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文檔簡介
第十二章電磁感應(yīng)第1講電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律匯報人:小明2019.01.01考點1電磁感應(yīng)現(xiàn)象及感應(yīng)電流方向的判斷考點2楞次定律推論的應(yīng)用考點3“三定則、一定律”的
應(yīng)用練習幫練透好題精準分層Contents目錄單擊此處添加文本單擊此處添加文本課標要求1.知道磁通量.通過實驗,了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象,了解產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件.知道電磁
感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用及其對現(xiàn)代社會的影響.2.探究影響感應(yīng)電流方向的因素,理解楞次定律.核心考點五年考情電磁感應(yīng)現(xiàn)象及感應(yīng)電流方向
的判斷2023:山東T12;2020:全國ⅡT14,天津T6;2019:浙江4月T21楞次定律推論的應(yīng)用2022:上海T15;2020:全國ⅢT14,江蘇T3;2019:全國ⅢT14,上海T10“三定則、一定律”的應(yīng)用2022:江蘇T3核心素養(yǎng)對接1.物理觀念:理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象;用能量的觀點解釋楞次定律.2.科學思維:運用電磁感應(yīng)現(xiàn)象及“三定則、一定律”分析相關(guān)問題.3.科學探究:觀察、分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象,探究、論證產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件.4.科學態(tài)度與責任:通過了解電磁感應(yīng)的實際應(yīng)用,體會科技進步對人類生活和社
會發(fā)展的重要影響,增強社會責任感.命題分析預(yù)測高考主要考查電磁感應(yīng)現(xiàn)象的分析與判斷、楞次定律推論的應(yīng)用
以及“三定則、一定律”的應(yīng)用,多以選擇題的形式呈現(xiàn),難度
較小.預(yù)計2025年高考將繼續(xù)考查應(yīng)用楞次定律和右手定則判斷
感應(yīng)電流的方向.電磁感應(yīng)現(xiàn)象在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用,
一些相關(guān)的生活化的素材將是高考命題的熱點素材.
考點1電磁感應(yīng)現(xiàn)象及感應(yīng)電流方向的判斷
1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象BSsinαBS0Wb磁通能切割電能2.楞次定律與右手定則定律或定則內(nèi)容適用范圍楞次定律感應(yīng)電流具有這樣的方向,即感應(yīng)電流的磁
場總要[8]
引起感應(yīng)電流的[9]
?
?的變化一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象阻礙磁通
量定律或定則內(nèi)容適用范圍右手定則如圖,伸開右手,使拇指與其余四個手指垂
直,并且都與手掌在同一個平面內(nèi);讓
[10]
?從掌心進入,并使拇指指向
[11]
?的方向,這時四指所指的方
向就是[12]
?的方向
導(dǎo)線[13]
?
產(chǎn)生感應(yīng)電流磁感線導(dǎo)線運動感應(yīng)電流切割磁感線3.感應(yīng)電流方向的判斷(1)用楞次定律判斷①楞次定律中“阻礙”的含義②應(yīng)用楞次定律的思路①掌心——磁感線穿入;②拇指——指向?qū)w運動的方向;③四指——指向感應(yīng)電流的方向.(2)用右手定則判斷該方法只適用于導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流,注意三個要點:
1.每當高考考生入場時,監(jiān)考老師要用金屬探測器對考生進行安檢,當探測器靠近
金屬物體時,探測器就會發(fā)出警報.判斷下列說法的正誤.(1)探測器靠近非金屬物體時不發(fā)生報警現(xiàn)象. (
√
)(2)探測器靠近金屬物體報警時利用了靜電感應(yīng)現(xiàn)象. (?)(3)探測器靠近金屬物體和遠離金屬物體時產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向不同. (
√
)√?√2.如圖所示,在光滑水平面上,通有電流I的長直導(dǎo)線附近有一個矩形線圈ABCD,
線圈與導(dǎo)線始終在同一個平面內(nèi).線圈在導(dǎo)線的一側(cè),垂直于導(dǎo)線左右平移時,其中
產(chǎn)生了A→B→C→D→A方向的電流.已知距離載流直導(dǎo)線較近的位置磁場較強.則線
圈在向
(選填“左”或“右”)移動.如果通電導(dǎo)線電流減小,線圈將
向
(選填“左”或“右”)運動.如果矩形線圈周長不變,由矩形突然變成圓
形,在此過程中,線圈中
(選填“有”或“無”)感應(yīng)電流.左左有[解析]選擇矩形線圈為研究對象,畫出通電直導(dǎo)線一側(cè)的磁感線分布如圖所示,
磁感線方向垂直于紙面向里,用“×”表示.已知矩形線圈中感應(yīng)電流的方向為
A→B→C→D→A,根據(jù)安培定則,感應(yīng)電流的磁場方向是垂直于紙面向外的,用矩
形中心的圓點“·”表示.根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的磁場應(yīng)該是阻礙穿過線圈的磁
通量變化的.現(xiàn)在已經(jīng)判明感應(yīng)電流的磁場垂直于紙面向外,跟原來磁場的方向相
反.因此,線圈移動時通過它的磁通量一定在增加,這說明線圈在向左移動.如果通
電導(dǎo)線電流減小,穿過線圈的磁通量將減少,根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的磁場將阻礙磁通量的減少,線圈將向左運動.由矩形突然變成圓形,穿過線圈的磁通量發(fā)生變化,在此過程中,線圈中有感應(yīng)電流.3.如圖,假定導(dǎo)體棒CD不動,磁感應(yīng)強度B減小但方向不變.(1)我們研究的是哪個閉合導(dǎo)體回路?[答案]
CDEF
(2)磁感應(yīng)強度減小時,穿過這個閉合導(dǎo)體回路的磁通量是增加還是減少?[答案]減少(3)感應(yīng)電流的磁場應(yīng)該是沿哪個方向的?[答案]與原磁感應(yīng)強度方向相同(4)導(dǎo)體棒CD中的感應(yīng)電流是沿哪個方向的?[答案]從D到C命題點1感應(yīng)電流有無的判斷1.下列各圖所描述的物理情境中,沒有感應(yīng)電流的是(
A
)ABACD[解析]
開關(guān)S閉合穩(wěn)定后,穿過線圈N的磁通量保持不變,線圈N中不產(chǎn)生感應(yīng)電
流;磁鐵向鋁環(huán)A靠近,穿過鋁環(huán)A的磁通量在增大,鋁環(huán)A中產(chǎn)生感應(yīng)電流;金屬
框從A向B運動,穿過金屬框的磁通量時刻在變化,金屬框中產(chǎn)生感應(yīng)電流;銅盤在
磁場中按題圖所示方向轉(zhuǎn)動,銅盤的無數(shù)輻條切割磁感線,與外電路構(gòu)成閉合回
路,產(chǎn)生感應(yīng)電流.故選A.方法點撥判斷感應(yīng)電流有無的方法命題點2感應(yīng)電流方向的判斷2.[2023海南]汽車測速利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,汽車可簡化為一個矩形線圈abcd,埋
在地下的線圈分別為1、2,通上順時針(俯視)方向的電流,當汽車經(jīng)過線圈時
(
C
)A.線圈1、2產(chǎn)生的磁場方向豎直向上B.汽車進入線圈1過程產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為abcdC.汽車離開線圈1過程產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為abcdD.汽車進入線圈2過程受到的安培力方向與速度方向相同C[解析]由安培定則可知,線圈1、2產(chǎn)生的磁場方向都是豎直向下的,A錯誤;汽車
進入線圈1時,線圈abcd中向下的磁通量增加,由楞次定律可判斷,線圈abcd中的感
應(yīng)電流方向與線圈1中的電流方向相反,是逆時針,即感應(yīng)電流方向為adcb,同理,
汽車離開線圈1時,線圈abcd中向下的磁通量減少,線圈abcd中的感應(yīng)電流方向是順
時針,即感應(yīng)電流方向為abcd,故B錯誤,C正確;由楞次定律可知,安培力為阻
力,與速度方向相反,D錯誤.3.[右手定則/2023廣東佛山模擬]如圖所示,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
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中的感應(yīng)電流方向和它所受安培力的方向的說法正確的是(
A
)A.感應(yīng)電流方向是N→M,安培力水平向左B.感應(yīng)電流方向是M→N,安培力水平向左C.感應(yīng)電流方向是N→M,安培力水平向右D.感應(yīng)電流方向是M→N,安培力水平向右[解析]根據(jù)右手定則判斷可知導(dǎo)體棒MN中的感應(yīng)電流方向是N→M,根據(jù)左手定
則判斷可知MN所受安培力的方向水平向左,故A正確,B、C、D錯誤.A方法點撥楞次定律的本質(zhì)是能量守恒,右手定則是楞次定律的特例,楞次定律適用于所有的
電磁感應(yīng)現(xiàn)象,而右手定則適用于一段導(dǎo)體在磁場中切割磁感線運動的情況.考點2
楞次定律推論的應(yīng)用
楞次定律的推論增反減同磁體靠近線圈,B感與B原方向相反當I1增大時,環(huán)B中的感應(yīng)電流方向與I1相反;當I1減小時,環(huán)B中的感應(yīng)
電流方向與I1相同來拒去留磁體靠近,是斥力;磁體遠離,是引力.阻礙磁體與圓環(huán)的相對運動增縮減擴(適用于單向磁場)P、Q是光滑固定導(dǎo)軌,a、b是可動金屬棒,磁體下移(上移),
a、b靠近(遠離),使回路面積有縮小(擴大)的趨勢增離減靠
當開關(guān)S閉合時,左環(huán)向左擺動、右環(huán)向右擺動,遠離通電線圈.
當開關(guān)斷開時,情況相反.通過遠離和靠近阻礙磁通量的變化說明以上情況“殊途同歸”,實質(zhì)上都是以不同的方式阻礙
磁通量的變化
4如圖所示,一輕質(zhì)絕緣橫桿兩側(cè)各固定一鋁環(huán),橫桿可繞中心點自由轉(zhuǎn)動,拿一
條形磁鐵插向A環(huán),后又取出插向B環(huán).判斷下列說法的正誤.(1)磁鐵插向A環(huán),橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動. (
√
)(2)磁鐵插向B環(huán),橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動. (?)(3)磁鐵插向A環(huán),A環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流. (
√
)(4)磁鐵插向B環(huán),B環(huán)中不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流. (?)√?√?引起感應(yīng)電流的
原因感應(yīng)電流產(chǎn)生的
效果如何“阻礙”口訣閉合回路中的磁
通量變化在閉合回路中產(chǎn)
生磁場感應(yīng)電流在閉合回路中產(chǎn)生的磁
場在磁通量增加時與原磁場方向
相反,反之相同增反減同導(dǎo)體相對運動產(chǎn)生安培力產(chǎn)生的安培力總是阻礙導(dǎo)體的相
對運動,而不是阻礙導(dǎo)體的運動來拒去留線圈中磁通量變化產(chǎn)生安培力使線
圈面積變化線圈面積在磁通量增加時有收縮
趨勢,反之則擴大增縮減擴命題點1阻礙原磁通量的變化——“增反減同”4.[楞次定律]如圖所示,水平放置的圓柱形光滑玻璃棒左邊繞有一線圈,右邊套有
一金屬圓環(huán).圓環(huán)初始時靜止.將圖中開關(guān)S由斷開狀態(tài)撥至連接狀態(tài),電路接通的瞬
間,可觀察到(
B
)A.撥至M端或N端,圓環(huán)都向左運動B.撥至M端或N端,圓環(huán)都向右運動C.撥至M端時圓環(huán)向左運動,撥至N端時向右運動D.撥至M端時圓環(huán)向右運動,撥至N端時向左運動B[解析]
將開關(guān)S由斷開狀態(tài)撥至M端或N端,都會使線圈中的電流突然增大,穿過
右邊圓環(huán)的磁通量突然增大,由楞次定律可知,圓環(huán)都會向右運動以阻礙磁通量的
增大,B正確,A、C、D均錯誤.命題點2阻礙相對運動——“來拒去留”5.[2023河北邢臺模擬]如圖所示,當條形磁鐵突然向閉合銅環(huán)運動時,銅環(huán)的運動
情況是(
A
)A.向右擺動B.向左擺動C.靜止D.豎直向上運動[解析]
由于條形磁鐵相對銅環(huán)向右運動,銅環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流,由楞次定律可
知,銅環(huán)中的感應(yīng)電流的磁場將阻礙由于磁鐵的靠近而引起的磁通量的增大,銅環(huán)
將向右運動以阻礙這種相對運動,A正確.A命題拓展命題情境變化若用彈簧懸掛條形磁鐵,磁鐵下端的水平桌面上放一個固定的閉合銅環(huán),并使磁鐵
上下振動,如圖所示.磁鐵在向下運動的過程中,判斷銅環(huán)給磁鐵的磁場力方向.[答案]向上[解析]根據(jù)楞次定律的“來拒去留”,磁鐵向閉合銅環(huán)靠近,受到阻力作用,即銅環(huán)給磁鐵的磁場力向上.命題點3使回路面積有擴大或縮小的趨勢——“增縮減擴”6.如圖所示,水平桌面上放有一個閉合鋁環(huán),在鋁環(huán)軸線上方有一個條形磁鐵.當條
形磁鐵沿軸線豎直向下迅速移動時,下列判斷正確的是(
A
)A.鋁環(huán)有收縮的趨勢,對桌面的壓力增大B.鋁環(huán)有收縮的趨勢,對桌面的壓力減小C.鋁環(huán)有擴張的趨勢,對桌面的壓力減小D.鋁環(huán)有擴張的趨勢,對桌面的壓力增大A[解析]根據(jù)楞次定律可知,當條形磁鐵沿軸線豎直向下迅速移動時,穿過閉合鋁
環(huán)的磁通量增大,因此鋁環(huán)有收縮的趨勢,同時有遠離磁鐵的趨勢,從而阻礙磁通
量的增大,故增大了和桌面的擠壓程度,從而使鋁環(huán)對桌面的壓力增大,A正確,
B、C、D錯誤.考點3“三定則、一定律”的應(yīng)用
“三定則、一定律”的比較定則或定律適用的現(xiàn)象因果關(guān)系安培定則電流的磁效應(yīng)——電流、運動電荷產(chǎn)生的磁場因電生磁左手定則(1)安培力——磁場對通電導(dǎo)線的作用力;(2)洛倫茲力——磁場對運動電荷的作用力因電受力右手定則導(dǎo)體做切割磁感線運動產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象因動生電楞次定律穿過閉合回路的磁通量變化產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象因磁生電
5(1)如圖,已知導(dǎo)線運動方向與感應(yīng)電流的方向,可根據(jù)
?畫出磁場方
向,請在圖上畫出.(2)如圖,已知電流方向與磁場方向,可根據(jù)
?畫出導(dǎo)線在磁場中的受力
方向,請在圖上畫出.右手定則左手定則7.如圖所示,在方向垂直于紙面向里的勻強磁場中有一U形金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌平面與
磁場方向垂直.金屬桿PQ置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌形成閉合回路PQRS,一圓形金屬線框
T位于回路圍成的區(qū)域內(nèi),線框與導(dǎo)軌共面.現(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運動,在運動開
始的瞬間,關(guān)于感應(yīng)電流的方向,下列說法正確的是(
D
)A.PQRS中沿順時針方向,T中沿逆時針方向B.PQRS中沿順時針方向,T中沿順時針方向C.PQRS中沿逆時針方向,T中沿逆時針方向D.PQRS中沿逆時針方向,T中沿順時針方向D[解析]金屬桿PQ突然向右運動,則其速度v方向向右,由右手定則可知,金屬桿
PQ中的感應(yīng)電流方向由Q指向P,則PQRS中感應(yīng)電流沿逆時針方向.PQRS中感應(yīng)電
流產(chǎn)生的磁場垂直紙面向外,穿過T的總磁通量減少,根據(jù)楞次定律和安培定則可知,T中的感應(yīng)電流沿順時針方向,D正確.
命題拓展命題條件拓展(1)若金屬桿PQ不動,讓線圈T突然向右運動,在運動開始的瞬間,判斷T中感應(yīng)電
流的情況.[答案]
金屬桿PQ不動,讓線圈T突然向右運動,在運動開始的瞬間,T內(nèi)的磁通
量不發(fā)生變化,所以T中沒有感應(yīng)電流.(2)若金屬桿PQ與線圈T都不動,增大勻強磁場的磁感應(yīng)強度,判斷T中感應(yīng)電流的
情況.[答案]
若金屬桿PQ與線圈T都不動,增大勻強磁場的磁感應(yīng)強度,則T內(nèi)的磁通
量增大,根據(jù)楞次定律和安培定則可知,T中的感應(yīng)電流沿逆時針方向.方法點撥二次感應(yīng)問題的程序分析法
電磁感應(yīng)現(xiàn)象在生活實際中的應(yīng)用電磁感應(yīng)現(xiàn)象在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的應(yīng)用,如測量列車速度和加速度的裝置、
電梯墜落的應(yīng)急安全裝置、安檢門、電磁爐、磁懸浮列車等,這些生活化的素材將
是未來高考命題的熱點素材之一.
1.[測量列車速度和加速度的裝置]為了測量列車運行的速度和加速度的大小,可采
用如圖甲所示的裝置,它由一塊安裝在列車車頭底部的強磁體和埋設(shè)在軌道地面的
一組線圈及電流測量記錄儀組成(測量記錄儀未畫出).當列車經(jīng)過線圈上方時,線圈
中產(chǎn)生的電流被記錄下來,P、Q為接測量儀器的端口,若俯視軌道平面,磁場垂直
于地面向下(如圖乙所示),則在列車經(jīng)過測量線圈的過程中,流經(jīng)線圈的電流方向
為(
B
)A.始終沿逆時針方向B.先沿逆時針方向,再沿順時針方向C.先沿順時針方向,再沿逆時針方向D.始終沿順時針方向B12345圖甲圖乙[解析]
列車經(jīng)過線圈上方時,穿過線圈的磁通量先增大后減小,根據(jù)楞次定律和
安培定則可知線圈中產(chǎn)生的電流方向為先沿逆時針方向,再沿順時針方向,B正確.123452.[無線充電]隨著科技的不斷發(fā)展,無線充電已經(jīng)進入人們的日常生活.小到手表、
手機,大到電腦、電動汽車的無線充電,都已經(jīng)實現(xiàn)了從理論研發(fā)到實際應(yīng)用的轉(zhuǎn)
化.如圖是某無線充電手機的充電圖及原理圖,下列說法正確的是(
C
)A.無線充電時手機接收線圈部分的工作原理是“電流的磁
效應(yīng)”B.只有將充電底座接到直流電源上才能對手機進行充電C.接收線圈中交變電流的頻率與發(fā)射線圈中交變電流的頻
率相同D.只要有無線充電底座,所有手機都可以進行無線充電C12345[解析]無線充電是互感現(xiàn)象的一種應(yīng)用,可類比為常見的變壓器,接收線圈部分
的工作原理是變化的磁場產(chǎn)生感應(yīng)電流,屬于電磁感應(yīng),充電底座接交流電源時發(fā)
射線圈能產(chǎn)生變化的磁場,可以對手機充電,線圈互感時不改變交變電流的頻率,
故兩線圈中交變電流頻率相同,A、B錯誤,C正確;只有具備合適的接收線圈的手
機才可以進行無線充電,D錯誤.123453.[安檢門]如圖所示為安檢門原理圖,左邊門框中有一通電線圈,右邊門框中有一
接收線圈.工作過程中某段時間通電線圈中存在順時針方向(從左向右看)均勻增大的
電流,則(
D
)A.無金屬片通過時,接收線圈中的感應(yīng)電流方向為順時針方向B.無金屬片通過時,接收線圈中的感應(yīng)電流增大C.有金屬片通過時,接收線圈中的感應(yīng)電流方向為順時針方向D.有金屬片通過時,接收線圈中的感應(yīng)電流大小發(fā)生變化D12345[解析]
當通電線圈中有不斷增大的順時針方向的電流時,知穿過接收線圈的磁通
量向右,且增大,根據(jù)楞次定律,接收線圈中產(chǎn)生逆時針方向的電流,即使有金屬
片通過時,接收線圈中的感應(yīng)電流方向仍然為逆時針方向,故A、C錯誤;通電線圈
中存在順時針方向均勻增大的電流,則通電線圈產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度均勻增大,所以
穿過接收線圈的磁通量均勻增大,則磁通量的變化率為定值,由法拉第電磁感應(yīng)定
律可知,接收線圈中的感應(yīng)電流大小不變,故B錯誤;有金屬片通過時,則穿過金
屬片的磁通量發(fā)生變化,金屬片中會產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流的方向與接收線圈中
的感應(yīng)電流的方向相同,所以會將該空間中的磁場的變化削弱一些,使接收線圈中
的感應(yīng)電流大小發(fā)生變化,故D正確.123454.[電磁驅(qū)動原理/多選]航母上飛機彈射起飛所利用的電磁驅(qū)動原理如圖所示.當固
定線圈上突然通過直流電時,線圈左側(cè)的金屬環(huán)被彈射出去.現(xiàn)在線圈左側(cè)同一位
置,先后放上用橫截面積相等的銅和鋁導(dǎo)線制成的形狀、大小相同的兩個閉合環(huán),
已知電阻率ρ銅<ρ鋁,則合上開關(guān)S的瞬間(
BCD
)A.從右側(cè)看,環(huán)中產(chǎn)生沿逆時針方向的感應(yīng)電流B.銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力C.電池正、負極調(diào)換后,金屬環(huán)仍將向左彈射D.若將金屬環(huán)置于線圈右側(cè),環(huán)將向右彈射BCD12345[解析]
閉合開關(guān)S的瞬間,金屬環(huán)中的磁通量向右增大,根據(jù)楞次定律可知,從右
側(cè)看,環(huán)中產(chǎn)生沿順時針方向的感應(yīng)電流,A錯誤;由于電阻率ρ銅<ρ鋁,先后放上
用橫截面積相等的銅和鋁導(dǎo)線制成的形狀、大小相同的兩個閉合環(huán),銅環(huán)中產(chǎn)生的
感應(yīng)電流大于鋁環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流,由安培力公式可知,銅環(huán)受到的安培力大于
鋁環(huán)受到的安培力,B正確;電池正、負極調(diào)換后,閉合開關(guān)S的瞬間,穿過金屬環(huán)
的磁通量向左增大,根據(jù)楞次定律可知,金屬環(huán)仍將向左彈射,C正確;若將金屬
環(huán)置于線圈右側(cè),則閉合開關(guān)S的瞬間,環(huán)將向右彈射,D正確.123455.[電梯墜落的應(yīng)急安全裝置]某研究性學習小組的同學設(shè)計的電梯墜落的應(yīng)急安全
裝置如圖所示,在電梯轎廂上安裝永久磁鐵,并在電梯的井壁上鋪設(shè)線圈,這樣可
以在電梯突然墜落時減小對人員的傷害.關(guān)于該裝置,下列說法正確的是(
B
)A.當電梯突然墜落時,該安全裝置可使電梯停在空中B.當電梯墜落至永久磁鐵在圖示位置時,閉合線圈A、B中的電流方向
相反C.當電梯墜落至永久磁鐵在圖示位置時,只有閉合線圈A在阻礙電梯
下落D.當電梯墜落至永久磁鐵在圖示位置時,只有閉合線圈B在阻礙電梯
下落B12345[解析]
若電梯突然墜落,線圈閉合時,線圈內(nèi)的磁通量發(fā)生變化,將在線圈中產(chǎn)
生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流會阻礙永久磁鐵的運動,可起到應(yīng)急避險作用,但不能阻止
永久磁鐵的運動,故A錯誤;當電梯墜落至永久磁鐵在圖示位置時,閉合線圈A中向
上的磁通量減少,感應(yīng)電流的方向從上向下看是逆時針方向,閉合線圈B中向上的
磁通量增加,感應(yīng)電流的方向從上向下看是順時針方向,可知閉合線圈A與B中感應(yīng)
電流方向相反,故B正確;結(jié)合A的分析可知,當電梯墜落至永久磁鐵在圖示位置
時,閉合線圈A、B都在阻礙電梯下落,故C、D錯誤.12345
1.[電磁感應(yīng)現(xiàn)象/2020天津/多選]手機無線充電是比較新穎的充電方式.如圖所示,
電磁感應(yīng)式無線充電的原理與變壓器類似,通過分別安裝在充電基座和接收能量裝
置上的線圈,利用產(chǎn)生的磁場傳遞能量.當充電基座上的送電線圈通入正弦式交變電
流后,就會在鄰近的受電線圈中感應(yīng)出電流,最終實現(xiàn)為手機電池充電.在充電過程
中(
AC
)A.送電線圈中電流產(chǎn)生的磁場呈周期性變化B.受電線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場恒定不變C.送電線圈和受電線圈通過互感現(xiàn)象實現(xiàn)能量傳遞D.手機和基座無需導(dǎo)線連接,這樣傳遞能量沒有損失AC123[解析]由題意可知送電線圈中通入正弦式交變電流,可知電流產(chǎn)生的磁場也呈周
期性變化,A正確;由變壓器的工作原理可知,受電線圈輸出的電流也是正弦式交
變電流,受電線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場隨電流的變化而變化,B錯誤;送電線圈
和受電線圈的能量傳遞是通過互感現(xiàn)象實現(xiàn)的,C正確;由于送電線圈產(chǎn)生的磁場
并沒有全部穿過受電線圈,即有磁通的損失,因此該充電過程存在能量的損失,D
錯誤.1232.[利用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向/2020江蘇]如圖所示,兩勻強磁場的磁感應(yīng)
強度B1和B2大小相等、方向相反.金屬圓環(huán)的直徑與兩磁場的邊界重合.下列變化會在
環(huán)中產(chǎn)生順時針方向感應(yīng)電流的是(
B
)A.同時增大B1減小B2B.同時減小B1增大B2C.同時以相同的變化率增大B1和B2D.同時以相同的變化率減小B1和B2B123[解析]
當同時增大B1減小B2時,通過金屬圓環(huán)的總磁通量增加,且方向垂直紙面
向里,根據(jù)楞次定律知,感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向外,根據(jù)安培定則
知,此時金屬圓環(huán)中的感應(yīng)電流沿逆時針方向,A錯誤;同理當同時減小B1增大B2
時,金屬圓環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流,B正確;當同時以相同的變化率增大或減小B1和B2時,金屬圓環(huán)中的總磁通量沒有變化,仍然為0,金屬圓環(huán)中無感應(yīng)電流產(chǎn)生,C、D均錯誤.1233.[利用左手定則判斷感應(yīng)電流的方向/2023山東/多選]足夠長U形導(dǎo)軌平置在光滑
水平絕緣桌面上,寬為1m,電阻不計.質(zhì)量為1kg、長為1m、電阻為1Ω的導(dǎo)體棒
MN放置在導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌形成矩形回路并始終接觸良好,Ⅰ和Ⅱ區(qū)域內(nèi)分別存在豎
直方向的勻強磁場,磁感應(yīng)強度分別為B1和B2,其中B1=2T,方向向下.用不可伸長
的輕繩跨過固定輕滑輪將導(dǎo)軌CD段中點與質(zhì)量為0.1kg的重物相連,繩與CD垂直且
平行于桌面.如圖所示,某時刻MN、CD同時分別進入磁場區(qū)域Ⅰ和Ⅱ并做勻速直線運
動,MN、CD與磁場邊界平行.MN的速度v1=2m/s,CD的速度為v2且v2>v1,MN和
導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為0.2.重力加速度大小取10m/s2,下列說法正確的是(
BD
)BDA.B2的方向向上B.B2的方向向下C.v2=5m/sD.v2=3m/s123
1231.如圖所示,閉合線圈abcd水平放置,其面積為S,匝數(shù)為n,線圈與磁感應(yīng)強度為
B的勻強磁場的夾角θ=45°.現(xiàn)將線圈以ab邊為軸沿順時針方向轉(zhuǎn)動90°,則在此過程
中每匝線圈磁通量的改變量大小為(
B
)A.0D.nBSB1234567891011122.[2024寧夏固原模擬/多選]如圖所示,某實驗把兩個線圈繞在一個鐵環(huán)上,線圈
甲與電源、滑動變阻器R組成一個回路,線圈乙與開關(guān)S、電流表G組成另一個回路.
關(guān)于該實驗下列說法正確的是(
BC
)A.閉合開關(guān)S的瞬間,電流表G中有感應(yīng)電流B.閉合開關(guān)S的瞬間,電流表G中無感應(yīng)電流C.閉合開關(guān)S,滑動變阻器的滑片向左滑的過程中,電流表G
中有感應(yīng)電流D.閉合開關(guān)S,滑動變阻器的滑片靜止不動,電流表G中有
感應(yīng)電流BC123456789101112[解析]
閉合開關(guān)S的瞬間,穿過線圈乙的磁通量不發(fā)生變化,電流表G中無感應(yīng)電
流,故A錯誤,B正確;閉合開關(guān)S,滑動變阻器的滑片向左滑,電阻R增大,電流
減小,則通過線圈乙的磁通量減小了,電流表G中有感應(yīng)電流,故C正確;閉合開關(guān)
S,滑動變阻器的滑片靜止不動,電流不變,穿過線圈乙的磁通量不發(fā)生變化,電
流表G中無感應(yīng)電流,故D錯誤.1234567891011123.[2023河南商丘統(tǒng)考]如圖所示,矩形導(dǎo)線框ABCD在勻強磁場中沿垂直磁場方向
向右做勻速運動,下列說法正確的是(
B
)A.線框中無感應(yīng)電流,A、B兩點電勢相等B.線框中無感應(yīng)電流,A點電勢高于B點電勢C.線框中無感應(yīng)電流,A點電勢低于B點電勢D.線框中有感應(yīng)電流,A點電勢高于B點電勢[解析]
線框沿垂直磁場方向向右做勻速運動時,穿過線框的磁通量不變,線框中
無感應(yīng)電流,而線框在勻強磁場中運動時AB邊切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,由右手
定則可知,A點電勢比B點電勢高.故選B.B1234567891011124.如圖甲所示的閉合圓線圈放在勻強磁場(圖中未畫出)中,t=0時磁感應(yīng)強度垂直于
線圈平面向里,磁感應(yīng)強度隨時間變化的關(guān)系圖像如圖乙所示.則在0~2s內(nèi)線圈中
感應(yīng)電流的方向為(
C
)A.逆時針B.先逆時針后順時針C.順時針D.先順時針后逆時針C123456789101112[解析]將0~2s時間段劃分為兩段:0~1s內(nèi),線圈中磁場的磁感應(yīng)強度為正,磁
感應(yīng)強度垂直于線圈平面向里且磁通量減小,由“增反減同”可知,感應(yīng)電流的磁
場垂直于線圈平面向里,根據(jù)安培定則可知,感應(yīng)電流的方向為順時針;1~2s
內(nèi),線圈中磁場的磁感應(yīng)強度為負,磁感應(yīng)強度垂直于線圈平面向外且磁通量增
大,由“增反減同”可知,感應(yīng)電流的磁場垂直于線圈平面向里,根據(jù)安培定則可
知,感應(yīng)電流的方向仍為順時針.所以選項C正確.1234567891011125.[2024江蘇蘇州調(diào)研測試]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,當一豎直放置的條形磁鐵水平向右沿線圈中線AB正上方等高快速經(jīng)過時,若線
圈始終不動,則關(guān)于線圈在水平方向運動趨勢的判斷正確的是(
B
)A.運動趨勢始終向左B.運動趨勢始終向右C.運動趨勢先向左后向右D.運動趨勢先向右后向左B[解析]
在條形磁鐵水平向右運動靠近線圈的過程中,線圈中的磁通量增大,根據(jù)
楞次定律的第二種描述“來拒去留”可知,線圈在水平方向有向右運動的趨勢;在
條形磁鐵水平向右運動遠離線圈的過程中,線圈中的磁通量減小,同理可知,線圈
在水平方向也有向右運動的趨勢.故選B.1234567891011126.[多選]兩根相互平行的固定金屬導(dǎo)軌水平放置于如圖所示的勻強磁場中,與導(dǎo)軌
上接觸良好的導(dǎo)體棒AB和CD可以在導(dǎo)軌上自由滑動,運動過程中導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始
終垂直.當AB在外力F作用下向右運動時,下列說法正確的是(
BD
)A.導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流通過,方向是D→CB.導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流通過,方向是C→DC.磁場對導(dǎo)體棒CD的作用力向左D.磁場對導(dǎo)體棒AB的作用力向左BD[解析]
導(dǎo)體棒AB切割磁感線,根據(jù)右手定則判定導(dǎo)體棒AB中的電流方向為B→A,
則導(dǎo)體棒CD中的電流方向為C→D,A錯誤,B正確;根據(jù)左手定則,判定導(dǎo)體棒
CD所受安培力的方向為水平向右,導(dǎo)體棒AB所受安培力的方向為水平向左,C錯
誤,D正確.123456789101112
7.[多選]用一根輕質(zhì)絕緣細桿將一導(dǎo)體環(huán)懸掛在O點,導(dǎo)體環(huán)可以在豎直平面內(nèi)來
回擺動,不計空氣阻力.在如圖所示的正方形區(qū)域內(nèi),有垂直于導(dǎo)體環(huán)的擺動面指向
紙內(nèi)的勻強磁場.下列說法正確的有(
BD
)A.環(huán)在擺動過程中機械能守恒B.導(dǎo)體環(huán)進入磁場和離開磁場時,導(dǎo)體環(huán)中電流的方向肯定相反C.導(dǎo)體環(huán)通過最低點時,導(dǎo)體環(huán)中感應(yīng)電流最大D.最終導(dǎo)體環(huán)在勻強磁場中擺動時,機械能守恒BD123456789101112[解析]導(dǎo)體環(huán)在進、出磁場階段穿過導(dǎo)體環(huán)的磁通量發(fā)生變化,有感應(yīng)電流產(chǎn)
生,且進、出磁場產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反,機械能轉(zhuǎn)化為電能,因此擺動過程中
機械能不守恒,選項A錯誤,B正確.導(dǎo)體環(huán)全部進入磁場后(包含導(dǎo)體環(huán)通過最低
點),穿過導(dǎo)體環(huán)的磁通量不變,無感應(yīng)電流.最終導(dǎo)體環(huán)在磁場區(qū)域內(nèi)擺動時,機
械能守恒,選項C錯誤,D正確.1234567891011128.[電磁感應(yīng)現(xiàn)象在醫(yī)學中的應(yīng)用/2024廣東惠州第一次調(diào)研/多選]磁場對腦部神經(jīng)
組織的影響及臨床醫(yī)學應(yīng)用的裝置如圖所示,將金屬線圈放置在頭部上方幾厘米
處,給線圈通以瞬時脈沖電流,線圈中產(chǎn)生瞬間的高強度脈沖磁場穿過頭顱時,在
腦部特定區(qū)域產(chǎn)生感應(yīng)電流,從而對腦部神經(jīng)產(chǎn)生電刺激作用,下列結(jié)論正確的是
(
BD
)A.脈沖電流流經(jīng)線圈在其周圍會產(chǎn)生高強度的磁場,這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象B.脈沖磁場在腦部特定區(qū)域產(chǎn)生感應(yīng)電流是電磁感應(yīng)現(xiàn)象C.若將脈沖電流改為恒定電流,也可持續(xù)對腦部神經(jīng)產(chǎn)生電刺激作用D.若脈沖電流最大強度不變,縮短脈沖電流時間,則在腦部產(chǎn)生的感應(yīng)電流會增大BD123456789101112
1234567891011129.[多選]城市施工時,為了避免挖到鋪設(shè)在地下的電線,需要在施工前用檢測線圈
檢測地底是否鋪設(shè)導(dǎo)線.若地下有一條沿著東西方向的水平直導(dǎo)線,導(dǎo)線中通有電
流,現(xiàn)用一閉合的檢測線圈來檢測,如圖所示,下列說法正確的是(
CD
)A.若線圈靜止在導(dǎo)線正上方,當導(dǎo)線中通過正弦交流電時,線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電流B.若線圈在導(dǎo)線正上方由西向東運動,檢測線圈受到的安培力方向與運動方向相反C.若線圈由北向南沿水平地面通過導(dǎo)線上方,感應(yīng)電流的方向先逆時針后順時針,然后再逆時針D.若線圈由北向南沿水平地面通過導(dǎo)線上方,檢測線圈所受安培力在水平方向的分量一直向北CD123456789101112[解析]
若線圈靜止在導(dǎo)線正上方,當導(dǎo)線中通過正弦交流電時,由對稱性可知,
穿過線圈的磁通量為零,磁通量變化量為零,感應(yīng)電流為零,A錯誤.若線圈在導(dǎo)線
正上方由西向東運動,由對稱性可知,穿過線圈的磁通量始終為零,磁通量變化量
為零,所以感應(yīng)電流為零,則安培力為零
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