讲义--安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的综合应用

1、龙文教育学科教师辅导讲义教师： 学生： 时间:年月日段课题安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的综合应用专题温习安培定则、左手定则、右手定 则、楞次定律的综合应用在选择题中，近两年的理综考试的知识点分布都比较稳左，力学和电学的内容共有四道题，可能是两道力学，两道电学，或者是力电综合的题目，而有关电磁学内容的选择题必定会涉及到安培立则、左手泄则、右手 建则、楞次定律这些规律的使用，所以我们务必要弄淸楚它们的区别,熟练掌握应用它们的步骤.（1）安培世则、左手泄则、右手泄则、楞次泄律应用于不同的现象：基本现象应用的左则或 定律运动电荷、电流产生的磁场安培定则磁场对运动电荷、电流的作用（安培力）左手

2、定则电磁 感应部分导体做切割磁感线运 动右手定则闭合电路磁通量变化楞次能律（2）右手泄则与左手左则区别：抓住因果关系”分析才能无误.“因电而动” 一一用左手，“力”字的最后一笔向左钩，可以联想到左手定则用来判断安培力！因动而电” 一一用右手：“电”字的最后一笔向向右钩，可以联想到右手圧则用来判断感应电流方向，（3）楞次定律中的因果关联楞次立律所揭示的电磁感应过程中有两个最基本的因果联系,一是感应磁场与原磁场磁通量变化之间的阻碍与被阻碍的关系，二是感应电流与感应磁场间的产生和被 产生的关系抓住“阻碍”和“产生”这两个因果关联点是应用楞次泄律解决物理问题的关键.（4）运用楞次定律处理问题的思路判断

3、感应电流方向类问题的思路运用楞次左律判定感应电流方向的基本思路可归结为：“一原、二感、三电流”，即为： 明确原磁场：弄淸原磁场的方向及磁通量的变化情况. 确定感应磁场：即根据楞次左律中的阻碍原则，结合原磁场磁通虽:变化情况，确定出感应电流产生的感应磁场的方向：原磁通呈:增加,则感应磁场与原磁场方向相 反；原磁通量减少，则感应磁场与原磁场方向相同一一“增反减同” 判立电流方向：即根据感应磁场的方向，运用安培立则判断出感应电流方向.（见例1）判断闭合电路（或电路中可动部分导体）相对运动类问题的分析策略在电磁感应问题中，有一类综合性较强的分析判断类问题，主要讲的是磁场中的闭合电路在一龙条件下产生了感

4、应电流，而此电流又处于磁场中，受到安培力作用，从而 使闭合电路或电路中可动部分的导体发生了运动.对其运动趋势的分析判断可有两种思路： 常规法：据原磁场（Bm方向及 G情况）増反减同确左感应磁场（B感方向） 安昭d则判断感应电流（/$方向）丄丄U导体受力及运动趋势. 效果法由楞次泄律可知，感应电流的“效果”总是阻碍引起感应电流的原因”，深刻理解阻碍”的含义拯”阻碍原则，可直接对运动趋势做出判断，更简捷、迅速.判断自感电动势的方向类问题感应电流的效果总是阻碍原电流变化（自感现象）一一当自感线圈的电流增大时,感应电流阻碍“原电流”的增大，所以感应电流与原电流的方向相反：当自感线圈的 电流减小时,感应

5、电流阻碍原电流”的减小，则感应电流与原电流的方向相同！判断感应电动势的思路为：楞次定律：据原电流（I、方向及g的变化情况）増反减同 确定感应电流I出的方向（“增反减同”）电淀从电刈讪勺比.釁迤判断感应电动势的方向解题范例：例1 （1996年全国,3） 平而线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图16-3所示的匀强磁场中运动，已知线圈平而始终与纸而垂宜，当线圈第 一次通过位置I和位置I【时,顺着磁场的方向看去，线圈中的感应电流的方向分别为（）A. 逆时针方向：逆时针方向pB. 逆时针方向：顺时针方向C. 顺时针方向：顺时针方向_ X 弋、LD. 顺时针方向：逆时针方向一千*丘

6、解析：考査对楞次泄律的理解应用能力及逻辑推理能力，要1 图6 311求有较强的空间想象能力！线圈第一次经过位置丨时，穿过线圈的磁通量增加,由楞次“泄律“增反减同”原则，线圈中感应电流的磁场方向向左，根据右手泄则，顺 着磁场看去，感应电流的方向为逆时针方向.肖线圈第一次通过位置II时，穿过线圈的磁通量减小，由楞次左律增反减同”原则，线圈中感应电流的磁场方向向右，可判断岀感应电流为顺时针方向，故选项B正确.领悟：按照“一原、二感、三电流”的步骤进行思考，同时注意“还原”线圈、磁场和感应电流方向的空间位宜关系！假想你自己身处在磁场当中，视线与磁感线同 向，线圈就在你的而前运动！这就是空间想像能力了！

7、例2如图16-4甲所示，通电螺线管与电源相连，与螺线管同一轴线上套有三个轻质闭合铝环,b在螺线管中央，“在螺线管左端,c在螺线管右端.当开关S闭合时，若忽略 三个环中感应电流的相互作用，则（）g斗1 /1左手疋则的综合应用问题，要善于查找现象间的因果关系，即感应磁场A. a向左运动,c向右运动,b不动B. 向右运动,c向左运动,b不动C. “、b、c都向左运动D. “、b、c都向右运动解析：此题是楞次立律、安培泄则、与原磁通量变化之间的阻碍与被阻碍关系：感应电流与感应磁场间的产生和被产生的关系：只有找到先行现象和后继现象间的关联点，才能顺利的做出推理判断.首先应弄淸楚，当开关S闭合时，由通电螺

8、线管的电流所产生的磁场在铝环“、b、效为一个N极在左、S极在右的条形磁铁的磁场（如图164乙所示），当开关S闭磁感线最密，方向向左：螺线管外而的磁感线疏，方向向右，所以合磁通向左）突然然后，由于向左通过各铝环的磁通量突然增大，根据楞次立律增反减同”原则接着，运用安培定则可确立，各铝环的感应电流方向如图16-4乙所示，从左向右看最后,根据图16-4丙所提供的感应电流和原磁场的分布情况，运用左手左则可判培力几作用，向左运动,c环受安培力斤作用，向右运动，而由b环受力的对称性可 A.领悟：左手定则、右手螺旋左则（即安培立则）、右手泄则和楞次左律的应用是髙考必须掌握的，像这道题就考查了其中的三个,要求

9、能够熟练掌握并能够综合应用 这些定则！特别是楞次定律的应用,要注意步骤和方法！例3如图2所示,闭合线圈上方有一竖直放宜的条形磁铁,磁铁的N极朝下.A. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同磁铁与线圈相互吸引B. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥C. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引D. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥解析：解法一：按照“一原、二感、三电流”的步骤：首先，线圈中的原磁场方向向下，磁铁N极靠近，故线圈的磁通量增加：然后，根拯楞次左律，感应磁场要“阻碍”原磁通量的增加，所以感应磁场的方最后，用安培左则，

10、可以判断感应电流的方向与图中的箭头方向相同.把产生感应电流后的螺线管等效为一个条形磁铁，其N极与条形磁铁的N极解法二：根据楞次左律可知，感应电流的“效果”总是阻碍引起感应电流的“原的靠近！所以它们之间是相互排斥的关系.由此又可以知道线圈可以等效为一个条形磁铁，且苴上端为N极,与上面的磁铁N极相对，再由安培左则就可以判断出感应电流的方向与图中箭头的方向相同.领悟：准确理解楞次泄律中“阻碍”的含义，根据效果”阻碍“原因”的结论，能够快速解决闭合回路或磁铁相对运动的问题！领悟：考査右手立则和图象的应用能力,同时注意求导体棒有效切割长度的方法！例4一直升飞机停在南半球的地磁极上空.该处地磁场的方向竖直

11、向上，磁感应强度为B.直升飞机螺旋桨叶片的长度为人螺旋桨转动的频率为./；顺着地磁场的方向看 螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动.螺旋桨叶片的近轴端为，远轴端为b,如图所示.如果忽略“到转轴中心线的距离，用表示每个叶片中的感应电动势，则（）A.B.C.D. = ./7用.且a点电势低于b点电势 f = 2才问,且a点电势低于b点电势 =刀“2B,且a点电势髙于b点电势 =2 羽,且“点电势高于b点电势图1c中的磁通量变化情况根据安培泄则可知，通电后.该螺线管的磁场等 合时，向左通过各铝环的磁通量（为合磁通，如图1所示.螺线管内部的 增大.可知,各铝环的感应磁场方向必然与螺线管的磁场方向相反而向右.

12、 均为顺时针方向.左“、b、c三个铝环所受的安培力分別如图16斗丙所示，于是“受安 知0环所受的安培力凡合力为零少环仍然静止因此正确答案为选项当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部），（）2所以B选项正确.因”，原因是条形磁铁的靠近,线圈产生感应电流后，英效果是阻碍线圈B解析：扇叶转动切割磁感线产生感应电动势，根拯转动切割模型有：0 + 3/E = BI,3 f,2每个扇叶上的电动势为： =怦顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动（类比于我们抬头看天花板上的吊扇，吊扇的扇叶在按顺时针方向转动！）假想扇叶中有感应电流（实际上没有, 因为没有形成闭合回路），根据右手定则，可以判断出感应电流的

13、方向为：a-b.将每片扇叶等效为一电源，根据“电流由电源的正极流出”，可知b为感应电动势的正极为感应电动势的负极，所以“点电势低于b点电势！故A选项正确！领悟：要善于把题目描述的物理情景进行还原，尽量发挥你的空间想像能力,然后利用我们熟悉的模型与之类比，对照，就能够找出解题的相关知识！在电磁感应中判 断电势高低，我们通常采用的方法就是把等效为电源，然后根据“电流由电源例5图3中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为/，磁场方向垂t=O时刻,be边与磁场区域边界重合（如图）.现令线圈以恒定的速度p沿垂电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的图线可IT图3的正极流出”

14、来确定各点电势的髙低！熟记导体棒转动切割模型! 直纸面向里.abed是位于纸面内的梯形线圈，ad与be间的距离也为/. 直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域.取沿a-b-Cid-a的感应 能是（）I2W ； O效长度逐渐增大（如图4）： E=Blv,故感应电流逐渐增大，根据右 向相反.长度仍然是逐渐增大的（如题5） : E=B1 v,故感应电流逐渐增 的正方向相同.解析：线框进入磁场的过程中，切割磁感线的导体棒的有手立则知，感应电流的方向为a-d-c-b-a,与规泄的正方线框穿出磁场的过程中,切割磁感线的导体棒的有效大,由右手圧则知感应电流的方向为：a-b-c-dfa,与规泄综上所述，选项B的图

15、象正确！领悟：高考非常强调对图象的理解和应用能力，所以图象理规律：如v-t图象、s-t图象、F-t图象、F-a图象、针对性训练：1. （2004年全国卷IV, 15）如图10-4所示，在x0的区域内存在匀强磁场，磁场abed位于xy平而内，线框的ab边与y轴重合.令线框从t二0的时刻尼由静止开始沿x轴正方向做匀加速运动,则线框中的感应电流I （取逆时针方向的电流为正）随时 间t的变化图线I-t图可能是图10-5中的哪一个（）14 I图5每年必考,我们要能够熟练的运用图象语言去表达各种不同的物 U-I图象等.的方向垂直于xy平面（纸面）向里.具有一龙电阻的矩形线框/ABDXX1XyUXXXXXX

16、0 bXVXXX图 10-4C.在原位宜附近往复运动D.仍然保持静止状态方向4. 如图所示，是氢原子中电子绕核做快速的圆周运动（设为逆时针）的示意图, 于圆而的轴线上某一点F处产生的磁感强度的大小为5,现在沿垂直于圆轨平而 速度发生了变化，若用E表示此时环形电流在尸点产生的磁感强度的大小，则当A. 垂直于纸而向里时,B.垂直于纸面向里时,C. 垂直于纸而向外时,艮VB：D.条件不明，无法判泄5. 如图甲所示,必为导体做成的框架，其平面与水平面成&角.电子绕核运动，可以等效为环形电流，设此环形电流在通过圆而并垂直 的方向加一磁感强度为&的外磁场，这时电子轨道半径没有变，而它的 丘的方向质量为加的

17、导体棒P0与“厶加接触良好，回路的总电阻为R.ffl 10-52. （2002年新课程,20）图10-12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平而，方向如图.用I 表示回路中的电流（）A. 当AB不动而CD向右滑动时，IH0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二0C. 当AB、CD都向右滑动且速度大小相等时,1二0D当AB、CD都向右滑动，且AB速度大于CD时，IH0且沿逆时针整个装宜放在垂直于框架平而的变化磁场中，磁场的磁感应强度B随时间t变化情况如图乙所示（设图甲中B的方向为正方向）.若P0始终静

18、止，关于P0与框架间的摩擦力在 0“时间内的变化情况,有如下判断：一直增大：一宜减小；先减小后增大：先增大后减小.以上对摩擦力变化情况的判断可能的是（）A. B. C.D.一个通电密绕长螺线管的中部，如图所示，螺线管中部区域的管外6. 在水平放程的光滑绝缘杆ab上，挂在两个金属环M和N.两环套在磁场可以忽略：当变阻器的滑动接头向左移动时，两环将怎样运动（）A.两环一起向左移动B.两环一起向右移动1 图6c两环互相靠近D两环互相离开水平放置且光滑,金属棒MN水平放在导轨上,磁场方向如图所示,热量7. 如图所示,电路中除电阻R外，其余电阻均不计，足够长的导电轨道当开关S闭合后，下列关于能量转化的描

19、述正确的是（）A. 电源输出的能量等于MN所获得的动能B. 导体MN从开始到运动稳圧,电源输岀的能量等于，电阻R所产生的C导体MN运动稳上后，电源不再输出能量D. 导体MN运动稳立后，电源输出的能量等于导体MN的动能和电阻R产生的热量之和8. 如图,MN和PQ为两光滑的电阻不计的水平金属导轨,N. Q 电容元件6今在水平金属杆部分加一竖直向上的匀强磁场，则下 件）（）A.若ab棒匀速运动，则DHO、LHO、Ic=0B若ab棒匀速运动，则LfO、IL=0. IfO接理想变压器，理想变圧器的输出端接电阻元件R、电感元件L、 列说法正确的是（IR、IL、Ic均为有效值丄为非纯电感元C. 若ab棒在某一中心位置两侧做简谐振动，则AHO、LHO、IcHOD.若ab棒匀加速运动，则10、Ic=09. 矩形导线框放在匀强磁场中,磁感线方向与线圈平而垂直，磁感应强度B随时间变化的图像如图甲所示.f =0时刻，磁感应强度的方向垂直