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【课程标准内容及要求】 1.通
,了解
磁感
象,了解
生感
流的
过实验
电
应现
产
应电
条件。知道
磁感
象的
用及其
代社会的影响。
电
应现
应
对现
2.理解楞次定律。3.通过
,理解法拉第
磁感
定律。
实验
电
应
4.通
,了解自感
象和
流
象。能
例
过实验
现
涡
现
举
明自感
象和
流
象在生
生活中的
用。学生
十四:探究影响感
说
现
涡
现
产
应
实验
应电
流方向的因素。
第1 讲 电磁感应现象 楞次定律
一、磁通量
1.概念:在磁感应强度为B 的匀强磁场中,有一个与磁场方向垂直的面积S,我们
把B 与S 的乘积叫作穿过这个面积的磁通量。
2.公式:Φ=BS。
3.适用条件
(1)匀强磁场。
(2)S 为垂直磁场的有效面积。
4.磁通量是标量(填“标量”或“矢量”)。
5.物理意义
相当于穿过某一面积的磁感线的条数。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:
图1
(1)通过矩形abcd 的磁通量为BS1cos__θ 或BS3。
(2)通过矩形a′b′cd 的磁通量为BS3。
1
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(3)通过矩形abb′a′的磁通量为0。
6.磁通量变化:ΔΦ=Φ2-Φ1。
二、电磁感应现象
1.定义:当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中产生感应电
流的现象。
2.产生感应电流的条件
(1)条件穿过闭合的磁通量发生变化。
(2)特例:闭合导体回路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动。
3.实质:产生感应电动势,如果电路闭合,则有感应电流。如果电路不闭合,则只
有感应电动势而无感应电流。
【自测】 无线充电技术发展至今,在消费电子领域的发展已经取得不错的成绩,
如手机无线充电、电动牙刷无线充电等。以下与无线充电技术应用了相同物理原
理的是( )
A.电磁炉
B.磁流体发电机
C.电磁轨道炮
D.质谱仪
答案 A
三、感应电流方向的判定
1.楞次定律
(1)内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的
磁通量的变化。
(2)适用范围:一切电磁感应现象。
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;让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方
向就是感应电流的方向。
图2
(2)适用情况:导线切割磁感线产生感应电流。
2
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命题点一 实验十四 探究影响感应电流方向的因素
【例1】 在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中。
(1)如图3 甲所示,当磁铁的N 极向下运动时,发现电流表指针偏转,若要探究线
圈
中
产
生
感
应
电
流
的
方
向
,
必
须
知
道
_______________________________________
____________________________________________________________________。
图3
①为弄清灵敏电流计指针摆动方向与电流方向的关系,可以使用一个已知正负极
性的直流电源进行探究。某同学想到了多用电表内部某一挡含有直流电源,他应
选用多用电表的________挡(填“欧姆”“直流电流”“直流电压”“交流电
流”或“交流电压”)对灵敏电流计进行测试。由实验可知,当电流从正接线柱流
入电流计时,指针向右摆动。
②如图甲所示,实验中该同学将条形磁铁从线圈上方向下插入线圈过程中(线圈
绕向如图乙所示),电流计的指针向________(填“左”或“右”)偏转。
(2)已知线圈由a 端开始绕至b 端,当电流从电流计G 左端流入时,指针向左偏转,
将磁铁N 极向下插入线圈,发现指针向左偏转,俯视线圈,其绕向为________(填
“顺时针”或“逆时针”)。
答案 (1)电流表指针偏转方向与电流方向间的关系及线圈的绕向 ①欧姆 ②
右 (2)顺时针
解析 (1)
流表没有
流通
,指
指向中央,要探究
圈中
流的方向,必
电
电
过时
针
线
电
知道
流从正
须
电
(负)接
柱流入
,指
的偏
方向以及
圈的
向。
线
时
针
转
线
绕
①多用
表作
欧姆表使用
,内部有
源,故
欧姆
。
电
为
时
电
应该选择
挡
②将条形磁
从
圈上方向
铁
线
下插入
圈
程中,
圈中磁
方向向下,且磁通量
线
过
线
场
增加,根据楞次定律判断出
流
逆
方向,从正接
柱流入
流
,指
向
电
为
时针
线
电
计
针
右
。
摆动
(2)将磁铁N 极向下插入
圈,圈中磁
方向向下,且磁通量增加,想要指
向
线
线
场
针
左偏
,根据楞次定律可知,俯
圈,其
向
。
转
视线
绕
为顺时针
命题点二 感应电流的产生和方向判断
1.产生感应电流的三种情况
3
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2.用楞次定律判断
3.用右手定则判断
该方法只适用于导体切割磁感线产生的感应电流,注意三个要点:
(1)掌心——磁感线穿入。
(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】 (2020·江苏卷,3)如图4 所示,两匀强磁场的磁感应强度B1和B2大小相
等、方向相反。金属圆环的直径与两磁场的边界重合。下列变化会在环中产生顺
时针方向感应电流的是( )
图4
A.同时增大B1减小B2
B.同时减小B1增大B2
4
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C.同时以相同的变化率增大B1和B2
D.同时以相同的变化率减小B1和B2
答案 B
解析 当同
增大
时
B1减小B2
,通
金属
的
磁通量增加,且方向垂直
面
时
过
圆环
总
纸
向里,根据楞次定律知,感
流
生的磁
方向
垂直
面向外,根据右手
应电
产
场
应为
纸
螺旋定
知,此
金属
中
生逆
方向的感
流,
则
时
圆环
产
时针
应电
A
;同理当同
项错误
减小
时
B1增大B2
,金属
中
生
方向的感
流,
时
圆环
产
顺时针
应电
B
正确;当同
项
时
以相同的
化率增大或减小
变
B1和B2
,金属
中的
磁通
时
圆环
总
量没有
化,仍然
变
为
0,金属
中无感
流
生,
圆环
应电
产
C、D
均
。
项
错误
【例3】 如图5 所示,铜圆盘安装在竖直的铜轴上,圆盘处于方向竖直向上的匀强
磁场中。电路通过电刷与圆盘的边缘和铜轴接触良好,电源电动势为E,内阻为
r,定值电阻为R。先将开关闭合,待圆盘转速稳定后再断开开关,不计一切摩擦,
下列说法中正确的是( )
图5
A.闭合开关时,从上往下看圆盘逆时针转动
B.闭合开关转速稳定时,流过圆盘的电流不为零
C.断开开关时,a 点电势低于b 点电势
D.断开开关后,流过电阻R 上的电流方向与原电流方向相反
答案 C
解析
合开关
,
中有
流
,
中
流方向沿半径向外,根据左
闭
时
铜圆盘
电
经过
圆盘
电
手定
可知,从上往下看
,故
则
圆盘顺时针转动
A
;合开关
速
定
,
错误闭
转
稳
时圆盘
不受安培力作用,根据F=IlB 可知流
的
流
零,故
过圆盘
电
为
B
;断开开关
错误
时,
从上往下看,圆盘顺时针
,
的半径切割磁感
生感
,由右手
转动
圆盘
线产
应电动势
定
知,
中
流方向沿半径向里,所以
则
圆盘
电
a 点
低于
电势
b 点
,故
电势
C 正确;闭
合开关
,流
阻
时
过电
R 上的
流方向从
电
b 点
阻
经电
R 到a 点;断开开关
,
时a 点电
低于
势
b 点
,流
阻
电势
过电
R 上的
流方向从
电
b 点
阻
经电
R 到a 点,所以断开开
关后,流
阻
过电
R 上的
流方向与原
流方向相同,故
电
电
D
。
错误
【针对训练1】 (2021·江
七市
研
苏
调
)四川三星堆新发现6 个祭祀坑。挖掘之前考
古人员用如图6 所示金属探测器在地面上进行探测定位,探测器中的发射线圈产
生磁场,在地下的被测金属物中感应出电流,感应电流的磁场又影响线圈中的电
5
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流,使探测器发出警报。则( )
图6
A.发射线圈产生的磁场是恒定磁场
B.被测金属物中产生的电流是恒定电流
C.探测的最大深度与发射线圈中的电流强弱无关
D.探测器与被测金属物相对静止时也能发出警报
答案 D
解析 探
器中的
射
圈
生磁
,在地下的被
金属物中感
出
流,所以
测
发
线
产
场
测
应
电
射
圈
生的磁
是
化的磁
,
发
线
产
场
变
场
A
;感
流的磁
又影响
圈中的
错误
应电
场
线
电
流,
明感
流
生的磁
是
化的,在
圈中又
生了感
流,从而
出
说
应电
产
场
变
线
产
应电
发
警
,
报
B
;探
的最大深度与
射
圈中的
流
弱有关。
射
圈中的
错误
测
发
线
电
强
发
线
电
流越
,其
生的磁
也越
,其探
的深度越就越深,
强
产
场
强
测
C
;因
探
器
生
错误
为
测
产
的磁
是
化的,所以探
器与被
金属物相
静止
也能
出警
,
场
变
测
测
对
时
发
报
D 正确。
【针对训练2】 磁场的高斯定理指出通过磁场中任一闭合曲面的总磁通量恒等于
零。如图7 所示,为一金属球壳的俯视图,CD 过球心O,AB 不过球心,在球心O
的右侧放置一小磁针,以磁感线穿入球壳为正方向,则下列说法正确的是( )
图7
A.CD 点的磁感应强度方向相反
B.AB 左侧球壳处的平均磁感应强度小于AB 右侧球壳的
C.若磁针沿CD 运动,球壳上有感应电流
D.AB 左右两侧球壳上的磁通量大小相等
答案 D
解析 CD 点的磁感
度方向都水平向左,
应强
选项A
;根据
意可知,
错误
题
AB 左
右两
球壳上的磁通量大小相等,左、右两
球壳
的平均磁感
度大小相等
侧
侧
处
应强
6
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选项B
,
错误D 正确;磁
沿
针
CD 运
,球壳上
的磁通量始
动
总
终为0,无感
流,
应电
选项C
。
错误
命题点三 楞次定律推论的应用
内容
例证
阻碍原磁通量变化——
“增反减同”
磁铁靠近线圈,B 感与B 原方向相反
阻碍相对运动——“来拒
去留”
使回路面积有扩大或缩小
的趋势——“增缩减扩”
P、Q 是光滑固定导轨,a、b 是可动金属棒,磁
铁下移,a、b 靠近
阻碍原电流的变化——
“增反减同”
合上S,B 先亮
【真题示例4】 (2020·全国卷Ⅲ,14)如图8,水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕
有一线圈,右边套有一金属圆环。圆环初始时静止。将图中开关S 由断开状态拨
至连接状态,电路接通的瞬间,可观察到( )
图8
A.拨至M 端或N 端,圆环都向左运动
7
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B.拨至M 端或N 端,圆环都向右运动
C.拨至M 端时圆环向左运动,拨至N 端时向右运动
D.拨至M 端时圆环向右运动,拨至N 端时向左运动
答案 B
解析 将开关S 由断开状
至
态拨
M 端或N 端,都会使
圈中的
流突然增大,穿
线
电
右
的磁通量突然增大,由楞次定律可知,
都会向右运
以阻碍磁通
过
边圆环
圆环
动
量的增大,选项B 正确,A、C、D 均
。
错误
【例5】 如图9 所示,在一固定水平放置的铝环上方,有一条形磁铁,从离地面高
h 处,由静止开始下落,最后落在地面上。磁铁下落过程中从铝环中心穿过圆环,
而不与铝环接触。若不计空气阻力,下列说法正确的是( )
图9
A.磁铁下落过程中,圆环中的电流方向先顺时针后逆时针(从上向下看圆环)
B.不考虑起始位置,磁铁下落过程中,磁铁的加速度始终小于g
C.磁铁下落过程中,磁铁的机械能不断减少
D.磁铁落地时的速率等于
答案 C
解析 由
示可知,在磁
下落
程中,穿
的磁
方向向下,在磁
靠近
图
铁
过
过圆环
场
铁
,穿
的磁通量
大,在磁
离
穿
的磁通量减小,由
圆环时
过圆环
变
铁远
圆环时
过圆环
楞次定律可知,从上向下看,
中的感
流先沿逆
方向,后沿
方
圆环
应电
时针
顺时针
向,A
;据楞次定律的推
错误
论“来拒去留”原
,可判断磁
在下落
程中,受
则
铁
过
它的作用力始
直向上,但当条形磁
的中心与
在同一个平面内
,
圆环对
终竖
铁
环
时
穿
的磁通量最大,磁通量的
化率
过环
变
为0,所以此
内没有感
流,所以在
时环
应电
点条形磁
的加速度等于
该
铁
g,B
;在磁
下落
程中
错误
铁
过
,圈中
生感
流
线
产
应电
,
圈中有
能
生,磁
在整个下落
程中,磁
的机械能
化
能,由能量
线
电
产
铁
过
铁
转
为电
守恒定律可知,磁
的机械能减少,
铁
C 正确;磁
自由下落
,落地速度
铁
时
v=,由于
磁
下落穿
能量有
失,磁
落地速度
小于
铁
过铝环时
损
铁
应
v=,D
。
错误
【针对训练3】 如图10 所示,质量为m 的铜质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、
匀速经过时,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
8
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力Ff的情况,以下判断正确的是( )
图10
A.FN先大于mg,后小于mg
B.FN一直大于mg
C.Ff先向左,后向右
D.线圈中的电流方向始终不变
答案 A
解析 根据“来拒去留”,磁
靠近
圈
铁
线
时受到斜向上的斥力,由牛
第三定律
顿
知,圈受到斜向下的斥力。故它受到的支持力
线
FN大于重力mg,磁
离
圈
铁远
线
时
受到斜向下的引力作用,
圈受到斜向上的引力,支持力
线
FN小于重力mg,故A
正确,B
;整个
程磁
圈的作用力都有向右的分量,即
圈有向右运
错误
过
铁对线
线
的
,摩擦力的方向始
向左,
动
趋势
终
C
;由于
圈中的磁通量先
大后
小,
错误
线
变
变
方向不
,故
圈中
流前后方向相反,
变
线
电
D
。
错误
题型自我感悟
1.【例4】
流形成的
电
磁
有什么特点?是从哪个角度判断感
流方向的?
场
应电
提示
流形成的磁
在
化,磁通量
生
化,可以从阻碍磁通量
化的角度
电
场
变
发
变
变
判断感
流的方向。
应电
2.【例5】和【针对训练3】有什么共同特点,从哪个角度判断感
流的方向比
应电
较
方便?
提示 都是磁
和金属
的靠近或者
离,利用楞次定律的推
分析比
方便
铁
环间
远
论
较
靠近
阻碍靠近,
离
阻碍
离。
时
远
时
远
命题点四 三定则一定律的应用
安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的应用对比
基本现象
因果关系
应用规律
运动电荷、电流产生磁场
因电生磁
安培定则
磁场对运动电荷、电流有作用力
因电受力
左手定则
部分导体做切割磁感线运动
因动生电
右手定则
闭合回路磁通量变化
因磁生电
楞次定律
【例6】 如图11 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
9
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向右运动,则PQ 所做的运动可能是( )
图11
A.向右加速运动
B.向左匀速运动
C.向右减速运动
D.向左减速运动
答案 C
解析 MN 向右运
,
明
动
说
MN 受到向右的安培力,因为ab 在MN
的磁
垂直
处
场
面向里
纸
――→MN 中的感
流方向
应电
为M→N――→L1中感
流的磁
方向
应电
场
向上――→。若L2 中磁
方向向上减弱
场
――→PQ 中
流方向
电
为Q→P 且减
小――→PQ 向右减速运
;若
动
L2中磁
方向向下增
场
强――→PQ 中
流方向
电
为
P→Q 且增大――→PQ 向左加速运
。故
动
C 正确,A、B、D
。
错误
对点练1 感应电流的产生和方向判断
1.(2021·北京海淀区期末)用图1 所示装置探究感应电流产生的条件,线圈A 通过
滑动变阻器和开关S1连接到电源上,线圈B 通过开关S2连到电流表上,把线圈A
装在线圈B 的里面。下列说法中错误的是( )
图1
A.该装置用于探究线圈B 中感应电流产生的条件
B.S2处于闭合状态,在S1闭合瞬间,电流表的指针会发生偏转
C.S1处于闭合状态,在S2与闭合瞬间,电流表的指针会发生偏转
D.两开关均处于闭合状态,电路稳定后匀速移动滑动变阻器的滑片,电流表的指
针会发生偏转
10
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答案 C
解析
圈
线
B 没有接
源,与
流表构成回路,可用于探究
圈
电
电
线
B 中感
流
应电
产
生的条件,A 正确;S2
于
合状
,
圈
处
闭
态则线
B 与
流表构成回路;在
电
S1
合瞬
闭
间,
圈
线
A 中
流增大,
电
A
生的磁
产
场增
,
强则B
圈中的磁通量
大,所以
线
变
B 中会产
生感
流,流表的指
会
生偏
,
应电
电
针
发
转B 正确;S1
于
合状
,圈
处
闭
态线
A 中的电
流不
,生的磁
不
,圈
变产
场
变线
B 中的磁通量不
,所以在
变
S2与
合瞬
,圈
闭
间线
B
中没有感
流,流表指
不偏
,
应电
电
针
转C
;两开关均
于
合状
,路
定
错误
处
闭
态电
稳
后匀速移
滑
阻器的滑片,
圈
动
动变
则线
A 中
流
化,
圈
电
变
线
A
生的磁
化,
产
场变
圈
则线
B 中的磁通量
化,所以
变
B 中会
生感
流,流表的指
会
生偏
产
应电
电
针
发
转,
D 正确。
2.(2021·浙江杭州质检)如图2 所示,无限长通电直导线与右侧的矩形导线圈
ABCD 在同一平面内,线圈的AB 边与直导线平行。现用外力使线圈向直导线靠近
且始终保持AB 边与直导线平行,在AB 边靠近直导线的过程中,下列说法正确的
是( )
图2
A.线圈内产生的感应电流方向是ADCBA
B.直导线对AB 边和CD 边的安培力等大反向
C.直导线对AD 边和BC 边的安培力等大反向
D.在线圈ABCD 内部的区域的磁场方向为垂直线圈所在平面向外
答案 C
解析 根据右手定
,直
在右手
的磁
方向垂直
面向里,在
则
导线
边
场
纸
AB
靠近
边
直
的
程中,
圈的磁通量增大,由楞次定律可知,
圈内
生的感
流
导线
过
线
线
产
应电
方向是ABCDA,所以A
;直
周
的磁
的磁感
度,离直
越近磁
错误
导线
围
场
应强
导线
感
度越大,
应强
则对AB
和
边
CD
的安培力不等大但是方向是相反的,所以
边
B
;由
称性可知,直
错误
对
导线对AD
和
边
BC
的安
边
培力等大反向,所以C 正确;
在
圈
线
ABCD 内部的区域的磁
方向
垂直
圈所在平面向里,因
感
流
场
为
线
为
应电
产
生的磁
只是阻碍原磁通量的增大,而不是阻止,所以
磁通量
是增大,所以
场
总
还
D
。
错误
11
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3.如图3 所示,螺线管导线的两端与平行金属板相接,一个带正电的小球用绝缘
细线悬挂在两金属板间,并处于静止状态。若使一条形磁铁从左向右靠近螺线管
则( )
图3
A.小球不动
B.小球向左摆动
C.螺线管的左端相当于条形磁铁的N 极
D.螺线管的左端相当于条形磁铁的S 极
答案 D
解析 当磁
靠近
,
致
圈的磁通量
生
化,从而
致
铁
时
导
线
发
变
导
圈中
生感
,假
路
合,
由楞次定律可知,
线
产
应电动势
设电
闭
则
感
流方向是从右极板向下通
圈再到左极板,由于
应电
过线
线
圈相当于
源,因此左极板
高,所以
正
小球将向右
电
电势
带
电
摆
,故
动
A、B
;假如
路
合,螺
管中的
流方向如
所示,根据右手螺
错误
电
闭
则
线
电
图
旋定
可知螺
管的左端相当于
则
线
S 极,故C
,
错误
D 正确。
4.如图4(a)所示,一根直导线和一个矩形导线框固定在同一竖直平面内,直导线
在导线框上方,规定图(a)中箭头方向为电流的正方向。直导线中通以图(b)所示的
电流,则在0~t1时间内,导线框中感应电流的方向( )
图4
A.先顺时针后逆时针
B.先逆时针后顺时针
C.始终沿顺时针
D.始终沿逆时针
答案 C
解析 开始
段直
中
流向右减小,
穿
圈的磁通量向里减小,由楞次
阶
导线
电
则
过线
定律可知,
框中感
流
方向;后一
段直
中
流向左增大,
线
应电
为顺时针
阶
导线
电
则
12
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穿
圈的磁通量向外增加,由楞次定律可知,
框中感
流
方向,
过线
线
应电
为顺时针
故C 正确。
5.如图5 所示,MN 是矩形导线框abcd 的对称轴,其左方有垂直于纸面向外的匀
强磁场。以下过程中,abcd 中有感应电流产生且感应电流的方向为abcda 的是(
)
图5
A.将abcd 向左平移
B.将abcd 垂直纸面向外平移
C.将abcd 以MN 为轴转动30°
D.将abcd 以ab 为轴转动30°
答案 C
解析 将abcd 向左平移,穿
圈的磁通量向外增加,根据楞次定律可知
圈
则
过线
线
中
生的感
流方向是
产
应电
adcba,选项A
;将
错误
abcd 垂直
面向外平移,
穿
纸
则
圈的磁通量不
,
圈中无感
流
过线
变则线
应电
生,
产
选项B
;将
错误
abcd 以MN 为
轴转动30°,
穿
圈的磁通量向外减小,根据楞次定律可知
圈中
生的感
则
过线
线
产
流方向是
应电
abcda,选项C 正确;将abcd 以ab 为轴转动30°,
穿
圈的磁
则
过线
通量不
,
圈中无感
流
生,
变
则线
应电
产
选项D
。
错误
对点练2 楞次定律推论的应用
6.绝缘的水平桌面上放置一金属圆环,其圆心的正上方有一个竖直的条形磁铁。
当条形磁铁沿水平方向向右移动时,圆环始终未动。若圆环的质量为m,桌面对
它的支持力为FN。在此过程中( )
图6
A.FN小于mg,圆环有向右的运动趋势
B.FN小于mg,圆环有向左的运动趋势
13
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C.FN大于mg,圆环有向右的运动趋势
D.FN大于mg,圆环有向左的运动趋势
答案 A
解析 当条形磁
水平向右移
,
合
体
内的磁通量减小,因此
做出
铁
动时
闭
导
环
圆环
的反
是面
有
大的
应
积
扩
趋
,同
将跟随磁
向右运
,从而
势
时
铁
动
“阻碍”磁通量的
减小,故金属
受安培力向右上方,
桌面
的支持力小于其自身重力,
圆环
则
对圆环
且
相
桌面有向右的运
,故
圆环
对
动趋势
A 正确,B、C、D
。
错误
7.如图7 所示,绕水平轴可以匀速转动的矩形线圈放置于匀强磁场中,磁场之外
有一绕在水平放置陶瓷棒上的导线通过滑环与矩形线圈相连,陶瓷棒的右侧吊着
一个金属圆环,圆环初始时静止。现在让矩形线圈从图示位置开始匀速转动90°,
可观察到( )
图7
A.若线圈顺时针转动,圆环向左摆动;线圈逆时针转动,圆环向右摆动
B.若线圈逆时针转动,圆环向左摆动;线圈顺时针转动,圆环向右摆动
C.无论线圈顺时针转动还是逆时针转动,圆环都向右摆动
D.无论线圈顺时针转动还是逆时针转动,圆环都向左摆动
答案 C
解析 矩形
圈从中性面位置开始
,无
或者逆
,流
陶瓷棒上
线
转动
论顺时针
时针
过
的
流都是增大的,引起穿
的磁通量
导线
电
过圆环
也都是增大的,根据楞次定律知,
中
流
生的磁
要阻碍磁通量增大,所以
都要向右
,故
圆环
电
产
场
圆环
摆动
C 正确,
A、B、D
。
错误
8.如图8 所示是某研究性学习小组的同学设计的预防电梯坠落的应急安全装置,
在电梯挂厢上安装永久磁铁,并在电梯的井壁上铺设线圈,这样可以在电梯突然
坠落时减小对人员的伤害。关于该装置,下列说法正确的是( )
图8
14
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A.当电梯突然坠落时,该安全装置可使电梯停在空中
B.当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时,闭合线圈A、B 中的电流方向相反
C.当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时,只有闭合线圈A 在阻碍电梯下落
D.当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时,只有闭合线圈B 在阻碍电梯下落
答案 B
解析 若
梯突然
落,穿
合
圈
电
坠
过闭
线
A、B 内的磁通量
生
化,将在
圈中
发
变
线
产
生感
流,感
流会阻碍磁
的相
运
,可起到
急避
作用,但不能阻
应电
应电
铁
对
动
应
险
止磁
的运
,故
铁
动
A
;当
梯
落
错误
电
坠
至永久磁
在
所示位置
,
合
圈
铁
题图
时
闭
线
A 中向上的磁
减弱,感
流的方向从上向下看是逆
方向,
合
圈
场
应电
时针
闭
线
B 中
向上的磁
增
,感
流的方向从上向下看是
方向,可知
合
圈
场
强
应电
顺时针
闭
线
A 与
B 中感
流方向相反,故
应电
B 正确;
合
结
A 的分析可知,当
梯
落至永久磁
电
坠
铁
在
所示位置
,
合
圈
题图
时
闭
线
A、B 都在阻碍
梯下落,故
电
C、D
。
错误
对点练3 “三定则、一定律”的应用
9.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
9 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( )
图9
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
答案 C
解析 当
加速
,根据右手定
可知
生的感
流方向
由
圆盘顺时针
转动时
则
产
应电
为
圆
心指向
,在
圈
盘边缘
线
A 中的磁
方向向下,且磁
增
,在
圈
场
场
强
线
B 中
生的通
产
金属棒的感
流方向
由
过
应电
为
a 指向b,根据左手定
可知
则
ab 棒受到方向向左的
安培力,故ab 棒向左运
;同理可知,
减速
,
动
圆盘顺时针
转动时ab 棒向右运
;
动圆
匀速
,
盘
转动时
ab 棒不受力,静止不
;
逆
加速
,
动
圆盘
时针
转动时
ab 棒将向右运
,故
动
C 正确,A、B、D
。
错误
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10.如图10 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(
)
图10
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 C
解析
体棒
导
ab 加速向左运
,
体棒
动时
导
ab
生的感
和感
流增大
产
应电动势
应电
由右手定
判断知
则
ab 中
流方向由
电
b→a,根据安培定
可知
则
M
生的磁
方向
产
场
垂直
面向外,穿
纸
过N 的磁通量增大,所以
圈
线
N 要通
增大面
以阻碍磁通量
过
积
的增大,故A
;同理分析知,体棒向右加速运
,圈
错误
导
动线
N 有
,故
扩张趋势
B
;体棒向左减速运
,圈
错误导
动线
N 有收
,故
缩趋势
C 正确;体棒向左匀速运
导
动,
圈
线
N 中无感
流
生,故
应电
产
D
。
错误
11.(2021·河南新
二模
乡
)如图11 所示,在同一个水平面内的彼此绝缘的两个光滑
圆环A、B,大圆环A 中还有顺时针方向的恒定电流I。小圆环B 的一半面积在环A
内、一半面积在环A 外,下列说法正确的是( )
图11
A.穿过环B 的磁通量为0
B.环B 中有持续的感应电流
C.若增大环A 内的电流,则环B 会向右移动
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D.若减小环A 内的电流,则环B 会产生逆时针方向的电流
答案 C
解析 由
,根据安培定
可知整个
题图
则
A
上的
流在其内部的磁
均向里,磁
环
电
场
在
场
B
内左半
垂直
面向里,右半
磁
垂直向外,
小
环
圆环
纸
边圆环
场
则
圆环B 在A
内部的磁
比外部
,根据磁通量的概念可知小
环
场
强
圆环B 在A
内部分的磁通量
环
(向内)大于外
部分的磁通量
环
(向外),根据合磁通量的概念,体表
总
现为A
内的
环
磁通量,所以穿
小
过
圆环B 的磁通量不为0,且磁通量指向
面内,故
纸
A
;
错误A
中通恒定
流
电
I,环B 中磁通量不
,故无感
流,故
变
应电
B
;若增大
错误
环A 内的
流,
电
则环B 中向里的磁通量增加,根据楞次定律,环B
了阻碍磁通量增加,
为
则
环B 会向右移
,故
动
C 正确;若减小环A 内的
流,
电
则环B 中向里的磁通量减小,
根据楞次定律判断,会
生
方向的
流,故
产
顺时针
电
D
。
错误
12.(1)如图12 所示是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置:
图12
①如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后,将
A 线圈迅速插入B 线圈中,电流计指针将________偏转(填“向左”“向右”或
“不”);
②连好电路,并将A 线圈插入B 线圈中,若要使灵敏电流计的指针向左偏转,可
采取的操作是________;
A.插入铁芯
B.拔出A 线圈
C.变阻器的滑片向左滑动
D.断开开关S 瞬间
(2)G 为指针零刻度在中央的灵敏电流表,连接在直流电路中时的偏转情况如图
(1)所示,即电流从电流表G 的左接线柱进入时,指针也从中央向左偏。今把它与
一线圈串联进行电磁感应实验,则图(2)中的条形磁铁的运动方向是向
________(填“上”“下”);图(3)中电流表指针应________(填“向左”“向
右”)偏转;图(4)中的条形磁铁下端为________极(填“N”“S”)。
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答案 (1)①向右 ②BD (2)下 向右 S
解析 (1)①已知
合开关瞬
,
闭
间A
圈中的磁通量增加,生的感
流使灵敏
线
产
应电
流
的指
向右偏
;当开关
合后,将
电
计
针
转
闭
A
圈迅速插入
线
B
圈中
,
线
时B
圈中
线
的磁通量增加,所以
生的感
流也
使灵敏
流
的指
向右偏
。
产
应电
应
电
计
针
转
②要使灵敏
流
的指
向左偏
,根据楞次定律知,磁通量
减小。插入
芯
电
计
针
转
应
铁
,
时B
圈中的磁通量增加,故
线
A
;拔出
错误
A
圈
,
线
时B
圈中的磁通量减小,
线
故B 正确;阻器的滑片向左滑
,流增大,
变
动时电
B
圈中的磁通量增大,故
线
C 错
;断开开关
误
S 瞬
,
流减小,
间
电
B
圈中的磁通量减小,
线
故D 正确。
(2)图(2)中指
向左偏,可知感
流的方向是
针
应电
顺时针(俯视),感
流的磁
方
应电
场
向向下,条形磁
的磁
方向向上,由楞次定律可知,磁通量增加,条形磁
向下
铁
场
铁
插入;图(3)中条形磁铁N 极向下运
,圈中
向下磁通量增大,感
流方向
动线
为
应电
逆
方向,
流表指
向右偏
;
应为
时针
电
针
转
图(4)中可知指
向右偏,
感
流的
针
则
应电
方向逆时针(俯视),由安培定
可知,感
流的磁
方向向上,条形磁
向上拔
则
应电
场
铁
出,即磁通量减小,由楞次定律可知,条形磁
的磁
方向
向上,所以条形磁
铁
场
应该
上端
铁
为N 极,下端为S 极。
18