2024-2025版高中物理第四章電磁感應(yīng)3楞次定律學(xué)案新人教版選修3-2

PAGE15-楞次定律目標(biāo)導(dǎo)航思維脈圖1.通過試驗歸納得出楞次定律。 (科學(xué)探究)2.理解楞次定律和右手定則的內(nèi)容。 (物理觀念)3.理解楞次定律中“阻礙”的含義。 (科學(xué)思維)4.理解楞次定律符合能量守恒定律。 (物理觀念)必備學(xué)問·自主學(xué)習(xí)一、探究感應(yīng)電流的方向1.試驗探究:將螺線管與電流表組成閉合電路,分別將N極、S極插入、抽出線圈,如圖所示,記錄感應(yīng)電流方向如下。2.分析:(1)線圈內(nèi)磁通量增加時的狀況(表內(nèi)選填“向上”或“向下”)圖序磁場方向感應(yīng)電流的方向(俯視)感應(yīng)電流的磁場方向甲向下逆時針向上乙向上順時針向下(2)線圈內(nèi)磁通量削減時的狀況(表內(nèi)選填“向上”或“向下”)圖序磁場方向感應(yīng)電流的方向(俯視)感應(yīng)電流的磁場方向丙向下順時針向下丁向上逆時針向上3.試驗結(jié)論:(1)當(dāng)線圈內(nèi)磁通量增加時,感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相反,阻礙磁通量的增加。(2)當(dāng)線圈內(nèi)磁通量削減時,感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相同,阻礙磁通量的削減。二、楞次定律及其應(yīng)用1.內(nèi)容: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)電流的磁通量的變更。2.應(yīng)用楞次定律推斷感應(yīng)電流方向的步驟:(1)明確所探討的閉合電路,推斷原磁場方向。(2)推斷閉合電路內(nèi)原磁場的磁通量的變更狀況。(3)由楞次定律推斷感應(yīng)電流的磁場方向。(4)依據(jù)感應(yīng)電流的磁場方向,由安培定則推斷出感應(yīng)電流的方向。三、右手定則內(nèi)容:伸開右手,使拇指與其余四個手指垂直,并且都與手掌在同一平面內(nèi),讓磁感線從掌心進入,并使拇指指向?qū)Ь€運動的方向,這時四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。(1)感應(yīng)電流的磁場肯定與引起感應(yīng)電流的磁場方向相反。 (×)(2)電路不閉合,穿過回路的磁通量變更時,也會產(chǎn)生“阻礙”作用。 (×)(3)引起感應(yīng)電流的磁場變更很快時,感應(yīng)電流的磁場與引起感應(yīng)電流的磁場方向相反。 (×)(4)感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁通量的變更。 (√)關(guān)鍵實力·合作學(xué)習(xí)學(xué)問點一感應(yīng)電流的方向角度1利用楞次定律推斷感應(yīng)電流的方向1.因果關(guān)系:楞次定律反映了電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的因果關(guān)系,磁通量發(fā)生變更是緣由,產(chǎn)生感應(yīng)電流是結(jié)果,緣由產(chǎn)生結(jié)果,結(jié)果反過來影響緣由。2.“阻礙”的理解:問題結(jié)論誰阻礙誰是感應(yīng)電流的磁場阻礙引起感應(yīng)電流的磁場(原磁場)的磁通量的變更為何阻礙(原)磁場的磁通量發(fā)生了變更阻礙什么阻礙的是磁通量的變更,而不是阻礙磁通量本身如何阻礙當(dāng)原磁場磁通量增加時,感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場的方向相反;當(dāng)原磁場磁通量削減時,感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場的方向相同,即“增反減同”結(jié)果如何阻礙并不是阻擋,只是延緩了磁通量的變更,這種變更將接著進行,最終結(jié)果不受影響提示:“阻礙”不是“阻擋”。引起感應(yīng)電流的磁場仍舊變更了,是阻而未止?！白璧K”并不意味著“相反”,當(dāng)磁通量削減時,“阻礙”意味著相同。如圖表示一對同軸螺線管,圖中線圈A中的電流方向用“?”和“×”表示,請畫出線圈A的磁感線,再分析假如線圈A中的電流增大,則線圈B中的感應(yīng)電流是什么方向。 (模型建構(gòu))提示:A產(chǎn)生的磁場方向如圖,假如線圈A中的電流增大,則B中產(chǎn)生的電流的方向上邊向里,下邊向外?！镜淅?】在“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”的試驗中,用靈敏電流計和線圈組成閉合回路,通過“插入”和“拔出”磁鐵,使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,記錄試驗過程中的相關(guān)信息,就可以分析得出感應(yīng)電流方向遵循的規(guī)律。如圖為某同學(xué)的部分試驗記錄,在圖1中,電流計指針向左偏轉(zhuǎn)。以下說法正確的是 ()A.在圖2所示試驗過程中,電流計指針應(yīng)當(dāng)向左偏轉(zhuǎn)B.在圖3所示試驗過程中,電流計指針應(yīng)當(dāng)向左偏轉(zhuǎn)C.這組試驗可以說明,感應(yīng)電流的磁場方向與線圈的繞向有關(guān)D.這組試驗可以說明,感應(yīng)電流的磁場方向與磁鐵的磁場方向有關(guān)【解題指南】如圖1所示,當(dāng)磁鐵的N極向下運動時,依據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場的方向向上,由安培定則可知感應(yīng)電流的方向螺旋向下,此時電流從下向上流過電流計,發(fā)覺電流計指針向左偏轉(zhuǎn),可知電流計指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向間的關(guān)系:電流從下向上流過電流計,電流計指針向左偏轉(zhuǎn),電流從上向下流過電流計,則電流計指針向右偏轉(zhuǎn)?！窘馕觥窟xD。在圖2所示試驗過程中,磁鐵的S極向下運動時,穿過螺線管向上的磁通量增大,依據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場的方向向下,由安培定則可知感應(yīng)電流的方向螺旋向上,此時電流從上向下流過電流計,電流計指針應(yīng)當(dāng)向右偏轉(zhuǎn),故A錯誤;在圖3所示的試驗過程中,磁鐵的N極向上運動時,穿過螺線管向下的磁通量減小,依據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場的方向向下,由安培定則可知感應(yīng)電流的方向螺旋向上,此時電流從上向下流過電流計,電流計指針應(yīng)當(dāng)向右偏轉(zhuǎn),故B錯誤;同理可知圖4穿過螺線管向上的磁通量減小,依據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場的方向向上,由安培定則可知感應(yīng)電流的方向螺旋向下,此時電流從下向上流過電流計,電流計指針應(yīng)當(dāng)向左偏轉(zhuǎn),所以這組試驗可以說明,感應(yīng)電流的磁場方向與磁鐵的磁場方向、磁鐵運動的方向有關(guān),而試驗中線圈纏繞方向一樣,所以不能探討感應(yīng)電流的磁場方向與線圈繞向的關(guān)系,故C錯誤,D正確。故選D。應(yīng)用楞次定律推斷感應(yīng)電流方向的步驟角度2利用右手定則推斷感應(yīng)電流的方向1.楞次定律與右手定則的比較:比較內(nèi)容楞次定律右手定則區(qū)別探討對象整個閉合回路閉合回路的一部分,即做切割磁感線運動的導(dǎo)體適用范圍各種電磁感應(yīng)現(xiàn)象只適用于部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動的狀況聯(lián)系右手定則是楞次定律的特例提示:留意楞次定律與右手定則的適用范圍。2.右手定則、右手螺旋定則和左手定則的區(qū)分:(1)右手定則推斷的是導(dǎo)體切割磁感線時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢方向與磁場方向、導(dǎo)體運動方向三者之間的關(guān)系,應(yīng)用時右手呈伸直狀。(2)右手螺旋定則推斷的是電流方向與它產(chǎn)生的磁場方向之間的關(guān)系,右手必需呈螺旋狀,對直電流和環(huán)形電流大拇指和四指所代表的對象不一樣。(3)左手定則推斷的是磁場對電流的安培力方向或?qū)щ娏Ｗ拥穆鍌惼澚Ψ较蚺c磁場方向、電流或帶電粒子運動方向之間的關(guān)系,應(yīng)用時左手呈伸直狀?！镜淅?】(2024·全國卷Ⅲ)如圖,在方向垂直于紙面對里的勻強磁場中有一U形金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌平面與磁場垂直。金屬桿PQ置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌形成閉合回路PQRS,一圓環(huán)形金屬框T位于回路圍成的區(qū)域內(nèi),線框與導(dǎo)軌共面?，F(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運動,在運動起先的瞬間,關(guān)于感應(yīng)電流的方向,下列說法正確的是 ()A.PQRS中沿順時針方向,T中沿逆時針方向B.PQRS中沿順時針方向,T中沿順時針方向C.PQRS中沿逆時針方向,T中沿逆時針方向D.PQRS中沿逆時針方向,T中沿順時針方向【解題探究】(1)如何確定PQRS中電流的方向?提示:用右手定則推斷。(2)如何確定T中電流的方向?提示:用楞次定律推斷?！窘馕觥窟xD。因為PQ突然向右運動,由右手定則可知,PQRS中的感應(yīng)電流方向為逆時針,穿過T中的磁通量減小,由楞次定律可知,T中的感應(yīng)電流方向為順時針,故A、B、C錯誤,D正確。1.如圖,a、b、c三個上下平行的圓形線圈同軸水平放置,現(xiàn)閉合b線圈中的電鍵S,則在閉合S的瞬間,由上向下視察 ()A.a、c線圈中無感應(yīng)電流B.a、c線圈中的感應(yīng)電流都沿順時針方向C.a、c線圈中的感應(yīng)電流都沿逆時針方向D.a、c線圈中感應(yīng)電流的方向相反【解析】選B。閉合S時,b線圈中電流沿逆時針方向,依據(jù)安培定則,穿過a線圈的磁場方向向上,磁通量增大,依據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的磁場方向向下,由安培定則推斷感應(yīng)電流為順時針方向,同理c線圈中的感應(yīng)電流也為順時針方向。故B正確,A、C、D錯誤。2.(多選)如圖所示,兩個線圈套在同一個鐵芯上,線圈的繞向在圖中已經(jīng)標(biāo)出。左線圈連著平行導(dǎo)軌M和N,導(dǎo)軌電阻不計,在導(dǎo)軌垂直方向上放著金屬棒ab,金屬棒處在垂直于紙面對外的勻強磁場中,下列說法中正確的是 ()A.當(dāng)金屬棒ab向右勻速運動時,a點電勢高于b點,c點電勢高于d點B.當(dāng)金屬棒ab向右勻速運動時,b點電勢高于a點,c點與d點等電勢C.當(dāng)金屬棒ab向右加速運動時,b點電勢高于a點,c點電勢高于d點D.當(dāng)金屬棒ab向右加速運動時,b點電勢高于a點,d點電勢高于c點【解析】選B、D。當(dāng)金屬棒向右勻速運動切割磁感線時,金屬棒產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動勢,由右手定則推斷電流方向為a→b。依據(jù)電流從電源(ab相當(dāng)于電源)正極流出沿外電路回到電源負極的特點,可以推斷b點電勢高于a點。又因為左線圈中的感應(yīng)電動勢恒定,則感應(yīng)電流也恒定,所以穿過右線圈的磁通量保持不變,不產(chǎn)生感應(yīng)電流,c點與d點等電勢;當(dāng)ab向右做加速運動時,由右手定則可推斷φb>φa,電流沿逆時針方向。ab導(dǎo)體兩端的電動勢不斷增大,那么左邊電路中的感應(yīng)電流也不斷增大,由安培定則可推斷它在鐵芯中的磁感線方向是沿逆時針方向的,并且磁感應(yīng)強度不斷增加,所以右邊電路途圈中向上的磁通量不斷增加。由楞次定律可推斷右邊電路的感應(yīng)電流方向應(yīng)沿逆時針,而在右線圈組成的電路中,感應(yīng)電動勢僅產(chǎn)生在繞在鐵芯上的那部分線圈上。把這個線圈看成電源,由于電流是從c沿內(nèi)電路(即右線圈)流向d,因此d點電勢高于c點,綜上可得,選項B、D正確,A、C錯誤。故選B、D?！炯庸逃?xùn)練】1.如圖所示,一根條形磁鐵自左向右穿過一個閉合螺線管,則電路中 ()A.始終有自a向b的感應(yīng)電流流過電流表GB.始終有自b向a的感應(yīng)電流流過電流表GC.先有a→G→b方向的感應(yīng)電流,后有b→G→a方向的感應(yīng)電流D.將不會產(chǎn)生感應(yīng)電流【解析】選C。條形磁鐵內(nèi)部磁場的方向是從S極指向N極,可知條形磁鐵自左向右穿過一個閉合螺線管的過程中磁場的方向都是向右的,當(dāng)條形磁鐵進入螺線管的時候,閉合線圈中的磁通量增加;當(dāng)條形磁鐵穿出螺線管時,閉合線圈中的磁通量削減,依據(jù)楞次定律推斷條形磁鐵進入和穿出螺線管的過程中,感應(yīng)電流的磁場分別是向左和向右的,再由右手定則可以推斷出,先有a→G→b方向的感應(yīng)電流,后有b→G→a方向的感應(yīng)電流,選項C正確,A、B、D錯誤。2.如圖,導(dǎo)體棒MN垂直放置在光滑水平導(dǎo)軌ad和bc上,與電阻R形成閉合回路。垂直導(dǎo)軌平面僅在abcd區(qū)域存在豎直向下的勻強磁場,以下有關(guān)感應(yīng)電流的說法正確的是 ()A.若導(dǎo)體棒MN水平向左運動,通過電阻R電流方向為d→R→cB.若導(dǎo)體棒MN水平向右運動,通過電阻R電流方向為d→R→cC.當(dāng)導(dǎo)體棒MN繞其中點O順時針方向轉(zhuǎn)動,通過電阻R電流方向為c→R→dD.當(dāng)導(dǎo)體棒MN繞其中點O順時針方向轉(zhuǎn)動,電阻R沒有感應(yīng)電流通過【解析】選C。由右手定則可知,若導(dǎo)體棒MN水平向左運動,通過電阻R電流方向從c→R→d,選項A錯誤;若導(dǎo)體棒MN水平向右運動,由于導(dǎo)體棒不切割磁感線,故不產(chǎn)生感應(yīng)電流,選項B錯誤;當(dāng)導(dǎo)體棒MN繞其中點O順時針方向轉(zhuǎn)動,由右手定則可知,通過電阻R電流方向從c→R→d,選項C正確,D錯誤。學(xué)問點二楞次定律的應(yīng)用拓展1.楞次定律的一般表述:電磁感應(yīng)的效果總要阻礙引起電磁感應(yīng)的緣由。2.“阻礙”的表現(xiàn)形式:楞次定律中的“阻礙”作用,正是能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的反映,在克服“阻礙”的過程中,其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能,常見的狀況有以下四種:(1)阻礙原磁通量的變更(增反減同)。(2)阻礙導(dǎo)體的相對運動(來拒去留)。(3)通過變更線圈面積來“抗拒”增縮減擴。(4)阻礙自身電流的變更(自感現(xiàn)象將在后面學(xué)習(xí)到)。情境:如圖甲所示,磁鐵插入線圈,電流表指針偏轉(zhuǎn);圖乙所示,磁鐵靠近閉合金屬圓環(huán),圓環(huán)遠離磁鐵。請說明圖中“阻礙“的表現(xiàn)形式。探討:甲圖“增反減同”乙圖“來拒去留”。提示:甲圖中,線圈所處的磁場向下,當(dāng)條形磁鐵向下運動時,穿過線圈的磁通量增加,由楞次定律可推斷感應(yīng)電流為逆時針方向(從上向下看)感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場向上,與原磁場方向相反,即“增反減同”;乙圖中,線圈所處的磁場向左,當(dāng)條形磁鐵向右運動,穿過線圈的磁通量增加,依據(jù)楞次定律,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為順時針(從左向右看),感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場與條形磁鐵排斥,即“來拒去留”?！镜淅?】(多選)如圖所示,光滑固定金屬導(dǎo)軌M、N水平放置,兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放于導(dǎo)軌上,形成一個閉合回路,當(dāng),下列說法正確的是 ()A.P、Q將相互遠離 B.C. D.磁鐵的加速度仍為g【審題關(guān)鍵】序號信息提?、俅┻^回路的磁通量增加②P、Q相互靠近,阻礙穿過回路的磁通量的增加③磁鐵受到向上的安培力作用,所以合力小于重力,加速度小于g【解析】選B、C。當(dāng)條形磁鐵從高處下落接近回路時,穿過回路的磁通量增加,依據(jù)楞次定律:感應(yīng)電流的磁場總是阻礙磁通量的變更,可知,P、Q將相互靠攏,回路的面積減小一點,使穿過回路的磁場減小一點,起到阻礙原磁通量增加的作用,故A錯誤,B正確;由楞次定律中的“來拒去留”可知,磁鐵受到向上的安培力作用,所以合力小于重力,磁鐵的加速度肯定小于g,故C正確,D錯誤。故選B、C。1.如圖所示,粗糙水平桌面上有一矩形導(dǎo)體線圈,當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方等高處快速經(jīng)過時線圈始終不動,則關(guān)于線圈受到的支持力及在水平方向運動趨勢的推斷正確的是 ()A.支持力先變大后變小,運動趨勢向左B.支持力先變大后變小,運動趨勢向右C.支持力先變小后變大,運動趨勢向左D.支持力先變小后變大,運動趨勢向右【解析】選B。當(dāng)磁鐵向右運動靠近時,線圈中的磁通量增大,依據(jù)楞次定律的其次種描述“來拒去留”,可知,線圈有向下和向右運動的趨勢,故線圈受到的支持力增大,同時運動趨勢向右,同理,當(dāng)向右運動遠離時,線圈中的磁通量減小,依據(jù)楞次定律的其次種描述“來拒去留”,可知,線圈有向上和向右運動的趨勢,故線圈受到的支持力減小,同時運動趨勢向右,故A、C、D錯誤,B正確。故選B。2.如圖,金屬環(huán)A用絕緣輕繩懸掛,與長直螺線管共軸,并位于其左側(cè)。若變阻器的滑片P向左移動,則 ()A.金屬環(huán)A向左運動,同時向外擴張B.金屬環(huán)A向左運動,同時向里收縮C.金屬環(huán)A向右運動,同時向外擴張D.金屬環(huán)A向右運動,同時向里收縮【解析】選B。變阻器滑片P向左移動,電阻變小,電流變大,依據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的磁場方向與原電流磁場方向相反,故相互排斥,則金屬環(huán)A將向左運動,因磁通量增大,金屬環(huán)A有收縮趨勢,故B正確,A、C、D錯誤?！炯庸逃?xùn)練】四根同樣光滑的細鋁竿a、b、c、d放在同一水平桌面上,其中c、d固定,a、b靜止地放在c、d竿上,接觸良好,O點為回路中心,如圖所示,當(dāng)條形磁鐵的一端從O點正上方快速插向回路時,a、b兩竿將 ()A.保持不動B.分別遠離O點C.分別向O點靠近D.因不知磁極的極性,故無法推斷【解析】選C?？梢约僭O(shè)磁鐵的下端為N極,當(dāng)條形磁鐵插入導(dǎo)軌之間時,穿過導(dǎo)軌的磁通量增大,依據(jù)楞次定律推斷出導(dǎo)軌中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向,再依據(jù)左手定則推斷出磁鐵的磁場對感應(yīng)電流的安培力作用,從而得出兩棒的運動狀況;然后再假設(shè)磁鐵的下端為S極用同樣的方法推斷。本題也可敏捷應(yīng)用楞次定律的一般表述推斷。3.如圖甲所示,絕緣的水平桌面上放置一金屬圓環(huán),在圓環(huán)的正上方放置一個螺線管,在螺線管中通入如圖乙所示的電流,電流從螺線管a端流入為正,以下說法正確的是 ()A.從上往下看,0～1s內(nèi)圓環(huán)中的感應(yīng)電流沿順時針方向B.0～1s內(nèi)圓環(huán)面積有擴張的趨勢C.3s末圓環(huán)對桌面的壓力小于圓環(huán)的重力D.1～2s內(nèi)和2～3s內(nèi)圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向相反【解析】選A。0～1s線圈中電流增大,產(chǎn)生的向上的磁場增大,金屬環(huán)中磁通量增大,依據(jù)楞次定律可知,從上往下看,0～1s內(nèi)圓環(huán)中的感應(yīng)電流沿順時針方向,故A正確;0～1s線圈中電流增大,產(chǎn)生的磁場增大,金屬環(huán)中磁通量增大,有面積縮小趨勢,故B錯誤;3s末金屬環(huán)中感應(yīng)電流最大,但螺線管中感應(yīng)電流為零,與金屬環(huán)間無相互作用,所以3s末圓環(huán)對桌面的壓力等于圓環(huán)的重力,故C錯誤;1～2s正方向電流減小,2～3s反向電流增大,依據(jù)楞次定律,金屬環(huán)中感應(yīng)電流的磁場方向不變,感應(yīng)電流方向不變,故D錯誤?！就卣估}】考查內(nèi)容:楞次定律與能量守恒【典例】如圖所示,用一根長為L,質(zhì)量不計的細桿與一個上弧長為l0、下弧長為d0的金屬線框的中點連接并懸掛于O點,懸點正下方存在一個上弧長為2l0、下弧長為2d0的方向垂直紙面對里的勻強磁場,且d0?A.金屬線框進入磁場時感應(yīng)電流的方向為a→b→c→d→aB.金屬線框離開磁場時感應(yīng)電流的方向為a→d→c→b→aC.金屬線框dc邊進入磁場與ab邊離開磁場的速度大小總是相等D.向左搖擺進入或離開磁場的過程中,所受安培力方向向右;向右搖擺進入或離開磁場的過程中,所受安培力方向向左【解析】選D。當(dāng)線框進入磁場時,dc邊切割磁感線,由楞次定律可推斷,感應(yīng)電流的方向為a→d→c→b→a;當(dāng)線框離開磁場時,同理可推斷其感應(yīng)電流的方向為a→b→c→d→a,A、B錯;線框dc邊(或ab邊)進入磁場(或離開磁場)時,都要切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流,機械能轉(zhuǎn)化為電能,故dc邊進入磁場與ab邊離開磁場的速度大小不相等,C錯;由“來拒去留”知,D對。情境·模型·素養(yǎng)如圖所示,在一根較長的鐵釘上,用漆包線繞兩個線圈A和B。將線圈B的兩端與漆包線CD相連,使CD平放在靜止的小磁針的正上方,與小磁針平行。探究:(1)合上開關(guān)的瞬間,小磁針N極的偏轉(zhuǎn)狀況?(2)線圈A中電流穩(wěn)定后,小磁針又怎樣偏轉(zhuǎn)?【解析】干電池通電的瞬間,依據(jù)楞次定律,線圈B中產(chǎn)生電流,電流的方向由C到D,依據(jù)安培定則,CD導(dǎo)線下方的磁場方向垂直紙面對里,則小磁針N極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn),S極向紙外偏轉(zhuǎn)。線圈A中電流穩(wěn)定后,B線圈中的感應(yīng)電流消逝,小磁針又回到原來的位置。答案:(1)在開關(guān)合上的瞬間,小磁針的N極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)(2)當(dāng)線圈A內(nèi)的電流穩(wěn)定以后,小磁針又回到原來的位置如圖所示為生產(chǎn)中常用的一種延時繼電器的示意圖。鐵芯上有兩個線圈A和B,線圈A跟電源連接,線圈B的兩端接在一起,構(gòu)成了一個閉合電路。探究:在斷開開關(guān)S的時候,彈簧K不能馬上將銜鐵D拉起,使觸頭C(連接工作電路)離開,而是過一小段時間后才執(zhí)行這個動作。分析一下產(chǎn)生這種狀況的緣由。【解析】在斷開開關(guān)S的時候,線圈A中的電流變小至消逝時,鐵芯中的磁通量減小,從而在線圈B中產(chǎn)生感應(yīng)電流;在線圈B中產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁場要阻礙原磁場的變更,依據(jù)楞次定律可知,這樣就使鐵芯中的磁場減弱得慢些,從而彈簧K不能馬上將銜鐵D拉起,使觸頭C(連接工作電路)馬上離開,而是過一小段時間后才執(zhí)行這個動作。答案:見解析課堂檢測·素養(yǎng)達標(biāo)1.現(xiàn)代汽車中有一種防抱死系統(tǒng)(簡稱ABS),該系統(tǒng)有一個自動檢測車速的裝置,用來限制車輪的轉(zhuǎn)動,其原理如圖所示:鐵質(zhì)齒輪P與車輪同步轉(zhuǎn)動,右側(cè)緊靠有一個繞有線圈的條形磁體,磁體的左端是S極,右端是N極,M是一個電流檢測器。當(dāng)車輪帶動齒輪轉(zhuǎn)動時,這時由于鐵齒靠近或離開線圈時,使穿過線圈的磁通量發(fā)生變更,導(dǎo)致線圈中產(chǎn)生了感應(yīng)電流。這個脈沖電流信號經(jīng)放大后去限制制動機構(gòu),可有效地防止車輪制動時被抱死。在齒A從圖中所示位置順時針轉(zhuǎn)到虛線位置過程中,M中的感應(yīng)電流方向為 ()A.始終從右向左B.始終從左向右C.先從右向左,后從左向右D.先從左向右,后從右向左【解析】選D。鐵齒靠近線圈時被磁化,產(chǎn)生的磁場方向從右向左,齒輪P從圖示位置按順時針方向轉(zhuǎn)動的過程中,先是A下面的鐵齒離開,通過線圈的磁通量先減小,接著A齒靠近,通過線圈的磁通量增加。依據(jù)楞次定律,線圈中感應(yīng)電流的磁場先向左后向右,依據(jù)右手螺旋定則推斷出感應(yīng)電流的方向,所以通過M的感應(yīng)電流的方向先從左向右,然后從右向左。故D正確,A、B、C錯誤。2.如圖所示,緊繞有閉合線圈的絕緣圓筒放在電子秤上,某同學(xué)將一條形磁鐵豎直向下先加速后減速插入圓筒。插入磁鐵過程中,電子秤的示數(shù) ()A.比插入磁鐵前電子秤的示數(shù)大B.比插入磁鐵前電子秤的示數(shù)小C.加速插入時比插入磁鐵前電子秤的示數(shù)大,減速插入時比插入磁鐵前電子秤的示數(shù)小D.加速插入時比插入磁鐵前電子秤的示數(shù)小,減速插入時比插入磁鐵前電子秤的示數(shù)大【解析】選A。不論磁鐵的哪一極向下插入,穿過線圈的磁通量均增加,依據(jù)楞次定律可知,線圈都將阻礙磁鐵相對于線圈的運動,所以線圈受到向下的磁場力的作用,則線圈對下面的電子秤的壓力增大,與磁場加速或減速無關(guān),故A正確,B、C、D錯誤。3.如圖所示,導(dǎo)線框abcd與導(dǎo)線在同一平面內(nèi),