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1高三物理一轮复习学案第十章电磁感应第一讲电磁感应楞次定律【课前预习导读】教学目标:1.理解电磁感应现象产生的条件2.应用楞次定律或右手定则判断感应电流及感应电动势的方向3.判断线圈或导体在磁场中的相对运动问题本讲重点、难点:楞次定律的应用【自主预习部分】(一)知识整合1、磁通量(1)磁通量:设在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面,与的乘积叫做穿过这个面的磁通量。计算磁通量的公式是。(2)磁通量的意义可以用磁感线形象地说明:磁通量所表示的,就是穿过磁场中的某个面的。(3)磁通密度:由Φ=BS得B=Φ/S,这表示磁感应强度等于,因此常把磁感应强度叫做磁通密度。2、电磁感应现象当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,电路中产生,这种利用产生电流的现象叫做电磁感应。3、感应电流的方向(1)楞次定律:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要。(2)从不同的角度来看楞次定律的内容,从磁通量变化的角度来看,感应电流总要。从导体和磁体相对运动的角度来看,感应电流总要。因此,产生感应电流的过程实质上是能的转化和转移的过程。(3)用楞次定律判断感应电流方向的步骤:①明确所研究的闭合回路中原磁场的方向;②穿过回路的磁通量如何变化(是增加还是减小);③由楞次定律判定出;④根据感应电流的磁场方向,由判定出感应电流方向。(4)右手定则:伸开右手,让拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在一个面内,让磁感线垂直,拇指指向,则其余四指指的就是。【课堂探究导学与应用】(一)磁铁相对线圈运动时楞次定律的应用2【例1】如图所示,闭合导体环固定,条形磁铁S极向下以初速度v0沿过导体环圆心的竖直线下落的过程中,导体环中的感应电流方向如何?【例2】如图所示,当磁铁绕O1O2轴匀速转动时,矩形导线框(不考虑重力)将如何运动?【例3】如图所示,水平面上有两根平行导轨,上面放两根金属棒a、b。当条形磁铁如图向下移动时(不到达导轨平面),a、b将如何移动?☆考点精炼1.如图所示,绝缘水平面上有两个离得很近的导体环a、b。将条形磁铁沿它们的正中向下移动(不到达该平面),a、b将如何移动?2.如图所示,在条形磁铁从图示位置绕O1O2轴转动90°的过程中,放在导轨右端附近的金属棒ab将如何移动?(二)线圈在通电导线的磁场中时楞次定律的应用【例4】如图所示,有两个同心导体圆环。内环中通有顺时针方向的电流,外环中原来无电流。当内环中电流逐渐增大时,外环中有无感应电流?方向如何?线圈面积有扩张的趋势还是有收缩的趋势?NSv0O1O2ababO1aO2b3拓展:若将上例中的两个圆环位置交换,情况又怎样?【例5】如图,线圈A中接有如图所示电源,线圈B有一半面积处在线圈A中,两线圈平行但不接触,则当开关S闭和瞬间,线圈B中的感应电流的情况是:()A.无感应电流B.有沿顺时针的感应电流C.有沿逆时针的感应电流D.无法确定☆考点精炼3.两圆环A、B置于同一水平面上,其中A为均匀带电绝缘环,B为导体环,当A以如图所示方向绕中心转动的角速度发生变化时,B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B.A可能带正电且转速增大C.A可能带负电且转速减小D.A可能带负电且转速增大4.如图所示,直导线及其右侧的矩形金属框位于同一平面内,当导线中的电流发生如图所示的变化时,关于线框中感应电流与矩形框受力情况,下列叙述正确的是()A.感应电流方向不变,线框所受合力方向不变B.感应电流方向改变,线框所受合力方向不变C.感应电流方向改变,线框所受合力方向改变D.感应电流方向不变,线框所受合力方向改变(三)线圈进出磁场时楞次定律的应用【例6】如图所示,用丝线悬挂闭合金属环,悬于O点,虚线左边有匀强磁场,右边没有磁场。金属环的摆动会很快停下来。试解释这一现象。若整个空间都有向外的匀强磁场,会有这种现象吗?【例7】如图所示,O1O2是矩形导线框abcd的对称轴,其左方有匀强磁场。以下哪些情况下abcd中有感应电流产生?方向如何?A.将abcd向纸外平移B.将abcd向右平移C.将abcd以ab为轴转动60°D.将abcd以cd为轴转动60°【例8】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Ⅰ和位置Ⅱ时,顺着磁场的方向看去,线圈中的感应电流的方向分别为OBadbcO1O24位置Ⅰ位置ⅡA.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☆考点精炼5.如图所示,在O点正下方有一理想边界的磁场,铜环在A点静止释放向右摆至最高点B,不考虑空气阻力,则下列说法正确的是()A.AB两点在同一水平线上B.A点高于B点C.A点低于B点D.铜环将做等幅摆动6.如图所示,闭合金属环从高h的曲面滚下,又沿曲面的低侧上升,设闭合环初速度为零,摩擦不计,则()A.若是匀强磁场,环滚上的高度小于hB.若是匀强磁场,环滚上的高度等于hC.若是非匀强磁场,环滚上的高度等于hD.若是非匀强磁场,环滚上的高度小于h(四)楞次定律的综合应用【例9】如图所示,在匀强磁场中放有平行铜导轨,它与大线圈M相连接,要使小导线图N获得顺时针方向的感应电流,则放在导轨上的裸金属棒ab的运动情况是(两线线圈共面放置)()A.向右匀速运动B.向左加速运动C.向右减速运动D.向右加速运动☆考点精炼7.如图所示装置中,cd杆原来静止。当ab杆做如下那些运动时,cd杆将向右移动?A.向右匀速运动B.向右加速运动C.向左加速运动D.向左减速运动8.如图所示,竖直放置的螺线管与导线abcd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强度按下列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()cadbL2L1abcdBt0ABt0BBt0DBt0C5三、考点落实训练1.1820年丹麦的物理学家发现了电流能够产生磁场;英国的科学家经过十年不懈的努力终于在1831年发现了电磁感应现象,并发明了世界上第一台感应发电机.2.下列图中能产生感应电流的是()3.下列说法中正确的是:感应电动势的大小跟()有关:A.穿过闭合电路的磁通量.B.穿过闭合电路的磁通量的变化大小.C.穿过闭合电路的磁通量的变化快慢.D.单位时间内穿过闭合电路的磁通量的变化量.4.如图所示,试根据已知条件确定导线中的感应电流方向(图中的导线是闭合电路中的一部分):5.(99全国)如图所示,为地磁场磁感线的示意图,在北半球地磁场的坚直分量向下。飞机在我国上空匀逐巡航。机翼保持水平,飞行高度不变。由于地磁场的作用,金属机翼上有电势差。设飞行员左方机翼未端处的电势为U1,右方机翼未端处的电势力U2,则A.若飞机从西往东飞,U1比U2高B.若飞机从东往西飞,U2比U1高C.若飞机从南往北飞,U1比U2高D.若飞机从北往南飞,U2比U1高6.如图所示,在两根平行长直导线中,通以同方向、同强度的电流,导线框ABCD和两导线在同一平面内,导线框沿着与两导线垂直的方向自右向左在两导线间匀速运动。在运动过程中,导线框中感应电流的方向()A.沿ABCD方向不变。B.沿ADCB方向不变。C.由ABCD方向变成ADCB方向。D.由ADCB方向变成ABCD方向。7.如图所示,两个线圈绕在同一圆筒上,A中接有电源,B中导线ab短路。当把磁铁迅速插入A线圈中时,A线圈中的电流将(填减少,增大,不变),B线圈中的感应电流的方向在外电路中是由到的;如线圈B能自由移动,则它将向移动(左,右,不)。××××××××××××××××vBBvvBvB(A)(B)(C)(D)6NSabAB8.如图所示,闭合金属铜环从高为h的曲面滚下,沿曲面的另一侧上升,设闭合环初速度为零,不计摩擦,则()A.若是匀强磁场,环上升的高度小于hB.若是匀强磁场,环上升的高度大于hC.若是非匀强磁场,环上升的高度等于hD.若是非匀强磁场,环上升的高度小于h9.一根磁化的钢棒以速度v射入水平放置的固定的铜管内,v的方向沿管中心轴,不计棒的重力和空气阻力,则在入射过程中()A.铜管的内能增加B.钢棒的速率减小C.钢棒的速率不变D.钢棒的速率增大10.如图(a),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(b)所示.P所受的重力为G,桌面对P的支持力为N,则A.t1时刻N>GB.t2时刻N>GC.t3时刻N<GD.t4时刻N=G11.如图所示,ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导线框,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,但电源极性不明,无法确定转动方向
本文标题:第一讲电磁感应楞次定律
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