巩固练习 电磁感应现象 感应电流方向的判断(基础)
(完整版)感应电流方向的判断楞次定律(含答案)
感应电流方向的判断 楞次定律一、基础知识(一)感应电流方向的判断1、楞次定律(1)内容: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)适用情况:所有的电磁感应现象.2、右手定则(1)内容: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个平面内,让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导体运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向.(2)适用情况:导体棒切割磁感线产生感应电流.3、利用电磁感应的效果进行判断的方法:方法1:阻碍原磁通量的变化——“增反减同”.方法2:阻碍相对运动——“来拒去留”.方法3:使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”方法4:阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”.(二)利用楞次定律判断感应电流的方向1、 楞次定律中“阻碍”的含义2、 楞次定律的使用步骤n (三)“一定律三定则”的应用技巧1、应用现象及规律比较基本现象应用的定则或定律运动电荷、电流产生磁场安培定则磁场对运动电荷、电流有作用力左手定则部分导体做切割磁感线运动右手定则电磁感应闭合回路磁通量变化楞次定律2、应用技巧无论是“安培力”还是“洛伦兹力”,只要是“力”都用左手判断.“电生磁”或“磁生电”均用右手判断.二、练习1、下列各图是验证楞次定律实验的示意图,竖直放置的线圈固定不动,将磁铁从线圈上方插入或拔出,线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流.各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况,其中正确的是 ( ) 答案 CD解析 根据楞次定律可确定感应电流的方向:以C 选项为例,当磁铁向下运动时:(1)闭合线圈原磁场的方向——向上;(2)穿过闭合线圈的磁通量的变化——增加;(3)感应电流产生的磁场方向——向下;(4)利用安培定则判断感应电流的方向——与图中箭头方向相同.线圈的上端为S 极,磁铁与线圈相互排斥.运用以上分析方法可知,C 、D 正确.2、如图所示,一根条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中,环中的感应电流(自左向右看)( )A .沿顺时针方向B .先沿顺时针方向后沿逆时针方向C .沿逆时针方向D .先沿逆时针方向后沿顺时针方向答案 C解析 条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中,向右的磁通量一直增加,根据楞次定律,环中的感应电流(自左向右看)为逆时针方向,C 对.3、如图所示,当磁场的磁感应强度B 增强时,内、外金属环上的感应电流的方向应为( )A .内环顺时针,外环逆时针B .内环逆时针,外环顺时针C .内、外环均为顺时针D .内、外环均为逆时针答案 A解析 磁场增强,则穿过回路的磁通量增大,故感应电流的磁场向外,由安培定则知感应电流对整个电路而言应沿逆时针方向;若分开讨论,则外环逆时针,内环顺时针,A 正确.4、如图所示,在直线电流附近有一根金属棒ab ,当金属棒以b 端为圆心,以ab 为半径,在过导线的平面内匀速旋转到达图中的位置时( )A .a 端聚积电子B .b 端聚积电子C .金属棒内电场强度等于零D .U a >U b 答案 BD解析 因金属棒所在区域的磁场的方向垂直于纸面向外,当金属棒转动时,由右手定则可知,a 端的电势高于b 端的电势,b 端聚积电子,B 、D 正确.5、 金属环水平固定放置,现将一竖直的条形磁铁,在圆环上方沿圆环轴线从静止开始释放,在条形磁铁穿过圆环的过程中,条形磁铁与圆环( )A .始终相互吸引B .始终相互排斥C .先相互吸引,后相互排斥D .先相互排斥,后相互吸引答案 D解析 磁铁靠近圆环的过程中,穿过圆环的磁通量增加,根据楞次定律可知,感应电流的磁场阻碍穿过圆环的原磁通量的增加,与原磁场方向相反,如图甲所示,二者之间是斥力;当磁铁穿过圆环下降离开圆环时,穿过圆环的磁通量减少,根据楞次定律可知,感应电流的磁场阻碍穿过圆环的磁通量的减少,二者方向相同,如图乙所示,磁铁与圆环之间是引力.因此选项D 正确.也可直接根据楞次定律中“阻碍”的含义推论:来则拒之,去则留之分析.磁铁在圆环上方下落过程是靠近圆环.根据来则拒之,二者之间是斥力;当磁铁穿过圆环后继续下落过程是远离圆环.根据去则留之,二者之间是引力.因此选项D 正确.6、如图所示,ab 是一个可以绕垂直于纸面的轴O 转动的闭合矩形导体线圈,当滑动变阻器R 的滑片P 自左向右滑动过程中,线圈ab 将( )A .静止不动B .逆时针转动C .顺时针转动D .发生转动,但因电源的极性不明,无法确定转动的方向答案 C解析 当P 向右滑动时,电路中电阻减小,电流增大,穿过线圈ab 的磁通量增大,根据楞次定律判断,线圈ab 将顺时针转动.7、如图所示,甲是闭合铜线框,乙是有缺口的铜线框,丙是闭合的塑料线框,它们的正下方都放置一薄强磁铁,现将甲、乙、丙拿至相同高度H 处同时释放(各线框下落过程中不翻转),则以下说法正确的是( )A .三者同时落地B .甲、乙同时落地,丙后落地C .甲、丙同时落地,乙后落地D .乙、丙同时落地,甲后落地答案 D 解析 甲是闭合铜线框,在下落过程中产生感应电流,所受的安培力阻碍它的下落,故所需的时间长;乙不是闭合回路,丙是塑料线框,故都不会产生感应电流,它们做自由落体运动,所需时间相同,故D 正确.8、如图,铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落,在下落过程中,下列判断中正确的是( )A .金属环在下落过程中机械能守恒B .金属环在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量C .金属环的机械能先减小后增大D .磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力答案 B解析 金属环在下落过程中,磁通量发生变化,闭合金属环中产生感应电流,金属环受到磁场力的作用,机械能不守恒,A 错误.由能量守恒知,金属环重力势能的减少量等于其动能的增加量和在金属环中产生的电能之和,B 正确.金属环下落的过程中,机械能转变为电能,机械能减少,C 错误.当金属环下落到磁铁中央位置时,金属环中的磁通量不变,其中无感应电流,和磁铁间无作用力,磁铁所受重力等于桌面对它的支持力,由牛顿第三定律,磁铁对桌面的压力等于桌面对磁铁的支持力,等于磁铁的重力,D 错误.9、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( )A .a 、b 将相互远离B .a 、b 将相互靠近C .a 、b 将不动D .无法判断答案 A解析 根据Φ=BS ,条形磁铁向下移动过程中B 增大,所以穿过每个环中的磁通量都有增大的趋势.由于S 不可改变,为阻碍磁通量增大,导体环会尽量远离条形磁铁,所以a 、b 将相互远离.10、如图所示,质量为m 的铜质小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、快速经过时,线圈始终保持不动.则关于线圈在此过程中受到的支持力F N 和摩擦力F f 的情况,以下判断正确的是( )A .F N 先大于mg ,后小于mgB .F N 一直大于mgC .F f 先向左,后向右D .F f 一直向左答案 AD 解析 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、快速经过时,线圈中磁通量先增大后减小,由楞次定律中“来拒去留”关系可知A 、D 正确,B 、C 错误.11、如图所示,线圈M 和线圈N 绕在同一铁芯上.M 与电源、开关、滑动变阻器相连,P 为滑动变阻器的滑动触头,开关S 处于闭合状态,N 与电阻R 相连.下列说法正确的是( )A .当P 向右移动时,通过R 的电流为b 到a B .当P 向右移动时,通过R 的电流为a 到b C .断开S 的瞬间,通过R 的电流为b 到a D .断开S 的瞬间,通过R 的电流为a 到b答案 AD解析 本题考查楞次定律.根据右手螺旋定则可知M 线圈内磁场方向向左,当滑动变阻器的滑动触头P 向右移动时,电阻减小,M 线圈中电流增大,磁场增大,穿过N 线圈内的磁通量增大,根据楞次定律可知N 线圈中产生的感应电流通过R 的方向为b 到a ,A正确,B 错误;断开S 的瞬间,M 线圈中的电流突然减小,穿过N 线圈中的磁通量减小,根据楞次定律可知N 线圈中产生的感应电流方向为a 到b ,C 错误,D 正确.12、如图所示,圆环形导体线圈a 平放在水平桌面上,在a 的正上方固定一竖直螺线管b ,二者轴线重合,螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路.若将滑动变阻器的滑片P 向上滑动,下面说法中正确的是( )A .穿过线圈a 的磁通量变大B .线圈a 有收缩的趋势C .线圈a 中将产生俯视顺时针方向的感应电流D .线圈a 对水平桌面的压力F N 将增大答案 C解析 P 向上滑动,回路电阻增大,电流减小,磁场减弱,穿过线圈a 的磁通量变小,根据楞次定律,a 环面积应增大,A 、B 错;由于a 环中磁通量减小,根据楞次定律知a 环中感应电流应为俯视顺时针方向,C 对;由于a 环中磁通量减小,根据楞次定律,a 环有阻碍磁通量减小的趋势,可知a 环对水平桌面的压力F N 减小,D 错.13、两根相互平行的金属导轨水平放置于图10所示的匀强磁场中,在导轨上接触良好的导体棒AB 和CD 可以自由滑动.当AB 在外力F 作用下向右运动时,下说法中正确的是( )A .导体棒CD 内有电流通过,方向是D →CB .导体棒CD 内有电流通过,方向是C →D C .磁场对导体棒CD 的作用力向左D .磁场对导体棒AB 的作用力向左答案 BD解析 利用楞次定律.两个导体棒与两根金属导轨构成闭合回路,分析出磁通量增加,结合安培定则判断回路中感应电流的方向是B →A →C →D →B .以此为基础,再根据左手定则进一步判定CD 、AB 的受力方向,经过比较可得正确答案.14、如图所示,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BC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不变,无感应电流出现,A错;当导体棒向左减速运动时,由右手定则可判定回路中出现从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.15、如图所示装置中,cd杆原来静止.当ab杆做如下哪些运动时,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.向左减速运动答案 BD解析 ab匀速运动时,ab中感应电流恒定,L1中磁通量不变,穿过L2的磁通量不变,L2中无感应电流产生,cd杆保持静止,A不正确;ab向右加速运动时,L2中的磁通量向下增大,由楞次定律知L2中感应电流产生的磁场方向向上,故通过cd的电流方向向下,cd向右移动,B正确;同理可得C不正确,D正确.16、如图甲所示,等离子气流由左边连续以v0射入P1和P2两板间的匀强磁场中,ab直导线与P1、P2相连接,线圈A与直导线cd连接.线圈A内有随图乙所示的变化磁场,且磁场B的正方向规定为向左,如图甲所示.则下列说法正确的是 ( )A.0~1 s内ab、cd导线互相排斥B.1 s~2 s内ab、cd导线互相排斥C.2 s~3 s内ab、cd导线互相排斥D.3 s~4 s内ab、cd导线互相排斥答案 CD解析 由图甲左侧电路可以判断ab中电流方向由a到b;由右侧电路及图乙可以判断,0~2 s内cd中电流为由c到d,跟ab中的电流同向,因此ab、cd相互吸引,选项A、B 错误;2 s~4 s内cd中电流为由d到c,跟ab中电流反向,因此ab、cd相互排斥,选项C、D正确.17、如图所示,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的左边有一闭合电路,当PQ在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.向左减速运动解析 MN向右运动,说明MN受到向右的安培力,因为ab在MN处的磁场垂直纸面向里MN中的感应电流由M→NL1中感应电流的磁场方向向上Error!;若L2中磁场方向向上减弱PQ中电流为Q→P且减小向右减速运动;若L2中磁场方向向下增强PQ中电流为P→Q且增大,向左加速运动.答案 BC18、如图所示,通电导线cd右侧有一个金属框与导线cd在同一平面内,金属棒ab放在框架上,若ab受到向左的磁场力,则cd中电流的变化情况是( )A.cd中通有由d→c方向逐渐减小的电流B.cd中通有由d→c方向逐渐增大的电流C.cd中通有由c→d方向逐渐减小的电流D.cd中通有由c→d方向逐渐增大的电流答案 BD19、如图所示,线圈由A位置开始下落,在磁场中受到的安培力如果总小于它的重力,则它在A、B、C、D四个位置(B、D位置恰好线圈有一半在磁场中)时,加速度关系为( ) A.a A>a B>a C>a DB.a A=a C>a B>a DC.a A=a C>a D>a BD.a A=a C>a B=a D答案 B解析 线圈在A、C位置时只受重力作用,加速度a A=a C=g.线圈在B、D位置时均受两个力的作用,其中安培力向上,重力向下.由于重力大于安培力,所以加速度向下,大小a=g-<g.又线圈在D点时速度大于B点速度,即F D>F B,所以Fma D<a B,因此加速度的关系为a A=a C>a B>a D,选项B正确.20、(2011·上海单科·13)如图,均匀带正电的绝缘圆环a 与金属圆环b 同心共面放置,当a 绕O 点在其所在平面内旋转时,b 中产生顺时针方的感应电流,且具有收缩趋势,由此可知,圆环a ( )A .顺时针加速旋转B .顺时针减速旋转C .逆时针加速旋转D .逆时针减速旋转解析 由楞次定律知,欲使b 中产生顺时针电流,则a 环内磁场应向里减弱或向外增强,a 环的旋转情况应该是顺时针减速或逆时针加速,由于b 环又有收缩趋势,说明a 环外部磁场向外,内部向里,故选B.答案 B 21、如图 (a)所示,两个闭合圆形线圈A 、B 的圆心重合,放在同一水平面内,线圈A 中通以如图(b)所示的交变电流,t =0时电流方向为顺时针(如图中箭头所示),在t 1~t 2时间段内,对于线圈B ,下列说法中正确的是( )A .线圈B 内有顺时针方向的电流,线圈有扩张的趋势B .线圈B 内有顺时针方向的电流,线圈有收缩的趋势C .线圈B 内有逆时针方向的电流,线圈有扩张的趋势D .线圈B 内有逆时针方向的电流,线圈有收缩的趋势答案 A解析 在t 1~t 2时间段内,A 线圈的电流为逆时针方向,产生的磁场垂直纸面向外且是增加的,由此可判定B 线圈中的电流为顺时针方向.线圈的扩张与收缩可用阻碍Φ变化的观点去判定.在t 1~t 2时间段内B 线圈内的Φ增强,根据楞次定律,只有B 线圈增大面积,才能阻碍Φ的增加,故选A.22、 (2011·海南单科·20)如图,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 后无初速度释放,在圆环从a 摆向b 的过程中( )A .感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B.感应电流方向一直是逆时针C.安培力方向始终与速度方向相反D.安培力方向始终沿水平方向答案 AD解析 圆环从位置a运动到磁场分界线前,磁通量向里增大,感应电流方向为逆时针;跨越分界线过程中,磁通量由向里最大变为向外最大,感应电流方向为顺时针;再摆到b的过程中,磁通量向外减小,感应电流方向为逆时针,A正确,B错误;由于圆环所在处的磁场,上下对称,所受安培力在竖直方向平衡,因此总的安培力方向沿水平方向,故C错误,D正确.。
《电工技术基础与技能》—-电磁感应
一、电磁感应现象
在发现了电流的磁效应后,人们自然想到:既然电能够产生磁, 磁能否产生电呢?
由实验可知,当闭合回路中一部分导体在磁场中做切割磁感线 运动时,回路中就有电流产生。
当穿过闭合线圈的磁通发生变化时,线圈中有电流产生。 在一定条件下,由磁产生电的现象,称为电磁感应现象,产 生的电流称为感应电流。
大量的实验表明:
单匝线圈中产生的感应电动势的大小,与穿过线圈的磁通变
化率 / t成正比,即
E t
对于N 匝线圈,有
ENN2N1
t
t
式中N 表示线圈匝数与磁通的乘积,称为磁链,用 表示。
即
= N
于是
E t
上式适用于 vl vB的情况。
如图 6-2 所示,设速度 v 和磁场 B 之间有一夹角 。将速 度 v 分解为两个互相垂直的分量 v 1、 v 2, v 1 = v cos 与 B 平 行,不切割磁感线; v 2 = v sin 与 B 垂直,切割磁感线。
动势大小
E B SB v ltB vl
t t t
即 EBvl
图 6-1 导线切割磁感线产生的感应电动势
因此,导线中产生的感应电动势
E B l v2 B l v sin
上式表明,在磁场中,运动导线产生的感应电动势的大 小与磁感应强度 B、导线长度 l、导线运动速度 v 以及导线运
动方向与磁感线方向之间夹角的正弦 sin 成正比。
2.判断步骤
原 原
磁 磁
场 B1方 向 通 变(增 化加
或
减)愣少次
定
律
感 应 电 流B磁 2方场向安 培定 则
(与B1相 同 或 相 ) 反
感应电流的方向判定
感应电流的方向判定——右手定则及楞次定律应用【复习目标】会运用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向.【教学重点、难点】楞次定律的推广含义需通过训练来达到深刻理解、熟练掌握的要求【教学过程】一、知识要点回顾(一)感应电动势方向的判定感应电流的方向就是感应电动势的方向。
在内电路中,感应电动势的方向是由电源的负极指向电源的正极,跟内电路的电流方向一致。
产生感应电动势的那部分电路就是电源,感应电流的方向就是电源内部的电流方向。
所以感应电流的方向就感应电动势的方向。
(二)右手定则1.判定方法: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,让磁感线从手心垂直进入,大拇指指向导体运动的方向,其余四指所指的方向就是感应电流的方向。
2.适用范围:适用于闭合电路一部分导线切割磁感线产生感应电流的情况。
(三)楞次定律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阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
适用于由磁通量变化引起感应电流的各种情况。
2.楞次定律的推广含意:感应电流的效果总要阻碍产生感应电流的原因。
◆阻碍原磁通的变化◆阻碍相对运动——“来拒去留”;或者致使回路面积变化——“增缩减扩”◆阻碍原电流的变化(自感)适用于定性判明感应电流所引起的机械效果。
二、重点·难点·疑点解释(一)怎样正确理解楞次定律?1.围绕“两个磁场”来理解楞次定律。
所谓“两个磁场”是指原磁场(引起感应电流的磁场)和感应磁场(由感应电流产生的磁场)楞次定律直接反映了两磁场之间关系,即感应电流产生的磁场总要阻碍原磁场的磁通量的变化。
并没有直接指明感应电流的方向,再用安培定则进一步判断感应电流的方向2.准确把握定律中阻碍的含义。
(1)“阻碍”不同于阻止。
阻碍——使不能顺利通过或发展;阻止——使不能前进,使停止运动。
比较两词的含义,可以发现阻碍只是起到推迟原磁磁通量的变化的作用,即原磁场的磁通量变化时间延长了,但最终原磁场的磁通量还是按自己的变化趋势进行,感应磁场无法阻止原磁场的磁通量变化。
电磁感应解题技巧及练习
电磁感应专题复习(重要)基础回顾(一)法拉弟电磁感应定律1、内容:电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比E=nΔΦ/Δt(普适公式)当导体切割磁感线运动时,其感应电动势计算公式为E=BLVsinα2、E=nΔΦ/Δt与E=BLVsinα的选用①E=nΔΦ/Δt计算的是Δt时间内的平均电动势,一般有两种特殊求法ΔΦ/Δt=BΔS/Δt即B不变ΔΦ/Δt=SΔB/Δt即S不变② E=BLVsinα可计算平均动势,也可计算瞬时电动势。
③直导线在磁场中转动时,导体上各点速度不一样,可用V平=ω(R1+R2)/2代入也可用E=nΔΦ/Δt 间接求得出 E=BL2ω/2(L为导体长度,ω为角速度。
)(二)电磁感应的综合问题一般思路:先电后力即:先作“源”的分析--------找出电路中由电磁感应所产生的电源,求出电源参数E和r。
再进行“路”的分析-------分析电路结构,弄清串、并联关系,求出相应部分的电流大小,以便安培力的求解。
然后进行“力”的分析--------要分析力学研究对象(如金属杆、导体线圈等)的受力情况尤其注意其所受的安培力。
按着进行“运动”状态的分析---------根据力和运动的关系,判断出正确的运动模型。
最后是“能量”的分析-------寻找电磁感应过程和力学研究对象的运动过程中能量转化和守恒的关系。
【常见题型分析】题型一楞次定律、右手定则的简单应用例题(2006、广东)如图所示,用一根长为L、质量不计的细杆与一个上弧长为L0 、下弧长为d0的金属线框的中点连接并悬挂于o点,悬点正下方存在一个弧长为2 L0、下弧长为2 d0、方向垂直纸面向里的匀强磁场,且d0 远小于L先将线框拉开到图示位置,松手后让线框进入磁场,忽略空气阻力和摩擦,下列说法中正确的是A、金属线框进入磁场时感应电流的方向为a→b→c→d→B、金属线框离开磁场时感应电流的方向a→d→c→b→C、金属线框d c边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等D、金属线框最终将在磁场内做简谐运动。
知识讲解 电磁感应现象 感应电流方向的判断(基础)
物理总复习:电磁感应现象 感应电流方向的判断【考纲要求】1、知道磁通量的变化及其求解方法,理解产生感应电流、感应电动势的条件;2、理解楞次定律的基本含义与拓展形式;3、理解安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的异同,并能在实际问题中熟练运用。
【知识网络】【考点梳理】考点一、磁通量1、定义: 磁感应强度B 与垂直场方向的面积S 的乘积叫做穿过这个面积的磁通量,BS φ=。
如果面积S 与B 不垂直,如图所示,应以B 乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S '。
即cos BS φθ'=。
2、磁通量的物理意义: 磁通量指穿过某一面积的磁感线条数。
3、磁通量的单位:Wb 211Wb T m =⋅。
要点诠释:(1)磁通量是标量,当有不同方向的磁感线穿过某面时,常用正负加以区别,这时穿过某面的磁通量指的是不同方向穿过的磁通量的代数和。
另外,磁通量与线圈匝数无关。
磁通量正负的规定:任何一个面都有正、反两面,若规定磁感线从正面穿入磁通量为正,则磁感线从反面穿入时磁通量为负。
穿过某一面积的磁通量一般指合磁通量。
(2)磁通量的变化21φφφ∆=-,它可由B 、S 或两者之间的夹角的变化引起。
4、磁通量的变化要点诠释:(一)、磁通量改变的方式有以下几种(1)线圈跟磁体间发生相对运动,这种改变方式是S 不变而相当于B 变化。
(2)线圈不动,线圈所围面积也不变,但穿过线圈面积的磁感应强度是时间的函数。
(3)线圈所围面积发生变化,线圈中的一部分导体做切割磁感线运动。
其实质也是B 不变,而S 增大或减小。
(4)线圈所围面积不变,磁感应强度也不变,但二者间的夹角发生变化,如在匀强磁场中转动矩形线圈。
(二)、对公式BS φ=的理解在磁通量BS φ=的公式中,S 为垂直于磁感应强度B 方向上的有效面积,要正确理解 φ、B 、S 三者之间的关系。
(1)线圈的面积发生变化时磁通量是不一定发生变化的,如图(a ),当线圈面积由S 1变为S 2时,磁通量并没有变化。
人教版高中物理必修第三册第十三章电磁感应与电磁波初步13-1磁场磁感线练习含答案
第十三章电磁感应与电磁波初步1磁场磁感线【基础巩固】1.某同学在做奥斯特实验时,把小磁针放在水平的通电直导线的下方,通电后发现小磁针不动,稍微用手拨动一下小磁针,小磁针转动180°后静止.由此可知,通电直导线产生的磁场在小磁针所在位置的方向是() A.自东向西 B.自南向北 C.自西向东 D.自北向南答案:D2.超导现象是当今高科技的热点,当一块磁体靠近超导体时,超导体中会产生强大的电流,对磁体有排斥作用,这种排斥力可使磁体悬浮在空中,磁悬浮列车就采用了这项技术.磁体悬浮的原理是()①超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相同②超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相反③超导体使磁体处于失重状态④超导体对磁体的磁力与磁体的重力平衡A.①③B.①④C.②③D.②④答案:D3.如图所示,圆环上带有大量的负电荷,当圆环沿顺时针方向转动时,a、b、c 三枚小磁针都要发生转动,以下说法正确的是()A.a、b、c的N极都向纸内转B.b的N极向纸外转,而a、c的N极向纸内转C.b、c的N极都向纸内转,而a的N极向纸外转D.b的N极向纸内转,而a、c的N极向纸外转答案:B4.(多选)磁场中某区域的磁感线如图所示,A、B、C、D、E是磁场中的5个点,其中C、D两点关于直线BE对称,下列说法正确的是()A.这5个位置中,E点的磁场最强B.A点没有磁感线穿过,所以A点一定不存在磁场C.C、D两点关于直线对称,所以C、D两点的磁场强弱和方向都相同D.B、E两点的磁场方向相同解析:从磁感线分布情况看,E点的磁感线分布最密集,磁场最强,选项A正确;A处磁感线相对其他位置比较稀疏,A处磁场较弱,但并不是0,选项B错误;磁感线在C、D两点的切线方向表示C、D点的磁场方向,所以C、D两点的磁场方向并不相同,选项C错误;磁感线在B、E两点的切线在同一直线上,所以选项D正确.答案:AD5.沿南北方向固定一水平直导线,在其正上方、正下方分别放置甲、乙小磁针,小磁针静止时的指向如图所示,不考虑小磁针之间的相互作用力.当给直导线通以由南向北的恒定电流时,下列说法正确的是()A.小磁针甲不偏转。
80知识讲解 电磁感应现象 感应电流方向的判断(基础)
物理总复习:电磁感应现象 感应电流方向的判断【考纲要求】1、知道磁通量的变化及其求解方法,理解产生感应电流、感应电动势的条件;2、理解楞次定律的基本含义与拓展形式;3、理解安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的异同,并能在实际问题中熟练运用。
【知识网络】【考点梳理】考点一、磁通量1、定义: 磁感应强度B 与垂直场方向的面积S 的乘积叫做穿过这个面积的磁通量,BS φ=。
如果面积S 与B 不垂直,如图所示,应以B 乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S '。
即cos BS φθ'=。
2、磁通量的物理意义: 磁通量指穿过某一面积的磁感线条数。
3、磁通量的单位:Wb 211Wb T m =⋅。
要点诠释:(1)磁通量是标量,当有不同方向的磁感线穿过某面时,常用正负加以区别,这时穿过某面的磁通量指的是不同方向穿过的磁通量的代数和。
另外,磁通量与线圈匝数无关。
磁通量正负的规定:任何一个面都有正、反两面,若规定磁感线从正面穿入磁通量为正,则磁感线从反面穿入时磁通量为负。
穿过某一面积的磁通量一般指合磁通量。
(2)磁通量的变化21φφφ∆=-,它可由B 、S 或两者之间的夹角的变化引起。
4、磁通量的变化要点诠释:(一)、磁通量改变的方式有以下几种(1)线圈跟磁体间发生相对运动,这种改变方式是S 不变而相当于B 变化。
(2)线圈不动,线圈所围面积也不变,但穿过线圈面积的磁感应强度是时间的函数。
(3)线圈所围面积发生变化,线圈中的一部分导体做切割磁感线运动。
其实质也是B 不变,而S 增大或减小。
(4)线圈所围面积不变,磁感应强度也不变,但二者间的夹角发生变化,如在匀强磁场中转动矩形线圈。
(二)、对公式BS φ=的理解在磁通量BS φ=的公式中,S 为垂直于磁感应强度B 方向上的有效面积,要正确理解 φ、B 、S 三者之间的关系。
(1)线圈的面积发生变化时磁通量是不一定发生变化的,如图(a ),当线圈面积由S 1变为S 2时,磁通量并没有变化。
2025年高考物理总复习专题33 感应电流方向的判断(附答案解析)
2025年高考物理总复习专题33感应电
流方向的判断
1.用楞次定律判断
方法推论例证
楞次定律
阻碍原磁通量变化
——“增反减同”
磁铁靠近,B
感
、B
原
反向,二者相斥;
磁铁远离,B
感
、B
原
同向,二者相吸
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”
注意:此结论只适用于
磁感线单方向穿过回
路的情境
P、Q是光滑固定导轨,a、b是可移动金属棒,
磁铁下移,回路面积应减小,a、b靠近
B减小,线圈扩张
阻碍原电流的变化
——“增反减同”(即
自感现象)合上S,B灯先亮,A灯逐渐变亮;再断开S,
两灯逐渐熄灭
模型归纳
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新高考一轮复习全面巩固练习 第十一章 电磁感应 专题强化二十四 电磁感应中的动力学和能量问题
2022年新高考一轮复习全面巩固练习第十一章电磁感应专题强化二十四电磁感应中的动力学和能量问题学校_________ 班级__________ 姓名__________ 学号__________一、多选题1. 如图所示,有一边长为l的正方形导线框,质量为m,由高h处自由落下,其下边ab进入匀强磁场区域后,线框开始做减速运动,直到其上边cd刚穿出磁场时,速度减小为ab边刚进入磁场时速度的一半,此匀强磁场的宽度也是l,则下列结论正确的是()A.线框穿过磁场区域时做匀减速直线运动B.线框穿过磁场区域时加速度方向先向上后向下C.线框进入磁场时的加速度大于穿出磁场时的加速度D.线框穿过磁场区域的过程中产生的焦耳热为2. 如图所示,U形光滑金属导轨与水平面成37°角倾斜放置,现将一金属杆垂直放置在导轨上且与两导轨接触良好,在与金属杆垂直且沿着导轨向上的外力F的作用下,金属杆从静止开始做匀加速直线运动。
整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中,外力F的最小值为8 N,经过2 s金属杆运动到导轨最上端并离开导轨。
已知U形金属导轨两轨道之间的距离为1 m,导轨电阻可忽略不计,金属杆的质量为1 kg、电阻为1 Ω,磁感应强度大小为1 T,重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.下列说法正确的是()A.拉力F是恒力B.拉力F随时间t均匀增加C.金属杆运动到导轨最上端时拉力F为12 ND.金属杆运动的加速度大小为2 m/s23. 如图,两根足够长光滑平行金属导轨PP′、QQ′倾斜放置,匀强磁场垂直于导轨平面,导轨的上端与水平放置的两金属板M、N相连,金属棒ab水平跨放在导轨上,下滑过程中与导轨接触良好.现由静止释放金属棒ab,假定电容器不会被击穿,忽略一切电阻,则下列说法正确的是A.金属棒ab下滑过程中M板电势高于N板电势B.金属棒ab匀加速下滑C.金属棒ab最终可能匀速下滑D.金属棒下滑过程中减少的重力势能等于棒增加的动能4. 如图,水平固定的光滑U型金属导轨处于竖直向下的匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B,导轨间距为L.一金属棒从导轨右端以大小为v的速度滑上导轨,金属棒最终停在导轨上,已知金属棒的质量为m、长度为L、电阻为R,金属棒与导轨始终接触良好,不计导轨的电阻,则()A.金属棒静止前做匀减速直线运动B.金属棒刚滑上导轨时的加速度最大C.金属棒速度为时的加速度是刚滑上导轨时加速度的D.金属棒从滑上导轨到静止的过程中产生的热量为二、解答题5. 如图所示,间距为L=0.5m的两条平行金属导轨,水平放置在竖直向下的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B=0.2T,轨道左侧连接一定值电阻R=1Ω。
9.1电磁感应现象 感应电流的方向
(3)线圈所围面积发生变化,线圈中的一部分导体 做切割磁感线运动,其实质也是B不变而S增大或 减小; (4)线圈所围面积不变,磁感应强度也不变,但二 者之间的夹角发生变化,如匀强磁场中转动的矩 形线圈就是典型例子.
题型二:感应电流的产生条件及方向判定 例2 如图所示,在磁感应强度
大小为B、方向竖直向上的匀
.
(2)运用楞次定律判定感应电流方向的步骤: ①明确穿过闭合电路的原磁场 方向 ;
②明确穿过闭合电路的磁通量 是增是减 ;
③根据楞次定律确定感应电流的 磁场方向 减同); ④利用安培定则判定 感应电流的方向 . (增反
题型一:磁通量的变化及计算 例1 如图所示,环形金属软弹
簧套在条形磁铁的中心位置. 若将弹簧沿半径向外拉,使 其面积增大,则穿过弹簧所包围面积的磁通量将 ( ) A.增大 B.减小
3.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正上方等高
快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支 持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是( D )
A.FN先小于mg后大于mg,运动趋势向左 B.FN先大于mg后小于mg,运动趋势向左 C.FN先大于mg后大于mg,运动趋势向右
(2)面积S的含义:S不一定是某个线圈的真正面积,而 是线圈在磁场范围内的面积.如图 (2)所示,S应为线 圈面积的一半. (3)多匝线圈的磁通量:多匝线圈内磁通量的大小与线 圈匝数无关,因为不论线圈匝数多少,穿过线圈的磁 感线条数相同,而磁感线条数可表示磁通量的大小. (4)合磁通量求法:若某个平面内有不同方向和强弱的 磁场共同存在,当计算穿过这个面的磁通量时,先规 定某个方向的磁通量为正,反方向的磁通量为负,平 面内各个方向的磁通量的代数和等于这个平面内的合 磁通量.
高中物理电磁感应(练基础)
电磁感应(练基础)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第1~4题只有一项符合题目要求,第5~8题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
)1.在学习《电磁感应》时,老师在课堂上做了这样的演示实验:如图所示,铝制水平横梁两端各固定一个铝环,其中A环是闭合的,B环是断开的,横梁可以绕中间的支点在水平面内转动。
当装置静止不动时,用一磁铁的N极去接近A环,发现横梁绕支点沿顺时针(俯视)方向转动。
若不考虑空气流动对实验结果的影响,关于该实验,下列说法中正确的是( )A.用磁铁的N极接近A环,除发现题中描述现象外,A环还有收缩的趋势B.用磁铁的S极接近A环,横梁会绕支点沿逆时针(俯视)方向转动C.用磁铁的N极接近B环,横梁会绕支点沿逆时针(俯视)方向转动D.制作A、B环的材料用绝缘材料也可以得到相同的实验效果2.如图(a),圆形金属框内有如图(b)所示周期性变化的磁场(规定垂直纸面向里为磁场的正方向),导线上c、d间接有定值电阻R,则流过电阻R的电流随时间变化的图像正确的是( )A.B.C.D.3.在如图所示的电路中,A1和A2是两个相同的灯泡。
线圈L的自感系数足够大,电阻可以忽略不计,下列说法正确的是( )A.闭合开关S时,A2先亮,A1逐渐变亮B.闭合开关S时,A1和A2同时亮C.断开开关S时,A2闪亮一下再熄灭D.断开开关S时,流过A2的电流方向向左4.一直径为d、电阻为r的均匀光滑金属圆环水平放置在方向竖直向下的匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B,如图所示。
一根长为d、电阻为的金属棒ab始终在圆环上以速度v(方向与棒垂直)匀速平动,与圆环接触良好。
当ab棒运动到圆环的直径位置时,ab棒中的电流为( )A.B.C.D.5.以下四图都与电磁感应有关,下列说法正确的是( )A.真空冶炼炉能在真空环境下,使炉内的金属产生涡流,从而炼化金属B.当蹄形磁体顺时针转动时,铝框将朝相反方向转动C.金属探测器通过使用恒定电流的长柄线圈来探测地下是否有金属D.磁电式仪表,把线圈绕在铝框骨架上,目的是起到电磁阻尼的作用6.磁悬浮列车是高速低耗交通工具,如图甲所示,它的驱动系统简化为如图乙所示的物理模型。
届高考物理一轮总复习(固考基+抓细节+重落实)9-1 电磁感应现象 楞次定律课件(含13高考、14模拟)
【解析】
从东往西,车把切割地磁场的竖直分量,由
右手定则知左车把电势高,而辐条切割水平分量,B 端电势 高,即 A、D 正确.
【答案】
AD
电磁感应现象发生的条件
1.磁通量的物理意义 (1)磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数. (2)同一平面,当它跟磁场方向垂直时,磁通量最大;当 它跟磁场方向平行时,磁通量为零;当正向穿过线圈平面的 磁感线条数和反向穿过的一样多时,磁通量为零.
【答案】 B
3.(多选)如图是验证楞次定律实验的示意图,竖直放置 的线圈固定不动,将磁铁从线圈上方插入或拔出,线圈和电 流表构成的闭合回路中就会产生感应电流.各图中分别标出 了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的 感应电流的方向的情况,其中表示正确的是( )
【解析】 先根据楞次定律“来拒去留”判断线圈的 N 极和 S 极.A 中线圈上端为 N 极,B 中线圈上端为 N 极,C 中线圈上端为 S 极,D 中线圈上端为 S 极,再根据安培定则 确定感应电流的方向,A、B 错误,C、D 正确.
【审题指导】 能够引起线圈 B 中磁通量发生变化的因 素有三点: (1)电键的闭合和断开. (2)电键闭合后,线圈 A 插入或拔出. (3)电键闭合后,滑片 P 左、右滑动.
【解析】 电键闭合后,线圈 A 插入或拔出都会引起穿 过线圈 B 的磁通量发生变化,从而电流计指针偏转,选项 A 正确;线圈 A 插入线圈 B 中后,电键闭合和断开的瞬间,线 圈 B 的磁通量会发生变化, 电流计指针会偏转, 选项 B 错误; 电键闭合后,滑动变阻器的滑片 P 无论匀速滑动还是加速滑 动, 都会导致线圈 A 的电流发生变化, 线圈 B 的磁通量变化, 电流计指针都会发生偏转,选项 C、D 错误.
楞次定律感应电流方向的判定
一、试验结论
⑴当线圈中旳磁通量增大时, B与B0旳方向相反;
⑵当线圈中旳磁通量减小时, B与B0旳方向相同。
即:增“反” 减“同” 二、楞次定律 1.内容:感应电流具有这么旳方向,感应电流 旳磁场总是阻碍引起感应电流旳磁通量旳变 化。
2.对楞次定律旳了解:
B与B0旳方向关系 相增反
向下
减小
顺时针
向下 相反同
向上
增大
顺时针
向下 相减反
向上 减小
逆时针
向上 相同
结论1:当线圈内原磁通量增长时,感应 电流旳磁场B旳方向与原磁场B0旳方向相 反
→感应电流旳磁场阻阻碍碍磁磁通通量量旳旳增变长化 back 结论2:当线圈内原磁通量降低时,感应 电流旳磁场B旳方向与原磁场B0旳方向相 同
(5)如图,金属棒ab在匀强磁场
中沿金属框架向右匀速运动,用右 手定则和楞次定律两种措施鉴定ab 导体中感应电流旳方向。
d
a
v
c
b
小结 判断感应电流旳方向:
楞次定律是普遍合用旳 ❖导体切割磁感线时用右手定则以便 磁铁和线圈作相对运动时用“来拒去
留”以便
③ 思索题
1、一闭合旳铜环放 在水平桌面上,磁 铁向下运动时,环 旳面积怎样变化?
S
N
S
N
N
A
B
磁铁从线圈中插入时,❖磁铁从螺线管右端拔
标出感应电流旳方向。 出时,A、B两点哪点 电势高?
S
N
N
S
N
S
N
+
−
A
B
此时线圈相当于电源,电源内部电流 (感应电流)从负极到正极.
第四章 电磁感应第3节 课时跟踪训练
第四章电磁感应第3节课时跟踪训练(时间30分钟,满分60分)一、选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分。
每小题至少有一个选项正确,把正确选项前的字母填在题后的括号内)1.如图1所示,闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在有界匀强磁场中,将它从匀强磁场中匀速拉出,以下各种说法中正确的是() A.向左拉出和向右拉出时,环中的感应电流方向相反B.向左或向右拉出时,环中感应电流方向都是沿顺时针方向的图1 C.向左或向右拉出时,环中感应电流方向都是沿逆时针方向的D.环在离开磁场之前,就已经有了感应电流解析:将金属圆环不管从哪边拉出磁场,穿过闭合圆环的磁通量都要减少,根据楞次定律可知,感应电流的磁场要阻碍原磁通量的减少,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,应用安培定则可以判断出感应电流的方向是顺时针方向的,选项B正确,A、C错误。
另外在圆环离开磁场前,穿过圆环的磁通量没有改变,该种情况无感应电流,故D错误。
答案:B2.如图2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~T2时间内,直导线中电流向上,则在T2~T时间内,线框中感应电流的方向与所受安培力情况是()图2A.感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向左B.感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向右C.感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向右D.感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向左解析:在T2~T时间内,直导线中的电流方向向下增大,穿过线框的磁通量垂直纸面向外增加,由楞次定律知感应电流方向为顺时针,线框所受安培力的合力由左手定则可知向右,所以C正确。
答案:C3.一金属圆环水平固定放置,现将一竖直的条形磁铁,在圆环上方沿圆环轴线从静止开始释放,在条形磁铁穿过圆环的过程中,条形磁铁与圆环()A.始终相互吸引B.始终相互排斥C.先相互吸引,后相互排斥D.先相互排斥,后相互吸引解析:在条形磁铁靠近圆环的过程中,通过圆环的磁通量不断增加,会产生感应电流,从而阻碍条形磁铁的运动,所以此过程中它们是相互排斥的,当条形磁铁穿过圆环后,通过圆环的磁通量又会减小,产生一个与原磁场相同的感应磁场,阻碍原磁通量的减小,所以圆环与条形磁铁间有相互吸引的作用力。
高中物理电磁感应基础练习题(含答案)
高中物理电磁感应基础练习题(含答案)一、单选题1.如图所示,导体ab是金属线框的一个可动边,ab边长L=0.4m,磁场的磁感应强度B=0.1T,当ab边以速度v=5m/s向右匀速移动时,下列判断正确的是()A.感应电流的方向由a到b,感应电动势的大小为0.2VB.感应电流的方向由a到b,感应电动势的大小为0.4VC.感应电流的方向由b到a,感应电动势的大小为0.2VD.感应电流的方向由b到a,感应电动势的大小为0.4V2.某同学用粗细均匀的金属丝弯成如图所示的图形,两个正方形的边长均为L,A、B t∆223.如图所示,在水平桌面上有一金属圆环,在它圆心正上方有一条形磁铁(极性不明),当条形磁铁下落时,可以判定()A.环中将产生俯视顺时针的感应电流B.环对桌面的压力将增大C.环有面积增大的趋势D.磁铁将受到竖直向下的电磁作用力4.如图所示,闭合线圈abcd 在磁场中运动到如图所示位置时,bc 边的电流方向由b →c ,此线圈的运动情况是( )A .向右进入磁场B .向左移出磁场C .向上移动D .向下移动5.如图所示,通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd ,则( )A .当线圈向导线靠近时,其中感应电流方向是a →b →c →dB .若线圈竖直向下平动,有感应电流产生C .若线圈向右平动,其中感应电流方向是a →b →c →dD .当线圈以导线边为轴转动时,其中感应电流方向是a →b →c →d6.如图所示,在磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,长为L 的金属杆MN 在平行金属导轨上以速度v 向右匀速滑动。
金属导轨电阻不计,金属杆与导轨的夹角为θ,电阻为2R ,ab 间电阻为R ,M 、N 两点间电势差为U ,则M 、N 两点电势BLv7.如图所示,先后以速度1v 和2v 匀速把一矩形线圈水平拉出有界匀强磁场区域,122v v =,则在先后两种情况下( )A .线圈中的感应电动势之比为21:1:2E E =B .线圈中的感应电流之比为12:1:2I I =C .线圈中产生的焦耳热之比12:2:1Q Q =D .通过线圈某截面的电荷量之比122:1q q =:8.粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行。
物理一轮复习考点33电磁感应现象磁通量楞次定律练习含解析
考点33 电磁感应现象磁通量楞次定律题组一基础小题1。
如图所示,半径为R的圆形单匝线圈a内有一单匝内接三角形线圈b,两线圈彼此绝缘,磁感应强度大小为B的匀强磁场的边缘与三角形线圈b重合,则穿过a、b两线圈的磁通量之比为()A.1∶1 B.1∶2C.4错误!π∶9 D.9∶4错误!答案A解析磁通量Φ=BS,S为有效面积,从题中可以看出两个图形的有效面积是相等的,所以穿过a、b两线圈的磁通量之比为1∶1,故A正确.2.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所示连接。
下列说法中正确的是()A.开关闭合后,线圈A插入或拔出线圈B,都会引起电流计指针偏转B.线圈A插入线圈B中后,开关闭合和断开的瞬间,电流计指针均不会偏转C.开关闭合后,滑动变阻器的滑片P匀速滑动,会使电流计指针静止在中央零刻度D.开关闭合后,只有滑动变阻器的滑片P加速滑动,电流计指针才能偏转答案A解析开关闭合后,线圈A插入或拔出线圈B,都会引起穿过线圈B的磁通量的变化,产生感应电流,从而使电流计指针偏转,A正确;线圈A插入线圈B中后,开关闭合和断开的瞬间,穿过线圈B的磁通量会发生变化,电流计指针会偏转,B错误;开关闭合后,滑动变阻器的滑片P无论匀速滑动还是加速滑动,都会导致线圈A中的电流变化,使穿过线圈B的磁通量发生变化,由楞次定律可知,电流计指针都会发生偏转,C、D错误.3.下图中能产生感应电流的是()答案B解析根据产生感应电流的条件知:A中,回路没闭合,无感应电流;B中,磁感应强度不变,面积增大,闭合回路的磁通量增大,有感应电流;C中,穿过线圈的磁感线相互抵消,磁通量恒为零,无感应电流;D中,磁通量不发生变化,无感应电流。
4.如图所示,在一水平固定的闭合导体圆环上方,有一条形磁铁(N极朝上,S极朝下)由静止开始下落,磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触,关于圆环中感应电流的方向(从上向下看),下列说法正确的是()A.总是顺时针B.总是逆时针C.先顺时针后逆时针D.先逆时针后顺时针答案C解析由条形磁铁的磁场分布可知,磁铁下落的过程,闭合圆环中的磁通量始终向上,并且先增加后减少,由楞次定律可判断出,从上向下看时,闭合圆环中的感应电流方向先为顺时针后为逆时针,C正确。
电学电磁感应中的感应电流方向判断
电学电磁感应中的感应电流方向判断电学电磁感应是物理学中的重要分支,其中感应电流方向的判断是一个关键的问题。
在电磁感应的过程中,当磁场发生变化时,会在导体中产生感应电流。
正确地判断感应电流的方向对于理解电磁感应现象和应用于实际问题具有重要意义。
本文将从理论和实验两个方面介绍感应电流方向的判断方法。
一、理论推导根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的方向与磁场变化率和导体线圈的环路方向有关。
根据楞次定律,感应电流的方向与感应电动势的方向相反,以抵消磁场变化所产生的电动势。
根据这两个定律,我们可以得到以下判断感应电流方向的规律:1. 磁场与导体相对运动当磁场与导体相对运动时,磁场的变化会引起感应电流的产生。
根据右手定则,我们可以得到:- 如果导体运动方向与磁场方向垂直,那么感应电流的方向与导体的运动方向垂直,并且根据楞次定律,感应电流会形成封闭的环路。
- 如果导体运动方向与磁场方向平行,那么感应电流的方向垂直于导体运动方向,并且感应电流的方向满足右手定则。
2. 磁场的变化当磁场的强度或方向发生变化时,也会引起感应电流的产生。
- 如果磁场强度增加,则感应电流的方向会使得所产生的磁场与原磁场反向。
- 如果磁场方向发生变化,感应电流的方向会使得所产生的磁场与原磁场方向相反。
以上是根据理论推导得到的感应电流方向判断规律,下面将介绍一些实验方法来验证这些规律。
二、实验验证1. 电磁铁实验可以使用一个电磁铁和一个指南针来进行实验观察。
当通电流经过电磁铁时,会在电磁铁附近产生磁场,指南针磁针会受到磁场作用而发生偏转。
当我们改变通电方向时,指南针的偏转方向也会改变。
通过观察指南针的偏转方向,可以判断感应电流的方向是否符合理论推导。
2. 导体运动实验可以使用一个磁场和一个导体线圈来进行实验观察。
当导体线圈与磁场相对运动时,会在导体线圈中产生感应电流。
通过改变导体线圈的运动方向和磁场的方向,可以观察感应电流的方向,并验证理论推导的正确性。
电磁感应基础知识试题题库(有答案)
电磁感应基础知识试题题库(有答案)一、选择题1.下列与电磁感应有关的四幅图中说法正确的是()A.甲图,变化的磁场激发出感生电场,自由电荷在感生电场的作用下定向移动,从而形成感应电流B.乙图,磁块在没有裂缝的铝管中由静止开始下落做的是自由落体运动C.丙图,是麦克斯韦验证了电磁波存在的实验装置D.丁图,断开开关的瞬间,因原线圈中没有电流,所以副线圈中也没有电流【答案】A【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件;涡流、电磁阻尼、电磁驱动;电磁场与电磁波的产生;电磁感应现象中的感生电场2.如图所示,A、B两闭合线圈用同样的导线绕成,A有10匝,B有20匝,两线圈半径之比为2∶1。
均匀磁场只分布在B线圈内,当磁场随时间均匀增强时()A.A中无感应电流B.B中无感应电流C.A中磁通量总是等于B中磁通量D.A中磁通量总是大于B中磁通量【答案】C【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件;磁通量3.如图所示,闭合线圈平面与条形磁铁的轴线垂直,现保持条形磁铁不动,使线圈由A位置沿轴线移动到B位置。
在此过程中()A.穿过线圈的磁通量将增大,线圈中有感应电流B.穿过线圈的磁通量将减小,线圈中有感应电流C.穿过线圈的磁通量先减小,后增大,线圈中无感应电流D.穿过线圈的磁通量先增大,后减小,线圈中无感应电流【答案】B【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件4.关于电磁场和电磁波,下列说法正确的是()A.麦克斯韦首先预言了电磁波的存在并通过实验进行了证实B.变化的电场周围一定产生变化的磁场,变化的磁场周围也一定产生变化的电场C.电磁波波长越长,其能量子的能量越小D.闭合导线的一部分在磁场中运动一定会产生感应电流【答案】C【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件;电磁场与电磁波的产生5.如图所示,OO′是矩形导线框abcd的对称轴,线框左半部分处于垂直纸面向外的匀强磁场中。
下列说法正确的是()A.将线框abcd向右匀减速平移,线框中产生的感应电流方向为abcdaB.将线框abcd向纸面外平移,线框中产生的感应电流方向为abcdaC.将线框abcd以ad为轴向外转动60°,线框中产生的感应电流方向为adcbaD.将线框abcd以OO′为轴ad向里转动,线框中产生的感应电流方向为adcba【答案】D【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件;楞次定律【解析】【解答】A.根据楞次定律可知,线框中产生的感应电流方向为adcba,故A错误;B.穿过线圈的磁通量保持不变,线框中不会产生感应电流,故B错误;C.穿过线圈的磁通量保持不变,线框中不会产生感应电流,故C错误;D.将线框abcd以OO′为轴ad向里转动,穿过线圈的磁通量向外减小,根据楞次定律可知,线框中产生的感应电流方向为adcba,故D正确。
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【巩固练习】一、选择题1、(2015 江苏卷)静电现象在自然界中普遍存在,我国早在西汉末年已有对静电现象的记载《春秋纬 考异邮》中有玳瑁吸之说,但下列不属于静电现象的是A .梳过头发的塑料梳子吸起纸屑B .带电小球移至不带电金属球附近,两者相互吸引C .小线圈接近通电线圈过程中,小线圈中产生电流D .从干燥的地毯走过,手碰到金属把手时有被电击的感觉2、(2016全国新课标Ⅲ卷)如图,M 为半圆形导线框,圆心为O M ;N 是圆心角为直角的扇形导线框,圆心为O N ;两导线框在同一竖直面(纸面)内;两圆弧半径相等;过直线O M O N 的水平面上方有一匀强磁场,磁场方向垂直于纸面。
现使线框M 、N 在t =0时从图示位置开始,分别绕垂直于纸面、且过O M 和O N 的轴,以相同的周日T 逆时针匀速转动,则A.两导线框中均会产生正弦交流电B.两导线框中感应电流的周期都等于TC.在8T t 时,两导线框中产生的感应电动势相等 D.两导线框的电阻相等时,两导线框中感应电流的有效值也相等3、(2016 上海卷)如图(a ),螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场,以图中箭头所示方向为其正方向。
螺线管与导线框abcd 相连,导线框内有一小金属圆环L ,圆环与导线框在同一平面内。
当螺线管内的磁感应强度B 随时间按图(b )所示规律变化时A. 在t 1~t 2时间内,L 有收缩趋势B. 在t 2~t 3时间内,L 有扩张趋势C. 在t 2~t 3时间内,L 内有逆时针方向的感应电流D. 在t3~t4时间内,L内有顺时针方向的感应电流4、如图所示装置中,在下列各种情况下,能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈A中产生感应电流的是()A.开关S接通的瞬间B.开关S接通后,电路中有稳定电流时C.开关S接通后,移动滑动变阻器的滑动触头的过程中D.开关S断开的瞬间5、如图所示,一根条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中,环中的感应电流(自左向右看)()A.沿顺时针方向B.先沿顺时针方向后沿逆时针方向C.沿逆时针方向D.先沿逆时针方向后沿顺时针方向6、如图所示,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a→b→c→d→aB. 导线框离开磁场时,感应电流方向为a→d→c→b→aC. 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7、如图所示,两个金属圆环在最低点处切断并分别焊在一起。
整个装置处在垂直纸面向里的匀强磁场中,当磁场均匀增加时()A.内环有逆时针方向的感应电流B.内环有顺时针方向的感应电流C.外环有逆时针方向的感应电流D.内、外环都没有感应电流8、如图所示,两个闭合的轻质铝环,穿在一根光滑的绝缘杆上,当条形磁铁的N极自右向左插入圆环中时,两铝环的运动是()A、同时向右运动,两环间距逐渐增大B.同时向右运动,两环间距逐渐缩小C.同时向左运动,两环间距逐渐增大D.同时向左运动,两环间距逐渐缩小9、如图是验证楞次定律实验的示意图,竖直放置的线圈固定不动,将磁铁从线圈上方插入或拔出,线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流。
各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况,其中表示正确的是()10、如图所示,固定的水平长直导线中通有电流I,矩形线框与导线在同一竖直平面内,且一边与导线平行。
线框由静止释放,在下落过程中()A.穿过线框的磁通量保持不变B.线框中感应电流方向保持不变C.线框所受安掊力的合力为零D.线框的机械能不断增大11、如图所示,一个水平放置的矩形线圈abcd,在细长水平磁铁的S极附近竖直下落,由位置Ⅰ经位置Ⅱ到位置Ⅲ。
位置Ⅱ与磁铁同一平面,位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ,则在下落过程中,线圈中的感应电流的方向为()A.abcdaB.adcbaC.从abcda到adcbaD.从adcba到abcda12、绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上,铁芯上套着一个铝环,线圈与电源、电键相连,如图所示.线圈上端与电源正极相连,闭合电键的瞬间,铝环向上跳起.若保持电键闭合,则()A.铝环不断升高B.铝环停留在某一高度C.铝环跳起到某一高度后将回落D.如果电源的正、负极对调,观察到的现象不变13、在两条平行导线中通以大小相等的同向电流,如图所示。
在两根导线中间跟导线在同一平面内放一个矩形线框。
线框在两导线间从左向右匀速运动过程中,产生的感应电流的方向为( )A.顺时针方向B.逆时针方向C.先顺时针方向后逆时针方向D.先逆时针方向后顺时针方向14、如图所示,线圈A与电源、开关相连。
线圈B与电阻R连接成闭合电路。
电键闭合、断开的瞬间,关于通过电阻R的电流方向判断正确的是( )A.电键闭合瞬间,电流方向a到bB.电键闭合瞬间,电流方向b到aC.电键断开瞬间,电流方向a到bD.电键断开瞬间,电流方向b到a15、如图所示,足够长的两条平行金属导轨竖直放置,其间有与导轨平面垂直的匀强磁场,两导轨通过导线与检流计G1、线圈M接在一起。
N是绕在“□”形铁芯上的另一线圈,它与检流计G2组成闭合回路。
现有一金属棒ab沿导轨下滑,下滑过程与导轨接触良好,在ab 下滑的过程中()A.通过G1的电流是从右端进入的B.通过G2的电流是从左端进入的C.检流计G1的示数逐渐增大,达到最大值后变为零D.检流计G2的示数逐渐减小,最后趋于零16、如图所示,当电键S闭合、断开时,流过电流表的感应电流方向正确的是()A.当电键S闭合的瞬间,从a到bB.当电键S闭合的瞬间,从b到aC.当电键S断开的瞬间,从a到bD.当电键S闭合后稳定时,从a到b【答案与解析】选择题1、【答案】C【解析】:小线圈接近通电线圈过程中,小线圈中产生感应电流是电磁感应现象,不是静电现象,所以C 正确。
2、【答案】BC【解析】当线圈进入磁场时,依据楞次定律得,两线圈中的感应电流方向为逆时针:2()E BRv BR R BR ωω===可得过程中产生的感应电动势恒定,即电流恒定,不是正弦交流电A 错误;当线圈进入磁场时,根据楞次定律知,两线框中的感应电流为逆时针,当线框穿出磁场时,根据楞次定律可得线框中产生的感应电流为顺时针,所以感应电流的周期和其运动周期相等,为T 、B 正确;根据2E BR ω=可得线框在运动过程中的感应电动势等,C 正确;线圈N 在完全进入磁场后T /4时间内线圈的磁通量不变化,过程中没有感应电动势产生,即线圈N 在0—T /4和3T /4—T 内有感应电动势,其余时间内没有,而线圈M 在整个过程中都有感应电动势,即便电阻相等,两者的电流有效值不会相等,D 错误。
故选BC 。
3、【答案】AD【解析】在t 1~t 2时间内,外加磁场磁感应强度增加且斜率在增加,则在导线框中产生顺时针方向大小增加的电流,该电流激发增加的磁场,该磁场通过圆环,在圆环内产生感应电流,根据结论“增缩减扩”可以断定圆环有收缩趋势,A 正确;在t 2~t 3时间内,外加磁场均匀变化,在导线框中产生恒定电流,该电流激发出稳当磁场,该磁场通过圆环时,圆环中没有感应电流,选项BC 错误;在t 3~t 4时间内,外加磁场向下减小,且斜率也减小,在导线框中产生顺时针减小的电流,该电流激发出向内减小的磁场,所以圆环内产生顺时针方向电流,D 正确。
故选AD 。
4、ACD解析:开关S 接通、断开的瞬间,螺线管内的电流迅速变化,磁场迅速变化,穿过线圈A 的磁通量迅速变化,线圈A 中产生感应电流,AD 对;电路稳定后,电流不再变化,磁场也不变化,穿过线圈A 的磁通量也不变化,线圈A 中不产生感应电流,B 错;开关S 接通后,移动滑动变阻器的滑动触头的过程中,螺线管内的电流发生变化,磁场发生变化,穿过线圈A 的磁通量发生变化,线圈A 中产生感应电流,C 对。
5、C解析:磁铁从左向右,右端为N 极,金属环的感应电流的磁场方向左边是N 极,应用右手螺旋定则,自左向右看感应电流为逆时针方向。
只是靠近不是穿过,不存在方向变化问题。
6、BD解析:导线框进入(离开)磁场时,导线框上产生感应电流,根据右手定则,导线框进入磁场时,感应电流方向为顺时针方向,为a →d →c →b →a ,导线框离开磁场时,感应电流方向为顺时针方向,A 错B 对;根据左手定则,导线框进入磁场时,受到的安培力方向水平向左, 离开磁场时,受到的安培力方向水平向左,C 错D 对,故选BD 。
7、BC解析:当磁场均匀增加时,感应电流的磁场方向为垂直纸面向外,应用右手螺旋定则,在图上标出感应电流的方向如图,可知BC正确。
8、D解析:当条形磁铁的N极自右向左插入圆环中时,穿过两个铝环的磁通量增加,根据楞次定律(“来拒”),两环都向左运动,两环的右端都是N极,产生的感应电流方向从右向左看都是逆时针,同相电流相互吸引,则两环间距逐渐缩小,故选D。
9、CD解析:磁铁插入线圈时,感应电流的磁场方向与磁铁产生的磁场方向相反,磁铁拔出时,感应电流的磁场方向与磁铁产生的磁场方向相同,由安培定则可以判断出答案为CD。
10、B解析:长直导线中电流在线框里的磁场方向垂直向里,线框由静止释放,在下落过程中,穿过线框的磁通量减少,感应电流的方向为逆时针,A错B对。
线框的机械能守恒,D错;根据左手定则,线框上边的安培力方向向上,线框下边的安培力方向向下,向上的安培力大于向下的安培力,线框所受安掊力的合力方向向上,C错。
故选B。
11、B解析:线圈由位置Ⅰ经位置Ⅱ,磁通量减少(到Ⅱ时为零),磁铁的S极磁感线是进去的,根据楞次定律的“增反减同”,因此线圈的磁感线方向向下(“减同”),应用右手螺旋定则,大拇指向下,线圈上的感应电流方向为顺时针(俯视),即adcba。
线圈位置Ⅱ到位置Ⅲ,磁通量增加(Ⅱ时为零)根据楞次定律(“增反”),应用右手螺旋定则,大拇指向下,线圈上的感应电流方向为顺时针(俯视),即adcba。
故选B。
12、CD解析:闭合电键的瞬间,穿过铝环的磁通量增加,产生感应电流,铝环受到安培力而上跳.电键保持闭合时,线圈产生的磁场稳定,穿过铝环的磁通量不变,没有感应电流产生,铝环不受安培力,只受重力作用,则上跳到某一高度后将回落,AB错C对。
如果电源的正、负极对调,同理分析观察到的现象不变,D正确。
故选CD。
13、B解析:线框在两导线间从左向右匀速运动过程中,开始时线框所在处的磁场看左边电流的磁场,垂直纸面向里,线框切割磁感线的边也看左边的,根据右手定则,感应电流为顺时针方向;到离右边的导线较近时,产生磁场的电流看右边的,磁场方向垂直纸面向外,线框切割磁感线的边也看右边的,根据右手定则,感应电流为顺时针方向,故正确选项是B。