粵教高中物理選修(3-2)第一章《感應(yīng)電流的方向》學(xué)案
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1、 10 / 12 2019最新粵教版高中物理選修(3-2)第一章《感應(yīng)電流的方向》 學(xué)案 [學(xué)習(xí)目標(biāo)定位]1.正確理解楞次定律的內(nèi)容及其本質(zhì) .2.掌握右手定則,并理解右手定則實際 上為楞次定律的一種具體表現(xiàn)形式 .3.能夠熟練運用楞次定律和右手定則判斷感應(yīng)電流的方 向. 媼故追本湖謖 推陣方可知新 知識?儲備區(qū) X知識鏈接 1 .安培定則(適用于直導(dǎo)線):用右手握住通電直導(dǎo)線,讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的 方向一致,那么彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向. 2.安培定則(適用于環(huán)形電流及通電螺線管 ):用右手握住導(dǎo)線,讓彎曲的四指所指的
2、方向跟 環(huán)形電流的方向一致,那么伸直的大拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線軸線上磁感線的方向. 、新知呈現(xiàn) 一、感應(yīng)電流的方向 實驗表明,磁通量增加時,感應(yīng)電流磁場方向與原磁場方向相反;磁通量減少時 ,感應(yīng)電流磁 場方向與原磁場方向相同. 二、楞次定律 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. 三、右手定則 伸開右手,讓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)w運動的方向,其余四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向. 學(xué)習(xí).探究區(qū) 基礎(chǔ)自學(xué)落實聿點互動探究 一、楞次定律 [問題設(shè)計] 根據(jù)如圖1甲、乙、丙、丁所示進行電路圖連接
3、與實驗操作 ,并填好實驗現(xiàn)象記錄表格. 甲 乙 丙 丁 圖1 甲 乙 丙 丁 條形磁鐵運動的情況 N極向卜 插入線圈 S極向卜 插入線 圈 S極向上 拔出線 圈 N極向 上 拔出線 圈 原磁場方向(向上或1可下) 向卜 向上 向卜 向上 穿過線圈的磁通量變化情況 (增加或減少) 增加 增加 減少 減少 感應(yīng)電流的方向(在螺線管上方俯視) 逆時針 順時針 順時針 逆時針 感應(yīng)電流的磁場方向(向上或1可下) 向上 向卜 向卜 向上 原磁場與感應(yīng)電流磁場的方向關(guān)系 相反 相反 相同 相同 (1)請根據(jù)上表所填內(nèi)容
4、分析,感應(yīng)電流的磁場方向是否總是與原磁場方向相反或相同?什么 時候相反?什么時候相同?感應(yīng)電流的磁場對原磁場磁通量變化有何影響? (2)分析當(dāng)磁鐵靠近或遠離線圈時兩者的相互作用有什么規(guī)律? 答案 (1)不一定,有時相反,有時相同;閉合回路中原磁場的磁通量增加時 ,感應(yīng)電流產(chǎn)生的 磁場方向與原磁場方向相反;閉合回路中原磁場的磁通量減少時 ,感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向 與原磁場方向相同;感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁場磁通量的變化. (2)當(dāng)條形磁鐵插入時,磁鐵與線圈的磁極是同名磁極相對;當(dāng)條形磁鐵拔出時 ,磁鐵與線圈 的磁極是異名磁極相對.即:兩者靠近時 ,相互排斥;兩者遠離時,相互吸引.
5、感應(yīng)電流總要 阻礙原磁場的相對運動. [要點提煉] 1 .楞次定律: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 .楞次定律中阻礙”的含義: ⑴誰起阻礙作用 一一感應(yīng)電流的磁場 (2)阻礙什么一一阻礙的是穿過回路的磁通量的變化 ,而不是磁通量本身. (3)如何阻礙 當(dāng)原磁通量增加時,感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反;當(dāng)原磁通量減 少時,感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相同 ,阻礙”不是感應(yīng)電流的磁場與原磁場的方向相 反,而是揩反減同 (4)阻礙效果一一阻礙并不是阻止,結(jié)果是增加的還增加,減少的還減少,只是延緩了原磁場的 磁通量的變化. 3 .從相對運動的角度看,感應(yīng)
6、電流的效果是阻礙相對運動(來拒去留). [延伸思考]電磁感應(yīng)過程中有電能變化 ,該電能是否憑空增加?從能量守恒的角度如何解 釋? 答案從能量守恒的角度來看,感應(yīng)電流的磁場總是在阻礙著它自己的產(chǎn)生 ,為了維持感應(yīng)電 流,就必須克服這個阻礙作用而做功,使其他形式的能量轉(zhuǎn)化成電能,這就是感應(yīng)電流能量的 來源. 二、楞次定律的應(yīng)用 [問題設(shè)計] 在長直通電導(dǎo)線附近有一閉合線圈 abcd,如圖2所示.當(dāng)直導(dǎo)線中的電流強度 I逐漸減小時 試判斷線圈中感應(yīng)電流的方向. 圖2 請從解答此題的實踐中,總結(jié)出用楞次定律判定感應(yīng)電流方向的具體思路. 答案 線圈abcd中感應(yīng)電流方向為順
7、時針. 若要判定感應(yīng)電流方向,需先弄清楚感應(yīng)電流的磁場方向.根據(jù)楞次定律 阻礙”的含義,則要 先明確原磁場的方向及其磁通量的變化情況. [要點提煉] 應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的步驟: (1)明確研究對象是哪一個閉合電路. (2)明確原磁場的方向. (3)判斷閉合回路內(nèi)原磁場的磁通量是增加還是減少. (4)由楞次定律判斷感應(yīng)電流的磁場方向. (5)由安培定則判斷感應(yīng)電流的方向. 三、右手定則 [問題設(shè)計] 如圖3所示,導(dǎo)體棒ab向右做切割磁感線運動. XXX 圖3 (1)請用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向. (2)能否找到一種更簡單的方法來判斷閉合回路中部分導(dǎo)體切
8、割磁感線產(chǎn)生的電流的方向 呢?(提示:研究電流I的方向、原磁場 B的方向、導(dǎo)體棒運動的速度 v的方向三者之間的 關(guān)系) 答案 (1)感應(yīng)電流的方向 a-d-c-b-a. (2)可以用右手定則來判斷. [要點提煉] 1 .右手定則是楞次定律的特例. (1)楞次定律適用于各種電磁感應(yīng)現(xiàn)象 ,對于磁感應(yīng)強度 B隨時間t變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn) 象較方便. (2)右手定則只適用于導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動的情況. 2 .當(dāng)切割磁感線時四指的指向就是感應(yīng)電流的方向 ,即感應(yīng)電動勢的方向(注意等效電源的 正負極). X典例精析 一、對楞次定律的理解 【例1】(單選)關(guān)于楞次定律,
9、下列說法中正確的是( ) A.感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁場的增強 B.感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁場的減弱 C.感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁場的變化 D.感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁通量的變化 解析 楞次定律的內(nèi)容: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 ,故選D. 答案 D 二、楞次定律的應(yīng)用 例2】(單選)如圖4所示,一平面線圈用細桿懸于 P點,開始時細桿處于水平位置,釋放后讓它 在如圖所示的勻強磁場中運動.已知線圈平面始終與紙面垂直 ,當(dāng)線圈第一次通過位置I和 位置H時,順著磁場方向看去,線圈中感應(yīng)電流的方向分別為 ( ) 圖4 【A.逆時針方向,逆時針方向
10、B.逆時針方向,順時針方向 C.順時針方向,順時針方向 D.順時針方向,逆時針方向 解析 線圈在位置I時,磁通量方向水平向右且在增加.根據(jù)楞次定律知 ,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 ,所以感應(yīng)電流的磁場方向應(yīng)水平向左.根據(jù)安培定則 知,順著磁場方向看去,線圈中的感應(yīng)電流方向為逆時針方向.當(dāng)線圈第一次通過位置n時 穿過線圈的磁通量方向水平向右且在減?。鶕?jù)楞次定律 ,感應(yīng)電流的磁場方向水平向 右.再根據(jù)安培定則 ,順著磁場方向看去 ,線圈中感應(yīng)電流的方向應(yīng)為順時針方向. 答案 B 針對訓(xùn)練 (單選)如圖5所示,閉合金屬圓環(huán)沿垂直于磁場方向放置在勻強磁場中
11、,將它從勻 強磁場中勻速拉出,以下各種說法中正確的是 ( ) XXX XXX K X X A.向左和向右拉出時,環(huán)中感應(yīng)電流方向相反 B.向左和向右拉出時,環(huán)中感應(yīng)電流方向都是沿順時針方向 C.向左和向右拉出時,環(huán)中感應(yīng)電流方向都是沿逆時針方向 D.當(dāng)圓環(huán)全部處在磁場中運動時 ,也有感應(yīng)電流產(chǎn)生 答案 B 解析圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向,取決于圓環(huán)中磁通量的變化情況,向左或向右將圓環(huán)拉出磁場 的過程中,圓環(huán)中垂直紙面向里的磁感線的條數(shù)都要減少 ,根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流產(chǎn)生 的磁場的方向與原磁場方向相同 ,即都垂直紙面向里,應(yīng)用安培定則可以判斷出感應(yīng)電流的方 向
12、沿順時針方向.圓環(huán)全部處在磁場中運動時 ,雖然導(dǎo)線做切割磁感線運動,但環(huán)中磁通量不 ,另一部分在磁場外,環(huán)中磁通量才發(fā) ab在磁場中做切割磁感線運動的情景 變.只有在圓環(huán)離開磁場過程中 ,環(huán)的一部分在磁場中 生變化,環(huán)中才有感應(yīng)電流.B選項正確. 三、右手定則的應(yīng)用 C 【例3】(單選)下列圖中表示閉合電路中的一部分導(dǎo)體 ,應(yīng)用右手定則判斷可得: A中電 解析 題中四圖都屬于閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線 流方向為a-b,B中 電流方向為b-a,C中電流沿a-d-c-b-a方向,D中電流方向為 b-a.故選A. 答案 A ■課堂要點小結(jié) f內(nèi)容f兩個理解角度
13、阻礙磁通量的變化 阻礙相對運動 f明確原磁場的方向 f應(yīng)用四步曲 楞次定律一 穿過閉合回路的磁通量是增加 f 還是減少 f由楞次定律判定感應(yīng)電流的 磁場方向 一由安培定則判定感應(yīng)電流的 方向 廣內(nèi)容 二腌一右手定貝r苫鈿分導(dǎo)體切割 磁感線的運動 自我,檢測區(qū) 檢瀏學(xué)習(xí)效果體驗成瑜快樂 i.(對楞次定律的理解)(單選)關(guān)于楞次定律,下列說法正確的是( ) A.感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化 B.閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中運動時 ,必受磁場阻礙作用 C.原磁場穿過閉合回路的磁通量增加時 ,感應(yīng)電流的磁場與原磁場同向 D.感應(yīng)電流的磁場總
14、是跟原磁場反向 ,阻礙原磁場的變化 答案 A 解析感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化 ,選項A正確;閉合電路的 一部分導(dǎo)體在磁場中平行磁感線運動時 ,不受磁場阻礙作用,選項B錯誤;原磁場穿過閉合 回路的磁通量增加時,感應(yīng)電流的磁場與原磁場反向,選項C錯誤;當(dāng)原磁場增強時感應(yīng)電 流的磁場跟原磁場反向,當(dāng)原磁場減弱時跟原磁場同向,選項D錯誤. 2.(楞次定律的應(yīng)用)(雙選)如圖6所示,有一通電直導(dǎo)線 L和閉合導(dǎo)體框abcd處于同一平面 內(nèi),當(dāng)通電導(dǎo)線L運動時,以下說法正確的是( ) 圖6 A .當(dāng)導(dǎo)線L向左平移時,導(dǎo)體框abcd中感應(yīng)電流的方向為 abcda B.
15、當(dāng)導(dǎo)線L向左平移時,導(dǎo)體框abcd中感應(yīng)電流的方向為 adcba C.當(dāng)導(dǎo)線L向右平移時(未到達ad),導(dǎo)體框abcd中感應(yīng)電流的方向為 abcda D.當(dāng)導(dǎo)線L向右平移時(未到達ad),導(dǎo)體框abcd中感應(yīng)電流的方向為 adcba 答案 AD 解析 當(dāng)導(dǎo)線L向左平移時,閉合導(dǎo)體框abcd中磁場減弱,磁通量減少,abcd回路中產(chǎn)生的感 應(yīng)電流的磁場將阻礙磁通量的減少 ,由于導(dǎo)線L在abcd中磁場方向垂直紙面向里,所以abcd 中感應(yīng)電流的磁場方向應(yīng)為垂直紙面向里 ,由安培定則可知感應(yīng)電流的方向為 abcda,選項A 正確;當(dāng)導(dǎo)線 L向右平移時,閉合導(dǎo)體框abcd中磁場增強,磁通量增
16、加,abcd回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場將阻礙原磁通量的增加 ,可知感應(yīng)電流的磁場為垂直紙面向外,再由安培定則可 知感應(yīng)電流的方向為 adcba,選項D正確. 3 .(楞次定律的應(yīng)用)(雙選)如圖7所示,在水平面上有一個閉合的線圈 ,將一根條形磁鐵從線 圈的上方插入線圈中,在磁鐵進入線圈的過程中 ,線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電流,磁鐵會受到線圈中 電流的作用力,若從線圈上方俯視,關(guān)于感應(yīng)電流和作用力的方向,以下判斷正確的是( ) A.若磁鐵的N極向下插入,線圈中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流 B.若磁鐵的S極向下插入,線圈中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流 C.無論N極向下插入還是 S極向下插入,磁鐵都受到向
17、下的引力 D .無論N極向下插入還是 S極向下插入,磁鐵都受到向上的斥力 答案 BD 解析若磁鐵的N極向下插入,穿過線圈的磁通量增加,磁場方向向下,根據(jù)楞次定律可知,感 應(yīng)磁場方向向上,由安培定則知,線圈中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流 ,故A錯誤;若磁鐵的 S 極向下插入,穿過線圈的磁通量增加,磁場方向向上,根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)磁場方向向下,由 安培定則知,線圈中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流 ,故B正確;通電線圈的磁場與條形磁鐵相 似,根據(jù)安培定則判斷可知,當(dāng)N極向下插入時,線圈上端相當(dāng)于 N極,當(dāng)S極向下插入時,線 圈上端相當(dāng)于 S極,存在斥力,故C錯誤,D正確.導(dǎo)體與磁體的作用力也可以根據(jù)
18、楞次定律 的另一種表述判斷:感應(yīng)電流的磁場總要阻礙導(dǎo)體與磁體間的相對運動 ,無論N極向下插入 還是S極向下插入,磁體與線圈的相對位置都在減小 ,故磁體與線圈之間存在斥力.故 C錯 誤,D正確.所以選B、D. 4 .(右手定則的應(yīng)用)(雙選)如圖8所示,光滑平行金屬導(dǎo)軌 PP和QQ都處于同一水平面 內(nèi),P和Q之間連接一電阻 R,整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中.現(xiàn)在將垂直于導(dǎo)軌放置 一根導(dǎo)體棒 MN,用一水平向右的力 F拉動導(dǎo)體棒 MN,以下關(guān)于導(dǎo)體棒 MN中感應(yīng)電流方向 和它所受安培力的方向的說法正確的是 ( ) A.感應(yīng)電流方向是 N-^M B.感應(yīng)電流方向是 MR
19、N C.安培力水平向左 D.安培力水平向右 答案 AC NRM,再由左手定則可知,MN所受安培力方向 解析 由右手定則知,MN中感應(yīng)電流方向是 垂直導(dǎo)體棒水平向左,C正確,故選A、C. 40分鐘課時作業(yè) 題組一對楞次定律的理解 1 .(單選)關(guān)于感應(yīng)電流,以下說法中正確的是 ( ) A.感應(yīng)電流的方向總是與原電流的方向相反 B.感應(yīng)電流的方向總是與原電流的方向相同 C.感應(yīng)電流的磁場總要阻礙閉合電路內(nèi)原磁場的磁通量的變化 D.感應(yīng)電流的磁場總是與原線圈內(nèi)的磁場方向相反 答案 C 解析 由楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場總要阻礙閉合電路內(nèi)部原磁場的磁通量的變化 ,故C
20、 正確;如果原磁場中的磁通量是增大的 ,則感應(yīng)電流的磁場就與它相反 ,來消弱它的增大,如 果原磁場中的磁通量是減小的 ,則感應(yīng)電流的磁場就與它相同 ,來阻礙它的減小,故A、B、D 錯誤. 2 .(單選)根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場一定是 ( ) A .與引起感應(yīng)電流的磁場反向 B.阻止引起感應(yīng)電流的磁通量變化 C.阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量變化 D,使電路磁通量為零 答案 C 解析由楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起它的原磁通量的變化.具體來說就是 揩反減同因此C正確. 題組二 楞次定律的應(yīng)用 3.(單選)矩形導(dǎo)線框abcd與長直導(dǎo)線 MN放在同一水平面上,ab邊與M
21、N平行,導(dǎo)線MN中 通入如圖1所示的電流,當(dāng)MN中的電流增大時,下列說法正確的是( ) N 圖1 A.導(dǎo)線框abcd中沒有感應(yīng)電流 B.導(dǎo)線框abcd中有順時針方向的感應(yīng)電流 C.導(dǎo)線框所受的安培力的合力方向水平向左 D.導(dǎo)線框所受的安培力的合力方向水平向右 答案 D 解析直導(dǎo)線中通有向上均勻增大的電流,根據(jù)安培定則知,通過線框的磁場方向垂直紙面向 里,且均勻增大,根據(jù)楞次定律知感應(yīng)電流的方向為逆時針方向.故 A、B錯誤.根據(jù)左手定 則知,ab邊所受安培力方向水平向右 ,cd邊所受安培力方向水平向左,離導(dǎo)線越近,磁感應(yīng)強度 越大,所以ab邊所受的安培力大于 cd邊所受的安培力
22、,則導(dǎo)線框所受安培力的合力方向水平 向右,故C錯誤,D正確.故選D. 4.(單選)如圖2所示,AOC是光滑的金屬軌道,AO沿豎直方向,OC沿水平方向,PQ是一根金 屬直桿立在軌道上,直桿從圖示位置由靜止開始在重力作用下運動 ,運動過程中 Q端始終在 OC上,空間存在著垂直紙面向外的勻強磁場 ,則在PQ桿滑動的過程中,下列判斷正確的是 圖2 A.感應(yīng)電流的方向始終是 P-Q B.感應(yīng)電流的方向先是由 P-Q,后是由CHP C. PQ受磁場力的方向垂直于桿向左 D. PQ受磁場力的方向先垂直于桿向右 ,后垂直于桿向左 答案 B 解析 在PQ桿滑動的過程中,桿與導(dǎo)軌所圍成的三角
23、形面積先增大后減小 ,三角形POQ內(nèi) 的磁通量先增大后減小,由楞次定律可判斷 B項對,A項錯.再由PQ中電流方向及左手定則 可判斷C、D項錯誤,故選B. 5.(單選)如圖3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( ) 禺|第 ~TT 圖3 A.始終有感應(yīng)電流自 a向b流過電流表G B.始終有感應(yīng)電流自 b向a流過電流表G C.先有a―G-b方向的感應(yīng)電流,后有b一G—a方向的感應(yīng)電流 D.將不會產(chǎn)生感應(yīng)電流 答案 C 解析 當(dāng)條形磁鐵進入螺線管時 ,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 線圈中的磁通量減少,由楞次定律可知 C正確.
24、6.(單選)如圖4所示,金屬環(huán)所在區(qū)域存在著勻強磁場 ,磁場方向垂直紙面向里.當(dāng)磁感應(yīng) 強度逐漸增大時,內(nèi)、外金屬環(huán)中感應(yīng)電流的方向為 ( ) 圖4 A.外環(huán)順時針,內(nèi)環(huán)逆時針 B.外環(huán)逆時針,內(nèi)環(huán)順時針 C.內(nèi)、外環(huán)均為逆時針 D.內(nèi)、外環(huán)均為順時針 答案 B 解析 首先明確研究的回路由外環(huán)和內(nèi)環(huán)共同組成 ,回路中包圍的磁場方向垂直紙面向里且 內(nèi)、外環(huán)之間的磁通量增加.由楞次定律可知兩環(huán)之間的感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方 向相反,垂直于紙面向外,再由安培定則判斷出感應(yīng)電流的方向是:外環(huán)沿逆時針方向 ,內(nèi)環(huán) 沿順時針方向,故選項B正確. 7 .(單選)如圖5所示
25、,一對大磁極,中間處可視為勻強磁場,上、下邊緣處為非勻強磁場 ,一矩 形導(dǎo)線框abcd保持水平,從兩磁極間中心上方某處開始下落 ,并穿過磁場,則( ) 圖5 A .線框中有感應(yīng)電流 ,方向是先 a-b-c-d-a^ d-c-b-a-d 8 .線框中有感應(yīng)電流 ,方向是先 d-c-b-a-dB a-b-c—d-a C.受磁場的作用,線框要發(fā)生轉(zhuǎn)動 D.線框中始終沒有感應(yīng)電流 答案 D 解析由于線框從兩極間中心上方某處開始下落 ,根據(jù)對稱性知,下落過程中穿過線框 abcd 的磁通量始終是零,沒有變化,所以始終沒有感應(yīng)電流,因此不會受磁場的作用.故選項 D正 確. 8.(單選
26、)如圖6所示,金屬線框與直導(dǎo)線 AB在同一平面內(nèi),直導(dǎo)線中通有電流I,將線框由位 置1拉至位置2的過程中,線框的感應(yīng)電流的方向是 ( ) □出 圖6 A.先順時針,后逆時針,再順時針 8 .始終順時針 C.先逆時針,后順時針,再逆時針 D.始終逆時針 答案 C 解析 在靠近直導(dǎo)線直到處于中間位置的過程中 ,磁通量先增大后減小,原磁場方向垂直紙面 向里,感應(yīng)電流的磁場方向應(yīng)先垂直紙面向外后再垂直紙面向里 ,由安培定則可判斷電流方向 為先逆時針后順時針,同理當(dāng)處于中間位置到線框全穿過直導(dǎo)線的過程中 ,感應(yīng)電流方向為順 時針,當(dāng)遠離導(dǎo)線的過程中,感應(yīng)電流方向為逆時針,故選C.
27、 9 .(單選)如圖7所示,在水平地面下有一條沿東西方向鋪設(shè)的水平直導(dǎo)線 ,導(dǎo)線中通有自東 向西穩(wěn)定、強大的直流電流.現(xiàn)用一閉合的檢測線圈 (線圈中串有靈敏的檢流計 ,圖中未畫 出)檢測此通電直導(dǎo)線的位置 ,若不考慮地磁場的影響,檢測線圈位于水平面內(nèi),從距直導(dǎo)線很 遠處由北向南沿水平地面通過導(dǎo)線的上方并移至距直導(dǎo)線很遠處的過程中 ,俯視檢測線圈,其 中的感應(yīng)電流的方向是 ( ) ^東 水平地面」) /需 下通電, “宣導(dǎo)線 圖7 A.先順時針后逆時針 B.先逆時針后順時針 C.先逆時針后順時針,然后再逆時針 D.先順時針后逆時針,然后再順時針 答案 C 解析 根據(jù)通
28、電直導(dǎo)線周圍磁感線的特點 ,檢測線圈由遠處移至直導(dǎo)線正上方過程中 ,穿過線 圈的磁場有向下的分量,磁通量先增加后減小,由楞次定律和安培定則知 ,線圈中的電流方向 先逆時針后順時針.當(dāng)檢測線圈由直導(dǎo)線正上方移至遠處過程中 ,穿過線圈的磁場有向上的 分量,磁通量先增加后減小,由楞次定律和安培定則知,線圈中的電流方向先順時針后逆時針 , 所以C正確. 10.(雙選)北半球地磁場的豎直分量向下.如圖 8所示,在某中學(xué)實驗室白^水平桌面上 ,放置 一個邊長為L的正方形閉合導(dǎo)體線圈 abcd,線圈的ab邊沿南北方向,ad邊沿東西方向.下列 說法中正確的是( ) 圖8 A.若使線圈向東平動
29、,則a點的電勢比b點的電勢低 B.若使線圈向北平動,則a點的電勢比b點的電勢低 C.若以ab為軸將線圈向上翻轉(zhuǎn),則線圈中感應(yīng)電流方向為 a-b-c-d-a D.若以ab為軸將線圈向上翻轉(zhuǎn),則線圈中感應(yīng)電流方向為 a-d-c—b-a 答案 AC 解析用楞次定律判斷產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向.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)生的感應(yīng)電動勢大小相同 后點電勢比b點電勢低,A對;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;以ab為軸將線圈翻轉(zhuǎn),向下的磁通量減小 了,感應(yīng)電流的磁場方向應(yīng)該向下 ,再由安培定則知,感應(yīng)電流的方向為 a-b-c-
30、d-a^U C XID 錯. 題組三右手定則的應(yīng)用 11.(單選)如圖9所示,勻強磁場與圓形導(dǎo)體環(huán)平面垂直 ,導(dǎo)體ef與環(huán)接觸良好,當(dāng)ef向右勻 速運動時( ) 圖9 12 /12 A .圓環(huán)中磁通量不變,環(huán)上無感應(yīng)電流產(chǎn)生 B.整個環(huán)中有順時針方向的電流 C.整個環(huán)中有逆時針方向的電流 D.環(huán)的右側(cè)有逆時針方向的電流 ,環(huán)的左側(cè)有順時針方向的電流 答案 D 解析 由右手定則知 ef上的電流由e-f,故右側(cè)的電流方向為逆時針 ,左側(cè)的電流方向為順 時針,選D. ,直導(dǎo)線通有恒定電流并通 12.(單選)如圖10所示,導(dǎo)線框abcd與通電直導(dǎo)線在同一平面內(nèi) 過a
31、d和bc的中點,當(dāng)線框向右運動的瞬間,則( ) 圖10 ,且按順時針方向 ,且按逆時針方向 ,但方向難以判斷 A.線框中有感應(yīng)電流 B.線框中有感應(yīng)電流 C.線框中有感應(yīng)電流 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,借此感受分別在哪種情況下應(yīng)用右手 定則和楞次定律更便捷. 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)電流方向由 a-b,同理可判斷 cd導(dǎo)線中的感應(yīng)電流方向由 c-d,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
32、沿逆時針方向的. 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 (如圖所示), 由對稱性可知合磁通量 ①=0;當(dāng)導(dǎo)線框向右運動時,穿過線框的磁通量增大(方向垂直紙面 向里,由楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場方向應(yīng)垂直紙面向外 ,最后由安培定則判斷感應(yīng)電流 方向沿逆時針,故B選項正確. ,速度v 13.(雙選)如圖11所示,小圓圈表示處于勻強磁場中的閉合電路一部分導(dǎo)線的橫截面 在紙面內(nèi).關(guān)于感應(yīng)電流的有無及方向的判斷正確的是 ( ) A.甲圖中有感應(yīng)電流,方向向里 B.乙圖中有感應(yīng)電流,方向向外 C.丙圖中無感應(yīng)電流 D. 丁圖中a、b、c、d四個位置均無感應(yīng)電流 答案 AC 解析 甲圖中導(dǎo)線切割磁感線,根據(jù)右手定則,可知電流方向向里,A正確;乙、丙圖中導(dǎo)線 不切割磁感線,無電流,B錯誤,C正確;丁圖中導(dǎo)線在 b、d位置時切割磁感線,有感應(yīng)電流,在 a、c位置時速度的方向與磁感線方向平行,不切割磁感線,無電流,D錯誤.
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