楞次定律应用

1、3 3 楞次定律楞次定律感应电流具有这样的方向，即感应电流产生的磁场总是感应电流具有这样的方向，即感应电流产生的磁场总是阻碍阻碍引起感应电流的磁通量的引起感应电流的磁通量的变化变化。楞次定律：楞次定律：2、“阻碍阻碍”的实质是什么的实质是什么?思考：思考： 1、谁起阻碍作用、谁起阻碍作用 ？阻碍什么？阻碍什么 ？怎么阻碍？怎么阻碍？l 谁起阻碍作用？谁起阻碍作用？l 阻碍什么？阻碍什么？l 阻碍是阻止吗？阻碍是阻止吗？l “阻碍阻碍”就是感应电流的磁场总与原磁场的就是感应电流的磁场总与原磁场的方向相反吗？方向相反吗？从另一个角度认识楞次定律从另一个角度认识楞次定律在下面四个图中标出线圈上的在下

2、面四个图中标出线圈上的N N、S S极极GN NS SGS SN NGS SN NGN NS SN NS SN NN NN NS SS SS S移近时移近时斥力斥力阻碍相互靠近阻碍相互靠近移去时移去时引力引力阻碍相互远离阻碍相互远离如图如图A A、B B都是很轻的铝环，环都是很轻的铝环，环A A是闭合的，环是闭合的，环B B是断开的，用磁铁的任一极去接近是断开的，用磁铁的任一极去接近A A环，会环，会产生什么现象？把磁铁从产生什么现象？把磁铁从A A环移开，会产生什环移开，会产生什么现象？磁极移近或远离么现象？磁极移近或远离B B环，又会发生什么环，又会发生什么现象？解释所发生的现象现象？解释

3、所发生的现象从以上实例你得到什么启示从以上实例你得到什么启示? 感应电流的效果总是阻碍引起感应感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的导体和磁体间的相对运动电流的导体和磁体间的相对运动-“来拒去留来拒去留”NSVV12NS左图中线圈下落穿过条形磁铁经过位置左图中线圈下落穿过条形磁铁经过位置1 1和位置和位置2 2时线圈中感应电流的方向时线圈中感应电流的方向, ,线圈线圈受力方向受力方向, ,受磁铁的作用受磁铁的作用, ,下落的加速度下落的加速度, ,线圈有收缩趋势还是有扩张趋势线圈有收缩趋势还是有扩张趋势. .上图中当条形磁场向铜形运动时上图中当条形磁场向铜形运动时, ,铜环中铜环中电流方向电流方

4、向, ,运动情况运动情况, ,线圈扩缩情况线圈扩缩情况从以上实例你得到什么启示从以上实例你得到什么启示? ? 电磁感应致使回路面积有变化趋势时电磁感应致使回路面积有变化趋势时,则面积收缩或扩张是为了阻碍磁通则面积收缩或扩张是为了阻碍磁通量的变化量的变化-“增缩减扩增缩减扩”楞次定律的第二种表述：楞次定律的第二种表述： 感应电流的效果总是要反抗引起感应电流的效果总是要反抗引起感应电流的原因感应电流的原因 从磁通量变化的角度看从磁通量变化的角度看: :感应电流的磁场总是感应电流的磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化阻碍原磁场磁通量的变化-增反减同增反减同 从导体和磁体的相对运动的角度看：从导体和磁体的相

5、对运动的角度看：感应电感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的导体（或流的效果总是阻碍引起感应电流的导体（或磁体）间的相对运动磁体）间的相对运动-来拒去留来拒去留 从回路面积的变化趋势看：从回路面积的变化趋势看：线圈面积的收缩线圈面积的收缩或扩张是为了阻碍回路磁通量的变化或扩张是为了阻碍回路磁通量的变化-增缩减扩增缩减扩GNS例例1：磁铁插入或拔出线圈的过程中，磁铁插入或拔出线圈的过程中，怎样判断怎样判断感应电流的方向？感应电流的方向？ 磁铁插入或拔出线圈时，感应电流的磁磁铁插入或拔出线圈时，感应电流的磁场总是要阻碍磁铁与线圈的相对运动。场总是要阻碍磁铁与线圈的相对运动。先用来先用来“拒拒” 去去

6、“留留”判断线圈产生判断线圈产生的磁极的磁极, , 再用右手螺旋定则确定感应电再用右手螺旋定则确定感应电流的方向流的方向NSGSNNS 根据根据“来拒去留来拒去留”可直接判断磁体或可直接判断磁体或线圈的运动情况和受力情况，而不需线圈的运动情况和受力情况，而不需判断产生感应电流的方向。判断产生感应电流的方向。例2.如图6所示，光滑导轨MN水平放置，两根导体棒平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从上方下落(未达导轨平面)的过程中，导体P、Q的运动情况是：（ ） AP、Q互相靠扰 BP、Q互相远离 C磁铁的加速度仍为g D磁铁的加速度小于gAD线圈面积的收缩或扩张是为线圈面积的收缩或扩张是

7、为了阻碍回路磁通量的变化了阻碍回路磁通量的变化-增缩减扩增缩减扩例例3.如图如图25所示，闭合导线框所示，闭合导线框abcd与与长直通电导线共面放置，长导线中电长直通电导线共面放置，长导线中电流方向如图，且略偏左放置，当长导流方向如图，且略偏左放置，当长导线中的电流逐渐增大时，导线框中的线中的电流逐渐增大时，导线框中的感应电流方向是感应电流方向是_ ，导线框所受磁，导线框所受磁场力的方向是场力的方向是_。 向左向左a-b-c-d4两圆环两圆环A、B置于同一水平面上，其中置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，为均匀带电绝缘环，B为导体环当为导体环当A以以如下图所示的方向绕中心转动的角速度发如

8、下图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，生变化时，B中产生如图所示方向的感应中产生如图所示方向的感应电流，则电流，则( )AA可能带正电且转速减小可能带正电且转速减小BA可能带正电且转速增大可能带正电且转速增大CA可能带负电且转速减小可能带负电且转速减小DA可能带负电且转速增大可能带负电且转速增大BC （二）右手定则（二）右手定则1 1判定方法：伸开右手，让大拇指跟其判定方法：伸开右手，让大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，让内，让磁感线磁感线从从手心手心垂直进入，垂直进入，大拇指大拇指指向导体运指向导体运动的方向动的方向，其余，其余四指四指所

9、指的所指的方向就是方向就是感应电流的方向感应电流的方向。2 2适用范围：适用于闭合适用范围：适用于闭合电路电路一部分导线切割磁感线一部分导线切割磁感线产生感应电流的情况。产生感应电流的情况。 如图，若导体杆向右运动，则感应电流方如图，若导体杆向右运动，则感应电流方向向 ，所受安培力，所受安培力 ；若导体杆向左；若导体杆向左运动，则感应电流方向运动，则感应电流方向 ，所受安培，所受安培力力 。 _ _向左向左b-aa-b向右向右_楞次定律和右手定则的关系楞次定律和右手定则的关系：1 1）从研究对象上说，楞次定律研究的是整个）从研究对象上说，楞次定律研究的是整个闭合回路，右手定则研究的是闭合电路的

10、一闭合回路，右手定则研究的是闭合电路的一部分，即做切割磁感线运动的一段导体。部分，即做切割磁感线运动的一段导体。2 2）从适用范围上说，楞次定律可应用于磁通）从适用范围上说，楞次定律可应用于磁通量变化引起感应电流的各种情况，右手定则量变化引起感应电流的各种情况，右手定则只适用于一段导体在磁场中做切割磁感线运只适用于一段导体在磁场中做切割磁感线运动的情况，导体不动时不能应用。动的情况，导体不动时不能应用。3 3）有的问题只能用楞次定律不能用右手定则，）有的问题只能用楞次定律不能用右手定则，有的问题两者都能用，关于用哪个，具体情有的问题两者都能用，关于用哪个，具体情况具体分析。况具体分析。1如图所

11、示，竖直放置的螺线管与导线如图所示，竖直放置的螺线管与导线 abcd 构成回路，构成回路，导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环，导线线管下方水平桌面上有一导体圆环，导线 abcd 所围区域内所围区域内磁场的磁感强度按下列哪一图线所表示的方式随时间变化磁场的磁感强度按下列哪一图线所表示的方式随时间变化时，导体圆环将受到向上的磁场作用力（时，导体圆环将受到向上的磁场作用力（ ） A B C D 2如图，通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环，铜环平面与如图，通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环，铜环平面与螺线管截面平行

12、，当电键螺线管截面平行，当电键 S 接接通一瞬间，通一瞬间，两铜环的运动情况是（两铜环的运动情况是（ ） A同时向两侧推开同时向两侧推开 B同时向螺线管靠拢同时向螺线管靠拢 C一个被推开，一个被吸引，但因电源一个被推开，一个被吸引，但因电源正负极未知，无法具体判断正负极未知，无法具体判断 D 同时被推开或同时向螺线管靠拢， 但因电源正负极未知， 同时被推开或同时向螺线管靠拢， 但因电源正负极未知，无法具体判断无法具体判断 3如图，圆环形导体线圈如图，圆环形导体线圈 a 平放在水平桌面上，在平放在水平桌面上，在 a 的正的正上方固定一竖直螺线管上方固定一竖直螺线管 b，二者轴线重合，螺线管与电源

13、和，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将滑动变阻器的滑片 P 向下滑动，下列向下滑动，下列表述正确的是（表述正确的是（ ） A线圈线圈 a 中将产生俯视顺时针方向的中将产生俯视顺时针方向的感应电流感应电流 B穿过线圈穿过线圈 a 的磁通量变小的磁通量变小 C线圈线圈 a 有扩张的趋势有扩张的趋势 D线圈线圈 a 对水平桌面的压力对水平桌面的压力 FN将增大将增大 4如图所示，一个金属圆环水平放置在竖直向上的匀强磁如图所示，一个金属圆环水平放置在竖直向上的匀强磁场中，若要使圆环中产生如箭头所示方向的感应电流，下场中，若要

14、使圆环中产生如箭头所示方向的感应电流，下列方法可行的是（列方法可行的是（ ） A使匀强磁场均匀增大使匀强磁场均匀增大 B 使圆环绕水平轴 使圆环绕水平轴 ab 如图转动如图转动 30 C 使圆环绕水平轴 使圆环绕水平轴 cd 如图转动如图转动 30 D保持圆环水平并使其绕过圆心的保持圆环水平并使其绕过圆心的竖直轴转动竖直轴转动 5如图所示，空间存在着与圆台母线垂直向外的磁场，各如图所示，空间存在着与圆台母线垂直向外的磁场，各处的磁感应强度大小均为处的磁感应强度大小均为 B， 圆台母线与竖直方向的夹角为， 圆台母线与竖直方向的夹角为一个质量为一个质量为 m、半径为、半径为 r 的匀质金属圆环位于

15、圆台底的匀质金属圆环位于圆台底部圆环中维持恒定的电流部圆环中维持恒定的电流 I，圆环由静止向上运动，经过，圆环由静止向上运动，经过时间时间t后撤去该恒定电流并保持圆环闭后撤去该恒定电流并保持圆环闭合，圆环上升的最大高度为合，圆环上升的最大高度为 H已知重已知重力加速度为力加速度为 g，磁场的范围足够大在，磁场的范围足够大在圆环向上运动的过程中， 下列说法正确圆环向上运动的过程中， 下列说法正确的是的是 A在最初在最初 t 时间内安培力对圆环做的功为时间内安培力对圆环做的功为 mgH B圆环运动的最大速度为圆环运动的最大速度为 gt C圆环先做匀加速运动后做匀减速运动圆环先做匀加速运动后做匀减速

16、运动 D圆环先有扩张后有收缩的趋势圆环先有扩张后有收缩的趋势 6在条形磁铁的中央位置的正上方水平固定一铜质圆环，在条形磁铁的中央位置的正上方水平固定一铜质圆环，如图所示，以下判断中正确的是（如图所示，以下判断中正确的是（ ） A释放圆环，环下落时磁铁对桌面的压力比磁铁的重力大释放圆环，环下落时磁铁对桌面的压力比磁铁的重力大 B释放圆环，环下落时环的机械能守恒释放圆环，环下落时环的机械能守恒 C给磁铁水平向右的初速度，磁铁滑动给磁铁水平向右的初速度，磁铁滑动时做减速运动时做减速运动 D给磁铁水平向右的初速度，圆环产生给磁铁水平向右的初速度，圆环产生向左的运动趋势向左的运动趋势 7如图所示绕在铁芯

17、上的线圈与电源、滑动变阻器和开如图所示绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和开关组成闭合回路 在铁芯的右端套有关组成闭合回路 在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环一个表面绝缘的铜环 A 不计铁芯和 不计铁芯和铜环铜环 A 之问的摩擦则下列情况中之问的摩擦则下列情况中铜环铜环 A 会向右运动的是（会向右运动的是（ ） A线圈中通以恒定的电流线圈中通以恒定的电流 B通电时，使滑动变阻器的滑片通电时，使滑动变阻器的滑片 P向右匀速移动向右匀速移动 C通电时，使滑动变阻器的滑片通电时，使滑动变阻器的滑片 P 向左加速移动向左加速移动 D将开关突然断开的瞬间将开关突然断开的瞬间 8著名物理学家费曼曾设计过这

18、样一个实验装置：一块绝著名物理学家费曼曾设计过这样一个实验装置：一块绝缘圆板可绕其中心的光滑轴自由转动，缘圆板可绕其中心的光滑轴自由转动，在圆板的中部有一个线圈，圆板的四在圆板的中部有一个线圈，圆板的四周固定着一圈带电的金属小球，如图周固定着一圈带电的金属小球，如图所示当线圈接通电源后，将有图示所示当线圈接通电源后，将有图示方向的电流流过，则下列说法正确的方向的电流流过，则下列说法正确的是（是（ ） A接通电源瞬间，圆板不会发生转动接通电源瞬间，圆板不会发生转动 B线圈中电流强度的增大或减小会引起圆板向相同方向转线圈中电流强度的增大或减小会引起圆板向相同方向转动动 C接通电源后，保持线圈中电流

19、强度不变，圆板转动方向接通电源后，保持线圈中电流强度不变，圆板转动方向与线圈中电流流向相同与线圈中电流流向相同 D若金属小球带负电，接通电源瞬间圆板转动方若金属小球带负电，接通电源瞬间圆板转动方向与线圈向与线圈中电流流向相同中电流流向相同 9如图所示，竖直放置的螺线管与导线如图所示，竖直放置的螺线管与导线 abcd 构成回路，构成回路，abcd 所围区域内存在垂直纸面向里的变所围区域内存在垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方的水平桌面化的匀强磁场，螺线管下方的水平桌面上放置一导体圆环若圆环与桌面间的上放置一导体圆环若圆环与桌面间的压力大于圆环的重力，压力大于圆环的重力，abcd 区域内磁场

20、区域内磁场的磁感强度随时间变化关系可能是的磁感强度随时间变化关系可能是（ ） A B C D 10如图甲所示，螺线管内有一平行于轴线的磁场，规定如图甲所示，螺线管内有一平行于轴线的磁场，规定图中箭头所示方向为磁感应强度图中箭头所示方向为磁感应强度 B 的正方向，螺线管与的正方向，螺线管与 U型导线框型导线框 cdef 相连，导线框相连，导线框 cdef 内有一半径很小的内有一半径很小的金属圆金属圆环环 L，圆环与导线框，圆环与导线框cdef 在同一平面内， 当在同一平面内， 当螺线管内的磁感应强螺线管内的磁感应强度随时间按图乙所示度随时间按图乙所示规律变化时， 下列选项规律变化时， 下列选项中

21、正确的是（中正确的是（ ） A在在 t1时刻，金属圆时刻，金属圆环环 L 内的磁通量最大内的磁通量最大 B在在 t2时刻，金属圆环时刻，金属圆环 L 内的磁通量最大内的磁通量最大 C 在 在 t1t2时间内， 金属圆环时间内， 金属圆环 L 内有逆时针方向的感应电内有逆时针方向的感应电流流 D在在 t1t2时间内，金属圆环时间内，金属圆环 L 有收缩的趋势有收缩的趋势 11如图所示，一个闭合三角形导线框如图所示，一个闭合三角形导线框 ABC 位于竖直平面位于竖直平面内，其下方（略靠前）固定一根与线框平面平内，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，它由实线位置下电流释放线框，它由实线位置下落到虚线位落到虚线位置未发生转动，在此过程中（置未发生转动，在此过程中（ ） A线框中感应电流方向依次为线框中感应电流方向依次为 ACBAABCA B线框的磁通量为零的