高二理化生楞次定律

第四节楞次定律的应用郧阳中学余闯（2）楞次定律的理解：①“增反减同”—磁通变化引起感应电流，感应磁场总阻碍原磁场变化

—电流变化引起感应电流，感应磁场总阻碍原电流变化②“来拒去留”—相对运动引起感应电流，感应电流总阻碍磁体与导体相对运动③

结果如何?—“阻碍”不是“阻止”,只是延缓了磁通量变化的快慢,结果是增加的还是增加,减少的还是减少.（1）内容：1、楞次定律：感应电流总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化（3）楞次定律的应用流程：原磁场方向磁通的增减感应磁场方向感应电流方向楞次定律安培定则2、右手定则：3、左、右手定则和安培定则的比较：【典例2】图中为地磁场磁感线的示意图,在北极附近地磁场的竖直分量向下,飞机在北极附近上空匀速飞行,机翼保持水平,飞机高度不变,由于地磁场的作用,金属机翼上有电势差,设飞行员左方机翼末端处的电势为U1,右方机翼末端处的电势为U2（

）A．若飞机从西往东飞，U1比U2高；B．若飞机从东往西飞，U2比U1高；C．若飞机从南往北飞，U1比U2高；D．若飞机从北往南飞，U2比U1高；1、如图所示,AOC是光滑的金属轨道,AO沿竖直方向,OC沿水平方向,PQ是一根金属直杆如图立在导轨上,OP＞OQ,直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动,运动过程中QO端始终在OC上,P端始终在AO上,直到完全落在OC上,空间存在着垂直纸面向外的匀强磁场,则在PQ棒滑动的过程中,下列判断正确的是（）A.感应电流的方向始终由P→QB.感应电流的方向先由P→Q,再是Q→PC.PQ受磁场力的方向垂直于棒向左D.PQ受磁场力的方向垂直于棒先向左,再向右解析:在PQ滑动的过程中,ΔOPQ的面积先变大后变小,穿过回路的磁通量先变大后变小,则电流方向先是P→Q后Q→P.故BD正确课堂练习2、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，顺着磁场的方向看去，线圈中的感应电流的方向分别为位置Ⅰ 位置ⅡA．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课堂练习3、如图所示，当导线MN中通以向右方向电流的逐渐增加时，则cd中电流的方向（

）A．无电流产生B．由d向CC．由C向dD．B、C两情况都有可能解析：①判断线框所在位置的磁场（原磁场）方向：垂直纸面向外············×××

×××②判断原磁场磁通量的变化：变大③判断线框内部感应电流磁场的方向：垂直纸面外里④由安培定则判断感应电流的方向：由d向C课堂练习补充：①判断线框各过所受安培力方向以及产生的效果。············×××

×××感应电流总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，可以通过感应电流的磁场来表示，也可以通过感应电流在原磁场中所受的安培力来表示。

②判断线框各过所受安培力的合力的方向以及产生的效果。拓展：课堂练习4、如图所示，有一圆环，在其左侧垂直环面放着一条形磁铁，当把磁铁向右移动向环靠近时，判断环的运动情况楞次定律中“阻碍”的含义还可以推广为：感应电流产生的效果总是要阻碍产生感应电流的原因。①阻碍相对运动，可理解为“来拒去留”；（因相对运动而引起的感应电流）②使线圈面积有扩大或缩小的趋势；(增缩减扩)

③阻碍原电流的变化．（自感现象）拓展：SN课堂练习5、如图所示,一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电导线的下方,通电直导线与金属圆环共面。当通电直导线中电流I增大时,圆环的面积S和橡皮绳的长度L将变化;①S增大;②S减小;③L变长;④L变短．正确的是（）A.①③;B.①④;C.②③;D.①④解析:当通电直导线中电流I增大时,穿过金属环内的磁通量增大，根据楞次定律可知，要阻碍磁通量变大，则环面积应变小或远离导线．.课堂练习6、如图所示，固定在水平面内的两光滑平行金属导轨M、N，两根导体棒中P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时（）A．P、Q将互相靠拢B．P、Q将互相远离C．磁铁的加速度仍为gD．磁铁的加速度小于g课堂练习7、如图所示，abcd是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导线框，当滑动变阻器的滑片P自左向右滑动时，从纸外向纸内看，线框abcd将（）A．保持静止不动B．逆时针转动C．顺时针转动D．发生转动，但电源极性不明，无法确定转动方向课堂练习8、如图所示，蹄形磁铁的N、S极之间放置一个线圈abcd，磁铁和线圈都可以绕轴转动，若磁铁按图示方向绕OO′轴转动，线圈的运动情况是：（）A.俯视，线圈顺时针转动，转速与磁铁相同．B.俯视，线圈逆时针转动，转速与磁铁相同．C.线圈与磁铁转动方向相同，但开始时转速小于磁铁的转速，以后会与磁铁转速一致．D.线圈与磁铁转动方向相同，但转速总小于磁铁的转速．课堂练习9、如图所示,导线框abcd与导线AB在同一平面内,直导线中通有恒定电流I,当线框由左向右匀速通过直导线过程中,线框中感应电流的方向是A．先abcda,再dcbad,后abcdaB．先abcda,再dcbadC．始终是dcbadD．先dcbad,再abcda,后dcbad···×××···×××···×××···×××D课堂练习10、如图所示，平行的长直导线P、Q中通过同方向、同强度的电流，矩形导线框abcd与P、Q处在同一平面中，从图示中的位置I向右匀速运动到位置Ⅱ，关于在这一过程中线框中的电流方向，正确的结论是（）

A．沿abcda方向不变

B．沿adcba方向不变

C．由沿abcda方向变为沿adcba方向

D．由沿adcba方向变为沿abcda方向课堂练习11、如图所示，有两个同心导体圆环。内环中通有顺时针方向的电流，外环中原来无电流。当内环中电流逐渐增大时，外环中有无感应电流？方向如何？课堂练习12、如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,当PQ在外力作用下运动时,MN在磁场力作用下向右运动.则PQ所做的运动可能是A.向右匀速运动B.向右加速运动C.向左加速运动D.向左减速运动V加速B感B增加F课堂练习13、在光滑水平面上固定一个通电线圈，如图所示，一铝块正由左向右滑动穿过线圈，那么下面正确的判断是（）A.接近线圈时做加速运动，离开时做减速运动B.接近和离开线圈时都做减速运动C.一直在做匀速运动D.在线圈中运动时是匀速的B、D正确.课堂练习14、如图所示,一个电感很大的线圈通过电键与电源相连,在其突出部分的铁芯上套有一个很轻的铝环,关于打开和闭合电键时将会发生的现象,有以下几种说法：①闭合电键瞬间,铝环会竖直向上跳起；②打开电键瞬间,铝环会增大对线圈的压力；③闭合电键瞬间,铝环会增大对线圈的压力；④打开电键瞬间,铝环会竖直向上跳起.其中判断正确的是()A.①②;B.①③;C.①④;D.②③;应选A.课堂练习15、（2001年上海卷）如图所示是一种延时开关，当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C线路接通。当S1断开时，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放。则A、由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用B、由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用C、如果断开B线圈的电键S2，无延时作用D、如果断开B线圈的电键S2，延时将变长课堂练习1.在赤道上空，一根沿东西方向的水平导线自由下落，则导线上各点的电势正确的说法是()A.东端高B.西端高C.中点高D.各点电势相同【解析】选A.结合地磁场的分布情况，应用右手定则可得出导线东端电势高.2.如图16-4-3所示,有界匀强磁场中放一金属圆环,将它从磁场中匀速拉出,下列说法中正确的是（）A.向左和向右拉出,其感应电流的方向相反B.不管从什么方向拉出,环中感应电流的方向总是顺时针方向C.不管从什么方向拉出,环中感应电流的方向总是逆时针方向D.运动速度方向不明,电流方向不能确定【解析】选B.无论从什么方向拉出,圆环内的磁通量均减少,由楞次定律、感应电流的磁通量垂直纸面向内,感应电流为顺时针方向.3.(2009·丰顺高二检测)如图16-4-4所示,平行导体滑轨MM′、NN′水平放置,固定在匀强磁场中.磁场的方向垂直纸面向里.滑线AB、CD横放其上静止，形成一个闭合电路.当AB向右滑动的瞬间,电路中感应电流的方向及滑线CD受到的磁场力的方向分别为()A.电流方向沿ADCB;受力方向向右B.电流方向沿ABCD;受力方向向左C.电流方向沿ABCD;受力方向向右D.电流方向沿ADCB;受力方向向左【解析】选A.AB向右滑动时,由右手定则可以判断电路中电流方向沿ADCB;由左手定则可以判断CD受力方向向右.A正确.4.如图16-4-5所示,一闭合金属圆环中放置一条形磁体,磁体和圆环在同一平面且磁体中心正在圆环的圆心,要使环中产生逆时针方向的电流,则条形磁体的运动可以是()A.向外平动B.向里平动C.N极向里转动D.N极向外转动【解析】选C.线圈中原磁通量为零,要产生图示方向的电流，由楞次定律可知,线圈中原磁通量应向里增强或向外减弱,故N极向里转动,C对D错.5.(2008·宁夏高考)如图16-4-6所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好；匀强磁场的方向垂直纸面向里.导体棒的电阻可忽略.当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是（）A.流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到aB.流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到aC.流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到bD.流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由a到b【解析】选B.导体棒向左滑动时，由右手定则可判断导体棒中电流方向向下，对电阻r与导体棒下半部分组成的回路分析知，电阻r中电流方向由b到a；对电阻R与导体棒组成的回路分析知，电阻R中电流方向由c到d，所以选项B正确.6.如图16-4-7所示,水平放置的平行金属导轨,相距L=0.50m,左端接一电阻R=0.20Ω,磁感应强度B=0.40T的匀强磁场方向垂直于导轨平面,导体棒ab垂直放在导轨上,并能无摩擦地沿导轨滑动,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计,当ab以v=4.0m/s的速度水平向右匀速滑动时,求:（1）

ab棒中感应电动势的大小,并指出a、b哪端电势高.（2）回路中感应电流的大小.（3）维持ab棒做匀速运动的水平外力F的大小.【解析】本题考查的是导体棒切割磁感线产