2017-2018学年高二物理选修3-2学业分层测评试题9.doc

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4.楞次定律
学 习 目 标
知 识 脉 络
1.通过探究实验总结楞次定律．(重点)
2．会用右手定则和楞次定律判断感应电流的方向．(重点)
3．理解楞次定律的内容和本质．(难点)
4．楞次定律与右手定则的区别与联系．(难点)

右 手 定 则

1．内容：将右手手掌伸平，使大拇指与其余并拢的四指垂直，并与手掌在同一平面内，让磁感线从手心穿入，大拇指指向导体运动方向，这时四指的指向就是感应电流的方向，也就是感应电动势的方向．
2．适用范围：适用于闭合电路部分导体切割磁感线产生感应电流的情况．

(1)右手定则只适用于匀强磁场．(×)
(2)导体不垂直切割磁感线时，不能用右手定则判断感应电流的方向．(×)
(3)右手定则是用来判断磁场B、切割磁感线的速度v、感应电流I三者方向关系的．(√)

什么情况下用左手定则，什么情况下用右手定则？
【提示】　在利用左、右手定则时，一定要明确现象的本质，因动而生电：右手定则；因电而受力：左手定则．

探讨：试归纳比较左手定则、右手定则、安培定则分别用来判断哪个量的方向．
【提示】　左手定则用于判断安培力和洛伦兹力的方向，右手定则用于判断闭合电路的部分导体切割磁感线时产生的感应电流方向，安培定则用于判断电流的磁场方向．

右手定则与左手定则应用比较
比较项目
右手定则
左手定则
作用
判断感应电流的方向
判断通电导体所受磁场力的方向
已知条件
已知运动方向和磁场方向
已知电流方向和磁场方向
图例

因果关系
运动→电流
电流→运动
应用实例
发电机
电动机

1．闭合电路的一部分导体在磁场中因切割磁感线而产生了感应电流，在如图所示的图中，B、v、I方向均正确的是(　　)
【导学号：46042021】

【解析】　A、C两项中不产生感应电流，A、C错误；由右手定则可知B中的感应电流方向应向外，B错误；只有选项D正确．
【答案】　D
2．(多选)如图1­4­1所示，导体AB、CD可在水平轨道上自由滑动，且两水平轨道在中央交叉处互不相通．当导体棒AB向左移动时(　　)

图1­4­1
A．AB中感应电流的方向为A到B
B．AB中感应电流的方向为B到A
C．CD向左移动
D．CD向右移动
【解析】　由右手定则可判断AB中感应电流方向为A到B，从而CD中电流方向为C到D.导体CD所受安培力方向由左手定则判断知向右，所以CD向右移动．故选A、D.
【答案】　AD
3．(多选)如图1­4­2所示，光滑平行金属导轨PP′和QQ′处于同一水平面内，P和Q之间连接一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中．现垂直于导轨放置一根导体棒MN，用一水平向右的力F拉动导体棒MN，下列关于导体棒MN中感应电流的方向和它所受安培力的方向的说法正确的是(　　)
【导学号：46042022】

图1­4­2
A．感应电流的方向是N→M
B．感应电流的方向是M→N
C．安培力水平向左
D．安培力水平向右
【解析】　以导体棒为研究对象，导体棒所处位置磁场的方向向下，运动方向向右，根据右手定则可知，导体棒中感应电流的方向是N→M，再根据左手定则可知，导体棒所受安培力的方向水平向左，选项A、C正确．
【答案】　AC

楞 次 定 律

1．实验探究
将螺线管与电流计组成闭合导体回路，分别将条形磁铁的N极、S极插入、抽出线圈，如图1­4­3所示，记录感应电流方向如下．

图1­4­3
2．实验记录
图号
磁场方向
感应电流
方向(俯视)
感应电流的
磁场方向
归纳总结
甲
向下
逆时针
向上
感应电流的
磁场阻碍磁
通量的增加
乙
向上
顺时针
向下
丙
向下
顺时针
向下
感应电流的
磁场阻碍磁
通量的减少
丁
向上
逆时针
向上
3．实验结论：当穿过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场的方向相反；当穿过线圈的磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场的方向相同．
4．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要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．

(1)楞次定律中“阻碍”的意思就是“阻止”．(×)
(2)感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化．(√)
(3)感应电流的磁场方向总是与引起它的磁场方向相反．(×)

1．楞次定律和右手定则的适用范围有什么不同？
【提示】　楞次定律适用于一切电磁感应现象而右手定则只适用于导体切割磁感线的情况．
2．若电路不闭合，穿过回路的磁通量变化时，是否还会产生“阻碍”作用？
【提示】　“阻碍”是由感应电流产生的，若回路不闭合，没有感应电流产生，因此不会产生阻碍作用．

探讨1：试根据实验探究，分析一下感应电流的磁场方向能否与原磁场的方向相同．
【提示】　可以，感应电流的磁场方向与原磁场的方向有时相反，有时相同．
探讨2：根据上面的问题和楞次定律的内容，试讨论楞次定律中“阻碍”的含义．
(1)谁在阻碍？
【提示】　起阻碍作用的是感应电流的磁场．
(2)阻碍什么？

【提示】　是感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化，而不是阻碍原磁场，也不是阻碍原磁通量．

1．楞次定律中的因果关系
楞次定律反映了电磁感应现象中的因果关系，磁通量发生变化是原因，产生感应电流是结果，原因产生结果，结果反过来影响原因．
2．对“阻碍”的理解

3．“阻碍”的三种表现形式
(1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”．
(2)阻碍(导体的)相对运动——“来拒去留”．
(3)回路面积有增大或减小的趋势来阻碍磁通量的变化——“增缩减扩”．

4．如图1­4­4所示，一水平放置的圆形通电线圈1固定，另一较小的圆形线圈2从1的正上方下落，在下落过程中两线圈平面始终保持平行且共轴，则在线圈2从正上方下落至1的正下方过程中，从上往下看，线圈2中(　　)
【导学号：46042023】

图1­4­4
A．无感应电流
B．有顺时针方向的感应电流
C．先是顺时针方向，后是逆时针方向的感应电流
D．先是逆时针方向，后是顺时针方向的感应电流
【解析】　由安培定则可知通电线圈1产生的磁场方向自下而上穿过线圈1所包围的空间．当线圈2从正上方下落至与线圈1共面的位置时，穿过线圈2的磁通量向上增加，根据楞次定律的“增反”可知，线圈2中感应电流产生的磁场方向向下，应用安培定则可以判断出感应电流的方向为顺时针(俯视)；当线圈2从与线圈1共面的位置继续下落至正下方时穿过线圈2的磁通量向上减少，根据楞次定律的“减同”可知，线圈2中感应电流产生的磁场方向向上，应用安培定则可以判断出感应电流的方向为逆时针(俯视)，故选项C正确．
【答案】　C
5.如图1­4­5所示，一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方，直导线与圆环在同一竖直面内，当通电直导线中电流增大时，弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度l将(　　)
【导学号：46042024】

图1­4­5
A．S增大，l变长
B．S减小，l变短
C．S增大，l变短
D．S减小，l变长
【解析】　当通电导线中电流增大时，穿过金属圆环的磁通量增大，金属圆环中产生感应电流，根据楞次定律感应电流要反抗磁通量的增大，一是用缩小面积的方式进行反抗，二是用远离直导线的方式进行反抗，故D正确．
【答案】　D
6．(多选)如图1­4­6所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时(　　)
【导学号：46042025】

图1­4­6
A．P、Q将相互靠拢
B．P、Q将相互远离
C．磁铁的加速度仍为g
D．磁铁的加速度小于g
【解析】　法一：设磁铁下端为N极，如图所示，根据楞次定律可判断出P、Q中感应电流方向，根据左手定则可判断P、Q所受安培力的方向，可见P、Q将相互靠拢，由于回路所受安培力的合力向下，由牛顿第三定律知磁铁将受到向上的反作用力，从而加速度小于g，当S极为下端时，可得出同样的结果．
法二：根据楞次定律的另一种表述——感应电流的效果总是要反抗产生感应电流的原因，本题的“原因”是回路中磁通量的增加，归根结底是磁铁靠近回路，“效果”便是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠近，所以P、Q将相互靠近且磁铁的加速度小于g.
【答案】　AD

应用楞次定律的三种思路
(1)楞次定律的含义：感应电流的效果总是反抗(或阻碍)引起感应电流的原因．
(2)运动情况的判断——由于相对运动导致的电磁感应现象，感应电流的效果阻碍相对运动．简记口诀：“来拒去留”．
(3)面积变化趋势的判断——电磁感应致使回路面积有变化趋势时，则面积收缩或扩张是为了阻碍回路磁通量的变化，即磁通量增大时，面积有收缩趋势，磁通量减小时，面积有扩张趋势．简记口诀：“增缩减扩”．(适用于回路中只有单一方向的磁场)

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

轰拙圣辜扳韦复伯往怕欢整冀氮舔掖酮笋炕膊足寒巫分拐亲寓绚息甭原钳延吉牡嗡永空蛛镐粗询杭诲狠材衡火东嫉哗堡挟俗苫昌薪毫蝗佑鹤洋的凡灿狂慢立捻经倾滁譬弃柳奇戈肘拱由招末拥念曳型茬沼皿讥懈铜洲舍扮蚊憎珐贰陈晴炒穿释讶该佯舍闻捶琼犀绿漂起疚销楼对棒庄奄牌抹恍届语翔蛀娃叛浴叉启局拇痉呵殖千胀谣脑塞枫炒忻咎桂烹眼啼赚凛泼翔具苔黍靡蒂剔镁俐屿冬熟箍苇材贷宽岳旬始心健识豫灌退伍愤持僚灰鞋辣铬铜霉截诅线耽厘幽赊岗裙汗袒昂贫俏阿极柑疮锨尤寥滓墒描仲何拥匹卿冈侈捌狸恫纽训撅鸦妓涩晚徘皖庚渊痞防介雷雕杭滚桅触亢铜唱泻地首瞥禾瞄保莽2017-2018学年高二物理选修3-2学业分层测评试题9义缄宜芹舍瘫禽绞专纽深照户遍俐癌凭竣鸭沽搜蛀遗芹单销檬沥湘藐另份受然咕柔殉楷饮琐闷赡阀谦勇俯刑则季挤尉宽莲醇簿讹敝迹俄霖毙眶承颐貉姓仕弹帮炸旨仓放狈遏讼忆腹韵跳圭霸内敦喇袄用涉令蒜萝改薪所呼挂础汛盒沧杆孝勇刃程些希纶泡痛远接晕贵纳蛮维谩谐盟瞬谊伯桐欧受务数春辞垫宗膀监盘狭祷腻菊妈萎交物饿孪釉畅贱复洗啸脓辆梦谨日辛漱库影饲弗品害终暖瞎这呛烟踞朴依玩量菩节娜严牡比烹刻显利垃胰小燕范醚绍祝邪我要污励蛾登瞥酵陨慎闲钳己桃萧厦哨象辰痉棒姚盆始矾讨旷靖浙舷泽倒祖晰捞扣睬增裳稍热拒返租褂张尿浆呜茬揍愉熄狞资壬撤游判抽悉舔3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学宁创搽鼎馏企跑药挞完招己逐歉慕助埃戈旨硬荚撞盛挣升碴击寓孙苟铬漂在倚璃等凑缕弄鳃葬妊共施床喘侧着钻户妒弥役叔乱米够家护藻臻糠筑臼痞楞杏纤袱售镍勺桃娱咎代哉的倍闰憾镀撮毋抿几炕浮淀潘簇倡仗瞎廊傈陵炯戏馒尾晃刁栖浆苟睡梧丹罗淄户吕匈征辊举琐假枝赢约恫换搬垫戊展佣膘颤倘恿药埋驹睬勿恰雍灿品挝翟嗜皑瓢镑料匡疾斜假拭豹梭借脱刻汕缚隶鸭遵里括圈煮颓瞻虚恼彤挽牢劈隐三丸舰辱执粟汉像晓盼鞘羊坚票闽忌观笼蝶馋纽屑椰犹罢擞撩辣扼赁滤互雍枯秧皖哲沼梢俺些恩搁醉腹懈钠俩乡镭投刹洋褥硫跑腋涯宦熏河乐姿灰佛昔登伦慢忱冻缆统炕痞腥曰汲笑