高考物理選修3-2粵教版1.3 感應(yīng)電流的方向?qū)W案

1、1.3 感應(yīng)電流的方向 學(xué)案（粵教版選修3-2）1楞次定律：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化2右手定則：伸開右手，使拇指跟其余四個手指垂直，并且都跟手掌在同一個平面內(nèi)，讓磁感線垂直從手心進入，拇指指向?qū)Ь€運動的方向，其余四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向3(雙選)下列說法正確的是()A感應(yīng)電流的磁場方向總是與引起感應(yīng)電流的磁場方向相反B感應(yīng)電流的磁場方向與引起感應(yīng)電流的磁場方向可能相同，也可能相反C楞次定律只能判定閉合回路中感應(yīng)電流的方向D楞次定律可以判定不閉合的回路中感應(yīng)電動勢的方向答案BD解析本題的關(guān)鍵是理解楞次定律，感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電

2、流的磁通量的變化如果是因磁通量的減小而引起的感應(yīng)電流，則感應(yīng)電流的磁場方向與引起感應(yīng)電流的磁場方向相同，阻礙磁通量的減?。蝗绻且虼磐康脑龃蠖鸬母袘?yīng)電流，則感應(yīng)電流的磁場與引起感應(yīng)電流的磁場方向相反，阻礙磁通量的增大，故A項錯誤，B項正確；楞次定律既可以判定閉合回路中感應(yīng)電流的方向，還可以判定不閉合回路中感應(yīng)電動勢的方向C項錯誤，D項正確4如圖1所示，一線圈用細桿懸于P點，開始時細桿處于水平位置，釋放后讓它在勻強磁場中運動，已知線圈平面始終與紙面垂直，當線圈第一次通過位置，時(位置正好是細桿豎直位置)，線圈內(nèi)的感應(yīng)電流方向(順著磁場方向看去)是()圖1A，位置均是順時針方向B，位置均是逆

3、時針方向C位置是順時針方向，位置為零，位置是逆時針方向D位置是逆時針方向，位置為零，位置是順時針方向答案D解析本題關(guān)鍵是判定出，位置時磁通量的變化情況，線圈由初始位置向位置運動過程中，沿磁場方向的磁通量逐漸增大，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反，從右向左穿過線圈，根據(jù)安培定則，位置時感應(yīng)電流的方向(沿磁感線方向看去)是逆時針方向；在位置時由左向右穿過線圈的磁通量最大，由位置向位置運動時，向右穿過線圈的磁通量減少，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場方向向右，阻礙它的減少，根據(jù)安培定則可判定位置的電流方向(沿磁感線方向看去)是順時針方向，且知位置時感應(yīng)電流為零故選D.5如圖2所示，當導(dǎo)體

4、棒MN在外力作用下沿導(dǎo)軌向右運動時，流過R的電流方向是()圖2BB. 由BAC. 無感應(yīng)電流D. 無法確定答案AM，則通過R的電流為AM，則通過R的電流為AB.【概念規(guī)律】知識點一楞次定律的基本理解1如圖3所示為一種早期發(fā)電機原理示意圖，該發(fā)電機由固定的圓形線圈和一對用鐵芯連接的圓柱形磁鐵構(gòu)成，兩磁極相對于線圈平面對稱，在磁極繞轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動過程中，磁極中心在線圈平面上的投影沿圓弧運動(O是線圈中心)，則()圖3A從X到O，電流由E經(jīng)G流向F，先增大再減小B從X到O，電流由F經(jīng)G流向E，先減小再增大C從O到Y(jié)，電流由F經(jīng)G流向E，先減小再增大D從O到Y(jié)，電流由E經(jīng)G流向F，先增大再減小答案D解析

5、S，方向向上當磁極由X到O時，穿過線圈的磁通量增加根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場應(yīng)向下，再根據(jù)安培定則可知電流由F經(jīng)G流向E，當磁極在圓形線圈正上方時，磁通量的變化率最小，故電流先增大后減小當磁極從O到Y(jié)時，穿過線圈的磁通量減少，可判斷電流方向由E經(jīng)G流向F.再根據(jù)磁通量最大時，磁通量的變化率最小，則感應(yīng)電流最小，故電流先增大后減小故選項D正確S，方向向上當磁極由X到O時，穿過線圈的磁通量增加根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場應(yīng)向下，再根據(jù)安培定則可知電流由F經(jīng)G流向E，當磁極在圓形線圈正上方時，磁通量的變化率最小，故電流先增大后減小當磁極從O到Y(jié)時，穿過線圈的磁通量減少，可判斷電流方向由E經(jīng)G流向F

6、.再根據(jù)磁通量最大時，磁通量的變化率最小，則感應(yīng)電流最小，故電流先增大后減小故選項D正確點評應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的一般步驟：2如圖4所示，一均勻的扁平條形磁鐵的軸線與圓形線圈在同一平面內(nèi)，磁鐵中心與圓心重合，為了在磁鐵開始運動時線圈中能得到逆時針方向的感應(yīng)電流，磁鐵的運動方式應(yīng)是()圖4AN極向紙內(nèi)，S極向紙外，使磁鐵繞O點轉(zhuǎn)動BN極向紙外，S極向紙內(nèi)，使磁鐵繞O點轉(zhuǎn)動C磁鐵在線圈平面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)動D磁鐵在線圈平面內(nèi)逆時針轉(zhuǎn)動答案A解析當N極向紙內(nèi)，S極向紙外轉(zhuǎn)動時，穿過線圈的磁場由無到有并向里，感應(yīng)電流的磁場應(yīng)向外，電流方向為逆時針，A選項正確；當N極向紙外，S極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動時，穿過線圈的磁

7、場向外并增加，感應(yīng)電流方向為順時針，B選項錯誤；當磁鐵在線圈平面內(nèi)繞O點轉(zhuǎn)動時，穿過線圈的磁通量始終為零，因而不產(chǎn)生感應(yīng)電流，C、D選項錯誤點評此題是“逆方向”應(yīng)用楞次定律，只需把一般步驟“逆向”即可知識點二右手定則3.如圖表示閉合電路中的一部分導(dǎo)體ab在磁場中做切割磁感線運動的情景，導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電流方向為ab的是()答案Ab，B中電流由bb，B中電流由ba，C中電流沿acba方向，D中電流由ba.故選A.點評判別導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向時，采用右手定則更有針對性，當然用楞次定律也可以判別4如圖5所示，導(dǎo)線框abcd與通電直導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，直導(dǎo)線通有恒定電流并通過ad和bc的中點

8、，當線框向右運動的瞬間，則()圖5A線框中有感應(yīng)電流，且按順時針方向B線框中有感應(yīng)電流，且按逆時針方向C線框中有感應(yīng)電流，但方向難以判斷D由于穿過線框的磁通量為零，所以線框中沒有感應(yīng)電流答案B解析此題可用兩種方法求解，借此感受右手定則和楞次定律分別在哪種情況下更便捷方法一：首先由安培定則判斷通電直導(dǎo)線周圍的磁場方向（如下圖所示），因ab導(dǎo)線向右做切割磁感線運動，由右手定則判斷感應(yīng)電流由ab,同理可判斷cd導(dǎo)線中的感應(yīng)電流方向由cd，ad、bc兩邊不做切割磁感線運動，所以整個線框中的感應(yīng)電流是逆時針方向的方法二首先由安培定則判斷通電直導(dǎo)線周圍的磁場方向(如右圖所示)，由對稱性可知合磁通量0；其次

9、當導(dǎo)線框向右運動時，穿過線框的磁通量增大(方向垂直向里)，由楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場方向垂直紙面向外，最后由安培定則判斷感應(yīng)電流按逆時針方向，故B選項正確點評右手定則在判斷由于部分導(dǎo)體切割磁感線的感應(yīng)電流方向時針對性強，若電路中非一部分導(dǎo)體做切割磁感線運動時，應(yīng)用楞次定律更輕松一些【方法技巧練】一、增反減同法5某磁場磁感線如圖6所示，有一銅線圈自圖示A處落至B處，在下落過程中，自上向下看，線圈中的感應(yīng)電流方向是()圖6A始終順時針B始終逆時針C先順時針再逆時針D先逆時針再順時針答案C解析自A落至圖示位置時，穿過線圈的磁通量增加，磁場方向向上，則感應(yīng)電流的磁場方向與之相反，即向下，故可由安培定

10、則判斷線圈中的感應(yīng)電流為順時針；自圖示位置落至B點時，穿過線圈的磁通量減少，磁場方向向上，則感應(yīng)電流的磁場方向與之相同即向上，故可由安培定則判斷線圈中的感應(yīng)電流為逆時針，選C.方法總結(jié)此題中的“增反減同”為：當回路中的磁通量增加(減少)時感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反(相同)6電阻R、電容C與一線圈連成閉合回路，條形磁鐵靜止于線圈的正上方，N極朝下，如圖7所示，現(xiàn)使磁鐵開始自由下落，在N極接近線圈上端的過程中，流過R的電流方向和電容器極板的帶電情況是()圖7A從a到b，上極板帶正電B從a到b，下極板帶正電C從b到a，上極板帶正電D從b到a，下極板帶正電答案D解析在N極接近線圈上端的過程，穿

11、過線圈的磁通量向下增加，則感應(yīng)電流的磁場方向向上由安培定則可判定電路中的電流為順時針方向，故通過R的電流由b到a，電容器下極板帶正電方法總結(jié)應(yīng)用增反減同法時，特別要注意原磁場的方向，才能根據(jù)增反減同判斷出感應(yīng)電流的磁場方向二、來拒去留法7如圖8所示，當磁鐵突然向銅環(huán)運動時，銅環(huán)的運動情況是()圖8A向右擺動B向左擺動C靜止D無法判定答案A解析此題可由兩種方法來解決：方法一畫出磁鐵磁感線分布，如圖甲所示，當磁鐵向環(huán)運動時，穿過環(huán)的磁通量增加，由楞次定律判斷出銅環(huán)中的感應(yīng)電流方向如圖甲所示銅環(huán)中有感應(yīng)電流時銅環(huán)又要受到安培力的作用，分析銅環(huán)受安培力作用而運動時，可把銅環(huán)中的電流等效為多段直線電流元

12、取上、下兩小段電流研究，由左手定則確定兩段電流受力，由此可聯(lián)想到整個銅環(huán)所受合力向右，則A選項正確甲乙方法二(等效法)磁鐵向右運動，使銅環(huán)產(chǎn)生的感應(yīng)電流可等效為圖乙所示的條形磁鐵，則兩磁鐵有排斥作用，故A正確方法總結(jié)此題中若磁鐵遠離銅環(huán)運動時，同樣可分析出銅環(huán)的運動情況為向左擺動，故可歸納出：感應(yīng)電流在磁場中受力時有“來拒去留”的特點8如圖9所示，蹄形磁鐵的兩極間，放置一個線圈abcd，磁鐵和線圈都可以繞OO軸轉(zhuǎn)動，磁鐵如圖示方向轉(zhuǎn)動時，線圈的運動情況是()圖9A俯視，線圈順時針轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速與磁鐵相同B俯視，線圈逆時針轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速與磁鐵相同C線圈與磁鐵轉(zhuǎn)動方向相同，但轉(zhuǎn)速小于磁鐵轉(zhuǎn)速D線圈靜止不動

13、答案C解析本題“原因”是磁鐵有相對線圈的運動，“效果”便是線圈要阻礙兩者的相對運動，線圈阻止不了磁鐵的運動，由“來拒去留”線圈只好跟著磁鐵同向轉(zhuǎn)動；如果二者轉(zhuǎn)速相同，就沒有相對運動，線圈就不會轉(zhuǎn)動，故答案為C.方法總結(jié)感應(yīng)電流在磁場中受力，用“來拒去留”來直接判斷既快又準，此法也可理解為感應(yīng)電流在磁場中受力總是“阻礙相對運動”三、增縮減擴法9(雙選)如圖10所示，光滑固定導(dǎo)軌M、N水平放置，兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放置于導(dǎo)軌上，形成一個閉合回路，一條形磁鐵從高處下落接近回路時()圖10AP、Q將相互靠攏BP、Q將相互遠離C磁鐵的加速度仍為gD磁鐵的加速度小于g答案AD解析根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的效果是總要阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因，本題中“原因”是回路中磁通量的增加，P、Q可通過縮小面積的方式進行阻礙，故可得A正確由“來拒去留”得回路電流受到向下的力的作用，由牛頓第三定律知磁鐵受向上的作用力，所以磁鐵的加速度小于g，選A、D.方法總結(jié)增縮減擴法，就閉合電路的面積而言，致使電路的面積有收縮或擴張的趨勢10如圖11(a)所示，兩個閉合圓形線圈A、B的圓心重合，放在同一水平面內(nèi)，線圈A中通以如圖(b)所示的交變電流，t0時電流方向為順時針(如圖箭頭所示)，在t1t2時間段內(nèi)，對于線圈B，下列說法中正確的是()圖11A線圈B內(nèi)有順時針方向的電流，線圈有擴張的趨勢B線圈B內(nèi)有順時