10.11 楞次定律

楞次定律的理解和应用1．楞次定律解决的问题是感应电流的方向问题，它涉及到两个磁场，______________ (新产生的磁场)和____________________ (原来就有的磁场)，前者和后者的关系不是“同向”和“反向”的简单关系，而是前者“阻碍”后者“变化”的关系．2．对“阻碍意义的理解”(1)阻碍原磁场的变化．“阻碍”不是阻止，而是“延缓”，感应电流的磁场不会阻止原磁场的变化，只能使原磁场的变化被________或者说被_______了，原磁场的变化趋势不会改变，不会发生逆转．(2)阻碍的是原磁场的变化，而不是原磁场本身，如果原磁场不变化，即使它再强，也不会产生___________．(3)阻碍不是相反，当原磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场_____，以阻碍其_____；当磁体远离导体运动时，导体运动将和磁体运动_______，以阻碍其___________．(4)由于“阻碍”，为了维持原磁场的变化，必须有外力克服这一“阻碍”而做功，从而导致___________转化为_____，因而楞次定律是_____________和_____________在电磁感应中的体现．3．运用楞次定律处理问题的思路(1)判定感应电流方向问题的思路运用楞次定律判定感应电流方向的基本思路可以总结为“一原、二感、三电流．．．．．．．．．”．①明确．．原磁场：弄清原磁场的方向以及磁通量的变化情况．②确定．．感应磁场：即根据楞次定律中的“阻碍”原则，结合原磁场磁通量变化情况，确定出感应电流产生的感应磁场的方向．③判定．．电流方向：即根据感应磁场的方向，运用安培定则判断出感应电流方向．(2)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，主要是磁场中的闭合电路在一定条件下产生了_______，而此电流又处于磁场中，受到_____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．【例1】在光滑水平面上固定一个通电线圈，如图4－1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解析把铝块看成由无数多片横向的铝片叠成，每一铝片又由可看成若干闭合铝片框组成；如右图所示．当它接近或离开通电线圈时，由于穿过每个铝片框的磁通量发生变化，所以在每个闭合的铝片框内都要产生感应电流．产生感应电流的原因是它接近或离开通电线圈，产生感应电流的效果是要阻碍它接近或离开通电线圈，所以在它接近或离开时都要做减速运动，所以A、C错，B正确．由于通电线圈内是匀强磁场，所以铝块在通电线圈内运动时无感应电流产生，故做匀速运动，D正确．答案BD强化练习：1.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，环中的感应电流方向相反B．向左或向右拉出时，环中的感应电流方向都是沿顺时针方向的C．向左或向右拉出时，环中的感应电流方向都是沿逆时针方向的D．环在离开磁场之后，仍然有感应电流2.如图所示的匀强磁场中，有一直导线ab在一个导体框架上受外力作用向左运动，那么ab导线中感应电流的方向(已知有感应电流)及ab导线所受安培力方向分别是()A．电流由b向a，安培力向左B．电流由b向a，安培力向右C．电流由a向b，安培力向左D．电流由a向b，安培力向右3.如图所示，导线框abcd与通电直导线在同一平面内，直导线通有恒定电流并通过ad和bc的中点，当导线框向右运动的瞬间，则()A．线框中有感应电流，且按顺时针方向B．线框中有感应电流，且按逆时针方向C．线框中有感应电流，但方向难以判断D．由于穿过线框的磁通量为零，线框中没有感应电流4.如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点摆动．金属线框从右侧某一位置静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面，则线框中感应电流的方向是()A．a→b→c→d→aB．d→c→b→a→dC．先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→aD．先是a→b→c→d→a，后是d→c→b→a→d5.两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，在导轨上接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动．当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法中正确的是()A．导体棒CD内有电流通过，方向是D→CB．导体棒CD内有电流通过，方向是C→DC．磁场对导体棒CD的作用力向左D．磁场对导体棒AB的作用力向左6．(2014·台州高二检测)如图所示，在载流直导线近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，在导轨上有两条可自由滑动的导体棒ab 和cd .载流直导线中的电流逐渐增强时，导体棒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7.如图所示，“U”形金属框架固定在水平面上，金属杆ab 与框架间无摩擦．整个装置处于竖直方向的磁场中．若因磁场的变化，使杆ab 向右运动，则磁感应强度( )A ．方向向下并减小B ．方向向下并增大C ．方向向上并增大D ．方向向上并减小8.如图所示，ab 为一金属杆，它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，可绕a 点在纸面内转动；S 是以a 为圆心位于纸面内的金属圆环．在杆转动过程中，杆的b 端与金属环保持良好接触；A 为电流表，其一端与金属环相连，一端与a 点良好接触．当杆沿顺时针方向转动时，某时刻ab 杆的位置如图所示，则此时刻( )A ．有电流通过电流表，方向由c →d ；作用于ab 的安培力向右B ．有电流通过电流表，方向由c →d ；作用于ab 的安培力向左C ．有电流通过电流表，方向由d →c ；作用于ab 的安培力向右D ．无电流通过电流表，作用于ab 的安培力为零9.一金属方框abcd 从离磁场区域上方高A 处自由落下，然后进入与线框平面垂直的匀强磁场中，在进入磁场的过程中，可能发生的情况是(如图所示)( )A ．线框做加速运动，加速度a <gB ．线框做匀速运动C ．线框做减速运动D ．线框会反向运动回到原处10.如图所示，在条形磁铁中央位置的正上方水平固定一铜质圆环．以下判断中正确的是( )A ．释放圆环，环下落时产生感应电流B ．释放圆环，环下落时无感应电流C ．释放圆环，环下落时环的机械能守恒D ．释放圆环，环下落时环的机械能不守恒11．如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i 随时间t 的变化关系如图乙所示．在0～T 2时间内，直导线中电流向上，则在T 2～T 时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力情况是( )A ．感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左B．感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右C．感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右D．感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左12.如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a()A．顺时针加速旋转B．顺时针减速旋转C．逆时针加速旋转D．逆时针减速旋转13．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流表及开关，按图连接．在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动时，电流表指针向右偏转．由此可以推断()A．线圈A向上移动或滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动，都能引起电流表指针向左偏转B．线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流表指针向右偏转C．滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流表指针静止在中央D．因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断电流表指针偏转的方向14.电阻R、电容器C与一个线圈连成闭合回路，条形磁铁静止在线圈的正上方，N极朝下，如图所示．现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是()A．从a到b，上极板带正电B．从a到b，下极板带正电C．从b到a，上极板带正电D．从b到a，下极板带正电15.两个大小不同的绝缘金属圆环如下图所示叠放在一起，小圆环有一半面积在大圆环内，当大圆环通上顺时针方向电流的瞬间，小圆环中感应电流的方向是( )A．顺时针方向B．逆时针方向C．左半圆顺时针，右半圆逆时针D．无感应电流16．如下图所示，闭合线圈abcd在磁场中运动到如图位置时，ab边受到的磁场力竖直向上，此线圈的运动情况可能是( )A．向右进入磁场B．向左移出磁场C．以ab为轴转动D．以ad为轴转动17.直导线ab放在如下图所示的水平导体框架上，构成一个闭合回路．长直线导线cd和框架处在同一个平面内，且cd和ab平行，当cd中通有电流时，发现ab向左滑动．关于cd中的电流下列说法正确的是( )A．电流肯定在增大，不论电流是什么方向B．电流肯定在减小，不论电流是什么方向C．电流大小恒定，方向由c到dD．电流大小恒定，方向由d到c18.如下图所示，在载流直导线近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，在导轨上有两条可自由滑动的导体棒ab和cd.当载流直导线中的电流逐渐增强时，导体棒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19．如图所示，AOC是光滑的金属导轨，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，ab是一根金属棒，与导轨接触良好，它从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运动过程中b端始终在OC上，a 端始终在OA上，直到完全落在OC上，空间存在着匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，则ab棒在上述过程中()A．感应电流方向是b→aB．感应电流方向是a→bC．感应电流方向先是b→a，后是a→bD．感应电流方向先是a→b，后是b→a20．(辽宁省实验中学北校2013～2014学年高二上学期检测)相距较近的a，b线圈，要使b线圈中产生图示I方向的电流，可采用的办法有()A．闭合K瞬间B．K闭合后把R的滑动片向右移动C．闭合K后把a中铁芯从左边抽出D．闭合K后把b向a靠近21．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。