人教版(新教材)高中物理选择性必修2学案：专题强化6 楞次定律的应用

人教版(新教材)高中物理选择性必修第二册PAGEPAGE1楞次定律的应用〖学习目标〗1.进一步理解楞次定律，掌握楞次定律的几个推论.2.熟练应用安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律分析有关综合问题．一、楞次定律的重要结论1．“增反减同”法感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量(原磁场磁通量)的变化．(1)当原磁场磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反．(2)当原磁场磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同．口诀记为“增反减同”．如图1所示，三个线圈在同一平面内，当I减小时，关于a、b线圈中的感应电流方向，以下说法正确的是()图1A．都为顺时针方向B．a线圈中为顺时针方向，b线圈中为逆时针方向C．都为逆时针方向D．a线圈中为逆时针方向，b线圈中为顺时针方向〖答案〗D〖解析〗根据安培定则判断可知，在线圈a处产生的磁场方向垂直于纸面向外，当I减小时，穿过线圈a的磁通量减少，根据楞次定律结合安培定则可知，线圈a中产生逆时针方向的感应电流；线圈b处的磁场方向垂直于纸面向里，当I减小时，穿过线圈b的磁通量减少，根据楞次定律结合安培定则可知，线圈b中产生顺时针方向的感应电流，选项D正确，A、B、C错误．2．“来拒去留”法由于磁场与导体的相对运动产生电磁感应现象时，产生的感应电流与磁场间有力的作用，这种力的作用会“阻碍”相对运动．口诀记为“来拒去留”．(多选)如图2所示，用绳吊起一个铝环，用条形磁体的N极去靠近铝环，直至从右侧穿出的过程中()图2A．磁体从左侧靠近铝环时，铝环向右摆动B．磁体在右侧远离铝环时，铝环向左摆动C．磁体从左侧靠近铝环时，铝环A端为N极D．磁体在右侧远离铝环时，B端为S极〖答案〗AC〖解析〗磁体从左侧靠近铝环时，在铝环中产生感应电流，感应电流的磁场必定阻碍磁体的靠近，铝环A端为N极，铝环向右摆动，A、C正确；当磁体在右侧远离铝环时，感应电流的磁场阻碍铝环的远离，铝环右摆，B端为N极，B、D错误．3．“增缩减扩”法就闭合电路的面积而言，收缩或扩张是为了阻碍穿过电路的原磁通量的变化．若穿过闭合电路的磁通量增加，面积有收缩趋势；若穿过闭合电路的磁通量减少，面积有扩张趋势．口诀记为“增缩减扩”．说明此法只适用于回路中只有一个方向的磁感线的情况．(多选)如图3所示，光滑固定导轨m、n水平放置，两根导体棒p、q平行放于导轨上，形成一个闭合回路．当一条形磁体从高处下落接近回路时(重力加速度为g)()图3A．p、q将互相靠拢B．p、q将互相远离C．磁体的加速度仍为gD．磁体的加速度小于g〖答案〗AD〖解析〗由楞次定律的结论可知，当穿过闭合回路的磁通量增加时，回路的面积有收缩趋势且阻碍磁体的靠近，所以p、q将相互靠拢且磁体受到向上的阻力，磁体的加速度小于g，故选项A、D正确．4．“增离减靠”法若磁场变化且线圈回路可移动，当磁场增强使得穿过线圈回路的磁通量增加时，线圈将通过远离磁体来阻碍磁通量增加；反之，当磁场减弱使得穿过线圈回路的磁通量减少时，线圈将通过靠近磁体来阻碍磁通量减少．口诀记为“增离减靠”．如图4所示，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为滑动变阻器，E1和E2为直流电源，S为单刀双掷开关，下列情况中，能观察到N向左运动的是()图4A．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的滑片向c端移动时D．在S已向a闭合的情况下，将R的滑片向d端移动时〖答案〗C〖解析〗金属环N向左运动，说明穿过N的磁通量在减少，则线圈M中的电流在减小，只有选项C符合．针对训练(多选)(2020·临沂十九中高二上月考)如图5所示，在水平木质桌面上平放一个铜质圆环，在它上方近处有一个N极朝下的条形磁体，铜环始终静止．关于铜环对桌面的压力F和铜环重力G的大小关系，下列说法中正确的是()图5A．当条形磁体靠近铜环时，F>GB．当条形磁体远离铜环时，F<GC．无论条形磁体靠近还是远离铜环，F＝GD．无论条形磁体靠近还是远离铜环，F>G〖答案〗AB〖解析〗当条形磁体靠近铜环时，根据楞次定律的推论“增离减靠”，铜环将远离条形磁体，所以对桌面的压力变大，故A正确．当条形磁体远离铜环时，铜环中的磁通量减少，铜环将靠近条形磁体，所以对桌面的压力减小，故B正确，C、D错误．二、“三定则一定律”的综合应用安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的比较比较项目安培定则左手定则右手定则楞次定律适用场合判断电流周围的磁感线方向判断通电导线在磁场中所受的安培力方向判断导体切割磁感线时产生的感应电流方向判断回路中磁通量变化时产生的感应电流方向因果关系因电而生磁(I→B)因电而受力(I、B→F安)因动而生电(v、B→I感)因磁通量变化而生电(ΔΦ→I感)(多选)如图6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在外力的作用下运动时，MN在磁场力的作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是(导体切割磁感线速度越大，感应电流越大)()图6A．向右加速运动B．向左加速运动C．向右减速运动D．向左减速运动〖答案〗BC〖解析〗当PQ向右运动时，用右手定则可判定PQ中感应电流的方向是由Q→P，由安培定则可知穿过L1的磁场方向是自下而上的；若PQ向右加速运动，则穿过L1的磁通量增加，用楞次定律可以判断流过MN的感应电流是从N→M的，用左手定则可判定MN受到向左的安培力，将向左运动；若PQ向右减速运动，流过MN的感应电流方向、MN所受的安培力的方向均将反向，MN向右运动，故选项A错误，C正确．同理可判断选项B正确，D错误．1．(“增反减同”法)(2020·大连市期中)如图7甲所示的闭合圆线圈放在匀强磁场中，t＝0时磁感应强度垂直线圈平面向里，磁感应强度随时间变化的关系图像如图乙所示．则在0～2s内线圈中感应电流的方向为()图7A．逆时针 B．先逆时针后顺时针C．顺时针 D．先顺时针后逆时针〖答案〗C〖解析〗将0～2s时间段划分为两段：0～1s内，线圈中磁场的磁感应强度为正，磁感应强度垂直线圈平面向里且磁通量减小，由“增反减同”可知，感应电流产生的磁场垂直线圈平面向里，根据安培定则可知，感应电流的方向为顺时针；1～2s内，线圈中磁场的磁感应强度为负，磁感应强度垂直线圈平面向外且磁通量增大，由“增反减同”可知，感应电流产生的磁场垂直线圈平面向里，根据安培定则可知，感应电流的方向仍为顺时针，所以选项C正确．2．(“来拒去留”法)如图8所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁体．下列选项能使流过电阻的感应电流的方向由b到a，且线圈与磁体相互排斥的是()图8A．S极向下，磁体向下运动B．S极向下，磁体向上运动C．N极向下，磁体向下运动D．N极向下，磁体向上运动〖答案〗A3.(“增缩减扩”法)(2020·湖北随州一中期中)如图9所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路．若将滑动变阻器的滑片P向上滑动，下列说法中正确的是()图9A．穿过线圈a的磁通量变大B．线圈a有收缩的趋势C．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流D．线圈a对水平桌面的压力FN将增大〖答案〗C〖解析〗当滑片P向上滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻增大，通过线圈b的电流减小，线圈b产生的磁场减弱，故穿过线圈a的磁通量变小，故A错误；根据楞次定律的结论知，线圈a应有扩张的趋势，故B错误；线圈a中感应电流方向为俯视顺时针，故C正确；将线圈a和b等效成两个条形磁体，可判断此时两磁体互相吸引，故线圈a对水平桌面的压力将减小，故D错误．4.(“增离减靠”法)如图10所示，通电螺线管中间正上方和左侧分别用绝缘细线静止悬挂着铝环a和b，两环平面与螺线管的中心轴线都垂直，b环的圆心在螺线管的中心轴上．当滑动变阻器R的滑片P向左滑动时，下列关于两环中产生的感应电流方向和受到的安培力方向的说法正确的是()图10A．电流方向相同，受力方向a环向上、b环向右B．电流方向相同，受力方向a环向下、b环向左C．电流方向相反，受力方向a环向下、b环向右D．电流方向相反，受力方向a环向上、b环向左〖答案〗D〖解析〗当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电流变大，通电螺线管的磁性将增强，穿过a和b的磁通量都增大，根据楞次定律可知，要阻碍磁通量的增大，a将向上方磁场较弱的方向运动，而