高二物理典型例、易错题:楞次定律的应用·典型例题解析
(完整版)楞次定律典型例题
楞次定律1.右手定则:将右手手掌伸平,使大拇指与其余并拢四指垂直,并与手掌在同一个平面内,让磁感线垂直从手心进入,大拇指指向导体运动方向,这时四指所指的就是感应电流的方向.2.楞次定律:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.3.下列说法正确的是( )A.感应电流的磁场方向总是与引起感应电流的磁场方向相反B.感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向可能相同,也可能相反C.楞次定律只能判定闭合回路中感应电流的方向D.楞次定律可以判定不闭合的回路中感应电动势的方向4.如图1所示,一线圈用细杆悬于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,Ⅱ,Ⅲ时(位置Ⅱ正好是细杆竖直位置),线圈内的感应电流方向(顺着磁场方向看去)是()图1A.Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ位置均是顺时针方向 B.Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ位置均是逆时针方向C.Ⅰ位置是顺时针方向,Ⅱ位置为零,Ⅲ位置是逆时针方向D.Ⅰ位置是逆时针方向,Ⅱ位置为零,Ⅲ位置是顺时针方向5.如图2所示,当导体棒MN在外力作用下沿导轨向右运动时,流过R的电流方向是()图2A. 由A→B B。
由B→A C.无感应电流 D.无法确定【概念规律练】知识点一右手定则1。
如图表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景,导体ab上的感应电流方向为a→b的是( )2.如图3所示,导线框abcd与通电直导线在同一平面内,直导线通有恒定电流并通过ad和bc的中点,当线框向右运动的瞬间,则( )图3A.线框中有感应电流,且按顺时针方向B.线框中有感应电流,且按逆时针方向C.线框中有感应电流,但方向难以判断D.由于穿过线框的磁通量为零,所以线框中没有感应电流知识点二楞次定律的基本理解图43.如图4所示为一种早期发电机原理示意图,该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成,两磁极相对于线圈平面对称,在磁极绕转轴匀速转动过程中,磁极中心在线圈平面上的投影沿圆弧错误!运动(O是线圈中心),则( )A.从X到O,电流由E经G流向F,先增大再减小B.从X到O,电流由F经G流向E,先减小再增大C.从O到Y,电流由F经G流向E,先减小再增大D.从O到Y,电流由E经G流向F,先增大再减小应用楞次定律判断感应电流的一般步骤:错误!错误!错误!错误!错误!4.如图5所示,一均匀的扁平条形磁铁的轴线与圆形线圈在同一平面内,磁铁中心与圆心重合,为了在磁铁开始运动时线圈中能得到逆时针方向的感应电流,磁铁的运动方式应是( )图5A.N极向纸内,S极向纸外,使磁铁绕O点转动B.N极向纸外,S极向纸内,使磁铁绕O点转动C.磁铁在线圈平面内顺时针转动 D.磁铁在线圈平面内逆时针转动此题是“逆方向”应用楞次定律,只需把一般步骤“逆向”即可错误!错误!错误!错误!错误!【方法技巧练】一、增反减同法5.某磁场磁感线如图6所示,有一铜线圈自图示A处落至B处,在下落过程中,自上向下看,线圈中的感应电流方向是()图6A.始终顺时针B.始终逆时针C.先顺时针再逆时针D.先逆时针再顺时针6.电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路,条形磁铁静止于线圈的正上方,N极朝下,如图7所示,现使磁铁开始自由下落,在N极接近线圈上端的过程中,流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是()图7A.从a到b,上极板带正电B.从a到b,下极板带正电C.从b到a,上极板带正电D.从b到a,下极板带正电二、来拒去留法7.如图8所示,当磁铁突然向铜环运动时,铜环的运动情况是()图8A.向右摆动B.向左摆动C.静止D.无法判定8.如图9所示,蹄形磁铁的两极间,放置一个线圈abcd,磁铁和线圈都可以绕OO′轴转动,磁铁如图示方向转动时,线圈的运动情况是( )图9A.俯视,线圈顺时针转动,转速与磁铁相同B.俯视,线圈逆时针转动,转速与磁铁相同C.线圈与磁铁转动方向相同,但转速小于磁铁转速D.线圈静止不动三、增缩减扩法9.如图10所示,光滑固定导轨M、N水平放置,两根导体棒P、Q平行放置于导轨上,形成一个闭合回路,一条形磁铁从高处下落接近回路时( )图10A.P、Q将相互靠拢B.P、Q将相互远离C.磁铁的加速度仍为gD.磁铁的加速度小于g10.如图11(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(如图箭头所示),在t1~t2时间段内,对于线圈B,下列说法中正确的是( )图11A.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3. BD 4。
高二物理楞次定律及应用知识精讲
高二物理楞次定律及应用【本讲主要内容】楞次定律及应用楞次定律及熟练运用楞次定律【知识掌握】【知识点精析】1、实验:闭合电路的磁通量发生变化的情况:实线箭头表示原磁场方向,虚线箭头表示感应电流磁场方向。
分析:(甲)图:当把条形磁铁N极插入线圈中时,穿过线圈的磁通量增加,由实验可知,这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相反。
(乙)图:当把条形磁铁N极拔出线圈中时,穿过线圈的磁通量减少,由实验可知,这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相同。
(丙)图:当把条形磁铁S极插入线圈中时,穿过线圈的磁通量增加,由实验可知,这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相反。
(丁)图:当条形磁铁S极拔出线圈中时,穿过线圈的磁通量减少,由实验可知,这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相同。
通过上述实验:凡是由磁通量的增加引起的感应电流,它所激发的磁场一定阻碍原来磁通量的增加;凡是由磁通量的减少引起的感应电流,它所激发的磁场一定阻碍原来磁通量的减少。
在两种情况中,感应电流的磁场都阻碍了原磁通量的变化。
2、楞次定律:感应电流具有这样的方向,就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
说明:对“阻碍”二字应正确理解.“阻碍”不是“阻止”,而只是延缓了原磁通量的变化,电路中的磁通量还是在变化的.例如:当原磁通量增加时,虽有感应电流的磁场的阻碍,磁通量还是在增加,只是增加得慢一点而已.实质上,楞次定律中的“阻碍”二字,指的是“反抗着产生感应电流的那个原因。
”3﹑楞次定律的应用【解题方法指导】例1. 用一个接通灵敏电流计的螺线管,当磁铁S极移近或远离螺线管(如图所示)感应电流的方向如何?(1)先做演示实验,体会感应电流产生的真实性,再利用课件展示物理现象。
请同学们结合上节课的简单应用,完成基本操作程序:①判断原磁场方向;向上②判断磁通量是增加还是减少;甲增,乙减③判断感应电流的磁场方向;甲向上,乙向下④判断感应电流方向。
楞次定律实际应用(解析版)
楞次定律实际应用【知识聚集】一、楞次定律的本质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、感应电流方向的判断楞次定律右手定则一般用于导体棒切割磁感线的情形3、楞次定律中“阻碍”的主要表现形式(1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”;(2)阻碍物体间的相对运动——“来拒去留”;(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——一般情况下为“增缩减扩”;(4)阻碍原电流的变化(自感现象)——一般情况下为“增反减同”.【经典例题】例1、关于楞次定律,下列说法正确的是()A.感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化B.感应电流的磁场总是阻止磁通量的变化C.原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场同向D.感应电流的磁场总是与原磁场反向,阻碍原磁场的变化答案A解析感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,阻碍并不是阻止,只起延缓的作用,选项A正确,选项B错误;原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场反向,选项C错误;当原磁通量增加时感应电流的磁场与原磁场反向,当原磁通量减少时感应电流的磁场与原磁场同向,选项D错误.例2、如图2所示,一根条形磁体自左向右穿过一个闭合螺线管,则电路中()图2A.始终有自a向b的感应电流流过电流表GB.始终有自b向a的感应电流流过电流表GC.先有a→G→b方向的感应电流,后有b→G→a方向的感应电流D.将不会产生感应电流答案C解析条形磁体内部磁场的方向是从S极指向N极,可知条形磁体自左向右穿过一个闭合螺线管的过程中磁场的方向都是向右的,当条形磁体进入螺线管的时候,闭合线圈中的磁通量增加;当条形磁体穿出螺线管时,闭合线圈中的磁通量减少,根据楞次定律判断条形磁体进入和穿出螺线管的过程中,感应电流的磁场先向左后向右,再由右手螺旋定则判断出,先有a→G→b方向的感应电流,后有b→G→a方向的感应电流,故C正确,A、B、D错误.例3、(多选)如图7所示,某人在自行车道上从东往西沿直线骑行,该处地磁场的水平分量方向由南向北,竖直分量方向竖直向下.自行车车把为直把、金属材质,且带绝缘把套,只考虑自行车在地磁场中的电磁感应现象,下列结论正确的是()图7A.图示位置中辐条A点电势比B点电势低B.图示位置中辐条A点电势比B点电势高C.自行车左车把的电势比右车把的电势高D.自行车在十字路口左拐改为南北骑向,则自行车右车把电势高答案AC解析自行车从东往西行驶时,辐条切割地磁场水平分量的磁感线,根据右手定则判断可知,题图所示位置中辐条A点电势比B点电势低,故A正确,B错误;自行车车把切割地磁场竖直分量的磁感线,由右手定则知,左车把的电势比右车把的电势高,故C正确;自行车左拐改为南北骑向,自行车车把仍切割地磁场竖直分量的磁感线,由右手定则可知左车把的电势仍然高于右车把的电势,故D错误.例4、(多选)如图6所示装置中,cd杆光滑且静止.当ab杆做如下哪些运动时,cd杆将向右移动(导体棒切割磁感线速度越大,感应电流越大)()图6A.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杆向右匀速运动,在ab杆中产生恒定的电流,该电流在线圈L1中产生恒定的磁场,在L2中不产生感应电流,所以cd杆不动,故A错误;ab杆向右加速运动,根据右手定则知,在ab杆上产生增大的由a到b的电流,根据安培定则知,在L1中产生方向向上且增强的磁场,该磁场向下通过L2,根据楞次定律知,cd杆中的电流由c到d,根据左手定则知,cd杆受到向右的安培力,向右运动,故B正确;同理可得C错误,D正确.例5、(多选)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,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所做的运动可能是(导体切割磁感线速度越大,感应电流越大)()图11A.向右加速运动B.向左加速运动C.向右减速运动D.向左减速运动答案BC解析当PQ向右运动时,用右手定则可判定PQ中感应电流的方向是由Q→P,由安培定则可知穿过L1的磁场方向是自下而上的;若PQ向右加速运动,则穿过L1的磁通量增加,用楞次定律可以判断流过MN的感应电流是从N→M的,用左手定则可判定MN受到向左的安培力,将向左运动;若PQ向右减速运动,流过MN的感应电流方向、MN所受的安培力的方向均将反向,MN向右运动,故选项A错误,C正确.同理可判断选项B正确,D错误.例6、(多选)如图15所示,在匀强磁场中放有平行铜导轨,它与大导线圈M相连接,要使小导线圈N获得顺时针方向的感应电流,则放在导轨上的金属棒ab的运动情况可能是(两导线圈共面放置,且金属棒切割磁感线速度越大,感应电流越大)()图15A.向右匀速运动B.向左加速运动C.向右减速运动D.向右加速运动答案BC解析欲使N产生顺时针方向的感应电流,即感应电流的磁场垂直于纸面向里,由楞次定律可知有两种情况:一是M中有顺时针方向逐渐减小的电流,使其在N中的磁场方向向里,且磁通量在减小,此时应使ab向右减速运动;二是M中有逆时针方向逐渐增大的电流,使其在N中的磁场方向向外,且磁通量在增大,此时应使ab向左加速运动.【精选习题】一、单选题1.如图所示的各种情境中,满足磁铁与线圈相互排斥,通过R的感应电流方向从a到b的是( )【答案】B【解析】由“来拒去留”可知,磁铁靠近线圈,则磁铁与线圈相互排斥;由题目中A、B图可知,当磁铁竖直向下运动时,穿过线圈的磁场方向向下且磁通量增大,由楞次定律可知感应电流的磁场向上,则由右手螺旋定则可知电流方向从a经过R到b,而A的开关断开,故A错误,B正确;由“来拒去留”可知,磁铁远离线圈,则磁铁与线圈相互吸引;由题目中C图可知,当磁铁竖直向上运动时,穿过线圈的磁场方向向上且磁通量减小,由楞次定律可知感应电流的磁场向上,则由右手螺旋定则可知电流方向从a经过R到b,故C错误;由题目中D图可知,当磁铁竖直向上运动时,穿过线圈的磁场方向向下且磁通量减小,由楞次定律可知感应电流的磁场向下,则由右手螺旋定则可知电流方向从b经过R到a,故D错误。
高二物理:楞次定律推论的应用
C.条形磁铁的加速度一直小于重力加速度
D.条形磁铁的加速度开始小于重力加速度,后大于重力加速度
解析 当条形磁铁的中心恰好位于导体环所在的水平面时,条形磁铁内部向上
的磁感线都穿过了导体环,而条形磁铁外部向下穿过导体环的磁通量最少,
所以此时刻穿过导体环的磁通量最大,因此全过程导体环中磁通量方向向上,
先增大后减小,从上向下看,感应电流方向先顺时针后逆时针,A正确,B错
解析 条形磁铁从线圈正上方等高快速经过时,穿过线圈的磁通量先增加后减
少.当穿过线圈的磁通量增加时,为阻碍其增加,线圈有向磁场弱的地方运动的
趋势,即在竖直方向上有向下运动的趋势,所以线圈受到的支持力大于其重力,
在水平方向上有向右运动的趋势;当穿过线圈的磁通量减少时,为阻碍其减少
,在竖直方向上线圈有向上运动的趋势,所以线圈受到的支持力小于其重力,在
A.在磁铁下落的整个过程中,圆环中的感应电流
方向先逆时针后顺时针(从上向下看圆环) B.磁铁在整个下落过程中,所受线圈对它的作用
力先竖直向上后竖直向下
C.磁铁在整个下落过程中,它的机械能不变
D.磁铁落地时的速率一定等于 2gh
注意应用楞次定律、机械能守恒 定律、能量守恒定律解答问题.
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【备选训练3】如图示,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈.当一
增大,磁场增强,穿过金属圆环B的磁通量增大,根据楞次定律可知,金属
圆环B有缩小的趋势,且金属圆环B有向上的运动趋势,所以丝线受到的拉力
减小,故选B。 答案 B
解析显隐
3.规律方法
应用“程序法”解题的注意事项 “程序法”是分析、解决物理问题的一种常见方法,在使用“程序法” 处理问题时,需注意以下两点: ①根据题目类型制定一个严谨、简洁的解题程序; ②在分析和解决问题时,要严格按照解题程序进行,这样可以规范解题 过程、减少失误、节约解题时间.
高二物理楞次定律—感应电流的方向·典型例题解析
楞次定律——感应电流的方向·典型例题解析【例1】如图17-30所示,当磁铁运动时,流过电阻的电流是由A经R 到B,则磁铁可能是:[ ] A.向下运动B.向上运动C.向左运动D.以上都不可能解析:此题可通过逆向应用楞次定律来判定.(1)由感应电流方向A→R→B,应用安培定则得知感应电流在螺线管内产生的磁场方向应是从上指向下;(2)楞次定律判得螺线管内磁通量的变化应是向下的减小或向上的增加;(3)由条形磁铁的磁感线分布知螺线管内原磁场是向下的,故应是磁通量减小,即磁铁向上运动或向左、向右平移,所以正确的答案是B、C.点拨:用逆向思维解决问题往往会收到意想不到的效果.【例2】如图17-31所示,一水平放置的矩形闭合线圈ab-cd,在细长磁铁的N极附近竖直下落,保持bc边在纸外,ab边在纸内,由图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ经过位置Ⅲ,位置Ⅰ和位置Ⅲ都很靠近Ⅱ,在这个过程中,线圈中感应电流[ ] A.沿abcd流动;B.沿dcba流动;C.从Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流动,从Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流动D.由Ⅰ到Ⅱ沿dcba流动,从Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流动解析:磁铁N极附近的磁感线都如图17-32所示,当矩形闭合线圈从位置Ⅰ下落到位置Ⅱ时,通过abcd的磁通量减小,所以它的方向与原磁场相同,感应电流沿abcd流动,当闭合线圈从位置Ⅱ下落到位置Ⅲ的过程中磁通量增加,根据楞次定律,感应电流的磁场阻碍磁通量的增加,即与原磁场方向相反,感应电流方向仍是沿abcd,正确的是A.点拨:确定原磁场方向和原磁通的变化情况,进而确定感应电流的方向是应用楞次定律的关键.【例3】如图17-33所示,正方形金属线圈abcd与通电矩形线圈mnpq 在同一平面内且相互绝缘,试判断S闭合瞬间,正方形ab-cd中的感应电流的方向.点拨:注意abcd中“净”磁通量的方向以及变化参考答案:方向为abcd【例4】如图17-34所示,一轻质闭合的弹簧线圈用绝缘细线悬挂着,现将一根长的条形磁铁的N极,垂直于弹簧线圈所在平面,向圆心插去.在N 极插入的过程中,弹簧线圈将发生什么现象?点拨:用楞次定律的二种叙述,从不同角度来判断圆线圈发生的现象.参考答案:远离磁场并先收缩后扩张.跟踪反馈1.要使图中b线圈产生如图17-35所示方向的电流,可采用的办法是[ ] A.闭合开关SB.S闭合后,使a远离bC.S闭合后把R的滑动片向左移D.S闭合把a中的铁心从左边抽出2.如图17-36所示,线圈A通以强电流,竖直置于与纸面垂直的平面内,线圈B水平放置,从线圈A附近竖直下落,经过位置a、b、c,三个位置互相靠近,在下落过程中感应电流的方向从上向下看为[ ] A.产生顺时针方向的电流B.产生逆时针方向的电流C.先产生顺时针方向的电流,后产生逆时针方向的电流D.先产生逆时针方向的电流,后产生顺时针方向的电流3.如图17-37所示,条形磁铁水平放置,一线框在条形磁铁正上方,且线圈平面与磁铁平行,线框由N极匀速移动到S极的过程中,判断下列说法中正确的是[ ] A.线圈中无感应电流B.线圈中感应电流的方向始终是abcdC.线圈中感应电流的方向是dabc再dcbaD.线圈中感应电流的方向是dcba再abcd4.如图17-38所示,用细弹簧构成一闭合电路,中央放有一条形磁铁,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,感应电流方向为顺时针B.Φ减小,感应电流方向为逆时针C.Φ增大,感应电流方向为顺时针D.Φ增大,感应电流方向为逆时针参考答案1.BD 2.B 3.B 4.C;。
高中物理《楞次定律》案例分析
113 以变化。
因此,为了让学生能够变通地看待问题。
教师在教学的过程中可以适当地将以前的题型进行改变,再一次地呈现在学生的面前,培养他们思维的变通性。
以便以后他们在碰到相似的题目时不至于手足无措。
四、建立错题本,纠正错误的习惯性思维纠正错误是提高成绩的重要方法,每上第一次课,我都注重错题的纠正,我常常摘抄出几个错误的典型题,作为课堂的例题再讲一遍。
而学生的反应,或是像没有见过,或是对题目非常熟悉,但没有思路。
这些现象的发生,都是学生没有及时总结的原因。
所以第一次课后我都建议我的学生建立一个错题本,像写日记一样,记录下自己的错题和错因分析。
一般来说,错题分为三种类型:第一种是特别愚蠢的错误、特别简单的错误;第二种就是拿到题目时一点思路都没有,不知道解题该从何下手,但是一看到答案却恍然大悟;第三种就是题目难度中等,按道理有能力做对,但是却做错了。
建立错题本的好处就是掌握了自己所犯错的类型,为防范一类错误成为习惯性的思维。
五、成为学生学习的伙伴,树立学生学习自信心在家庭,很多家长,在孩子学习的过程中,有意无意的说一些伤及孩子信心的话语,比如:真笨、你怎么跟你老爸一样,看看其他孩子,你这道题都不会?快别上学了……。
作为家长,孩子的第一任老师和生命中影响力最重要的老师,要多表扬、多鼓励,与孩子成为问题探讨的伙伴,而不是孩子的教导者和管理者。
道理越辩越明。
父母要在家庭中创设一种“自由争辩交流”的氛围,当孩子学习遇到困难的时候,争辩、互相交流解决问题的方法;当孩子自己获得新的解题方法时,家长要以平和的心态,耐心地和孩子一起讨论这个解题方法的独特之处。
父母和孩子争辩解题思路,能促使孩子通过自由争辩,加深对问题的理解,拓宽思路,促使思维更灵活。
这对突破固有的思维束缚、培养思维能力和品质有着良好的帮助。
总之,在新课改的大环境下,教育的目的变得不再只有传授课本知识这样单一。
它往往被赋予了更加深刻的含义。
小学数学教学作为基础教育的教学内容的重要组成部分,必然要顺应课程改革的潮流,在满足知识讲授的条件下,也要注重人思维能力的培养,这不仅对提高数学成绩有着帮助作用,对人的全面发展也有着不可忽视的意义。
楞次定律的应用
【自主学习】注意:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化,是“阻碍”“变化”,不是阻止变化,阻碍的结果是使磁通量逐渐的变化。
如果引起感应电流的磁通量增加,感应电流的磁场就跟引起感应电流的磁场方向相反,如果引起感应电流的磁通量减少,感应电流的磁场方向就跟引起感应电流的磁场方向相同。
楞次定律也可理解为“感应电流的磁场方向总是阻碍相对运动”。
1.磁感应强度随时间的变化如图所示,磁场方向垂直闭合线圈所在的平面,以垂直纸面向里为正方向.t1时刻感应电流沿方向,t2时刻感应电流,t3时刻感应电流;t4时刻感应电流的方向沿.2.如图所示,导体棒在磁场中垂直磁场方做切割磁感线运动,则a、b两端的电势关系是.【典型例题】【例1】如图所示,通电螺线管置于闭合金属环A的轴线上,A环在螺线管的正中间;当螺线管中电流减小时,A环将:A、有收缩的趋势B、有扩张的趋势C、向左运动D、向右运动【例2】如图所示,在O点悬挂一轻质导线环,拿一条形磁铁沿导线环的轴线方向突然向环内插入,判断导线环在磁铁插入过程中如何运动【例3】.如图所示,在一个水平放置闭合的线圈上方放一条形磁铁,希望线圈中产生顺时针方向的电流(从上向下看),那么下列选项中可以做到的是( ).A.磁铁下端为N极,磁铁向上运动 B.磁铁上端为N极,磁铁向上运动C.磁铁下端为N极,磁铁向下运动 D.磁铁上端为N极,磁铁向下运动【例4】.如图所示,一水平放置的矩形闭合线圈abcd在细长磁铁的N极附近竖直下落,保持bc边在纸外,ad边在纸内,由图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ,位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ.在这个过程中,线圈中感应电流A.沿abcd流动B.沿dcba流动C.由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流动,由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流动D.由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流动,由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流动【例5】.如图所示,圆形线圈垂直放在匀强磁场里,第1秒内磁场方向指向纸里,如图(b).若磁感应强度大小随时间变化的关系如图(a),那么,下面关于线圈中感应电流的说法正确的是A.在第1秒内感应电流增大,电流方向为逆时针B.在第2秒内感应电流大小不变,电流方向为顺时针C.在第3秒内感应电流减小,电流方向为顺时针D.在第4秒内感应电流大小不变,电流方向为顺时针【针对训练】1.下述说法正确的是:A、感应电流的磁场方向总是跟原来磁场方向相反B、感应电流的磁场方向总是跟原来的磁场方向相同C、当原磁场减弱时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同D、当原磁场增强时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同2.关于楞次定律,下列说法中正确的是:A、感应电流的磁场总是阻碍原磁场的增强B、感应电流的磁场总是阻碍原磁场的减弱C、感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化D、感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化3、如图所示的匀强磁场中,有一直导线ab在一个导体框架上向左运动,那么ab导线中感应电流方向(有感应电流)及ab导线所受安培力方向分别是:A、电流由b向a,安培力向左B、电流由b向a,安培力向右C、电流由a向b,安培力向左D、电流由a向b,安培力向右4、如图所示,若套在条形磁铁上的弹性金属导线圈Ⅰ突然缩小为线圈Ⅱ,则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)是:A、有顺时针方向的感应电流B、有逆时针方向的感应电流C、先逆时针后顺时针方向的感应电流D、无感应电流5.如图所示,螺线管中放有一根条形磁铁,当磁铁突然向左抽出时,A点的电势比B点的电势;当磁铁突然向右抽出时,A点的电势比B点的电势。
高二物理楞次定律试题答案及解析
高二物理楞次定律试题答案及解析1.如图甲所示,一矩形线圈放在随时间变化的匀强磁场内.以垂直线圈平面向里的磁场为正,磁场的变化情况如图乙所示,规定线圈中逆时针方向的感应电流为正,则线圈中感应电流的图象应为()【答案】B【解析】在0~t1时间内,根据法拉第电磁感应定律知,磁场均匀增大,则感应电流为定值,根据楞次定律知,感应电流的方向为逆时针方向,为正值。
在t1~t2时间内,磁感应强度不变,则感应电流为零,在t2~t4时间内,磁感应强度的变化率相同,则感应电流大小相等,根据楞次定律知t2~t3、t3~t4时间内,感应电流的方向相同,为顺时针方向,为负值,因为磁感应强度的变化率比0~t1时间内小,则感应电流小,故B正确,A、C、D错误。
【考点】考查了电磁感应磁变类问题2.如图所示,在光滑绝缘水平面上,有一铝质圆形金属球以一定的初速度通过有界匀强磁场,则从球开始进入磁场到完全穿出磁场的过程中(磁场宽度大于金属球的直径),则小球()A.整个过程匀速运动B.进入磁场的过程中球做减速运动,穿出过程做加速运动C.整个过程都做匀减速运动D.穿出时的速度一定小于初速度【答案】D【解析】铝球进磁场的过程中,穿过铝球横截面的磁通量增大,产生感应电流,部分机械能转化为电能,所以铝球做减速运动;铝球圈完全进入磁场后磁通量保持不变,铝球做匀速运动;铝球出磁场的过程中磁通量减小,产生感应电流,铝球做减速运动,故D正确。
【考点】考查了导体切割磁感线运动3.如图所示,两水平放置的金属板相距为d,用导线与一个n匝线圈连接,线圈置于方向竖直向上的变化磁场中.若金属板间有一质量m、带电荷量+q的微粒恰好处于平衡状态,则磁场的变化情况和磁通量的变化率为()A.磁场均匀增强,磁通量的变化率mgd/nqB.磁场均匀减弱,磁通量的变化率mgd/qC.磁场均匀减弱,磁通量的变化率mgd/nqD.磁场可能均匀增强也可能均匀减弱,磁通量的变化率mgd/nq【答案】C【解析】电荷量为q的带正电的油滴恰好处于静止状态,电场力竖直向上,则电容器的下极板带正电,所以线圈下端相当于电源的正极,由题意可知,根据楞次定律,可得穿过线圈的磁通量在均匀减弱;线框产生的感应电动势:;油滴所受电场力:,对油滴,根据平衡条件得:;所以解得,线圈中的磁通量变化率的大小为;,故B正确。
楞次定和右手定则 高二物理(人教版2019)(解析版)
必考点05 楞次定和右手定则题型一楞次定律例题1 如图所示,通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd,则()→→→A.若线圈向右平动,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.当线圈向导线靠近时,其中感应电流方向是a b c d→→→D.当线圈以ab边为轴转动时,其中感应电流方向是a b c d【答案】A【解析】由图根据右手螺旋定则可知,导线右侧的磁场方向垂直纸面向里,离导线越近,磁感应强度越大。
A.若线圈向右平动,穿过线圈的磁通量减小,根据楞次定律可知,感应电流方向为→→→,A正确;a b c dB.若线圈竖直向下平动,穿过线圈的磁通量不变,无感应电流,B错误;C.当线圈向导线靠近时,穿过线圈的磁通量增大,根据楞次定律可知,感应电流方向是→→→,C错误;a d c bD.当线圈以ab边为轴转动一周后将产生交变电流,由于不知道转动多少角度则无法说明线圈内感应电流的方向,D错误。
故选A。
例题2 如图所示,光滑固定金属导轨M,N水平放置,两根导体棒P、Q平行放置在导轨上,形成一个闭合回路,当一条形磁铁从高处下落接近回路时(重力加速度为g)()A.P、Q会互相远离B.磁铁下落的加速度大于gC.磁铁的动能的增加量等于其势能的减少量D.导体棒P、Q与导轨组成的回路中产生的感应电流的方向与磁铁下方是N极还是S极有关【答案】D【解析】当一条形磁铁从高处下落接近回路时,穿过回路的磁通量增加,根据楞次定律:感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化,分析导体的运动情况A.当一条形磁铁从高处下落接近回路时,穿过回路的磁通量增加,根据楞次定律:感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化,可知,P、Q将互相靠拢,回路的面积减小一点,使穿过回路的磁场减小一点,起到阻碍原磁通量增加的作用,故A错误;B.由于磁铁受到向上的磁场力作用,所以合力小于重力,磁铁的加速度一定小于g,故B 错误;C.根据能量守恒定律知:磁铁的动能的增加量和闭合回路中产生的焦耳热之和等于磁铁重力势能的减少量,故C错误;D.导体棒P、Q与导轨组成的回路中产生的感应电流的方向与磁通量的变化方向有关,即与磁铁下方是N极还是S极有关,故D正确。
楞次定律的应用易错点.docx
高中物理学习材料桑水制作楞次定律的应用问题易错点主标题:考查楞次定律的应用问题易错点副标题:剖析考点规律,明确高考考查重点,为学生备考提供简洁有效的备考策略。
关键词:考查楞次难度:3重要程度:5内容:熟记易混易错点。
易错类型:对楞次定律理解不透彻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,这就是楞次定律。
在运用楞次定律时,一定要注意定律中“阻碍”的含义。
阻碍的“主体”是感应电流产生的磁场,即起阻碍作用的是感应电流产生的磁场;阻碍的“客体”是引起感应电流的磁通量的变化,即阻碍的对象是引起感应电流的磁通量的变化。
“阻碍”不是阻止,“阻碍”只是使磁通量的变化变慢。
“阻碍”不一定就是感应电流的磁场总与原磁场的方向相反,当原磁场的磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场方向相同。
归纳起来感应电流磁场的“阻碍”表现为“增反减同”。
从感应电流磁场的“阻碍”效果来看,感应电流的磁场总是阻碍导体和引起感应电流的磁体间的相对运动,则此时感应电流磁场的“阻碍”表现为“来拒去留”。
例(2011福建龙岩模拟试题)矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,如图甲所示,磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向垂直纸面向里,磁感应强度B随时间t 变化的规律如图乙所示,则( )A.从0到t1时间内,导线框中电流的方向为adcbaB.从0到t1时间内,导线框中电流越来越小C.从t1到t2时间内,导线框中电流越来越大D.从t1到t2时间内,导线框bc边受到安培力大小保持不变【易错】对楞次定律中的感应电流产生的磁场的“阻碍”作用理解不正确,认为当原磁场减小时,感应电流产生的磁场阻碍它的减小,则得出从0到t 1时间内,导线框中产生的感应电流产生的磁场是垂直导线框所在平面向外,电流的方向为abcda ,从而认为选项A 是错误;对法拉第电磁感应定律理解不透彻,认为磁感应强度B 越大,感应电动势就越大,磁感应强度B 越小,感应电动势就越小,从而错选B 、C 。
楞次定律的应用(12个经典例题).
v
当dc边进入直导线右侧,直到 线框在正中间位置B时,向外的磁通 b 量减少到0,I 的方向为逆时针;
c
A BC
接着运动到C,向里的磁通量增加,I 的方向为逆时针; 所以,感应电流的方向先是顺时针,接着为逆时针, 然后又为顺时针。
ab边离开直导线后,向里的磁通量减少,I 的方向为顺时针。
N
S
例5. 如图所示,两个相同的铝环套在一根无限长的光 滑杆上,将一条形磁铁向左插入铝环 ( 未穿出 ) 的过程 中,两环的运动情况是:( ) C (A)同时向左运动,距离增大; (B)同时向左运动,距离不变; (C)同时向左运动,距离变小; (D)同时向右运动,距离增大。
N
v
S
例6. 金属圆环的圆心为O,金属棒Oa、Ob可 绕O在环上转动,如图示,当外力使Oa逆时 针方向转动时,Ob将: ( B ) A. 不动
对楞次定律的理解:
1、从磁通量变化的角度看: 总要阻碍磁通量的变化 从导体和磁体的相对运动的角度来看: 总要阻碍相对运动
2、楞次定律中“阻碍”的含意:
阻碍不是阻止;也不是相反:可理解为“增反、减同”
3. 应用楞次定律解题的步骤:
(1)明确原磁场方向 (2)明确穿过闭合回路的磁通量如何变化 (3)由楞次定律确定感应电流的磁场方向 (4)利用安培定则确定感应电流的方向
例3.如图所示,一水平放置的圆形通电线圈I固定, 有另一个较小的线圈 II从正上方下落,在下落过程中 线圈II的平面保持与线圈I的平面平行且两圆心同在一 竖直线上,则线圈II从正上方下落到穿过线圈I直至在 下方运动的过程中,从上往下看线圈II:( C ) (A)无感应电流; (B)有顺时针方向的感应电流; (C)有先顺时针后逆时针的感应电流; I (D)有先逆时针后顺时针的感应电流。
楞次定律应用课件 -高二物理人教版(2019)选择性必修第二册
推论2:“增缩减扩”(适用于平面内只有单向磁场通过) 判断导体棒将沿导轨什么方向运动?
v
N
I
B
·a
b×
F安
N
I
F安
B
F安
×a
b·
缩小或具有缩小的趋势
增大或具有扩大的趋势
使线圈面积有增大或缩小的趋势,从而阻碍磁通量的变化。
【例题】如图甲所示,在一空心螺线管内部中点处放置一小铜环,图 乙所示,在一空心螺线管外部放置一大铜环,电路接通瞬间,下列说 法正确的是( )
推论4:“增小减大” 标出导体框中垂直纸面的导体棒a、b中电流方向,并判断导体框转动方向
S × •N
S • ×N
+
-
+
-
磁通量减小时,可转动线圈平面总朝磁场和平面的夹角增大方向转动。
磁通量增大时,可转动线圈平面总朝磁场和平面的夹角减小方向转动。 使转动线圈平面磁场和平面的夹角增大或减小方向转动,从而阻碍磁通量 的变化。
【变式训练】如图所示,通电螺线管中间正上方和左侧分别用绝缘细线 静止悬挂着铝环a和b,两环平面与螺线管的中心轴线都垂直,b环的圆心 在螺线管的中心轴上.当滑动变阻器R的滑片P向左滑动时,下列关于两环
中产生的感应电流方向和受到的安培力方向的说法正确的是( D )
A.电流方向相同,受力方向a环向上、b环向右 B.电流方向相同,受力方向a环向下、b环向左 C.电流方向相反,受力方向a环向下、b环向右 D.电流方向相反,受力方向a环向上、b环向左
动,故 A、D 正确.
【例题】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
楞次定律-----高中物理模块典型题归纳(含详细答案)
楞次定律-----高中物理模块典型题归纳(含详细答案)一、单选题1.一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,线圈中感应电流的方向分别为()A.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2.如图甲所示,通电螺线管A与用绝缘绳悬挂的线圈B的中心轴在同一水平直线上,A中通有如2图所示的变化电流,t=0时电流方向如图乙中箭头所示.在t1~t2时间内,对于线圈B的电流方向(从左往右看)及运动方向,下列判断正确的是()A.线圈B内有时逆针方向的电流、线圈向右摆动B.线圈B内有顺时针方向的电流、线圈向左摆动C.线圈B内有顺时针方向的电流、线圈向右摆动D.线圈B内有逆时针方向的电流、线圈向左摆动3.如图所示,水平放置的条形磁铁中央,有一闭合金属弹性圆环,条形磁铁中心线与弹性环轴线重合,现将弹性圆环均匀向外扩大,下列说法中正确的是()A.穿过弹性圆环的磁通量增大B.从左往右看,弹性圆环中有顺时针方向的感应电流C.弹性圆环中无感应电流D.弹性圆环受到的安培力方向沿半径向外4.如图为安检门原理图,左边门框中有一通电线圈,右边门框中有一接收线圈.工作过程中某段时间通电线圈中存在顺时针方向均匀减小的电流,则()A.无金属片通过时,接收线圈中的感应电流方向为逆时针B.无金属片通过时,接收线圈中没有感应电流C.有金属片通过时,接收线圈中的感应电流方向为顺时针D.有金属片通过时,接收线圈中没有感应电流5.如图甲所示,圆形线圈P静止在水平桌面上,其正上方固定一螺线管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()A.t1时刻F N>G,P有收缩的趋势B.t2时刻F N=G,此时穿过P的磁通量为0C.t3时刻F N=G,此时P中无感应电流D.t4时刻F N<G,此时穿过P的磁通量最小6.如图所示,水平桌面上放有一个闭合铝环,在铝环中心轴线上方有一个条形磁铁.当条形磁铁沿轴线竖直自由落下的过程中,下列说法正确的是()A.磁铁的机械能减少,下落加速度a=gB.磁铁的机械能守恒,下落加速度a=gC.磁铁的机械能减少,下落加速度a<gD.磁铁的机械能增加,下落加速度a>g7.在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,规定线圈中感应电流的正方向如图1所示,当磁场的磁感应强度B随时间t如图2变化时,图中正确表示线圈中感应电动势E变化的是()A. B.C. D.8.某磁场磁感线如图所示,有一铜线圈自图示A处落至B处,在下落过程中,自上向下看,线圈中的感应电流方向是()A.始终顺时针B.始终逆时针C.先顺时针再逆时针D.先逆时针再顺时针9.如图所示,导线框abcd与导线在同一平面内,直导线通有恒定电流I,当线框由左向右匀速通过直导线时,线框中感应电流的方向是()A.先abcd,后dcba,再abcdB.先abcd,后dcbaC.始终dcbaD.先dcba,后abcd,再dcba二、多选题10.如图所示,要使Q线圈产生图示方向的电流,可采用的方法有()A.闭合电键KB.闭合电键K后,把R的滑动方向右移C.断开电键KD.闭合电键K后,把Q靠近P11.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,当PQ在外力作用下运动时,MN在磁场力作用下向右运动.则PQ所做的运动可能是()A.向右匀加速运动B.向左匀加速运动C.向右匀减速运动D.向左匀减速运动12.粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框,原先整个置于有界匀强磁场内,磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行.现使线框沿四个不同方向匀速平移出磁场,如图所示,线框移出磁场的整个过程()A.四种情况下流过ab边的电流的方向都相同B.①图中流过线框的电量与v的大小无关C.②图中线框的电功率与v的大小成正比D.③图中磁场力对线框做的功与v2成正比13.如图所示,A是用毛皮摩擦过的橡胶圆形环,由于它的转动,使得金属环B中产生了如图所示方向的感应电流,则A环的转动情况为()A.顺时针匀速转动B.逆时针加速转动C.逆时针减速转动D.顺时针减速转动14.如图所示,线圈固定不动,将磁铁从线圈上方插入或拔出的瞬间,线圈和电流表构成的闭合回路中产生的感应电流方向,正确的是A. B. C. D.15.如图,一铝制导体圆环竖直固定在水平杆ab上,当把条形磁铁的N极向左靠近圆环时,下列说法正确的是()A.圆环中感应电流的方向为顺时针(从左向右看)B.圆环有向右运动趋势C.流过圆环某截面的电量与条形磁铁靠近的快慢有关D.圆环有收缩的趋势16.航母上飞机弹射起飞所利用的电磁驱动原理如图所示.当固定线圈上突然通过直流电流时,线圈左侧的金属环被弹射出去.现在线圈左侧同一位置,先后放上用横截面积相等的铜和铝导线制成形状、大小相同的两个闭合环,电阻率ρ铜<ρ铝,则合上开关S的瞬间()A.从左侧看,环中产生沿逆时针方向的感应电流B.铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力C.若将金属环置于线圈的右侧,环将向右弹射D.电池正负极调换后,金属环仍能向左弹射三、综合题17.如图所示,在水平桌面上有一金属圆环,当用一条形磁铁由上向下插向圆环时,试问:(1)圆环对桌面的压力怎样变化?(2)圆环有收缩的趋势还是扩张的趋势?18.如图所示,匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd,线圈平面与磁场垂直.已知线圈的匝数N=100,边长ab=1.0m、bc=0.5m,电阻r=2Ω.磁感应强度B在0﹣1s内从零均匀变化到0.2T.在1﹣5s内从0.2T均匀变化到﹣0.2T,取垂直纸面向里为磁场的正方向.求:(1)0.5s时线圈内感应电动势的大小E和感应电流的方向;(2)在1﹣5s内通过线圈的电荷量q.19.如图所示,试探究在以下四种情况中小磁针N极的偏转方向。
楞次定律练习题及答案解析
楞次定律1.根据楞次定律可知,感应电流的磁场一定是( )A .阻碍引起感应电流的磁通量B .与引起感应电流的磁场方向相反C .阻碍引起感应电流的磁通量的变化D .与引起感应电流的磁场方向相同2.如图所示,螺线管CD 的导线绕法不明,当磁铁AB 插入螺线管时,闭合电路中有图示方向的感应电流产生,下列关于螺线管磁场极性的判断,正确的是( )A .C 端一定是N 极B .D 端一定是N 极C .C 端的极性一定与磁铁B 端的极性相同D .因螺线管的绕法不明,故无法判断极性3.如图所示,光滑U 形金属框架放在水平面内,上面放置一导体棒,有匀强磁场B 垂直框架所在平面,当B 发生变化时,发现导体棒向右运动,下列判断正确的是( )A .棒中电流从b →aB .棒中电流从a →bC .B 逐渐增大D .B 逐渐减小4.一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5.如图所示装置,线圈M 与电源相连接,线圈N 与电流计G 相连接.如果线圈N 中产生的感应电流i 从a 到b 流过电流计,则这时正在进行的实验过程是( )A .滑动变阻器的滑动头P 向A 端移动B .滑动变阻器的滑动头P 向B 端移动C .开关S 突然断开D .铁芯插入线圈中【课堂训练】一、选择题1.如图4-3-14表示闭合电路中的一部分导体ab 在磁场中做切割磁感线运动的情景,其中能产生由a 到b 的感应电流的是( )2.如图4-3-15所示,一水平放置的矩形闭合线框abcd 在细长磁铁的N 极附近竖直下落,保持bc 边在纸外,ad 边在纸内,由图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ,位置Ⅰ和位置Ⅲ都很接近位置Ⅱ,这个过程中线圈感应电流( )A .沿abcd 流动B .沿dcba 流动C .先沿abcd 流动,后沿dcba 流动D .先沿dcba 流动,后沿abcd 流动3.如图甲所示,长直导线与矩形线框abcd 处在同一平面中固定不动,长直导线中通以大小和方向随时间作周期性变化的电流i ,i -t 图象如图乙所示,规定图中箭头所指的方向为电流正方向,则在T 4~3T 4时间内,对于矩形线框中感应电流的方向,下列判断正确的是( )A .始终沿逆时针方向B .始终沿顺时针方向C .先沿逆时针方向然后沿顺时针方向D .先沿顺时针方向然后沿逆时针方向4.如图所示,AOC是光滑的金属导轨,AO沿竖直方向,OC沿水平方向,ab是一根金属棒,立在导轨上,它从静止开始在重力作用下运动,运动过程中b端始终在OC上,a端始终在OA上,直到完全落在OC上,空间存在着匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,则ab棒在上述过程中()A.感应电流方向是b→a B.感应电流方向是a→bC.感应电流方向先是b→a,后是a→b D.感应电流方向先是a→b,后是b→a5.如图所示,导体AB、CD可在水平轨道上自由滑动,且两水平轨道在中央交叉处互不相通.当导体棒AB向左移动时()A.AB中感应电流的方向为A到BB.AB中感应电流的方向为B到AC.CD向左移动D.CD向右移动6.如图所示,通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环,铜环平面与螺线管截面平行.当电键S接通瞬间,两铜环的运动情况是()A.同时向两侧推开B.同时向螺线管靠拢C.一个被推开,一个被吸引,但因电源正负极未知,无法具体判断D.同时被推开或同时向螺线管靠拢,因电源正负未知,无法具体判断7.如图所示,ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合线圈,在滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动的过程中,ab线圈将()A.静止不动B.逆时针转动C.顺时针转动D.发生转动,因电源正负极不明,无法确定转动方向8.一长直铁芯上绕有一固定线圈M,铁芯右端与一木质圆柱密接,木质圆柱上套有一闭合金属环N,N可在木质圆柱上无摩擦移动.M连接在如图4-3-21所示的电路中,其中R为滑动变阻器,E1和E2为直流电源,S为单刀双掷开关.下列情况中,可观测到N向左运动的是()A.在S断开的情况下,S向a闭合的瞬间B.在S断开的情况下,S向b闭合的瞬间C.在S已向a闭合的情况下,将R的滑动头向c端移动时D.在S已向a闭合的情况下,将R的滑动头向d端移动时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,要使导线圈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10.如图,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F N及在水平方向运动趋势的正确判断是()先小于mg后大于mg,运动趋势向左A.FB. F N先大于mg后小于mg,运动趋势向左C.F N先小于mg后大于mg,运动趋势向右D.F N先大于mg后小于mg,运动趋势向右二、非选择题11.如图,金属环A 用轻绳悬挂,与长直螺线管共轴,并位于其左侧,若变阻器滑片P 向左移动,则金属环A 将向________(填“左”或“右”)运动,并有________(填“收缩”或“扩张”)趋势.12.我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律.以下是实验探究过程的一部分.(1)如图4-3-25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____________________________________________(2)如图乙所示,实验中发现闭合开关时,电流表指针向右偏.电路稳定后,若向左移动滑动触头,此过程中电流表指针向________偏转;若将线圈A 抽出,此过程中电流表指针向________偏转(均选填“左”或“右”).答案详解1.解析:选C.根据楞次定律,感应电流的磁场阻碍的是引起感应电流的磁通量的变化,A 错、C 对;感应电流的磁场方向在磁通量增加时与原磁场反向,在磁通量减小时与原磁场同向,故B 、D 错.2.解析:选C.根据楞次定律的另一种表述:“感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因”,本题中螺线管中产生感应电流的原因是磁铁AB 的下降,为了阻碍该原因,感应电流的效果只能使磁铁与螺线管之间产生相斥的作用,即螺线管的C 端一定与磁铁的B 端极性相同,与螺线管的绕法无关.但因为磁铁AB 的N 、S 极性不明,所以螺线管CD 的两端极性也不能明确,所以A 、B 、D 错,C 对.3.解析:选BD.ab 棒是因“电”而“动”,所以ab 棒受到的安培力向右,由左手定则可知电流方向a →b ,故B 对,由楞次定律可知B 逐渐减小,D 对.4.解析:选D.当条形磁铁靠近圆环时,产生感应电流,感应电流在磁场中受到安培力的作用,由楞次定律可知,安培力总是“阻碍变化”,因此,条形磁铁靠近圆环时,受到排斥力;当磁铁穿过圆环远离圆环时,受到吸引力,D 正确.5.解析:选BC.开关S 闭合时线圈M 的磁场B M 的方向向上,由于副线圈中感应电流i 从a 到b 流过电流计,由安培定则可得N 线圈的磁场B N 的方向向上,即B M 和B N 方向相同,说明原磁场B M 减弱.能使磁场B M 减弱的有B 、C 选项.一.选择题1.解析:选A.由右手定则可判定A 中ab 中电流由a 向b ,B 中由b 向a ,C 中由b 向a ,D 中由b 向a ,故A 正确.2.解析:选A.线框从位置Ⅰ到位置Ⅱ的过程中,由Φ=B ⊥S 看出,因B ⊥变小,故Φ变小,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,向上穿过线框,由右手螺旋定则可知,线框中电流的方向为abcd .当线框从位置Ⅱ到位置Ⅲ时,由Φ=B ⊥S 看出,由于B ⊥变大,故Φ变大,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,即向上穿过线框,由右手螺旋定则可以判断,感应电流的方向为abcd .3. 解析:选B.在T 4~3T 4时间内,穿过线框的磁通量先向里减小后向外增加,由楞次定律可知感应电流的磁通量向里,故感应电流的方向始终沿顺时针方向,选B.4.解析:选C.由数学知识可知,金属棒下滑过程中,与坐标轴所围面积先增加后减小,穿过回路aOb的磁通量先增加后减小,根据楞次定律,感应电流方向先是b→a,后是a→b.5.解析:选AD.由右手定则可判断AB中感应电流方向为A→B,由左手定则可判断CD受到向右的安培力作用而向右运动.6.解析:选A.当电路接通瞬间,穿过线圈的磁通量在增加,使得穿过两侧铜环的磁通量都在增加,由楞次定律可知,两环中感应电流的磁场与线圈中磁场方向相反,即受到线圈磁场的排斥作用,使两铜环分别向外侧移动,选项A正确.7.解析:选B.当P向右滑动时,电路中的总电阻是减小的,因此通过线圈的电流增加,电磁铁两磁极间的磁场增强,穿过ab线圈的磁通量增加,线圈中有感应电流,线圈受磁场力作用发生转动.直接使用楞次定律中的“阻碍”,线圈中的感应电流将阻碍原磁通量的增加,线圈就会通过转动来改变与磁场的正对面积,来阻碍原磁通量的增加,只有逆时针转动才会减小有效面积,以阻碍磁通量的增加.故选项B正确.8. 解析:选C.由楞次定律及左手定则可知:只要线圈中电流增强,即穿过N的磁通量增加,则N受排斥而向右,只要线圈中电流减弱,即穿过N的磁通量减弱,则N受吸引而向左.故C选项正确.9.解析:选BC.欲使N产生顺时针方向的感应电流,则感应电流的磁场方向应为垂直纸面向里,由楞次定律可知有两种情况:一是M中有顺时针方向逐渐减小的电流,使其在N中的磁场方向向里,且磁通量在减小;二是M中有逆时针方向逐渐增大的电流,使其在N中的磁场方向向外,且磁通量在增大.因此,对于前者,应使ab减速向右运动;对于后者,则应使ab加速向左运动.故应选BC.(注意匀速运动只能产生恒定电流;匀变速运动产生均匀变化的电流.10.解析:选D.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,线圈中向下的磁通量先增加后减小,由楞次定律可知,线圈中先产生逆时针方向的感应电流,后产生顺时针方向的感应电流,线圈的感应电流磁场阻碍磁铁的运动,故靠近时磁铁与线圈相互排斥,线圈受排斥力向右下方,F N大于mg,线圈有水平向右运动的趋势;离开时磁铁与线圈相互吸引,线圈受到吸引力向右上方,F N小于mg,线圈有水平向右运动的趋势.所以正确选项是D.二、非选择题11.解析:P向左移动,螺线管中的电流增大,环中磁通量增大,由楞次定律“阻碍”的含义可知,环向左移动,且有收缩趋势.答案:左收缩12.解析:(1)电流表没有电流通过时,指针在中央位置,要探究线圈中电流的方向,必须知道电流从正(负)接线柱流入时,指针的偏转方向.(2)闭合开关时,线圈A中的磁场增强,线圈B中产生的感应电流使电流表向右偏,则当左移滑片时,会使线圈A中的磁场增强,电流表指针将向右偏;当线圈A抽出,在线圈B 处的磁场减弱,线圈B中产生的感应电流将使电流表指针向左偏.答案:(1)电流从正(负)接线柱流入时,电流表指针的偏转方向(2)右左。
楞次定律的应用(12个经典例题)
06
结论
楞次定律的重要性和应用价值
楞次定律是电磁学中的基本定律之一,它描述了磁场变化的 感应电动势的方向和大小。这个定律在实践中有着广泛的应 用,如发电机、变压器、感应电机等。
楞次定律的应用价值在于,它提供了判断感应电动势方向的 方法,从而可以预测电磁感应现象中的电流和电压的变化, 进一步指导电路设计、电机控制等领域的工作。
对未来学习和研究的建议
可以通过阅读经典的电磁学教材和文献,了解楞次定 律在不同领域的应用实例,加深对其重要性的认识。 同时,也可以尝试探索楞次定律在其他领域的应用, 如生物医学、材料科学等。
楞次定律的应用(12个经 典例题)
• 引言 • 楞次定律的基本概念 • 楞次定律的应用场景 • 经典例题解析 • 楞次定律的应用技巧 • 结论
01
引言
主题简介
楞次定律是电磁学中的基本定律 之一,它描述了磁场变化的感应
电流方向。
通过应用楞次定律,可以解决一 系列与电磁感应相关的物理问题。
本文将通过12个经典例题来展 示楞次定律的应用。
楞次定律的实质是:当磁通量增加时 ,感应电流产生的磁场与原磁场方向 相反;当磁通量减少时,感应电流产 生的磁场与原磁场方向相同。
掌握定律的实质有助于正确判断感应 电流的方向,从而准确分析电磁感应 现象。
分析磁场和电流的变化趋势
分析磁场和电流的变化趋势是应用楞次定律的关键步骤,需要明确磁通量的变化 情况,以及感应电流的方向与原磁场方向的关系。
Hale Waihona Puke 定律的表述表述一感应电流的方向总是阻碍原磁场的变化。
高二物理楞次定律试题答案及解析
高二物理楞次定律试题答案及解析1.如图甲所示,10匝的线圈内有一垂直纸面向里的磁场,线圈的磁通量在按图乙所示规律变化,下列说法正确的是A.电压表读数为10VB.电压表读数为15VC.电压表“+”接线柱接A端D.电压表“+”接线柱接B端【答案】AC【解析】根据法拉第电磁感应定律可得,A正确B错误;线圈中垂直纸面向里的磁通量在增大,所以根据楞次定律可得线圈中的电流方向是逆时针,所以A端是正极,B端是负极,故电压表“+”接线柱接A端,C正确,D错误;【考点】考查了法拉第电磁感应定律,楞次定律2.一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,当线圈第一次依次通过位置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( )A.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【答案】B【解析】根据楞次定律可知,经过位置Ⅰ时,原磁场方向水平向右,磁通量在增大,故感应电流的磁场方向向左,再根据右手定则可判断线圈中产生逆时针方向电流,同理可判断经过位置Ⅱ时,线圈中产生顺时针方向电流,所以A、C、D错误;B正确。
【考点】本题考查楞次定律3.电阻R、电容器C与一线圈连成闭合回路,条形磁铁静止于线圈的正上方,N极朝下,如图所示,现使磁铁开始下落,在N极接近线圈上端的过程中,流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是( )A.从a到b,上极板带正电B.从a到b,下极板带正电C.从b到a,上极板带正电D.从b到a,下极板带正电【答案】D【解析】由图知,穿过系安全带磁场方向向下,在磁铁向下运动的过程中,线圈的磁通量在增大,故感应电流的磁场方向向上,再根据右手定则可判断,流过R的电流从b到a,电容器下极板带正电,所以A、B、C错误,D正确。
【考点】本题考查楞次定律4.如图所示,水平面上放置两根平行的金属导轨,其上面搁置两根可在导轨上自由滑动的金属棒ab 和cd,现有一条形磁铁竖直插入ab 和cd 棒之间,则ab 和cd 棒的运动情况是A.相互靠近B.相互排斥C.两棒都向左方运动D.两棒都向右方运动【答案】 A【解析】试题分析: 条形磁铁插入导轨之间时,穿过导轨的磁通量增大,根据楞次定律判断出导轨中产生感应电流,产生磁场将会阻碍磁通量增大,故两棒向里靠近,减小穿过的面积,从而起到阻碍磁通量增大的作用.因此不论条形磁铁是S极还是N极,由于磁铁的插入导轨之间时,则两棒靠近.故A正确,BCD错误;【考点】楞次定律5.如图所示,有一弹性金属环,将条形磁铁插入环中或从环中拔出时,环所围面积变化情况是()A.插入环面积增大,拔出环面积减小B.插入环面积减小,拔出环面积增大C.插入或拔出,环面积都增大D.插入或拔出,环面积都减小【答案】B【解析】根据楞次定律可知,金属环中所产生的感应电流的磁场总是阻碍原磁能量的变化,表现出的宏观现象有“来拒去留”、“增缩减扩”,所以可知,当插入环时,磁通量增大,面积减小;当拔出进,磁通量减小,环面积增大,故只有选择B正确;【考点】楞次定律6.如图所示,矩形线框abcd与磁场方向垂直,且一半在匀强磁场内,另一半在磁场外,若要使线框中产生感应电流,下列方法中不可行的是()A.将线框abcd平行于纸面向左平移B.以中心线OO′为轴转动C.以ab边为轴转动60°D.以cd边为轴转动60°【答案】 D【解析】试题分析: :将线框abcd平行于纸面向左平移,穿过线圈的磁通量减小,有感应电流产生,故A可行;以中心线OO′为轴,穿过线圈的磁通量减小,有感应电流产生.故B可行;以ab边为轴转动60°,穿过线圈的磁通量从Φ=BS/2减小到零,有感应电流产生.故C可行;以cd边为轴转动60°,穿过线圈的磁通量Φ= BS/2,保持不变,没有感应电流产生.故D不可行.【考点】感应电流的产生条件7.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及在水平方向运动线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趋势的正确判断是A.F先小于mg后大于mg,运动趋势向左N先大于mg后小于mg,运动趋势向左B.FN先大于mg后小于mg,运动趋势向右C.FND.F先小于mg后大于mg,运动趋势向右N【答案】C【解析】根据楞次定律可知,在磁铁穿过线圈的过程,线圈先受斥力作用后受引力作用,所以线圈所受的支持力先大于重力后小于重力,“来拒去留”,线圈有向右的运动趋势,所以只有选项C正确;【考点】楞次定律、共点力平衡8.如图所示,在水平放置的光滑绝缘杆ab上,挂有两个相同的金属环M和N。
易错点22 电磁感应现象 楞次定律(解析版) -备战2023年高考物理考试易错题
易错点22 电磁感应现象楞次定律例题1.(多选)如图所示软铁环上绕有M、N两个线圈,线圈M通过滑动变阻器及开关与电源相连,线圈N连接电流表G,下列说法正确的是()A.开关闭合瞬间,通过电流表G的电流由a到bB.开关闭合稳定后,通过电流表G的电流由b到aC.开关闭合稳定后,将滑动变阻器滑片向右滑动,通过电流表G的电流由a到bD.开关闭合稳定后再断开瞬间,通过电流表G的电流由a到b【答案】CD【解析】开关闭合瞬间,在线圈N中产生向下增强的磁场,根据楞次定律,通过电流表G的电流由b到a,A错误;开关闭合稳定后,线圈N中的磁场不变,磁通量不变,电流表中没有电流,B错误;开关闭合稳定后,将滑动变阻器滑片向右滑动,线圈M中电流减小,产生的磁场减弱,根据楞次定律,通过电流表G的电流由a到b,C正确;开关闭合稳定后再断开瞬间,线圈N中的磁场减弱,根据楞次定律,通过电流表G的电流由a到b,D正确.【误选警示】误选A的原因:对穿两线圈的磁通量变化情况判断错误,不能根据楞次定律正确判断感应定流方向。
误选B的原因:对感应电流的产生条件理解不清。
例题2.为了测量列车运行的速度和加速度的大小,可采用如图甲所示的装置,它由一块安装在列车车头底部的强磁体和埋设在轨道地面的一组线圈及电流测量记录仪组成(测量记录仪未画出).当列车经过线圈上方时,线圈中产生的电流被记录下来,P、Q为接测量仪器的端口.若俯视轨道平面磁场垂直地面向下(如图乙),则在列车经过测量线圈的过程中,流经线圈的电流方向()A.始终沿逆时针方向B.先沿逆时针,再沿顺时针方向C.先沿顺时针,再沿逆时针方向D.始终沿顺时针方向【答案】B【解析】列车经过线圈时,穿过线圈的磁通量先增大后减小,根据楞次定律可知线圈中产生的电流先沿逆时针方向,再沿顺时针方向,选项B正确.【误选警示】误选ACD的原因:对线圈中的磁通量的变化量的情况判断失误,不能正确根据楞次定律判断感应电流方向。
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楞次定律的应用·典型例题解析
【例1】如图17-50所示,通电直导线L和平行导轨在同一平面内,金属棒ab静止在导轨上并与导轨组成闭合回路,ab可沿导轨自由滑动.当通电导线L向左运动时
[ ] A.ab棒将向左滑动
B.ab棒将向右滑动
C.ab棒仍保持静止
D.ab棒的运动方向与通电导线上电流方向有关
解析:当L向左运动时,闭合回路中磁通量变小,ab的运动必将阻碍回路中磁通量变小,可知ab棒将向右运动,故应选B.
点拨:ab棒的运动效果应阻碍回路磁通量的减少.
【例2】如图17-51所示,A、B为两个相同的环形线圈,共轴并靠近放置,A线圈中通有如图(a)所示的交流电i,则
[ ]
A.在t1到t2时间内A、B两线圈相吸
B.在t2到t3时间内A、B两线圈相斥
C.t1时刻两线圈间作用力为零
D.t2时刻两线圈间作用力最大
解析:从t1到t2时间内,电流方向不变,强度变小,磁场变弱,ΦA↓,B线圈中感应电流磁场与A线圈电流磁场同向,A、B相吸.从t2到t3时间内,
I A反向增强,B中感应电流磁场与A中电流磁场反向,互相排斥.t1时刻,I A 达到最大,变化率为零,ΦB最大,变化率为零,I B=0,A、B之间无相互作用力.t2时刻,I A=0,通过B的磁通量变化率最大,在B中的感应电流最大,
但A在B处无磁场,A线圈对线圈无作用力.选:A、B、C.
点拨:A线圈中的电流产生的磁场通过B线圈,A中电流变化要在B线圈中感应出电流,判定出B中的电流是关键.
【例3】如图17-52所示,MN是一根固定的通电长导线,电流方向向上,今将一金属线框abcd放在导线上,让线圈的位置偏向导线左边,两者彼此绝缘,当导线中电流突然增大时,线框整体受力情况
[ ] A.受力向右
B.受力向左
C.受力向上
D.受力为零
点拨:用楞次定律分析求解,要注意线圈内“净”磁通量变化.
参考答案:A
【例4】如图17-53所示,导体圆环面积10cm2,电容器的电容C=2μ
F(电容器体积很小),垂直穿过圆环的匀强磁场的磁感强度B随时间变化的图线如图,则1s末电容器带电量为________,4s末电容器带电量为________,带正电的是极板________.
点拨:当回路不闭合时,要判断感应电动势的方向,可假想回路闭合,由楞次定律判断出感应电流的方向,感应电动势的方向与感应电流方向一致.
参考答案:0、2×10-11C;a;
跟踪反馈
1.如图17-54所示,铁心上分别绕有线圈L1和L2,L1与置于匀强磁场中的平行金属导轨相连,L2与电流表相连,为了使电流表中的电流方向由d到c,滑动的金属杆ab应当
[ ] A.向左加速运动
B.向左匀速运动
C.向右加速运动
D.向右减速运动
2.如图17-55所示,在线圈的左、右两侧分别套上绝缘的金属环a、b,在导体AB在匀强磁场中下落的瞬时,a、b环将
[ ] A.向线圈靠拢
B.向两侧跳开
C.一起向左侧运动
D.一起向右侧运动
3.如图17-56所示,固定在水平面内的两光滑平行金属导轨M、N,两根导体棒中P、Q平行放于导轨上,形成一个闭合回路,当一条形磁铁从高处下落接近回路时
[ ] A.P、Q将互相靠拢
B.P、Q将互相远离
C.磁铁的加速度仍为g
D.磁铁的加速度小于g
4.如图17-57所示,a和b为两闭合的金属线圈,c为通电线圈,由于c 上电流变化,a上产生顺时针方向电流,下列说法中正确的是
[ ] A.c上的电流方向一定是逆时针方向
B.b上可能没有感应电流
C.b上的感应电流可能是逆时针方向
D.b上的感应电流一定是顺时针方向
参考答案
1.AD 2.B 3.AD 4.D.。