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选修2 第二章 电磁感应
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楞次定律
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使用次数:293
更新时间:2021-10-13
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1.

如图( a )所示,两根间距为 L 、足够长的光滑平行金属导轨竖直放置并固定,顶端接有阻值为 R 的电阻,垂直导轨平面存在变化规律如图( b )所示的匀强磁场, t =0 时磁场方向垂直纸面向里。在 t =0 t =2 t 0 的时间内,金属棒水平固定在距导轨顶端 L 处; t =2 t 0 时,释放金属棒。整个过程中金属棒与导轨接触良好,导轨与金属棒的电阻不计,则(  )


A .在 时,金属棒受到安培力的大小为

B .在 t = t 0 时,金属棒中电流的大小为

C .在 时,金属棒受到安培力的方向竖直向上

D .在 t =3 t 0 时,金属棒中电流的方向向右

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题型:选择题
知识点:楞次定律
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【答案】

BC

【详解】

AB .由图可知在 0~ t 0 时间段内产生的感应电动势为

根据闭合电路欧姆定律有此时间段的电流为

时磁感应强度为 ,此时安培力为

A 错误, B 正确;

C .由图可知在 时,磁场方向垂直纸面向里并逐渐增大,根据楞次定律可知产生顺时针方向的电流,再由左手定则可知金属棒受到的安培力方向竖直向上,故 C 正确;

D .由图可知在 时,磁场方向垂直纸面向外,金属棒向下掉的过程中磁通量增加,根据楞次定律可知金属棒中的感应电流方向向左,故 D 错误。

故选 BC

=
考点梳理:
根据可圈可点权威老师分析,试题“ ”主要考查你对 楞次定律 等考点的理解。关于这些考点的“资料梳理”如下:
◎ 楞次定律的定义
楞次定律:

1、楞次定律:感应电流的磁场,总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定,而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况,此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便。
2、对楞次定律的理解
①谁阻碍谁——感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量;
②阻碍什么——阻碍的是穿过回路的磁通量的变化,而不是磁通量本身;
③如何阻碍——原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即“增反减同”;
④阻碍的结果——阻碍并不是阻止,结果是增加的还增加,减少的还减少。
3、楞次定律的另一种表述:感应电流总是阻碍产生它的那个原因,表现形式有三种:
①阻碍原磁通量的变化;
②阻碍物体间的相对运动(来时拒,去时留);
③阻碍原电流的变化(自感)。
4、运用楞次定律判定感应电流方向的基本思路可归结为:“一原、二感、三电流”,即为:
①明确原磁场:弄清原磁场的方向及磁通量的变化情况;
②确定感应磁场:即根据楞次定律中的“阻碍”原则,结合原磁场磁通量变化情况,确定出感应电流产生的感应磁场的方向;
③判定电流方向:即根据感应磁场的方向,运用安培定则判断出感应电流方向。
◎ 楞次定律的知识扩展
1、楞次定律:感应电流的磁场,总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定,而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况,此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便。
2、对楞次定律的理解
①谁阻碍谁——感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量;
②阻碍什么——阻碍的是穿过回路的磁通量的变化,而不是磁通量本身;
③如何阻碍——原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即“增反减同”;
④阻碍的结果——阻碍并不是阻止,结果是增加的还增加,减少的还减少。
3、楞次定律的另一种表述:感应电流总是阻碍产生它的那个原因,表现形式有三种:
①阻碍原磁通量的变化;
②阻碍物体间的相对运动(来时拒,去时留);
③阻碍原电流的变化(自感)。
4、运用楞次定律判定感应电流方向的基本思路可归结为:“一原、二感、三电流”,即为:
①明确原磁场:弄清原磁场的方向及磁通量的变化情况;
②确定感应磁场:即根据楞次定律中的“阻碍”原则,结合原磁场磁通量变化情况,确定出感应电流产生的感应磁场的方向;
③判定电流方向:即根据感应磁场的方向,运用安培定则判断出感应电流方向。
◎ 楞次定律的知识对比

楞次定律与右手定则的关系:

“三定则一定律”的比较:

  

◎ 楞次定律的知识点拨
电磁感应中能量问题的解法:

(1)电磁感应过程的实质是不同形式的能量转化的过程,电磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必定受到安培力作用。因此要维持安培力存在,必须有 “外力”克服安培力做功。此过程中,其他形式的能转化为电能。“外力”克服安培力做多少功,就有多少其他形式的能转化为电能。当感应电流通过电器时,电能又转化为其他形式的能。
同理,安培力做功的过程,是电能转化为其他形式的能的过程,安培力做多少功就有多少电能转化为其他形式的能。
(2)电能求解思路主要有三种:
①利用克服安培力做功求解:电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功。
②利用能量守恒求解:其他形式能的减少量等于产生的电能。
③利用电路特征来求解:通过电源提供总能量IE或纯电阻电路中产生的焦耳热Q=I2RT来计算。
(3)基本解题思路
①明确研究对象(哪一部分闭合回路或哪一部分导体)和研究过程。
②对研究对象(运动的导体)受力分析,明确各个力的做功情况。
③分析研究对象的运动过程,明确各种能量的转化情况。
④选择恰当的规律列式求解。
(4)几种常用的功能关系
①导体所受的重力做功导致重力势能的变化:
②导体所受的合外力做功导致其动能的变化:
③导体所受的重力以外的力做功导致其机械能变化:
④滑动摩擦力做功导致系统内能增加: (指相对位移的大小)。
⑤安培力做功导致电能变化:克服安培力做的功等于电路中增加的电能,即
说明此结论在电路中只有动生电动势时才成立,涉及感生电动势时此结论就不成立了。

◎ 楞次定律的知识拓展

广义的楞次定律:


◎ 楞次定律的教学目标
1、会表述感应电流的方向与引起感应电流的磁通量的变化之间的关系。
2、会表述“感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化”中的“阻碍”的意义。
3、会用楞次定律判断电磁感应现象中感应电流的方向。
◎ 楞次定律的考试要求
能力要求:应用
课时要求:90
考试频率:必考
分值比重:7
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