人教版 (2019)选择性必修 第二册第二章 电磁感应1 楞次定律课文课件ppt

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第二册第二章 电磁感应1 楞次定律课文课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了楞次定律，课内互动探究，课堂达标检测等内容，欢迎下载使用。
第2课时　楞次定律的推广及应用
题型一　“增反减同”感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量(原磁场磁通量)的变化，口诀记为“增反减同”。(1)当原磁场磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；(2)当原磁场磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。
典|例|剖|析 (2023·云南高二月考)两个环A、B置于同一水平面上，其中A是边缘均匀带电的绝缘环，B是导体环。当A以如图所示的方向绕中心转动时，B中产生如图所示方向的感应电流。则(　 　)A．A可能带正电且转速减小B．A可能带正电且转速恒定C．A可能带负电且转速减小D．A可能带负电且转速增大
解析：由图可知，B中电流为逆时针，由安培定则可知，感应电流的磁场向外；由楞次定律可知，引起感应电流的磁场可能为：向外减小或向里增大；若原磁场向里，则A中电流应为顺时针，故A应带正电，因磁场变强，故A中电流应增大，即A的转速应增大，A、B均错误；若原磁场向外，则A中电流应为逆时针，即A应带负电，且电流应减小，即A的转速应减小，D错误，C正确。
一个闭合导体圆环固定在水平桌面上，一根条形磁铁沿圆环的轴线运动，使圆环内产生了感应电流。下列四幅图中，产生的感应电流方向与条形磁铁的运动情况相吻合的是(　 　)
解析：由图示可知，穿过圆环的磁场方向向上，在磁铁远离圆环时，穿过圆环的磁通量变小，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流沿逆时针方向，A错误；由图示可知，穿过圆环的磁场方向向上，在磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量变大，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流沿顺时针方向，B错误；由图示可知，穿过圆环的磁场方向向下，在磁铁远离圆环时，穿过圆环的磁通量变小，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流沿顺时针方向，C错误；由图示可知，穿过圆环的磁场方向向下，在磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量变大，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流沿逆时针方向，D正确。
题型二　“来拒去留”由于磁场与导体的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，口诀记为“来拒去留”。(1)当导体靠近磁体时，产生的安培力阻碍导体靠近磁体；(2)当导体远离磁体时，产生的安培力阻碍导体远离磁体。
典|例|剖|析 (2023·黑龙江双鸭山一中高二阶段练习)如图，光滑水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈。一竖直放置的条形磁铁固定在线圈中线AB正上方，给线圈提供一个初速度，让线圈从磁铁下方滑过，则关于线圈在靠近、通过、离开磁铁不太远的过程中，受到的支持力FN及在水平方向运动的描述正确的是(　 　)
A．FN先小于mg后大于mg，一直向左做加速运动B．FN先大于mg后小于mg，向左先做减速运动后做加速运动C．FN先小于mg后大于mg，向左先做加速运动后做减速运动D．FN先大于mg后小于mg，一直向左做减速运动
解析：线圈左端A经过条形磁铁到线圈中心位于磁铁正下方过程，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律的第二种表述：来拒去留，可知线圈受到向右和向下的磁场力，即线圈对水平桌面的压力大于重力，线圈做减速运动；从线圈中心位于磁铁正下方到线圈右端B经过磁铁过程，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律的第二种表述：来拒去留，可知线圈受到向右和向上的磁场力，即线圈对水平桌面的压力小于重力，线圈继续做减速运动，根据牛顿第三定律可知，线圈受到的支持力先大于重力后小于重力，线圈一直向左做减速运动，D正确，A、B、C错误。
如图所示，水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈，右边套有一金属圆环。圆环初始时静止。将图中开关S由断开状态拨至连接状态，电路接通的瞬间，可观察到(　 　)A．拨至M端或N端，圆环都向左运动B．拨至M端或N端，圆环都向右运动C．拨至M端时圆环向左运动，拨至N端时向右运动D．拨至M端时圆环向右运动，拨至N端时向左运动
解析：开关S由断开状态拨至连接状态，不论拨至M端还是N端，通过圆环的磁通量均增加，根据楞次定律(增反减同)可得圆环会阻碍磁通量的增加，即向右运动。
题型三　“增缩减扩”当闭合导体回路的磁通量发生变化时，导体回路可以通过面积的变化阻碍磁通量的变化，口诀记为“增缩减扩”。(1)当闭合导体回路的磁通量增大时，线圈面积会缩小；(2)当闭合导体回路的磁通量减小时，线圈面积会扩大。
(2022·广西容县高二开学考试)如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路，若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列说法正确的是(　 　)A．穿过线圈a的磁通量变小B．线圈a有收缩的趋势C．线圈a对水平桌面的压力FN将减小D．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流
解析：若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，螺线管中的电流增大，产生的磁场增强，穿过线圈a的磁通量向下变大，根据楞次定律可知线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流，并且线圈a有收缩的趋势和远离螺线管的趋势，此时线圈a对水平桌面的压力FN将增大，A、C、D错误，B正确。
(多选)如图甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P和Q共轴，Q中的电流i随时间t变化的规律如图乙所示，取图甲中电流方向为正方向，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为FN，则(　 　)
A．在t1时刻，FN＞G，P有收缩的趋势B．在t2时刻，FN＞G，穿过P的磁场通量不变C．在t3时刻，FN＞G，P中有感应电流D．在t4时刻，FN＞G，P有收缩的趋势
解析：当螺线管中电流增大时，其产生的磁场不断增强，因此线圈P中的磁通量增大，根据楞次定律可知线圈P将阻碍其磁通量的增大，故t1时刻线圈有远离螺线管和收缩面积的趋势，即FN＞G，P有收缩的趋势，A正确；当螺线管中电流不变时，其产生的磁场不变，线圈P中的磁通量不变，因此线圈中无感应电流产生，故t2时刻FN＝G，B错误；t3时刻螺线管中电流为零，但是线圈P中磁通量是变化的，因此此时线圈P中有感应电流，但该时刻螺线管不能产生磁场，二者之间没有相互作用力，即FN＝G，C正确；当螺线管中电流不变时，其产生的磁场不变，线圈P中的磁通量不变，因此线圈中无感应电流产生，故t4时刻FN＝G，此时P没有收缩的趋势，D错误。
1．如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一平面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距。两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流。下列操作过程能使环中产生顺时针方向感应电流的是(　 　)A．环向右侧直导线逐渐靠近B．环垂直纸面逐渐向外平移C．将左侧导线电流反向并逐渐增大D．将右侧导线电流反向并逐渐增大
解析：左侧通电导线在圆环内产生的磁场方向为垂直纸面向外，右边通电导线在圆环内产生的磁场方向为垂直纸面向里，当环向右侧直导线逐渐靠近时，则净磁通量为垂直纸面向里且逐渐增大，由楞次定律可知环中产生逆时针方向的感应电流，A错误；环垂直纸面逐渐向外平移时，净磁通量始终为零没有变化，无感应电流产生，B错误；将左侧导线电流反向并逐渐增大，则环内的磁通量为垂直纸面向里且逐渐增大，由楞次定律可知环中产生逆时针方向的感应电流，C错误；将右侧导线电流反向并逐渐增大，则环内的磁通量为垂直纸面向外且逐渐增大，由楞次定律可知环中产生顺时针方向的感应电流，D正确。
2．(2023·内蒙古巴彦淖尔市高二月考)如图所示，光滑固定金属导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时(重力加速度为g)(　 　)A．P、Q会互相靠拢B．磁铁下落的加速度大于gC．磁铁的动能的增加量等于其势能的减少量D．P、Q会互相远离
解析：当一条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增大，根据楞次定律可知，P、Q会互相靠拢阻碍磁通量的增大，A正确，D错误；根据楞次定律可知，回路产生的感应电流的磁场会阻碍磁铁的下落，则磁铁下落的加速度小于g，B错误；磁铁的重力势能转化为系统的动能和因焦耳热产生的内能，故磁铁的动能的增加量小于其势能的减少量，C错误。
3．(2023·湖北阳新县高二期中)如图所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合线圈，则线圈对条形磁铁的作用力方向是(　 　)A．先向左，再向右 B．先向右，再向左C．始终向右 D．始终向左
解析：条形磁铁从左向右进入螺线管的过程中，磁通量在增加，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化，可知线圈对条形磁铁的作用力方向是向左；条形磁铁从左向右离开螺线管的过程中，磁通量在减少，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化，可知线圈对条形磁铁的作用力方向是向左，故D正确，A、B、C错误。
4.如图所示，一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方，直导线与圆环在同一竖直面内，当通电直导线中电流增大时，弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度l将(　 　)A．S增大，l变长 B．S减小，l变短C．S增大，l变短 D．S减小，l变长