楞次定律的應(yīng)用12個(gè)經(jīng)典例題

1、1.4 楞次定律的應(yīng)用一. 楞次定律：表述一：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。（即增“反”減“同”）表述二：感應(yīng)電流總要阻礙導(dǎo)體和磁體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。（即來(lái)“拒”去“留”）表述三：感應(yīng)電流的效果總要阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因。（結(jié)果“反抗”原因）例1 例2 例3例4 例5 例6 例7 例8 例9 例10 例11 對(duì)楞次定律的理解：1、從磁通量變化的角度看：總要阻礙磁通量的變化從導(dǎo)體和磁體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的角度來(lái)看：總要阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)2、楞次定律中“阻礙”的含意：阻礙不是阻止；也不是相反：可理解為“增反、減同”3. 應(yīng)用楞次定律解題的步驟：（1）明確原磁場(chǎng)方向（2）明確穿過(guò)閉合回路的磁通量如

2、何變化（3）由楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向（4）利用安培定則確定感應(yīng)電流的方向 例1. 在同一鐵芯上繞著兩個(gè)線圈，單刀雙擲開關(guān)原來(lái)接在點(diǎn)1，現(xiàn)把它從1扳向2，試判斷在此過(guò)程中，在電阻R上的電流方向是：(如圖所示) ( ) (A) 先由PQ，再由QP； (B) 先由QP，再由PQ； (C) 始終由QP； (D) 始終由PQ。A21BPQC例2. 導(dǎo)線框abcd與直導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，直導(dǎo)線中通有恒定電流I，當(dāng)線框自左向右勻速通過(guò)直導(dǎo)線的過(guò)程中，線框中感應(yīng)電流如何流動(dòng)？解：畫出磁場(chǎng)的分布情況如圖示： 開始運(yùn)動(dòng)到A位置，向外的磁通量增加，I 的方向?yàn)轫槙r(shí)針； 當(dāng)dc邊進(jìn)入直導(dǎo)線右側(cè)，直到線框在正中間

3、位置B時(shí)，向外的磁通量減少到0，I 的方向?yàn)槟鏁r(shí)針； 接著運(yùn)動(dòng)到C，向里的磁通量增加，I 的方向?yàn)槟鏁r(shí)針； ab邊離開直導(dǎo)線后，向里的磁通量減少，I 的方向?yàn)轫槙r(shí)針。所以，感應(yīng)電流的方向先是順時(shí)針，接著為逆時(shí)針， 然后又為順時(shí)針。ABCvIabcd 例3.如圖所示，一水平放置的圓形通電線圈I固定，有另一個(gè)較小的線圈II從正上方下落，在下落過(guò)程中線圈II的平面保持與線圈I的平面平行且兩圓心同在一豎直線上，則線圈II從正上方下落到穿過(guò)線圈I直至在下方運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，從上往下看線圈II：( ) (A)無(wú)感應(yīng)電流； (B)有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流； (C)有先順時(shí)針后逆時(shí)針的感應(yīng)電流； (D)有先逆時(shí)針后

4、順時(shí)針的感應(yīng)電流。IIIC例4 . 如圖示，一閉合的銅環(huán)從靜止開始由高處下落通過(guò)條形磁鐵后繼續(xù)下落，空氣阻力不計(jì)，則在圓環(huán)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是： （ ）A. 圓環(huán)在磁鐵的上方時(shí)，加速度小于g，在下方時(shí)大于g，B. 圓環(huán)在磁鐵的上方時(shí)，加速度小于g，在下方時(shí)也小于g，C. 圓環(huán)在磁鐵的上方時(shí)，加速度小于g，在下方時(shí)等于g，D. 圓環(huán)在磁鐵的上方時(shí)，加速度大于g，在下方時(shí)小于g.SNB例5. 如圖所示，兩個(gè)相同的鋁環(huán)套在一根無(wú)限長(zhǎng)的光滑桿上，將一條形磁鐵向左插入鋁環(huán)(未穿出)的過(guò)程中，兩環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況是：( ) (A)同時(shí)向左運(yùn)動(dòng)，距離增大； (B)同時(shí)向左運(yùn)動(dòng)，距離不變； (C)同時(shí)向左

5、運(yùn)動(dòng)，距離變??； (D)同時(shí)向右運(yùn)動(dòng)，距離增大。SNvC例6. 金屬圓環(huán)的圓心為O，金屬棒Oa、Ob可繞O在環(huán)上轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖示，當(dāng)外力使Oa逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，Ob將： （ ）A. 不動(dòng)B. 逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)C. 順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)D. 無(wú)法確定aOb解：感應(yīng)電流的效果總要阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因，即阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)。B例7. 在水平面上有一固定的U形金屬框架，框架上置一金屬桿ab，如圖示（紙面即水平面），在垂直紙面方向有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則以下說(shuō)法中正確的是：（ ）abA. 若磁場(chǎng)方向垂直紙面向外并增加時(shí)， 桿ab將向右移動(dòng)。B. 若磁場(chǎng)方向垂直紙面向外并減少時(shí)， 桿ab將向右移動(dòng)。C. 若磁場(chǎng)方向垂直紙面向里并

6、增加時(shí)， 桿ab將向右移動(dòng)。D.若磁場(chǎng)方向垂直紙面向里并減少時(shí)，桿ab將向右移動(dòng)。點(diǎn)撥：=BS，桿ab將向右移動(dòng) ，S增大， 增大，說(shuō)明阻礙原的減少。B D 例8：如圖，a、b、c、d為四根相同的銅棒，c、d固定在同一水平面上，a、b對(duì)稱地放在c、d棒上，它們接觸良好，O點(diǎn)為四根棒圍成的矩形的幾何中心，一條形磁鐵沿豎直方向向O點(diǎn)落下，則ab可能發(fā)生的情況是： ( ) (A) 保持靜止 ； (B) 分別遠(yuǎn)離O點(diǎn)； (C) 分別向O點(diǎn)靠近； (D) 無(wú)法判斷。vcdabOC思考：1. 下圖中，若磁場(chǎng)不變，使a 向右運(yùn)動(dòng)，則b將向 運(yùn)動(dòng)。cdabB右2. 若B 減少，ab將如何運(yùn)動(dòng)？答：分別向兩邊遠(yuǎn)

7、離 例9、一個(gè)彈性閉合線圈的平面與紙面平行且處在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)由于磁通量發(fā)生變化而引起線圈所圍的面積增大時(shí)，可判斷磁場(chǎng)的方向和磁感應(yīng)強(qiáng)度B 的大小變化情況可能是： （ ）A. 磁場(chǎng)方向垂直于線圈向里，B不斷減弱B. 磁場(chǎng)方向垂直于線圈向里，B不斷增強(qiáng)C. 磁場(chǎng)方向垂直于線圈向外，B不斷減弱D. 磁場(chǎng)方向平行于線圈向左，B不斷減弱解：感應(yīng)電流的效果總要阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因 若磁場(chǎng)方向垂直于線圈，由=BS ， S增大則 B要減小才能阻礙磁通量的增大，與磁場(chǎng)方向無(wú)關(guān)。 若磁場(chǎng)方向平行于線圈，不管B是減弱還是增強(qiáng)，則磁通量始終為0。A C 例10、如圖，通電直導(dǎo)線cd右側(cè)有一個(gè)金屬框與導(dǎo)線在同一平

8、面內(nèi)，金屬棒ab放在框架上，ab 受磁場(chǎng)力向左，則cd 中電流變化的情況是：（ ）A. cd中通有由d c 方向逐漸減小的電流B. cd中通有由d c 方向逐漸增大的電流C. cd中通有由c d 方向逐漸增大的電流D. cd中通有由c d 方向逐漸減小的電流dcba解：感應(yīng)電流的效果總要阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因, ab 受磁場(chǎng)力向左，則閉合電路的面積要減小， 由=BS ， S減小則 B要增大才能阻礙磁通量的變化，所以cd中的電流增大，與電流的方向無(wú)關(guān)。B C 例11、如圖，一足夠長(zhǎng)的絕緣滑桿SS上套一質(zhì)量m 的光滑彈性金屬環(huán)，在滑桿的正下方放一很長(zhǎng)的光滑水平軌道，并穿過(guò)金屬環(huán)的圓心O，現(xiàn)將質(zhì)量為M的條形磁鐵以v0的初速度在軌道上向右運(yùn)動(dòng)，則 （ ）A. N極或S極接近金屬環(huán)時(shí)金屬環(huán)都縮小B. 磁鐵靠近滑環(huán)將推動(dòng)滑環(huán)一起運(yùn)動(dòng)C. 磁鐵穿過(guò)滑環(huán)后二者先后停下來(lái)D. 滑環(huán)得到的電能為Mv02/2v0SSmMO解：感應(yīng)電流的效果總要阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因 磁鐵靠近滑環(huán)，滑環(huán)中磁通量要增大，金屬環(huán)面積縮小才能阻礙磁通量的增大；磁鐵靠近滑環(huán)，有相對(duì)運(yùn)