《43习题课：楞次定律的应用》
楞次定律的应用 课件
解法二：电流元受力分析法 如图所示，当磁铁向铜环运动时，穿过铜环的磁通量增加，由楞次定律判断出 铜环中感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反，即向右，根据安培定则可判 断出感应电流方向，从左侧看为顺时针方向，把铜环的电流等效为多段直线电 流元，取上、下两小段电流元进行研究，由左手定则判断出两段电流元的受力， 由此可判断整个铜环所受合力向右．故 A 项正确．
楞次定律的应用
“增离减靠”法的应用 发生电磁感应现象时，通过什么方式来“阻碍”原磁通量的变化要根据具体情 况而定．可能是阻碍导体的相对运动，也可能是改变线圈的有效面积，还可能 是通过远离或靠近变化的磁场源来阻碍原磁通量的变化．即： (1)若原磁通量增加，则通过远离磁场源起到阻碍的作用． (2)若原磁通量减小，则通过靠近磁场源起到阻碍的作用．
【答案】 C
“来拒去留”法的应用 由于磁场与导体的相对运动产生电磁感应现象时，产生的感应电流受到磁场的 安培力，这种安培力会“阻碍”相对运动，用一句口诀就是“来拒去留”．
如图 3 所示，当磁铁突然向铜环运动时，铜环的运动情况是( )
A．向右运动 C．静止不动
图3 B．向左运动 D．不能判定
【解析】 解法一：阻碍相对运动法 产生磁场的物体与闭合线圈之间的相互作用力可概括为四个字：“来拒去 留”．磁铁向铜环运动时，铜环产生的感应电流总是阻碍磁铁与导体间的相对 运动，则磁铁和铜环间有排斥作用．故 A 项正确．
如图 5 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，下面说法中正确的是( )
A．穿过线圈 a 的磁通量变大
B．线圈 a 有收缩的趋势
20-21版：习题课：楞次定律的拓展应用（创新设计）
习题课：楞次定律的拓展应用巧用“结论”判断感应电流的方向1.增缩减扩当闭合电路中有感应电流产生时，电路的各部分导线就会受到安培力作用，会使电路的面积有变化(或有变化趋势)。
(1)若原磁通量增加，则通过减小有效面积起到阻碍的作用。
(2)若原磁通量减小，则通过增大有效面积起到阻碍的作用。
口诀记为“增缩减扩”。
注意：本方法适用于磁感线单方向穿过闭合回路的情况。
[例1](2020·临沂一中高二检测)(多选)如图1所示，匀强磁场垂直于软导线回路平面，由于磁场发生变化，回路变为圆形，则磁场()图1A.逐渐增强，方向向外B.逐渐增强，方向向里C.逐渐减弱，方向向外D.逐渐减弱，方向向里解析对于线圈来说，圆形面积最大，即由于磁场变化，导致线圈面积变大，根据楞次定律的推论增缩减扩，可判断磁场在减弱，可能是方向向外的磁场逐渐减弱，也可能是方向向里的磁场逐渐减弱，选项C、D正确。
答案CD2.来拒去留由于磁场与导体的相对运动产生电磁感应现象时，产生的感应电流受到磁场的安培力，这种安培力会“阻碍”相对运动，口诀记为“来拒去留”。
[例2] (多选)如图2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。
当一条形磁铁从高处下落接近回路时()图2A.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解析根据楞次定律的另一表述——感应电流的效果总是要反抗产生感应电流的原因，本题中的“原因”是回路中的磁通量增加，归根结底是磁铁靠近回路，“效果”便是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠近，即来拒去留，所以p、q将相互靠近且磁铁的加速度小于g，故选项A、D正确。
答案AD3.增远减靠(1)若原磁通量增加，则通过远离磁场源起到阻碍的作用。
(2)若原磁通量减小，则通过靠近磁场源起到阻碍的作用。
口诀记为“增远减靠”。
[例3]如图3所示，通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环，铜环平面与螺线管截面平行，当开关S接通瞬间，两铜环的运动情况是()图3A.同时向两侧推开B.同时向螺线管靠拢C.一个被推开，一个被吸引，但因电源正负极未知，无法具体判断D.同时被推开或同时向螺线管靠拢，但因电源正负极未知，无法具体判断解析开关S接通瞬间，小铜环中磁通量从无到有增加，根据楞次定律，感应电流的磁场要阻碍磁通量的增加，则两环将同时向两侧运动，故选项A正确。
楞次定律的应用(习题课)ppt
N
B A D
拔出时： AB、CD相互远离
C
5、在图所示装置中，是一个绕垂直于纸面的轴转 动的闭合导线框，当滑线变阻器的滑片自左向右 滑动时，线框的运动情况是：（ ） A、保持静止不动 B、逆时针转动 C、顺时针转动 D、转动方向由电源极性决定
c
例与练2
2、如图,导线AB和CD互相平行,在闭合开 关S时导线CD中感应电流的方向如何?
B原 N S
产生反方向的磁场
感应电流的磁场
增反减同
右手定则
1．判定方法：伸开右手，让大拇指跟其 余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面 内，让磁感线从手心垂直进入，大拇指 指向导体运动的方向，其余四指所指的 方向就是感应电流的方向。
2．适用范围：适用于闭合电路一部分导线 切割磁感线产生感应电流的情况。
专业资料巩固练习1下列情况下线框中是否产生感应电流1保持线框平面始终与磁感线垂直线框在磁场中上下运动图甲2保持线框平面始终与磁感线垂直线框在磁场中左右运动图乙3线框绕轴线ab转动图丙无无无无有有专业资料2如图磁场中有一闭合的弹簧线圈先把线圈撑开图甲然后放手让线圈收缩图乙线圈收缩时其中是否有感应电流
探究感应电流的产生条件
软环上绕有两个线圈M和N，当M线圈电路中的开关断 开的瞬间，线圈N中的感应电流沿什么方向？
分析：
１、原磁场的方向： 顺时针 ２、原磁通量变化情况：减小 ３、感应电流的磁场方向： 顺时针 ４、感应电流的方向： 顺时针
如图所示，通电直导线L和平行导轨在同一平 面内，金属棒ab静止在导轨上并与导轨组成闭 合回路，ab可沿导轨自由滑动．当通电导线L向 左运动时（ ） A．ab棒将向左滑动 B．ab棒将向右滑动 C．ab棒仍保持静止 D．ab棒的运动方向与通电导线上电流方向有 关
43楞次定律课时练(人教版选修3-2).doc
4・3楞次定律课时练（人教版选修3・2）一、选择题! x x x•XXX•XXXI1.（单选）如图所示，闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在匀强磁场中，将它从匀强磁场中匀速拉出，以下各种说法中正确的是（）A.向左拉出和向右拉出时，环中感应电流方向相反B.向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿顺时针方向C.向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿逆时针方向D.将圆坏拉出磁场过程中，环全部处在磁场中运动时，也有感应电流产生解析：选B.圆环中感应电流的方向，取决于圆环中磁通量变化的情况，不论向左或向右将圆环拉出磁场，圆环中垂直纸面向里的磁感线都要减少，根据楞次定律可知，感应电流产生的磁场与原来磁场方向相同，即都垂直纸面向里，应用安培定则可以判断出感应电流方向沿顺时针方向.圆环全部处在磁场中运动时，虽然导线做切割磁感线运动，但环中磁通量不变，只有圆环离开磁场，环的一部分在磁场中，另一部分在磁场外时，环中磁通量才发生变化，环中才有感应电流.故选B.2.（多选）如图所示，光滑U形金属框架放在水平面内，上面放置一导体棒，有匀强磁场B 垂直框架所在平面，当3发生变化时，发现导体棒向右运动，下列判断正确的是（）A.棒中电流从b—aB.棒中电流从a—bC. B逐渐增大D・B逐渐减小解析：选BD."棒是因“电”而“动”，所以“棒受到的安培力向右，由左手定则可知电流方向a_b,故B正确，由楞次定律可知3逐渐减小，D正确.故选BD.N2.（单选）--磁铁自上向下运动，穿过一闭合导电冋路，如图所示.当磁铁运动到。
处和b处时，冋路中感应电流的方向分别是（）A.顺时针，逆时针B.逆时针，顺时针C.顺时针，顺时针D.逆时针，逆时针解析：选B.当磁铁接近线圈时，线圈中的磁通量向下增加，由“增反减同”，得知感应电流的磁场方向向上，再由安培定则知线圈中感应电流的方向为俯视逆时针；当磁铁从线圈中穿出吋，原磁场方向不变仍向下，但穿过线圈的磁通量要减少，根据楞次定律知感应电 流的磁场方向向下，由安培定则知感应电流为俯视顺时针，故选B.3. （单选）英国物理学家保罗•狄拉克在1931年利用数学公式预言磁单极子存在.如图所 示，如果有一个磁单极子（单N 极）从Q 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PM0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0A/P 方向，然后是尸M0方向D. 线圈中感应电流的方向先是沿PM0方向，然后是0MP 方向解析：选B.将磁单极子（单N 极），理解为其磁感线都是向外的，根据楞次定律和安培 定则可知选项B 正确.4. （多选）两圆环/、B 置于同一水平面上，其中力为均匀带电绝缘环，3为导体环.当 /以如图所示的方向绕中心轴转动的角速度发生变化吋,3中产生如图所示方向的感应电流, 则（）A. 力可能带正电且转速减小B. 力可能带正电且转速增大C. /可能带负电且转速减小D. /可能带负电且转速增大解析：选BC.选取/环研究，若力环带正电，且转速增大，则使穿过环面的磁通量向 里增加，由楞次定律知，3环中感应电流的磁场方向向外，故B 正确，A 错误；若/环带 负电，且转速增大，则使穿过环面的黴通量向外增加，由楞次定律知，B 环中感应电流的礁 场方向向里，3环中感应电流的方向应为顺时针方向，故D 错误，C 正确.故选BC.5. （多选）如图所示，通电螺线管N 置于闭合金属环M 的轴线上，当N 中的电流突然减 小时，贝9（）A. 环M 有缩小的趋势B. 环M 有扩张的趋势C. 螺线管N 有缩短的趋势D. 螺线管N 有伸长的趋势解析：选AD.对通电螺线管，当通入的电流突然减小时，螺线管每匝间的相互吸引力也 减小，所以匝间距增大；对金属环，穿过的磁通量也随之减少，由于内外礒场从两方向穿过 金属环，面积减小才能阻碍磁通量的减少，金属环有缩小的趋势，故选AD.6. （单选）如图所示，两个相同的轻质铝环套在一根水平光滑绝缘杆上，当一条形磁铁 向左运动靠近两环时，两环的运动情况是（） A. 同时向左运动, B. 同时向左运动, C. 同时向右运动, D. 同时向右运动, 间距变大间距变小间距变小间距变人 M N 〒S解析：选B.当条形磁铁向左运动靠近两环时，两环中的磁通量都增加，根据楞次定律,两环的运动都要阻碍磁铁相对环的运动，即阻碍“靠近”，那么两环都向左运动，又由于两 环中的感应电流方向相同，两平行的同向电流间有相互吸引的磁场力，因而两环间的距离要 减小.故选B.7. （单选）如图所示，铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落，在下落过程中, 下列判断中正确的是（）A. 金属环在下落过程中的机械能守恒B. 金属环在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量C. 金属环的机械能先减小后增大D. 磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力解析：选B.金属环在穿越磁铁的过程中，环中产生感应电流，产生的安培力对环来讲 是阻力，把机械能转化为电能，A 、C 错误，B 正确；由牛顿第三定律知，环对磁铁的磁场 力是向下的，但环到条形磁铁中间的瞬间无感应电流，此时相互作用力为0,故D 错误.故 选B.☆9.（单选）如图甲所示，两个闭合圆形线圈A. B 的圆心重合，放在同一水平面内，线 圈加中通以如图乙所示的变化电流，/=0时电流的方向为顺时针（如图中箭头所示），在“〜b 时间内，对于线圈乩 下列说法屮正确的是（ A•线圈B 内有顺时针方向的电流, B. 线圈B 内有顺时针方向的电流, C. 线圈B 内有逆时针方向的电流,D. 线圈B 内有逆吋针方向的电流,解析：选A."〜❻时间内，线圈/中的电流方向为逆时针，根据安培定则可知在线圈/ 内部产生的磁场方向向外，线圈外部产生的磁场方向向里，线圈B 的磁通量是穿出的.由 于线圈力中的电流增加，故穿过线圈3的磁通量增加，因而根据楞次定律，在线圈B 中将 产生顺时针方向的感应电流，并且线圈B 有扩张的趋势，故A 正确，B 、C 、D 都错误. MC• • • • • <• << h N d☆ 10（多选）如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向在图中已经标出.左线 圈连着平行导轨M 和N,导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金屈棒必，金屈棒处在垂直于纸而向外的匀强磁场屮，下列说法屮正确的是（）解析：选BD.当金属棒ab 向右匀速运动而切割磁感线时，金属棒中产生恒定的感应电线圈冇扩张的趋势 线圈有收缩的趋势线圈有扩张的趋势线圈有收缩的趋势A. 当金属棒必向右匀速运动时,B. 当金属棒必向右匀速运动时,C. 当金屈棒必向右加速运动时,D. 当金属棒ah 向右加速运动时, Q 点电势高于b 点，c 点电势高于〃点 b点电势高于G 点，C 点与〃点等电势 b点电势高于a 点，c 点电势高于〃点 b点电势高于Q 点，d 点电势高于c 点)乙动势，由右手定则判断电流方向由a-b.根据电流从电源（ab相当于电源）正极流岀沿外电路回到电源负极的特点，可以判断b点电势高于a点.头左线圈中的感应电动势恒定，则感应电流也恒定，所以穿过右线圈的磁通量保持不变，不产生感应电流，C点与〃点等电势.当金属棒血向右做加速运动时，由右手定则可推断(pb>(Pa,电流沿逆时针方向.由金属棒运动的速度增大，可知金属棒血两端的电压不断增大，那么左边电路中的感应电流也不断增大，由安培定则可判断它在铁芯中的磁感线方向是沿逆时针方向的，并且场强不断增强，所以右边的线圏中向上的磁通量不断增加.由楞次定律可判断右边电路中的感应电流的方向应沿逆时针方向，而在右线圈绕成的电路中，感应电动势仅产生在绕在铁芯上的那部分线圈上.把这个线圈看做电源，由于电流是从C沿内电路(即右线圈)流向d,所以d点电势高于c点.故选BD.二、非选择题11.如图所示，在水平桌面上有一金属圆环，当用一条形磁铁由上向下插向圆环时，试问：(1)圆环对桌面的压力怎样变化？(2)圆环有收缩的趋势还是扩张的趋势？解析：(1)根据楞次定律的推广含义“来拒去留”，圆环与磁铁之间相互排斥，从而使圆环对桌面的压力变大.(2)根据楞次定律的推广含义“增缩减扩”，磁铁插向圆环时，穿过圆环的磁通量增加, 所以圆环有收缩的趋势.答案：见解析M 0 N\a dI:b cb12.如图所示，在两根平行长直导线M、N中，通以同方向同大小的电流/,导线框必cd 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运动，在移动过程中，线框中感应电流方向怎样？解析：线框在两电流中线OO'的右侧时，穿过线框的合磁通量垂直纸面穿出，线框左移,合磁通量变小，为了阻碍这个方向的磁通量减小，感应电流的方向就是MONX X ；••I X : • IX : •X X • ••O'当线框跨越两电流中线00’时，线框的合磁通量由穿出变为穿入，感应电流还是abed. 线框再左移，线框合磁通量穿入且增加，感应电流方向还是"cd.所以线框中感应电流方向始终是abed.答案：始终是abed。
高中物理 第四章 电磁感应 习题课：楞次定律的应用 新人教版选修3-2
元.取上、下两小段电流元作为研究对象,由
学习互动
例 3 如图 X-1-3 所示,当磁铁突然沿垂直于铜环 左手定则确定两段电流元的受力,由此可推
平面的方向向铜环运动时,铜环的运动情况是 断出整个铜环所受合力向右,则 A 正确.
()
A.向磁铁运动的方向摆动
方法 2(等效法):磁铁向右运动使铜环产生感
B.向磁铁运动的反方向摆动
学习互动
考点三 “来拒去留”法 由于磁场与导体的相对运动而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.
学习互动
例 3 如图 X-1-3 所示,当磁铁突然沿垂直于铜环 [答案] A
平面的方向向铜环运动时,铜环的运动情况是 [解析] 本题可由两种方法来解决:
生感应电流时原磁场 变化情况、感应电流
向、电流方 磁场方向三者互 流方向三者互判 磁场方向互判
向互判
判
综合因 关运果 系用这因(几I→电个B而规) 律生的磁关键因 B→是电F分而安清)受各力个(I规、律的因 B适→动用I安而场)生合电,不(v能、混淆因. 磁而生电(ΔB→B感)
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
图 X-1-4
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[答案] C [解析] 金属环 N 向左运动,说明穿过 N 的磁通量在减小,则线圈 M 中的电流在减小, 只有选项 C 符合.
应电流,铜环可等效为如图乙所示的条形磁
C.静止
铁,两磁铁有排斥作用,故 A 正确.
楞次定律的应用(含答案)
练习四楞次定律的应用(1)一、选择题(每题5分，共50分)1.B如图所示，线圈由A位置开始下落，在磁场中受到的磁场力如果总小于重力，则它在A、B、C、D四个位置时，加速度关系为A.a A>a B>a C>a DB.a A=a C>a B>a DC.a A=a C>a D>a BD.a A>a C>a B=a D答案：B2.B两个闭合铝环，挂在一根水平光滑的绝缘杆上，当条形磁铁N极向左插向圆环时(如图)，两圆环的运动是A.边向左移边分开B.边向左移边靠拢C.边向右移边分开D.边向右移边靠拢答案：B3.A如图所示，MN、PQ为同一水平面的两平行导轨，导轨间有垂直于导轨平面的磁场，导体ab、cd与导轨有良好的接触并能滑动，当ab曲沿轨道向右滑动时，cd将A.右滑B.不动C.左滑D.无法确定答案：A4.B如图所示，一条形磁铁与一圆形线圈在同一平面内，磁铁中心与圆心O重合，为了在磁铁开始运动时，在线圈中得到如图所示的电流I，磁铁的运动方向应为A.N极向纸内，S极向纸外，使磁铁绕0点转动B.N极向纸外，S极向纸内，使磁铁绕O点转动C.使磁铁沿垂直于线圈平面的方向向纸外做平动D.使磁铁沿垂直于线圈平面的方向向纸内做平动答案：A5.A如图所示，金属线框ABCD由细线悬吊在空中，图中虚线区域内是垂直于线框向里的匀强磁场，要使悬线的拉力变大，可采用的办法有A.将磁场向上平动B.将磁场均匀增强C.将磁场向下平动D.将磁场均匀减弱答案：CD6.B如图所示，平行导轨a、b和平行导轨c、d在同一平面内，两导轨分别和两线圈相连接，匀强磁场的方向垂直两导轨所在的平面.金属棒L1和L2可在两导轨上沿导轨自由滑动，棒L2原来静止，用外力使L1向左运动，下列说法中正确的是A.当L1向左匀速运动时，L2将向左运动B.当L1向左匀速运动时，L2将向右运动C.当L 1向左加速运动时，L 2将向左运动D.当L 1向左加速运动时，L 2将向右运动答案：C7.A 如图所示，用细线吊着一个矩形闭合金属线框，它的正下方有一水平通电直导线MN ，现在使导线M 端向纸外、N 端向纸内在水平面内转动，则金属框A.有顺时针方向感应电流，与导线同向转动B.有顺时针方向感应电流，与导线反向转动C.有逆时针方向感应电流，与导线同向转动D.有逆时针方向感应电流，与导线反向转动答案：C8.B 线圈L2在L 1附近，为使L 3中有如图所示箭头所指方向的感应电流，可以使A.变阻器滑片向左移B.变阻器滑片向右移C.L 3远离L 1运动D.断开开关s 的瞬间答案：BCD9.B 如图所示，螺线管中放有一根条形磁铁，那么A.当磁铁突然向右抽出时，A 点电势比B 点高B.当磁铁突然向右抽出时，B 点电势比A 点高C.当磁铁突然向左抽出时，A 点电势比B 点高D.当磁铁突然向左抽出时，B 点电势比A 点高答案：AC10.B 如图所示，若套在条形磁铁上的弹性金属闭合圆线圈由I 状态突然缩小到Ⅱ状态，则关于该线圈中的感应电流及方向(从上往下看)应是A.有顺时针方向的感应电流B.有逆时针方向的感应电流C.先有逆时针方向、后变为顺时针方向的感应电流D.没有感应电流答案：B二、填空题(每题8分，共24分)11.A 在磁感应强度为B 的匀强磁场中，有一半径为R 的圆弧金属丝ab ，ab 的长度为周长的32，弧平面与磁场垂直，若其以速度v 向右运动，如图所示，则ab 两点间感应电动势的大小为______，a 点电势比b 点______.答案：圆弧金属丝的有效长度即为a 、b 的直线距离：R 3ab 所以E ab =BLv=3BRv 再据右手定则可判断得：a 点电势比b 点高12.B 如图所示，电阻为R 的矩形导线框abcd ，边长ab=L ，ad=h ，质量为m ，自某一高度自由落下，通过一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁场区域的宽度为h ，若线框恰好以恒定的速度通过磁场，线框中产生的焦耳热是________(不考虑空气阻力).答案：据能的转化和守恒定律可知：Q=2mgh.13.B 如图所示，空间存在垂直纸面的匀强磁场，在半径为a 的圆形区域内外，磁场方向相反、磁感应强度大小均为B ，一半径为b 的圆形导线环，电阻为R ，放置在纸面内，其圆心与圆形区域的中心重合，在内外磁场同时由B 均匀地减小到零的过程中，通过导线横截面的电荷量q 为________答案：初始状态导线环中的磁通量为φ1=(πb 2-πa 2)B-πa 2B末状态导线环中的磁通量为φ2=0.其磁通量的变化量|Δφ|=|φ2-φ1|=|(πb 2-2πa 2)B| 产生的电荷量q=R ||∆Φ=|()R2a b B 22-π| 三、计算题(14题15分，15题11分)14.B 图所示，abcd 为一边长为L 、具有质量的刚性导线框，位于水平面内，bc 边中接有电阻R ，导线的电阻不计.虚线表示一匀强磁场区域的边界，它与线框的ab 边平行，磁场区域宽度为2L ，磁感应强度为B ，方向竖直向下，线框在一垂直于ab 边的水平恒力作用下，沿光滑水平面运动，直到通过磁场区域.已知ab 边刚进入磁场时，线框便变为匀速运动，此时通过电阻R 的电流的大小为i.若取逆时针方向的电流为正，试在图所示的i-x 坐标上定性画出：从导线框刚进入磁场到完全离开磁场的过程中，流过电阻R 的电流i 随ab 边的位置坐标x 变化的曲线.答案：解：线圈的整个运动情况如图中所示，可分为三个阶段Ⅰ→Ⅱ，Ⅱ→Ⅲ，Ⅲ→Ⅳ.在Ⅰ→Ⅱ的过程中，由于线圈匀速进入磁场.据E=BLv 和I=RE 可知线圈内的感应电流为一恒定的值i 0。
《楞次定律的应用》课件
楞次定律的原理
原理概述：楞次定律的原理是基于电磁感应现象，感应电流产生的磁场 会阻碍原磁场的变化，从而维持系统的能量平衡。
总结词：原理概述
详细描述：楞次定律的原理是动态的，感应电流产生的磁场会与原磁场 相互作用，产生一个阻碍原磁场变化的力，这个力使得系统的能量达到 平衡状态。
楞次定律的适用范围
适用范围：楞次定律适用于所有电磁感应现象，包括发电机、变压器、电机等。
电磁炉的工作原理是利用高频电磁场在铁磁性材料中产生涡流，通过涡流的热效应实现热能的转换。 楞次定律在电磁炉中的应用表现为，当铁磁性材料中的电流发生变化时，为了阻碍磁通量的变化，会 产生感应电动势，从而产生涡流。
03
楞次定律的实验演示
实验目的
01
02
03
04
探究楞次定律在实践中 的应用
理解楞次定律的基本原 理
源利用效率和稳定性。
最后，随着物联网和传感器技术的不断发展 ，可以进一步拓展楞次定律在智能家居、医 疗设备等领域的应用。例如，利用磁场感应 技术实现无线充电和控制智能家居设备等。
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5. 分析实验数据，得出结 论。
实验结果分析
当磁铁靠近线圈时，电流表显示线圈中的电 流方向与磁铁的运动方向相反。这表明楞次 定律的应用，即感应电流的方向总是阻碍引 起感应电流的磁通量的变化。
当磁铁远离线圈时，电流表显示线圈中的电 流方向与磁铁的运动方向相同。这也符合楞 次定律的应用，即感应电流的方向总是阻碍 引起感应电流的磁通量的变化。
楞次定律在变压器中的应用
总结词
变压器利用楞次定律实现电压转换
详细描述
变压器的工作原理是利用磁场和导线的相互作用，通过改变磁场强度和线圈匝数来调节输出电压。楞次定律在变 压器中的应用表现为，当原线圈中的电流发生变化时，为了阻碍磁通量的变化，副线圈中将产生感应电动势，从 而改变输出电压。
高中物理(新人教版)选择性必修二课后习题：第二章 习题课 楞次定律的应用(课后习题)【含答案及解析】
第二章电磁感应习题课:楞次定律的应用课后篇素养形成必备知识基础练1.(多选)如图所示,导体AB、CD可在水平轨道上自由滑动,且两水平轨道在中央交叉处互不相通。
当导体棒AB向左移动时()A.AB中感应电流的方向为A到BB.AB中感应电流的方向为B到AC.CD向左移动D.CD向右移动AB中感应电流方向为A→B,由左手定则可判断导体棒CD受到向右的安培力作用而向右运动。
2.如图所示,绝缘水平面上有两个离得很近的导体环a、b。
将条形磁铁沿它们的正中竖直线向下移动(不到达该平面),a、b的移动情况可能是()A.a、b将相互远离B.a、b将相互靠近C.a、b将不动D.无法判断Φ=BS,条形磁铁向下移动过程中B增大,所以穿过每个环中的磁通量都增大。
为阻碍磁通量增大,导体环会尽量远离条形磁铁,所以a、b将相互远离。
3.如图,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈。
当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力F N及在水平方向运动趋势的判断正确的是()A.F N先小于mg后大于mg,运动趋势向左B.F N先大于mg后小于mg,运动趋势向左C.F N先小于mg后大于mg,运动趋势向右D.F N先大于mg后小于mg,运动趋势向右,通过线圈的磁通量先增加后减小。
当通过线圈磁通量增加时,为阻碍其增加,在竖直方向上线圈有向下运动的趋势,所以线圈受到的支持力大于其重力,在水平方向上有向右运动的趋势;当通过线圈的磁通量减小时,为阻碍其减小,在竖直方向上线圈有向上运动的趋势,所以线圈受到的支持力小于其重力,在水平方向上有向右运动的趋势。
综上所述,线圈所受到的支持力先大于重力后小于重力,运动趋势总是向右,故D正确。
4.如图所示,一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上,细线从一水平金属圆环中穿过。
现将环从位置Ⅰ释放,环经过磁铁到达位置Ⅱ。
设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为F T1和F T2,重力加速度大小为g,则()A.F T1>mg,F T2>mgB.F T1<mg,F T2<mgC.F T1>mg,F T2<mgD.F T1<mg,F T2>mg,磁通量增加,根据楞次定律可知磁铁要给圆环一个向上的磁场力,根据牛顿第三定律可知圆环要给磁铁一个向下的磁场力,因此有F T1>mg。
《楞次定律的应用》课件
在变压器中，楞次定律用于确定原边和副边的感应电动势的 方向。当变压器正常工作时，原边电流产生的磁场与副边电 流产生的磁场相互耦合，使得原边和副边的电压与匝数成正 比，电流与匝数成反比。
楞次定律在电动机中的应用
电动机的工作原理
电动机是一种将电能转换为机械能的装置。它利用通电线圈在磁场中受到力的作 用而转动的原理来工作。
总结词
磁性冰箱贴利用楞次定律产生磁力，将 贴纸固定在冰箱门上，方便记录和提醒 。
VS
详细描述
磁性冰箱贴是另一个应用楞次定律的实例 。这种贴纸通常由磁性材料制成，可以方 便地吸附在冰箱门上。当贴纸靠近冰箱门 时，由于楞次定律的作用，磁性材料之间 产生磁力，使贴纸固定在冰箱门上。这种 设计方便了人们在冰箱上记录和提醒各种 信息，如购物清单、食谱、留言等。
楞次定律的原理
电磁感应
当磁场发生变化时，会在导体中产生 电动势，从而产生电流。楞次定律是 描述感应电流方向变化规律的。
能量守恒
楞次定律体现了能量守恒的原则，感 应电流产生的磁场阻碍磁通量的变化 ，实际上是将变化的磁场能转化为电 能。楞次定律 Nhomakorabea应用范围
电机控制
磁悬浮技术
利用楞次定律可以控制电机的旋转方 向和转速，从而实现机械设备的自动 化控制。
05
楞次定律的未来应用展望
楞次定律在新能源领域的应用
总结词
随着新能源技术的不断发展，楞次定律在新能源领域的应用前景广阔。
详细描述
楞次定律在风能、太阳能等新能源转换技术中具有重要应用。通过合理利用楞次定律， 可以有效提高能源转换效率和稳定性，降低能源损失，促进新能源产业的可持续发展。
楞次定律在太空探测中的应用
楞次定律的应用习题课
《楞次定律的应用》习题课一、楞次定律的其它表述1.就磁通量而言:总是阻碍引起感应电流的磁通量(原磁通量)的变化.简称“增反减同”。
例1：如图所示，空间有一矩形线圈abcd和一根无限长通电直导线EF。
ab及cd边与导线平行，在纸面内线圈从导线的左边运动到右边的整个过程中，线圈中感应电流的方向为：（）A：先为abcda，然后adcba，再abcda；B：先为adcba，然后abcda。
再adcba；C：始终abcda；D：始终adcba2.就电流而言:感应电流阻碍原电流的变化.即:原电流增大时,感应电流方向与原电流方向相反;原电流减小时,感应电流方向与原电流方向相同.简称口诀:“增反减同”.例2.下图中（1）k接通时乙回路有感应电流产生吗？方向如何？（2）若滑动变阻器的滑片向右滑动，有感应电流产生吗？方向如何？（3）若滑动变阻器的滑片向左滑动，有感应电流产生吗？方向如何？3.就相对运动而言:阻碍所有的相对运动.简称口诀:”来拒去留”.例3.磁铁从线圈中插入时，标出感应电流的方向。
4.就闭合电路的面积而言:致使电路的面积有收缩或扩张的趋势.若穿过闭合电路的磁感线都是同一个方向,则磁通量增大时,面积有收缩的趋势;磁通量减小时,面积有增大的趋势.简称口诀:”增缩减扩”.例4.如图13-1所示，ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导线框，当滑线变阻器R的滑片P自左向右滑动时，线框ab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，但因电源极性不明，无法确定转动方向二、二次感应的问题一个回路中磁通量发生变化，在回路中产生感应电流，那么，（1）若此电流是变化的，则它会在邻近的另一回路产生感应电流；（2）若此电流是恒定的，则它不会在邻近的另一回路中产生感应电流。
例1、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，PQ所做的运动可能是（）A、向右匀加速运动B、向左匀加速运动C、向右匀减速运动D、向左匀减速运动三、电磁感应电路中电势高低的判断方法：把产生感应电动势的那部分电路当做电源的内电路，再判断该电源的正负极，对于一个闭合回路来说电源内电路的电流是从负极流向正极，电源外的电流是从高电势流向低电势。
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《4.3：习题课：楞次定律的应用》导学案编制：郭智鹏审核：彭彩萍学生：〖课前预习案〗1.学习目标定位①学习应用楞次定律的推论判断感应电流的方向.②理解安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律的区别.2.核心知识梳理一．应用楞次定律判断感应电流方向的一般步骤是：（1）明确所研究的，判断的方向；（2）判断闭合电路内原磁场的的变化情况；（3）由判断感应电流的磁场方向；（4）由根据感应电流的磁场方向，判断出感应电流的方向. 二．安培定则（右手螺旋定则）、右手定则、左手定则（1）判断电流产生的磁场方向用定则. （2）判断磁场对通电导体及运动电荷的作用力方向用定则. （3）判断导体切割磁感线运动产生的感应电流方向用定则.〖预习检测题〗1.如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈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流动规律总结：感应电流的磁场，总是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”.2.如图所示，当磁铁突然向铜环运动时，铜环的运动情况是()A．向右摆动B．向左摆动C．静止D．无法判定规律总结：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，简称口诀“来拒去留”.3.如图所示，在载流直导线旁固定有两平行光滑导轨A、B,导轨与直导线平行且在同一水平面内，在导轨上有两可自由滑动的导体ab和cd.当载流直导线中的电流逐渐增强时，导体ab和cd的运动情况是（）A.一起向左运动B．一起向右运动C．ab和cd相向运动，相互靠近D．ab和cd相背运动，相互远离规律总结：当闭合电路有感应电流产生时，电路的各部分导线就会受到安培力作用，会使电路的面积有变化（或有变化趋势）.(1）若原磁通量增加，则通过减小有效面积起到阻碍的作用.(2) 若原磁通量减小，则通过增加有效面积起到阻碍的作用.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，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端移动时规律总结：发生电磁感应现象时，通过什么方式来“阻碍”原磁通量的变化要根据具体情况而定，可能是阻碍导体的相对运动，也可能是改变线圈的有效面积，还可能是通过远离或靠近变化的磁场源来阻碍原磁通量的变化.即：（1）若原磁通量增加，则通过远离磁场源起到阻碍的作用.（2）若原磁通量减小，则通过靠近磁场源起到阻碍的作用.口诀记为“增离减靠”.5.如图所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，当导线MN在导轨上向右加速滑动时，正对电磁铁A的圆形金属环B中( )(提示：MN向右加速滑动，垂直切割磁感线，产生的感应电流增加)A．有感应电流，且B被A吸引B．无感应电流C．可能有，也可能没有感应电流D．有感应电流，且B被A排斥规律总结：一.右手定则是楞次定律的特殊情况（1）楞次定律的研究对象为整个闭合导体回路，适用于磁通量变化引起感应电流的各种情况.（2）右手定则的研究对象为闭合导体回路的一部分，适用于一段导体在磁场中做切割磁感应运动.二.区别安培定则、左手定则、右手定则的关键是抓住因果关系（1）因电而生磁（I B）安培定则.（判断电流周围磁感线的方向）（2）因动而生电（v、B I感）右手定则.（导体切割磁感线产生感应电流）（3）因电而受力（I、B F安）左手定则.（磁场对电流有作用力）〖随堂训练题〗1. 1931年，英国物理学家狄拉克从理论上预言存在只有一个磁极的粒子，称“磁单极子”.1982年，美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验，他设想如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过图示的超导线圈，那么，如图所示，从上向下看，超导线圈上将出现（）A．先是逆时针方向，然后是顺时针方向的感应电流B．先是顺时针方向，然后是逆时针方向的感应电流C．顺时针方向持续流动的感应电流D．逆时针方向持续流动的感应电流2.如图所示，螺线管CD的导线绕法不明．当磁铁AB插入螺线管时，电路中有图示方向的感应电流产生．下列关于螺线管极性的判断正确的是（）A．C端一定是N极B．C端一定是S极C．C端的极性一定与磁铁B端的极性相同D．无法判断极性的关系，因螺线管的绕法不明3.如图所示，通电螺线管置于闭合金属环a的轴线上，当螺线管中电流I减小时()A．环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的减小B．环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的减小C．环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的增大D．环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的增大4.如图所示，水平桌面上放有一个闭合铝环，在铝环轴线上方有一个条形磁铁．当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，下列判断正确的是()A．铝环有收缩趋势，对桌面压力减小B．铝环有收缩趋势，对桌面压力增大C．铝环有扩张趋势，对桌面压力减小D．铝环有扩张趋势，对桌面压力增大5.如图是某电磁冲击钻的原理图，若突然发现钻头M向右运动，则可能是( )A.电键S闭合瞬间B.电键S由闭合到断开的瞬间C.电键S已经是闭合的，变阻器滑片P向左迅速滑动D.电键S已经是闭合的，变阻器滑片P向右迅速滑动6.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，PQ所做的运动可能是（）(提示：PQ加速运动，垂直切割磁感线，产生的感应电流增加，反之减少)A.向右匀加速运动B.向左匀加速运动C.向右匀减速运动D.向左匀减速运动〖课后练习题〗1.如图所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合螺线管，则电路中（）A．始终有感应电流自a向b通过电流表B．始终有感应电流自b向a流过电流表C．先有a→→b方向的感应电流，后有b→→a方向的感应电流D．将不会产生感应电流2.如图甲所示，长直导线与矩形线框abcd处在同一平面中固定不动，长直导线中通以大小和方向随时间做周期性变化的电流i，i－t图象如图乙所示，规定图甲中箭头所指的方向为电流正方向，则在最初一个周期内，矩形线框中感应电流的方向，下列判断正确的是（）A．由顺时针方向变为逆时针方向B．由逆时针方向变为顺时针方向C．由顺时针方向变为逆时针方向，再由逆时针方向变为顺时针方向D．由逆时针方向变为顺时针方向，再由顺时针方向变为逆时针方向3.如图所示，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4.如图，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属环中穿过.现将环从位置I释放，环经过磁铁到达位置II .设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为T1和T2，重力加速度大小为g，则（）A．T1>mg，T2>mgB．T1<mg，T2<mgC．T1>mg，T2<mgD．T1<mg，T2>mg5.如图所示，两轻质闭合金属圆环，穿挂在一根光滑水平绝缘直杆上，原来处于静止状态．当条形磁铁的N极自右向左插入圆环时，两环的运动情况是（）A.同时向左运动，两环间距变大B．同时向左运动，两环间距变小C．同时向右运动，两环间距变大D．同时向右运动，两环间距变小6.如图所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈．当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力F N及在水平方向运动趋势的正确判断是（）A．F N先小于mg后大于mgB．F N先大于mg后小于mgC．运动趋势向左D．运动趋势向右7.如图所示，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，不计摩擦，在竖直方向上有匀强磁场．则（）A．若磁场方向竖直向上并增大时，杆ab将向左移动B．若磁场方向竖直向上并减小时，杆ab将向右移动C．若磁场方向竖直向下并增大时，杆ab将向右移动D．若磁场方向竖直向下并减小时，杆ab将向左移动8.如图，螺线管B置于闭合金属圆环A的轴线上，当B中通过的电流增加，则（）A．环A有扩张的趋势B．环A有缩小的趋势C．螺线管B有缩短的趋势D．螺线管B有伸长的趋势9.如图所示，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g10.如图甲所示，竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路，导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环.导线abcd所围区域内磁场的磁感强度按图乙中哪一图线所表示的方式随时间变化时，可使导体圆环对桌面的压力减小. （）（提示：当线圈中磁感应强度的变化率增加时，产生的感应电流增加，反之减少. 而当线圈中磁感应强度的变化率不变时，产生的感应电流恒定.）11.如图所示，A为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着负电荷，在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B，使B的环面水平且与圆盘面平行，其轴线与胶木盘A的轴线OO/重合.现使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，则（）A．金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力增大B．金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小C．金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力减小D．金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力增大12.如图所示，通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环，铜环平面与螺线管截面平行，当电键S 接通一瞬间，两铜环的运动情况是（）A．同时向两侧推开B．同时向螺线管靠拢C．一个被推开，一个被吸引，但因电源正负极未知，无法具体判断D．同时被推开或同时向螺线管靠拢，但因电源正负极未知，无法具体判断13.如图所示，处于匀强磁场中的平行金属导轨跟大线圈P相接，导轨上放一导线ab，大线圈P内有同圆心的闭合小线圈M，要使M中产生顺时针方向的感应电流，则导线ab的运动是()A．匀速向右运动B．加速向右运动C．减速向右运动D．加速向左运动(提示：ab加速运动，垂直切割磁感线，产生的感应电流增加，反之减少，ab匀速运动，垂直切割磁感线，产生的感应电流恒定)14.如图甲所示,等离子气流由左方连续以速度v0射入M和N两板间的匀强磁场中,ab直导线与M、N相连接,线圈A与直导线cd连接，线圈A内有如图乙所示变化的磁场,且规定向左为磁场B的正方向,则下列叙述正确的是()A.0～1s内ab、cd导线互相排斥B.1～2s内ab、cd导线互相吸引C. 2～3s内ab、cd导线互相吸引D. 3～4s内ab、cd导线互相排斥15.如图所示，导体AB、CD可在水平轨道上自由滑动，且两水平轨道在中央交叉处互不相通．当导体棒AB向左移动时()A．AB中感应电流的方向为A到BB．AB中感应电流的方向为B到AC．CD向左移动D．CD向右移动。