高二物理電磁感應現象、楞次定律

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1、Xupeisen110 高二物理基礎知識 高二物理 電磁感應現象、楞次定律 【知識梳理】 1．產生感應電流的條件：只要穿過 回路的 發(fā)生變化。引起磁通量變化的原因如面積的變化、正對面積的變化、磁感應強度的變化等。電磁感應現象的實質是產生 ，電路不閉合，則只有感應電動勢而無感應電流。產生感應電動勢的那部分導體相當于一個 。 磁通量的國際單位： ，計算公式： 。 2．楞次定律：判斷感應電流方向。感應

2、電流的磁場總是 引起感應電流磁場磁通量的變化。應用楞次定律判斷感應電流的方向的具體步驟為：（1）明確原磁通量的方向（2）判斷磁通量的增減情況（3）確定感應電流的磁場的方向（4）利用安培定則確定感應電流的方向． 3．右手定則： 【方法提示】 1．導體切割磁感線時產生感應電流的方向用右手定則判斷較為簡便． 2．楞次定律中的“阻礙”作用正是能的轉化和守恒定律的反映． 注意：“阻礙”不等于“反向”；“阻礙”不是“阻止”。 【典型例題】 a d b c O1 O2 例題1．如圖所示，O1O2是矩形導線框abcd的對稱軸，其左方有垂直于紙面向外

3、的勻強磁場。以下哪些情況下abcd中有感應電流產生？ A.將abcd 向紙外平移 B.將abcd向右平移 C.將abcd以ab為軸轉動60° D.將abcd以cd為軸轉動60° 例2．線圈在長直導線電流的磁場中，作如圖所示的運動：A向右平動；B向下平動，C、繞軸轉動（ad邊向外），D、從紙面向紙外作平動，E、向上平動（E線圈有個缺口），判斷線圈中有沒有感應電流？ 例3．現將電池組、滑線變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計及開關如下圖連接，在開關閉合、線圈A放在線圈B中的情況下，某同學發(fā)現當他將滑線變阻器的滑動端P向左加速滑動時，電流計指針

4、向右偏轉。由此可以判斷（ ） A．線圈A向上移動或滑動變阻器滑動端P向右加速滑動，都能引起電流計指針向左偏轉 B．線圈A中鐵芯向上拔出或斷開開關，都能引起電流計指針向右偏轉 C．滑動變阻器的滑動端P勻速向左或勻速向右滑動，都能使電流計指針靜止在中央 D．因為線圈A、線圈B的繞線方向未知，故無法判斷電流計指針偏轉的方向 例4．如圖，閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的N 極朝下。當磁鐵向下運動時（但未插入線圈內部）， （ ） A．線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互吸引 B．線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互排斥 C

5、. 線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互吸引 D．線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互排斥 例5．如圖所示，ab是一個可繞垂直于紙面的軸O轉動的閉合矩形導線框，當滑動變阻器R的滑片P自左向右滑動時，線框ab將（ ） A．保持靜止不動 B．逆時針轉動 C．順時針轉動 D．因電源極性不明，故無法確定轉動方向 例6． 如圖所示，a、b、c、d為四根相同的光滑銅棒，c、d固定在同一水平桌面上，a、b對稱地放在c、d棒上，它們接觸良好，O點為四根棒圍成的矩形的幾何中心，一條形磁鐵沿豎直方向向O點落下，則ab可能發(fā)生的情

6、況是： ( ) A．保持靜止 B．分別遠離O點 C．分別向O點靠近 D．無法判斷 B A S N 課堂鞏固．如圖，粗糙水平桌面上有一質量為m的銅質矩形線圈．當一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方等高快速經過時，若線圈始終不動，則關于線圈受到的支持力FN及在水平方向運動趨勢的正確判斷是 （ ） A．FN先小于mg后大于mg，運動趨勢向左 B．FN先大于mg后小于mg，運動趨勢向左 C．FN先大于mg后大于mg，運動趨勢向右 D．FN先大于mg后小于mg，運動趨勢向右 【同步練習】 1．在水平面上

7、有一固定的U形金屬框架，框架上置一金屬桿ab，如圖示（紙面即水平面），在垂直紙面方向有一勻強磁場，則以下說法中正確的是（ ） A．若磁場方向垂直紙面向外并增加時，桿ab將向右移動 B．若磁場方向垂直紙面向外并減少時，桿ab將向右移動 C．若磁場方向垂直紙面向里并增加時，桿ab將向右移動 D．若磁場方向垂直紙面向里并減少時，桿ab將向右移動 2．如圖所示，用一根長為L質量不計的細桿與一個上弧長為、下弧長為的金屬線框的中點聯結并懸掛于O點，懸點正下方存在一個上弧長為2、下弧長為2的方向垂直紙面向里的勻強磁場，且<

8、摩擦。下列說法正確的是( ) A．金屬線框進入磁場時感應電流的方向為a→b→c→d→a B．金屬線框離開磁場時感應電流的方向為a→d→c→b→a C．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．金屬線框最終將在磁場內做簡諧運動 3. 如圖所示，繞空心塑料管的線圈與電流表組成閉合電路. 當條形磁鐵插入線圈或從線圈中拔出時，電路中都會產生感應電流. 磁鐵從位置1到位置2（N極一直在前）的過程中，有關電流方向判斷正確的是. ( ) A. 經過位置1時，流過電流表的電流方向為由a到b. B. 經過位置1時，流過電流表的電流方向為由b到a. C.

9、 經過位置2時，流過電流表的電流方向為由a到b. D. 經過位置2時，流過電流表的電流方向為由b到a. 4．如圖所示，一閉合鋁環(huán)套在一根光滑水平桿上，當條形磁鐵靠近它時，下列結論中正確的是( ) A．N極靠近鋁環(huán)時，鋁環(huán)將向左運動 B．S極靠近鋁環(huán)時，鋁環(huán)將向左運動 C．N極靠近鋁環(huán)時，鋁環(huán)將向右運動 D．S極靠近鋁環(huán)時，鋁環(huán)將向右運動 5．如圖所示，通有穩(wěn)恒電流的螺線管豎直放置，閉合銅環(huán)R沿螺線管的軸線加速下落穿過螺線管，在下落過程中，環(huán)面始終保持水平，銅環(huán)先后經過軸線1、2、3位置時的加速度分別為a1、a2、a3，位置2處于螺線管中心，位置1、3與位

10、置2等距，則( ) A． B． C． D． 6．如圖所示，一條形磁鐵從靜止開始穿過采用雙線繞成的閉合線圈，條形磁鐵在此過程中做( ) A．減速運動 B．勻速運動 C．自由落體運動 D．非勻變速運動 7.甲、乙兩個完全相同的銅環(huán)可繞固定軸OO/旋轉，當它們以相同的初角速度開始轉動后，由于阻力，經相同的時間后便停止，若將兩環(huán)置于磁感強度為B的大小相同的勻強磁場中，乙環(huán)的轉軸與磁場方向平行，甲環(huán)的轉軸與磁場方向垂直，如圖所示，當甲、乙兩環(huán)同時以相同的角速度開始轉動后，則下列判斷中正確的是( ) A．甲環(huán)先停 B．乙環(huán)先停 C

11、．兩環(huán)同時停下 D．無法判斷兩環(huán)停止的先后 8．如圖所示，矩形線圈abcd共有10匝，有一半放在有界的勻強磁場中，磁感應強度為0.1T，線圈由圖示位置開始繞ad軸轉動，角速度ω = 100rad/s不變，線圈的ab邊長為20cm，bc邊長為10cm，則線圈在轉動過60o的過程中平均感應電動勢大小為 __________V；轉過90o的位置時有瞬時感應電動勢為 ________ V。 9．如圖所示，在磁感應強度為0.2T的勻強磁場中，有一長為0.5m,電阻R＝2.5 Ω的導體AB在金屬框架上以10m/s的速度向右滑動，R1=R2=20Ω，其它電阻不計，則AB的感應電動勢為____

12、___，流過AB的電流是 ，UAB= ________。 10．如圖所示，長為L的正方形線圈電阻為 R，處于磁感應強度為 B的勻強磁場邊緣，線圈與磁感線垂直．求：將線圈以向右的速度 v 勻速拉出磁場的過程中： （1）拉力 F大小； （2）拉力做的功 W； （3）線圈中產生的電熱 Q； （4）通過線圈某一截面的電荷量 q； （5）最左邊和最右邊的兩端的電勢差； （6）若以2v的速度勻速拉出磁場的過程中，上述各量是否發(fā)生變化？ 11．如圖所示，U形導體框架的寬度為L＝1m，其所在平面與水平面夾角θ＝300，其電阻可以忽略不計。設勻強磁場U形框架的平面垂直，磁感強度B＝0.2Wb/m2。今有一直導體棒MN，其質量m＝0.2kg，其電阻R＝0.2Ω，跨放在U形框架（足夠長）上，并能無摩擦地滑動，求： （1）導體棒MN下滑過程的最大速度vm （2）在最大速度vm時，在導體棒MN上釋放出來的電功率P （3）若導體棒從開始下滑至最大速度這一過程中通過導體棒橫截面積的電量Q＝4C，則導體棒消耗的電能是多少？ 4