2019年高中物理第一章电磁感应微专题培优一电磁感应中的“一定律三定则”问题讲义含解析粤教版选修3

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1、导体与磁场相对运动产生电磁感应现象时,产生的感应电流与磁场间有力的作用,这种力的作用会“阻碍”相对运动,简称口诀“来拒去留”。来拒去留法导体与磁场相对运动产生电磁感应现象时,产生的感应电流与磁场间有力的作用,这种力的作用会“阻碍”相对运动,简称口诀“来拒去留”。图1[例1] 如图1所示,当磁铁突然向铜环运动时,铜环的运动情况是(  )A.向右摆动     B.向左摆动C.静止D.无法判定[思路点拨] [解析] 当磁铁靠近铜环时,铜环中磁通量增加,产生感应电流,根据“来拒去留”原则,知铜环将受斥力作用远离磁铁向右摆动,A正确

2、。[答案] A增缩减扩法电磁感应致使回路面积有变化趋势时,则收缩或扩张是为了阻碍回路磁通量的变化,即磁通量增大时,面积有收缩趋势,磁通量减少时,面积有增大趋势。[特别提醒] 本方法适用于磁感线单方向穿过闭合回路的情况。[例2] 如图2所示,在载流直导线旁固定有两平行光滑导轨A、B,导轨与直导线平行且在同一水平面内,在导轨上有两可自由滑动的导体ab和cd。当载流直导线中的电流逐渐增强时,导体ab和cd的运动情况是(  )图2A.一起向左运动B.一起向右运动C.ab和cd相向运动,相互靠近D.ab和cd相背运动,相互远离[思路

3、点拨]思路1:思路2:―→―→[解析] 直导线中电流增强时,回路abcd中磁通量增大产生感应电流,根据“增缩减扩”原则知,回路abcd的面积减小,即C正确。[答案] C增离减靠法发生电磁感应现象时,通过什么方式来“阻碍”原磁通量的变化要根据具体情况而定。可能是阻碍导体的相对运动,也可能是改变线圈的有效面积,还可能是通过远离或靠近变化的磁场源来阻碍原磁通量的变化。即:(1)若原磁通量增加,则通过远离磁场源起到阻碍的作用。(2)若原磁通量减小,则通过靠近磁场源起到阻碍的作用。[例3] 一长直铁芯上绕有一固定线圈M,铁芯右端与一

4、木质圆柱密接,木质圆柱上套有一闭合金属环N,N可在木质圆柱上无摩擦移动,M连接在如图3所示的电路中,其中R为滑动变阻器,E1和E2为直流电源,S为单刀双掷开关,下列情况中,可观测到N向左运动的是(  )图3A.在S断开的情况下,S向a闭合的瞬间B.在S断开的情况下,S向b闭合的瞬间C.在S已向a闭合的情况下,将R的滑片向c端移动时D.在S已向a闭合的情况下,将R的滑片向d端移动时[思路点拨] ―→―→[解析] 根据题意知,圆环N向左运动,根据“增离减靠”原则知,线圈M上的磁场在减弱,流过M的电流在减小,故C正确。[答案] 

5、C“一定律三定则”的综合应用1.右手定则是楞次定律的特殊情况(1)楞次定律的研究对象为整个闭合导体回路,适用于磁通量变化引起感应电流的各种情况。(2)右手定则的研究对象为闭合导体回路的一部分,适用于一段导线在磁场中做切割磁感线运动。2.区别安培定则、左手定则、右手定则的关键是抓住因果关系(1)因电而生磁(I→B)→安培定则。(判断电流周围磁感线的方向)(2)因动而生电(v、B→I感)→右手定则。(导体切割磁感线产生感应电流)(3)因电而受力(I、B→F安)→左手定则。(磁场对电流有作用力)[例4] 如图4所示,两个线圈套在

6、同一个铁芯上,线圈的绕向如图。左线圈连着平行导轨M和N,导轨电阻不计,在导轨垂直方向上放着金属棒ab,金属棒处于垂直纸面向外的匀强磁场中,下列说法中正确的是(  )图4A.当金属棒向右匀速运动时,a点电势高于b点,c点电势高于d点B.当金属棒向右匀速运动时,b点电势高于a点,c点电势高于d点C.当金属棒向右加速运动时,b点电势高于a点,c点电势高于d点D.当金属棒向右加速运动时,b点电势高于a点,d点电势高于c点[解析] 当金属棒向右匀速运动时产生恒定感应电流,所以穿过右线圈的磁通量保持不变,不产生感应电流,A、B错误;当

7、金属棒向右做加速运动时,由右手定则可推断φb>φa,电流沿逆时针方向且不断增大,由安培定则可判断它在铁芯中的磁感线沿逆时针方向且不断增加,所以右线圈中的磁通量向上且不断增加。由楞次定律可知右线圈的感应磁场向下,则右边电路的感应电流方向应沿逆时针,所以d点电势高于c点,C错误、D正确。[答案] D1.如图1所示,两个相同的铝环穿在一根光滑杆上,将一根条形磁铁向左插入铝环的过程中,两环的运动情况是(  )图1A.同时向左运动,间距增大B.同时向左运动,间距不变C.同时向左运动,间距变小D.同时向右运动,间距增大解析:选C 将一

8、根条形磁铁向左插入铝环的过程中,两个环中均产生感应电流。根据楞次定律,感应电流将阻碍与磁体间的相对运动,所以两环均向左运动。靠近磁铁的环所受的安培力大于另一个,又可判断两环在靠近。选项C正确。2.如图2所示,闭合螺线管固定在置于光滑水平面上的小车上,现将一条形磁铁从左向右插入螺线管中的过程中,则(  )

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