高中物理 第2章 楞次定律和自感现象本章优化总结学案 鲁科版选修3-2-鲁科版高二选修3-2物理学案VIP免费

本章优化总结[学生用书P29])楞次定律与右手定则的区别及联系[学生用书P29]楞次定律右手定则区别研究对象整个闭合回路闭合回路的一部分，即做切割磁感线运动的导体适用范围各种电磁感应现象只适用于导体在磁场中做切割磁感线运动的情况应用用于磁感应强度B随时间变化而产生的电磁感应现象较方便用于导体切割磁感线产生的电磁感应现象较方便联系右手定则是楞次定律的特例(多选)如图所示，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与大线圈M相连接，要使小导线圈N获得顺时针方向的感应电流，则放在导轨上的金属棒ab的运动情况(两线圈共面放置)是()A．向右匀速运动B．向左加速运动C．向右减速运动D．向右加速运动[思路点拨]根据棒切割磁感线，依据右手定则可确定感应电流的方向，由右手螺旋定则来确定线圈M的磁通量变化，再由楞次定律，即可确定线圈N中感应电流的方向．[解析]若让N中产生顺时针的电流，M必须让N中的磁场向里减小或向外增大，故有两种情况：垂直纸面向里的磁场大小减小，由楞次定律知，导体棒向右减速运动；同理，垂直纸面向外的磁场大小增大，由楞次定律知，导体棒向左加速运动，故BC正确．[答案]BC本题是“三个原则、一个定律”的综合应用题．解答这类问题的一般步骤是：(1)分析题干条件，找出闭合电路或切割磁感线的导体棒；(2)结合题中的已知条件和待求量的关系选择恰当的规律；(3)正确地利用所选择的规律进行分析和判断．1.(多选)如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向在图中已经标出．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，金属棒处在垂直于纸面向外的匀强磁场中．下列说法中正确的是()A．当金属棒ab向右匀速运动时，a点电势高于b点电势，c点电势高于d点电势B．当金属棒ab向右匀速运动时，b点电势高于a点电势，c点与d点等电势C．当金属棒ab向右加速运动时，b点电势高于a点电势，c点电势高于d点电势D．当金属棒ab向右加速运动时，b点电势高于a点电势，d点电势高于c点电势解析：选BD.当金属棒ab向右匀速运动时，金属棒中产生恒定的感应电动势，由右手定则判断电流方向为a→b，则b点电势高于a点电势．又因左线圈中的感应电动势恒定，则感应电流也恒定，所以穿过右线圈的磁通量保持不变，右线圈中不产生感应电流，c点与d点等电势．当金属棒ab向右做加速运动时，由右手定则可推断b点电势高于a点电势．若金属棒ab向右运动的速度增大，则金属棒ab两端的电压不断增大，那么左边电路中的感应电流也不断增大，由安培定则可判断它在铁芯中的磁感线方向是沿逆时针方向的，并且场强不断增强，所以右线圈中向上的磁通量不断增加．由楞次定律可判断右边电路中的感应电流的方向应沿逆时针方向，而在右线圈绕成的电路中，感应电动势仅产生在绕在铁芯上的那部分线圈上．把这个线圈看作电源，由于电流是从c沿内电路(即右线圈)流向d，所以d点电势高于c点电势．综上所述，选项B、D正确．电磁感应中的力学问题[学生用书P30]电磁感应中通过导体的感应电流，在磁场中将受到安培力的作用，从而影响其运动状态，故电磁感应问题往往跟力学问题联系在一起，解决此类问题要将电磁学知识和力学知识综合起来应用，其解题的一般思路：1．选择研究对象，由楞次定律和法拉第电磁感应定律求感应电动势的大小和方向．2．根据欧姆定律求感应电流．3．分析导体的受力情况和运动情况．4．应用力学规律列方程求解．电磁感应中的力学问题比纯力学问题多一个安培力，处理方法与纯力学问题基本相同，但应注意安培力的大小和方向的确定．小明设计的电磁健身器的简化装置如图所示，两根平行金属导轨相距l＝0.50m，倾角θ＝53°，导轨上端串接一个R＝0.05Ω的电阻．在导轨间长d＝0.56m的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B＝2.0T．质量m＝4.0kg的金属棒CD水平置于导轨上，用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH相连．CD棒的初始位置与磁场区域的下边界相距s＝0.24m．一位健身者用恒力F＝80N拉动GH杆，CD棒由静止开始运动，上升过程中CD棒始终保持与导轨垂直．当CD棒到达磁场上边界时健身者松手，触发恢复装置使CD棒回到初始位置(重力加速度g＝10m/s2，sin53°＝0...