感應電流方向的判斷楞次定律

...wd......wd......wd...感應電流方向的判斷楞次定律一、根基知識〔一〕感應電流方向的判斷1、楞次定律(1)內(nèi)容：感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化．(2)適用情況：所有的電磁感應現(xiàn)象．2、右手定則(1)內(nèi)容：伸開右手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)，讓磁感線從掌心進入，并使拇指指向?qū)w運動的方向，這時四指所指的方向就是感應電流的方向．(2)適用情況：導體棒切割磁感線產(chǎn)生感應電流．3、利用電磁感應的效果進展判斷的方法：方法1：阻礙原磁通量的變化——“增反減同〞．方法2：阻礙相對運動——“來拒去留〞．方法3：使線圈面積有擴大或縮小的趨勢——“增縮減擴〞方法4：阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象)——“增反減同〞.〔二〕利用楞次定律判斷感應電流的方向1、楞次定律中“阻礙〞的含義2、楞次定律的使用步驟〔三〕“一定律三定則〞的應用技巧1、應用現(xiàn)象及規(guī)律比擬根本現(xiàn)象應用的定則或定律運動電荷、電流產(chǎn)生磁場安培定則磁場對運動電荷、電流有作用力左手定則電磁感應局部導體做切割磁感線運動右手定則閉合回路磁通量變化楞次定律2、應用技巧無論是“安培力〞還是“洛倫茲力〞，只要是“力〞都用左手判斷．“電生磁〞或“磁生電〞均用右手判斷．二、練習1、以下各圖是驗證楞次定律實驗的示意圖，豎直放置的線圈固定不動，將磁鐵從線圈上方插入或拔出，線圈和電流表構(gòu)成的閉合回路中就會產(chǎn)生感應電流．各圖中分別標出了磁鐵的極性、磁鐵相對線圈的運動方向以及線圈中產(chǎn)生的感應電流的方向等情況，其中正確的選項是()答案CD解析根據(jù)楞次定律可確定感應電流的方向：以C選項為例，當磁鐵向下運動時：(1)閉合線圈原磁場的方向——向上；(2)穿過閉合線圈的磁通量的變化——增加；(3)感應電流產(chǎn)生的磁場方向——向下；(4)利用安培定則判斷感應電流的方向——與圖中箭頭方向一樣．線圈的上端為S極，磁鐵與線圈相互排斥．運用以上分析方法可知，C、D正確．2、如以下圖，一根條形磁鐵從左向右靠近閉合金屬環(huán)的過程中，環(huán)中的感應電流(自左向右看)()A．沿順時針方向B．先沿順時針方向后沿逆時針方向C．沿逆時針方向D．先沿逆時針方向后沿順時針方向答案C解析條形磁鐵從左向右靠近閉合金屬環(huán)的過程中，向右的磁通量一直增加，根據(jù)楞次定律，環(huán)中的感應電流(自左向右看)為逆時針方向，C對．3、如以下圖，當磁場的磁感應強度B增強時，內(nèi)、外金屬環(huán)上的感應電流的方向應為()A．內(nèi)環(huán)順時針，外環(huán)逆時針B．內(nèi)環(huán)逆時針，外環(huán)順時針C．內(nèi)、外環(huán)均為順時針D．內(nèi)、外環(huán)均為逆時針答案A解析磁場增強，則穿過回路的磁通量增大，故感應電流的磁場向外，由安培定則知感應電流對整個電路而言應沿逆時針方向；假設分開討論，則外環(huán)逆時針，內(nèi)環(huán)順時針，A正確.4、如以下圖，在直線電流附近有一根金屬棒ab，當金屬棒以b端為圓心，以ab為半徑，在過導線的平面內(nèi)勻速旋轉(zhuǎn)到達圖中的位置時()A．a(chǎn)端聚積電子B．b端聚積電子C．金屬棒內(nèi)電場強度等于零D．Ua>Ub答案BD解析因金屬棒所在區(qū)域的磁場的方向垂直于紙面向外，當金屬棒轉(zhuǎn)動時，由右手定則可知，a端的電勢高于b端的電勢，b端聚積電子，B、D正確．5、金屬環(huán)水平固定放置，現(xiàn)將一豎直的條形磁鐵，在圓環(huán)上方沿圓環(huán)軸線從靜止開場釋放，在條形磁鐵穿過圓環(huán)的過程中，條形磁鐵與圓環(huán)()A．始終相互吸引B．始終相互排斥C．先相互吸引，后相互排斥D．先相互排斥，后相互吸引答案D解析磁鐵靠近圓環(huán)的過程中，穿過圓環(huán)的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知，感應電流的磁場阻礙穿過圓環(huán)的原磁通量的增加，與原磁場方向相反，如圖甲所示，二者之間是斥力；當磁鐵穿過圓環(huán)下降離開圓環(huán)時，穿過圓環(huán)的磁通量減少，根據(jù)楞次定律可知，感應電流的磁場阻礙穿過圓環(huán)的磁通量的減少，二者方向一樣，如圖乙所示，磁鐵與圓環(huán)之間是引力．因此選項D正確．也可直接根據(jù)楞次定律中“阻礙〞的含義推論：來則拒之，去則留之分析．磁鐵在圓環(huán)上方下落過程是靠近圓環(huán)．根據(jù)來則拒之，二者之間是斥力；當磁鐵穿過圓環(huán)后繼續(xù)下落過程是遠離圓環(huán)．根據(jù)去則留之，二者之間是引力．因此選項D正確．6、如以下圖，ab是一個可以繞垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動的閉合矩形導體線圈，當滑動變阻器R的滑片P自左向右滑動過程中，線圈ab將()A．靜止不動B．逆時針轉(zhuǎn)動C．順時針轉(zhuǎn)動D．發(fā)生轉(zhuǎn)動，但因電源的極性不明，無法確定轉(zhuǎn)動的方向答案C解析當P向右滑動時，電路中電阻減小，電流增大，穿過線圈ab的磁通量增大，根據(jù)楞次定律判斷，線圈ab將順時針轉(zhuǎn)動．7、如以下圖，甲是閉合銅線框，乙是有缺口的銅線框，丙是閉合的塑料線框，它們的正下方都放置一薄強磁鐵，現(xiàn)將甲、乙、丙拿至一樣高度H處同時釋放(各線框下落過程中不翻轉(zhuǎn))，則以下說法正確的選項是()A．三者同時落地B．甲、乙同時落地，丙后落地C．甲、丙同時落地，乙后落地D．乙、丙同時落地，甲后落地答案D解析甲是閉合銅線框，在下落過程中產(chǎn)生感應電流，所受的安培力阻礙它的下落，故所需的時間長；乙不是閉合回路，丙是塑料線框，故都不會產(chǎn)生感應電流，它們做自由落體運動，所需時間一樣，故D正確．8、如圖，銅質(zhì)金屬環(huán)從條形磁鐵的正上方由靜止開場下落，在下落過程中，以下判斷中正確的選項是()A．金屬環(huán)在下落過程中機械能守恒B．金屬環(huán)在下落過程中動能的增加量小于其重力勢能的減少量C．金屬環(huán)的機械能先減小后增大D．磁鐵對桌面的壓力始終大于其自身的重力答案B解析金屬環(huán)在下落過程中，磁通量發(fā)生變化，閉合金屬環(huán)中產(chǎn)生感應電流，金屬環(huán)受到磁場力的作用，機械能不守恒，A錯誤．由能量守恒知，金屬環(huán)重力勢能的減少量等于其動能的增加量和在金屬環(huán)中產(chǎn)生的電能之和，B正確．金屬環(huán)下落的過程中，機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽瑱C械能減少，C錯誤．當金屬環(huán)下落到磁鐵中央位置時，金屬環(huán)中的磁通量不變，其中無感應電流，和磁鐵間無作用力，磁鐵所受重力等于桌面對它的支持力，由牛頓第三定律，磁鐵對桌面的壓力等于桌面對磁鐵的支持力，等于磁鐵的重力，D錯誤．9、如以下圖，絕緣水平面上有兩個離得很近的導體環(huán)a、b.將條形磁鐵沿它們的正中向下移動(不到達該平面)，a、b將如何移動()A．a(chǎn)、b將相互遠離B．a(chǎn)、b將相互靠近C．a(chǎn)、b將不動D．無法判斷答案A解析根據(jù)Φ＝BS，條形磁鐵向下移動過程中B增大，所以穿過每個環(huán)中的磁通量都有增大的趨勢．由于S不可改變，為阻礙磁通量增大，導體環(huán)會盡量遠離條形磁鐵，所以a、b將相互遠離．10、如以下圖，質(zhì)量為m的銅質(zhì)小閉合線圈靜置于粗糙水平桌面上．當一個豎直放置的條形磁鐵貼近線圈，沿線圈中線由左至右從線圈正上方等高、快速經(jīng)過時，線圈始終保持不動．則關于線圈在此過程中受到的支持力FN和摩擦力Ff的情況，以下判斷正確的選項是()A．FN先大于mg，后小于mgB．FN一直大于mgC．Ff先向左，后向右D．Ff一直向左答案AD解析條形磁鐵貼近線圈，沿線圈中線由左至右從線圈正上方等高、快速經(jīng)過時，線圈中磁通量先增大后減小，由楞次定律中“來拒去留〞關系可知A、D正確，B、C錯誤．11、如以下圖，線圈M和線圈N繞在同一鐵芯上．M與電源、開關、滑動變阻器相連，P為滑動變阻器的滑動觸頭，開關S處于閉合狀態(tài)，N與電阻R相連．以下說法正確的選項是()A．當P向右移動時，通過R的電流為b到aB．當P向右移動時，通過R的電流為a到bC．斷開S的瞬間，通過R的電流為b到aD．斷開S的瞬間，通過R的電流為a到b答案AD解析此題考察楞次定律．根據(jù)右手螺旋定則可知M線圈內(nèi)磁場方向向左，當滑動變阻器的滑動觸頭P向右移動時，電阻減小，M線圈中電流增大，磁場增大，穿過N線圈內(nèi)的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知N線圈中產(chǎn)生的感應電流通過R的方向為b到a，A正確，B錯誤；斷開S的瞬間，M線圈中的電流突然減小，穿過N線圈中的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知N線圈中產(chǎn)生的感應電流方向為a到b，C錯誤，D正確．12、如以下圖，圓環(huán)形導體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管與電源和滑動變阻器連接成如以下圖的電路．假設將滑動變阻器的滑片P向上滑動，下面說法中正確的選項是()A．穿過線圈a的磁通量變大B．線圈a有收縮的趨勢C．線圈a中將產(chǎn)生俯視順時針方向的感應電流D．線圈a對水平桌面的壓力FN將增大答案C解析P向上滑動，回路電阻增大，電流減小，磁場減弱，穿過線圈a的磁通量變小，根據(jù)楞次定律，a環(huán)面積應增大，A、B錯；由于a環(huán)中磁通量減小，根據(jù)楞次定律知a環(huán)中感應電流應為俯視順時針方向，C對；由于a環(huán)中磁通量減小，根據(jù)楞次定律，a環(huán)有阻礙磁通量減小的趨勢，可知a環(huán)對水平桌面的壓力FN減小，D錯．13、兩根相互平行的金屬導軌水平放置于圖10所示的勻強磁場中，在導軌上接觸良好的導體棒AB和CD可以自由滑動．當AB在外力F作用下向右運動時，下說法中正確的選項是()A．導體棒CD內(nèi)有電流通過，方向是D→CB．導體棒CD內(nèi)有電流通過，方向是C→DC．磁場對導體棒CD的作用力向左D．磁場對導體棒AB的作用力向左答案BD解析利用楞次定律．兩個導體棒與兩根金屬導軌構(gòu)成閉合回路，分析出磁通量增加，結(jié)合安培定則判斷回路中感應電流的方向是B→A→C→D→B.以此為根基，再根據(jù)左手定則進一步判定CD、AB的受力方向，經(jīng)過比擬可得正確答案．14、如以下圖，金屬導軌上的導體棒ab在勻強磁場中沿導軌做以下哪種運動時，銅制線圈c中將有感應電流產(chǎn)生且被螺線管吸引()A．向右做勻速運動B．向左做減速運動C．向右做減速運動D．向右做加速運動答案BC解析當導體棒向右勻速運動時產(chǎn)生恒定的電流，線圈中的磁通量恒定不變，無感應電流出現(xiàn)，A錯；當導體棒向左減速運動時，由右手定則可判定回路中出現(xiàn)從b→a的感應電流且減小，由安培定則知螺線管中感應電流的磁場向左在減弱，由楞次定律知c中出現(xiàn)順時針感應電流(從右向左看)且被螺線管吸引，B對；同理可判定C對，D錯．15、如以下圖裝置中，cd桿原來靜止．當ab桿做如下哪些運動時，cd桿將向右移動()A．向右勻速運動B．向右加速運動C．向左加速運動D．向左減速運動答案BD解析ab勻速運動時，ab中感應電流恒定，L1中磁通量不變，穿過L2的磁通量不變，L2中無感應電流產(chǎn)生，cd桿保持靜止，A不正確；ab向右加速運動時，L2中的磁通量向下增大，由楞次定律知L2中感應電流產(chǎn)生的磁場方向向上，故通過cd的電流方向向下，cd向右移動，B正確；同理可得C不正確，D正確．16、如圖甲所示，等離子氣流由左邊連續(xù)以v0射入P1和P2兩板間的勻強磁場中，ab直導線與P1、P2相連接，線圈A與直導線cd連接．線圈A內(nèi)有隨圖乙所示的變化磁場，且磁場B的正方向規(guī)定為向左，如圖甲所示．則以下說法正確的選項是()A．0～1s內(nèi)ab、cd導線互相排斥B．1s～2s內(nèi)ab、cd導線互相排斥C．2s～3s內(nèi)ab、cd導線互相排斥D．3s～4s內(nèi)ab、cd導線互相排斥答案CD解析由圖甲左側(cè)電路可以判斷ab中電流方向由a到b；由右側(cè)電路及圖乙可以判斷，0～2s內(nèi)cd中電流為由c到d，跟ab中的電流同向，因此ab、cd相互吸引，選項A、B錯誤；2s～4s內(nèi)cd中電流為由d到c，跟ab中電流反向，因此ab、cd相互排斥，選項C、D正確．17、如以下圖，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN，MN的左邊有一閉合電路，當PQ在外力的作用下運動時，MN向右運動，則PQ所做的運動可能是()A．向右加速運動B．向左加速運動C．向右減速運動D．向左減速運動解析MN向右運動，說明MN受到向右的安培力，因為ab在MN處的磁場垂直紙面向里MN中的感應電流由M→NL1中感應電流的磁場方向向上eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(L2中磁場方向向上減弱,L2中磁場方向向下增強))；假設L2中磁場方向向上減弱PQ中電流為Q→P且減小向右減速運動；假設L2中磁場方向向下增強PQ中電流為P→Q且增大,向左加速運動．答案BC18、如以下圖，通電導線cd右側(cè)有一個金屬框與導線cd在同一平面內(nèi)，金屬棒ab放在框架上，假設ab受到向左的磁場力，則cd中電流的變化情況是()A．cd中通有由d→c方向逐漸減小的電流B．cd中通有由d→c方向逐漸增大的電流C．cd中通有由c→d方向逐漸減小的電流D．cd中通有由c→d方向逐漸增大的電流答案BD19、如以下圖，線圈由A位置開場下落，在磁場中受到的安培力如果總小于它的重力，則它在A、B、C、D四個位置(B、D位置恰好線圈有一半在磁場中)時，加速度關系為()A．a(chǎn)A>aB>aC>aDB．a(chǎn)A＝aC>aB>aDC．a(chǎn)A＝aC>aD>aBD．a(chǎn)A＝aC>aB＝aD答案B解析線圈在A、C位置時只受重力作用，加速度aA＝aC＝g.線圈在B、D位置時均受兩個力的作用，其中安培力向上，重力向下．由于重力大于安培力，所以加速度向下，大小a＝g－eq\f(F,m)<g.又線圈在D點時速度大于B點速度，即FD>FB，所以aD<aB，因此加速度的關系為aA＝aC>aB>aD，選項B正確．20、(2011·上海單科·13)如圖，均勻帶正電的絕緣圓環(huán)a與金屬圓環(huán)b同心共面放置，當a繞O點在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，b中產(chǎn)生順時針方的感應電流，且具有收縮趨勢，由此可知，圓環(huán)a()A．順時針加速旋轉(zhuǎn)B．順時針減速旋轉(zhuǎn)C．逆時針加速旋轉(zhuǎn)D．逆時針減速旋轉(zhuǎn)解析由楞次定律知，欲使b中產(chǎn)生順時針電流，則a環(huán)內(nèi)磁場應向里減弱或向外增強，a環(huán)的旋轉(zhuǎn)情況應該是順時針減速或逆時針加速，由于b環(huán)又有收縮趨勢，說明a環(huán)外部磁場向外，內(nèi)部向里，應選B.答案B21、如圖(a)所示，兩個閉合圓形線圈A、B的圓