2019年度高考物理一轮复习第十章电磁感应第1讲电磁感应现象楞次定律课件.ppt

第十章电磁感应 第1讲电磁感应现象楞次定律 过好双基关 一 磁通量1 概念 在磁感应强度为B的匀强磁场中 与磁场方向的面积S与B的乘积 2 公式 3 适用条件 1 匀强磁场 2 S为垂直磁场的 4 磁通量是 填 标量 或 矢量 垂直 BS 有效面积 标量 5 物理意义 相当于穿过某一面积的的条数 如图1所示 矩形abcd abb a a b cd的面积分别为S1 S2 S3 匀强磁场的磁感应强度B与平面a b cd垂直 则 1 通过矩形abcd的磁通量为或 2 通过矩形a b cd的磁通量为 3 通过矩形abb a 的磁通量为 6 磁通量变化 2 1 图1 磁感线 BS1cos BS3 BS3 0 二 电磁感应现象1 定义 当穿过闭合导体回路的发生变化时 闭合导体回路中有感应电流产生 这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应 2 条件 1 条件 穿过闭合电路的磁通量 2 例如 闭合电路的一部分导体在磁场内做的运动 3 实质产生 如果电路闭合 则有感应电流 如果电路不闭合 则只有而无感应电流 磁通量 发生变化 切割磁感线 感应电动势 感应电动势 答案 自测1 多选 下列说法正确的是A 闭合电路内只要有磁通量 就有感应电流产生B 穿过闭合电路的磁通量发生变化 电路中不一定有感应电流产生C 线框不闭合时 即使穿过线框的磁通量发生变化 线框中也没有感应电流产生D 当导体切割磁感线时 一定产生感应电动势 三 感应电流方向的判定1 楞次定律 1 内容 感应电流的磁场总要引起感应电流的的变化 2 适用范围 一切电磁感应现象 阻碍 磁通量 2 右手定则 1 内容 如图2 伸开右手 使拇指与其余四个手指垂直并且都与手掌在同一平面内 让从掌心进入 并使拇指指向的方向 这时四指所指的方向就是的方向 2 适用情况 导线产生感应电流 图2 磁感线 导线运动 感应电流 切割磁感线 答案 自测2如图3所示 一圆形金属线圈放置在水平桌面上 匀强磁场垂直桌面竖直向下 过线圈上A点作切线OO OO 与线圈在同一平面上 在线圈以OO 为轴翻转180 的过程中 线圈中电流流向A 始终为A B C AB 始终为A C B AC 先为A C B A 再为A B C AD 先为A B C A 再为A C B A 解析 图3 解析在线圈以OO 为轴翻转0 90 的过程中 穿过线圈正面向里的磁通量逐渐减小 则感应电流产生的磁场垂直桌面向下 由楞次定律可知感应电流方向为A B C A 线圈以OO 为轴翻转90 180 的过程中 穿过线圈反面向里的磁通量逐渐增加 则感应电流产生的磁场垂直桌面向上 由楞次定律可知感应电流方向仍然为A B C A A正确 研透命题点 常见的产生感应电流的三种情况 命题点一电磁感应现象的理解和判断 基础考点自主悟透 例1如图4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BD ab向右运动 同时增大磁感应强度B和 角 0 90 答案 解析 图4 解析设此时回路面积为S 据题意 磁通量 BScos 对A选项 S增大 减小 cos 增大 则 增大 A正确 对B选项 B减小 减小 cos 增大 可能不变 B错误 对C选项 S减小 B增大 可能不变 C错误 对D选项 S增大 B增大 增大 cos 减小 可能不变 D错误 故只有A正确 答案 变式1 多选 如图5所示 水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线 以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系 四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称放置 两直导线中的电流大小与变化情况完全相同 电流方向如图中所示 当两直导线中的电流都增大时 四个线圈a b c d中感应电流的情况是A 线圈a中有感应电流B 线圈b中有感应电流C 线圈c中无感应电流D 线圈d中无感应电流 图5 答案 变式2 多选 2015 全国卷 19 1824年 法国科学家阿拉果完成了著名的 圆盘实验 实验中将一铜圆盘水平放置 在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针 如图6所示 实验中发现 当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时 磁针也随着一起转动起来 但略有滞后 下列说法正确的是A 圆盘上产生了感应电动势B 圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动C 在圆盘转动的过程中 磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化D 圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流 此电流产生的磁场导致磁针转动 图6 解析 解析当圆盘转动时 圆盘的半径切割磁针产生的磁场的磁感线 产生感应电动势 选项A正确 如图所示 铜圆盘上存在许多小的闭合回路 当圆盘转动时 穿过小的闭合回路的磁通量发生变化 回路中产生感应电流 根据楞次定律 感应电流阻碍其相对运动 但抗拒不了相对运动 故磁针会随圆盘一起转动 但略有滞后 选项B正确 在圆盘转动过程中 磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量始终为零 选项C错误 圆盘中的电子定向移动不会产生定向移动的电流 因为圆盘本身不带电 圆盘内正负电荷代数和为零 故圆盘转动时没有因电子随圆盘定向移动形成的电流 选项D错误 1 用楞次定律判断 1 楞次定律中 阻碍 的含义 命题点二感应电流方向的两种判断方法 基础考点自主悟透 2 应用楞次定律的思路 2 用右手定则判断该方法只适用于切割磁感线产生的感应电流 注意三个要点 1 掌心 磁感线垂直穿入 2 拇指 指向导体运动的方向 3 四指 指向感应电流的方向 例2 2017 全国卷 15 如图7 在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨 导轨平面与磁场垂直 金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS 一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内 线框与导轨共面 现让金属杆PQ突然向右运动 在运动开始的瞬间 关于感应电流的方向 下列说法正确的是A PQRS中沿顺时针方向 T中沿逆时针方向B PQRS中沿顺时针方向 T中沿顺时针方向C PQRS中沿逆时针方向 T中沿逆时针方向D PQRS中沿逆时针方向 T中沿顺时针方向 图7 答案 解析 解析金属杆PQ突然向右运动 在运动开始的瞬间 闭合回路PQRS中磁场方向垂直纸面向里 磁通量增大 由楞次定律可判断 闭合回路PQRS中感应电流产生的磁场垂直纸面向外 由安培定则可判断感应电流方向为逆时针 由于闭合回路PQRS中感应电流产生的磁场方向垂直纸面向外 与原磁场方向相反 则T中磁通量减小 由楞次定律可判断 T中感应电流产生的磁场方向垂直纸面向里 由安培定则可知T中感应电流方向为顺时针 选项D正确 例3 2017 湖北武汉名校联考 如图8甲所示 长直导线与闭合金属线框位于同一平面内 长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示 在0 时间内 直导线中电流向上 则在 T时间内 线框中感应电流的方向与所受安培力的合力方向分别是A 顺时针 向左B 逆时针 向右C 顺时针 向右D 逆时针 向左 答案 图8 解析 解析在0 时间内 直导线中电流向上 由题图乙知 在 T时间内 直导线电流方向也向上 根据安培定则知 导线右侧磁场的方向垂直纸面向里 电流逐渐增大 则磁场逐渐增强 根据楞次定律 金属线框中产生逆时针方向的感应电流 根据左手定则 金属线框左边受到的安培力方向向右 右边受到的安培力向左 离导线越近 磁场越强 则左边受到的安培力大于右边受到的安培力 所以金属线框所受安培力的合力方向向右 故B正确 A C D错误 变式3 2017 贵州遵义航天中学模拟 如图9所示 在通电长直导线AB的一侧悬挂一可以自由摆动的闭合矩形金属线圈P AB在线圈平面内 当发现闭合线圈向右摆动时A AB中的电流减小 用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流B AB中的电流不变 用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流C AB中的电流增大 用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流D AB中的电流增大 用楞次定律判断得线圈中产生顺时针方向的电流 答案 解析 图9 解析根据安培定则可知线圈所在处的磁场方向垂直纸面向里 若直导线中的电流增大 穿过线圈的磁通量增大 根据楞次定律得到 线框中感应电流方向为逆时针方向 根据左手定则可知线圈所受安培力指向线圈内 由于靠近导线磁场强 则安培力较大 远离导线磁场弱 则安培力较小 因此线圈离开AB直导线 即向右摆动 反之产生顺时针方向的电流 向左摆动 故C正确 变式4MN GH为光滑的水平平行金属导轨 ab cd为跨在导轨上的两根金属杆 匀强磁场垂直穿过MN GH所在的平面 如图10所示 则A 若固定ab 使cd向右滑动 则abdc回路有电流 电流方向由a到b到d到cB 若ab cd以相同的速度一起向右滑动 则abdc回路有电流 电流方向由c到d到b到aC 若ab向左 cd向右同时运动 则abdc回路电流为0D 若ab cd都向右运动 且两棒速度vcd vab 则abdc回路有电流 电流方向由c到d到b到a 答案 解析 图10 解析若固定ab 使cd向右滑动 由右手定则知应产生顺时针方向的电流 故A错 若ab cd同向运动且速度大小相同 ab cd所围的面积不变 磁通量不变 不产生感应电流 故B错 若ab向左 cd向右同时运动 则abdc回路中有顺时针方向的电流 故C错 若ab cd都向右运动 且vcd vab 则ab cd所围的面积发生变化 磁通量也发生变化 故由楞次定律可判断出产生由c到d到b到a的电流 故D正确 楞次定律中 阻碍 的含义可以推广为 感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因 列表说明如下 命题点三楞次定律推论的应用 能力考点师生共研 例4如图11所示 光滑平行导轨M N固定在同一水平面上 两根导体棒P Q平行放置在导轨上 形成一个闭合回路 当一条形磁铁从高处下落接近回路时A P Q将互相靠拢B P Q将互相远离C 磁铁的加速度仍为gD 磁铁的加速度大于g 图11 答案 解析 解析解法一根据楞次定律的另一表述 感应电流的效果总是要阻碍产生感应电流的原因 本题中 原因 是回路中磁通量的增加 归根结底是磁铁靠近回路 效果 便是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠近 所以 P Q将互相靠拢且磁铁的加速度小于g 选项A正确 解法二设磁铁下端为N极 根据楞次定律可判断出P Q中的感应电流方向 如图所示 根据左手定则可判断P Q所受安培力的方向 可见 P Q将相互靠拢 由于回路所受安培力的合力向下 由牛顿第三定律知 磁铁将受到向上的反作用力 从而加速度小于g 当磁铁下端为S极时 根据类似的分析可得到相同的结论 选项A正确 变式5 2018 湖北宜昌质检 如图12所示 一个N极朝下的条形磁铁竖直下落 恰能穿过水平放置的固定矩形导线框 则A 磁铁经过位置 时 线框中感应电流沿abcd方向 经过位置 时 沿adcb方向B 磁铁经过位置 时 线框中感应电流沿adcb方向 经过位置 时 沿abcd方向C 磁铁经过位置 和 时 线框中的感应电流都沿abcd方向D 磁铁经过位置 和 时 线框中感应电流都沿adcb方向 答案 图12 解析 解析当磁铁经过位置 时 穿过线框的磁通量向下且不断增加 由楞次定律可确定感应电流的磁场方向向上 阻碍磁通量的增加 根据右手螺旋定则可判定感应电流应沿abcd方向 同理可判断当磁铁经过位置 时 感应电流沿adcb方向 变式6在水平面内有一固定的U型裸金属框架 框架上静止放置一根粗糙的金属杆ab 整个装置放在竖直方向的匀强磁场中 如图13所示 下列说法中正确的是A 只有当磁场方向向上且增强 ab杆才可能向左移动B 只有当磁场方向向下且减弱 ab杆才可能向右移动C 无论磁场方向如何 只要磁场减弱 ab杆就可能向右移动D 当磁场变化时 ab杆中一定有电流产生 且一定会移动 图13 解析由楞次定律可知 当闭合回路的磁通量增大时 导体棒将向左移动 阻碍磁通量的增加 当闭合回路的磁通量减小时 导体棒将向右运动 以便阻碍磁通量的减小 与磁场方向无关 故选C 答案 解析 安培定则 左手定则 右手定则 楞次定律的应用对比 命题点四三定则一定律的应用 能力考点师生共研 例5 多选 如图14所示 水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ MN MN的左边有一如图所示的闭合电路 当PQ在一外力的作用下运动时 MN向右运动 则PQ所做的运动可能是A 向右加速运动B 向左加速运动C 向右减速运动D 向左减速运动 图14 答案 解析 变式7 多选 如图15所示 金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时 铜制线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引A 向右做匀速运动B 向左做减速运动C 向右做减速运动D 向右做加速运动 答案 图15 解析 解析当导体棒向右匀速运动时产生恒定的电流 线圈中的磁通量恒定 无感应电流出现 A错 当导体棒向左做减速运动时 由右手定则可判定回路中出现了b a的感应电流且减小 由安培定则知螺线管中感应电流的磁场向左在减弱 由楞次定律知c中出现顺时针方向的感应电流 从右向左看 且被螺线管吸引 B对 同理可判定C对 D错 变式8置于匀强磁场中的金属圆盘中央和边缘各引出一根导线 与套在铁芯上部的线圈A相连 套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平光滑导轨上 如图16所示 导轨上有一根金属棒ab静止处在垂直于纸面向外的匀强磁场中 下列说法正确的是A 圆盘顺时针加速转动时 ab棒将向右运动B 圆盘顺时针匀速转动时 ab棒将向右运动C 圆盘顺时针减速转动时 ab棒将向右运动D 圆盘逆时针加速转动时 ab棒将向左运动 图16 答案 课时作业 1 2018 河北邢台质检 下列说法中正确的是A 当穿过某个面的磁通量等于零时 该区域的磁感应强度一定为零B 磁感应强度的方向一定与通电导线所受安培力方向 直导线方向都垂直C 感应电流遵从楞次定律所描述的方向 这是能量守恒定律的必然结果D 洛伦兹力不改变运动电荷的速度 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析当磁场与平面平行时 磁通量为零 而磁感应强度不一定为零 故A错误 根据左手定则可知 安培力一定与磁感应强度及电流方向垂直 而磁场方向一定与通电导线所受安培力方向垂直 但不一定与直导线方向垂直 故B错误 感应电流遵从楞次定律所描述的方向 这是能量守恒定律的必然结果 故C正确 洛伦兹力对电荷不做功 因此不改变运动电荷的速度大小 但可以改变速度的方向 故D错误 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 下列图中能产生感应电流的是 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 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 电路闭合 且垂直磁感线的平面的面积增大 即闭合电路的磁通量增大 有感应电流 C中 穿过闭合线圈的磁感线相互抵消 磁通量恒为零 无感应电流 D中 闭合回路中的磁通量不发生变化 无感应电流 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 物理课上 老师做了一个奇妙的 跳环实验 如图1所示 她把一个带铁芯的线圈L 开关S和电源用导线连接起来后 将一金属套环置于线圈L上 且使铁芯穿过套环 闭合开关S的瞬间 套环立刻跳起 某同学另找来器材再探究此实验 他连接好电路 经重复实验 线圈上的套环均未动 对比老师演示的实验 下列四个选项中 导致套环未动的原因可能是A 线圈接在了直流电源上B 电源电压过高C 所选线圈的匝数过多D 所用套环的材料与老师的不同 答案 图1 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析无论实验用的是交流电还是直流电 闭合开关S的瞬间 穿过套环的磁通量均增加 只要套环的材料是导体 套环中就能产生感应电流 套环就会跳起 如果套环是用塑料做的 则不能产生感应电流 也就不会受安培力作用而跳起 选项D正确 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 4 如图2所示 线圈两端与电阻相连构成闭合回路 在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁 磁铁的S极朝下 在将磁铁的S极插入线圈的过程中A 通过电阻的感应电流的方向由a到b 线圈与磁铁相互排斥B 通过电阻的感应电流的方向由b到a 线圈与磁铁相互排斥C 通过电阻的感应电流的方向由a到b 线圈与磁铁相互吸引D 通过电阻的感应电流的方向由b到a 线圈与磁铁相互吸引 答案 图2 解析将磁铁的S极插入线圈的过程中 由楞次定律知 通过电阻的感应电流的方向由a到b 线圈与磁铁相互排斥 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 5 如图3所示的金属圆环放在匀强磁场中 将它从磁场中匀速拉出来 下列说法正确的是A 向左拉出和向右拉出 其感应电流方向相反B 不管从什么方向拉出 金属圆环中的感应电流方向总是顺时针C 不管从什么方向拉出 环中的感应电流方向总是逆时针D 在此过程中感应电流大小不变 答案 解析 图3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析金属圆环不管是从什么方向拉出磁场 金属圆环中的磁通量方向不变 且不断减小 根据楞次定律知 感应电流的方向相同 感应电流的磁场方向和原磁场的方向相同 则由右手螺旋定则知感应电流的方向是顺时针方向 A C错误 B正确 金属圆环匀速拉出磁场过程中 磁通量的变化率在发生变化 感应电流的大小也在发生变化 D错误 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 6 如图4所示 一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上 细线从一水平金属圆环中穿过 现将环从位置 释放 环经过磁铁到达位置 设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为FT1和FT2 重力加速度大小为g 则A FT1 mg FT2 mgB FT1 mg FT2 mgC FT1 mg FT2 mgD FT1 mg FT2 mg 图4 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析金属圆环从位置 到位置 过程中 由楞次定律知 金属圆环在磁铁上端时受力向上 在磁铁下端时受力也向上 则金属圆环对磁铁的作用力始终向下 对磁铁受力分析可知FT1 mg FT2 mg A正确 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 7 多选 如图5所示 水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ MN 当PQ在外力作用下运动时 MN在磁场力的作用下向右运动 则PQ所做的运动可能是A 向右加速运动B 向左加速运动C 向右减速运动D 向左减速运动 答案 解析 图5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析设PQ向右运动 用右手定则和安培定则判定可知穿过L1的磁感线方向向上 若PQ向右加速运动 则穿过L1的磁通量增加 用楞次定律判定可知通过MN的感应电流方向是N M 对MN用左手定则判定 可知MN向左运动 可见A选项不正确 若PQ向右减速运动 则穿过L1的磁通量减少 用楞次定律判定可知通过MN的感应电流方向是M N 对MN用左手定则判定 可知MN是向右运动 可见C正确 同理设PQ向左运动 用上述类似的方法可判定B正确 而D错误 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 8 如图6所示 金属棒ab 金属导轨和螺线管组成闭合回路 金属棒ab在匀强磁场B中沿导轨向右运动 则A ab棒不受安培力作用B ab棒所受安培力的方向向右C ab棒向右运动速度v越大 所受安培力越大D 螺线管产生的磁场 A端为N极 答案 解析 图6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析金属棒ab沿导轨向右运动时 安培力方向向左 阻碍 其运动 选项A B错误 根据右手定则可知 流过金属棒ab的感应电流的方向是从b流向a 所以流过螺线管的电流方向是从A端到达B端 根据右手螺旋定则可知 螺线管的A端为S极 选项D错误 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 9 多选 如图7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点左右摆动 金属线框从图示位置的右侧某一位置由静止释放 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 则下列说法中正确的是A 线框中感应电流的方向先是d c b a d 后是a b c d aB 线框中感应电流的方向是d c b a dC 穿过线框中的磁通量先变大后变小D 穿过线框中的磁通量先变小后变大 图7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 解析 解析线框从图示位置的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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 10 多选 如图8 两同心圆环A B置于同一水平面上 其中B为均匀带负电绝缘环 A为导体环 当B绕轴心顺时针转动且转速增大时 下列说法正确的是A A中产生逆时针的感应电流B A中产生顺时针的感应电流C A具有收缩的趋势D A具有扩张的趋势 答案 解析 图8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析由题图可知 B为均匀带负电绝缘环 B中电流为逆时针方向 由右手螺旋定则可知 电流的磁场垂直纸面向外且逐渐增大 由楞次定律可知 磁场增大时 感应电流的磁场与原磁场的方向相反 所以感应电流的磁场的方向垂直纸面向里 A中感应电流的方向为顺时针方向 故A错误 B正确 B环外的磁场的方向与B环内的磁场的方向相反 当B环内的磁场增强时 A环具有面积扩张的趋势 故C错误 D正确 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 11 如图9所示 金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上 在ef右侧存在有界匀强磁场B 磁场方向垂直导轨平面向下 在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L 圆环与导轨在同一平面内 当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后 下列有关圆环的说法正确的是A 圆环内产生变大的感应电流 圆环有收缩的趋势B 圆环内产生变大的感应电流 圆环有扩张的趋势C 圆环内产生变小的感应电流 圆环有收缩的趋势D 圆环内产生变小的感应电流 圆环有扩张的趋势 答案 图9 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析根据右手定则 当金属棒ab在恒力F的作用下向右运动时 abdc回路中会产生逆时针方向的感应电流 则在圆环处产生垂直于纸面向外的磁场 随着金属棒向右加速运动 abdc回路中的感应电流逐渐增大 穿过圆环的磁通量也逐渐增大 依据楞次定律可知 圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环磁通量的增大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 12 如图10所示 通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面 第一次将金属框由 平移到 第二次将金属框绕cd边翻转到 设先后两次通过金属框的磁通量变化量大小分别为 1和 2 则A 1 2 两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现B 1 2 两次运动中线框中均有沿abcda方向电流出现C 1 2 两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现D 1 2 两次运动中线框中均有沿abcda方向电流出现 答案 解析 图10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析设金属框在位置 的磁通量为 1 金属框在位置 的磁通量为 2 由题可知 1 2 1 2 2 1 所以金属框的磁通量变化量大小 1 2 由安培定则知两次磁通量均向里减小 所以由楞次定律知两次运动中线框中均出现沿adcba方向的电流 C对 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 13 2018 河南焦作质检 如图11所示 在一有界匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨 虚线为有界磁场的左边界 导轨跟圆形线圈M相接 图中线圈N与线圈M共面 彼此绝缘 且两线圈的圆心重合 半径RM RN 在磁场中垂直于导轨放置一根导体棒ab 已知磁场垂直于导轨所在平面向外 欲使线圈N有收缩的趋势 下列说法正确的是A 导体棒可能沿导轨向左做加速运动B 导体棒可能沿导轨向右做加速运动C 导体棒可能沿导轨向左做减速运动D 导体棒可能沿导轨向左做匀速运动 答案 解析 图11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析导体棒ab加速向左运动时 导体棒ab中产生的感应电动势和感应电流增加 由右手定则判断出来ab中电流方向由b a 根据安培定则可知M产生的磁场方向垂直纸面向外 穿过N的磁通量增大 线圈面积越大抵消的磁感线越多 所以线圈N要通过增大面积以阻碍磁通量的增大 故A错误 导体棒ab加速向右运动时 导体棒ab中产生的感应电动势和感应电流增加 由右手定则判断出来ab电流方向由a b 根据安培定则判断可知M产生的磁场方向垂直纸面向里 穿过N的磁通量增大 同理可知B错误 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 导体棒ab减速向左运动时 导体棒ab中产生的感应电动势和感应电流减小 由右手定则判断出来ab中电流方向由b a 根据安培定则判断可知M产生的磁场方向垂直纸面向外 穿过N的磁通量减小 线圈面积越大抵消的磁感线越多 所以线圈N要通过减小面积以阻碍磁通量的减小 故C正确 导体棒ab匀速向左运动时 导体棒ab产生的感应电动势和感应电流恒定不变 线圈M产生的磁场恒定不变 穿过线圈N中的磁通量不变 没有感应电流产生 则线圈N不受磁场力 没有收缩的趋势 故D错误 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 14 2017 广西桂林中学月考 矩形导线框固定在匀强磁场中 如图12甲所示 磁感线的方向与导线框所在平面垂直 规定磁场的正方向为垂直纸面向里 磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示 则A 从0 t1时间内 导线框中电流的方向为a b c d aB 从0 t1时间内 导线框中电流越来越小C 从0 t2时间内 导线框中电流的方向始终为a d c b aD 从0 t2时间内 导线框bc边受到的安培力越来越大 图12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 解析 解析由题图乙可知 0 t2时间内 导线框中磁通量的变化率相同 故0 t2时间内电流的方向相同 由楞次定律可知 电路中电流方向为顺时针 即电流为adcba方向 故A错误 C正确 从0 t1时间内 导线框中磁通量的变化率相同 感应电动势恒定不变 电路中电流大小恒定不变 故B错误 从0 t2时间内 磁场的变化率不变 则电路中电流大小恒定不变 由F BIL可知 F与B成正比 即先减小后增大 故D错误 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14