習題課楞次定律的應用課件

1、2022/7/31第一章習題課：楞次定律的應用一、楞次定律的拓展應用圖1【例1】如圖1所示，當磁鐵突然向銅環(huán)運動時，銅環(huán)的運動情況是()A.向右擺動B.向左擺動C.靜止 D.無法判定解析本題可用兩種方法來解決：方法1(微元法)：畫出磁鐵的磁感線分布，如圖甲所示，當磁鐵向銅環(huán)運動時，穿過銅環(huán)的磁通量增加，由楞次定律判斷出銅環(huán)中的感應電流方向如圖甲所示.分析銅環(huán)受安培力作用而運動時，可把銅環(huán)中的電流等效為多段直線電流元.取上、下兩小段電流元作為研究對象.由左手定則確定兩段電流元的受力，由此可推斷出整個銅環(huán)所受合力向右，則A選項正確.方法2(等效法)：磁鐵向右運動，使銅環(huán)產生的感應電流可等效為圖乙所

2、示的條形磁鐵，兩磁鐵有排斥作用，故A正確.答案A導體與磁場相對運動產生電磁感應現象時，產生感應電流的導體受到磁場的安培力，這個安培力會“阻礙”相對運動，口訣記為“來拒去留”.【例2】如圖2所示，在載流直導線近旁固定有兩平行光滑導軌A、B，導軌與直導線平行且在同一水平面內，在導軌上有兩可自由滑動的導體ab和cd.當載流直導線中的電流逐漸增強時，導體ab和cd的運動情況是()圖2A.一起向左運動B.一起向右運動C.ab和cd相向運動，相互靠近D.ab和cd相背運動，相互遠離解析由于ab和cd電流方向相反，所以兩導體運動方向一定相反，排除選項A、B；當載流直導線中的電流逐漸增強時，穿過閉合回路的磁通

3、量增加，根據楞次定律，感應電流總是阻礙穿過回路磁通量的變化，所以兩導體相互靠近，減小面積，達到阻礙磁通量增加的目的，故選項C正確.答案C當閉合電路中有感應電流產生時，閉合電路的各部分導體就會受到安培力作用會使閉合電路的面積有變化(或有變化趨勢).(1)若原磁通量增加，則通過減小有效面積起到阻礙的作用. (2)若原磁通量減少，則通過增大有效面積起到阻礙的作用.口訣記為“增縮減擴”.【例3】一長直鐵芯上繞有一固定線圈M，鐵芯右端與一木質圓柱密接，木質圓柱上套有一閉合金屬環(huán)N，N可在木質圓柱上無摩擦移動，M連接在如圖3所示的電路中，其中R為滑動變阻器，E1和E2為直流電源，S為單刀雙擲開關，下列情況

4、中，可觀測到N向左運動的是()圖3A.在S斷開的情況下，S向a閉合的瞬間B.在S斷開的情況下，S向b閉合的瞬間C.在S已向a閉合的情況下，將R的滑片向c端移動時D.在S已向a閉合的情況下，將R的滑片向d端移動時解析金屬環(huán)N向左運動，說明穿過N的磁通量在減少，說明線圈M中的電流在減少，只有選項C正確.答案C發(fā)生電磁感應現象時，通過什么方式來“阻礙”原磁通量的變化要根據具體情況而定.可能是阻礙導體的相對運動，也可能是改變線圈的有效面積，還可能是通過遠離或靠近變化的磁場源來阻礙原磁通量的變化，即：(1)若原磁通量增加，則通過遠離磁場源起到阻礙的作用.(2)若原磁通量減少，則通過靠近磁場源起到阻礙的作

5、用.口訣記為“增離減靠”.二、安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律的區(qū)別圖4【例4】(多選)如圖4所示裝置中，cd桿光滑且原來靜止.當ab桿做如下哪些運動時，cd桿將向右移動(導體棒切割磁感線速度越大，感應電流越大)()A.向右勻速運動 B.向右加速運動C.向左加速運動 D.向左減速運動解析ab勻速運動時，ab中感應電流恒定，L1中磁通量不變，穿過L2的磁通量不變，L2中無感應電流產生，cd桿保持靜止，A錯誤；ab向右加速運動時，L2中的磁通量向下增加，由楞次定律知L2中感應電流產生的磁場方向向上，故通過cd的電流方向向下，cd向右移動，B正確；同理可得C錯誤，D正確.答案BD(1)右手定則

6、是楞次定律的特殊情況楞次定律的研究對象為整個閉合導體回路，適用于磁通量變化引起感應電流的所有情況.右手定則的研究對象為閉合導體回路的一部分，僅適用于一段導體在磁場中做切割磁感線運動.(2)區(qū)別安培定則、左手定則、右手定則的關鍵是抓住因果關系因電而生磁(IB)安培定則.(判斷電流周圍磁感線的方向)因動而生電(v、BI感)右手定則.(導體切割磁感線產生感應電流)因電而受力(I、BF安)左手定則.(磁場對電流有作用力)圖51.(楞次定律的基本應用)如圖5所示，在一水平、固定的閉合導體圓環(huán)上方，有一條形磁鐵(N極朝上，S極朝下)由靜止開始下落，磁鐵從圓環(huán)中穿過且不與圓環(huán)接觸.關于圓環(huán)中感應電流的方向(

7、從上向下看)，下列說法正確的是()A.總是順時針B.總是逆時針C.先順時針后逆時針D.先逆時針后順時針答案C解析取導體圓環(huán)為研究對象，磁鐵下落過程中原磁場方向是向上的，穿過圓環(huán)的磁通量先增加后減少，由楞次定律可判斷出選項C正確.2.(楞次定律的拓展應用)如圖6所示，甲是閉合銅線框，乙是有缺口的銅線框，丙是閉合的塑料線框，它們的正下方都放置一薄強磁鐵，現將甲、乙、丙移至相同高度H處同時釋放(各線框下落過程中不翻轉)，則以下說法正確的是()圖6A.三者同時落地B.甲、乙同時落地，丙后落地C.甲、丙同時落地，乙后落地D.乙、丙同時落地，甲后落地答案D解析在下落過程中，閉合銅線框中產生感應電流，由“來

8、拒去留”可知，故選項D正確.3.(楞次定律的拓展應用)如圖7所示，一個有彈性的金屬圓環(huán)被一根橡皮繩吊于通電直導線的正下方，直導線與圓環(huán)在同一豎直面內，當通電直導線中電流增大時，彈性圓環(huán)的面積S和橡皮繩的長度l將()圖7A.S增大，l變長B.S減小，l變短C.S增大，l變短 D.S減小，l變長答案D解析當通電直導線中電流增大時，穿過金屬圓環(huán)的磁通量增加，金屬圓環(huán)中產生感應電流.根據楞次定律可知，感應電流要阻礙磁通量的增加：一是用縮小面積的方式進行阻礙；二是用遠離通電直導線的方式進行阻礙，故D正確.4.(楞次定律的拓展應用)(多選)如圖8所示是某電磁沖擊鉆的原理圖，若突然發(fā)現鉆頭M向右運動，則可能

9、是()圖8A.開關S閉合瞬間B.開關S由閉合到斷開的瞬間C.開關S已經是閉合的，滑動變阻器滑片P向左迅速滑動D.開關S已經是閉合的，滑動變阻器滑片P向右迅速滑動答案AC解析當開關突然閉合時，左線圈上有了電流，產生磁場，而對于右線圈來說，磁通量增加，產生感應電流，使鉆頭M向右運動，故A項正確；當開關S已經是閉合的時，只有左側線圈電流增大才會導致鉆頭M向右運動，故C項正確.5.(“一定律三定則”的綜合應用)如圖9所示，導軌間的磁場方向垂直于紙面向里，當導體棒MN在導軌上水平向右加速滑動時，正對電磁鐵A的圓形金屬環(huán)B中(導體棒切割磁感線速度越大，感應電流越大)()圖9A.有感應電流，且B被A吸引B.無感應電流C.可能有，