课件-楞次定律2课件

楞次定律的应用1、楞次定律的内容感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，这就是楞次定律。（1）“阻碍”并不是“阻止”,一字之差，相去甚远.2、理解楞次定律的内涵二、楞次定律的应用步骤4．利用安培定则确定感应电流的方向。应用楞次定律判断感应电流方向的基本步骤：1．明确原磁场的方向。2．明确穿过闭合电路的磁通量是增加还是减少。3．根据楞次定律确定感应电流的磁场方向。对楞次定律的理解：表述一：感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。感应电流总要阻碍导体和磁体间的相对运动。感应电流的效果总要阻碍产生感应电流的原因。①阻碍原磁通量的变化或原磁场的变化，可理解为“增反、减同”；②阻碍相对运动，可理解为“来拒去留”；③使线圈面积有扩大或缩小的趋势；表述二：表述三：右手定则的内容：

伸开右手让拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，让磁感线垂直从手心进入，拇指指向导体运动的方向，其余四指指的就是感应电流的方向。图4.3-7右手定则BINSv例题2如图4.3-4所示，在长直载流导线附近有一个矩形线圈ABCD，线圈与导线始终在同一个平面内。线圈在导线的一侧左右平移时，其中产生了A→B→C→D→A方向的电流。已知距离载流直导线较近的位置，磁场较强。请判断：线圈在向哪个方向移动？ABCDI图4.3-4明确线圈ABCD所在处原磁场的方向如何？解：垂直纸面向里感应电流的磁场方向如何？垂直纸面向外穿过线圈ABCD的磁通量应如何变化？感应电流的磁场与原来的磁场方向相反，由楞次定律，感应电流的磁场应该阻碍线圈内原磁场的变化。因此线圈移动时通过它的磁通量一定是在增加的。线圈ABCD应向哪个方向平移？线圈在向左移动。DABCI【例3】

如图所示，试判定当开关S闭合和断开瞬间，线圈ABCD的电流方向。（忽略导线GH的磁场作用）EFABSCDGHI当S闭合时：解析：（1）研究回路是ABCD，穿过回路的磁场是电流I所产生的磁场,方向由安培定则判定是指向读者;（2）回路ABCD的磁通量由无到有，是增大的;（3）由楞次定律可知感应电流磁场方向应和B原相反，即背离读者向内（“增反减同”）。由安培定则判定感应电流方向是B→A→D→C→B.当S断开时：感应电流方向是A→B→C→D→A【例4】

如图所示，当条形磁铁突然向闭合铜环运动时，铜环里产生的感应电流的方向怎样？铜环运动情况怎样？NS磁铁右端的磁感线分布如图所示，解析：NSFF当磁铁向环运动时，环中向左的磁通量变大，由楞次定律可判断出感应电流磁场方向向右，再由安培定则判断出感应电流方向如图所示。把铜环等效为多段直线电流元，取上、下两对称的小段研究，由左手定则可知其受安培力如图，由此推想整个铜环受合力向右,故铜环将向右摆动.其他解法：磁铁向右运动，使铜环产生感应电流如图所示.此环形电流可等效为图中所示的小磁针。另解一：显然，由于两磁体间的推斥作用铜环将向右运动.NSNS由于磁铁向右运动而使铜环中产生感应电流，根据楞次定律的另一种表述，可知铜环将向右躲避以阻碍这种相对运动。另解二：A组能力训练题11．根据楞次定律知感应电流的磁场一定是（）A.阻碍引起感应电流的磁通量B.与引起感应电流的磁场反向C.阻碍引起感应电流的磁通量的变化D.与引起感应电流的磁场方向相同C楞次定律揭示了感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化。点评：A组能力训练题22．如图所示，通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd.则（）A.若线圈向右平动，其中感应电流方向是a→b→c→dB.若线圈竖直向下平动，无感应电流产生C.当线圈以ab边为轴转动时，其中感应电流方向是a→b→c→dD.当线圈向导线靠近时，其中感应电流方向是a→b→c→dABC点评：先明确直线电流周围磁感线的分布情况，再用楞次定律判定.IadbcA组能力训练题33．如图所示,一水平放置的矩形闭合线框abcd,在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，如图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ，在这个过程中，线圈中感应电流（）A.沿abcd流动B.沿dcba流动C.由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流动D.由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流动ASNⅢⅡⅠadcb解见下页A组能力训练题44．如图所示，两个相同的铝环套在一根光滑杆上，将一条形磁铁向左插入铝环的过程中两环的运动情况是（）A.同时向左运动，间距增大B.同时向左运动，间距不变C.同时向左运动，间距变小D.同时向右运动，间距增大在条形磁铁插入铝环过程中，穿过铝环的磁通量增加，两环为了阻碍磁通量的增加，应朝条形磁铁左端运动，由于两环上感应电流方向相同，故将相互吸引，而使间距变小.解析：点评：同向电流相互吸引，异向电流相互排斥CA组能力训练题55．如图所示,匀强磁场垂直于圆形线圈指向纸里,a、b、c、d为圆形线圈上等距离的四点，现用外力作用在上述四点，将线圈拉成正方形.设线圈导线不可伸长，且线圈仍处于原先所在的平面内，则在线圈发生形变的过程中（）A.线圈中将产生abcd方向的感应电流B.线圈中将产生adcb方向的感应电流C.线圈中产生感应电流的方向先是abcd，后是adcbD.线圈中无感应电流产生Aabcd由几何知识知，周长相等的几何图形中，圆的面积最大.当由圆形变成正方形时磁通量变小。解析：A组能力训练题66．如图所示,有一固定的超导圆环,在其右端放一条形磁铁,此时圆环中无电流,当把磁铁向右方移走时，由于电磁感应，在超导圆环中产生了一定的电流.则以下判断中正确的是（）A.此电流方向如箭头所示，磁铁移走后，此电流继续维持B.此电流方向与箭头方向相反，磁铁移走后，此电流很快消失C.此电流方向如箭头所示，磁铁移走后，此电流很快消失D.此电流方向与箭头方向相反，磁铁移走后，此电流继续维持DvNSI超导无电阻,在超导圆环中产生感应电流后,电能基本不损失，电流继续存在。解析：明确N极附近磁感线的分布情况由穿过磁感线的条数判定磁通量变化，再用楞次定律分段研究。解析：根据细长磁铁的N极附近的磁感线分布，线圈abcd在位置Ⅱ时，穿过线圈的磁通量为零；在位置Ⅰ时，磁感线向上穿过线圈；在位置Ⅲ时，磁感线向下穿过线圈.设磁感线向上穿过线圈，磁通量为正，因此可见,由Ⅰ到Ⅱ再到Ⅲ，磁通量连续减小，点评：SNⅢⅡⅠadcb感应电流方向不变，应沿abcda流动.故A正确.A组能力训练题7(2010年海南卷2)7.一金属圆环水平固定放置。现将一竖直的条形磁铁，在圆环上方沿圆环轴线从静止开始释放,在条形磁铁穿过圆环的过程中，条形磁铁与圆环（）A．始终相互吸引B．始终相互排斥C．先相互吸引，后相互排斥D．先相互排斥，后相互吸引D由楞次定律可知，当条形磁铁靠近圆环时，感应电流阻碍其靠近，是排斥力；当磁铁穿过圆环远离圆环时，感应电流阻碍其远离，是吸引力，D正确。解析：A组能力训练题88．1931年,英国物理学家狄拉克从理论上预言了存在着只有一个磁极的粒子——磁单极子。如图所示，如果有一个磁单极子（单N极）从a点开始运动穿过线圈后从b点飞过.那么（）A.线圈中感应电流的方向是沿PMQ方向B.线圈中感应电流的方向是沿QMP方向C.线圈中感应电流的方向先是沿QMP方向，然后是PMQ方向D.线圈中感应电流的方向先是沿PMQ方向，然后是QMP方向将磁单极子(单N极),理解为其磁感线都是向外的bPaQMB解析：A组能力训练题99．如图所示，一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动.已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置Ⅰ和位置Ⅱ时，顺着磁场方向看去,线圈中感应电流的方向分别为（）A.逆时针方向，逆时针方向B.逆时针方向，顺时针方向C.顺时针方向，顺时针方向D.顺时针方向，逆时针方向PⅡⅠBB解见下页PⅡⅠB线圈通过位置Ⅰ时，磁通量方向水平向右且在增加.据楞次定律，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，所以感应电流的磁场方向应水平向左。解析：据安培定则，顺着磁场方向看，线圈中的感应电流方向为逆时针方向。当线圈第一次通过位置Ⅱ时，穿过线圈的磁通量方向水平向右且在减小。根据楞次定律,感应电流的磁场方向应水平向左.再根据安培定则，顺着磁场方向看去，线圈中感应电流的方向应为顺时针。A组能力训练题1010、金属圆环的圆心为O，金属棒Oa、Ob可绕O在环上转动，如图示，当外力使Oa逆时针方向转动时，Ob将（）A.不动B.逆时针方向转动C.顺时针方向转动D.无法确定解：感应电流的效果总要阻碍产生感应电流的原因，即阻碍相对运动。aωbOBA组能力训练题1111、在水平面上有一固定的U形金属框架，框架上置一金属杆ab，如图示（纸面即水平面），在垂直纸面方向有一匀强磁场，则以下说法中正确的是：（）若磁场方向垂直纸面向外并增加时，杆ab将向右移动。B.若磁场方向垂直纸面向外并减少时，杆ab将向右移动。C.若磁场方向垂直纸面向里并增加时，杆ab将向右移动。D.若磁场方向垂直纸面向里并减少时，杆ab将向右移动。Φ=BS，杆ab将向右移动，S增大,Φ要增大，只有B减小，才能阻碍Φ增大点拨：BDabA组能力训练题1212、一个弹性导体做成的闭合线圈，垂直于磁场方向放置，如图示，当磁感应强度B发生变化时,观察到线圈所围的面积增大了，那么磁感应强度B的方向和大小变化的情况可能是：（）A.B的方向垂直于线圈向里，并不断增大B.B的方向垂直于线圈向里，并不断减小C.B的方向垂直于线圈向外，并不断增大D.B的方向平行于线圈向外，并不断减小若磁场方向垂直于线圈，由Φ=BS，S增大则B要减小才能阻碍磁通量的增大，与磁场方向无关。BD解：感应电流的效果总要阻碍产生感应电流的原因A组能力训练题1313、如图所示，在两根平行长直导线M、N中,通以同方向，同强度的电流，导线框abcd和两导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向，自右向左在两导线间匀速移动，在移动过程中，线框中感应电流的方向：（）(A)沿abcda不变；(B)沿dcbad不变；

(C)由abcda变成dcbad；(D)由dcbad变成abcda。BvMNIIabcd解见下页画出磁感应线的分布情况如图示解析：自右向左移动时，感应电流的磁场一直向外，所以感应电流一直为逆时针方向。MNvabcdIIB组能力训练题1如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N极朝下。当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部）（）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B解见下页(2005年全国卷Ⅲ/16)NS当磁铁向下运动时，由楞次定律知，线圈中产生的感应电流的磁场向上，感应电流的方向与图中箭头方向相同，线圈的上端为N极，磁铁与线圈相互排斥，选项A、C、D均错，选项B正确。解：NSB组能力训练题2（2004年江苏卷6）如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置1匀速运动到位置2，则（）A.导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→aB.导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→aC.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D12dabcdabc解见下页另外，根据能量关系，线框在进入和离开磁场过程中，都有感应电流产生，一定有其它形式的能通过安培力做负功转化为电能，所以，线框在进入和离开磁场过程中，受到的安培力方向都是跟运动方向相反即水平向左。解：导线框进入磁场时，cd边切割磁感线，由右手定则可判断出感应电流为顺时针方向，故选项A错；由左手定则可判断出cd边受到的安培力方向水平向左，选项D正确；导线框离开磁场时，ab边切割磁感线，感应电流为逆时针方向，ab边受到的安培力方向水平向左，B、C选项错。B组能力训练题3（2008年理综四川卷17）17、在沿水平方向的匀强磁场中，有一圆形金属线圈可绕沿其直径的竖直轴自由转动。开始时线圈静止，线圈平面与磁场方向既不平行也不垂直，所成的锐角为α

。在磁场开始增强后的一个极短时间内，线圈平面（）A．维持不动B．将向使α减小的方向转动C．将向使α增大的方向转动D．将转动，因不知磁场方向，不能确定α会增大还是会减小B解见下页由楞次定律可知，当磁场开始增强时，线圈平面转动的效果是为了阻碍线圈磁通量的增加，而线圈平面与磁场间的夹角α越小时，通过的磁通量越小，所以将向使α减小的方向转动．所以选项B正确。解析：B组能力训练题4（2002年上海卷

5）放，穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面。下面对于两管的描述中可能正确的是()A.A管是用塑料制成的，B管是用铜制成的B.A管是用铝制成的，B管是用胶木制成的

A管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的D.A管是用胶木制成的，B管是用铝制成的ABAD5．如图所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度。两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端的管口无初速释磁性小球穿过金属管时,因产生电磁感应现象,小球的机械能转化为电能,下落速度减慢，后落到地面，所以B管是金属管，A管是非金属管。解：B组能力训练题5（2008年上海理综卷6）老师做了一个物理小实验让学生观察：一轻质横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象是（）A．磁铁插向左环，横杆发生转动B．磁铁插向右环，横杆发生转动C．无论磁铁插向左环还是右环，横杆都不发生转动D．无论磁铁插向左环还是右环，横杆都发生转动B解见下页当磁铁插向不闭合的左环时，不产生感应电流，横杆不发生转动，选项A、C、D错，B正确。解：根据楞次定律，感应电流的效果总是要阻碍产生感应电流的原因。当磁铁插向闭合的右环时，环中产生的感应电流要阻碍它们的相对运动，右环后退，横杆发生转动；B组能力训练题6（2002年天津卷20）图中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面，方向如图所示。用I表示回路中的电流（）A.当AB不动而CD向右滑动时，I≠0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=0C.当AB、CD都向右滑动且速度大小相等时，I=0D.当AB、CD都向右滑动且AB速度大于CD速度时，I≠0且沿逆时针方向CHGNMDABC解见下页当AB、CD都向右滑动且AB速度大于CD速度时，回路的面积减小，穿过回路中的磁通量减小，由楞次定律判断回路中感应电流为顺时针方向，选项D错。解：AB不动而CD向右滑动时，穿过回路中的磁通量增加，由楞次定律判断回路中感应电流为逆时针方向，选项A错；AB向左、CD向右滑动时，穿过回路中的磁通量增加，感应电流为逆时针方向，选项B错；当AB、CD都向右滑动且速度大小相等时，穿过回路中的磁通量不变，无感应电流产生，即I=0，选项C正确；B组能力训练题7(2009年理综海南卷4)一长直铁芯上绕有一固定线圈M，铁芯右端与一木质圆柱密接，木质圆柱上套有一闭合金属环N，N可在木质圆柱上无摩擦移动。M连接在如图所示的电路中，其中R为滑线变阻器，E1和E2为直流电源，S为单刀双掷开关。下列情况中，可观测到N向左运动的是（）A．在S断开的情况下，S向a闭合的瞬间B．在S断开的情况下，S向b闭合的瞬间C．在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向c端移动时D．在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向d端移动时C解见下页Sad右RE2E1bMN左c在S断开的情况下，S向a（b）闭合的瞬间M中电流瞬时增加、左端为磁极N（S）极，穿过N的磁通量增加，根据楞次定律阻碍磁通量变化可知N环向右运动，AB均错；解：在S已向a闭合的情况下将R的滑动头向c端移动时，电路中电流减小，M产生的磁场减弱，穿过N的磁通量减小，根据楞次定律阻碍磁通量变化可知N环向左运动，D错、C对。Sad右RE2E1bMN左c