電磁感應產(chǎn)生的條件楞次定律測試題省公開課金獎全國賽課一等獎微課獲獎課件

1.磁通量計算(1)公式：Φ＝

.(2)適用條件：①

磁場；②S是

磁場有效面積．(3)單位：

，1Wb＝1T·m2.第1講電磁感應產(chǎn)生條件楞次定律BS勻強垂直韋伯1/502．碰通量物理意義(1)能夠形象地了解為磁通量就是穿過某一面積 ．(2)同一個平面，當它跟磁場方向垂直時，磁通量

，當它跟磁場方向

時，磁通量為零.磁感線條數(shù)最大平行2/501.電磁感應現(xiàn)象當穿過閉合電路磁通量

時，電路中有

產(chǎn)生現(xiàn)象．2．產(chǎn)生感應電流條件表述1閉合電路一部分導體在磁場內做

運動．表述2穿過閉合電路磁通量 ．發(fā)生改變感應電流切割磁感線發(fā)生改變3/503．產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象實質電磁感應現(xiàn)象實質是產(chǎn)生

，假如回路閉合則產(chǎn)生

；假如回路不閉合，則只有

，而無

.感應電動勢感應電流感應電動勢感應電流4/501.楞次定律(1)內容：感應電流含有這么方向，即感應電流磁場總要

引發(fā)感應電流

改變．(2)適用條件：全部

現(xiàn)象．妨礙磁通量電磁感應5/502．右手定則(如圖9－1－1所表示)(1)內容：伸開右手，使拇指與

垂直，而且都與手掌在同一平面內，讓

從掌心進入，并使拇指指向導線

，這時四指所指方向就是

方向．(2)適用情況：導體

產(chǎn)生感應電流．其余四個手指磁感線運動方向感應電流切割磁感線6/501．安培定則、左手定則、右手定則和楞次定律適用范圍規(guī)律適用范圍基本現(xiàn)象安培定則電流磁效應運動電荷、電流產(chǎn)生磁場左手定則磁場力磁場對運動電荷、電流作用右手定則電磁電應導體做切割磁感線運動楞次定律回路磁通量改變7/502．判斷感應電流方向“三步法”8/503．右手定則掌心——磁感線垂直穿入，拇指——指向導體運動方向，四指——指向感應電流方向．9/501．下列圖中能產(chǎn)生感應電流是(

)．解析依據(jù)產(chǎn)生感應電流條件：A中，電路沒閉合，無感應電流；B中，面積增大，閉合電路磁通量增大，有感應電流；C中，穿過線圈磁感線相互抵消，Φ恒為零，無感應電流；D中，磁通量不發(fā)生改變，無感應電流．答案B10/502．如圖9－1－2所表示，小圓圈表示處于勻強磁場中閉合電路一部分導線橫截面，速度v在紙面內．關于感應電流有沒有及方向判斷正確是(

)．A．甲圖中有感應電流，方向向外B．乙圖中有感應電流，方向向外C．丙圖中無感應電流D．丁圖中a、b、c、d四位置上均無感應電流11/50解析甲圖中導線切割磁感線，依據(jù)右手定則，可知電流方向向里，A錯；乙、丙圖中導線不切割磁感線，無電流，B錯誤，C正確；丁圖中導線在b、d位置切割磁感線，有感應電流，在a、c位置速度方向與磁感線方向平行，不切割磁感線，無感應電流，D錯誤．答案C12/503．(·杭州高三檢測)如圖9－1－3所表示，通電直導線右邊有一個矩形線框，線框平面與直導線共面，若使線框逐步遠離(平行)通電導線，則穿過線框磁通量將(

)。A．逐步增大B．逐步減小C．保持不變D．不能確定解析離導線越遠，電流產(chǎn)生磁場越弱，穿過線圈磁感線條數(shù)越少，磁通量逐步減小，故只有B正確．答案B13/504．(·浙江理綜)如圖9－1－4所表示，在磁感應強度大小為B、方向豎直向上勻強磁場中，有一質量為m，阻值為R閉合矩形金屬線框abcd用絕緣輕質細桿懸掛在O點，并可繞O點擺動．金屬線框從右側某一位置靜止開始釋放，在擺動到左側最高點過程中，細桿和金屬線框平面一直處于同一平面，且垂直紙面．則線框中感應電流方向是(

)．A．a(chǎn)→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→d14/50解析線框從右側擺到最低點過程中，穿過線框磁通量減小，由楞次定律可判斷感應電流方向為d→c→b→a→d，從最低點到左側最高點過程中，穿過線框磁通量增大，由楞次定律可判斷感應電流方向為d→c→b→a→d，所以選B.答案B15/505．某班同學在探究感應電流產(chǎn)生條件時，做了以下試驗：探究Ⅰ：如圖9－1－5甲所表示，先將水平導軌、導體棒ab放置在磁場中，并與電流表組成一閉合回路．然后進行以下操作：①ab與磁場保持相對靜止；②讓導軌與ab一起平行于磁感線運動；③讓ab做切割磁感線運動．16/50探究Ⅱ：如圖9－1－5乙所表示，將螺線管與電流表組成閉合回路．然后進行以下操作：①把條形磁鐵放在螺線管內不動；②把條形磁鐵插入螺線管；③把條形磁鐵拔出螺線管．探究Ⅲ：如圖9－1－5丙所表示，螺線管A、滑動變阻器、電源、開關組成一個回路；A放在螺線管B內，B與電流表組成一個閉合回路．然后進行以下操作：①閉合和斷開開關瞬間；②閉合開關，A中電流穩(wěn)定后；③閉合開關，A中電流穩(wěn)定后，再改變滑動變阻器阻值．17/50能夠觀察到：(請在(1)(2)(3)中填寫探究中序號)(1)在探究Ⅰ中，________閉合回路會產(chǎn)生感應電流；(2)在探究Ⅱ中，________閉合回路會產(chǎn)生感應電流；(3)在探究Ⅲ中，________閉合回路會產(chǎn)生感應電流；(4)從以上探究中能夠得到結論是：當________時，閉合回路中就會產(chǎn)生感應電流．解析(1)只有當ab做切割磁感線運動時，閉合回路才會產(chǎn)生感應電流；(2)當螺線管中磁通量發(fā)生改變時，閉合回路會產(chǎn)生感應電流；(3)閉合和斷開開關瞬間或者改變滑動變阻器阻值，都會使閉合回路電流發(fā)生改變，因而螺線管中磁通量發(fā)生改變，產(chǎn)生感應電流；(4)閉合回路磁通量發(fā)生改變．答案(1)③

(2)②③

(3)①③

(4)閉合回路磁通量發(fā)生改變18/506．(·上海卷)如圖9－1－6所表示，金屬環(huán)A用輕線懸掛，與長直螺線管共軸，并位于其左側．若變阻器滑片P向左移動，則金屬環(huán)A將向________(填“左”或“右”)運動，并有________(填“收縮”或“擴張”)趨勢．解析本題考查楞次定律了解及應用．滑片P向左移動時，電阻減小，電流增大，穿過金屬環(huán)A磁通量增加，依據(jù)楞次定律，金屬環(huán)將向左運動，并有收縮趨勢．答案左收縮19/50考點一電磁感應現(xiàn)象是否發(fā)生判斷20/50【典例1】如圖9－1－7所表示，一個U形金屬導軌水平放置，其上放有一個金屬導體棒ab，有一個磁感應強度為B勻強磁場斜向上穿過軌道平面，且與豎直方向夾角為θ.在以下各過程中，一定能在軌道回路里產(chǎn)生感應電流是(

)．A．a(chǎn)b向右運動，同時使θ減小B．使磁感應強度B減小，θ角同時也減小C．a(chǎn)b向左運動，同時增大磁感應強度BD．a(chǎn)b向右運動，同時增大磁感應強度B和θ角(0°<θ<90°)21/50解析設此時回路面積為S，據(jù)題意，磁通量Φ＝BScosθ，對A，S增大，θ減小，cosθ增大，則Φ增大，A正確．對B，B減小，θ減小，cosθ增大，Φ可能不變，B錯．對C，S減小，B增大，Φ可能不變，C錯．對D，S增大，B增大，θ增大，cosθ減小，Φ可能不變，D錯．故只有A正確．答案A22/50【變式1】

如圖9－1－8所表示，光滑導電圓環(huán)軌道豎直固定在勻強磁場中，磁場方向與軌道所在平面垂直，導體棒ab兩端可一直不離開軌道無摩擦地滑動，當ab由圖示位置釋放，直到滑到右側虛線位置過程中，關于ab棒中感應電流情況，正確是(

)．A．先有從a到b電流，后有從b到a電流B．先有從b到a電流，后有從a到b電流C．一直有從b到a電流D．一直沒有電流產(chǎn)生23/50解析ab與被其分割開每個圓環(huán)組成回路，在ab棒運動過程中，磁通量都保持不變，無感應電流產(chǎn)生．答案D24/50考點二楞次定律了解及應用楞次定律中“妨礙”含義25/50【典例2】

下列圖是驗證楞次定律試驗示意圖，豎直放置線圈固定不動，將磁鐵從線圈上方插入或拔出，線圈和電流表組成閉合回路中就會產(chǎn)生感應電流．各圖中分別標出了磁鐵極性、磁鐵相對線圈運動方向以及線圈中產(chǎn)生感應電流方向等情況，其中表示正確是(

)．A．①②

B．③④

C．①③

D．②④26/50解析依據(jù)楞次定律可確定感應電流方向：對C選項，當磁鐵向下運動時：(1)閉合線圈原磁場方向——向上；(2)穿過閉合線圈磁通量改變——增加；(3)感應電流產(chǎn)生磁場方向——向下；(4)利用安培定則判斷感應電流方向——與圖中箭頭方向相同．線圈上端為S極，磁鐵與線圈相互排斥．綜合以上分析知，選項③④正確．答案B27/50方法二右手定則(適合用于部分導體切割磁感線)28/50【變式2】北半球地磁場豎直分量向下．如圖9－1－9所表示，在北京某中學試驗室水平桌面上，放置邊長為L正方形閉合導體線圈abcd，線圈ab邊緣南北方向，ad邊緣東西方向．以下說法中正確是(

)．A．若使線圈向東平動，則a點電勢比b點電勢高B．若使線圈向北平動，則a點電勢比b點電勢低C．若以ab為軸將線圈向上翻轉，則線圈中感應電流方向為a→b→c→d→aD．若以ab為軸將線圈向上翻轉，則線圈中感應電流方向為a→d→c→b→a29/50解析本題考查地磁場分布特點，用右手定則判斷產(chǎn)生感應電流方向．線圈向東平動時，ba和cd兩邊切割磁感線，且兩邊切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢大小相等，a點電勢比b點電勢低，A錯誤；同理，線圈向北平動，則a、b電勢相等，高于c、d兩點電勢，B錯誤；以ab為軸將線圈翻轉，向下原磁場磁通量減小了，感應電流磁場方向應該向下，再由右手螺旋定則知，感應電流方向為a→b→c→d→a，則C正確．答案C30/50考點三“三定則一規(guī)律”應用區(qū)分抓住因果關系，據(jù)因索果(1)因電而生磁(I→B)→安培定則；(2)因動而生電(v、B→I感)→右手定則；(3)因電而受力(I、B→F安)→左手定則．(4)因變而生電(φ變→I感)―→楞次定律31/50【典例3】

如圖9－1－10所表示，水平放置兩條光滑軌道上有可自由移動金屬棒PQ、MN，MN左邊有一閉合電路，當PQ在外力作用下運動時，MN向右運動．則PQ所做運動可能是(

)．①向右加速運動②向左加速運動③向右減速運動④向左減速運動A．①②

B．③④

C．①④

D．②③32/50答案D33/50【變式3】

如圖9－1－11所表示，金屬導軌上導體棒ab在勻強磁場中沿導軌做以下哪種運動時，銅制線圈c中將有感應電流產(chǎn)生且被螺線管吸引(

)．①向右做勻速運動②向左做減速運動③向右做減速運動④向右做加速運動A．①②

B．③④

C．②③

D．①④34/50解析當導體棒向右勻速運動時產(chǎn)生恒定電流，線圈中磁通量恒定不變，無感應電流出現(xiàn)，①錯；當導體棒向左減速運動時，由右手定則可判定回路中出現(xiàn)從b→a感應電流且減小，由安培定則知螺線管中感應電流磁場向左在減弱，由楞次定律知c中出現(xiàn)順時針感應電流(從右向左看)且被螺線管吸引，②對；同理可判定③對、④錯．答案C35/506.逆反思維法——判定感應電流引發(fā)運動效果逆反思維法是指從事物正向發(fā)展目標、規(guī)律相反方向出發(fā)．利用對立、顛倒思維方式去思索問題一個方法．而電磁感應現(xiàn)象中因果相正確關系恰好反應了自然界這種對立統(tǒng)一規(guī)律．對楞次定律中“妨礙”含義能夠推廣為感應電流效果總是妨礙產(chǎn)生感應電流原因：①妨礙原磁通量改變——“增反減同”；②妨礙相對運動——“來拒去留”；③使線圈面積有擴大或縮小趨勢——“增縮減擴”；④妨礙原電流改變(自感現(xiàn)象)——“增反減同”．36/50【典例】

如圖9－1－12所表示，光滑固定導軌M、N水平放置，兩根導體棒P、Q平行放置在導軌上，形成一個閉合回路，當一條形磁鐵從高處下落靠近回路時(

)．A.P、Q將相互靠攏B.P、Q將相互遠離C.磁鐵加速度仍為gD.磁鐵加速度大于g解析解法一依據(jù)楞次定律另一表述：感應電流效果總是要反抗產(chǎn)生感應電流原因．本題中“原因”是回路中磁通量增加，歸根結底是磁鐵靠近回路，“效果”便是妨礙磁通量增加和磁鐵靠近．所以，P、Q將相互靠近且磁鐵加速度小于g，應選A.

37/50解法二設磁鐵下端為N極，如右圖所表示，依據(jù)楞次定律可判斷出P、Q中感應電流方向，依據(jù)左手定則可判斷P、Q所受安培力方向，可見，P、Q將相互靠攏．因為回路所受安培力協(xié)力向下，由牛頓第三定律知，磁鐵將受到向上反作用力，從而加速度小于g.當磁鐵下端為S極時，依據(jù)類似分析可得到相同結論．所以，本題應選A.

答案A38/501．(·海南高考)一長直鐵芯上繞有一固定線圈M，鐵芯右端與一木質圓柱密接，木質圓柱上套有一閉合金屬環(huán)N，N可在木質圓柱上無摩擦移動．M連接在如圖9－1－13所表示電路中，其中R為滑動變阻器，E1和E2為直流電源，S為單刀雙擲開關．以下情況中，可觀察到N向左運動是(

)．39/50A．在S斷開情況下，S向a閉合瞬間B．在S斷開情況下，S向b閉合瞬間C．在S已向a閉合情況下，將R滑動頭向c端移動時D．在S已向a閉合情況下，將R滑動頭向d端移動時解析在S斷開情況下，S向a(b)閉合瞬間M中電流瞬時增加，左端為磁極N(S)極，穿過N磁通量增加，依據(jù)楞次定律可知N向右運動，選項A、B均錯誤；在S已向a閉合情況下，將R滑動頭向c端移動時，電路中電流減小，M產(chǎn)生磁場減弱，穿過N磁通量減小，依據(jù)楞次定律可知N向左運動，選項D錯誤、C正確．答案C40/502．(·重慶理綜)如圖9－1－14所表示為一個早期發(fā)電機原理示意圖，該發(fā)電機由固定圓形線圈和一對用鐵芯連接圓柱形磁鐵組成，兩磁極相對于線圈平面對稱．在磁極繞轉軸勻速轉動過程中，磁極中心在線圈平面上投影沿圓弧XO運動(O是線圈中心)，則(

)．41/50答案D42/503．(·海南高考)金屬環(huán)水平固定放置，現(xiàn)將一豎直條形磁鐵，在圓環(huán)上方沿圓環(huán)軸線從靜止開始釋放，在條形磁鐵穿過圓環(huán)過程中，條形磁鐵與圓環(huán)(

)．A．一直相互吸引B．一直相互排斥C．先相互吸引，后相互排斥

D．先相互排斥，后相互吸引

43/50解析磁鐵靠近圓環(huán)過程中，穿過圓環(huán)磁通量增加，依據(jù)楞次定律可知，感應電流磁場妨礙穿過圓環(huán)原磁通量增加，與原磁場方向相反，如圖甲所表示，二者之間是斥力；當磁鐵穿過圓環(huán)下降離開圓環(huán)時，穿過圓環(huán)磁通量降低，依據(jù)楞次定律可知，感應電流磁場妨礙穿過圓環(huán)磁通量降低，二者方向相同，如圖乙所表示，磁鐵與圓環(huán)之間是引力．所以選項D正確．44/50也可直接依據(jù)楞次定律中“妨礙”含義推廣結論：來則拒之，去則留之分析．磁鐵在圓環(huán)上方下落過程是靠近圓環(huán)．依據(jù)來則拒之，二者之間是斥力；當磁鐵穿過圓環(huán)后繼續(xù)下落過程是遠離圓環(huán)．依據(jù)去則留之，二者之間是引力．所以選項D正確．答案D45/504．(·課標全國理綜，21)如圖9－1－15所表示，兩個端面半徑同為R圓柱形鐵芯同軸水平放置，相正確端面之間有一縫隙，鐵芯上繞導線并與電源連接，在縫隙中形成一勻強磁場．一銅質細直棒ab水平置于縫隙中，且與圓柱軸線等高、垂直．讓銅棒從靜止開始自由下落，銅棒下落距離為0.2R時銅棒中電動勢大小為E1，下落距離為0.8R時電動勢大小為E2.忽略渦流損耗和邊緣效應．關于E1、E2大小和銅棒離開磁場前兩端極性，以下判斷正確是(

)．A．E1