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- 2021-05-27 发布
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4.3 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.
2.右手定则: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;让磁感线垂直从掌心进入,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.
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1
A.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2
A. 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 楞次定律的基本理解
1.如图3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运动(O是线圈中心),则( )
图3
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
2.如图4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4
A.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
知识点二 右手定则
3. 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( )
4.如图5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5
A.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
【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( )
错误!未找到引用源。
图6
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
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7
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
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8
A.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9
A.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10
A.P、Q将相互靠拢 B.P、Q将相互远离
C.磁铁的加速度仍为g D.磁铁的加速度小于g
10.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11(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11
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
1.关于决定感应电流方向的因素以下说法中正确的是( )
A.回路所包围的引起感应电流的磁场的方向
B.回路外磁场的方向
C.回路所包围的磁通量的大小
D.回路所包围的磁通量的变化情况
2.如图12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( )
图12
A.C端一定是N极
B.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13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( )
图13
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,因电源正负极未知,无法具体判断
4.如图14所示,金属环所在区域存在着匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.当磁感应强度逐渐增大时,内、外金属环中感应电流的方向为( )
图14
A.外环顺时针、内环逆时针 B.外环逆时针,内环顺时针
C.内、外环均为逆时针 D.内、外环均为顺时针
5.如图15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( )
图15
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
6.信用卡的磁条中有一个个连续的相反极性的磁化区,如图16,刷卡时,当磁条以某一速度拉过信用卡阅读器的检测头时,在检测头的线圈中产生感应电流,那么下列说法正确的是( )
图16
A.A、B、C三位置经过检测头时,线圈中有感应电流产生
B.A、B、C三位置经过检测头时,线圈中无感应电流产生
C.A、C两位置经过检测头时,线圈中感应电流方向相同
D.A、C两位置经过检测头时,线圈中感应电流方向相反
7.如图17所示,MN,PQ为同一水平面的两平行导轨,导轨间有垂直于导轨平面的磁场,导体ab,cd与导轨有良好的接触并能滑动,当ab沿轨道向右滑动时,则( )
图17
A.cd向右滑 B.cd不动
C.cd向左滑 D.无法确定
8.如图18所示,匀强磁场与圆形导体环平面垂直,导体ef与环接触良好,当ef向右匀速运动时( )
图18
A.圆环中磁通量不变,环上无感应电流产生
B.整个环中有顺时针方向的电流
C.整个环中有逆时针方向的电流
D.环的右侧有逆时针方向的电流,环的左侧有顺时针方向的电流
9.2000年底,我国宣布已研制成功一辆高温超导磁悬浮高速列车的模型车,该车的车速已达到500 km·h-1,可载5人,如图19所示就是磁悬浮的原理图,图中A是圆柱形磁铁,B是用高温超导材料制成的超导线圈.将超导线圈B水平放在磁铁A上,它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁A上方的空中.以下说法正确的是( )
图19
A.在B放入磁场的过程中,B中将产生感应电流.当稳定后,感应电流消失
B.在B放入磁场的过程中,B中将产生感应电流.当稳定后,感应电流仍存在
C.如A的N极朝上,B中感应电流的方向如图中所示
D.如A的N极朝上,B中感应电流的方向与图中所示的相反
10.圆形导体环用一根轻质细杆悬挂在O点,导体环可以在竖直平面里来回摆动,空气阻力和摩擦力均可不计.在图20所示的正方形区域里,有匀强磁场垂直于圆环的振动面指向纸内.下列说法中正确的有( )
图20
A.此摆振动的开始阶段机械能不守恒
B.导体环进入磁场和离开磁场时,环中电流的方向肯定相反
C.导体环通过最低点时,环中感应电流最大
D.最后此摆在匀强磁场中振动时,机械能守恒
11.在“研究电磁感应现象”的实验中,首先按图21甲接线,以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系;当闭合开关S时,观察到电流表指针向左偏,不通电时电流表指针停在正中央.然后按图21乙所示,将电流表与副线圈B连成一个闭合回路,将原线圈A、电池、滑动变阻器和开关S串联成另一个闭合电路.
(1)S闭合后,将螺线管A(原线圈)插入螺线管B(副线圈)的过程中,电流表的指针将如何偏转?
(2)线圈A放在B中不动时,指针如何偏转?
(3)线圈A放在B中不动,将滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表指针将如何偏转?
(4)线圈A放在B中不动,突然断开S,电流表指针将如何偏转?
图21
12.如图22是环保型手电筒的外形.环保型手电筒不需要任何化学电池作为电源,不会造成由废电池引起的环境污染.使用时只要将它摇动一分钟,手电筒便可持续照明好几分钟.手电筒内部有一永久磁铁,外层有一线圈,那么这种手电筒的原理是什么?
图22
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