2019-2020年高中物理二轮总复习 楞次定律的应用教案.doc

2019-2020年高中物理二轮总复习 楞次定律的应用教案本类考题解答锦囊 解答“楞次定律的应用”一类试题，主要参照以下几点： 1学习楞次定律关键在于正确理解“阻碍”的含义： (1)谁起阻碍作用?“感应电流产生的磁场”； (2)阻碍什么?“引起感应电流的磁通量的变化”：(3)怎样阻碍?当引起感应电流的原磁场磁通量增加时，感应电流的磁场方向就与原磁场方向相反，当引起感应电流的原磁场磁通量减小时，感应电流的磁场方向就与原磁场方向相同，可简单记为：增“反”、减“同” 2利用楞次定律判定感应电流方向的步骤： (1)明确闭合电路范围内的原磁场的方向； (2)分析穿过闭合电路的磁通的变化情况； (3)利用楞次定律判定感应电流磁场的方向； (4)利用安培定则，判定感应电流的方向 3学会使用楞次定律的推论即感应电流总是阻碍相对运动 高考最新热门题 1 (典型例题)如图2421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abcda B导线框离开磁场时，感应电流方向为abcda C.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命题目的与解题技巧：本题考查了学生综合应用楞次定律的能力关键是判断原磁通的变化情况 解析 由楞次定律可知，导体框进磁场时，原磁通量向外增大，所以感应磁场向里，感应电流方向是abcda，A错；导体框出磁场时，原磁通量向外减小，所以感应磁场向外，感应电流方向是abcda，B错；根据楞次定律推论可知不管导体框进磁场还是出磁场，安培力都阻碍它的相对运动，方向都向左所以C错D对 答案 D 2 (典型例题)两圆环A、B月置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，刀为导体环当A以如图24-22所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B中产生如图所示方向的感应电流，则 A.A可能带正电且转速减小 BA可能带正电且转速增大 C.A可能带负电且转速减小DA可能带负电且转速增大 答案:BC 指导：要产生B环中逆时针方向的电流，由椤次定律可知在A环内部要产生向里加强的或向外减弱的磁场，则据安培定则可知BC正确3 (典型例题)如图2423所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度的两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端的管口无初速释放，穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面，下面对于两管的描述中可能正确的是 A.A管是用塑料制成的，B管是用铜制成的 BA管是用铝制成的，B管是用胶木制成的 CA管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的D.A管是用胶木制成的，B管是用铝制成的答案: AD 指导： 是否产生感应电流，就看一点，即穿过闭合电路的磁通量是否发生变化，如果发生变化就会在回路中产生感应，电流由椤次定律又可知：感应电流的磁场要相互作用，来者阻之，去者挽之，因而要阻碍变化，所以先落地的没有受到磁场力的阻碍4 (典型例题)如图2424所示器材可用来研究电磁感应现象及判定感应电流方向 (1)在给出的实物图中，用实线作为导线将实验仪器连成实验电路； (2)将线圈L1插入L2中，合上开关，能使感应电流与原电流的绕行方向相同的实验操作是 A.插入软铁棒 B拔出线圈L1C.使变阻器阻值变大 D.断开开关答案:(1)如图D24-2所示 (2)BCD正确 指导：只看两点：(1)穿过L2的磁通量是否变化，只要是变化了，在L2中就有感应电流产生；(2)方向判断利用楞次定律，=者电流绕行方向一样，说明穿过L2，的磁场是在减弱 题点经典类型题 1 (典型例题)如图24-2-5所示，将P、Q两导体棒放在光滑的平行导轨M、N上，接触良好，一条形磁铁从该平面上方突然下落，则两导体棒 A.互相靠拢 B.互相远离 C.均静止D因磁铁极性不明，无法确定命题目的与解题技巧：楞决定律的灵活应用考查题，需考生对楞次定律深层理解楞次定律也可理解为感应磁场总是要让原磁通量不变故BS，若B增加，则S减小；若B减小，则S增加 解析 因本题磁铁极性不明，若按照常规解法，需分情况讨论，显然较繁琐，若按照感应电流产生的效果进行判断，当磁铁从上方下落而未达到导轨平面的过程中，由M、N、P、Q组成的闭合回路内的磁通量要增加，故根据感应电流产生的效果要阻碍磁通量的增加，可知其面积有缩小的趋势，故P、Q互相靠拢，选项A正确 答案 A 2 (典型例题)如图24-2-6所示，闭合线框沿垂直于磁场方向放置在匀强磁场中，将它从匀强磁场中匀速拉出，以下说法中正确的是 A.向左或向右拉出时，线框中感应电流的方向相反 B向左或向右拉出时，线框中感应电流都是顺时针方向 C.向左或向右拉出时，线框中感应电流都是逆时针方向D线框全部在磁场中运动时，也有感应电流答案: B 指导：当向左拉出时，线框中磁通量向里减少，根据楞次定律可知感应电流为顺时针方向；当向右拉出时，线框中磁通量也向里减少，根据楞次定律可知感应电流也为顺时针方向，故A、B、C中B选项正确；当线框全部在磁场中运动时，线框内的磁通量不变，线框内无感应电流产生3 (典型例题)如图2427所示，竖直放置的螺线管与导线abed构成回路，导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场，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图2428中哪一图线所表示的方式随时间变化时，导体圆环将受到向上的磁场作用力 答案: A 指导：A图中磁感应强度随时间增加，导线回路中电流是cba螺线管dc又磁场的变化率不断减小，在螺线管中电流以减小因此，螺线管产生的磁场穿过圆环的磁感线变少，根据楞次定律，为阻碍这种变化，圆环将靠近螺线管，即受到向上的磁场的作用力；B图中磁场变化率变大，螺线管产生的电流变大，穿过圆环的磁感线变多，要排斥圆环；C、D图中磁场是均匀变化的，螺线管中感应电流是稳恒的，它产生的磁场是不变的，穿过圆环中磁通量不变，无感应电流产生，与螺线管磁场无相互作用4 如图2429中，是自感系数足够大的线圈，其直流电阻可以忽略不计，D1和D2是两个相同的灯泡，若将开关S闭合，待灯泡亮度稳定后再断开开关S，则A.开关S闭合时，灯泡D1和D2同时亮，然后D，会变暗直到不亮，D2更亮B开关S闭合时，灯泡D1很亮，D2逐渐变量，最后一样亮C.开关S断开时，灯泡D2随之熄灭，而D1会更亮一下才熄灭D开关S断开时，灯泡D1随之熄灭，而D2会更亮一下才熄灭答案: AC 指导：开关S闭合时，L中的阴抗很大，相当于断路，此时D1、D2串联在电路中而同时亮，此时通过电灯的电流I1=。随着电流趋于稳定，L中的自感电动势逐渐减小到零。最后L会把D1短路使D1不亮。而D2两端电压增大而变得更亮。当S断开时，D1中因无电流而熄灭。而L中会产生自感电动势继续给D1供电。因为L中的电流是在的基础上减小的，所以，通过D1中的电流比S闭合时的电流要大，故D，会更亮一下再熄灭。 新高考命题方向预测1 如图24210所示，为了能在线圈中产生图中所示箭头方向的感应电流I，条形磁铁应该是 A.垂直纸面向外平动 B垂直纸面向里平动 C.以通过O点垂直线圈平面的直线为轴，做顺时针转动D以通过O点的线圈直径为轴，N极向里，S极向外做转动 答案: D 指导：其实本题正确答案非常明显，可采用排除法判断，因为A、B、C三个选项中都不能产感应电流，原因是穿过细圈的磁通量没有发生变化2 如图24211所示，ab是一个可绕垂直于纸面的轴O自由转动的矩形闭合导线框，静上在两块正对的电磁铁之间，线框平面与纸面垂直当滑动变阻器的滑动触头P自左向右滑动时，导线框ab将 A.保持静止不动 B沿顺时针方向转动 C.沿逆时针方向转动D因电源极性不明，无法确定转动方向 答案: C 指导：判断此题只需简单应用楞次定律即可，与电极性无关当变阻器只的滑动片向右滑动时，电阻增大，电流减小，穿过ab线圈的磁通量减小，为了阻碍磁通量的减小，线圈ab就要采取增大面积的方法，发生逆时针转动3 如图24212所示，一块光滑的长方形铝板水平放在桌面上，铝板的右端拼接一根与铝板等厚的条形磁铁，一只质量均匀分布的闭合铝环，以初速度v从板的左端沿中线向右端滚动，则 A.铝环的滚动速度将越来越小 B铝环保持匀速滚动 C铝环的运动方向将逐渐偏向条形磁铁的N极D铝环的运动方向将逐渐偏向条形磁铁的S极答案: A 指导：铝环向前运动，穿过环内的磁感线渐多，铭环内产生感应电流，由楞次定律知环内感应电流的磁场阻碍着环的运动，所以环的速度渐小；环等效成一个磁体，面向同学们的一端为N极，所以环不会偏向条形磁铁的任何一个极 4 如图24213(a)所示，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24212(b)所示P所受的重力为C，桌面对P的支持力为N，则 A.t1时刻，NC Bt2时刻，NC Ct3时刻，NC，A选 项正确；t2时刻口中电流恒定，线圈p中不产生感应电流，桌面对P的支持力N=G；t4跟时刻跟t2，时刻一样，P中也无感应电流产生t3时刻Q中电流减小，P中感应电流产生磁场，但Q中i=0，对P无磁场力作用，N=G，注意：此题C答案易错，容易忽视口中电流i =0这一事实考场热身探究性命题综合测试 1 如图Z241所示，当磁铁突然向圆铜环运动时，铜环的运动情况是 A.向左摆动 B向右摆动C静止不动 D.不能判定 答案: B 指导：铜环中感应电流的磁场阻碍其相对运动2 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2月，美国物理学家卡布菜拉设计了一个寻找磁单极子的实验他设想，如果确有一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图Z242所示的超导线圈，那么，从上向下看超导线圈上将出现 A.先是逆时针方向的感应电流，然后是顺时针方向的感应电流 B先是顺时针方向的感应电流，然后是逆时针方向的感应电流 C顺时针方向持续流动的感应电流D逆时针方向持续流动的感应电流 答案: D 指导：楞次定律的应用3 如图Z243所示，a、b、c三个闭合线圈放在同一平面内当a中有电流I通过时，穿过它们的磁通量分别为a、b、c，则 A.abbc Caccb 答案: B 指导：a线圈内部磁感线向里，外部磁感线向外4 如图Z244所示，MN是一根固定的通电长直导线，电流方向向上，今将一金属线框abcd放在导线上，让线框的位置偏向导线的左边，两者彼此绝缘，当导线中的电流突然增大时，线框整体受力情况为A.受力向右 B受力向左 C.受力向上 D受力为零 答案: A 指导：当电流I增大时，金属线框中产生顺时针的感应电流，故受力向右5 如图Z245所示，闭合矩形铜框的两条长边与一闭合圆环相切，环可沿矩形框的长边滑动，整个装置处于匀强磁场中，若环沿框长边向右做匀速运动，则 A.因铜框所围面积的磁通量不变化，铜框上无电流 B因圆环所围面积的磁通量不变化，圆环上无电流 C各部分导线内均有电流 D各部分导线内均无电流 答案: C 指导：半圆环与矩形铜框部分组成的回路内磁通发生了变化6 取两个完全相同的磁电式电流表A、B，按图Z24-6所示方式用导线连接起来.在把电流表A的指针向左拨动的过程中，电流表B的指针将 A.向左摆动 B向右摆动 C.静止不动D.发生摆动，但无法判断摆动方向，因为不知道电流表的内部结构情况 答案: B 指导：根据楞次定律推论得A左拨则B右偏7 如图Z247所示，乙线圈和甲线圈相互绝缘，乙的面积有一半的甲线圈内，当甲线圈中的电流逐渐减弱时，乙线圈中的感应电流方向是_时针方向 答案:顺时针 指导：乙线圈向里的磁通减少8 一个矩形线圈abed面积为S，如图Z24-8所示放在oxyz直角坐标系内，线圈平面垂直于oxy平面，与ox、oy轴的夹角分别为a=30=60，匀强磁场的磁感应强度为O，则当磁场方向分别沿ox、oy、oz方向时，穿过线圈的磁通量各是多少? 答案: 0 指导：磁通量的定义式9 匀强磁场的磁感应强度B=0.8T，矩形线圈abcd的面积S=0.5m2，B与S垂直，线圈的一半在磁场中，如图Z24-9所示，当线圈绕ab边转过60角时，求线圈中的磁通量以及在此过程中磁通量的改变量.f答案: 02Wb，0 指导：线圈绕ab边转60角时，线圈中磁通未变