浙江高考一轮 第9章 第1节 电磁感应现象 楞次定律Word格式文档下载.docx
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c
法拉第电磁感应定律
d
电磁感应现象的两类情况
互感和自感
涡流、电磁阻尼和电磁驱动
交变电流
描述交变电流的物理量
电感和电容对交变电流的影响
变压器
电能的输送
实验 探究电磁感应的产生条件
√
实验 探究感应电流方向的规律
实验 探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系
第1节 电磁感应现象 楞次定律
考点一|电磁感应现象
1.磁通量
(1)定义:
在磁感应强度为B的匀强磁场中,与磁场方向垂直的面积S和B的乘积.
(2)公式:
Φ=BS.
适用条件:
①匀强磁场;
②S为垂直磁场的有效面积.
(3)矢标性:
磁通量的正、负号不表示方向,磁通量是标量.
2.电磁感应现象
(1)电磁感应现象:
当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,电路中有感应电流产生的现象.
(2)产生感应电流的条件
①条件:
穿过闭合电路的磁通量发生变化.
②特例:
闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动.
1.磁通量发生变化的三种常见情况
(1)磁场强弱不变,回路面积改变;
(2)回路面积不变,磁场强弱改变;
(3)回路面积和磁场强弱均不变,但二者的相对位置发生改变.
2.判断电磁感应现象是否发生的一般流程
1.在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是( )
A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的变化
B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表的变化
C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表的变化
D.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的变化
D [产生感应电流必须满足的条件:
①电路闭合;
②穿过闭合电路的磁通量要发生变化.选项A、B电路闭合,但磁通量不变,不能产生感应电流,故选项A、B不能观察到电流表的变化;
选项C满足产生感应电流的条件,也能产生感应电流,但是等我们从一个房间到另一个房间后,电流表中已没有电流,故选项C也不能观察到电流表的变化;
选项D满足产生感应电流的条件,能产生感应电流,可以观察到电流表的变化,所以选D].
2.(2016·
余姚选考模拟)如图911所示的磁场中,有三个面积相同且相互平行的线圈S1、S2和S3,穿过S1、S2和S3的磁通量分别为Φ1、Φ2和Φ3,下列判断正确的是( )
【导学号:
81370316】
图911
A.Φ1最大B.Φ2最大
C.Φ3最大D.Φ1=Φ2=Φ3
C [三个线圈的面积相同,由图可看出第三个线圈所在处磁感线最密,即磁感应强度最强,所以Φ3最大.]
3.如图所示,矩形线框在磁场中做的各种运动,能够产生感应电流的是( )
B [感应电流产生条件为:
①穿过线框的磁通量发生变化;
②电路闭合.A、C、D中穿过矩形线框的磁通量都不变,故不产生感应电流.]
4.(多选)如图912所示,一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中,下列做法中能使圆盘中产生感应电流的是( )
图912
A.圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动
B.圆盘以某一水平直径为轴匀速转动
C.圆盘在磁场中向右匀速平移
D.匀强磁场均匀增加
BD [只有穿过圆盘的磁通量发生变化时,圆盘中才产生感应电流.当圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动或圆盘在磁场中向右匀速平移时,穿过圆盘的磁通量不发生变化,不能产生感应电流,A、C错误;
当圆盘以某一水平直径为轴匀速转动或匀强磁场均匀增加时,穿过圆盘的磁通量发生变化,圆盘中将产生感应电流,B、D正确.]
5.如图913所示为感应式发电机的结构图,a、b、c、d是空间四个可用电刷与铜盘边缘接触的点,O1、O2是铜盘轴线导线的接线端,M、N是电流表的接线端.现在将铜盘转动,能观察到感应电流的是( )
图913
A.将电流表的接线端M、N分别连接a、c位置
B.将电流表的接线端M、N分别连接O1、a位置
C.将电流表的接线端M、N分别连接O1、O2位置
D.将电流表的接线端M、N分别连接c、d位置
B [当铜盘转动时,其切割磁感线产生感应电动势,此时铜盘相当于电源,铜盘边缘和中心相当于电源的两个极,则要想观察到感应电流,M、N应分别连接电源的两个极,故可知只有B项正确.]
考点二|楞次定律
1.楞次定律
(1)内容:
感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.
(2)适用范围:
一切电磁感应现象.
2.右手定则
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;
让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向.
(2)适用情况:
导体切割磁感线产生感应电流.
1.楞次定律中“阻碍”的含义
2.楞次定律的使用步骤
1.如图914所示,在一水平、固定的闭合导体圆环上方,有一条形磁铁(N极朝上,S极朝下)由静止开始下落,磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触,关于圆环中感应电流的方向(从上向下看),下列说法正确的是( )
图914
A.总是顺时针B.总是逆时针
C.先顺时针后逆时针D.先逆时针后顺时针
C [磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触,则圆环中先是向上的磁通量增加,磁铁中间通过以后,向上的磁通量减少,根据楞次定律,产生的感应电流方向(从上向下看)先顺时针后逆时针,选项C正确.]
图915
2.(2017·
临海选考模拟)如图915所示,线圈与灵敏电流计构成闭合电路,当磁铁向下插入线圈的过程中,发现电流计指针向右偏转.则当磁铁( )
81370317】
A.放在线圈中不动时,电流计指针向左偏转
B.从线圈中向上拔出时,电流计指针向左偏转
C.按图示位置在线圈外面上下移动时,电流计指针不会偏转
D.按图示位置在线圈外面左右移动时,电流计指针不会偏转
【答案】 B
3.如图916所示,甲是闭合铜线框,乙是有缺口的铜线框,丙是闭合的塑料线框,它们的正下方都放置一薄强磁铁,现将甲、乙、丙拿至相同高度H处同时释放(各线框下落过程中不翻转),则以下说法正确的是( )
图916
A.三者同时落地
B.甲、乙同时落地,丙后落地
C.甲、丙同时落地,乙后落地
D.乙、丙同时落地,甲后落地
D [甲是铜线框,在下落过程中产生感应电流,所受的安培力阻碍它的下落,故所需的时间长;
乙没有闭合回路,丙是塑料线框,故都不会产生感应电流,它们做自由落体运动,故D正确.]
4.(2017·
桐乡选考模拟)如图917所示,在两根平行长直导线M、N中通以同方向同大小的电流,矩形导线框abcd的两边与两导线平行,且与两导线在同一平面内,线框沿着与两导线垂直的方向自右向左在两导线间匀速移动,则在移动过程中线框中感应电流方向是( )
81370318】
图917
A.沿abcd不变B.沿adcb不变
C.由abcd变成adcbD.由adcb变成abcd
B [本题中M与N中电流的方向相同,在M的右侧电流所产生的磁场方向垂直纸面向里,且离得越远,磁感应强度越小;
在N的左侧电流所产生的磁场方向垂直纸面向外,且离得越远,磁感应强度越小,要正确解决此问题,我们需要应用楞次定律,可以判断出,闭合线框abcd在从N到M的运动过程中,垂直纸面向外的磁通量减少,垂直纸面向里的磁通量增加,为了阻碍磁通量的变化,线圈中的电流始终沿着adcb方向.故选项B正确.]
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