【物理】2020届一轮复习人教版 电磁感应现象 楞次定律 学案

申明敬告: 本站不保证该用户上传的文档完整性,不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。

文档介绍

【物理】2020届一轮复习人教版 电磁感应现象 楞次定律 学案

第十章 电磁感应 新课程标准 核心知识提炼 ‎1.收集资料,了解电磁感应现象的发现过程,体会科学探索中科学思想和科学态度的重要作用。‎ ‎2.通过实验,探究并了解感应电流产生的条件。能举例说明电磁感应在生产生活中的应用。‎ ‎3.通过实验,探究影响感应电流方向的因素,理解楞次定律。理解法拉第电磁感应定律。‎ ‎4.通过实验,了解自感现象和涡流现象。能举例说明自感现象和涡流现象在生产生活中的应用。‎ 电磁感应现象 感应电流产生的条件 楞次定律 法拉第电磁感应定律 自感现象和涡流现象 实验:探究影响感应电流方向的因素 第1节 电磁感应现象 楞次定律 一、磁通量 ‎1.概念:在磁感应强度为B的匀强磁场中,与磁场方向垂直的面积S与B的乘积叫做穿过这个面积的磁通量。‎ ‎2.公式:Φ=BS,单位符号是Wb。[注1]‎ ‎3.适用条件:‎ ‎(1)匀强磁场。‎ ‎(2)S为垂直于磁场的有效面积。‎ ‎4.物理意义:相当于穿过某一面积的磁感线的条数。 ‎ 二、电磁感应现象 ‎1.定义:当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中有感应电流产生,这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应。‎ ‎2.感应电流的产生条件 ‎(1)表述一:闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动。‎ ‎(2)表述二:穿过闭合电路的磁通量发生变化。‎ ‎ 3.实质 产生感应电动势,如果电路闭合,则有感应电流。如果电路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流。‎ 三、感应电流方向的判定 ‎1.楞次定律 ‎(1)内容:感应电流的磁场总要阻碍[注2]引起感应电流的磁通量的变化。‎ ‎(2)适用范围:一切电磁感应现象。‎ ‎2.右手定则[注3]‎ ‎(1)内容:如图,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平面内;让磁感线从掌心进入,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。‎ ‎(2)适用情况:导线切割磁感线产生感应电流。‎ ‎【注解释疑】‎ ‎[注1] 磁通量是标量,但有正负,若磁通量为正,表示磁感线从规定的正面穿入;磁通量为负则反之。‎ ‎[注2] “阻碍”不一定是相反,“阻碍”的是磁通量的变化;“阻碍”也不是阻止,而是延缓了磁通量的变化过程。‎ ‎[注3] 右手定则是楞次定律的特例,楞次定律适用于所有电磁感应现象,而右手定则适用于一段导体在磁场中切割磁感线运动的情况。‎ ‎[深化理解]‎ ‎1.感应电流的产生条件表述一、表述二本质相同。‎ ‎2.右手定则常用于感应电流产生条件表述一对应的问题,楞次定律对表述一、表述二对应的问题都适用。‎ ‎3.楞次定律的本质是能量守恒。‎ ‎4.解题中常用到的二级结论:‎ ‎(1)楞次定律的三个推广含义:“增反减同”“增缩减扩”“来拒去留”。‎ ‎(2)楞次定律的双解:①“加速向左运动”与“减速向右运动”等效。‎ ‎②“×增加”与“·减少”所产生的感应电流方向一样,反之亦然。‎ ‎[基础自测]‎ 一、判断题 ‎(1)1831年,英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象。(√)‎ ‎(2)闭合电路内只要有磁通量,就有感应电流产生。(×)‎ ‎(3)穿过线圈的磁通量和线圈的匝数无关。(√)‎ ‎(4)线框不闭合时,即使穿过线框的磁通量发生变化,线框中也没有感应电流产生。(√)‎ ‎(5)当导体切割磁感线时,一定产生感应电动势。(√)‎ ‎(6)由楞次定律知,感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反。 (×)‎ ‎(7)感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化。(√)‎ 二、选择题 ‎1.[鲁科版选修3-2 P8T3]如图所示,条形磁铁以速度v向螺线管靠近,下面几种说法中正确的是(  )‎ A.螺线管中不会产生感应电流 B.螺线管中会产生感应电流 C.只有磁铁速度足够大时,螺线管中才能产生感应电流 D.只有在磁铁的磁性足够强时,螺线管中才会产生感应电流 解析:选B 当条形磁铁以速度v向螺线管靠近,穿过螺线管的磁通量增大,则螺线管中会产生感应电流,与磁铁的速度、磁铁的磁性强弱无关,故B正确。‎ ‎2.[粤教版选修3-2 P12T2改编]一矩形线框abcd与长直通电导线处于同一平面内,ad边与导线平行,如图所示。当线框在此平面内向右运动到导线的右边的过程中,线框内感应电流的方向为(  )‎ A.一直沿顺时针方向 B.一直沿逆时针方向 C.先沿顺时针方向,再沿逆时针方向 D.先沿顺时针方向,再沿逆时针方向,最后沿顺时针方向 解析:选D 根据“来拒去留”“同向吸引异向排斥”“近大远小”等规律可得,电流方向依次为b→c、c→b、a→d、d→a,即先顺时针,再逆时针,最后顺时针,故D正确。‎ ‎3.[人教版选修3-2 P14T6改编][多选]如图所示,一轻质绝缘横杆两侧各固定一金属环,横杆可绕中心点自由转动。拿一条形磁铁插向其中一个小环,后又取出插向另一个小环,看到的现象及现象分析正确的是(  )‎ A.磁铁插向左环,横杆发生转动 B.磁铁插向右环,横杆发生转动 C.磁铁插向左环,左环中不产生感应电动势和感应电流 D.磁铁插向右环,右环中产生感应电动势和感应电流 解析:选BD 左环不闭合,磁铁插向左环时,产生感应电动势,不产生感应电流,环不受力,横杆不转动,故A、C错误;右环闭合,磁铁插向右环时,环内产生感应电流,环受到磁场的作用,横杆转动,故B、D正确。‎ ‎4.如图所示,两个线圈A、B套在一起,线圈A中通有电流,方向如图所示。当线圈A中的电流突然增强时,线圈B中的感应电流方向为(  )‎ A.沿顺时针方向   B.沿逆时针方向 C.无感应电流 D.先沿顺时针方向,再沿逆时针方向 解析:选A 由安培定则可判断,线圈A中电流在线圈内产生的磁场向外,在线圈外产生的磁场向里,穿过线圈B的合磁通量向外。当线圈A中的电流增大时,产生的磁场增强,通过线圈B的磁通量增加,由楞次定律可知线圈B中的感应电流方向为顺时针方向,故A正确。‎ 高考对本节内容的考查,主要集中在对电磁感应现象的判断、楞次定律及其推论的理解应用、“三个定则,一个定律”的综合应用,对这些考点的考查,主要以选择题的形式呈现,难度一般。‎ 考点一 对电磁感应现象的判断 ‎[基础自修类]‎ ‎[题点全练]‎ ‎1.[感应电流有无的判断]‎ 如图所示,闭合圆形导体线圈放置在匀强磁场中,线圈平面与磁场平行,当磁感应强度逐渐增大时,以下说法正确的是(  )‎ A.线圈中产生顺时针方向的感应电流 B.线圈中产生逆时针方向的感应电流 C.线圈中不会产生感应电流 D.线圈面积有缩小的倾向 解析:选C 由于线圈平面与磁场平行,所以穿过线圈的磁通量为零。当磁感应强度增大时,穿过线圈的磁通量仍然为零,则线圈中不会产生感应电流,故只有C正确。‎ ‎2.[感应电流产生的条件]‎ 在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是(  )‎ A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的变化 B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表的变化 C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表的变化 D.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的变化 解析:选D 只形成闭合回路,回路中的磁通量不变化,不会产生感应电流,A、B、C错误;给线圈通电或断电瞬间,通过闭合回路的磁通量变化,会产生感应电流,能观察到电流表的变化,D正确。‎ ‎3.[电磁感应现象与现代科技]‎ ‎(2017·全国卷Ⅰ)扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌。为了有效隔离外界振动对STM的扰动,在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板,并施加磁场来快速衰减其微小振动,如图所示。无扰动时,按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场;出现扰动后,对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是(  )‎ 解析:选A 施加磁场来快速衰减STM的微小振动,其原理是电磁阻尼,在振动时通过紫铜薄板的磁通量变化,紫铜薄板中产生感应电动势和感应电流,则其受到安培力作用,该作用阻碍紫铜薄板振动,即促使其振动衰减。方案A中,无论紫铜薄板上下振动还是左右振动,通过它的磁通量都发生变化;方案B中,当紫铜薄板上下振动时,通过它的磁通量可能不变,当紫铜薄板向右振动时,通过它的磁通量不变;方案C中,紫铜薄板上下振动、左右振动时,通过它的磁通量可能不变;方案D中,当紫铜薄板上下振动时,紫铜薄板中磁通量可能不变。综上可知,对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是A。‎ ‎[名师微点]‎ 考点二 楞次定律的理解及应用 ‎[基础自修类]‎ ‎[题点全练]‎ ‎1.[判断感应电流的方向]‎ ‎(多选)磁悬浮高速列车在我国已投入运行数年。如图所示就是磁悬浮的原理,图中A是圆柱形磁铁,B是用高温超导材料制成的超导圆环。将超导圆环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的上方空中,则(  )‎ 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.若A的N极朝上,B中感应电流的方向为顺时针方向(从上往下看)‎ D.若A的N极朝上,B中感应电流的方向为逆时针方向(从上往下看)‎ 解析:选BC 在B放入磁场的过程中,穿过B的磁通量增加,B中将产生感应电流,因为B是超导体,没有电阻,所以感应电流不会消失,故A错误,B正确;若A的N极朝上,在B放入磁场的过程中,磁通量向上增加,根据楞次定律可判断B中感应电流的方向为顺时针方向,C正确,D错误。‎ ‎2.[电磁感应现象中的运动分析]‎ ‎(多选)(2018·全国卷Ⅰ)如图,两个线圈绕在同一根铁芯上,其中一线圈通过开关与电源连接,另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一小磁针悬挂在直导线正上方,开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是(  )‎ A.开关闭合后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动 B.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向 C.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向 D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动 解析:选AD 根据安培定则,开关闭合时铁芯上产生水平向右的磁场。开关闭合后的瞬间,根据楞次定律,直导线上将产生由南向北的电流,根据安培定则,直导线上方的磁场垂直纸面向里,故小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动,故A正确。同理D正确。开关闭合并保持一段时间后,直导线上没有感应电流,故小磁针的N极指北,故B、C错误。‎ ‎3.[电磁感应现象中的功能分析]‎ 如图所示,螺线管与灵敏电流计相连,磁铁从螺线管的正上方由静止释放,向下穿过螺线管。下列说法正确的是(  )‎ A.电流计中的电流先由a到b,后由b到a B.a点的电势始终低于b点的电势 C.磁铁减少的重力势能等于回路中产生的热量 D.磁铁刚离开螺线管时的加速度小于重力加速度 解析:选D 由楞次定律可知,电流计中的电流先由b到a,后由a到b,A错误;a点的电势先比b点低,后比b点高,B错误;磁铁减少的机械能等于回路中产生的热量,C错误;根据楞次定律,感应电流的磁场总是阻碍磁铁与闭合回路间的相对运动,磁铁刚离开螺线管时,受到向上的磁场力,加速度小于重力加速度,D正确。‎ ‎[名师微点]‎ ‎1.判断感应电流的方法 ‎(1)楞次定律;(2)右手定则。‎ ‎2.判断感应电流方向的“四步法”‎ ‎3.楞次定律中“阻碍”的含义 考点三 楞次定律推论的应用[多维探究类]‎ 楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为:感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因。列表说明如下:‎ 内容 例证 阻碍原磁通量变化 ‎——“增反减同”‎ 阻碍相对运动 ‎——“来拒去留”‎ 使回路面积有扩大或缩小 的趋势——“增缩减扩”‎ 阻碍原电流的变化 ‎——“增反减同”‎ 考法(一) 增反减同 ‎[例1] 如图所示,一个N极朝下的条形磁铁竖直下落,恰能穿过水平放置的固定矩形导线框,则(  )‎ A.磁铁经过位置①时,线框中感应电流沿abcd方向;经过位置②时,沿adcb方向 ‎ B.磁铁经过位置①时,线框中感应电流沿adcb方向;经过位置②时,沿abcd方向 ‎ C.磁铁经过位置①和②时,线框中的感应电流都沿abcd方向 D.磁铁经过位置①和②时,线框中感应电流都沿adcb方向 ‎[解析] 当磁铁经过位置①时,穿过线框的磁通量向下且不断增加,由楞次定律可确定感应电流的磁场方向向上,阻碍磁通量的增加,根据右手螺旋定则可判定感应电流应沿abcd方向。同理可判断当磁铁经过位置②时,感应电流沿adcb方向。故A正确。‎ ‎[答案] A 考法(二) 来拒去留 ‎[例2] 如图所示,通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面,位置靠近ab且相互绝缘。当矩形线圈突然向右运动时,线圈所受安培力的合力方向(  )‎ A.向左     B.向右 C.垂直纸面向外 D.垂直纸面向里 ‎[解析] 当矩形线圈突然向右运动时,线圈中会产生逆时针方向的电流,根据左手定则可知,ab边受的安培力向左,cd边受的安培力向左,合力的方向向左,A正确。或根据楞次定律,“来拒去留”,感应电流的效果总是阻碍相对运动,所以线圈向右运动时所受安培力向左。故A正确。‎ ‎[答案] A 考法(三) 增缩减扩 ‎[例3] (多选)如图所示,两同心圆环A、B置于同一水平面上,其中B为均匀带负电绝缘环,A为导体环。当B绕轴心顺时针转动且转速增大时,下列说法正确的是(  )‎ A.A中产生逆时针方向的感应电流 B.A中产生顺时针方向的感应电流 C.A具有收缩的趋势 D.A具有扩展的趋势 ‎[解析] 由题图可知,B为均匀带负电绝缘环,B中电流为逆时针方向,由右手螺旋定则可知,电流的磁场垂直纸面向外且逐渐增强;由楞次定律可知,磁场增强时,感应电流的磁场与原磁场的方向相反,所以感应电流的磁场的方向垂直纸面向里,A 中感应电流的方向为顺时针方向,故选项A错误,B正确。B环外的磁场的方向与B环内的磁场的方向相反,当B环内的磁场增强时,A环具有面积扩展的趋势,故选项C错误,D正确。‎ ‎[答案] BD ‎[题点全练]‎ ‎1.[增反减同]‎ 如图甲所示,在同一平面内有两个圆环A、B,圆环A将圆环B分为面积相等的两部分,以图甲中A环电流沿顺时针方向为正,当圆环A中的电流如图乙所示变化时,下列说法正确的是(  )‎ A.B中始终没有感应电流 ‎ B.B中有顺时针方向的感应电流 C.B中有逆时针方向的感应电流 D.B中的感应电流先沿顺时针方向,后沿逆时针方向 解析:选B 由于圆环A中的电流发生了变化,故圆环B中一定有感应电流产生,由楞次定律判定B中有顺时针方向的感应电流,故B选项正确。‎ ‎2.[增缩减扩]‎ 如图所示,A为水平放置的胶木圆盘,在其侧面均匀分布着负电荷,在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B,使B的环面水平且与圆盘面平行,其轴线与胶木盘A的轴线OO′重合。现使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动,则(  )‎ A.金属环B的面积有扩大的趋势,丝线受到的拉力增大 B.金属环B的面积有缩小的趋势,丝线受到的拉力减小 C.金属环B的面积有扩大的趋势,丝线受到的拉力减小 D.金属环B的面积有缩小的趋势,丝线受到的拉力增大 解析:选B 使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动,通过金属环B内的磁通量增大,根据楞次定律,金属环B的面积有缩小的趋势,且B有向上升的趋势,丝线受到的拉力减小,B正确。‎ 考点四 “三定则、一定律”的综合应用 ‎[师生共研类]‎ ‎1.规律比较 名称 基本现象 因果关系 应用的定则或定律 电流的 磁效应 电流、运动电荷 产生磁场 因电生磁 安培定则 安培力、‎ 洛伦兹力 磁场对电流、运动 电荷有作用力 因电受力 左手定则 电磁感应 部分导体做切割磁感线运动 因动生电 右手定则 闭合回路磁通量变化 因磁生电 楞次定律 ‎2.相互联系 ‎(1)应用楞次定律时,一般要用到安培定则。‎ ‎(2)研究感应电流受到的安培力,一般先用右手定则确定电流的方向,再用左手定则确定安培力的方向,有时也可以直接应用楞次定律的推论确定。‎ ‎ [典例] 如图所示,金属棒ab、金属导轨和螺线管组成闭合回路,金属棒ab在匀强磁场B中沿导轨向右运动,则(  )‎ A.ab棒不受安培力作用 B.ab棒所受安培力的方向向右 C.ab棒向右运动速度v越大,所受安培力越大 D.螺线管产生的磁场,A端为N极 ‎[解析] 金属棒ab向右运动切割磁感线,根据右手定则判断感应电流方向由b→a,再根据左手定则判断棒所受安培力水平向左,故A、B错误;ab的速度越大,感应电流越大,所受安培力就越大,C正确;根据安培定则可判定螺线管的B端为N极,A端为S极,D错误。‎ ‎[答案] C ‎[解题方略]‎ 左、右手定则巧区分 ‎(1)区分左手定则和右手定则的根本是抓住“因果关系”:“因电而动”——用左手,“因动生电”——用右手。‎ ‎(2)使用中左手定则和右手定则很容易混淆,为了便于记忆,可把两个定则简单地总结为通电受力,“力”的最后一笔“丿”向左,用左手;运动生电,“电”的最后一笔“乚”向右,用右手。‎ ‎[题点全练]‎ ‎1.[楞次定律、安培定则及左手定则的综合应用]‎ ‎(多选)如图是创意物理实验设计作品《小熊荡秋千》。两根彼此靠近且相互绝缘的金属棒C、D固定在铁架台上,与两个铜线圈P、Q组成一闭合回路,两个磁性很强的条形磁铁如图放置,当用手左右摆动线圈P时,线圈Q也会跟着摆动,仿佛小熊在荡秋千。以下说法正确的是(  )‎ A.P向右摆动的过程中,P中的电流方向为顺时针方向(从右向左看)‎ B.P向右摆动的过程中,Q也会向右摆动 C.P向右摆动的过程中,Q会向左摆动 D.若用手左右摆动Q,P会始终保持静止 解析:选AB P向右摆动的过程中,线框中的磁通量减少,根据楞次定律,P中的电流方向为顺时针方向(从右向左看),选项A正确。P向右摆动的过程中,P中的电流方向为顺时针方向(从右向左看),Q中的电流方向也为顺时针方向(从右向左看),Q线圈下侧将受到向右的安培力作用,所以Q也会向右摆动,选项B正确,C错误。若用手左右摆动Q,切割磁感线产生感应电动势,在P线圈中将产生感应电流,受到安培力作用,由左手定则可判断出P将摆动,不会保持静止,选项D错误。‎ ‎2.[安培定则及楞次定律的综合应用]‎ 如图所示,绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和开关组成闭合回路。在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A。不计铁芯和铜环A之间的摩擦,下列情况中铜环A会向右运动的是(  )‎ A.线圈中通以恒定的电流 B.通电时,使滑动变阻器的滑片P向右匀速移动 C.通电时,使滑动变阻器的滑片P向左加速移动 D.开关突然断开的瞬间 解析:选C 铜环A向右运动,说明穿过A的磁通量在增加,绕在铁芯上的线圈中的电流在增大,故选项C正确。‎ ‎3.[楞次定律与法拉第电磁感应定律的综合应用]‎ ‎(多选)一个水平固定的金属大圆环A,通有恒定的电流,方向如图所示。现有一小金属环B自A环上方落下并穿过A环,B环在下落过程中始终保持水平,并与A环共轴,那么在B环下落过程中(  )‎ A.B环中感应电流方向始终与A环中电流方向相反 B.B环中感应电流方向与A环中电流方向先相反后相同 C.经过A环所在平面的瞬间,B环中感应电流最大 D.经过A环所在平面的瞬间,B环中感应电流为零 解析:选BD 刚开始的下落过程,穿过B环的磁通量增加,由楞次定律可知,B环中应产生与A环中方向相反的感应电流。当B环运动到A环下方后,随着B环的下落,穿过B环的磁通量逐渐减少,由楞次定律可知,此时B环中将产生与A环中方向相同的感应电流,故选项A错误,B正确。当B环经过A环所在平面的瞬间,此时穿过B环的磁通量最大,磁通量的变化率为零,故此时B环中的感应电流为零,选项C错误,D正确。‎ 考点五 实验:探究影响感应电流方向的因素 ‎1.实验器材:条形磁铁、电流表、线圈、导线、干电池(用来查明线圈中电流的流向与电流表中指针偏转方向的关系)。‎ ‎2.实验现象 ‎(1)线圈内磁通量增加时的情况 图号 磁场方向 感应电流的方向 感应电流的磁场方向 甲 向下 逆时针(俯视)‎ 向上 乙 向上 顺时针(俯视)‎ 向下 ‎(2)线圈内磁通量减少时的情况 图号 磁场方向 感应电流的方向 感应电流的磁场方向 丙 向下 顺时针(俯视)‎ 向下 丁 向上 逆时针(俯视)‎ 向上 ‎3.实验结论 表述一:当穿过线圈的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场的方向相反;当穿过线圈的磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场的方向相同。‎ 表述二:当磁铁靠近线圈时,两者相斥;当磁铁远离线圈时,两者相吸。‎ ‎[基础考法]‎ ‎1.(2019·兰州一中模拟)在研究电磁感应现象和磁通量变化时感应电流方向的实验中,所需的实验器材已用导线连接成如图所示的实验电路。‎ ‎(1)将线圈A插入线圈B中,闭合开关的瞬间,线圈B中感应电流与线圈A中电流的绕行方向________(填“相同”或“相反”)。‎ ‎(2)某同学设想使一线圈中电流逆时针流动,另一线圈中感应电流顺时针流动,可行的实验操作是________。‎ A.抽出线圈A       B.插入软铁棒 C.使变阻器滑片P右移 D.断开开关 解析:(1)将线圈A插入线圈B中,闭合开关的瞬间,穿过线圈B的磁通量变大,由楞次定律可得,线圈B中感应电流与线圈A中电流的绕行方向相反。‎ ‎(2)使一线圈中电流逆时针流动,另一线圈中感应电流顺时针流动,两线圈电流磁场方向相反,则穿过副线圈的磁通量应增加;抽出线圈A时,穿过副线圈的磁通量减小,原、副线圈电流方向相同,故A错误;插入软铁棒,穿过副线圈的磁通量增大,原、副线圈电流方向相反,故B正确;由电路图可知,使变阻器滑片P右移,原线圈电流增大,穿过副线圈的磁通量增大,原、副线圈电流方向相反,故C正确;断开开关,穿过副线圈B的磁通量减小,原、副线圈电流方向相同,故D错误。‎ 答案:(1)相反 (2)BC ‎2.(2019·河南林州一中模拟)在研究电磁感应现象的实验中,首先按图甲接线,以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系。然后按图乙将电流表与线圈B连成一个闭合电路,将线圈A、电源、滑动变阻器和开关串联成另一个闭合电路。在图甲中,当闭合S时,观察到电流表指针向左偏(不通电时指针停在正中央)。在图乙中:(以下均填“向左”或“向右”或“不”)‎ ‎(1)S闭合后,将螺线管A插入螺线管B的过程中,电流表的指针____________偏转。‎ ‎(2)线圈A放在B中不动,将滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表指针____________偏转。‎ ‎(3)线圈A放在B中不动,突然断开开关S时,电流表指针____________偏转。‎ 解析:在图甲中,闭合开关,电流从正接线柱流入电流表,电流表指针向左偏转,即电流从哪个接线柱流入,指针就向哪侧偏转;在图乙中,闭合开关后,由安培定则可知,线圈A中的电流产生的磁场导致线圈B中的磁通量变化,从而产生感应电流,因此指针会偏转。‎ ‎(1)S闭合后,将螺线管A插入螺线管B的过程中,穿过B的磁场向上,磁通量变大,由楞次定律可知,感应电流从电流表负接线柱流入,则电流表的指针将向右偏转。‎ ‎(2)螺线管A放在B中不动,穿过B 的磁场向上,将滑动变阻器的滑动触片向右滑动时,穿过B的磁通量变大,由楞次定律可知,感应电流从电流表负接线柱流入,则电流表的指针将向右偏转。‎ ‎(3)螺线管A放在B中不动,穿过B的磁场向上,突然断开开关S时,穿过B的磁通量减小,由楞次定律可知,感应电流从电流表正接线柱流入,则电流表的指针将向左偏转。‎ 答案:(1)向右 (2)向右 (3)向左 ‎“专项研究”拓视野——利用程序法和逆向推理法分析二次感应问题 在电磁感应现象中,二次电磁感应问题在高考题中时常出现,解决该类问题的方法有程序法、逆向推理法等。‎ ‎(一)程序法(正向推理法)‎ ‎1.(多选)如图所示装置中,cd杆原来静止。当ab杆做如下哪些运动时,cd杆将向右移动(  )‎ A.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 解析:选BD ab匀速运动时,ab中感应电流恒定,L1中磁通量不变,穿过L2的磁通量不变,L2中无感应电流产生,cd保持静止,A错误;ab向右加速运动时,根据右手定则,知在ab杆上产生增大的从a到b的电流,根据安培定则,在L1中产生向上增强的磁场,该磁场向下通过L2,根据楞次定律可知通过cd的感应电流方向向下,由左手定则可知cd向右移动,B正确;同理可得C错误,D正确。‎ ‎(二)逆向推理法 ‎2.(多选)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(  )‎ A.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 解析:选BC MN向右运动,说明MN受到向右的安培力,因为ab在MN处的磁场垂直纸面向里MN中的感应电流由M→NL1中感应电流的磁场方向向上;若L2中磁场方向向上减弱PQ中电流为Q→P且减小向右减速运动;若L2中磁场方向向下增强PQ中电流为P→Q且增大向左加速运动。故B、C正确。‎ ‎3.(多选)如图所示,金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时,铜制线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引(  )‎ A.向右做匀速运动     B.向左做减速运动 C.向右做减速运动 D.向右做加速运动 解析:选BC 当导体棒向右匀速运动时产生恒定的电流,线圈中的磁通量恒定不变,无感应电流出现,选项A错误;当导体棒向左减速运动时,由右手定则可判定回路中出现从b→a的感应电流且减小,由安培定则知螺线管中感应电流的磁场向左且减弱,由楞次定律知c中出现顺时针方向的感应电流(从右向左看),且被螺线管吸引,选项B正确;同理可判定选项C正确,D错误。‎ 在二次感应现象中,“程序法”和“逆向推理法”的选择 ‎(1)如果要判断二次感应后的现象或结果,选择程序法。‎ ‎(2)如果已知二次感应后的结果,要判断导体棒的运动情况或磁场的变化,需选择逆向推理法。  ‎
查看更多

相关文章

您可能关注的文档