第十二章 第63课时 电磁感应现象 楞次定律 实验十四:探究影响感应电流方向的因素

资源下载
  1. 二一教育资源

第十二章 第63课时 电磁感应现象 楞次定律 实验十四:探究影响感应电流方向的因素

资源简介

(共70张PPT)
第十二章
电磁感应
考情分析
生活实践类 电磁炉、电子秤、电磁卡、电磁焊接技术、磁电式速度传感器、真空管道超高速列车、磁悬浮列车、电磁轨道炮、电磁驱动、电磁阻尼等各种实际应用模型
学习探究类 杆轨模型问题,电磁感应与动力学、能量、动量结合问题,电磁感应的图像问题
试题情境
电磁感应现象 楞次定律
实验十四:探究影响感应电流方向
的因素
第63课时
1.理解电磁感应现象,会用感应电流产生条件判断有无感应电流产生。
2.通过实验理解感应电流方向的判断方法,会用楞次定律及推论判断感应电流方向等问题。
3.能综合应用安培定则、左手定则、楞次定律及其推论解决问题。
目标要求
考点一 电磁感应现象的理解和判断
考点二 实验:探究影响感应电流方向的因素
内容索引
课时精练
考点三 楞次定律及推论
考点四 “三定则,一定律”的对比理解及应用
电磁感应现象的理解和判断
考点一
1.磁通量
(1)公式:Φ=____,S为垂直磁场方向的_________,磁通量为______(填“标量”或“矢量”)。
(2)物理意义:
磁通量的大小可形象表示穿过某一面积的_______条数的多少。
(3)磁通量变化:ΔΦ=Φ2-Φ1。
BS
投影面积
标量
磁感线
2.电磁感应现象
(1)当穿过闭合导体回路的_______发生变化时,闭合导体回路中有感应电流产生,这种利用磁场产生电流的现象叫作电磁感应。
(2)感应电流产生的条件
穿过_____导体回路的_______________。
(3)电磁感应现象产生___________,如果电路闭合,则有感应电流。如果电路不闭合,则只有___________而无感应电流。
磁通量
闭合
磁通量发生变化
感应电动势
感应电动势
   (2025·北京卷·3)下列图示情况,金属圆环中不能产生感应电流的是
A.图(a)中,圆环在匀强磁场中向左平移
B.图(b)中,圆环在匀强磁场中绕轴转动
C.图(c)中,圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移
D.图(d)中,圆环向条形磁铁N极平移

   圆环在匀强磁场中向左平移,穿过圆环的磁通量不发生变化,金属圆环中不能产生感应电流,故A正确;
圆环在匀强磁场中绕轴转动,穿过圆环的磁通量发生变化,金属圆环中能产生感应电流,故B错误;
离通有恒定电流的长直导线越远,导线产生的磁感应强度越弱,圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移,穿过圆环的磁通量减小,金属圆环中能产生感应电流,故C错误;
圆环向条形磁铁N极平移,穿过圆环的磁通量发生变化,金属圆环中能产生感应电流,故D错误。
返回
实验:探究影响感应
电流方向的因素
考点二
1.实验思路
如图所示,通过将条形磁体插入或拔出线圈来改变穿过
螺线管的磁通量,根据电流表指针的偏转方向判断感应
电流的方向。
2.实验器材
电流表、条形磁体、螺线管、电池、开关、导线、滑动变阻器等。
3.实验准备
探究电流表指针的偏转方向和电流方向的关系。
4.实验现象
5.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______;当穿过线圈的磁通量减小时,感应电流的磁场与原磁场的方向______。
相反
相同
   (2025·浙江1月选考·14Ⅱ)在“探究影响感应电流方向的因素”实验中,当电流从“-”接线柱流入灵敏电流表,指针左偏;从“G0”或“G1”接线柱流入,指针右偏。如图所示是某次实验中指针偏角度最大的瞬间,则:
(1)此时磁铁的运动状态是     (选填“向上
拔出”“静止”或“向下插入”)。
向上拔出
   由题图可知,灵敏电流表指针左偏,可知感应电流从“-”接线柱流入,根据楞次定律及安培定则可知磁铁的运动状态应为向上拔出。
(2)只做以下改变,一定会增大图中电流表指针偏转角度的是   (多选)。
A.磁铁静止,向上移动线圈
B.增大(1)中磁铁运动速度
C.将导线从接线柱G1移接至接线柱G0
D.将一个未与电路相接的闭合线圈套在图中线圈外
BC
   磁铁静止,向上移动线圈,则产生的感应电流不一定增加,指针偏角不一定会增加,选项A错误;
增大(1)中磁铁的速度,产生的感应电动势会增加,指针偏角会增大,选项B正确;
导线接G1接线柱时,电流表内阻更大,同样的感应电动势接G1时感应电流更小,偏角更小,故将导线从接线柱G1移接到G0,可使电流表指针偏角变大,选项C正确;
将一个未与电路相接的闭合线圈套在线圈外,线圈中的感应电流不变,电流表指针偏角不变,选项D错误。
返回
考点三
楞次定律及推论
1.楞次定律
(1)内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要_____引起感应电流的_______的变化。
(2)适用范围:一切电磁感应现象。
阻碍
磁通量
2.楞次定律中“阻碍”的含义:
举例说明为什么说楞次定律体现了能量守恒定律?
讨论交流
答案 以导体棒切割磁感线为例,回路中产生电流,有电能产生,导体棒受到安培力,阻碍导体棒的运动,使其动能减小,体现了能量守恒。
3.右手定则
(1)内容:如图,伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让_______从掌心进入,并使拇指指向_________的方向,这时四指所指的方向就是_________的方向。
(2)适用情况:导线___________产生感应电流。
磁感线
导线运动
感应电流
切割磁感线
1.甲图中条形磁体插入线圈时,乙图中条形磁体向上远离线圈时,分别画出穿过线圈的原磁场方向、感应电流磁场方向及线圈中感应电流方向,总结得出结论:________________________________________________
______________________________________________,简称:________。
讨论交流
答案 如图所示
当磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场方向相反;当磁通量减小时,感应电流的磁场与原磁场方向相同
增反减同
2.画出图甲线圈(实线为外侧)中感应电流方向及等效小磁体的N、S极,线圈和磁体之间是  力。
画出图乙线圈(实线为外侧)中感应电流方向及等效小磁体的N、S极,线圈和磁体之间是  力。
总结得出结论:________________________________________________
______________________________________,简称:__________。
答案 如图所示


当磁体和线圈相互靠近时,则两者之间相互排斥;当磁体和线圈相互远离时,则两者之间相互吸引
来拒去留
3.(1)在图(a)中画出直导线中电流增大时,线圈abcd中感应电流方向,以及线圈各边受到的安培力方向,线圈会有    的趋势,结论简称:
     。
答案 
收缩
增缩减扩
(2)如图(b),线圈A中电流增大时,线圈B有   的趋势。
扩张
4.如图,当开关S闭合时,左环向  摆动、右环向  摆动,   (选填“远离”或“靠近”)通电线圈,结论简称:     。


远离
增离减靠
5.以上现象“殊途同归”,实际上都是以             。
不同方式阻碍磁通量的变化
   (来自教材改编)如图所示,软铁环上绕有M、N两个线圈,线圈M与直流电源、电阻和开关S1相连,线圈N与电流表和开关S2相连。下列说法正确的是
A.保持S1闭合,软铁环中的磁场为逆时针方向
B.保持S1闭合,在开关S2闭合的瞬间,通过电
 流表的电流由b→a
C.保持S2闭合,在开关S1闭合的瞬间,通过电流表的电流由b→a
D.保持S2闭合,在开关S1断开的瞬间,电流表所在回路不会产生电流

   S1闭合,由右手螺旋定则可知,软铁环中的磁场为顺时针方向,故A错误;
保持S1闭合,在开关S2闭合的瞬间,N线圈中磁通量不变,没有感应电流产生,故B错误;
保持S2闭合,在开关S1闭合的瞬间,N线圈中磁通量增大,根据楞次定律可知,通过电流表的电流由b→a,故C正确;
保持S2闭合,在开关S1断开的瞬间,N线圈中磁通量减小,根据楞次定律可知,通过电流表的电流由a→b,故D错误。
拓展 若在例3中M线圈通以如图所示的电流,电流正方向与例3中M线圈电流方向相同,开关S1、S2保持闭合,通过电流表的电流方向是怎样的?
答案 在0~t1时间内,N线圈中向下的磁通量减小,由楞次定律可知,通过电流表的电流方向为a→b;在t1~t2时间内,N线圈中向上的磁通量增大,通过电流表的电流方向为a→b;在t2~t3时间内,N线圈中向上的磁通量减小,通过电流表的电流方向为b→a。
   (2024·江苏卷·10)如图所示,在绝缘的水平面上,有闭合的两个线圈a、b,线圈a处在匀强磁场中,现将线圈a从磁场中匀速拉出,线圈a、b中产生的感应电流方向分别是
A.顺时针,顺时针
B.顺时针,逆时针
C.逆时针,顺时针
D.逆时针,逆时针

   将线圈a从磁场中匀速拉出的过程中,穿过a线圈的磁通量在减小,根据楞次定律可知a线圈中的电流方向为顺时针,由于线圈a从磁场中匀速拉出,则a中产生的电流为恒定电流,线圈a靠近线圈b的过程中通过线圈b的磁通量在向外增大,同理可得线圈b中产生的电流方向为顺时针。故选A。
   (2025·江苏南通市大联考)我国某地一次消防演练中,一直升机利用四根相同的绝缘绳索将金属线框abcd吊起,线框始终保持水平。地磁场的竖直分量By随距离地面高度h的增大而减小,当飞机带动线框匀速上升时
A.穿过线框的磁通量增大
B.线框中感应电流方向为abcd
C.线框的四条边有向内收缩的趋势
D.绳索对线框的作用力小于线框的重力

   地磁场的竖直分量随距离地面高度h的增大而减小,故穿过线框的磁通量减小,故A错误;
向下穿过线框的磁通量减小,根据楞次定律可知线框中感应电流方向为abcd,故B正确;
穿过线框的磁通量减小,由楞次定律的推论“增缩减扩”可得线框的四条边有向外扩张的趋势,故C错误;
线框受到的安培力的合力为零,当飞机带动线框匀速上升时,绳索对线框的作用力等于线框的重力,故D错误。
返回
“三定则,一定律”
的对比理解及应用
考点四
“三个定则”、“一个定律”的比较
名称 用途 选用原则
安培定则 判断电流产生的磁场(方向)分布 因电生磁
左手定则 判断通电导线、运动电荷所受磁场力的方向 因电受力
右手定则 判断导体切割磁感线产生的感应电流方向或电源正负极 因动生电
楞次定律 判断因回路磁通量改变而产生的感应电流方向 因磁通量变化生电
   不可形变的圆形导体框a和矩形导体框b(粗糙)连成如图甲所示回路并固定在水平面内。导体框a内固定一小圆环c,且a与c也在同一水平面内,圆环c中通入如图乙所示的电流(规定从上向下看电流顺时针方向为正),导体框b的左端放置一金属棒MN,金属棒处于垂直水平面向下的匀强磁场中,已知匀强磁场的磁感应强度为B且在图乙所示时间内金属棒始终未滑动,则
A.0~t1时间内,金属棒受到向左的安培力
B.t1时刻,金属棒受到向右的摩擦力最大
C.t1~t2时间内与t2~t3时间内金属棒内的电流反向
D.仅增大交流电的峰值,金属棒有可能发生移动

   在0~t1时间内,穿过导体框a的磁场向下增大,由楞次定律可知,通过金属棒的电流从N流向M,由左手定则可知,安培力水平向右,故A错误;
t1时刻,电流的变化率为零,导体框a中无感应电流,金属棒不受安培力,这一刻也不受摩擦力,故B错误;
由楞次定律可以判断,t1~t2时间金属棒内的感应电流由M流向N,t2~t3时间内金属棒内的感应电流也是由M流向N,故C错误;
仅增大交流电的峰值,导体框a中的磁通量变化率增大,金属棒中的感应电流会变大,金属棒受到的安培力增大,金属棒有可能移动,故D正确。
返回
课时精练
精练高频考点
提升关键能力
对一对
题号 1 2 3 4 5 6  7
答案 D A D D A C (1)向右 (2)B 
(3)下 S
题号 8 9 10 11 12
答案 D B D C D
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1.(2025·江苏南通市二模)图甲为某款“自发电”无线门铃按钮,其“发电”原理如图乙所示,按下门铃按钮磁铁靠近螺线管,松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是
A.按下按钮过程,螺线管P端电势较高
B.松开按钮后,穿过螺线管的磁通量
 为零
C.按住按钮不动,螺线管中产生恒定的感应电动势
D.若按下和松开按钮的时间相同,螺线管产生大小相同的感应电动势

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
基础落实练
12
   按下按钮过程,通过螺线管的磁通量向左增大,根据楞次定律推论“增反减同”并结合右手螺旋定则,可知电流从Q端流出,则螺线管Q端电势较高,故A错误;
松开按钮后,穿过螺线管的磁通量变小,但不为零,故B错误;
按住按钮不动,穿过螺线管的磁通量不变,螺线管中不会产生感应电动势,故C错误;
按下和松开按钮过程,若按下和松开按钮的时间相同,螺线管中磁通量的变化率相同,故螺线管产生的感应电动势大小相同,故D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
12
2.(来自教材改编)(2025·江苏南通市、如皋市二模)如图所示,导线AB与CD平行。关于导线CD中的感应电流,下列说法中正确的是
A.开关闭合时,有D到C的感应电流
B.开关闭合稳定后,有C到D的感应电流
C.开关断开时,有D到C的感应电流
D.开关断开时,CD中无感应电流

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
12
   开关闭合时,根据安培定则可知含电源回路内的磁场方向垂直纸面向里;导线框CD处的磁场方向垂直纸面向外,AB直导线中的电流增大,穿过线框CD的磁通量增大,根据楞次定律的推论“增反减同”得导线CD中有D到C的感应电流,故A正确;
开关闭合稳定后,AB直导线中的电流不变,穿过线框CD的磁通量不变,导线CD中无感应电流,故B错误;
开关断开时,根据安培定则可知导线框CD所处的磁场方向垂直纸面向外,AB直导线中的电流减小,穿过线框CD的磁通量减小,根据楞次定律的推论“增反减同”得导线CD中有C到D的感应电流,故C、D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
12
3.(2025·江苏南京市期中)研究人员发现一种具有独特属性的新型合金能够将内能直接转化为电能。具体而言,只要略微提高温度,这种合金就会变成强磁性合金,从而使环绕它的线圈中产生电流,其简化模型如图所示。A为圆柱形合金材料,B为线圈,套在圆柱形合金材料上,线圈的半径大于合金材料的半径。现对A进行加热,下列说法正确的是
A.B线圈的磁通量将减小
B.B线圈一定有收缩的趋势
C.B线圈中感应电流产生的磁场阻止了B线圈内磁通量的增加
D.若从左向右看B中产生顺时针方向的电流,则A左端是强磁性合金的N极
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

答案
12
   现对A进行加热,其磁感应强度增大,A内部磁场与外部磁场方向相反,B线圈的总磁通量与A内部磁场方向相同,磁通量变大,由楞次定律的推论可知,B线圈一定有扩张的趋势,故A、B错误;
根据楞次定律可知,B线圈中感应电流产生的磁场阻碍了B线圈内磁通量的增加,而非阻止,故C错误;
根据右手螺旋定则和楞次定律可知,若从左向右看B中产生顺时针方向的电流,感应电流磁场向右,则A中原磁场方向向左,A内部磁场大于外部磁场,因此磁场方向要看内部,即A左端是强磁性合金的N极,故D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
12
4.(2025·北京卷·10改编)绝缘的轻质弹簧上端固定,下端悬挂一个磁铁。将磁铁从弹簧原长位置由静止释放,磁铁开始振动,由于空气阻力的影响,振动最终停止。现将一个闭合铜线圈固定在磁铁正下方的桌面上(如图所示),仍将磁铁从弹簧原长位置由静止释放,振动最终也停止。则
A.有无线圈,磁铁经过相同的时间停止运动
B.磁铁靠近线圈时,线圈有扩张趋势
C.振动过程中,线圈对桌面的压力总大于重力
D.有无线圈,磁铁和弹簧组成的系统损失的机械能相同

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
12
   有线圈时,磁铁受到电磁阻尼的作用,振动更快停止,故A错误;
根据楞次定律,磁铁靠近线圈时,线圈的磁通量增大,此时线圈有缩小的趋势,故B错误;
根据楞次定律的推论“来拒去留”可知磁铁向上振动的过程中,磁铁对线圈的作用力为向上的吸引力,线圈对桌面的压力小于重力,故C错误;
分析可知有无线圈时,根据平衡条件最后磁铁静止后弹簧的伸长量相同,由于磁铁和弹簧组成的系统损失的机械能为磁铁减小的重力势能减去此时弹簧的弹性势能,故系统损失的机械能相同,故D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
12
5.(2025·江西卷·5)托卡马克是一种磁约束核聚变装置,其中心柱上的密绕螺线管(CS线圈)可以驱动附近由电子和离子组成的磁约束等离子体旋转形成等离子体电流,如图(a)所示。当CS线圈通以如图(b)所示的电流时,产生的等离子体电流方向(俯视)为
A.顺时针
B.逆时针
C.先顺时针后逆时针
D.先逆时针后顺时针

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
12
   由题图(b)可知开始阶段流过CS线圈的电流正向减小,根据安培定则可知,CS线圈产生的磁场方向向下,则穿过线圈周围某一截面向下的磁通量减小,由楞次定律可知产生的感应电场方向为顺时针方向(俯视),则产生的等离子体电流方向(俯视)为顺时针;之后通过CS线圈的电流反向增加,穿过线圈周围某一截面向上的磁通量增加,根据楞次定律可知产生的等离子体电流方向(俯视)仍为顺时针。故选A。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
12
6.(2025·江苏南京市调研)航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的。电磁驱动原理如图所示,在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环,铝环和铜环的形状、大小相同,已知铜的电阻率较小,则合上开关S的瞬间
A.两个金属环都向左运动
B.两个金属环都向右运动
C.从左侧向右看,铝环中感应电流沿顺时针方向
D.铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
12
   开关S闭合后,线圈中的电流从右侧流入,由安培定则可知,磁场方向向左,在合上开关S的瞬间,磁场变强,由楞次定律可知,从左侧向右看,铝环中感应电流沿顺时针方向,故C正确;
合上开关S的瞬间,穿过两个金属环的磁通量变大,根据楞次定律的推论“增离减靠”可得铝环向左运动,铜环向右运动,A、B错误;
由于铜的电阻率较小,铜环和铝环的形状、大小相同,所以铜环的电阻较小,两环在线圈左右两侧对称位置放置,合上开关瞬间产生的感应电动势大小相同,故铜环中的感应电流较大,则铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力,故D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
12
7.如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。
(1)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后,将A线圈迅速插入B线圈中,电流计指针将   偏转(填“向左”“向右”或“不”);
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
向右
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
   如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,说明线圈B中磁通量增加,产生的感应电流使指针向右偏转,那么合上开关后,将A线圈迅速插入B线圈中,线圈B中的磁通量也增加,产生的感应电流方向相同,故电流计指针也将向右偏转。
12
(2)连好电路,并将A线圈插入B线圈中后,若要使灵敏电流计的指针向左偏转,可采取的操作是  ;
A.插入铁芯
B.拔出A线圈
C.滑动变阻器的滑片向左滑动
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
B
12
   据前面分析,插入铁芯会使得通过线圈B中的磁通量变大,则使灵敏电流计的指针向右偏转,故A错误;
拔出A线圈,会使得通过线圈B中的磁通量变小,则会使得灵敏电流计指针向左偏转,故B正确;
滑动变阻器的滑片向左滑动,则通过线圈A中的电流变大,从而会使得通过线圈B中的磁通量变大,从而灵敏电流计的指针仍会向右偏转,故C错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
12
(3)G为指针零刻度在中央的灵敏电流计,连接在直流电路中时的偏转情况如图甲中所示,即电流从电流表G的左接线柱进入时,指针也从中央向左偏。若把它与一螺线管串联进行电磁感应实验,则图乙中的条形磁体的运动方向是向  (填“上”或“下”),图丙中的条形磁体下端为
  极(填“N”或“S”)。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案

S
12
   依题意,题图乙中通过螺线管的电流是从上端流入、下端流出,则根据右手螺旋定则可知此时通电螺线管产生的磁场方向向下,而此时恰好条形磁体的S极朝下,结合楞次定律,说明引起感应电流的磁场方向向上且磁通量在增大,可知条形磁体应向下运动;依题意,题图丙中通过螺线管的电流是从下端流入、上端流出,则根据右手螺旋定则可知通电螺线管产生的磁场方向向上,而条形磁体又向上远离螺线管,结合楞次定律,说明引起感应电流的磁场方向向上且通过螺线管的磁通量在减小,则可知条形磁体的下端为S极。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
12
8.(2025·江苏南通市名校联盟模拟)如图所示,导线框ABC与长直导线在同一平面内,直导线通恒定电流I,当线框由左向右匀速靠近直导线及穿过直导线后远离导线过程中,线框中感应电流的方向是
A.都是ABC
B.都是CBA
C.先ABC,后CBA
D.先CBA,再ABC,再CBA

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
能力综合练
12
   根据通电直导线周围磁感应强度分布规律可知,线框从最初位置至C点到达导线位置前,穿过线框的磁场是垂直纸面向外,磁通量增加,根据楞次定律,线框中感应电流方向是CBA;从C到达导线至A点到达导线的过程中,穿过线框的磁场向外,磁通量减小,根据楞次定律可知感应电流方向为ABC;从A点位于导线时至B点位于导线位置的过程中,穿过线框的磁场向里,磁通量增大,根据楞次定律可知感应电流方向为ABC;从B点位于导线时至最后线框远离导线的过程中,穿过线框的磁场向里,磁通量减小,根据楞次定律可知感应电流方向为CBA,综上所述可知D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
12
9.(2024·江苏南通市模拟)如图所示,轻绳将一条形磁体悬挂于O点,在其正下方的水平绝缘桌面上放置一铜质圆环。现将磁体从A处由静止释放,圆环始终保持静止,则磁体在从A到E摆动过程中
A.圆环中感应电流方向相同
B.圆环受到摩擦力方向相同
C.圆环对桌面的压力始终大于自身的重力
D.磁体在A、E两处的重力势能可能相等

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
12
   从A到最低点的过程中,圆环中的磁场向上且磁通量增大,由楞次定律的推论“增反减同”可判断产生顺时针方向的电流(从上往下看),从最低点到E的过程中,产生逆时针方向的电流(从上往下看),故A错误;
由楞次定律的推论“来拒去留”可知,从A到最低点和从最低点到E的过程中,圆环受到摩擦力方向均向右,故B正确;
由楞次定律的推论“来拒去留”可知,从最低点到E的过程中,圆环对桌面的压力小于自身的重力,故C错误;
由于有部分机械能转化为内能,故磁体在A、E两处的重力势能不相等,故D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
12
10.(2025·江苏南京市模拟)如图所示,有一根竖直固定的长直导线,导线中通有向下的恒定电流,从靠近导线的位置以水平向右的速度抛出一金属圆环,圆环运动过程中始终与导线处于同一竖直面。不计空气阻力,下列说法正确的是
A.圆环中不会产生感应电流
B.圆环中会产生顺时针方向的电流
C.圆环做平抛运动
D.开始的一段时间内,圆环所受安培力向左

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
12
   根据右手螺旋定则可知导线右边的磁场方向垂直纸面向外,圆环以水平向右的速度抛出,离通电直导线越远,磁感应强度越小,故圆环中的磁通量向外变小,根据楞次定律,可判断出圆环的感应电流为逆时针方向的电流,故A、B错误;
圆环中产生感应电流,圆环在运动过程中会受到安培力的作用,不再只受重力,所以圆环不做平抛运动,故C错误;
开始的一段时间内,圆环中产生逆时针方向的电流,把圆环看成由无数小段电流元组成,根据左手定则,所有小段电流元受到的安培力的合力方向向左,所以圆环所受安培力向左,故D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
12
11.(2025·江苏南通市名校联盟模拟)如图所示,绝缘的水平桌面上放置一金属圆环P,在圆环P的正上方固定一个线圈Q,线圈Q与平行金属导轨相连并与导体棒ab组成闭合回路,金属导轨处于垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中,由于导体棒ab的运动,使得圆环P中产生逆时针方向(从上向下看)的感应电流,并且对桌面的压力小于圆环P的重力,下列说法正确的是
A.导体棒ab向右加速运动
B.导体棒ab向左加速运动
C.导体棒ab向右减速运动
D.导体棒ab向左减速运动

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
12
   导体棒ab向右加速运动时,导体棒中的感应电流从b流向a,在线圈Q里产生向上的磁场,金属圆环P向上的磁通量增加,为阻碍增加,金属圆环P产生顺时针方向(从上向下看)的感应电流,对桌面的压力大于圆环P的重力,故A错误;
导体棒ab向左加速运动时,导体棒中的感应电流从a流向b,在线圈Q里产生向下的磁场,金属圆环P向下的磁通量增加,为阻碍增加,金属圆环P产生逆时针方向(从上向下看)的感应电流,对桌面的压力大于圆环P的重力,故B错误;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
12
   导体棒ab向右减速运动时,导体棒中的感应电流从b流向a,在线圈Q里产生向上的磁场,金属圆环P向上的磁通量减少,为阻碍减少,金属圆环P产生逆时针方向(从上向下看)的感应电流,对桌面的压力小于圆环P的重力,故C正确;
导体棒ab向左减速运动时,导体棒中的感应电流从a流向b,在线圈Q里产生向下的磁场,金属圆环P向下的磁通量减少,为阻碍减少,金属圆环P产生顺时针方向(从上向下看)的感应电流,对桌面的压力小于圆环P的重力,故D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
12
12.(2025·江苏南京市检测)如图所示,光滑水平地面上有一辆静止小车,车上固定一个螺线管,螺线管通过电阻R连成通路。虚线表示一光滑绝缘轨道穿过线圈内部,一个条形磁铁N极向右,可以沿着轨道运动,且磁铁、轨道和线圈不接触。现推动一下磁铁,使它获得向右的初速度,下列说法正确的是
A.磁铁在运动过程中,速度可能为零
B.当磁铁处于线圈正中位置时,磁铁和小车的总动能最小
C.当磁铁向小车运动时,电阻R中的电流方向由A向B,
 磁铁和小车的总动量减少
D.若磁铁穿过了线圈并逐渐远离线圈,则此时电阻R中
 的电流方向由B向A,磁铁和小车的总动能减少

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
尖子生选练
12
   根据楞次定律的推论来拒去留可知,磁铁一直减速,直到和小车的速度最终相同,速度不可能为零,故A错误;
当磁铁向小车运动时,由楞次定律和安培定则可知,电阻R中的电流方向由A向B,系统不受外力,故磁铁和小车的总动量守恒,保持不变,故C错误;
根据能量守恒定律可知,磁铁的动能转化为小车的动能与电阻R产生的热量,若磁铁穿过了线圈并逐渐远离线圈,根据楞次定律和安培定则可知此时电阻R中的电流方向由B向A,磁铁和小车的总动能减少,故当磁铁处于线圈正中位置时,磁铁和小车的总动能不是最小,故B错误,D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
返回
12
本课结束
THANKS
第十二章

展开更多......

收起↑

资源预览