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(1)S闭合后,将螺线管A插入螺线管B的过程中,穿过B的磁场向上,磁通量变大,由楞次定律可知,感应电流从电流表负接线柱流入,则电流表的指针将向右偏转。
(2)螺线管A放在B中不动,穿过B的磁场向上,将滑动变阻器的滑动触片向右滑动时,穿过B的磁通量变大,由楞次定律可知,感应电流从电流表负接线柱流入,则电流表的指针将向右偏转。
(3)螺线管A放在B中不动,穿过B的磁场向上,突然断开开关S时,穿过B的磁通量减小,由楞次定律可知,感应电流从电流表正接线柱流入,则电流表的指针将向左偏转。
答案:(1)向右 (2)向右 (3)向左
3.如图所示的是“研究电磁感应现象”的实验装置。
(1)将图中所缺导线补接完整。
(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后线圈A迅速从线圈B中拔出时,电流计指针将________(填“向右偏”“向左偏”或“不偏转”)。
解析:(1)探究电磁感应现象实验电路分两部分,要使原线圈产生磁场必须对其通电,故电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路,灵敏电流计与副线圈组成另一个闭合电路,如答案图所示。
(2)闭合开关瞬间,通过线圈B的磁通量增大,感应电流磁场阻碍原磁通量的增加,感应电流方向和原电流方向相反,使电流计指针向右偏;而把A从B中拔出来时,通过线圈B的磁通量减小,感应电流的磁场要阻碍原磁通量的减小,即感应电流方向使电流计指针向左偏转。
答案:(1)如图所示 (2)向左偏
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“专项研究”拓视野——利用程序法和逆向推理法分析二次感应问题
(一)程序法(正向推理法)
1.(多选)如图所示装置中,cd杆原来静止。当ab杆做如下哪些运动时,cd杆将向右移动( )
A.向右匀速运动 C.向左加速运动
B.向右加速运动 D.向左减速运动
解析:选BD ab匀速运动时,ab中感应电流恒定,L1中磁通量不变,穿过L2的磁通量不变,L2中无感应电流产生,cd保持静止,A错误;ab向右加速运动时,根据右手定则知,在ab杆上产生增大的从a到b的电流,根据安培定则,在L1中产生向上增强的磁场,该磁场向下通过L2,根据楞次定律可知通过cd的感应电流方向向下,由左手定则可知cd向右移动,B正确;同理可得C错误,D正确。
(二)逆向推理法
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2.(多选)如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,MN的左边有一闭合电路。当PQ在外力的作用下运动时,MN向右运动,则PQ所做的运动可能是( )
A.向右加速运动 C.向右减速运动
B.向左加速运动 D.向左减速运动
解析:选BC MN向右运动,说明MN受到向右的安培力,因为ab在MN处的磁场垂直纸面向里――――→MN中的感应电流由M→N――――→L1中感应电流的磁场方向向上
左手定则
安培定则
??L2中磁场方向向上减弱,安培定则
?――――→若L―――→PQ中电流为Q→P2中磁场方向向上减弱― ??L2中磁场方向向下增强;
楞次定律
且减小――――→向右减速运动;若L2中磁场方向向下增强――――→PQ中电流为P→Q且增 大――――→向左加速运动,故B、C正确。
[反思领悟]
在二次感应现象中,“程序法”和“逆向推理法”的选择 (1)如果要判断二次感应后的现象或结果,选择程序法。
(2)如果已知二次感应后的结果,要判断导体棒的运动情况或磁场的变化,需选择逆向推理法。
[课时跟踪检测]
右手定则
右手定则安培定则
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[A级——基础小题练熟练快]
1.(2019·全国卷Ⅲ)楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现?( ) A.电阻定律 C.欧姆定律
B.库仑定律 D.能量守恒定律
解析:选D 楞次定律中的“阻碍”作用,是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体体现,在克服这种“阻碍”的过程中,其他形式的能转化为电能,选项D正确。
2.(2020·北京海淀区模拟)在一蹄形磁铁两极之间放一个矩形线框,磁铁和线框都可以绕竖直轴自由转动,若使蹄形磁铁以某角速度转动时,线框的情况将是( )
A.静止
B.随磁铁同方向转动 C.与磁铁反方向转动 D.由磁铁的极性来决定
解析:选B 根据楞次定律可知,为阻碍磁通量增加,则导致线圈与磁铁转动方向相同,但快慢不一,线圈的转速一定比磁铁转速小,与磁铁的极性无关,B正确。
3.(2019·石家庄调研)1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上,A线圈与电源、滑动变阻器R组成一个回路,B线圈与开关S及电流计G组成另一个回路。如图所示,通过多次实验,法拉第终于总结出产生感应电流的条件。关于该实验下列说法正确的是( )
A.闭合S的瞬间,G中有a→b的感应电流 B.闭合S的瞬间,G中有b→a的感应电流
C.闭合S后,R的滑片向左移动的过程,G中有a→b的感应电流 D.闭合S后,R的滑片向左移动的过程,G中有b→a的感应电流
解析:选D 在滑片不动的情况下,线圈A中通过的是恒定电流,产生的磁场是恒定的,所以线圈B中不产生感应电流,选项A、B错误;在向左移动滑片的过程中,线圈A
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中电流减小,即线圈B处于逐渐减弱的磁场中,由安培定则和楞次定律知,电流表中的电流从b到a,故选项C错误,D正确。
4.如图所示,竖直放置的条形磁铁中央,有一闭合金属弹性圆环,条形磁铁中心线与弹性环轴线重合。现将弹性圆环均匀向外扩大,下列说法中正确的是( )
A.穿过弹性圆环的磁通量增大
B.从上往下看,弹性圆环中有顺时针方向的感应电流 C.弹性圆环中无感应电流
D.弹性圆环受到的安培力方向沿半径向外
解析:选B 将弹性圆环均匀向外扩大,圆环中磁通量减小,根据楞次定律,从上往下看,弹性圆环中有顺时针方向的感应电流,选项B正确,A、C错误。由左手定则可判断出,弹性圆环受到的安培力方向沿半径向里,选项D错误。
5.(2020·丽水调研)如图所示,绝缘光滑水平面上有两个离得很近的导体环a、b。将条形磁铁沿它们的正中向下移动(不到达该平面),a、b将如何移动( )
A.a、b将相互远离 B.a、b将相互靠近 C.a、b将不动 D.无法判断
解析:选A 根据Φ=BS,磁铁向下移动过程中B增大,所以穿过每个环中的磁通量都增大,引起的机械效果要阻碍磁通量的增加,所以a、b将相互远离,选项A正确。
6.(2019·西安摸底)如图所示,矩形闭合线圈abcd竖直放置,OO′是它的对称轴,通电直导线AB与OO′平行,且AB、OO′所在平面与线圈平面垂直。若要在线圈中产生abcda方向的感应电流,可行的做法是( )
A.AB中电流I逐渐增大 B.AB中电流I先增大后减小 C.AB正对OO′,逐渐靠近线圈
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