(江苏专用)2020版高考物理总复习第九章电磁感应第1讲电磁感应现象楞次定律教案(选修3_2)42398.pdf

-1-电磁感应现象 楞次定律 高考导航 考点内容 要求 高考命题实况 高考战报 2016 2017 2018 电磁感应现象 T6：感应电动势、感应电流 T13：法拉第电磁感应定律的应用 T1：磁通量的计算 T13：电磁感应综合应用 T2：远距离输电 T13：电磁感应综合应用 3 年 6 考 难度中等 保 B 必会 感应电流的产生条件 高频考点：楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用。电磁感应的综合问题。创新区域：注重与电路、图象和能量相结合的综合应用。与实际相结合，培养科学素养的综合性应用。物理建模能力的培养。法拉第电磁感应定律 楞次定律 自感 涡流 【说明】限于导线方向与磁场方向、运动方向垂直的情况。-2-第 1 讲 电磁感应现象 楞次定律 知识排查 磁通量 1.概念：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积S与B的乘积。2.公式：BS。3.单位：1 Wb1_Tm2。4.矢标性：磁通量是标量，但有正负。5.公式的适用条件(1)匀强磁场；(2)磁感线的方向与平面垂直，即BS。6.磁通量的意义 磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数。7.磁通量的变化量：21。8.磁通量的变化率(磁通量变化的快慢)：磁通量的变化量与所用时间的比值，即 t，与线圈的匝数无关。电磁感应现象 1.电磁感应现象 当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有感应电流产生的现象。2.产生感应电流的条件(1)条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化。(2)特例：闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动。3.产生电磁感应现象的实质 电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合，则产生感应电流；如果回路不闭合，那么只有感应电动势，而无感应电流。-3-感应电流的方向 小题速练 1.思考判断(1)1831 年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象。()(2)1834 年，俄国物理学家楞次总结了确定感应电流方向的定律楞次定律。()(3)闭合电路内只要有磁通量，就有感应电流产生。()(4)穿过线圈的磁通量和线圈的匝数有关。()(5)当导体切割磁感线时，一定产生感应电动势。()(6)由楞次定律知，感应电流的磁场方向一定与引起感应电流的磁场方向相反。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)2.人教版选修 32P7第 1 题改编 如图 1 所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框。在下列四种情况下，线框中会产生感应电流的是()图 1 A.如图甲所示，保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中左右运动 B.如图乙所示，保持线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中上下运动 C.如图丙所示，线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动 D.如图丁所示，线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动 答案 C 3.人教版选修 32P8第 4 题改编 如图 2 所示，导线框abcd与直导线几乎在同一平面内，直导线中通有恒定电流I，当导线框由左向右匀速通过直导线时，线框中感应电流的方向是()-4-图 2 A.先abcd，后dcba，再abcd B.始终dcba C.先dcba，后abcd，再dcba D.先abcd，后dcba 解析 当导线框从直导线左边向直导线靠近时，穿过导线框的磁感线是向外，磁通量增加，由楞次定律可判断导线框中电流方向是dcba；当导线框在通过直导线时穿过导线框的磁通量先向外减少，再向里增加，由楞次定律知电流方向总是abcd；当导线框在直导线右边远离时，穿过导线框的磁通量向里减少，由楞次定律可判断导线框中电流方向是dcba。答案 C 磁通量、电磁感应现象的判断 1.对磁通量的理解(1)面积S的含义 S不一定是某个线圈的真正面积，而是线圈在磁场范围内的有效面积。如图所示，S应为线圈面积的一半。(2)多匝线圈的磁通量 多匝线圈的磁通量的大小与线圈匝数无关，因为不论线圈匝数多少，穿过线圈的磁感线条数相同。(3)合磁通量的求法 若某个平面内有两个或多个不同方向和强弱的磁场共同存在，当计算穿过此平面的磁通量时，先规定某个方向的磁通量为正，反方向的磁通量为负，平面内各个方向的磁通量的代数和等于这个平面内的合磁通量。2.常见的产生感应电流的三种情况 -5-【例 1】(2017江苏单科，1)如图 3 所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和 2r。圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为()图 3 A.11 B.12 C.14 D.41 解析 两个线圈的半径虽然不同，但是线圈内的匀强磁场的半径一样，则穿过两线圈的磁通量相同，故选项 A 正确。答案 A【例 2】(2018徐州市考前模拟)下列各图所描述的物理情境中，没有感应电流的是()解析 开关 S闭合稳定后，穿过线圈的磁通量保持不变，线圈不产生感应电流，故 A 符合题意；磁铁向铝环A靠近，穿过铝环的磁通量在增大，铝环中产生感应电流，故 B 不符合题意；金属框从A向B运动，穿过金属框的磁通量时刻在变化，金属框中产生感应电流，故 C 不符-6-合题意；铜盘在磁场中按图示方向转动，铜盘的一部分切割磁感线，产生感应电流，故 D不符合题意。答案 A 楞次定律的理解及应用 1.楞次定律中“阻碍”的含义 2.用楞次定律判断(“四步法”)【例 3】(2018镇江市一模)如图 4 所示，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，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、方向向下的恒定电流，若()图 4 A.金属环向上运动，则环中产生顺时针方向的感应电流 B.金属环向下运动，则环中产生顺时针方向的感应电流 C.金属环向左侧直导线靠近，则环中产生逆时针方向的感应电流 D.金属环向右侧直导线靠近，则环中产生逆时针方向的感应电流 解析 直导线之间的磁场是对称的，金属环在中间时，通过金属环的磁通量为零，金属环上下运动的时候，穿过金属环的磁通量不变，不会有感应电流产生，故 A、B 项错误；金属环向-7-左侧直导线靠近，则穿过金属环的磁场垂直纸面向外并且增强，根据楞次定律可得，环上的感应电流方向为顺时针，故 C项错误；金属环向右侧直导线靠近，则穿过金属环的磁场垂直纸面向里并且增强，根据楞次定律可得，环上的感应电流方向为逆时针，故 D 项正确。答案 D 楞次定律推论的应用 楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为：感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因，列表说明如下：内容 例证 阻碍原磁通量变化“增反减同”磁铁靠近线圈，B感与B原反向 阻碍相对运动“来拒去留”使回路面积有扩大或缩小的趋势“增缩减扩”P、Q是光滑固定导轨，a、b是可动金属棒，磁铁下移，通过回路的磁通量增大，面积应减小，a、b靠近 B减小，线圈扩张 阻碍原电流的变化“增反减同”(见第 2 讲)合上S，B先亮【例 4】如图 5所示，ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导体线圈，当滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动的过程中，线圈ab将()图 5 A.静止不动 -8-B.顺时针转动 C.逆时针转动 D.发生转动，但电源的极性不明，无法确定转动方向 解析 题图中的两个通电的电磁铁之间的磁场方向总是水平的，当滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动的过程中，电路的电流是增大的，两个电磁铁之间的磁场的磁感应强度也是增大的，闭合导体线圈中的磁通量是增大的，线圈在原磁场中所受的磁场力肯定使线圈向磁通量减小的方向运动，显然只有顺时针方向的运动才能使线圈中的磁通量减小。答案 B【例 5】(多选)如图 6甲所示为放在同一水平面内的两个闭合同心圆形线圈A、B，线圈A中通入如图乙所示的电流，t0时电流方向为顺时针(如图中箭头所示)，则下列说法中正确的是()图 6 A.在t1t2时间段内，线圈B内有顺时针方向的电流，线圈B有扩张的趋势 B.在t1t2时间段内，线圈B内感应电流产生的磁场方向垂直纸面向里 C.在 0 t1时间段内，线圈B内有逆时针方向的电流 D.在 0 t1时间段内，线圈B有收缩的趋势 解析 在t1t2时间段内，线圈A中的电流为逆时针方向，产生的磁场垂直纸面向外且是增大的，由此可判定线圈B中的电流为顺时针方向，线圈B内产生的磁场方向垂直纸面向里，线圈A、B中电流方向相反，相互排斥，线圈B有扩张趋势，故选项 A、B 正确；在 0 t1时间段内，线圈A中的电流为顺时针方向，产生的磁场垂直纸面向里且是减小的，线圈B内有顺时针方向的感应电流，线圈A、B相互吸引，线圈B有收缩的趋势，选项 C 错误，D 正确。答案 ABD 综合思维能力的培养“三个定则与一个定律”的综合应用 1.“三个定则”与“一个定律”的比较 名称 基本现象 因果关系 应用的定则或定律 电流的磁效应 运动电荷、电流产生磁场 因电生磁 安培定则 洛伦兹力、安磁场对运动电荷、电流有因电受力 左手定则 -9-培力 作用力 电磁感应 部分导体做切割磁感线运动 因动生电 右手定则 闭合回路磁通量变化 因磁生电 楞次定律 2.三定则一定律的应用技巧(1)应用楞次定律时，一般要用到安培定则。(2)研究感应电流受到的安培力时，一般先用右手定则确定电流方向，再用左手定则确定安培力方向，有时也可以直接应用楞次定律的推论确定。【典例】(多选)如图 7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()图 7 A.向右加速运动 B.向左加速运动 C.向右减速运动 D.向左减速运动 解析 MN向右运动，说明MN受到向右的安培力，因为ab在MN处的磁场方向垂直纸面向里 左手定则MN中的感应电流由MN 安培定则L1中感应电流的磁场方向向上 楞次定律L2中磁场方向向上减弱L2中磁场方向向下增强；若L2中磁场方向向上减弱 安培定则PQ中电流为QP且减小 右手定则向右减速运动；若L2中磁场方向向下增强 安培定则PQ中电流为PQ且增大 右手定则向左加速运动。答案 BC 1.(2019宿迁中学月考)某同学在“探究感应电流产生的条件”的实验中，将直流电源、滑动变阻器、线圈A(有铁芯)、线圈B、灵敏电流计及开关按如图 8 所示连接成电路。在实验中，该同学发现开关闭合的瞬间，灵敏电流计的指针向左偏。由此可以判断，在保持开关闭合的状态下()-10-图 8 A.当线圈A拔出时，灵敏电流计的指针向左偏 B.当线圈A中的铁芯拔出时，灵敏电流计的指针向右偏 C.当滑动变阻器的滑片匀速滑动时，灵敏电流计的指针不偏转 D.当滑动变阻器的滑片向N端滑动时，灵敏电流计的指针向右偏 解析 开关闭合的瞬间，灵敏电流计的指针向左偏，则当磁通量增大时，指针左偏；若磁通量减小时，则右偏；当线圈A拔出，或线圈A中的铁芯拔出时，均导致磁通量减小，因此电流计指针向右偏，故 A 项错误，B 项正确；滑动变阻器的滑片匀速滑动，穿过线圈的磁通量发生变化，电流计指针要发生偏转，故 C项错误；当滑动变阻器的滑片向N端滑动时，电阻减小，则电流增大，导致磁通量增大，因此灵敏电流计的指针向左偏，故 D 项错误。答案 B 2.(多选)如图 9 所示，光滑平行金属导轨PP和QQ都处于同一水平面内，P和Q之间连接一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。现垂直于导轨放置一根导体棒MN，用一水平向右的力F拉动导体棒MN，以下关于导体棒MN中感应电流方向和它所受安培力方向的说法正确的是()图 9 A.感应电流方向是NM B.感应电流方向是MN C.安培力水平向左 D.安培力水平向右 解析 棒向右平动，根据右手定则可判断，感应电流方向为由NM，选项 A正确，B错误；再由左手定则可判定棒所受安培力的方向为水平向左，选项 C 正确，D 错误。答案 AC 3.(2018江苏东台创新学校高三上学期月考)如图 10 所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向外。一个矩形闭合导线框abcd沿纸面由位置 1(左)匀速运动到位置 2(右)，则()图 10 A.导线框进入磁场时，感应电流方向为abcda -11-B.导线框离开磁场时，感应电流方向为adcba C.导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右 D.导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左 解析 线框进入磁场时，向外的磁通量增大，根据楞次定律可知感应电流方向为adcba，故 A项错误；导线框离开磁场时，向外的磁通量减小，感应电流方向为abcda，故B 项错误；导线框离开磁场时，由左手定则可知，受到的安培力方向水平向左，故 C 项错误；导线框进入磁场时，由左手定则可知，受到的安培力方向水平向左，故 D项正确。答案 D 4.(2018如东高级中学四校联考)(多选)如图 11 所示是法拉第圆盘发电机的示意图。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触，圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中，当圆盘旋转时，下列说法正确的是()图 11 A.实验中流过电阻R的电流是由于圆盘内产生涡流现象而形成的 B.若从上往下看，圆盘顺时针转动，则圆盘中心电势比边缘要高 C.实验过程中，穿过圆盘的磁通量发生了变化，产生感应电动势 D.若从上向下看，圆盘顺时针转动，则有电流沿a到b的方向流经电阻R 解析 圆盘转动可等效成无数径向导体切割磁感线，因此是电磁感应现象，故 A项错误；根据右手定则，从上往下看，圆盘顺时针转动产生由圆盘边缘指向圆盘中心的电流，故圆盘中心电势比边缘高，电流沿a到b的方向流经电阻R，故 B、D 项正确；实验过程中，穿过圆盘的磁通量没有发生变化，而是导体切割磁感线产生了感应电动势，故 C 项错误。答案 BD -12-活页作业(时间：30 分钟)一、单项选择题 1.(2019海安中学段考)下列图中能产生感应电流的是()解析 根据产生感应电流的条件：A 中，电路没闭合，无感应电流；B 中，电路闭合，且垂直磁感线的平面的面积增大，即闭合电路的磁通量增大，有感应电流；C 中，穿过闭合线圈的磁感线相互抵消，磁通量恒为零，无感应电流；D 中，闭合回路中的磁通量不发生变化，无感应电流。答案 B 2.如图 1 所示，两个同心圆形线圈a、b在同一平面内，其半径大小关系为rarb，条形磁铁穿过圆心并与圆面垂直，则穿过两线圈的磁通量 a、b间的大小关系为()图 1 A.a b B.ab C.a b D.条件不足，无法判断 解析 条形磁铁内部的磁感线全部穿过a、b两个线圈，而外部磁感线穿过线圈a的比穿过线圈b的要多，线圈a中磁感线条数的代数和要小，故选项 C 正确。答案 C 3.(2018徐州模拟)如图 2 所示，匀强磁场垂直圆形线圈指向纸内，a、b、c、d为圆形线圈上等距离的四点，现用外力在上述四点将线圈拉成正方形，且线圈仍处在原先所在平面内，则在线圈发生形变的过程中()-13-图 2 A.线圈中将产生abcda方向的感应电流 B.线圈中将产生adcba方向的感应电流 C.线圈中感应电流方向无法判断 D.线圈中无感应电流 解析 周长一定时，圆形的面积最大。本题线圈面积变小，磁通量变小，有感应电流产生。由楞次定律可知线圈中将产生顺时针方向的感应电流，故 A 项正确。答案 A 4.如图 3 所示，矩形线框abcd通过导体杆搭接在金属导轨EF和MN上，整个装置放在方向垂直导轨平面向里的匀强磁场中，导轨左侧接有定值电阻R。当线框向右运动时，下面说法正确的是()图 3 A.R中无电流 B.R中有电流，方向为EM C.ab中无电流 D.ab中有电流，方向为ab 解析 由于线框向右运动，所以ab两端和dc两端存在着相同大小的电势差，ab中有电流，方向为ba，cd中也有电流，方向为cd，回路内有电流，R中电流方向为EM，选项 B 正确。答案 B 5.(2018江苏溧水高级中学模拟)如图4 所示，在长载流直导线附近固定有两平行光滑导轨A、B，导轨与直导线平行且在同一水平面内，在导轨上有两根可自由滑动的导体棒ab和cd。当载流直导线中的电流逐渐减弱时，导体棒ab和cd的运动情况是()图 4 A.一起向左运动 B.一起向右运动 C.相向运动，相互靠近 D.相背运动，相互远离 解析 当载流直导线中的电流逐渐减弱时，穿过下方闭合回路的磁通量变小，根据楞次定律-14-得出面积将变大，选项 D 正确。答案 D 6.(2018常州教育学会学业水平监测)自从英国物理学家狄拉克提出磁单极子以来，寻找磁单极子一直是人类的一个追求。如图 5设想一个磁单极子从远处沿一个闭合金属线圈的轴线自左向右匀速通过，设从右向左观察顺时针方向电流为正，则和该线圈串联的仪表中记录到的线圈中感应电流的it图象是()图 5 解析 当磁单极子向右运动靠近线圈时，穿过线圈的磁通量向右增加，根据楞次定律，线圈中产生从右向左看顺时针方向的正向电流；当磁单极子穿过线圈后，穿过线圈的磁通量向左减小，根据楞次定律可知，线圈中也产生从右向左看顺时针方向的正向电流，故选项 C 正确。答案 C 7.(2018如皋市质检)如图 6 甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示。在 0T2时间内，直导线中电流向上，则在T2T时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力的合力方向分别是()图 6 A.顺时针，向左 B.逆时针，向右 C.顺时针，向右 D.逆时针，向左 解析 在 0T2时间内，直导线中电流向上，由题图乙知，在T2T时间内，直导线电流方向也向上，根据安培定则知，导线右侧磁场的方向垂直纸面向里，电流逐渐增大，则磁场逐渐增-15-强，根据楞次定律，金属线框中产生逆时针方向的感应电流。根据左手定则，金属线框左边受到的安培力方向向右，右边受到的安培力向左，离导线越近，磁场越强，则左边受到的安培力大于右边受到的安培力，所以金属线框所受安培力的合力方向向右，故 B 正确，A、C、D错误。答案 B 8.(2018江苏泰州市姜堰模拟)如图 7 所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈。当一竖直放置的通有恒定电流的螺线管沿线圈中线AB正上方水平快速通过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向的运动趋势，下列说法中正确的是()图 7 A.FN先小于mg后大于mg，运动趋势向左 B.FN先大于mg后小于mg，运动趋势先向右后向左 C.FN先小于mg后大于mg，运动趋势先向左后向右 D.FN先大于mg后小于mg，运动趋势向右 解析 通电螺线管从线圈正上方快速通过时，通过线圈的磁通量先增大后减小。当通过线圈磁通量增大时，为阻碍其增大，在竖直方向上线圈有向下运动的趋势，所以线圈受到的支持力大于其重力，在水平方向上线圈有向右运动的趋势；当通过线圈的磁通量减小时，为阻碍其减小，在竖直方向上线圈有向上运动的趋势，所以线圈受到的支持力小于其重力，在水平方向上线圈有向右运动的趋势。综上所述，线圈所受到的支持力先大于重力后小于重力，运动趋势总是向右，D 正确。答案 D 二、多项选择题 9.(2018江苏省常州市高三模拟考试)图 8 甲为飞机场常见的安检门，用来检查旅客是否携带了金属物品。图乙是其原理图，左边门框中有一通电线圈，右边门框中有一接收线圈。从左往右观察，若左边门框的线圈中输入图乙所示的顺时针均匀增大的电流，则下列说法中正确的是()图 8 A.无金属片通过时，接收线圈中感应电流为顺时针方向 -16-B.无金属片通过时，接收线圈中感应电流为逆时针方向 C.有金属片通过时，接收线圈中感应电流方向发生变化 D.有金属片通过时，接收线圈中感应电流大小发生变化 解析 无金属片通过时，左边线圈中电流变大，穿过右边线圈中的磁通量变大，根据楞次定律得出右边线圈中产生逆时针方向的电流，选项 A 错误，B 正确；有金属片通过时，金属片中产生涡流，接收线圈中感应电流方向不变，大小变小，选项 C 错误，D 正确。答案 BD 10.(2018全国卷，19)如图 9，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是()图 9 A.开关闭合后的瞬间，小磁针的 N 极朝垂直纸面向里的方向转动 B.开关闭合并保持一段时间后，小磁针的 N 极指向垂直纸面向里的方向 C.开关闭合并保持一段时间后，小磁针的 N 极指向垂直纸面向外的方向 D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的 N 极朝垂直纸面向外的方向转动 解析 由电路可知，开关闭合瞬间，右侧线圈正面环绕部分的电流向下，由安培定则可知，直导线在铁芯中产生向右的磁场，由楞次定律可知，左侧线圈正面环绕部分产生向上的电流，则直导线中的电流方向由南向北，由安培定则可知，直导线在小磁针所在位置产生垂直纸面向里的磁场，则小磁针的 N 极朝垂直纸面向里的方向转动，A 正确；开关闭合并保持一段时间后，穿过左侧线圈的磁通量不变，则左侧线圈中的感应电流为零，直导线不产生磁场，则小磁针静止不动，B、C错误；开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，穿过左侧线圈向右的磁通量减少，则由楞次定律可知，左侧线圈正面环绕部分产生向下的感应电流，则流过直导线的电流方向由北向南，直导线在小磁针所在处产生垂直纸面向外的磁场，则小磁针的 N极朝垂直纸面向外的方向转动，D 正确。答案 AD 11.(2019江苏无锡期末)如图 10 所示，在水平桌面上有个金属圆环，在它圆心正上方有一个条形磁铁(极性不明)，当条形磁铁下落时，可以判定()-17-图 10 A.环将产生俯视逆时针方向的感应电流 B.环有缩小面积的趋势 C.环对桌面的压力将增大 D.磁铁将受到竖直向下的电磁作用力 解析 因为条形磁场极性未知，磁场未知，所以不能判断感应电流的方向，A 项错误；根据楞次定律“增缩减扩”判断环的面积有缩小的趋势，B 项正确；根据楞次定律“来拒去留”判断环对桌面的压力将增大，C 项正确；同时磁铁受到竖直向上的电磁阻力，D 项错误。答案 BC 12.(2019金坛四中期中)如图 11 所示，一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内，其下方(略靠前)固定一根与线框平面平行的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流。释放线框，它由实线位置下落到虚线位置未发生转动，在此过程中()图 11 A.线框中感应电流方向依次为ACBAABCAACBA B.线框的磁通量为零时，感应电流却不为零 C.线框所受安培力的合力方向依次是为向上向下向上 D.线框所受安培力的合力为零，做自由落体运动 解析 根据安培定则，通电直导线的磁场在导线上方方向向外，在导线下方方向向里；离导线近的地方磁感应强度大，离导线远的地方磁感应强度小。线框从上向下靠近导线的过程，向外的磁感应强度增加，根据楞次定律，线框中产生顺时针方向的电流；穿越导线时，上方向外的磁场和下方向里的磁场叠加，先是向外的磁通量减小，之后变成向里的磁通量，并逐渐增大，根据楞次定律，线框中产生逆时针方向的电流。向里的磁通量变成最大后，继续向下运动，向里的磁通量又逐渐减小，这时线框中的电流又变成了顺时针方向，故 A项正确；根据 A中的分析可知，当线框中的磁通量为零时，线框中有逆时针方向的感应电流，故 B项正确；根据楞次定律可知，线框受到的安培力的方向始终向上，故 C、D 项错误。-18-答案 AB 13.(2018镇江模拟)航母上飞机弹射起飞所利用的电磁驱动原理如图 12 所示。当固定线圈上突然通过直流电时，线圈左侧的金属环被弹射出去。现在线圈左侧同一位置，先后放上用横截面积相等的铜和铝导线制成的形状、大小相同的两个闭合环，电阻率 铜 铝。则合上开关 S 的瞬间()图 12 A.从右侧看，环中产生沿逆时针方向的感应电流 B.铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力 C.若将金属环置于线圈右侧，环将向右弹射 D.电池正、负极调换后，金属环仍能向左弹射 解析 闭合开关 S的瞬间，金属环中向右的磁通量增大，根据楞次定律，从右侧看，环中产生沿顺时针方向的感应电流，选项 A 错误；由于电阻率 铜 铝，先后放上用横截面积相等的铜和铝导线制成的形状、大小相同的两个闭合环，铜环中产生的感应电流大于铝环中产生的感应电流，由安培力公式可知，铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力，选项 B正确；若将金属环置于线圈右侧，则闭合开关 S的瞬间，环将向右弹射，选项 C正确；电池正、负极调换后，同理可以得出金属环仍能向左弹射，选项 D 正确。答案 BCD 14.如图 13 所示，AOC是光滑的金属轨道，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，PQ是一根金属直杆如图所示立在导轨上，直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运动过程中Q端始终在OC上，空间存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，则在PQ杆滑动的过程中，下列判断正确的是()图 13 A.感应电流的方向始终是由PQ B.感应电流的方向先是由PQ，后是由QP C.PQ受磁场力的方向垂直杆向左 D.PQ受磁场力的方向先垂直于杆向左，后垂直于杆向右 解析 在PQ杆滑动的过程中，杆与导轨所围成的三角形面积先增大后减小，三角形POQ内的磁通量先增大后减小，由楞次定律可判断选项 B 正确；再由PQ中电流方向及左手定则可判断-19-选项 D 正确。答案 BD