电磁感应现象及楞次定律习题课

电磁感应现象及楞次定律习题课 【复习内容】 一、电磁感应现象—感应电流产生的条件 1、内容：只要通过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中就有感应电流产生． 2、条件：①_____________；②______________________________． 3、磁通量发生变化△ф=ф2-ф1，一般存在以下几种情形： ①投影面积不变，磁感应强度变化，即△ф=△B·S；  ②磁感应强度不变，投影面积发生变化，即△ф=B·△S。其中投影面积的变化又有两种形式： A．处在磁场的闭合回路面积发生变化，引起磁通量变化； B．闭合回路面积不变，但与磁场方向的夹角发生变化，从而引起投影面积变化． ③磁感应强度和投影面积均发生变化，这种情况少见。此时，△ф=B2S2-B1S1；注意不能简单认为△ф=△B·△S。  二、感应电流方向——楞次定律 1、感应电流方向的判定：方法一：右手定则 ； 方法二：楞次定律。 2、楞次定律的内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 3、楞次定律的理解：掌握楞次定律，具体从下面四个层次去理解： ①谁阻碍谁——感应电流的磁通量阻碍原磁场的磁通量． ②阻碍什么——阻碍的是穿过回路的磁通量的变化，而不是磁通量本身． ③如何阻碍——原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当原  磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即“增反减同”． ④阻碍的结果——阻碍并不是阻止，结果是增加的还增加，减少的还减少． 4、判定感应电流方向的步骤： ①首先明确闭合回路中引起感应电流的原磁场方向． ②确定原磁场穿过闭合回路中的磁通量是如何变化的．（是增大还是减小） ③根据楞次定律确定感应电流的磁场方向——“增反减同”． ④利用安培定则确定感应电流的方向． 5、楞次定律的“阻碍”含义可以推广为下列三种 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 达方式： ①阻碍原磁通量（原电流）变化．（线圈的扩大或缩小的趋势）—“增反减同” ②阻碍（磁体的）相对运动，（由磁体的相对运动而引起感应电流）．—“来推去拉” ③从能量守恒角度分析：能量的转化是通过做功来量度的，这一点正是楞次定律的根据所在，楞次定律是能量转化和守恒定律在电磁感应现象中的具体体现。 注意：有时应用推广含义解题比用楞次定律本身方便得多。 【题型练习】 【针对训练1】如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上。以下三种情况：当闭合开关的一瞬间、当线圈M里有恒定电流通过时、当断开开关一瞬间，线圈P里有没有感应电流？如果有感应电流，感应电流方向如何？ 2. 图10-12中MN、GH为平行导轨，AB、CD为跨在导 轨上的两根横杆，导轨和横杆均为导 体．有匀强磁场垂直于导轨所在平面，方向如图.用I表示回路中的电流 ( ) A．当AB不动而CD向右滑动时，I≠O且沿顺时针方向 B．当AB向左、CD向右滑动且速度大小相等时，I=O C．当AB、CD都向右滑动且速度大小相等时，I=O D．当AB、CD都向右滑动，且AB速度大于CD时，I≠O且沿逆时针方向 探究4 二次感应问题 【例2】如图所示，水平放置的两条轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN当PQ在外力作 用下运动时，MN在磁场力作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是 (    ) A．向右匀加速运动  　    B．向左匀加速运动 C．向右匀减速运动          D．向左匀减速运动 【练2】在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨，导轨跟大线圈M相接，如图所示．导 轨上放一根导线ab，磁感线垂直于导轨所在平面．欲使M所包围的小闭合线圈N产 生顺时针方向的感应电流，则导线的运动可能是（    ） A．匀速向右运动　    B．加速向右运动  C．匀速向左运动　    D．加速向左运动 练习3.矩形线框在磁场中作如下图所示的各种运动,运动到图上所示位置时,其中有感应电流产生的是图(    ) 探究4:由细弹簧围成的圆环中间插入一根条形磁铁,如图所示.当用力向四周扩圆展环, 使其面积增大时,从上向下看(    ). (A)穿过圆环的磁通量减少,圆环中有逆时针方向的感应电流 (B)穿过圆环的磁通量增加,圆环中有顺时针方向的感应电流 (C)穿过圆环的磁通量增加,圆环中有逆时针方向的感应电流 (D)穿过圆环的磁通量不变,圆环中没有感应电流 练习4.右如图所示,当条形磁铁作下列运动时,线圈中的感应电流方向应是 (从左往右看)(        ) (A)磁铁靠近线圈时,电流的方向是逆时针的 (B)磁铁靠近线圈时,电流的方向是顺时针的 (C)磁铁向上平动时,电流的方向是逆时针的 (D)磁铁向上平动时,电流的方向是顺时钊的 探究5.如图所示,水平放置的光滑杆上套有A、B、C三个金属环,其中B接电源.在接通电 源的瞬间,A、C两环(        ). (A)都被B吸引 (B)都被B排斥 (C)A被吸引,C被排斥 (D)A被排斥,C被吸引 复习6、如图所示为穿过某线框的磁通量Φ随时间t变化的关系图，根据图回答： （1）穿过某线路的磁通量Φ何时最大？ 何时最小？ （2）Δφ/Δt何时最大？何时最小？ （3）感应电动势E何时最大？何时最小？ 复习7：半径为r、电阻为R的金属环通过某直径的轴OO’以角速度ω做匀速转动，如图 所示。匀强磁场的磁感应强度为B，从金属环的平面的磁场方向重合时开始计时，则在 转过30o的过程中。求： （1）环中产生的感应电动势的平均值是多大？ (2)金属环某一横截面内通过的电荷量是多少？ 8、右图所示，一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做 圆周运动，当磁感应强度均匀增大时，此粒子的动能将（  ） A.不变              B、增加          C、减少            D、以上情况都可能 9.如图所示，面积为0.2 m2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，已 知磁感应强度随时间变化的规律为B=（2+0.2t）T，定值电阻R1=6 Ω，线圈电阻R2=4 Ω， 求：（1）磁通量变化率、回路中的感应电动势；(1)0.04 Wb/s  4 V （2）a、b两点间的电压Uab              (2)2.4 V 10、右图所示，磁感强度B=0.1T的水平匀强磁场中有一个与之垂直的金属框ABCD，框电 阻不计，上面接一个长0.1m的可滑动的金属丝ab，金属丝质量m=0.2g，电阻R=0.2Ω， 不计阻力，（取g=10m/s2），求： （1）金属丝ab匀速下落时的速度vm。（4m/s） （2）金属丝ab匀速下落时电路中的电功率。（8×10－3W） 11：如图1所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面 上，两导轨间距为L, M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直 金属ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中， 磁场方 向垂直斜面向下，导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑， 导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。 （1）由b向a方向看到的如图2所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力图； （2）在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的 大小； （3）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值。