高中物理 重难点讲义+巩固练习题秋季第12讲 - 改

1．磁通量 ⑴ 定义 如图，设在磁感应强度为B 的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，其面积为S ，我们把B 与S 的乘积叫做穿过这个面积的磁通量．．．，简称______________。

用Φ表示磁通量，则有Φ=_____________。

在国际单位制中，磁通量的单位是______________，符是Wb 。

知识点睛
12.1 产生感应电流的条件
第12讲 楞次定律
在学习本章内容之前，我们先来认识一个如果研究的平面S 与磁场B 不垂直，那么磁
通量的计算公式应为ΦBS '=。

其中S '是S 在垂直于磁感线方向上的投影面积．．．．，如图所示。

由ΦBS =可以得到ΦB S =，这表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁
通量，因此工程技术人员常把磁感应
⑵ 磁通量的“正负”
拿平面来说，它有上下两个面，我们可将其任意一面规定为“正面”，则另一面即为“反面”。

人为做以下规定：如果磁感线从平面的正面穿过．．．．，磁通量记为“+”；如果磁感线从平面的反面穿过．．．．，磁通量记为“-”。

⑶ 磁通量的变化量
末态时的磁通量2Φ减去初态时的磁通量1Φ，称为磁通量的变化．．．．．．量．，即______________Φ∆=。

实验一
实验二
实验三
开关接通
移动滑
磁通量
【例1】
，它们按图示位置放置并处于
【答案】 B CD
【例2】 如图所示，环形金属软弹簧，套在条形磁铁的中心位置。

若将弹簧沿半径向
里拉，使其面积减小，则穿过弹簧所包围面积的磁通量将
A ．增大
B ．减小
C ．不变
D ．无法确定如何变化
【答案】 A
【例3】【答案】 C
【例4】 如图所示，通有恒定电流的直导线MN 与闭合金属框共面，第一次将金属框由位置Ⅰ平移到位
置Ⅱ，第二次将金属框由位置Ⅰ翻转到位置Ⅱ，设两次通过金属框截面的磁通量的变化的大小分别为1Φ∆，2Φ∆，则
例题精讲
【解析】 设线圈在位置Ⅰ 时，通过线圈的磁通量为正，且数值为1Φ，在位置Ⅱ
时通过线圈的磁通量数
值为2Φ，如图所示．
第一次将金属框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ，磁通量的变化量大小为12ΦΦ∆=-Φ 第二次将金属框由位置Ⅰ翻转到位置Ⅱ，磁通量的变化量大小为12ΦΦΦ∆=+
【答案】 B
产生感应电流的条件
【例5】 用导线做成的圆形回路与一直导线构成如图所示的几种位置组合，切断或者闭合直导线中的电
流，圆形回路中会有感应电流产生的是
【答案】 B C
【例6】 如图所示，一有限范围的匀强磁场，宽度为d ，将一边长为l 的正方形导线框
以速度v 匀速地通过该磁场区域。

若d l >，则在线框通过磁场区域的过程中不产生感应电流的时间为____________；若d l <，则在线框通过磁场区域的过程中不产生感应电流的时间为____________。

【答案】 d l v -；l d
v
-
1．感应电流方向的判断
通过实验，我们得到如下结论：感应电流具有这样的方向，感应电流产生的磁场总是阻碍________ _______________________________，这就是楞次定律．．．．。

2．对楞次定律中“阻碍”的理解 ⑴ 谁阻碍谁？——是感应电流．．．．的磁通量阻碍原．
磁通量。

⑵ 阻碍什么？——阻碍的是磁通量的变化．．，而不是阻碍磁通量本身．．。

A ．12ΦΦ∆>∆ B ．12ΦΦ∆<∆ C ．12ΦΦ∆=∆ D ．无法比较
知识点睛
12.2 楞次定律
⑶ 如何阻碍？——当磁通量增加．．时，感应电流的磁场方向与原磁场方向______________； 当磁通量减少．．时，感应电流的磁场方向与原磁场方向______________。

⑷ 结果如何？——阻碍并不是阻止．．．．，只是延缓．．了磁通量的变化。

结果是增加的还是增加．．．．．．．，减少的．．．
还是减少．．．．。

3．右手定则
当闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，我们可以用右手定则．．．．来判断感应电流的方向。

伸开右手，让大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，让磁感线从掌心穿入，大拇指指向导体切割的方向，其余四指所指的方向就是感应电流的方向。

楞次定律
【例7】
如图所示，用细弹簧构成一个闭合电路，中央放有一个条形磁铁，当弹簧收
缩时，穿过电路的磁通量Φ和电路中感应电流方向（从N 极向S 极看时）正确的是
A ．Φ减小，感应电流顺时针方向
B ．Φ减小，感应电流逆时针方向
C ．Φ增大，感应电流顺时针方向
D ．Φ增大，感应电流逆时针方向
【答案】 C
【例8】 为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G 与线圈L 连接，如图所示。

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。

⑴ 将磁铁N 极向下从线圈上方竖直插入L 时，发现指针向左偏转。

俯视线圈，电流的流向为 ，其绕向为_______________（填“顺时针”或“逆时针”）。

例题精讲
⑵ 当条形磁铁从图中虚线位置向右远离L 时，指针向右偏转。

俯视线圈，电流的流向为 ，其绕向为_______________（填“顺时针”或“逆时针”）。

【答案】 ⑴ 逆时针，顺时针 ⑵ 逆时针，逆时针
【例9】 如图所示，在方向竖直向上的匀强磁场中，有一闭合矩形铜制线框abcd
用绝缘轻质细杆悬挂在O 点，并可绕O 点摆动。

线框从右侧某一位置静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和线框平面始终处于同一平面，并且垂直纸面，则线框中感应电流的方向是 A ．abcda B ．dcbad
C ．先是dcbad ，后是abcda
D ．先是abcda ，后是dcbad 【答案】 B
【答案】 A D
【例11】
如图所示，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，
且其长边与长直导线平行。

已知在0t =到1t t =的时间间隔内，直导线中电流i 发生某种变化，而线框中感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。

设电流i 正方向与图中箭头方向相同，则i 随时间t 变化的图线可能是
【答案】 A
【例10】
如图所示，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方
向非均匀分布。

一铜制圆环用丝线悬挂于O 点，将圆环拉至位置a 后无初速释放，在圆环从a 摆向b 的过程中
A ．感应电流的方向先逆时针后顺时针再逆时针
B ．感应电流的方向一直是逆时针
C ．安培力的方向始终与速度方向相反
D ．安培力的方向始终沿水平方向
【例12】 如图所示，粗糙水平桌面上有一质量为m 的铜质矩形线圈，当一
竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB 的正上方等高快速经过时，线圈始终静止不动。

此过程中，关于线圈受到的支持力N 及在水平方向上的运动趋势，下列判断中正确的是 A ．N 先小于mg 后大于mg ，运动趋势向左 B ．N 先大于mg 后小于mg ，运动趋势向左 C ．N 先小于mg 后大于mg ，运动趋势向右 D ．N 先大于mg 后小于mg ，运动趋势向右
【解析】 条形磁铁从线圈正上方等高快速经过时，通过线圈的磁通量先增大后又减小。

当通过线圈的磁通量增加时，为阻碍其增加，在竖直方向上线圈有向下运动的趋势，在水平方向上有向右运动的趋势，所以线圈受到的支持力大于其重力；当通过线圈的磁通量减小时，为阻碍其减小，在竖直方向上线圈有向上运动的趋势，在水平方向上有向右运动的趋势。

综上所述，线圈受到的支持力先大于重力后小于重力，运动趋势总是向右。

【答案】 D
【例13【答案】 D
右手定则
【例14】 如图所示，圆圈代表闭合线圈的部分导线的横截面，速度方向都在纸面内，关于感应电流的有
无及方向的判断正确的是
A ．甲图中有感应电流，方向垂直于纸面向里
B ．乙图中有感应电流，方向垂直于纸面向外
C ．丙图中无感应电流
D ．丁图中的四个位置均有感应电流
【答案】 A C
【例15】 在北半球地磁场的竖直分量向下，飞机在我国上空匀速巡航，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。

设飞行员左方机翼末端处的电势为1ϕ，右方机翼末
端处的电势为2ϕ，则
A ．若飞机从西往东飞，1ϕ比2ϕ高
B ．若飞机从东往西飞，2ϕ比1ϕ高
C ．若飞机从南往北飞，1ϕ比2ϕ高
D ．若飞机从北往南飞，2ϕ比1ϕ高
【解析】 我国位于北半球，地磁场的竖直分量向下。

根据右手定则可判断，无论飞机向什么方向飞，
左方机翼的电势均高于右方机翼的电势。

【答案】 A C
【例16】 如图所示，为使导体棒cd 向纸外运动，应该使导体棒ab 沿轨道向哪个方向运动？
【解析】 cd 受安培力向纸外运动，由左手定则可判断cd 中电流方向应是由d c →。

再由右手定则可判断ab 应向右运动。

【答案】 向右。