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    如图所示,在匀强磁场中水平放一电阻不计的平行金属导轨,导轨上放二根导线ab和cd,导轨跟大线圈A相接,A内有一闭合小线圈B.磁感线垂直导轨所在的平面向上(俯视图),现要使得cd与ab间距离减小,下列操作可行的是(  )
    A.导线ab加速向右运动,B中产生逆时针方向的电流
    B.导线ab匀速向右运动,B中产生逆时针方向的电流
    C.导线ab匀速向左运动,B中不产生感应电流
    D.导线ab加速向左运动,B中产生顺时针方向的电流
    魔方格

    本题信息:2011年长宁区二模物理单选题难度容易 来源:未知
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本试题 “如图所示,在匀强磁场中水平放一电阻不计的平行金属导轨,导轨上放二根导线ab和cd,导轨跟大线圈A相接,A内有一闭合小线圈B.磁感线垂直导轨所在的平面向上(...” 主要考查您对

楞次定律

右手定则

感应电流

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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。

楞次定律与右手定则的关系:

“三定则一定律”的比较:

  


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。


广义的楞次定律:



右手定则:

内容 伸开右手,大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,让磁感线垂直穿入掌心,大拇指指向导体运动的方向,其余四指所指的方向,就是感应电流的方向
适用范围 导体切割磁感线
相对性 在右手定则中,导体运动的方向是指导体切割磁感线的方向,即导体相对磁场的运动方向,如图中,磁场以速度v1向右运动,导体棒以速度v2也向右运动,若导体棒相对磁场静止,不切割磁感线,若导体棒向右切割磁感线,大拇指需指向右方,但若,导体棒向左切割磁感线,大拇指需指向左方
备注 当导体切割磁感线但回路中磁通量不变时,回路中没有电流,但切割磁感线的那部分导体仍是要产生电动势的,右手定则所判定的方向就是所产生的电动势的方向(在电源内部由负极指向正极的方向,也是该电源使电流流动的方向)


右手定则与左手定则的区别:



电磁感应现象及产生条件:

1.概念:由磁得到电的现象叫电磁感应现象在电磁感应中得到的电流叫感应电流,得到的电动势叫感应电动势
2.产生条件:
感应电流的产生条件: ①电路必须闭合 ②穿过回路的磁通量要发生变化
感应电动势的产生条件:无论电路闭合与否,只要穿过线圈的磁通量发生变化,电路中就一定有感应电动势产生。产生感应电动势的那部分导体就是电源


感应电流方向的判定:

(1)楞次定律
Ⅰ、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。
Ⅱ、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。
Ⅲ、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)。
Ⅳ、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。
(2)右手定则
伸开右手让拇指跟其余的四指垂直,并且都跟掌心在同一个平面内,让磁感线垂直从手心进入,拇指指向导体的运动方向,其余四指指的就是感应电流的方向。

判断有无感应电流产生的方法:

(1)判断有无感应电流产生,关键是抓件两个条件:
①电路是否为闭合电路;
②穿过电路本身的磁通量是否发生变化,其主要内涵体现在“变化”二字上。电路中有没有磁通量不是产生感应电流的条件,如果穿过电路的磁通量很大但不变化,那么不论有多大,也不会产生感应电流。
(2)分析磁通量是否变化时,既要弄清楚磁场的磁感线分布,又要注意引起磁通量变化的三种情况:
①由于线框所在处的磁场变化引起磁通量变化;
②由于线框在垂直于磁场方向的投影面积变化引起磁通量变化;
③有可能是磁场及其垂直于磁场的面积都发生变化。
(3)画好各种俯视图、侧视图等截面图,也可使问题的判断直观化、简单化。

电磁感应中图像类问题的解法:

1.图像问题
 
2.基本分析思路和方法
(1)选出或画出图像的问题
①将复杂的过程划分为几个单一的小过程,逐一分析每一个小过程。
②根据楞次定律或右手定则判断出感应电动势 (或电流)的方向,从而确定其正负。若研究安培力与时间的关系,还要根据左手定则或广义楞次定律判定安培力的方向,确定其正负。
③根据法拉第电磁感应定律判定出感应电动势的大小变化规律,进而确定出感应电流、安培力的大小变化规律。
(2)对于选出图像的问题且四个选项都是某两个量的天系图像,其解是唯一的,可用排除法。
①首先明确研究的是哪两个量间的关系。
②从斜率的正负和大小、截距的大小、坐标的正负等方面比较四个选项中每一个小过程中的图线差异。
③选取某一过程进行分析,排除错误选项,不能完全排除时再选一过程,直到得出答案。
④在感应电流的i—t图像中,若整个过程中磁通量变化量为零,则i—t图线所围的总面积也为零。特别在单选题中利用此结论可快速准确解答。
(3)对于根据图像分析问题的题目,要正确理解图像问题,能把图像反映的规律对应到实际过程中去。理解图像时要从图像的横纵坐标轴的含义、图线的斜率和截距等方面去分析。


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