楞次定律解析版

楞次定律感應(yīng)電動勢產(chǎn)生的條件：（1）有效切割磁感線；（2）閉合電路磁通量發(fā)生變化楞次定律1、楞次定律的內(nèi)容感應(yīng)電流總含有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要妨礙引發(fā)感應(yīng)電流的磁通量的變化。（楞次定律解決的是感應(yīng)電流的方向問題）2、對“妨礙”意義的理解：（1）妨礙原磁場的變化?！胺恋K”不是制止，而是“延緩”，感應(yīng)電流的磁場不會制止原磁場的變化，只能使原磁場的變化被延緩或者說被遲滯了，原磁場的變化趨勢不會變化，不會發(fā)生逆轉(zhuǎn)．（2）妨礙的是原磁場的變化，而不是原磁場本身，如果原磁場不變化，即使它再強(qiáng)，也不會產(chǎn)生感應(yīng)電流．（3）妨礙不是相反．當(dāng)原磁通減小時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場同向，以妨礙其減??；當(dāng)磁體遠(yuǎn)離導(dǎo)體運(yùn)動時，導(dǎo)體運(yùn)動將和磁體運(yùn)動同向，以妨礙其相對運(yùn)動．（4）由于“妨礙”，為了維持原磁場的變化，必須有外力克服這一“妨礙”而做功，從而造成其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能．因此楞次定律是能量轉(zhuǎn)化和守恒定律在電磁感應(yīng)中的體現(xiàn)．3、楞次定律的應(yīng)用環(huán)節(jié)楞次定律的應(yīng)用應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按下列四步進(jìn)行：①擬定原磁場方向；②鑒定原磁場如何變化（增大還是減小）；③擬定感應(yīng)電流的磁場方向（增反減同）；④根據(jù)安培定則鑒定感應(yīng)電流的方向。4、解法指導(dǎo)：（1）常規(guī)法：據(jù)原磁場（B原方向及ΔΦ狀況）擬定感應(yīng)磁場（B感方向）判斷感應(yīng)電流（I感方向）導(dǎo)體受力及運(yùn)動趨勢.（2）效果法由楞次定律可知，感應(yīng)電流的“效果”總是妨礙引發(fā)感應(yīng)電流的“因素”，深刻理解“妨礙”的含義.據(jù)"妨礙"原則，可直接對運(yùn)動趨勢作出判斷，更簡捷、快速.【例1】如圖所示，a、b、c三個閉合線圈放在同一平面內(nèi)，當(dāng)a線圈中有電流I通過時，它們的磁通量分別為Φa、Φb、Φc，下列判斷對的的是（）A．Φa<Φb<ΦcB．Φa>Φb>ΦcC．Φa<Φc<ΦbD．Φa>Φc>Φb解析當(dāng)a中有電流通過時，穿過a、b、c三個閉合線圈垂直紙面對里的磁感線條數(shù)同樣多，向外的磁感線條數(shù)c最多，另首先是b，a中沒有向外的磁感線，因此穿過閉合線圈的凈磁感線條數(shù)a最多，b次之，c最少，即Φa>Φb>Φc，故選項B對的。【練習(xí)1】如圖所示，兩個同心放置的同平面金屬圓環(huán)，條形磁鐵穿過圓心且與兩環(huán)平面垂直，則比較通過兩圓環(huán)的磁通量Φa，Φb（）A．Φa>ΦbB．Φa<ΦbC．Φa=ΦbD．不能比較答案A【例2】如圖所示，一水平放置的矩形閉合線框abcd，在細(xì)長磁鐵的N極附近豎直下落，保持bc邊在紙外，ad邊在紙內(nèi)，如圖中的位置Ⅰ通過位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ，在這個過程中，線圈中感應(yīng)電流（）A．沿abcd流動B．沿dcba流動C．由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流動，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流動D．由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流動，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流動答案A【練習(xí)2】兩圓環(huán)A、B置于同一水平面上，其中A為均勻帶電絕緣環(huán)，B為導(dǎo)體環(huán)，當(dāng)A以如圖所示的方向繞中心轉(zhuǎn)動的角速度發(fā)生變化時，B中產(chǎn)生如圖所示方向的感應(yīng)電流．則（）A．A可能帶正電且轉(zhuǎn)速減小B．A可能帶正電且轉(zhuǎn)速增大C．A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速減小D．A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速增大解若A帶正電，則A環(huán)中有順時針方向的電流，則原磁場垂直A環(huán)向里，而感應(yīng)電流的磁場方向垂直B環(huán)向外，由增反減同，闡明原磁場在增加，轉(zhuǎn)速在增大；若A環(huán)帶負(fù)電，，則則A環(huán)中有逆時針方向的電流，則原磁場垂直A環(huán)向外，而感應(yīng)電流的磁場方向垂直B環(huán)向外，闡明原磁場在減小，原電流在減小，轉(zhuǎn)速減小，因此B、C對的。【練習(xí)3】如圖，一定長度的導(dǎo)線圍成閉合的正方形線框，使框面垂直于磁場放置，若因磁場的變化而造成線框忽然變成圓形，則：（）A．因B增強(qiáng)而產(chǎn)生逆時針的電流 B．因B削弱而產(chǎn)生逆時針的電流C．因B削弱而產(chǎn)生順時針的電流 D．以上選項均不對的。答案Aabbbbbbb【例3】如圖所示，絕緣水平面上有兩個離得很近的導(dǎo)體環(huán)a、b。將條形磁鐵沿它們的正中向下移動（不達(dá)成該平面），a、b將如何移動？abbbbbbb解根據(jù)Φ=BS，磁鐵向下移動過程中，B增大，因此穿過每個環(huán)中的磁通量都有增大的趨勢，由于S不可變化，為妨礙增大，導(dǎo)體環(huán)應(yīng)當(dāng)盡量遠(yuǎn)離磁鐵，因此a、b將互相遠(yuǎn)離。【練習(xí)4】圓形導(dǎo)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，兩者軸線重疊，螺線管與電源和滑動變阻器連接成如圖所示的電路．若將滑動變阻器的滑片P向下滑動，下列表述對的的是（）A．線圈a中將產(chǎn)生俯視順時針方向的感應(yīng)電流B．穿過線圈a的磁通量變小C．線圈a有擴(kuò)張的趨勢 D．線圈a對水平桌面的壓力FN將增大答案D；【練習(xí)5】如圖所示，圓形線圈P靜止在水平桌面上，其正上方懸掛一相似的線圈Q，P和Q共軸，Q中通有變化的電流，電流隨時間變化的規(guī)律如圖(b)所示，P所受的重力為G，桌面對P的支持力為FN，則（）A．t1時刻，F(xiàn)N＞GB．t2時刻，F(xiàn)N＞GC．t3時刻，F(xiàn)N＜GD．t4時刻，F(xiàn)N＝G解析t1時刻線圈Q中電流在增大，電流的磁場增強(qiáng)，穿過線圈P的磁通量增加，P有遠(yuǎn)離Q的趨勢，受到Q的排斥作用，設(shè)這個力大小為F，則有FN＝F＋G，即FN＞G，A選項對的；t2時刻Q中電流恒定，線圈P中無變化的磁通量，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，P只受重力G與桌面支持力FN作用而平衡，有FN＝G，故B選項錯；同理在t4時刻Q中電流恒定，有FN＝G，D選項對的；t3時刻Q中電流變化，P中磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，但Q中I＝0，對P無磁場力作用，仍是FN＝G，故C選項錯。答案A、D【練習(xí)6】如圖所示，固定不動的絕緣直導(dǎo)線mn和能夠自由移動的矩形線框abcd位于同一光滑水平面內(nèi)，mn與ad、bc邊平行且離ad邊較近.當(dāng)導(dǎo)線mn中通入向上的電流，線框中通入順時針方向的電流時，線框運(yùn)動狀況是（）A.向左運(yùn)動B.向右運(yùn)動C.覺得mn軸運(yùn)動 D.靜止不動答案B【練習(xí)7】如圖所示，粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線圈。當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方等高快速通過時，若線圈始終不動，則有關(guān)線圈受到的支持力FN及在水平方向運(yùn)動趨勢的對的判斷是（）A．FN先不大于mg后不不大于mg，運(yùn)動趨勢向左B．FN先不不大于mg后不大于mg，運(yùn)動趨勢向左C．FN先不大于mg后不不大于mg，運(yùn)動趨勢向右D．FN先不不大于mg后不大于mg，運(yùn)動趨勢向右解析條形磁鐵從線圈正上方等高快速通過時，通過線圈的磁通量先增加后又減小。當(dāng)通過線圈的磁通量增加時，為妨礙其增加，在豎直方向上線圈有向下運(yùn)動的趨勢，因此線圈受到的支持力不不大于其重力，在水平方向上有向右運(yùn)動的趨勢；當(dāng)通過線圈的磁通量減小時，為妨礙其減小，在豎直方向上線圈有向上運(yùn)動的趨勢，因此線圈受到的支持力不大于其重力，在水平方向上有向右運(yùn)動的趨勢?？偠灾?，線圈所受到的支持力先不不大于重力后不大于重力，運(yùn)動趨勢總是向右。答案D課外作業(yè)1．如圖所示，通電導(dǎo)線旁邊同一平面有矩形線圈abcd.則（）A．若線圈向右平動，其中感應(yīng)電流方向是a→b→c→dB．若線圈豎直向下平動，無感應(yīng)電流產(chǎn)生C．當(dāng)線圈以ab邊為軸轉(zhuǎn)動時，其中感應(yīng)電流方向是a→b→c→dD．當(dāng)線圈向?qū)Ь€靠近時，其中感應(yīng)電流方向是a→b→c→d答案BD2．如圖所示，ab是水平面上一種圓的直徑，在過ab的豎直平面內(nèi)有一根通電導(dǎo)線ef.已知ef平行于ab，當(dāng)ef豎直向上平移時，電流磁場穿入圓面積的磁通量將()A．逐步增大B．逐步減小C．始終為零D．不為零，但保持不變答案C3．如圖，A、B兩回路中各有一開關(guān)S1、S2，且回路A中接有電源，回路B中接有敏捷電流計，下列操作及對應(yīng)的成果可能實現(xiàn)的是()A．先閉合S2，后閉合S1的瞬間，電流計指針偏轉(zhuǎn)B．S1、S2閉合后，在斷開S2的瞬間，電流計指針偏轉(zhuǎn)C．先閉合S1，后閉合S2的瞬間，電流計指針偏轉(zhuǎn)D．S1、S2閉合后，在斷開S1的瞬間，電流計指針偏轉(zhuǎn)答案AD4．如圖所示，矩形線框與長直導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，當(dāng)矩形線框從長直導(dǎo)線的左側(cè)運(yùn)動到右側(cè)的過程中線框內(nèi)感應(yīng)電流的方向為（）A．先順時針，后逆時針B．先逆時針，后順時針C．先順時針，后逆時針，再順時針D．先逆時針，后順時針，再逆時針解析通電直導(dǎo)線周邊的磁場分布如圖。當(dāng)矩形線框不跨導(dǎo)線時，根據(jù)楞次定律，電流都是順時針，當(dāng)跨過直導(dǎo)線時，磁通量“向里”增加，電流為逆時針。答案C5．如圖所示，一圓形金屬環(huán)與兩固定的平行長直導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi)，環(huán)的圓心與兩導(dǎo)線距離相等，環(huán)的直徑不大于兩導(dǎo)線間距。兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向向下的恒定電流，若（）A.金屬環(huán)向上運(yùn)動，則環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流B.金屬環(huán)向下運(yùn)動，則環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流C.金屬環(huán)向左側(cè)直導(dǎo)線靠近，則環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流D.金屬環(huán)向右側(cè)直導(dǎo)線靠近，則環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流答案C；6．如圖所示，兩個閉合圓形線圈A、B的圓心重疊，放在同一水平面內(nèi)，線圈B中通以圖中所示的交變電流，設(shè)t＝0時電流沿逆時針方向（圖中箭頭所示）．對于線圈A，在～時間內(nèi)，下列說法中對的的是：ABABt1tI0t2B．有順時針方向的電流，且有收縮的趨勢C．有逆時針方向的電流，且有擴(kuò)張的趨勢D．有逆時針方向的電流，且有收縮的趨勢解～時間內(nèi)，B中的電流為順時針增大，由增反減同，A中的感應(yīng)電流要與B中的電流相反，A中的電流為逆時針，由增縮減擴(kuò)，A的面積有收縮的趨勢；D對的。7．如圖所示，在垂直于紙面對里的勻強(qiáng)磁場中有由兩個大小不等的圓環(huán)M、N連接而成的導(dǎo)線框．沿圖中箭頭方向用外力將N環(huán)拉扁，該過程中，有關(guān)M環(huán)中感應(yīng)電流的說法中對的的是()A．有順時針方向的感應(yīng)電流產(chǎn)生，且M環(huán)有收縮的趨勢B．有順時針方向的感應(yīng)電流產(chǎn)生，且M環(huán)有擴(kuò)張的趨勢C．有逆時針方向的感應(yīng)電流產(chǎn)生，且M環(huán)有擴(kuò)張的趨勢D．有逆時針方向的感應(yīng)電流產(chǎn)生，且M環(huán)有收縮的趨勢答案B8．如圖所示，ef、gh為兩水平放置互相平衡的金屬導(dǎo)軌，ab、cd為擱在導(dǎo)軌上的兩金屬棒，與導(dǎo)軌接觸良好且無摩擦．當(dāng)一條形磁鐵向下靠近導(dǎo)軌時，有關(guān)兩金屬棒的運(yùn)動狀況的描述對的的是（）A．如果下端是N極，兩棒向外運(yùn)動；如果下端是S極，兩棒相向靠近B．如果下端是S極，兩棒向外運(yùn)動；如果下端是N極，兩棒相向靠近C．不管下端是何極，兩棒均向外互相遠(yuǎn)離D．不管下端是何極，兩棒均互相靠近解條形磁體向下運(yùn)動，回路的磁通量在增加，回路的面積有收縮的趨勢，因此兩棒互相靠近，與下端是哪個極無關(guān)，D對的。9．如圖所示，光滑U形金屬框架放在水平面內(nèi)，上面放置一導(dǎo)體棒，有勻強(qiáng)磁場B垂直框架所在平面，當(dāng)B發(fā)生變化時，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體棒向右運(yùn)動，下列判斷對的的是()A．棒中電流從b→aB．棒中電流從a→bC．B逐步增大D．B逐步減小答案BD10．一長直鐵芯上繞有一固定線圈M，鐵芯右端與一木質(zhì)圓柱密接，木質(zhì)圓柱上套有一閉合金屬環(huán)N，N可在木質(zhì)圓柱上無摩擦移動．M連接在如圖所示的電路中，其中R為滑動變阻器，E1和E2為直流電源，S為單刀雙擲開關(guān)．下列狀況中，可觀察到N向左運(yùn)動的是()A．在S斷開的狀況下，S向a閉合的瞬間B．在S斷開的狀況下，S向b閉合的瞬間C．在S已向a閉合的狀況下，將R的滑動頭向c端移動時D．在S已向a閉合的狀況下，將R的滑動頭向d端移動時答案C11．如圖所示，質(zhì)量為m的金屬環(huán)用線懸掛起來。金屬環(huán)有二分之一處在水平且與環(huán)面垂直的勻強(qiáng)磁場中。從某時刻開始，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小，則在磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小的過程中，有關(guān)線拉力的大小的下列說法中對的的是（）A.不大于環(huán)的重力mg，并保持恒定B.始終等于環(huán)的重力mgC.不不大于環(huán)的重力mg，并逐步減小D.不不大于環(huán)的重力mg，并保持恒定答案C12．如圖所示，ab是一種可繞垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動的閉合矩形導(dǎo)線框，當(dāng)滑動變