沿逆时针方向B沿顺时针方向C先沿逆时针方向后沿顺时针方向D先沿顺时针方向后沿逆时针方向解析：由于带正电的粒子没有沿圆环的直径运动，所以它产生的磁场的磁感线穿过圆环时不能抵消，穿过圆环的磁通量开始时向外增加，然后向外减少，根据楞次定律，圆环中感应电流的方向是先沿顺时针方向，后沿逆时针方向，故D项正确二、多项选择题5根据楞次定律可知感应电流的磁场一定是(CD)A与引起感应电流的磁场方向相同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感应电流的磁场方向取决于磁通量是增大还是减小解析：根据楞次定律的内容，感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量的变化，原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即“增反减同”6如图所示，光滑固定导轨M、N水平放置两根导体P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合电路当一条形磁铁从高处下落接近回路时(AD)AP、Q将互相靠拢 BP、Q将互相远离C磁铁的加速度仍为g D磁铁的加速度小于g解析：从阻碍回路面积变化的角度看：当磁铁靠近闭合回路时，磁通量增加，两导体棒由于受到磁场对其中感应电流力的作用而互相靠拢以阻碍磁通量的增加，故A项正确；从阻碍相对运动角度看：磁铁靠近回路时必受到阻碍靠近的向上的力的作用，因此磁铁的加速度小于g，故D项正确7水平桌面上放一个闭合铝环，在铝环轴线上放一条形磁铁，如右图所示，当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速运动时，下列说法正确的是(AC)A铝环有收缩的趋势B铝环有扩张的趋势C铝环对桌面的压力增大D铝环对桌面的压力减小解析：从阻碍回路面积变化的角度看：当磁铁靠近铝环时，磁通量增加，铝环面积收缩以阻碍磁通量的增加，故A项正确；从阻碍相对运动角度看：磁铁靠近铝环时，铝环必受到阻碍其靠近的向下的力的作用，使桌面压力增大，故C项正确8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FN和摩擦力Ff的情况，以下判断正确的是(AD)AFN先大于mg，后小于mgBFN一直大于mgCFf先向左，后向右DFf一直向左解析：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项正确，B、C两项错误9如图所示，要使Q线圈产生图示方向的电流，可采用的方法有(AD)A闭合电键KB闭合电键K后，把R向右滑动C闭合电键K后，把P中的铁芯从左边抽出D闭合电键K后，把Q靠近P解析：根据图中电流的方向，用右手定则知P中磁场方向向右，Q中感应电流的磁场向左，两者反向由楞次定律“增反减同”，引起感应电流的磁场即穿过Q中P的磁场是增大判断A、D正确三、非选择题(按题目要求作答解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，答案中必须明确写出数值和单位)10一灵敏电流计(电流表)，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，试就如图中各图指出：(1)图(a)中灵敏电流计指针的偏转方向为_(填“偏向正极”或“偏向负极”)(2)图(b)中磁铁下方的极性是_(填“N极”或“S极”)(3)图(c)中磁铁的运动方向是_(填“向上”或“向下”)(4)图(d)中线圈从上向下看的电流方向是_(填“顺时针”或“逆时针”)解析：(1)磁铁向下运动，穿过线圈的磁通量增加，原磁场方向向下，根据楞次定律感应电流方向俯视为逆时针方向，从正接线柱流入电流计，指针偏向正极(2)由图可知，电流从负接线柱流入电流计，根据安培定则，感应电流的磁场方向向下，又磁通量增加，根据楞次定律可知，磁铁下方为S极(3)磁场方向向下，电流从负接线柱流入电流计，根据安培定则，感应电流的磁场方向向下，根据楞次定律可知，磁通量减小，磁铁向上运动(4)磁铁向下运动，穿过线圈的磁通量增加，原磁场方向向上，根据楞次定律感应电流方向俯视为顺时针方向答案：(1)偏向正极(2)S极(3)向上(4)顺时针11如图所示，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