《楞次定律的应用》习题课教案.doc

高二物理选修3-2第四章电磁感应楞次定律的应用习题课教案 课前预习案1. 学习目标定位学习应用楞次定律的推论判断感应电流的方向.理解安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律的区别.2. 核心知识梳理一 应用楞次定律判断感应电流方向的一般步骤是：（1）明确所研究的 ，判断 的方向；（2）判断闭合电路内原磁场的 的变化情况；（3）由 判断感应电流的磁场方向；（4）由 根据感应电流的磁场方向，判断出感应电流的方向.二 安培定则（右手螺旋定则）、右手定则、左手定则（1）判断电流产生的磁场方向用 定则.（2）判断磁场对通电导体及运动电荷的作用力方向用 定则.（3）判断导体切割磁感线运动产生的感应电流方向 定则.预习检测题 1.如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc 边 在纸外，ad边在纸内，如图中的位置经过位置到位置，位置和都很靠近，在 这个过程中，线圈中感应电流（ ） A沿abcd流动 B沿dcba流动 C由到是沿abcd流动，由到是沿dcba流动 D由到是沿dcba流动，由到是沿abcd流动 规律总结：感应电流的磁场，总是阻碍引起感应电流的磁通量（原磁场磁通量）的变化.（1）当原磁场磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反.（2）当原磁场磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同. 口诀记为“增反减同”. 2.如图所示，当磁铁突然向铜环运动时，铜环的运动情况是( ) A向右摆动 B向左摆动 C静止 D无法判定 规律总结：由于磁场与导体的相对运动产生电磁感应现象时，产生的 感应电流与磁场间有力的作用，这种力的作用会“阻碍”相对运动， 简称口诀“来拒去留”. 3.如图所示，在载流直导线旁固定有两平行光滑导轨A、B,导轨与直导线 平行且在同一水平面内，在导轨上有两可自由滑动的导体ab和cd.当载流 直导线中的电流逐渐增强时，导体ab和cd的运动情况是（ ） A.一起向左运动 B一起向右运动 Cab和cd相向运动，相互靠近 Dab和cd相背运动，相互远离 规律总结：当闭合电路有感应电流产生时，电路的各部分导线就会受到安培力作用，会使 电路的面积有变化（或有变化趋势）. (1）若原磁通量增加，则通过减小有效面积起到阻碍的作用. (2) 若原磁通量减小，则通过增加有效面积起到阻碍的作用. 4.一长直铁芯上绕有一固定线圈M，铁芯右端与一木质圆柱密接，木质圆柱上套有一闭合 金属环N，N可在木质圆柱上无摩擦移动.M连接在如图所示的电路中，其中R为滑动变阻 器，E1和E2为直流电源，S为单刀双掷开关.下列情况中，可观测到N向左运动的是（ ） A在S断开的情况下，S向a闭合的瞬间 B在S断开的情况下，S向b闭合的瞬间 C在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向c端移动时 D在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向d端移动时 规律总结：发生电磁感应现象时，通过什么方式来“阻碍”原磁通量的变化要根据具体情 况而定，可能是阻碍导体的相对运动，也可能是改变线圈的有效面积，还可能是通过远离 或靠近变化的磁场源来阻碍原磁通量的变化.即：（1）若原磁通量增加，则通过远离磁场 源起到阻碍的作用.（2）若原磁通量减小，则通过靠近磁场源起到阻碍的作用. 口诀记为“增离减靠”. 5.如图所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，当导线MN在导轨上向右加速滑动时， 正对电磁铁A的圆形金属环B中( ) (提示：MN向右加速滑动，垂直切割磁感线，产生的感应电流增加) A有感应电流，且B被A吸引B无感应电流 C可能有，也可能没有感应电流D有感应电流，且B被A排斥 规律总结：一.右手定则是楞次定律的特殊情况（1）楞次定律的研究对象为整个闭合导体回路，适用于磁通量 变化引起感应电流的各种情况.（2）右手定则的研究对象为闭合导体回路的一部分，适用 于一段导体在磁场中做切割磁感应运动. 二.区别安培定则、左手定则、右手定则的关键是抓住因果关系（1）因电而生磁（I B） 安培定则.（判断电流周围磁感线的方向）（2）因动而生电（v、B I感 ） 右手定则.（导体切割磁感线产生感应电流）（3）因电而受力（I、B F安） 左手定则.（磁场对电流有作用力）随堂训练题 1. 1931年，英国物理学家狄拉克从理论上预言存在只有一个磁极的粒子，称“磁单极 子”.1982年， 美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验，他设想如果一个 只有N极的磁单极子从上向下穿过图示的超导线圈，那么，如图所示，从上向下看，超 导线圈上将出现（ ） A先是逆时针方向，然后是顺时针方向的感应电流 B先是顺时针方向，然后是逆时针方向的感应电流 C顺时针方向持续流动的感应电流 D逆时针方向持续流动的感应电流 2.如图所示，螺线管CD的导线绕法不明当磁铁AB插入螺线管时，电路中有图示方向 的感应电流产生下列关于螺线管极性的判断正确的是（ ） AC端一定是N极 BC端一定是S极 CC端的极性一定与磁铁B端的极性相同 D无法判断极性的关系，因螺线管的绕法不明 3.如图所示，通电螺线管置于闭合金属环a的轴线上，当螺线管中电流I减小时 ( ) A环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的减小 B环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的减小 C环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的增大 D环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的增大 4.如图所示，水平桌面上放有一个闭合铝环，在铝环轴线上方有一个条形磁铁当条形磁 铁沿轴线竖直向下迅速移动时，下列判断正确的是( ) A铝环有收缩趋势，对桌面压力减小 B铝环有收缩趋势，对桌面压力增大 C铝环有扩张趋势，对桌面压力减小 D铝环有扩张趋势，对桌面压力增大 5.如图是某电磁冲击钻的原理图，若突然发现钻头M向右运动，则可能是( ) A.电键S闭合瞬间 B.电键S由闭合到断开的瞬间 C.电键S已经是闭合的，变阻器滑片P向左迅速滑动 D.电键S已经是闭合的，变阻器滑片P向右迅速滑动 6.如图所示，水平放置的两条光滑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，PQ所做的运动可能是（ ） (提示：PQ加速运动，垂直切割磁感线，产生的感应电流增加，反之减少) 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.向左匀减速运动课后练习题 1.如图所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合螺线管，则电路中（ ） A始终有感应电流自a向b通过电流表 B始终有感应电流自b向a流过电流表 C先有ab方向的感应电流，后有ba方向的感应电流 D将不会产生感应电流 2.如图甲所示，长直导线与矩形线框abcd处在同一平面中固定不动，长直导线中通以大小和方向随时间做周期性变化的电流i，it图象如图乙所示，规定图甲中箭头所指的方向为电流正方向，则在最初一个周期内，矩形线框中感应电流的方向，下列判断正确的是（ ） A由顺时针方向变为逆时针方向 B由逆时针方向变为顺时针方向 C由顺时针方向变为逆时针方向，再由逆时针方向变为顺时针方向 D由逆时针方向变为顺时针方向，再由顺时针方向变为逆时针方向 3.如图所示，老师做了一个物理小实验让学生观察：一轻质横杆两侧各固定一金属环，横 杆可绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环， 同学们看到的现象是( )A磁铁插向左环，横杆发生转动 B磁铁插向右环，横杆发生转动 C无论磁铁插向左环还是右环，横杆都不发生转动 D无论磁铁插向左环还是右环，横杆都发生转动 4.如图，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属环中穿过. 现将环从位置I释放，环经过磁铁到达位置II .设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张 力分别为T1和T2，重力加速度大小为g，则（ ） AT1mg，T2mgBT1mg，T2mg，T2mg DT1mg 5.如图所示，两轻质闭合金属圆环，穿挂在一根光滑水平绝缘直杆上，原来处于静止状态 当条形磁铁的N极自右向左插入圆环时，两环的运动情况是（ ） A.同时向左运动，两环间距变大 B同时向左运动，两环间距变小 C同时向右运动，两环间距变大 D同时向右运动，两环间距变小 6.如图所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈当一竖直放置的条形磁铁从 线圈中线AB正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及 在水平方向运动趋势的正确判断是（ ） AFN先小于mg后大于mg BFN先大于mg后小于mg C运动趋势向左 D运动趋势向右 7.如图所示，在水平面上有一固定的U形金属框架，框架上置一金属杆ab，不计摩擦，在 竖直方向上有匀强磁场则（ ） A若磁场方向竖直向上并增大时，杆ab将向左移动 B若磁场方向竖直向上并减小时，杆ab将向右移动 C若磁场方向竖直向下并增大时，杆ab将向右移动 D若磁场方向竖直向下并减小时，杆ab将向左移动 8.如图，螺线管B置于闭合金属圆环A的轴线上，当B中通过的电流增加，则（ ） A环A有扩张的趋势 B环A有缩小的趋势 C螺线管B有缩短的趋势 D螺线管B有伸长的趋势 9.如图所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成一 个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时（ ） AP、Q将互相靠拢 BP、Q将互相远离 C磁铁的加速度仍为g D磁铁的加速度小于g 10.如图甲所示，竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路，导线所围区域内有一垂直纸面 向里的变化的磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环.导线abcd所围区域内磁场的 磁感强度按图乙中哪一图线所表示的方式随时间变化时，可使导体圆环对桌面的压力减小. （ ）（提示：当线圈中磁感应强度的变化率增加时，产生的感应电流增加，反之减少. 而当线圈中磁感应强度的变化率不变时，产生的感应电流恒定.） 11.如图所示，A为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着负电荷，在A的正上方用绝 缘丝线悬挂一个金属圆环B，使B的环面水平且与圆盘面平行，其轴线与胶木盘A的轴线 OO/重合.现使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO按箭头所示方向加速转动，则 （ ） A金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力增大 B金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小 C金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力减小 D金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力增大 12.如图所示，通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环，铜环平面与螺线管截面平行，当电键S 接通一瞬间，两铜环的运动情况是（ ） A同时向两侧推开 B同时向螺线管靠拢 C一个被推开，一个被吸引，但因电源正负极未知，无法具体判断 D同时被推开或同时向螺线管靠拢，但因电源正负极未知，无法具体判断 13.如图所示，处于匀强磁场中的平行金属导轨跟大线圈P相接，导轨上放一导线ab，大 线圈P内有同圆心的闭合小线圈M，要使M中产生顺时针方向的感应电流，则导线ab 的运动是( ) A匀速向右运动 B加速向右运动 C减速向右运动 D加速向左运动 (提示：ab加速运动，垂直切割磁感线，产生的感应电流增加，反之减少，ab匀速运动， 垂直切割磁感线，产生的感应电流恒定) 14.如图甲所示,等离子气流由左方连续以速度v0射入M和N两板间的匀强磁场中,ab直导线 与M、N相连接,线圈A与直导线cd连接，线圈A内有如图乙所示变化的磁场,且规定向左为 磁场B的正方向,则下列叙述正确的是( ) A. 01s内ab、cd导线互相排斥 B. 12s内ab、cd导线互相吸引 C. 23s内ab、cd导线互相吸引 D. 34s内ab、cd导线互相排斥 15.如图所示，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( ) AAB中感应电流的方向为A到B BAB中感应电流的方向为B到A CCD向左移动 DCD向右移动7