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探究电磁感应( 3

一、感应电流

1、方向的判定

右手定则

1)适用范围:导体因运动切割磁感线而产生感应电动势和感应电流。

2)判定对象:只要是导体因运动切割磁感线而产生感应电流的情况中,磁场方向、导体切割磁感线方向、感应电流方向中任给两个,都可以判定出第三个方向。

3)与左手定则的区别:因果关系不同。因通电而受力(安培力)运动中,不管判定哪个方向都用左手;因运动而产生感应电流中,不管判定哪个方向都用右手。

2、对楞次定律的理解

对“阻碍”的阐释

1)谁“阻碍”:起阻碍作用的是“感应电流的磁场”。

2)“阻碍什么”:阻碍变化,阻碍的是“引起感应电流的磁通量的变化”。既不阻碍原磁场,也不阻碍原磁通量。

3)“怎样阻碍”:当引起感应电流的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场反向,感应电流的磁场“反抗”原磁通量的增加;当引起感应电流额磁通量减少是,感应电流的磁场与原磁场同向,感应电流的磁场“补偿”原磁通的减少。

4)“结果怎样”:变化趋势不变。

二、试题解析

1、如图所示,在匀强磁场中的 U形导轨上,有两根等长的平行导线 abcd,以相同的速度 v匀速向右滑动.为使 ab中有感应电流产生,对开关 S来说()

A.打开和闭合都可以

B.应打开

C.打开和闭合都不行

D.应闭合

解答: D

解析:若开关打开,导线运动时,闭合回路 abdc中磁通量不变,不产生感应电流;若开关闭合,导线运动时,闭合回路 abNM中磁通量变化,产生感应电流。所以,应选 D选项。

2、如图所示,导线框 abcd放在光滑的平行导轨上,与导轨接触良好,现使导线框 abcd向右运动, G 1G 2是两只电流表,则( )

AG 1G 2中都有电流通过

BG 1G 2中都没有电流通过

C.只有 G 1中有电流通过

D.只有 G 2中有电流通过

解答: A

解析:虽然线圈 abcd构成的闭合回路中没有磁通量的变化,但电流表 G 1与线框 abcd构成的闭合回路中磁通量发生变化,有感应电流流过 G 1G 2,所以 A对。

3、如图所示,一个矩形线框从匀强磁场的上方自由落下,进入匀强磁场中,然后再从磁场中穿出。已知匀强磁场区域的宽度 L大于线框的高度 h,那么下列说法中正确的是()

A.线框只在进入和穿出磁场的过程中,才有感应电流产生

B.线框从进入到穿出磁场的整个过程中,都有感应电流产生

C.线框在进入和穿出磁场的过程中,都是机械能转变成电能

D.整个线框都在磁场中运动时,机械能转变成电能

解答: AC

解析:产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化,线框全部在磁场中时,磁通量不变,不产生感应电流,故 B错。而进入和穿出磁场的过程中磁通量发生变化,也就产生了感应电流,故 A正确。在产生感应电流的过程中消耗了机械能,故 C正确 D错误。

4、如图所示,一闭合金属环从上而下通过通电螺线管, b为螺线管的中点,金属环通过 abc三处时,能产生感应电流吗?

解答:金属环通过 ac处时产生感应电流;通过 b处时不产生感应电流。

解析:根据螺线管产生的磁场的特点,金属环通过 a处时,穿过金属环的磁通量变大,能产生感应电流,金属环通过 b处时,穿过金属环的磁通量瞬间不变,不产生感应电流,金属环通过 c处时,穿过金属环的磁通量变小,产生感应电流。

5、如图所示,固定在水平桌面上的金属框架 cdef,处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒 ab搁在框架上,可无摩擦滑动,此时 adeb构成一个边长为 L的正方形,开始时磁感应强度为 B0,若从 t0时刻起,磁感应强度逐渐减小,棒以恒定速度 v向右做匀速运动时,可使棒中不产生感应电流,则磁感应强度应怎样随时间变化(写出 Bt的关系式)?

解答:

解析:要使电路中感应电流为零,只需穿过闭合电路中的总磁通量不变,故 BL( Lvt)= B0 L 2,所以