楞次定律與電磁感應(yīng)定律綜合

1、電磁感應(yīng)現(xiàn)象 愣次定律一、電磁感應(yīng)1. 電磁感應(yīng)現(xiàn)象只要穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化,閉合回路中就有電流產(chǎn)生,這種利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做 電磁感應(yīng)。產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流.2. 產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件:閉合回路中磁通量發(fā)生變化3. 磁通量變化的常見(jiàn)情況 (改變的方式 : 線圈所圍面積發(fā)生變化 , 閉合電路中的部分導(dǎo)線做切割磁感線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致 變化 ; 其實(shí)質(zhì)也是 B 不變而 S 增大或減小 線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致 變化 。線圈面積與磁感應(yīng)強(qiáng)度二者之間夾角發(fā)生變化。如勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的 矩形線圈就是典型。 磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間 (或位置 變化 , 磁感應(yīng)強(qiáng)度是時(shí)間的函數(shù);或閉合回路變化導(dǎo)致 變化(改變的結(jié)果

2、 :磁通量改變的最直接的結(jié)果是產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) , 若線圈或線框是閉合的 . 則在線圈或線框 中產(chǎn)生感應(yīng)電流,因此產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件就是:穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化. 4. 產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條件 :無(wú)論回路是否閉合 , 只要穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化 , 線圈中就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生 , 產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那 部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源 .電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) , 如果回路閉合 , 則有感應(yīng)電流 , 如果回路不閉合, 則只能出現(xiàn) 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),而不會(huì)形成持續(xù)的電流.我們看變化是看回路中的磁通量變化,而不是看回路外面的磁通量變化二. . 楞次定律1. 楞次定律 (判斷感應(yīng)電流方向 :感應(yīng)電流具有這樣

3、的方向,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流 的磁通量的變化。對(duì)“阻礙”的理解 注意 “阻礙”不是阻止,這里是阻而未止。磁通量增加時(shí),阻礙增加 (感應(yīng)電流的磁場(chǎng)和原磁場(chǎng)方向相反,起抵消作用 ;磁通量減少時(shí),阻礙減少 (感應(yīng)電流的磁場(chǎng)和原磁場(chǎng)方向一致,起補(bǔ)償作用 ,簡(jiǎn)稱“增反減同” .2. 楞次定律另一種表達(dá):阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)3. 楞次定律判定感應(yīng)電流方向的一般步驟 基本思路可歸結(jié)為:“一原、二感、三電流” , 明確閉合回路中引起感應(yīng)電流的原磁場(chǎng)方向如何;確定原磁場(chǎng)穿過(guò)閉合回路中的磁通量如何變化 (是增還是減 根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流磁場(chǎng)的方向.再利用安培定則,根據(jù)感應(yīng)電流磁場(chǎng)的方向來(lái)確定感應(yīng)電流方向

4、.磁通量變化 感應(yīng)電流感應(yīng)電流的磁場(chǎng)4、 “桿軌”模型感應(yīng)電流方向的判定1. 右手定則 :適用于產(chǎn)生用右手定則時(shí)應(yīng)注意: 主要用于閉合回路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí) ,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與感應(yīng)電流的方向判定, 右手定則僅在導(dǎo)體切割磁感線時(shí)使用,應(yīng)用時(shí)要注意磁場(chǎng)方向、運(yùn)動(dòng)方向、感應(yīng)電流方向三者互相垂 直.當(dāng)導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向不垂直時(shí),拇指應(yīng)指向切割磁感線的分速度方向. 若形成閉合回路,四指指向感應(yīng)電流方向;若未形成閉合回路,四指指向高電勢(shì). “因電而動(dòng)”用左手定則. “因動(dòng)而電”用右手定則. 應(yīng)用時(shí)要特別注意:四指指向是電源內(nèi)部電流的方向 (負(fù)正 . 因而也是電勢(shì)升高的方向;即:四指指

5、向正極。導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流是磁通量發(fā)生變化引起感應(yīng)電流的特例, 所以判定電流方向的右手定則也 是楞次定律的一個(gè)特例.用右手定則能判定的,一定也能用楞次定律判定,只是對(duì)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割磁感 線而產(chǎn)生感應(yīng)電流方向的判定用右手定則更為簡(jiǎn)便.專項(xiàng)訓(xùn)練:一、選擇題 (第一層次 1.位于載流長(zhǎng)直導(dǎo)線近旁的兩根平行鐵軌 A 和 B ,與長(zhǎng)直導(dǎo)線平行且在同一水平面上,在 鐵軌 A 、 B 上套有兩段可以自由滑動(dòng)的導(dǎo)體 CD 和 EF , 如圖 1所示, 若用力使導(dǎo)體 EF 向右運(yùn) 動(dòng),則導(dǎo)體 CD 將 A .保持不動(dòng) B .向右運(yùn)動(dòng)C .向左運(yùn)動(dòng) D .先向右運(yùn)動(dòng),后向左運(yùn)動(dòng)2. M 和 N 是繞在一

6、個(gè)環(huán)形鐵心上的兩個(gè)線圈,繞法和線路如圖 2,現(xiàn)將開(kāi)關(guān) S 從 a 處 斷開(kāi),然后合向 b 處,在此過(guò)程中,通過(guò)電阻 R 2的電流方向是 A .先由 c 流向 d ,后又由 c 流向 d B .先由 c 流向 d ,后由 d 流向 c C .先由 d 流向 c ,后又由 d 流向 c D .先由 d 流向 c ,后由 c 流向 d3.如圖 3所示,閉合矩形線圈 abcd 從靜止開(kāi)始豎直下落,穿過(guò)一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,此 磁場(chǎng)區(qū)域豎直方向的長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于矩形線圈 bc 邊的長(zhǎng)度,不計(jì)空氣阻力,則 A .從線圈 dc 邊進(jìn)入磁場(chǎng)到 ab 邊穿過(guò)出磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程,線 圈中始終有感應(yīng)電流B .從線圈 dc 邊進(jìn)

7、入磁場(chǎng)到 ab 邊穿出磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程中,有 一個(gè)階段線圈的加速度等于重力加速度C . dc 邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線圈內(nèi)感應(yīng)電流的方向,與 dc 邊剛穿出磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流的方向 相反D . dc 邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線圈內(nèi)感應(yīng)電流的大小,與 dc 邊剛穿出磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流的大小 一定相等4.如圖 5所示,導(dǎo)線框 abcd 與導(dǎo)線在同一平面內(nèi),直導(dǎo)線通有恒定電流 I ,當(dāng)線框由 左向右勻速通過(guò)直導(dǎo)線時(shí),線框中感應(yīng)電流的方向是 A .先 abcd ,后 dcba ,再 abcd B .先 abcd ,后 dcba C .始終 dcbaD .先 dcba ,后 abcd ,再 dcba E .先 dcba ,后 ab

8、cd5.如圖 6所示,光滑導(dǎo)軌 MN 水平放置,兩根導(dǎo)體棒平行放于導(dǎo)軌上,形成一個(gè)閉合 回路, 當(dāng)一條形磁鐵從上方下落 (未達(dá)導(dǎo)軌平面 的過(guò)程中, 導(dǎo)體 P 、 Q 的運(yùn)動(dòng)情況是: A . P 、 Q 互相靠擾 B . P 、 Q 互相遠(yuǎn)離 C . P 、 Q 均靜止D .因磁鐵下落的極性未知,無(wú)法判斷6如圖 7所示,一個(gè)水平放置的矩形線圈 abcd ,在細(xì)長(zhǎng)水平磁鐵的 S 極附近豎直下落, 由位置經(jīng)位置到位置。 位置與磁鐵同一平面, 位置和都很靠近,則在下落過(guò)程中,線圈中的感應(yīng)電流的方向?yàn)?A . abcdaB . adcbaC .從 abcda 到 adcbaD .從 adcba 到 ab

9、cda7.如圖 8所示,要使 Q 線圈產(chǎn)生圖示方向的電流,可采用的方法有 A .閉合電鍵 KB .閉合電鍵 K 后,把 R 的滑動(dòng)方向右移C .閉合電鍵 K 后,把 P 中的鐵心從左邊抽出D .閉合電鍵 K 后,把 Q 靠近 P8.如圖 8所示,要使 Q 線圈產(chǎn)生圖示方向的電流,可采用的方法有 A .閉合電鍵 KB .閉合電鍵 K 后,把 R 的滑動(dòng)方向右移C .閉合電鍵 K 后,把 P 中的鐵心從左邊抽出D .閉合電鍵 K 后,把 Q 靠近 P9. 如圖 20所示, (a圖中當(dāng)電鍵 S 閉合瞬間, 流過(guò)表 的感應(yīng)電流方向是 _; (b圖中當(dāng) S 閉合瞬間,流過(guò)表的感應(yīng)電流方向是 _。 10.

10、將矩形線圈垂直于磁場(chǎng)方向放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,如圖 21所示。將線圈在磁場(chǎng)中上下 平移時(shí),其感應(yīng)電流為 _;將線圈前后平移時(shí),其感應(yīng)電流為 _;以 AF 為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí), 其感應(yīng)電流方向?yàn)?_;以 AC 為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),其感應(yīng)電流方向?yàn)?_;沿任意方向移出磁場(chǎng) 時(shí),其感應(yīng)電流方向?yàn)?_。 11. 如圖 22, 兩個(gè)圓形閉合線圈, 當(dāng)內(nèi)線圈中電流強(qiáng)度 I 迅速減弱時(shí)線圈的感應(yīng)電流方向?yàn)?_。 選擇題 (第二層次 :1.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放一電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌跟大線圈 M 相接,如圖 4所示.導(dǎo)軌 上放一根導(dǎo)線 ab ,磁感線垂直于導(dǎo)軌所在平面.欲使 M 所包圍的小閉合線圈 N 產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，則

11、導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)可能是 A勻速向右運(yùn)動(dòng) B加速向右運(yùn)動(dòng) C勻速向左運(yùn)動(dòng) D加速向左運(yùn)動(dòng) 2在水平放置的光滑絕緣桿 ab 上，掛有兩個(gè)金屬環(huán) M 和 N，兩環(huán)套在一個(gè)通電長(zhǎng)螺 線管的中部，如圖 2 所示，螺線管中部區(qū)域的管外磁場(chǎng)可以忽略，當(dāng)變阻器的滑動(dòng)接頭向左 移動(dòng)時(shí)，兩環(huán)將怎樣運(yùn)動(dòng)？ A兩環(huán)一起向左移動(dòng) B兩環(huán)一起向右移動(dòng) C兩環(huán)互相靠近 D兩環(huán)互相離開(kāi) M 3如圖 3 所示，MN 是一根固定的通電直導(dǎo)線，電流方 向 a d 向上今將一金屬線框 abcd 放在導(dǎo)線上，讓線框的位置偏向 導(dǎo) 線的左邊，兩者彼此絕緣當(dāng)導(dǎo)線中的電流突然增大時(shí)，線框 整 c b N 體受力情況為： 圖3 A受力向右 B受力向

12、左 C受力向上 D受力為 零 4如圖 4 所示，閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，將它 B 從圖示位置勻速拉出勻強(qiáng)磁場(chǎng) 若第一次用 0.3s 時(shí)間拉出， 外 v 力所做的功為 W1，通過(guò)導(dǎo)線截面的電量為 q1；第二次用 0.9s 時(shí)間拉出，外力所做的功為 W2，通過(guò)導(dǎo)線截面的電量為 q2， 圖4 則： AW1W2，q1q2 BW1W2，q1=q2 CW1W2，q1=q2 DW1W2，q1q2 5如圖 5 所示，燈泡的燈絲電阻為 2 ，電池的電動(dòng)勢(shì)為 2V，內(nèi)阻不計(jì)，線圈匝數(shù)足 夠多，線圈電阻幾乎為零。先合上開(kāi)關(guān) S，穩(wěn)定后突然斷開(kāi) S，下 S 列說(shuō)法正確的是： R L A.燈立即變暗再熄滅，且燈中

13、電流方向與 S 斷開(kāi)前方向相同 B.燈立即變暗再熄滅，且燈中電流方向與 S 斷開(kāi)前方向相反 E C.燈會(huì)突然比原來(lái)亮一下再熄滅，且燈中電流方向與 S 斷開(kāi)前 圖5 相同 D.燈會(huì)突然比原來(lái)亮一下再熄滅，且燈中電流方向與 S 斷開(kāi)前相反 6.圖 6 中的 a 是一個(gè)邊長(zhǎng)為為 L 的正方向?qū)Ь€框，其電阻為 R.線框以恒定速度 v 沿 x 軸運(yùn) 動(dòng)，并穿過(guò)圖中所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域 b。如果以 x 軸的正方向作為力的正方向，線框在圖示 位置的時(shí)刻作為時(shí)間的零點(diǎn)，則磁場(chǎng)對(duì)線框的作用力 F 隨時(shí)間變化的圖線應(yīng)為哪個(gè)圖？ a L 圖6 b x 3L F O 1 2 3 4 5 t/Lv A -1 F O F

14、F O 1 2 3 4 5 t/Lv-1 B O 1 2 3 4 5 t/Lv-1 C 1 2 3 4 5 t/Lv-1 D 7如圖 1 所示，一閉合金屬圓環(huán)用絕緣細(xì)繩掛于 O 點(diǎn)，將圓環(huán)拉離平衡位置并釋放，圓環(huán) 擺動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，則（空氣阻力不計(jì)） ： A圓環(huán)向右穿過(guò)磁場(chǎng)后，還能擺至原高度 B在進(jìn)入和離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，圓環(huán)中均有感應(yīng)電流 C圓環(huán)進(jìn)入磁場(chǎng)后離平衡位置越近速度越大，感應(yīng)電流也越大 D圓環(huán)最終將靜止在平衡位置 圖1 8如圖 3 所示，兩個(gè)閉合圓形線圈 A、B 的圓心重合，放在同一水平面內(nèi)，線圈 B 中通以 圖中所示的交變電流， t0 時(shí)電流沿逆時(shí)針?lè)较?設(shè) （圖中箭頭所示） 對(duì)于線圈 A， t1 在 t 2 時(shí)間內(nèi)，下列說(shuō)法中正確的是： I B A有順時(shí)針?lè)较虻碾娏?，且有擴(kuò)張的趨勢(shì) B有順時(shí)針?lè)较虻碾娏?，且有收縮的趨勢(shì) t2 A 0 t1 C有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎矣袛U(kuò)張的趨勢(shì) t D有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏?，且有收縮的趨勢(shì) 圖3 9如圖 4 所示，一光滑的平面上，右方有一條形磁鐵，一金屬環(huán)以初速度 v 沿磁鐵的中線 向右滾動(dòng)，則以下說(shuō)法正確的是（ ） S A環(huán)的速度越來(lái)越小 B環(huán)保持勻速運(yùn)動(dòng) C環(huán)運(yùn)動(dòng)的方向?qū)⒅饾u偏向條形磁鐵的 N