电磁感应 楞次定律
楞次定律与电磁感应
楞次定律与电磁感应楞次定律是电磁学中的基本定律之一,它描述了电磁感应现象中电流的产生与磁场变化之间的关系。
本文将详细介绍楞次定律的原理和应用。
一、楞次定律的原理楞次定律由法国物理学家楞次于1831年发现,它是电动势和磁场变化之间的定量关系。
楞次定律的表达式可以用以下数学公式表示:法拉第电磁感应定律公式在这个公式中,ε代表感应电动势,N代表线圈的匝数,Φ代表磁通量,Δt表示单位时间内磁通量的变化量。
楞次定律可以解释很多与磁场和电流有关的现象,比如电磁感应、发电机的工作原理等。
当磁场发生变化时,根据楞次定律,会在闭合线圈中感应出一个电动势,从而产生电流。
二、楞次定律的应用楞次定律在实际应用中具有广泛的意义,下面将介绍几个与楞次定律密切相关的应用。
1. 发电机发电机是利用楞次定律的原理来将机械能转化为电能的设备。
发电机中有一个旋转的磁场和一个静止的线圈,当磁场与线圈之间的相对运动导致磁通量变化时,楞次定律使得线圈中产生一个感应电动势,从而产生电流。
2. 变压器变压器是利用楞次定律的原理来实现电能的传递和变换的装置。
变压器利用交流电的瞬时磁通量的变化来感应次级线圈中的电动势,从而实现电能的传递和变换。
3. 感应加热感应加热是一种利用楞次定律的原理来实现加热的方法。
当导体处于变化的磁场中时,根据楞次定律,导体内会产生电流,这些电流会发热导体。
感应加热广泛应用于工业领域,例如金属加热、锅炉加热等。
4. 电磁定位系统电磁定位系统利用楞次定律的原理来实现无线充电和无线数据传输。
通过传输电流来产生磁场,在接收器中利用楞次定律感应出电流,从而实现无线充电和无线通讯。
总结:楞次定律是电磁学中非常重要的一条定律,它描述了电磁感应现象中电流与磁场变化之间的关系。
该定律在电力工程、电子技术、通信技术等领域具有广泛的应用。
通过研究楞次定律,我们可以更好地理解电磁现象,并将其应用于实际生活和工作中。
电磁感应Ⅲ——楞次定律
电磁感应Ⅲ——楞次定律一、楞次定律判定磁通量变化产生的感应电流方向1、楞次定律的内容: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、楞次定律的用处:可以判断各种情况下感应电流或感应电动势的方向。
3、理解⑴因果关系⑵阻碍的含义:“阻碍”不是“阻止”。
阻碍原磁通量的变化,只是使它变化的速度变慢,即延滞了原磁通量的变化,而不能使磁通量的变化停止。
4、楞次定律应用的一般步骤:⑴判断原磁场的方向;⑵判断产生感应电流的原磁通量的变化情况;⑶根据原磁通量的变化判定感应电流的磁场方向;⑷用安培定则判断感应电流的方向。
说明:也可利用楞次定律根据感应电流的方向判定原磁通量的变化情况。
二、用右手定则判定切割磁感线产生的感应电流方向1、判定方法:伸开右手,让拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,让磁感线从手心进入,拇指指向导体切割磁感线运动的方向,其余四指所指的方向就是感应电流的方向。
2、记忆方法:右手定则和左手定则在使用时容易混淆,可采用“字形记忆法”,通电导线在磁场中受安培力的作用,“力”字的最后一钩向左,用左手定则;导体切割磁感线产生感应电流,“电”字的最后一钩向右,用右手定则,可简记为力“左”电“右”。
还有一种记忆方法:即左手“电动机”(即电能转化为机械能),右手“发电机”(即机械能转化为电能)。
三、楞次定律与右手定则的关系1、研究对象:楞次定律是整个闭合电路;而右手定则是闭合电路的一部分,即一段导体作切割磁感线运动;2、适用范围:楞次定律应用于磁通量变化引起感应电流的各种情况;右手定则只适用于一段导体在磁场中做切割磁感线运动的情况,导体不动时不能应用;3、右手定则是楞次定律得特例。
若导体不动,回路中的磁通量变化,能用楞次定律判断感应电流方向,而不能用右手定则判断;若是对于部分导体作切割运动的情况,应用右手定则更为方便。
例:导体运动切割磁感线产生感应电流是磁通量发生变化引起感应电流的特例,所以判定电流方向的右手定则也是楞次定律的特例。
电磁感应 楞次定律
过程分析 三定则
第一节 电磁感应 楞次定律
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在磁场力的作用下向右运动,则PQ所做的
(4)标量。有正负 2.磁通量的物理意义
(1)可以形象地理解为磁通量就是穿过某一面积的 磁感线的条数 . (2)同一个平面,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.
3.面与磁场方向有夹角
4.面内磁场方向不同
B
N
I
S
第一节 电磁感应 楞次定律
思考: 1.磁通量变化的原因有哪些?
如图甲为竖直悬挂的闭合导体环,乙为带铁心的
电磁铁,ab为架在水平平行导轨上的金属棒,导轨间 有竖直向上的匀强磁场,开始时甲处于静止,当ab沿
导轨做切割磁感线运动时,导体环甲远离电磁铁乙向
左摆动,则ab可能的运动是:[ BD]
A.向右匀速运动 B.向右加速运动 C.向右减速运动 D.向左加速运动
第一节 电磁感应 楞次定律
练习
1.楞次定律 1)阻碍不是阻止 增反减同 来拒去留(相对运动)
2)思路 定对象 明电路
增缩减扩(单一方向磁场)
原磁场方向
感应电流
感应电流
原磁通变化
磁场方向
方向
2.右手定则 切割情况
第一节 电磁感应 楞次定律
一、磁通量
1.磁通量的计算 (1)公式:Φ= BS. (2)适用条件:① 匀强 磁场;②S是 垂直 磁场的有效面积.(实际 垂直) (3)单位:韦伯 ,1 Wb=1 T·m2.
电磁感应中的楞次定律
电磁感应中的楞次定律电磁感应是电磁学中的一个重要概念,描述了磁场发生改变时周围环路中产生的感应电动势。
其中,楞次定律是描述电磁感应现象的基本规律。
本文将详细介绍电磁感应中的楞次定律及其应用。
一、楞次定律的基本原理楞次定律是由法国物理学家楞次在1835年提出的。
它提供了电磁感应现象的量化描述,即在一个闭合电路中,当磁场发生改变时,电路中将产生感应电动势以阻碍磁场变化的发生。
具体而言,楞次定律可以用数学表达为:在一个闭合回路中,磁感应强度的变化率与由此变化引起的感应电动势大小之积等于回路中电流的方向所决定的力矩。
这一定律可以理解为电磁场与电路之间的相互作用关系。
当磁场发生变化时,根据楞次定律,在电路中会产生感应电动势,从而驱动电流的产生。
这样的感应电动势通常具有阻碍磁场变化的方向,即遵循了能量守恒的原则。
二、楞次定律的应用示例楞次定律在实际中具有广泛的应用,下面以几个常见的场景为例进行说明。
1. 电磁感应发电机电磁感应发电机是一种利用楞次定律的原理将机械能转化为电能的装置。
当发电机中的磁场改变时,通过转子上的线圈感应电动势的产生,进而驱动电流的流动,输出电能。
楞次定律保证了发电机能够将机械能有效地转化为电能。
当磁场发生改变时,由于感应电动势的产生,使得电流从转子中流过,从而完成了能量的转换。
2. 斯托克斯定律和法拉第电磁感应定律斯托克斯定律和法拉第电磁感应定律都是基于楞次定律的衍生定律。
斯托克斯定律描述了磁场变化对电场旋度的影响,而法拉第电磁感应定律则描述了磁场变化对电场环量的影响。
这两个定律进一步扩展了楞次定律的应用范围,使得我们可以更深入地理解电磁感应现象,并在实际中进行相关的计算和应用。
3. 电磁感应的实验楞次定律也广泛应用于电磁感应的实验中。
例如,我们可以利用电磁感应现象测量磁场的变化。
通过将线圈放置在磁场中,并记录感应电流的变化,我们可以通过楞次定律计算出磁场的变化率。
此外,还可以通过电磁感应实验验证楞次定律的成立。
电磁学电磁感应定律与楞次定律
电磁学电磁感应定律与楞次定律电磁学是研究电荷、电流和电磁场之间相互作用的一门科学。
在电磁学中,电磁感应定律和楞次定律是两个基本原理,它们揭示了电磁感应现象和电磁场的生成规律。
本文将对电磁感应定律和楞次定律进行详细的介绍和解析。
一、电磁感应定律1. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是描述电磁感应现象的基本规律。
它由英国科学家迈克尔·法拉第于1831年提出,被广泛应用于电力发电、电磁感应器等领域。
法拉第电磁感应定律的表达式为:在一根闭合导体回路中,当磁场的磁通量发生变化时,该导体中就会产生感应电动势。
该电动势的大小正比于磁通量的变化率,并与导线的回路长度成正比。
其中,感应电动势的方向遵循楞次定律。
2. 电磁感应定律的应用电磁感应定律的应用非常广泛。
在电力工程中,电磁感应定律被应用于发电机的原理。
当导体在磁场中移动时,磁通量发生变化,从而产生感应电动势,将机械能转化为电能。
这一原理极大地推动了电力工业的发展。
另外,电磁感应定律还应用于电磁感应传感器、变压器等领域。
电磁感应传感器利用感应电动势来测量环境中的物理量,如温度、湿度等。
变压器则是利用电磁感应定律中的电磁感应现象来实现电能的变换和传输。
二、楞次定律1. 楞次定律的提出楞次定律是法拉第电磁感应定律的延伸和补充。
它由法国物理学家亨利·楞次于1834年提出,描述了电磁感应现象中的能量守恒关系。
楞次定律是电磁学的重要基本定律之一。
2. 楞次定律的表达式和应用楞次定律的表达式为:当磁场内的闭合导体回路中有电流变化时,会产生与变化的磁通量相反的电动势,从而产生感应电流。
感应电流的大小正比于磁通量的变化率,并与导线的回路长度成正比。
楞次定律不仅适用于电磁感应定律中的感应电动势,还适用于其他电磁现象中的感应效应。
例如,当导体在磁场中移动时,磁通量发生变化,从而产生感应电流,这就是楞次定律的应用之一。
此外,楞次定律还可以解释电磁铁的工作原理。
电磁感应中的楞次定律
电磁感应中的楞次定律电磁感应是电磁学中重要的概念之一,其中的楞次定律被广泛运用于解释电磁感应现象。
楞次定律,也被称为法拉第电磁感应定律,是由法国物理学家迪拜楞次(Michael Faraday)在1831年提出的。
该定律描述了磁通量的变化引起的感应电动势和电流的产生。
一、电磁感应的基本概念在探讨楞次定律之前,首先需要了解电磁感应的基本概念。
当导体相对于磁场发生运动时,或者磁场的强度发生变化时,导体内部会产生感应电动势。
这是电磁感应现象的基本原理。
二、楞次定律的表达楞次定律可以通过一个简洁而优雅的数学公式来表达:ε = -dΦ/dt其中,ε表示感应电动势,dΦ表示磁通量的变化率,dt表示时间的变化率。
这个公式清晰地表明了磁通量的变化率与感应电动势之间的关系。
三、楞次定律的解释楞次定律的解释可以通过下面的步骤进行:1. 当磁通量Φ通过一个闭合回路时,会产生感应电动势ε。
2. 这个感应电动势的方向与Φ的变化率相关。
如果磁通量增加,则产生的感应电动势方向使电流阻止磁通量的增加。
如果磁通量减少,则产生的感应电动势方向使电流阻止磁通量的减少。
这是为了遵守能量守恒定律。
四、楞次定律的应用楞次定律在实际应用中有着广泛的应用,下面列举几个常见的应用:1. 发电机:发电机的工作原理是基于楞次定律。
当导线在磁场中运动时,磁通量发生变化,从而产生感应电动势。
这个感应电动势通过导线产生电流,从而驱动发电机运行。
2. 变压器:变压器也是基于楞次定律的原理工作。
通过改变一个线圈中的电流,导致磁场发生变化,从而产生感应电动势。
这个感应电动势会在另一个线圈中产生电流,从而实现电能的传输和变压操作。
3. 感应炉:感应炉利用楞次定律来加热金属材料。
由于交变电流在金属材料内产生的感应电动势,导致材料发热。
这个原理被广泛应用于金属熔炼、加热和焊接等工艺中。
结论:楞次定律是电磁感应的基本定律之一,描述了磁通量的变化引起的感应电动势和电流的产生。
电磁感应中的楞次定律解释
电磁感应中的楞次定律解释电磁感应是指在磁场中导体中产生电流的现象。
这一现象的理论基础是楞次定律,由法国物理学家楞次于1831年首次提出。
楞次定律是电磁学中的基础定律之一,它描述了电磁感应现象中磁场和电流的相互作用关系。
楞次定律的表述是:当导体穿过磁力线时,磁场的变化会在导体中产生感应电动势,从而产生感应电流。
这一定律的核心思想是磁场的变化产生感应电动势,而感应电动势又会产生感应电流。
楞次定律可以通过以下公式来表示:ε = -dΦ/dt其中,ε表示感应电动势,Φ表示磁通量,t表示时间。
该公式表明,感应电动势的大小与磁通量的变化率成反比。
楞次定律的解释可以从两个方面进行。
首先,从电动势的角度来看,当导体穿过磁力线时,磁场的变化会导致感应电动势的产生。
这是因为导体中的自由电子在磁场中受到力的作用,从而产生电势差。
这个电势差即为感应电动势。
其次,从电流的角度来看,感应电动势的产生会引起导体中的自由电子运动,从而形成感应电流。
当导体在磁场中运动时,磁场的变化率较大,因此感应电动势较大,从而产生较大的感应电流。
相反,当导体在磁场中静止时,磁场的变化率为零,感应电动势为零,因此不会产生感应电流。
楞次定律在实际应用中具有广泛的意义。
例如,变压器的工作原理就是基于楞次定律。
当变压器的一侧通电时,通过变压器的铁芯会产生磁场,导致另一侧产生感应电动势和感应电流,从而实现电能的传输。
此外,感应电磁炉、感应电动机等也是基于楞次定律的原理进行设计和制造的。
总结起来,楞次定律是描述电磁感应现象中磁场和电流的相互作用关系的基础定律。
它说明了磁场的变化会导致感应电动势和感应电流的产生。
楞次定律在电磁学和实际应用中有着重要的地位和作用。
通过对楞次定律的研究和应用,我们可以更好地理解和利用电磁感应现象,推动电磁学的发展和应用。
10.1 电磁感应现象 楞次定律
10.1 电磁感应现象楞次定律概念梳理:一、磁通量1.定义:在磁感应强度为B的匀强磁场中,与磁场方向垂直的面积S和B的乘积.2.公式:Φ=BS.适用条件:(1)匀强磁场;(2)S为垂直磁场的有效面积.3.磁通量是标量.4.磁通量的意义:(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,磁通量为零.二、电磁感应现象1.电磁感应现象: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.产生感应电流的条件:表述1:闭合回路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动.表述2:穿过闭合回路的磁通量发生变化.3.能量转化发生电磁感应现象时,机械能或其他形式的能转化为电能.【注意】当回路不闭合时,没有感应电流,但有感应电动势,只产生感应电动势的现象也可以称为电磁感应现象,且产生感应电动势的那部分导体或线圈相当于电源.三、感应电流方向的判断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.考点一磁通量的计算【例1】写出下图中磁通量的表达式Φ=ΦABCD=Φabcd=Φ圆=Φ线圈=【练习】如图所示,ab是水平面上一个圆的直径,在过ab的竖直面内有一根通电直导线ef,且ef平行于ab,当ef竖直向上平移时,穿过圆面积的磁通量将 ()A.逐渐变大B.逐渐减小C.始终为零D.不为零,但始终保持不变考点二电磁感应现象能否发生的判断1.磁通量发生变化的四种常见情况(1)磁场强弱不变,回路面积改变;(2)回路面积不变,磁场强弱改变;(3)磁场强弱和回路面积同时改变;(4)回路面积和磁场强弱均不变,但二者的相对位置发生改变.2.判断流程:(1)确定研究的闭合回路.(2)弄清楚回路内的磁场分布,并确定该回路的磁通量Φ.(3)⎩⎨⎧ Φ不变→无感应电流Φ变化→⎩⎪⎨⎪⎧ 回路闭合,有感应电流不闭合,无感应电流,但有感应电动势【例1】试分析下列各种情形中,金属线框或线圈里能否产生感应电流?【练习】如图所示,一个U 形金属导轨水平放置,其上放有一个金属导体棒ab ,有一个磁感应强度为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θ.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θ减小B .使磁感应强度B 减小,θ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θ角(0°<θ<90°)【例2】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【练习】某架飞机在我国上空匀速巡航时,机翼保持水平,飞机高度不变.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U 1,右方机翼末端处的电势为U 2 ( )A .若飞机从西往东飞,U 1比U 2高B .若飞机从东往西飞,U 2比U 1高C .若飞机从南往北飞,U 1比U 2高D .若飞机从北往南飞,U 2比U 1高【练习】如图所示,线框abcd 在匀强磁场中匀速向右平动时,关于线框中有无感应电流、线框的ad 两端有无感应电动势、电压表中有无示数的说法正确的是( )A .线框中无感应电流,ad 两端无感应电动势,电压表无示数B.线框中无感应电流,ad两端有感应电动势,电压表无示数C.线框中有感应电流,ad两端无感应电动势,电压表无示数D.线框中无感应电流,ad两端有感应电动势,电压表有示数考点三感应电流方向的判断一.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:①谁阻碍谁:感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化;②阻碍什么:阻碍的是磁通量的变化,而不是阻碍磁通量本身;③如何阻碍:当磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反;当磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同;④阻碍效果:阻碍并不是阻止,只是延缓了磁通量的变化,这种变化将继续进行。
电磁学电磁感应和楞次定律
电磁学电磁感应和楞次定律电磁学是物理学的一个重要分支,涉及电场、磁场和它们的相互作用。
在电磁学中,电磁感应和楞次定律是两个重要的概念,它们解释了电磁现象产生的原理。
一、电磁感应电磁感应是指导体中的电流产生电磁场的过程。
根据法拉第电磁感应定律,当导体中的磁通量发生变化时,导体中就会产生感应电动势和感应电流。
电磁感应是电动势产生和电能转换的基础。
电磁感应的应用非常广泛。
例如,变压器利用电磁感应原理实现了电能的传输和变换。
电动机则通过电磁感应产生的磁场力使得电能转化为机械能。
此外,感应炉、感应加热器等也是利用电磁感应产生高温的技术。
二、楞次定律楞次定律是电磁学中的一个重要定律,也被称为楞次第二定律。
根据楞次定律,当导体中的磁通量发生变化时,导体中产生的感应电流会阻碍磁通量的变化。
换句话说,导体中感应电流的方向总是使得磁通量发生变化的原因得到抵消。
楞次定律很好地体现了能量守恒的原理。
当变化的磁场穿过一个闭合回路时,感应电流产生的磁场会抵消外部磁场的变化效应。
这个定律为我们解释了电磁感应中的能量转换过程提供了重要的基础。
三、电磁感应与楞次定律的实例为了更好地理解电磁感应和楞次定律,下面给出一个简单的实例。
假设一个导体环从一个稳恒磁场中穿过,磁场的强度由外部的磁体提供。
当导体环进入磁场后,由于磁通量发生变化,环中会感应出一个电动势。
根据楞次定律,为了抵消外部磁场的变化效应,环中产生一个感应电流。
这个感应电流会产生一个方向与外部磁场相反的磁场,从而使得磁通量不再变化,达到了能量守恒的效果。
也就是说,导体中的感应电流是为了减小磁通量发生变化的效应。
实际生活中,电磁感应和楞次定律的应用非常广泛。
除了前面提到的变压器和电动机等,电磁感应还可以应用于磁浮列车、感应炉、感应充电等领域。
楞次定律则常常用于分析电磁感应现象中的电流和电磁场的相互作用。
总结起来,电磁感应和楞次定律是电磁学中的重要概念。
电磁感应解释了电流产生磁场的原理,是电能转换的基础。
电磁感应中的楞次定律
电磁感应中的楞次定律电磁感应是电与磁相互作用的一种现象,而楞次定律则是描述了电磁感应现象的重要规律。
楞次定律是法国物理学家楞次于1831年提出的,该定律表明当导线中的磁通量发生变化时,会在导线中产生感应电动势,进而产生感应电流。
本文将详细介绍楞次定律的原理、公式以及应用。
一、楞次定律的原理楞次定律是电磁感应现象的基本规律,它可以通过磁力线剪切导线而产生感应电动势。
当导体在磁场中运动或与磁场相对运动时,导体内的自由电荷将受到磁力的作用。
根据法拉第电磁感应定律,导体中的自由电子将受到电磁感应力,从而导致导体内部产生电场。
当导体形成闭合回路,电场将驱动电子沿导体移动,从而产生感应电流。
二、楞次定律的数学表达楞次定律可以用一个简洁的数学表达式来表示,即:ε = -dφ/dt其中,ε表示感应电动势,dφ/dt表示磁通量的变化率。
该公式表明,感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,且方向满足右手法则。
当磁通量增加时,感应电动势的方向与磁场的变化方向相反;当磁通量减小时,感应电动势与磁场的变化方向一致。
三、楞次定律的应用楞次定律在实际应用中具有广泛的意义和价值。
以下是几个典型的应用案例:1. 发电机原理楞次定律是理解发电机原理的基础,发电机利用电磁感应效应将机械能转化为电能。
当发电机的磁场通过线圈时,磁通量随着时间的变化而变化,从而在线圈中产生感应电动势。
通过导线的闭合回路,感应电动势将驱动电子流动,实现了将机械能转化为电能。
2. 变压器原理变压器是利用电磁感应原理来实现电压的变换,楞次定律为变压器的正常运行提供了重要理论依据。
当变压器的初级线圈中的电流发生变化时,导致磁场的变化,从而在副级线圈中感应出电动势。
根据楞次定律,副级线圈中的感应电动势与磁场的变化成正比,因此可以实现电流的变换。
3. 感应加热楞次定律还被应用于感应加热技术中。
感应加热利用变化磁场在导体内引起感应电流,而感应电流在导体内产生焦耳热,从而实现对物体的加热。
电磁感应与楞次定律
电磁感应与楞次定律电磁感应是指通过磁场与导体之间的相互作用,产生感应电动势和感应电流的现象。
而楞次定律则描述了这种相互作用的规律。
本文将详细探讨电磁感应和楞次定律的原理、应用以及相关实验。
一、电磁感应的原理电磁感应是基于迈克尔·法拉第在1831年提出的法拉第定律。
它指出,当导体穿过磁场的磁力线时,导体内部会产生感应电动势,并进而产生感应电流。
这一现象的产生是由电磁感应的原理所决定的:磁场的变化导致电场的变化,从而引发电荷的移动,产生电动势和电流。
二、楞次定律的概念楞次定律是法拉第定律的推论,其表述为:当导体中的感应电流产生时,这个感应电流所激发的磁场的磁通量的变化方向与产生这个感应电流的磁场的磁通量的变化方向相反。
换句话说,感应电流所产生的磁场将抵消原磁场的变化。
三、电磁感应的应用电磁感应广泛应用于各个领域,特别是电力、通信和科学研究等方面。
其中最为常见的应用之一是电磁感应发电机的运作原理。
发电机通过转动导体在磁场中的位置,产生感应电流,从而将机械能转化为电能。
此外,电磁感应还用于变压器的原理。
变压器是通过交流电的传输来改变电压和电流的装置。
它由两个线圈构成:一个是主线圈,另一个是副线圈。
当主线圈接通交流电时,由于楞次定律的作用,会在副线圈中产生感应电流,从而改变电压和电流的数值比例。
四、电磁感应的实验为了更好地理解电磁感应与楞次定律的原理,我们可以进行一些简单的实验。
一种常见的实验是利用一个线圈和一个磁铁来观察感应电流的产生。
当将一个磁铁快速穿过线圈时,会感受到一股阻力,这是因为磁铁在经过线圈的过程中产生了感应电流,而这个感应电流所产生的磁场与磁铁运动的方向相反,从而产生了阻力。
另外一个实验是利用霍尔效应来观察电磁感应的现象。
通过将一个导体放置在磁场中,并利用霍尔效应测量导体两侧的电压差,可以得到感应电动势的数值,从而进一步研究电磁感应的规律。
总结:电磁感应是一项重要且广泛应用的物理现象。
电磁感应定律与楞次定律
电磁感应定律与楞次定律电磁感应定律和楞次定律是电磁学中重要的基本定律,它们描述了电流的产生和变化如何与磁场相互作用的关系。
这两个定律的发现和应用对于电磁学的发展和实际应用都具有重要意义。
一、电磁感应定律电磁感应定律是由英国科学家法拉第在19世纪中叶发现的。
它提供了电磁感应现象的定量描述。
电磁感应定律有两种形式,分别是法拉第电磁感应定律和楞次-法拉第电磁感应定律。
1. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律指出当磁场相对于闭合线圈发生变化时,线圈内部就会产生感应电动势。
法拉第电磁感应定律可以用数学公式表示为:ε = -dΦ/dt其中,ε表示感应电动势,Φ表示磁通量,t表示时间。
负号表示感应电动势的方向与磁场变化方向相反。
2. 楞次-法拉第电磁感应定律楞次-法拉第电磁感应定律是对法拉第电磁感应定律的一个补充和推广。
它指出当闭合线圈中有电流通过时,线圈会对外部磁场产生反作用,抵消部分磁通量。
楞次-法拉第电磁感应定律可以表示为:ε = -d(Φ+NBA)/dt其中,N表示线圈中的匝数,B表示磁感应强度,A表示线圈的面积。
电磁感应定律的应用非常广泛。
它是发电机和变压器等电磁设备的基础原理,也是许多传感器和电磁感应器的工作原理。
二、楞次定律楞次定律是由法国科学家楞次于1834年发现的。
它描述了当闭合回路中有变化的磁通量时,闭合回路中产生的感应电流会阻碍变化的磁场。
楞次定律是电磁学中的重要定律之一,也是法拉第电磁感应定律的一个特例。
楞次定律可以用数学公式表示为:ΔV=−V(d VV/d V)其中,ΔV表示感应电动势,V表示闭合回路的电阻,VV/VV表示磁场的变化率。
负号表示感应电动势的方向与磁场变化方向相反。
楞次定律广泛应用于电磁感应器、发电设备和电磁 interference 中,它对电磁学的研究和应用产生了深远的影响。
总结:电磁感应定律和楞次定律是电磁学中两个重要的基本定律。
电磁感应定律描述了磁场变化如何引起感应电动势的产生,楞次定律描述了变化的磁场如何受到闭合回路电流的反作用。
电磁感应与楞次定律
相对论是现代物 理学的基础理论 之一,描述了物 质和能量的关系 以及时空的本质。
楞次定律与相对 论在物理学中都 有着重要的地位, 但它们之间是否 存在兼容性呢?
实际上,楞次定 律与相对论是可 以兼容的。在相 对论中,电场和 磁场可以被统一 描述为电磁场, 而楞次定律正是 描述了电磁场与 电流之间的关系。
因此,我们可以 说,楞次定律与 相对论是兼容的, 它们在描述电磁 现象时都发挥了 重要作用。
电磁感应技术:在电力、 电子、通信等领域广泛
应用
电磁波:在无线电、微 波、光通信等领域广泛
应用
电磁铁:在机械、自动 化、机器人等领域广泛
应用
电磁兼容:在电子产 品设计、制造、使用 过程中,保证设备性
能和可靠性
电磁屏蔽效果的评估:通过测量屏 蔽前后的电磁场强度,评估电磁屏 蔽的效果
楞次定律是描述电磁感应 现象的基本定律之一
麦克斯韦方程组是描述电 磁场与电荷、电流之间相
互关系的基本方程
楞次定律与麦克斯韦方程 组之间存在密切关系
楞次定律可以作为麦克斯 韦方程组的一个特例或推
论
楞次定律是电磁 感应的基本定律 之一,描述了电 流和磁场之间的 关系。
汇报人:XX
法拉第发现电磁感应现象: 1831年,法拉第发现电流
可以产生磁场
楞次定律的发现:1834年, 楞次发现感应电流的方向 与磁场变化方向相反
电磁感应现象的应用: 电磁感应现象在电磁铁、 变压器、发电机等设备
中得到广泛应用
电磁感应现象的重要性: 电磁感应现象是电磁学领 域的基础理论之一,对现 代科技发展具有重要意义
楞次定律:感 应电流的磁场 总是阻碍引起 感应电流的磁
通量的变化
能量守恒:感 应电流的磁场 对原磁场有阻 碍作用,使得 系统的能量守
电磁感应中的楞次定律
电磁感应中的楞次定律电磁感应是电磁学中的重要概念,而楞次定律则是电磁感应的基本规律之一。
楞次定律揭示了电流的产生原理和电磁感应的本质,对于理解电磁感应现象以及应用于实际生活中的电磁设备都具有重要意义。
楞次定律是由法国物理学家楞次于1831年首次提出。
它描述了当磁通量变化时,经过一个闭合回路的导线中就会产生感应电流,而且这个感应电流的方向和大小都与磁通量的变化有关。
根据楞次定律,电磁感应中的楞次定律可以用以下公式来表示:ε = -dΦ/dt其中,ε代表感应电动势,dΦ/dt代表磁通量的变化率。
这个公式表明,当磁通量的变化率为正时,感应电动势的方向与变化率相反;当磁通量的变化率为负时,感应电动势的方向与变化率一致。
楞次定律的严格数学表达为积分形式:∮ E · dl = -∂/∂t ∬ B · dA其中,∮ E · dl代表感应电场沿闭合回路的环路积分,-∂/∂t ∬B · dA代表磁通量的变化率。
楞次定律告诉我们,当磁通量变化时,就会在闭合回路中产生感应电场和感应电流。
这种感应电流的产生方式是通过库仑定律和洛伦兹力相互作用导致的。
当磁通量变化时,感应电场会沿着闭合回路产生环路电场积分,从而驱动电荷在导线中形成感应电流。
楞次定律的应用非常广泛,尤其是在电磁感应现象的解释和电磁设备的设计上。
例如,变压器就是利用楞次定律来实现电能的传输和转换的重要设备。
变压器中通过变化的磁通量来感应次级线圈中的电动势,从而实现电压的升降变换。
此外,楞次定律还被应用于电磁感应传感器、发电机、电动机等领域。
电磁感应传感器利用外部磁场的变化来产生感应电流,从而检测物理量的变化;发电机将机械能转化为电能,其中的关键就是基于楞次定律的电磁感应原理;电动机则是利用楞次定律产生的感应力驱动电荷运动,实现机械能转化为电能的设备。
在实际应用中,理解和应用楞次定律能够帮助我们更好地理解电磁感应现象的本质,从而提高电磁设备的设计和使用效果。
电磁感应现象 楞次定律
一、电磁感应现象 楞次定律1、 Φ=SB (S ⊥B )2、 感应电流产生的条件:闭合回路,Φ变化;3、 感应电动势产生的条件:Φ变化(与电路是否闭合无关)4、 楞次定律:感应电流产生的磁场总是阻碍原磁通量的变化。
5、 判断感应电流的方向:①右手定则:切割磁感线②用楞次定律判断的步骤:判断有无感应电流→判断原磁场的方向→判断Φ变化(增大或减小)→根据增反减同判断感应磁场的方向→用右手螺旋定则判断感应电流的方向。
二、法拉第电磁感应定律1、t ∆∆Φ=n E (匝数*磁通量变化率) 常用应用:①瞬时值:t∆∆=BS n E (1)给出B-t 图像(2)B=B 0+kt ②平均值:计算一段时间通过某电路的电荷量。
R I E =∆∆Φ=t ,t q I ∆=。
2、切割磁感线:E=BLv(垂直)注意:L 为有效长度;常用应用:E=BLV=IR F=BIL3、内电路电流从低到高电势,外电路电流从高到低。
4、外电压问题:闭合电路欧姆定律:E=U 外+U 内=U 外+Ir ,纯电阻电路:E=I(R+r),U 外=IR 外6、 功能问题:W 安=⊿E 其他= -E 电= -Q (纯电阻电路)7、 求Q 的三种方法:①Q=I 2Rt (恒定电流或非恒定电流的有效值)②纯电阻电路,Q 总= —W 安 ③纯电阻电路,Q 总=—⊿E 其他三、交变电流1、 有效值的计算:Q=I 2RT=Q 交;正弦交流电:最大值=有效值*√22、 表达式以及特殊位置的特点① 中性面:线圈平面垂直于磁场,Φm =SB ,e=0。
从此位置开始计时:表达式:Φ=Φm cos ωt , e=Em sin ωt ② 中性面垂面:线圈平面平行于磁场,φ=0,Em=nBS ω。
从此位置开始计时:表达式:Φ=Φm sin ωt , e=Em cos ωt四、变压器: 1、关系:U1:U2:U3=n1:n2:n3 P1=P2+P3 n1 I1=n2 I2+n3 I32、决定关系:U1决定U2,P2P3决定P1,I2 I3决定I1五、远距离输电2121n n U U = U 3 = U 2 —⊿U ⊿U= I 2R 4343n n U U = P 1=U 1I 1=P 2= U 2I 2 P 3= P 2—P 损 P 损 = I 22R P 3=U 3I 2=P 4= U 4I 4 n 1I 1=n 2I 2六、动量1、 动量:p=mv (矢量) 冲量:I=Ft (矢量)(注意,求哪个力的冲量F 便是那个力,不用分解)2、 动量定理:F 合t=mv2—mv1 (注意规定正方向,冲量为合外力的冲量)3、 动量守恒定律:m1v1+m2v2=m1v1’+m2v2’ (条件:系统不受外力或合外力为零)。
如何解释电磁感应中的楞次定律
如何解释电磁感应中的楞次定律电磁感应中的楞次定律是描述磁感线与导体相互作用时产生感应电动势的定律。
该定律由法国物理学家楞次于1831年提出,并被广泛应用于电磁学和电工学领域。
楞次定律的内容及其解释方式如下。
一、概述楞次定律是电磁感应定律的基本定律之一,它揭示了导体中感应电动势的产生机制。
根据楞次定律,当导体与磁场相互作用时,会在导体内部产生电场,导致电荷的移动。
这一现象成为电磁感应,也是电磁感应现象的核心原理。
二、数学表达式楞次定律可以用数学方程来描述。
当导体处于变化磁场中时,通过导体所围成的任意闭合回路上存在感应电动势。
该感应电动势的大小与导体回路的面积变化率以及磁感应强度变化率成正比。
数学表达式如下所示:ε = -dφ/dt其中,ε表示感应电动势,φ表示磁通量,t表示时间。
负号表示感应电动势的方向与磁通量的变化方向相反。
三、理解楞次定律楞次定律的解释可以从两个方面进行,即基于电场和基于磁场的解释。
基于电场的解释:根据法拉第电磁感应定律,当磁通量发生变化时,会在导体中产生感应电场。
由于感应电场的存在,导体内的自由电子会受到力的作用而发生位移,从而产生感应电流。
这就是楞次定律的电场解释。
基于磁场的解释:根据磁场的概念,磁感线是由北极到南极的闭合曲线。
当导体与磁场相互作用时,磁感线会剪切导体,导致磁场中的磁通量发生变化。
根据法拉第电磁感应定律,磁通量的变化会引起感应电动势的产生,从而导致感应电流的流动。
四、应用楞次定律和电磁感应相关的应用非常广泛。
以下简要介绍几个重要应用领域:1. 电动机原理:根据楞次定律,施加在电动机绕组上的电流会在磁场的作用下产生力矩,从而驱动电动机旋转。
2. 发电机原理:发电机是利用楞次定律的基本原理工作的。
当导体在磁场中运动时,磁通量的变化导致了感应电动势的产生,从而实现能量转换。
3. 变压器原理:变压器可以通过楞次定律来解释。
当变压器的初级线圈和次级线圈之间传递电流时,变压器的铁芯中的磁通量发生变化,从而在次级线圈中感应出电动势,实现电能的传输与转换。
电磁感应现象 楞次定律
第一单元 电磁感应现象 楞次定律一、电磁感应现象1、磁通量:磁感应强度B 与垂直磁场方向的面积S 的乘积叫穿过这个面积的磁通量,Φ=B ·S ,若面积S 与B 不垂直,应以B 乘以S 在垂直磁场方向上的投影面积S ′,即Φ=B ·S ′=B ·S sin α,θ为B 与S 的夹角单位为韦伯,符号为W b 。
1W b =1T ❿m 2=1V ❿s=1kg ❿m 2/(A ❿s 2)。
(1)磁通量的物理意义就是穿过某一面积的磁感线条数.(2)S 是指闭合回路中包含磁场的那部分有效面积如图所示,若闭合电路abcd 和ABCD 所在平面均与匀强磁场B 垂直,面积分别为S 1和S 2,且S 1>S 2,但磁场区域恰好只有ABCD 那么大,穿过S 1和S 2的磁通量是相同的,因此Φ=BS 中的S 应是指闭合回路中包含磁场的那部分有效面积。
(3)磁通量虽然是标量,却有正负之分磁通量如同力做功一样,虽然功是标量,却有正负之分,如果穿过某个面的磁通量为Ф,将该面转过180°,那么穿过该面的磁通量就是-Ф.如图甲所示两个环a 和b ,其面积S a <S b ,它们套在同一磁铁的中央,试比较穿过环a 、b 的磁通量的大小?我们若从上往下看,则穿过环a 、b 的磁感线如图乙所示,磁感线有进 有出相互抵消后,即Φa =Φ出-Φ进,’进‘出ΦΦ=Φb ,得Φa >Φb 由此可知,若有像图乙所示的磁场,在求磁通量时要按代数和的方法求总的磁通量。
(4)磁通量与线圈的匝数无关磁通量与线圈的匝数无关,也就是磁通量大小不受线圈匝数影响。
同理,磁通量的变化量也不受匝数的影响。
2、磁通量的变化磁通量Φ=B ∙S ∙sin α(α是B 与S 的夹角),磁通量的变化ΔΦ=Φ2-Φ1有多种形式,主要有:①S 、α不变,B 改变,这时ΔΦ=ΔB ❿S sin α②B 、α不变,S 改变,这时ΔΦ=ΔS ❿B sin α③B 、S 不变,α改变,这时ΔΦ=BS (sin α2-sin α1)④B 、S 、α中有两个或三个一起变化时,就要分别计算Φ1、Φ2,再求Φ2-Φ1了。
楞次定律
物理专业词汇
01 物理表述
03 实质表述 05 突破难点
目录
02 表述特点 04 难点分析 06 人物简介——楞次
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。
楞次定律还可表述为:感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因。
楞次定律(Lenz's law)是一条电磁学的定律,可以用来判断由电磁感应而产生的电动势的方向。它是由俄 国物理学家海因里希·楞次(Heinrich Friedrich Lenz)在1834年发现的。
1834年,俄国物理学家海因里希·楞次(H.,1804-1865)在概括了大量实验事实的基础上,总结出一条判 断感应电流方向的规律,称为楞次定律(Lenz law)。简单的说就是“来拒去留”的规律,这就是楞次定律的主 要内容。
楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体体现。
正如勒夏特列原理是化学领域的惯性定理,楞次定律正是电磁领域的惯性定理。勒夏特列原理、牛顿第一定 律、楞次定律在本质上一样的,同属惯性定律,同样社会领域也存在惯性定理。
(2)如果由组成回路的导体作切割磁感线运动而产生的感应电流在磁场中受的力(安培力)的方向与运动方 向相同,那么,感应电流受的磁场力就会加快导体切割磁感线的运动,从而又增大感应电流。如此循环,导体的 运动将不断加速,动能不断增大,电流的能量和在电路中损耗的焦耳热都不断增大,却不需外界做功,这显然是 违背能量守恒定律的。楞次定律指出这是不可能的,感应电流受的安培力必须阻碍导体的运动,因此要维持导体 以一定速度作切割磁感线运动,在回路中产生一定的感应电流,外界必然反抗作用于感应电流的安培力做功。
以“通量表述”为例,要点是感应电流的磁通量反抗引起感应电流的原磁通量的变化,而不是反抗原磁通量。 如果原磁通量是增加的,那么感应电流的磁通要反抗原磁通量的增加,就一定与原磁通量的方向相反;如果原磁 通减少,那么感应电流的磁通要反抗原磁通的减少,就一定与原磁通量的方向相同。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
一、磁通量1.概念:在磁感应强度为B的匀强磁场中,与磁场方向垂直的面积S与B的乘积。
2.公式:Φ=BS。
3.单位:1 Wb=1T·m2。
4.公式的适用条件(1)匀强磁场;(2)磁感线的方向与平面垂直,即B⊥S。
二、电磁感应现象1.电磁感应现象当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,电路中有感应电流产生的现象。
2.产生感应电流的条件(1)条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化。
(2)特例:闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动。
3.产生电磁感应现象的实质电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合则产生感应电流;如果回路不闭合,则只有感应电动势,而无感应电流。
三、楞次定律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.楞次定律中“阻碍”的含义谁阻碍谁→感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁场(原磁场)的磁通量的变化↓阻碍什么→阻碍的是磁通量的变化,而不是阻碍磁通量本身↓如何阻碍→ 当磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反;当磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同,即“增反减同”↓阻碍效果→阻碍并不是阻止,只是延缓了磁通量的变化,这种变化将继续进行3.楞次定律的使用步骤4.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,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向.(2)适用情况:导体切割磁感线产生感应电流.高频考点一 电磁感应现象的判断例1.在一空间有方向相反、磁感应强度大小均为B 的匀强磁场,如图所示,垂直纸面向外的磁场分布在一半径为a 的圆形区域内,垂直纸面向里的磁场分布在除圆形区域外的整个区域,该平面内有一半径为b (b >2a )的圆形线圈,线圈平面与磁感应强度方向垂直,线圈与半径为a 的圆形区域是同心圆.从某时刻起磁感应强度大小开始减小到B 2,则此过程中该线圈磁通量的变化量的大小为( )A.12πB (b 2-2a 2) B .πB (b 2-2a 2) C .πB (b 2-a 2) D.12πB (b 2-2a 2) 【变式探究】在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是( )A .将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的变化B .在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表的变化C .将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表的变化D .绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的变化【举一反三】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1.确定研究的闭合回路.2.明确回路内的磁场分布,并确定该回路的磁通量Φ.3.⎩⎨⎧ Φ不变→无感应电流Φ变化→⎩⎪⎨⎪⎧ 回路闭合,有感应电流不闭合,无感应电流,但有感应电动势高频考点二 楞次定律的理解及应用 例2如图所示为一个圆环形导体,圆心为O ,有一个带正电的粒子沿图中的直线从圆环表面匀速飞过,则环中的感应电流的情况是( )A .沿逆时针方向B .沿顺时针方向C .先沿逆时针方向后沿顺时针方向D .先沿顺时针方向后沿逆时针方向【变式探究】很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放,形成一很长的竖直圆筒.一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置,其下端与圆筒上端开口平齐.让条形磁铁从静止开始下落.条形磁铁在圆筒中的运动速率( )A .均匀增大B .先增大,后减小C .逐渐增大,趋于不变D .先增大,再减小,最后不变【举一反三】(多选)如图,匀强磁场垂直于软导线回路平面,由于磁场发生变化,回路变为圆形,则磁场可能( )A .逐渐增强,方向向外B .逐渐增强,方向向里C .逐渐减弱,方向向外D .逐渐减弱,方向向里【变式探究】如图所示,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 点摆动.金属线框从右侧某一位置由静止开始释放,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,则线框中感应电流的方向是( )图5A.a→b→c→d→aB.d→c→b→a→dC.先是d→c→b→a→d,后是a→b→c→d→aD.先是a→b→c→d→a,后是d→c→b→a→d【方法规律】应用楞次定律判断感应电流和电动势的方向1.利用楞次定律判断的电流方向也是电路中感应电动势的方向,利用右手定则判断的电流方向也是做切割磁感线运动的导体上感应电动势的方向.若电路为开路,可假设电路闭合,应用楞次定律或右手定则确定电路中假想电流的方向即为感应电动势的方向.2.在分析电磁感应现象中的电势高低时,一定要明确产生感应电动势的那部分电路就是电源.在电源内部,电流方向从低电势处流向高电势处.高频考点三三定则一定律的综合应用例3.(多选)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【变式探究】(多选)如图7所示,一电子以初速度v沿与金属板平行的方向飞入MN极板间,突然发现电子向M板偏转,若不考虑磁场对电子运动方向的影响,则产生这一现象的原因可能是()A.开关S闭合瞬间B.开关S由闭合后断开瞬间C.开关S是闭合的,变阻器滑片P向右迅速滑动D.开关S是闭合的,变阻器滑片P向左迅速滑动【举一反三】(多选)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【方法技巧】三定则一定律的应用技巧1.应用楞次定律时,一般要用到安培定则.2.研究感应电流受到的安培力时,一般先用右手定则确定电流方向,再用左手定则确定安培力方向,有时也可以直接应用楞次定律的推论确定.1.【2016·北京卷】如图所示,匀强磁场中有两个导体圆环a、b,磁场方向与圆环所在平面垂直.磁感应强度B随时间均匀增大.两圆环半径之比为2∶1,圆环中产生的感应电动势分别为E a和E b,不考虑两圆环间的相互影响.下列说法正确的是() A.E a∶E b=4∶1,感应电流均沿逆时针方向B.E a∶E b=4∶1,感应电流均沿顺时针方向C.E a∶E b=2∶1,感应电流均沿逆时针方向D.E a∶E b=2∶1,感应电流均沿顺时针方向2.(2016·海南单科·4)如图,一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直面内,环的圆心与两导线距离相等,环的直径小于两导线间距。
两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流。
若()A.金属环向上运动,则环上的感应电流方向为顺时针方向B.金属环向下运动,则环上的感应电流方向为顺时针方向C.金属环向左侧直导线靠近,则环上的感应电流方向为逆时针方向D.金属环向右侧直导线靠近,则环上的感应电流方向为逆时针方向3.【2015·海南·2】3.如图所示,空间有一匀强磁场,一直金属棒与磁感应强度方向垂直,当它以速度v沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时,棒两端的感应电动势大小ε,将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折弯,置于磁感应强度相垂直的平面内,当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v运动时,棒两端的感应电动势大小为,则等于()A.1/2 B.C.1 D.4.【2015·上海·20】如图,光滑平行金属导轨固定在水平面上,左端由导线相连,导体棒垂直静置于导轨上构成回路。
在外力F作用下,回路上方的条形磁铁竖直向上做匀速运动。
在匀速运动过程中外力F做功,磁场力对导体棒做功,磁铁克服磁场力做功,重力对磁铁做功,回路中产生的焦耳热为Q,导体棒获得的动能为。
则A.B.C.D.5.【2015·福建·18】9.如图,由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd,固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中。
一接入电路电阻为R的导体棒PQ,在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动,滑动过程PQ始终与ab垂直,且与线框接触良好,不计摩擦。
在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中()A.PQ中电流先增大后减小B.PQ两端电压先减小后增大C.PQ上拉力的功率先减小后增大D.线框消耗的电功率先减小后增大6.【2015·安徽·19】11.如图所示,abcd为水平放置的平行“”形光滑金属导轨,间距为l。
导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,导轨电阻不计。
已知金属杆MN倾斜放置,与导轨成角,单位长度的电阻为r,保持金属杆以速度v沿平行于cd 的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好)。
则A.电路中感应电动势的大小为B.电路中感应电流的大小为C.金属杆所受安培力的大小为D.金属杆的热功率为7.(2014·海南卷,1)如图,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8.(2014·广东卷)如图8所示,上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置,小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放,并落至底部,则小磁块() A.在P和Q中都做自由落体运动B.在两个下落过程中的机械能都守恒C.在P中的下落时间比在Q中的长D.落至底部时在P中的速度比在Q中的大9.(2013·新课标全国卷Ⅱ)在物理学发展过程中,观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用.下列叙述符合史实的是()A.奥斯特在实验中观察到电流的磁效应,该效应揭示了电和磁之间存在联系B.安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性,提出了分子环流假说C.法拉第在实验中观察到,在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中,会出现感应电流D.楞次在分析了许多实验事实后提出,感应电流应具有这样的方向,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1.如图1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θ.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θ减小B.使磁感应强度B减小,θ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θ角(0°<θ<90°)2.MN、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v cd>v ab,则abdc回路有电流,电流方向由c到d到b到a3.如图所示,通电导线MN与单匝圆形线圈a共面,位置靠近圆形线圈a左侧且相互绝缘.当MN中电流突然减小时,下列说法正确的是()A.线圈a中产生的感应电流方向为顺时针方向B.线圈a中产生的感应电流方向为逆时针方向C.线圈a所受安培力的合力方向垂直纸面向里D.线圈a所受安培力的合力方向水平向左4.如图5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→A5.长直导线与矩形线框abcd处在同一平面中静止,如图甲所示.长直导线中通以大小和方向都随时间做周期性变化的交流电:i=I m sin ωt,i-t图象如图乙所示.规定沿长直导线方向向上的电流为正方向.关于最初一个周期内矩形线框中感应电流的方向,下列说法正确的是()A.由顺时针方向变为逆时针方向B.由逆时针方向变为顺时针方向C.由顺时针方向变为逆时针方向,再变为顺时针方向D.由逆时针方向变为顺时针方向,再变为逆时针方向6.(多选)如图7是某电磁冲击钻的原理图,若突然发现钻头M向右运动,则可能是() A.开关S闭合瞬间B.开关S由闭合到断开的瞬间C.开关S已经是闭合的,滑动变阻器滑片P向左迅速滑动D.开关S已经是闭合的,滑动变阻器滑片P向右迅速滑动7.(多选)如图8甲所示,圆形线圈P静止在水平桌面上,其正上方悬挂一螺线管Q,P 和Q共轴,Q中通有变化的电流i,电流随时间变化的规律如图乙所示,P所受的重力为G,桌面对P的支持力为F N,则()图8A.t1时刻,F N>G B.t2时刻,F N>GC.t3时刻,F N<G D.t4时刻,F N=G8.(多选)如图9甲所示,等离子气流由左边连续以方向如图所示的速度v0射入P1和P2两金属板间的匀强磁场中,ab直导线与P1、P2相连接,线圈A与直导线cd连接.线圈A 内有如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.1~2 s内ab、cd导线互相排斥C.2~3 s内ab、cd导线互相排斥D.3~4 s内ab、cd导线互相排斥9.(多选)如图10是创意物理实验设计作品《小熊荡秋千》.两根彼此靠近且相互绝缘的金属棒C、D固定在铁架台上,与两个铜线圈P、Q组成一闭合回路,两个磁性很强的条形磁铁如图放置,当用手左右摆动线圈P时,线圈Q也会跟着摆动,仿佛小熊在荡秋千.以下说法正确的是()A.P向右摆动的过程中,P中的电流方向为顺时针方向(从右向左看)B.P向右摆动的过程中,Q也会向右摆动C.P向右摆动的过程中,Q会向左摆动D.若用手左右摆动Q,P会始终保持静止10.(多选)图中T是绕有两组线圈的闭合铁芯,线圈的绕向如图所示,D是理想的二极管,金属棒ab可在两条平行的金属导轨上沿导轨滑行,磁场方向垂直纸面向里.若电流计G中有电流通过,则ab棒的运动可能是()A.向左匀速运动B.向右匀速运动C.向左匀加速运动D.向右匀减速运动。