电磁感应
【典型例题】
[例1] 两圆环A、B置于同一水平面上,其中A为均匀带电绝缘环,B为导体环。当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时,B中产生如图所示方向的感应电流,则( )
例1
例2
A. A可能带正电且转速减小 B. A可能带正电且转速增大
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:由题目所给的条件可以判断,感应电流的磁场方向垂直于纸面向外,根据楞次定律,原磁场的方向与感应电流的磁场相同时是减少的,环A应该做减速运动,产生逆时针方向的电流,故应该带负电,故选项C是正确的,同理可得B是正确的。答案:BC
[例2] 图中MN、GH为平行导轨,AB、CD为跨在导轨上的两根横杆,导轨和横杆均为导体。有匀强磁场垂直于导轨所在的平面,方向如图,用I表示回路的电流。
A. 当AB不动而CD向右滑动时,且沿顺时针方向
B. 当AB向左、CD向右滑动且速度大小相等时,I =0
C. 当AB、CD都向右滑动且速度大小相等时,I =0
D. 当AB、CD都向右滑动,且AB速度大于CD时,
解析:当AB不动而CD向右滑动时,
的感应电动势同向,故,但电流方向为逆时针,A错;当AB向左,CD向右滑动时,两杆产生,B错;当AB和CD都向右滑动且速度大小相等时,则两杆产生的感应电动势等值反向,故且沿逆时针方向 I =0,C正确;当AB和CD都向右滑动,且AB速度大于CD时,,但方向为顺时针,D错误。答案:C
[例3] 某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律。当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时,通过电流计的感应电流方向是( )
A. a→G→b B. 先a→G→b,后b→G→a C. b→G→a D. 先b→G→a,后a→G→b
例3
解析:① 确定原磁场的方向:条形磁铁在穿入线圈的过程中,磁场方向向下。
② 明确回路中磁通量变化情况:向下的磁通量增加。
③ 由楞次定律的“增反减同”可知:线圈中感应电流产生的磁场方向向上。
④ 应用右手安培定则可以判断感应电流的方向为逆时针(俯视)即:从b→G→a。
同理可以判断:条形磁铁穿出线圈过程中,向下的磁通量减小,由楞次定律可得:线圈中将产生顺时针的感应电流(俯视),电流从a→G→b。答案:D
[例4] 如图所示,光滑固定导轨M、N水平放置,两根导体棒P、Q平行放于导轨上,形成一个闭合回路,当一条形磁铁从高处下落接近回路时( )
例4
A. P、Q将互相靠拢 B. P、Q将互相远离 C. 磁铁的加速度仍为g D. 磁铁的加速度小于g
解析:设磁铁下端为N极,如图所示,根据楞次定律可判断出P、Q中感应电流方向,根据左手定则可判断P、Q所受安培力的方向,可见P、Q将互相靠拢,由于回路所受安培力的合力向下,由牛顿第三定律,磁铁将受到向上的反作用力,从而加速度小于g.当S极为下端时,可得到同样的结果。答案:AD
[例5] (08宁夏)如图所示,同一平面内的三条平行导线串有两个最阻R和r,导体棒PQ与三条导线接触良好;匀强磁场的方向垂直纸面向里。导体棒的电阻可忽略。当导体棒向左滑动时,下列说法正确的是( )
A. 流过R的电流为由d到c,流过r的电流为由b到a B. 流过R的电流为由c到d,流过r的电流为由b到a
C. 流过R的电流为由d到c,流过r的电流为由a到b D. 流过R的电流为由c到d,流过r的电流为由a到b