第一讲电磁感应定律和楞次定律课件.ppt
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- 第一 电磁感应 定律 楞次定律 课件
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1、【知能诊断】1(2012 年高考北京理综卷)物理课上,老师做了一个奇妙的“跳环实验”如图,她把一个带铁芯的线圈L、开关 S 和电源用导线连接起来后,将一金属套环置于线圈L上,且使铁芯穿过套环闭合开关 S 的瞬间,套环立刻跳起某同学另找来器材再探究此实验 他连接好电路,经重复试验,线圈上的套环均未动对比老师演示的实验,下列四个选项中,导致套环未动的原因可能是()A线圈接在了直流电源上【疑惑】是否可以从安培力的方向发生改变来确定电流方向也发生改变?【解析】由安培定则知线框中感应电流的磁场方向为垂直纸面向里;由楞次定律知长直导线中的电流应正向减小或反向增大;结合线框左侧导线与长直导线电流同向时吸引,
2、反向时排斥可知正确选项为 A.【答案】A3(2013 年高考新课标全国卷)如图,在水平面(纸面)内有三根相同的均匀金属棒ab、ac和MN,其中ab、ac在a点接触,构成“V”字形导轨空间存在垂直于纸面的均匀磁场用力使MN向右匀速运动,从图示位置开始计时,运动中MN始终与bac的平分线垂直且和导轨保持良好接触下列关于回路中电流i与时间t的关系图线,可能正确的是()【疑惑】(1)闭合回路中切割磁感线的有效长度如何变化?(2)闭合回路中电阻是如何变化的呢?【解析】设MN切割磁感线的有效长度为l,bac2,金属棒单位长度的电阻为k.在回路中的感应电动势EBlv,回路的总电阻Rk(llsin),感应电流
3、iERBlvkllsin,其大小与有效长度l无关,且保持恒定,选项A 正确【答案】A4如图所示,在匀强磁场中矩形线圈的匀速转动的周期为T,转轴O1O2垂直于磁场方向,线圈电阻为 2.从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,线圈转过 60时的感应电流为 1 A那么()A线圈消耗的电功率为 4 WB线圈中感应电流的有效值为 2 AC任意时刻线圈中的感应电动势为e4cos2TtD任意时刻穿过线圈的磁通量为Tsin2Tt【疑惑】(1)线框在图示位置时感应电动势是最大值还是最小值?(2)磁通量的大小与磁通量的变化率是什么关系?(3)感应电动势的最大值与有效值是什么关系?【解析】线圈在磁场中绕垂直于磁场方向的
4、轴转动,从线圈平面与磁场方向平行开始计时,则感应电动势的表达式为enBScos(2Tt),当线圈转过 60时感应电流为 1 A,则感应电动势最大值em4 V,电流最大值为 2 A,电流的有效值为2A,线圈消耗的电功率PI2R(2)22 W4 W,所以 A、C 选项正确,B 选项错误;从电动势最大值等于4 V可知,穿过线圈磁通量的最大值为mBSEmn42T2T,所以 D 选项错误【答案】AC5如图甲所示,光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成角,M、P两端接一阻值为R的定值电阻,阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置,其他部分电阻不计整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向
5、上t0 时对棒施一平行于导轨的外力F,棒由静止开始沿导轨向上运动,通过R的感应电流随时间t变化的关系如图乙所示下列关于穿过回路abPMa的磁通量和磁通量的瞬时变化率t以及a、b两端的电势差Uab和通过棒的电荷量q随时间变化的图象中,正确的是()【疑惑】(1)感应电流It,根据qIt,电荷量q是不是也与t成正比?(2)由于It,是不是E和也与t成正比?第一讲电磁感应定律和楞次定律【高效整合】一、感应电动势的大小1法拉第电磁感应定律内容:感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比公式:EntnBStnBSt(适用于任何情况)2导线切割磁感线【解题精要】一、感应电流方向的判断感应电流的方向
6、主要是根据楞次定律来判断,注意理解楞次定律中阻碍的含义:(1)“阻碍”不是“相反”,原磁场与感应电流磁场方向有“增反减同”的特点;(2)“阻碍”不是“阻止”,阻碍只是延缓其变化;(3)“阻碍”从能量角度上说就是能量的转化和守恒如图所示,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在磁场作用下向右运动,则PQ所做的运动可能是()A向右匀加速运动B向左匀加速运动C向右匀减速运动变式训练 1如图甲所示,一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落,穿过一根竖直悬挂的条形磁铁,铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合若取磁铁中心O为坐标原点,建立竖直向下为x轴的正方
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