第6.1節(jié) 楞次定律(2)（原卷版）

第六章·電磁感應(yīng)定律第1節(jié)楞次定律（2）◎目標(biāo)導(dǎo)航學(xué)問要點難易度1.多個線圈之間電磁感應(yīng)2.導(dǎo)體棒勻速、加速、減速運動問題3.受力分析綜合應(yīng)用3.圓環(huán)圓盤轉(zhuǎn)動問題5.圖像問題6.從能量角度理解楞次定律★★★★★★★★★★★★★★★★★★◎?qū)W問精講一、楞次定律的綜合應(yīng)用楞次定律：感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化?？谠E：（1）“來拒去留”（2）“增縮減擴”（3）“增反減同”能量觀點：克服安培力做功，機械能轉(zhuǎn)化為電能，再轉(zhuǎn)化為內(nèi)能?！蚩键c題型題型01多個線圈之間電磁感應(yīng)例1.如圖所示，（a）圖中當(dāng)電鍵S閉合瞬間，流過表G的感應(yīng)電流方向是_______；（b）圖中當(dāng)S閉合瞬間，流過表G的感應(yīng)電流方向是_______。例2.（多選）如圖所示，一電子以初速度v沿金屬板平行方向飛入MN極板間，若突然發(fā)覺電子向M板偏轉(zhuǎn)，則可能是 （ ）A．電鍵S閉合瞬間B．電鍵S由閉合到斷開瞬間C．電鍵S是閉合的，變阻器滑片P向左快速滑動D．電鍵S是閉合的，變阻器滑片P向右快速滑動題型02導(dǎo)體棒勻速、加速、減速運動問題規(guī)律總結(jié)：減速則靠近，加速則遠(yuǎn)離。例3.如圖所示，要使金屬環(huán)C向線圈A運動，導(dǎo)線ab在金屬導(dǎo)軌上應(yīng)（

）（A）向右做減速運動（B）向左做勻速運動（C）向右做勻速運動（D）向左做加速運動題型03受力分析綜合應(yīng)用例4.如圖所示，粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線圈．當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方等高從左到右快速經(jīng)過時，若線圈始終不動，則關(guān)于線圈受到的支持力FN及在水平方向運動趨勢的正確推斷是（ ）A．FN始終大于mg，運動趨勢向左B．FN始終小于mg，運動趨勢先向左后向右C．FN先大于mg后小于mg，運動趨勢向右D．FN先大于mg后小于mg，運動趨勢先向右后向左例5.如圖所示，右端為N極的磁鐵置于粗糙水平桌面上并與輕質(zhì)彈簧相連，彈簧一端固定在豎直墻面上，當(dāng)彈簧處于原長時，磁鐵的中心恰好是接有一盞小燈泡的豎直固定線圈的圓心。用力將磁鐵向右拉到某一位置，撤去作用力后磁鐵穿過線圈來回振動，有關(guān)這個振動過程，以下說法正確的是（）（A）燈泡的亮暗不會發(fā)生變化 （B）磁鐵接近線圈時，線圈對磁鐵產(chǎn)生排斥力（C）從左往右看線圈中的電流始終沿逆時針方向（D）若忽視摩擦力和空氣阻力，磁鐵振動的幅度不會減小題型04圓環(huán)圓盤轉(zhuǎn)動問題歸納總結(jié)：①帶電圓環(huán)轉(zhuǎn)動等效于環(huán)形電流。②圓環(huán)在磁場中轉(zhuǎn)動等效于半徑在切割磁感線。例6.如圖所示,A為水平放置的膠木圓盤,在其側(cè)面均勻分布著負(fù)電荷,在A的正上方用絕緣絲線懸掛一個金屬圓環(huán)B,使B的環(huán)面水平,其軸線與膠木盤A的軸線OO'重合?，F(xiàn)使膠木盤A由靜止開頭繞其軸線OO'沿箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動,則()A.金屬環(huán)B的面積有擴大的趨勢,絲線受到的拉力增大B.金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢,絲線受到的拉力減小C.金屬環(huán)B的面積有擴大的趨勢,絲線受到的拉力減小D.金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢,絲線受到的拉力增大例7.(多選)金屬圓盤置于方向垂直于紙面對里的勻強磁場中,圓盤中心和邊緣各引出一根導(dǎo)線,與套在鐵芯上部的線圏A相連,套在鐵芯下部的線圈B引出兩根導(dǎo)線,接在兩根水平導(dǎo)軌上,如圖所示。導(dǎo)軌上有一根金屬棒ab處在垂直于紙面對外的勻強磁場中。下列說法正確的是()A.圓盤順時針加速轉(zhuǎn)動時，ab棒將向右運動B.圓盤順時針減速轉(zhuǎn)動時，ab棒將向右運動C.圓盤逆時針減速轉(zhuǎn)動時，ab棒將向右運動D.圓盤逆時針加速轉(zhuǎn)動時，ab棒將向右運動題型05圖像問題例8.如圖甲所示,兩個閉合圓形線圈A、B的圓心重合,放在同一水平面內(nèi),線圈A中通以按如圖乙所示規(guī)律變化的電流,t=0時電流方向為順時針(如圖中箭頭所示)。在t1~t2時間內(nèi),對于線圈B,下列說法中正確的是()A.線圈B內(nèi)有順時針方向的電流,線圈有擴張的趨勢B.線圈B內(nèi)有順時針方向的電流,線圈有收縮的趨勢C.線圈B內(nèi)有逆時針方向的電流,線圈有擴張的趨勢D.線圈B內(nèi)有逆時針方向的電流,線圈有收縮的趨勢例9.(多選)如圖(a)所示，螺線管內(nèi)有平行于軸線的外加勻強磁場，以圖中箭頭所示方向為正方向。螺線管與導(dǎo)線框cdef相連,導(dǎo)線框內(nèi)有一小金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)線框在同一平面內(nèi)。當(dāng)螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強度B隨時間t按圖(b)所示規(guī)律變化時()A.在t1~t2時間內(nèi)，L內(nèi)有逆時針方向的感應(yīng)電流B.在t3~t4時間內(nèi)，L內(nèi)有逆時針方向的感應(yīng)電流C.在t1~t2時間內(nèi)，L有擴張趨勢D.在t3~t4時間內(nèi)，L有擴張趨勢題型06從能量角度理解楞次定律歸納總結(jié)：①從能量角度理解，楞次定律是反映機械能轉(zhuǎn)化為電能，再轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。②導(dǎo)體棒切割磁感線需要克服安培力做功，等于在回路中產(chǎn)生的焦耳熱。③安培力對導(dǎo)體做負(fù)功，如無外力做功，導(dǎo)體的機械能削減。例10.如圖所示,固定的水平長直導(dǎo)線MN中通有向右的恒定電流I,矩形線框ABCD在導(dǎo)線MN的正下方且與MN處于同一豎直平面內(nèi)。線框ABCD在外力F作用下以恒定的速度豎直向上運動,且運動過程中AB邊始終平行于MN,則在AB邊運動到MN所在位置之前的過程中,下列說法正確的是()A.穿過線框的磁通量保持不變B.線框中感應(yīng)電流的方向始終為A→B→C→D→AC.線框所受安培力的合力方向向下D.外力F所做的功等于線框增加的機械能例11.（多選）如圖所示,閉合金屬圓環(huán)從高為h的曲面左側(cè)最高點自由滾下,又滾上曲面右側(cè),環(huán)平面與運動方向均垂直于非勻強磁場,環(huán)在運動過程中摩擦阻力不計,則下列說法正確的是()A.環(huán)滾上曲面右側(cè)的高度等于hB.環(huán)滾回曲面左側(cè)的高度小于hC.運動過程中環(huán)內(nèi)有感應(yīng)電流D.運動過程中安培力對環(huán)肯定做負(fù)功◎鞏固練習(xí)1.如圖所示，一質(zhì)量為m的條形磁鐵用細(xì)線懸掛在天花板上，細(xì)線從一水平金屬圓環(huán)中穿過．現(xiàn)將環(huán)從位置Ⅰ釋放，環(huán)經(jīng)過磁鐵到達(dá)位置Ⅱ。設(shè)環(huán)經(jīng)過磁鐵上端和下端四周時細(xì)線的張力分別為T1和T2，重力加速度大小為g，則 （ ）A．T1>mg，T2>mgB．T1<mg，T2<mgC．T1>mg，T2<mgD．T1<mg，T2>mg2.如圖所示，繞在鐵芯上的線圈與電源、滑動變阻器和開關(guān)組成閉合回路．在鐵芯的右端套有一個表面絕緣的銅環(huán)A。不計鐵芯和銅環(huán)A之間的摩擦，則下列狀況中銅環(huán)A會向右運動的是（ ）A．線圈中通以恒定的電流B．通電時，使滑動變阻器的滑片P向右勻速移動C．通電時，使滑動變阻器的滑片P向左加速移動D．將開關(guān)突然斷開的瞬間3.如圖（a），圓形線圈P靜止在水平桌面上，其正上方懸掛一相同的線圈Q，P和Q共軸，Q中通有變化電流，電流隨時間變化的規(guī)律如圖（b）所示，P所受的重力為G，桌面對P的支持力為FN，①t1時刻FN＞G ②t2時刻FN＞G ③t3時刻FN＜G ④t4時刻FN=G其中上面表述中，正確的是 （ ）A．①② B．①③C．①④ D②③④4.虛線區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面對里的勻強磁場，當(dāng)閉合線圈由靜止開頭平移時，磁場對邊的安培力方向如圖所示。則線圈內(nèi)磁通量變化及邊受到的安培力方向分別為（）（A）變大，向左（B）變大，向右 （C）變小，向左（D）變小，向右5. 如圖所示，金屬棒垂直于豎直金屬導(dǎo)軌且與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌間存在垂直導(dǎo)軌平面對里的勻強磁場，導(dǎo)軌上端與金屬線圈相連，金屬線圈用絕緣細(xì)線懸掛。要使線圈有靠近線圈的趨勢，并產(chǎn)生如圖方向的感應(yīng)電流，下列可接受的操作是（）（A）棒向上加速直線運動（B）棒向下加速直線運動（C）棒向上減速直線運動（D）棒向下減速直線運動6. 如圖所示，當(dāng)S接通或斷開時，線圈A、B中分別產(chǎn)生了什么方向的感應(yīng)電流？7.如圖所示，放在U形磁體中的線圈A和線圈B用導(dǎo)線串聯(lián)。當(dāng)用力使線圈A向右運動時，懸掛著的線圈B如何搖擺？8.（多選）法拉第最初發(fā)覺電磁感應(yīng)現(xiàn)象的試驗如圖所示。軟鐵環(huán)上繞有M、N兩個線圈，下列推斷正確的是（）（A）開關(guān)斷開前，軟鐵環(huán)中的磁場為逆時針方向（B）開關(guān)斷開前，軟鐵環(huán)中的磁場為順時針方向（C）開關(guān)斷開的瞬間，電流表中電流的方向為（D）開關(guān)斷開的瞬間，電流表中電流的方向為9.如下圖所示，ab是一個可以繞垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動的閉合矩形導(dǎo)體線圈，當(dāng)滑動變阻器R的滑片P自左向右滑動的過程中，線圈ab將 （ ）A．靜止不動B．順時針轉(zhuǎn)動C．逆時針轉(zhuǎn)動D．發(fā)生轉(zhuǎn)動，但電源的極性不明，無法確定轉(zhuǎn)動方向10.置于勻強磁場中的金屬圓盤中心和邊緣各引出兩根導(dǎo)線，繞成線圈A套在鐵芯上．套在鐵芯下部的線圈B引出兩根導(dǎo)線接在兩根水平導(dǎo)軌上，如圖所示．導(dǎo)軌上有一根金屬棒ab處在垂直于紙面對外的勻強磁場中，當(dāng)金屬圓盤順時針轉(zhuǎn)動或逆時針轉(zhuǎn)動時，在勻速、加速、減速的狀況下，ab棒將如何運動?請把分析結(jié)果填入下表．圓盤轉(zhuǎn)動狀況A中磁場方向及磁場變化ab棒中感應(yīng)電流方向及運動方向1．順時針，加速2．順時針，勻速3．逆時針，減速11.（多選）如圖所示，線圈M和線圈N繞在同一鐵芯上．線圈M與電源、電鍵、滑動變阻器相連，P為滑動變阻器的滑動端，電鍵S處于閉合狀態(tài)．線圈N與電阻R相連．下列說法正確的是（ ）A．當(dāng)P向右移動，通過R的電流為b到aB．當(dāng)P向右移動，通過R的電流為a到bC．?dāng)嚅_S的瞬間，通過R的電流為b到aD．?dāng)嚅_S的瞬間，通過R的電流為a到b12.在“爭辯電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的試驗中，首先按右圖接線，當(dāng)閉合S時，觀看到電流表指針向左偏，不通電時電流表指針停在正中心。然后按右圖所示將電流表與副線圈B連成一個閉合回路，將原線圈A、電池、滑動變阻器和電鍵S串聯(lián)成另一個閉合電路：（1）S閉合后，將螺線管A（原線圈）插入螺線管B（副線圈）的過程中，電流表的指針將____偏轉(zhuǎn)（2）線圈A放在B中不動時，指針將_____偏轉(zhuǎn)（3）線圈A放在B中不動，將滑動變阻器的滑片P向左滑動時，電流表指針將______偏轉(zhuǎn)（4）線圈A放在B中不動，突然斷開S，電流表指針將______偏轉(zhuǎn)。（均選填“向左”、“向右”或“不”）13.如圖所示，同一水平面內(nèi)有一金屬圓線圈M和一帶正電橡膠圓環(huán)N，當(dāng)N繞其圓心在水平面內(nèi)順時針加速轉(zhuǎn)動時，可推斷出M環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向及M變化趨勢為：（A）逆時針；收縮（B）逆時針；擴張（C）順時針；收縮（D）順時針；擴張14.如圖所示,銅金屬環(huán)從條形磁鐵的正上方由靜止開頭下落,在下落過程中,下列推斷正確的是()A.金屬環(huán)在下落過程中的機械能守恒B.金屬環(huán)在下落過程中動能的增加量小于其重力勢能的削減量C.金屬環(huán)的機械能先減小后增大D.磁鐵對桌面的壓力等于其自身的重力15.如圖所示,在一固定水平放置的閉合導(dǎo)體圓環(huán)上方,有一條形磁鐵從離地面高h(yuǎn)處由靜止開頭下落,最終落在水平地面上。磁鐵下落過程中始終保持豎直,并從圓環(huán)中心穿過,而不與圓環(huán)接觸。若不計空氣阻力,重力加速度為g,下列說法中正確的是()A.在磁鐵下落的整個過程中,圓環(huán)中的感應(yīng)電流