浙江省台州市路桥区蓬街私立中学学年高二下学期物理人教版选修32学案编号143楞次定律 Word版.docx

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编号1选修3-2感应电流产生的条件和楞次定律

高二5、7班姓名第小组 编制时间：

2016.2.15

【知识回顾】

1.磁通量的计算：

公式：

Φ＝（注意：

①，②。

）.单位：

。

磁通量的物理意义：

可以形象地理解为磁通量就是穿过某一面积的磁感线条数。

2．产生感应电流的条件：

表述1闭合电路的一部分导体在磁场内做运动．

表述2穿过闭合电路的磁通量．

【自主学习】

阅读教材P9-10的实验，下图为某同学记录下的磁铁移动方向和线圈中感应电流的方向。

根据下图回答下列问题：

1．在四个图中分别用磁感线表示出磁铁的磁场（只画穿过线圈部分的磁场）和感应电流的磁场方向。

2．根据上图记录填下表：

甲

乙

丙

丁

磁铁磁场方向与感应电流磁场方向

（填“相同”或“相反”）

穿过线圈的磁通量变化

（填“增大”或“减小”）

【小组探究】

利用上表的记录，通过小组讨论，你们能得出感应电流具有怎样的方向？

结论：

感应电流具有这样的方向，即

。

【知识应用】

1．如右图，在软铁环上分别绕有线圈M、N，当线圈M电路中的开关S闭合时，判断线圈N中感应电流的方向。

2．如右下图，直导线中通有向上的电流，判断下列情况下ABCD中感应电流的方向：

①线圈向右平移，。

②线圈以AB为轴转动，。

③线圈以通电导线为轴转动，。

【知识拓展】右手定则——磁场方向、导体运动方向和感应电流方向的关系

教材P13，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

进入，并使拇指指向方向，这时方向就是感应电流的方向。

【课堂和课后练习】完成教材P.13—17的“问题与练习”

1．一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动，已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置Ⅰ和位置Ⅱ时，顺着磁场的方向看去，线圈中的感应电流的方向分别为（）

位置Ⅰ位置Ⅱ

A．逆时针方向逆时针方向

B．逆时针方向顺时针方向

C．顺时针方向顺时针方向

D．顺时针方向逆时针方向

2．如图所示，有两个同心导体圆环。

内环中通有顺时针方向的电流，外环中原来无电流。

当内环中电流逐渐增大时，外环中有无感应电流？

方向如何？

3．如图，线圈A中接有如图所示电源，线圈B有一半面积处在线圈A中，两线圈平行但不接触，则当开关S闭和瞬间，线圈B中的感应电流的情况是：

A．无感应电流B．有沿顺时针的感应电流（）

C．有沿逆时针的感应电流D．无法确定

4．如图所示，闭合导体环固定。

条形磁铁S极向下以初速度v0沿过导体环圆心的竖直线下落的过程中，导体环中的感应电流方向如何？

5．如图所示，O1O2是矩形导线框abcd的对称轴，其左方有匀强磁场。

以下哪些情况下abcd中有感应电流产生？

方向如何？

①.将abcd向纸外平移，。

②.将abcd向右平移，

③.将abcd以ab为轴转动60°，

④将abcd以cd为轴转动60°，

6．如图所示装置中，cd杆原来静止。

当ab杆做如下那些运动时，cd杆将向右移动（）

A.向右匀速运动B.向右加速运动

C.向左加速运动D.向左减速运动

7．如图所示，用丝线悬挂闭合金属环，悬于O点，虚线左边有匀强磁场，右边没有磁场。

金属环的摆动会很快停下来。

试解释这一现象。

若整个空间都

有向外的匀强磁场，会有这种现象吗？

以下不打印，

1．1820年丹麦的物理学家　　　发现了电流能够产生磁场；之后，英国的科学家　　　经过十年不懈的努力终于在1831年发现了电磁感应现象，并发明了世界上第一台感应发电机．

2．下列图中能产生感应电流的是（　　　　）

3．在某星球上的宇航员，为了确定该星球是否存在磁场，他手边有一根表面绝缘的长导线和一个灵敏电流计，现请你指导他如何操作．

4．下列说法中正确的是：

感应电动势的大小跟（　　　　）有关：

A．穿过闭合电路的磁通量．

B．穿过闭合电路的磁通量的变化大小．

C．穿过闭合电路的磁通量的变化快慢．

D．单位时间内穿过闭合电路的磁通量的变化量．

5．如图所示，试根据已知条件确定导线中的感应电流方向（图中的导线是闭合电路中的一部分）：

（二）提高性练习

6．（99全国）如图所示，为地磁场磁感线的示意图，在北半球地磁场的坚直分量向下。

飞机在我国上空匀逐巡航。

机翼保持水平，飞行高度不变。

由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差。

设飞行员左方机翼未端处的电势为U1，右方机翼未端处的电势力U2，则

A.若飞机从西往东飞，U1比U2高

B.若飞机从东往西飞，U2比U1高

C.若飞机从南往北飞，U1比U2高

D.若飞机从北往南飞，U2比U1高

7．如图所示，在两根平行长直导线中，通以同方向、同强度的电流，导线框ABCD和两导线在同一平面内，导线框沿着与两导线垂直的方向自右向左在两导线间匀速运动。

在运动过程中，导线框中感应电流的方向（）

A．沿ABCD方向不变。

B．沿ADCB方向不变。

C．由ABCD方向变成ADCB方向。

D．由ADCB方向变成ABCD方向。

8．如图所示，两个线圈绕在同一圆筒上，A中接有电源，B中导线ab短路。

当把磁铁迅速插入A线圈中时，A线圈中的电流将（填减少，增大，不变），B线圈中的感应电流的方向在外电路中是由到的；如线圈B能自由移动，则它将向移动（左，右，不）。

9．如图所示，闭合金属铜环从高为h的曲面滚下，沿曲面的另一侧上升，设闭合环初速度为零，不计摩擦，则（）

A．若是匀强磁场，环上升的高度小于h

B．若是匀强磁场，环上升的高度大于h

C．若是非匀强磁场，环上升的高度等于h

D．若是非匀强磁场，环上升的高度小于h

10．一根磁化的钢棒以速度v射入水平放置的固定的铜管内，v的方向沿管中心轴，不计棒的重力和空气阻力，则在入射过程中（）

A.铜管的内能增加B.钢棒的速率减小C.钢棒的速率不变D.钢棒的速率增大

11．如图（a），圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈Q，P和Q共轴.Q中通有变化电流，电流随时间变化的规律如图（b）所示.P所受的重力为G，桌面对P的支持力为N，则

A.t1时刻N＞G

B.t2时刻N＞G

C.t3时刻N＜G

D.t4时刻N=G

12．如图所示，ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导线框，当滑动变阻器的滑片P自左向右滑动时，从纸外向纸内看，线框ab将

A.保持静止不动

B.逆时针转动

C.顺时针转动

D.发生转动，但电源极性不明，无法确定转动方向

参考答案

1～5略6．AC

7．B

8．减小ba左

9．D解析若是匀强磁场，闭合环的磁通量不发生变化，无感应电流产生，环也就受不到磁场力，所以环仍保持机械能守恒，上升的高度等于h。

若是非匀强磁场，闭合环的磁通量发生变化，有感应电流产生，环受到磁场力作用去阻碍环与磁场间的相对运动，使环损失一部分机械能向电能转化，所以环上升的高度小于h。

因此答案D正确。

10．AB当磁化的钢棒射入铜管时，铜管中因磁通量增加而产生感应电流，铜管与钢棒间的磁场力会阻碍其相对运动，使钢棒的机械能向电能转化，进而使铜管的内能增加。

所以答案AB正确。

11．AD12．C

以下不要

答案

1．AB　2.C3．AC　4．B　5．AD　　

6．

（1）

（2）

5．1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图2所示．这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是（　　）

图2

A．离子由加速器的中心附近进入加速器B．离子由加速器的边缘进入加速器

C．离子从磁场中获得能量D．离子从电场中获得能量

7．长为l的水平极板间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，板间距离也为l，极板不带电．现有质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计重力），从两极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可采用的办法是（　　）

A．使粒子的速度v<

B．使粒子的速度v>

C．使粒子的速度v>

D．使粒子的速度

8．如图4所示，在边界PQ上方有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子同时从边界上的O点沿与PQ成θ角的方向以相同的速度v射入磁场中，则关于正、负电子，下列说法不正确的是（　　）

图4

A．在磁场中的运动时间相同B．在磁场中运动的轨道半径相同

C．出边界时两者的速度相同D．出边界点到O点的距离相等

9．平面直角坐标系的第Ⅰ象限内有一匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v从O点沿着与y轴夹角为30°的方向进入磁场，运动到A点（图5中未画出）时速度方向与x轴的正方向相同，不计粒子的重力，则（　　）

图5

A．该粒子带正电B．A点与x轴的距离为

C．粒子由O到A经历时间t＝

D．运动过程中粒子的速度不变

10．如图6所示，a为带正电的小物块，b是一不带电的绝缘物块（设a、b间无电荷转移），a、b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场．现用水平恒力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，在加速运动阶段（　　）

图6

A．a对b的压力不变B．a对b的压力变大

C．a、b物块间的摩擦力变小D．a、b物块间的摩擦力不变

12．回旋加速器D形盒中央为质子流，D形盒的交流电压为U，静止质子经电场加速后，进入D形盒，其最大轨道半径为R，磁场的磁感应强度为B，质子质量为m.求：

（1）质子最初进入D形盒的动能多大；

（2）质子经回旋加速器最后得到的动能多大；

（3）交流电源的频率是多少．

5．AD　7．AB　8．A9．BC　10．BC12．

（1）eU　

（2）

　（3）

11.如图6所示，质量为m＝1kg，电荷量为q＝5×10－2C的带正电的小滑块，从半径为R＝0.4m的光滑绝缘

圆弧轨道上由静止自A端滑下．整个装置处在方向互相垂直的匀强电场与匀强磁场中．已知E＝100V/m，水平向右；B＝1T，方向垂直纸面向里．求：

（1）滑块到达C点时的速度；

（2）在C点时滑块所受洛伦兹力．（g＝10m/s2）

图6

12．如图7所示，一带电荷量为2×10－9C、质量为1.8×10－16kg的粒子，从直线MN上一点O沿30°角方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，经历1.5×10－6s后，到达直线上另一点P.

图11

（1）求粒子做圆周运动的周期．

（2）求磁感应强度B的大小．

（3）若O、P距离为0.1m，则粒子的运动速度多大？

答案

11．

（1）2m/s　方向水平向左　

（2）0.1N　方向竖直向下

12．

（1）1.8×10－6s　

（2）0.314T（3）3.49×105m/s