2021届高考物理一轮复习第10章电磁感应第1节电磁感应现象楞次定律教案(含解析) 下载本文

先后两次通过线框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2,则( )

A.ΔΦ1>ΔΦ2 C.ΔΦ1<ΔΦ2

B.ΔΦ1=ΔΦ2 D.无法确定

C [设闭合线框在位置1时的磁通量为Φ1,在位置2时的磁通量为Φ2,直线电流产生的磁场在位置1处比在位置2处要强,故Φ1>Φ2。将闭合线框从位置1平移到位置2,磁感线是从闭合线框的同一面穿过的,所以ΔΦ1=|Φ2-Φ1|=Φ1-Φ2;将闭合线框从位置1绕cd边翻转到位置2,磁感线分别从闭合线框的正反两面穿过,所以ΔΦ2=|(-Φ2)-Φ1|=Φ1+Φ2(以原来穿过的方向为正方向,则后来从另一面穿过的方向为负方向)。故正确选项为C。]

1.理解磁通量的两点注意

(1)磁通量虽然是标量,但有正、负。上题中闭合线框由位置1平移到位置2和绕cd边翻转到位置2时,在位置2的磁通量大小相等,但磁感线穿入的方向相反。

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(2)磁通量计算要注意“有效面积”。 2.常见的产生感应电流的三种情况

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感应电流方向的判断 [依题组训练]

1.(多选)磁悬浮高速列车在我国已投入运行数年。如图所示就是磁悬浮的原理,图中A是圆柱形磁铁,B是用高温超导材料制成的超导圆环。将超导圆环B水平放在磁铁A上,它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁A的上方空中,则( )

A.在B放入磁场的过程中,B中将产生感应电流;当稳定后,感应电流消失 B.在B放入磁场的过程中,B中将产生感应电流;当稳定后,感应电流仍存在 C.若A的N极朝上,B中感应电流的方向为顺时针方向(从上往下看) D.若A的N极朝上,B中感应电流的方向为逆时针方向(从上往下看)

BC [在B放入磁场的过程中,穿过B的磁通量增加,B中将产生感应电流,因为B是超导体,没有电阻,所以感应电流不会消失,故A错误,B正确;若A的N极朝上,在B放入磁场的过程中,磁通量向上增加,根据楞次定律可判断B中感应电流的方向为顺时针方向,C正确,D错误。]

2.(多选)(2018·全国卷Ⅰ)如图所示,两个线圈绕在同一根铁芯上,其中一线圈通过开

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关与电源连接,另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一小磁针悬挂在直导线正上方,开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是( )

A.开关闭合后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动 B.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向 C.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向

D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动

AD [由电路可知,开关闭合瞬间,右侧线圈环绕部分的电流向下,由安培定则可知,铁芯中产生水平向右的磁场,由楞次定律可知,左侧线圈环绕部分产生向上的电流,则直导线中的电流方向由南向北,由安培定则可知,直导线在小磁针所在位置产生垂直纸面向里的磁场,则小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动,A正确;开关闭合并保持一段时间后,穿过左侧线圈的磁通量不变,则左侧线圈中的感应电流为零,直导线不产生磁场,则小磁针静止不动,B、C错误;开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,穿过左侧线圈向右的磁通量减少,则由楞次定律可知,左侧线圈环绕部分产生向下的感应电流,则流过直导线的电流方向由北向南,直导线在小磁针所在处产生垂直纸面向外的磁场,则小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动,D正确。]

3.(2017·全国卷Ⅲ)如图所示,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨,导轨平面与磁场垂直。金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS,一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内,线框与导轨共面。现让金属杆PQ突然向右运动,在运动开始的瞬间,关于感应电流的方向,下列说法正确的是( )

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