(选修3-2)4.2探究电磁感应现象的产生条件(典例精析)1.doc

4.2探究电磁感应现象的产生条件 典题训练营 本节内容常见题型是感应电流产生方向的判断，主要涉及楞次定律和右手定则的正确运用，解决这类题的关键是理清阻碍磁通量变化的几类情景。 例4．弹簧上端固定，下端挂一条形磁铁，使磁铁上下做简谐运动．若在运动过程中把线圈靠近磁铁，如图2-1-10所示，观察磁铁的振幅，将会发现 ( ) A．S闭合时振幅逐渐减小，S断开时振幅不变 B．S闭合时振幅逐渐增大．S断开时振幅不变 C．S闭合或断开时，振幅的变化相同 D．S闭合或断开时，振幅不会改变 【解析】当S闭合时，由磁铁的运动使闭合回路中磁通量发生了变化，由楞次定律知，感应磁场要阻碍其磁通量的变化，故磁铁的振幅不断减小；当S断开时，由磁铁的运动在线圈中虽能产生感应电动势，但没有感应电流，故没有感应磁场，磁铁不受磁场力的作用，故其振幅不变。 【答案】：C 例5.如图2-1-11所示，宽40cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里一边长为20cm的正方形导线位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度vo＝20cm/s通过磁场区域，在运动过程中，线圈有一边始终与磁场区域的边界平行，取它刚进入磁场的时刻t＝0，在所示图线中正确反映电流强度随时间变化规律的是 ( ) 【解析】：当线圈从图示位置进入磁场时，右边框切割磁感线运动产生逆时针方向的感应电流，其持续时间为1s；当线圈完全进入磁场时，其磁通量不发生变化，线圈中没有感应电流产生，持续时间为1s；当右边框出磁场时，左边框开始切割磁感线运动，产生顺时针方向的感应电流，持续时间为1s；故C正确。 【答案】：C 方法指导：在应用楞次定律解题时要弄清原磁场与感应磁场的关系，熟练掌握解决问题的一般步骤。 同类训练： 1.如图2-1-12所示，金属矩形线框abcd用细线悬挂在U形磁铁中央，磁铁可绕OOˊ轴转动（从上向下看是逆时针转动），则当磁铁转动时，从上往下看，线框abcd的运动情况是 ( ) A.顺时针转动 B.逆时针转动 C.向外平动 D.向里平动 2.闭合线圈固定在垂直于纸面的匀强磁场中.设向里为磁感应强度B的正方向.线圈中的箭头为电流i的正方向，如图2-1-13所示，已知线圈中感应电流I随时间而变化的图象如图2-1-14所示，则磁感应强B随时间而变化的图象可能是图中的 ( ) 【同类训练答案】 【解析】1、：当磁铁绕OOˊ轴转动（从上向下看是逆时针转动）时，使线圈的磁通量增加，由楞次定律可感应电流的磁场将阻碍其磁通量的增加，所以线圈将随磁铁绕OOˊ轴转动逆时针转动。所以B正确。 答案：B 【解析】2、：由图2-1-14可知，在0—0、5s时间内，感应电流方向与规定的电流方向相反，由楞次定律可知线圈的磁通量在增加，故磁感应强度B增大；在0、5—1、5s时间内，感应电流方向与规定的电流方向相同，由楞次定律可知线圈的磁通量在减小，故磁感应强度B减小；在0—0、5s时间内，感应电流方向与规定的电流方向相反，由楞次定律可知线圈的磁通量在增加，故磁感应强度B增大；所以CD正确。 答案：CD 二、课标操练场 １、应用思维点拨 例6、如图2-1-15所示，一闭合的金属环从静止开始由高处下落通过条形磁铁后继续下落，空气阻力不计，则在圆环的运动过程中，下列说法正确的是： A．在磁铁的上方时，圆环的加速度小于g，在下方时大于g； B．圆环在磁铁上方时，加速度小于g，在下方时也小于g； C．圆环在磁铁的上方时，加速度小于g，在下方时等于g； D．圆环在磁铁的上方时，加速度大于g，在下方时小于g。 【解析】：此题易错选A或C，原因是在判断磁力作用时缺乏对条形磁铁磁力线的空间分布的了解。今用楞次定律第二种推广含义来判断：感应电流总是阻碍导体间的相对运动，意思是，总是阻碍导体间的距离变化的。因此圆环在磁铁的上方下落时，磁场力总是阻碍圆环下落，即ag；而下落到磁铁的下方时，由于圆环与磁铁的距离增大，磁场力要阻碍它向下距离增大，因此ag。 【答案】：B 【点拨】：一般地凡是由于外界因素而先使导体运动，进而产生感应电流的，都可用“阻碍导体间相对运动”来判定。此方法避免了对磁铁磁力线空间分布的判断，使问题的解答简便。 ２、探究开放思维点拨 例7、如图2-1-16所示，在水平放置光滑绝缘杆ab上，挂有两个金属环M和N，两环套在一个通电密绕长螺丝管的中部，螺丝管中部区域的管外磁场可以忽略，当变阻器的滑动触头向左移动时，两环将怎样运动 ( C ) A.两环一起向左移动 B.两环一起向右移动 C.两环互相靠近 D.两环互相离开 【解析