楞次定律的应用(12个经典例题)资料讲解
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(3)由楞次定律确定感应电流的磁场方向
(4)利用安培定则确定感应电流的方向
例1. 在同一铁芯上绕着两个线圈,单刀双掷开关
原来接在点1,现把它从1扳向2,试判断在此过程中,
在电阻R上的电流方向是:(如图所示) (
C)
(A) 先由PQ,再由QP;
(B) 先由QP,再由PQ;
(C) 始终由QP;
(D) 始终由PQ。
例7 例8 例9 例10 例11
对楞次定律的理解:
1、从磁通量变化的角度看: 总要阻碍磁通量的变化
从导体和磁体的相对运动的角度来看: 总要阻碍相对运动
2、楞次定律中“阻碍”的含意:
阻碍不是阻止;也不是相反:可理解为“增反、减同”
3. 应用楞次定律解题的步Fra Baidu bibliotek:
(1)明确原磁场方向 (2)明确穿过闭合回路的磁通量如何变化
列说法正确的是: ( B )
A. 圆环在磁铁的上方时,加速度小于g,在下方时大于g, B. 圆环在磁铁的上方时,加速度小于g,在下方时也小于g, C. 圆环在磁铁的上方时,加速度小于g,在下方时等于g, D. 圆环在磁铁的上方时,加速度大于g,在下方时小于g.
N S
例5. 如图所示,两个相同的铝环套在一根无限长的光 滑杆上,将一条形磁铁向左插入铝环(未穿出)的过程
固定在同一水平面上,a、b对称地放在c、d棒上,它
们接触良好,O点为四根棒围成的矩形的几何中心,
一条形磁铁沿竖直方向向O点落下,
则ab可能发生的情况是: ( C )
v
(A) 保持静止 ;
c
(B) 分别远离O点; (C) 分别向O点靠近; (D) 无法判断。
O·
d
a
b
思考:1. 下图中,若磁场不变,使a 向右运动,
例10、如图,通电直导线cd右侧有一个金属框与 导线在同一平面内,金属棒ab放在框架上,ab 受磁
场力向左,则cd 中电流变化的情况是:( B C )
A. cd中通有由d →c 方向逐渐减小的电流 B. cd中通有由d →c 方向逐渐增大的电流 C. cd中通有由c →d 方向逐渐增大的电流 D. cd中通有由c →d 方向逐渐减小的电流
量减少到0,I 的方向为逆时针;
A BC
接着运动到C,向里的磁通量增加,I 的方向为逆时针;
ab边离开直导线后,向里的磁通量减少,I 的方向为顺时针。
所以,感应电流的方向先是顺时针,接着为逆时针, 然后又为顺时针。
例3.如图所示,一水平放置的圆形通电线圈I固定,
有另一个较小的线圈II从正上方下落,在下落过程中
中,两环的运动情况是:( C )
(A)同时向左运动,距离增大; (B)同时向左运动,距离不变; (C)同时向左运动,距离变小; (D)同时向右运动,距离增大。
v
N S
例6. 金属圆环的圆心为O,金属棒Oa、Ob可 绕O在环上转动,如图示,当外力使Oa逆时 针方向转动时,Ob将: ( B )
A. 不动
B. 磁场方向垂直于线圈向里,B不断增强
C. 磁场方向垂直于线圈向外,B不断减弱
D. 磁场方向平行于线圈向左,B不断减弱
解:感应电流的效果总要阻碍产生感应电流的原因
若磁场方向垂直于线圈,由Φ=BS , S增大则 B 要减小才能阻碍磁通量的增大,与磁场方向无关。
若磁场方向平行于线圈,不管B是减弱还是增强, 则磁通量始终为0。
解:感应电流的效果总要阻碍产生感应电流的原因,
ab 由受Φ磁=场B力S 向,左S减,小则则闭合B要电路的c面积要减小,a
增大才能阻碍磁通量的变化
,所以cd中的电流增大,与
电流的方向无关。
b d
例11、如图,一足够长的绝缘滑杆SS′上套一质量m 的
光滑弹性金属环,在滑杆的正下方放一很长的光滑水平 轨道,并穿过金属环的圆心O,现将质量为M的条形磁
铁A.以N极v0的或初S极速接度近在金轨属道环上时向金右属运环动都,缩则小 ( A B)
B. 磁铁靠近滑环将推动滑环一起运动 C. 磁铁穿过滑环后二者先后停下来 D. 滑环得到的电能为Mv02/2
A
B
1
2
PQ
例2. 导线框abcd与直导线在同一平面内,直导线中通
有恒定电流I,当线框自左向右匀速通过直导线的过程
中,线框中感应电流如何流动?
解:画出磁场的分布情况如图示:
ad
I
开始运动到A位置,向外的磁
通量增加,I 的方向为顺时针;
v
当dc边进入直导线右侧,直到
线框在正中间位置B时,向外的磁通 b c
线圈II的平面保持与线圈I的平面平行且两圆心同在一
竖直线上,则线圈II从正上方下落到穿过线圈I直至在
下方运动的过程中,从上往下看线圈II:( C )
(A)无感应电流;
(B)有顺时针方向的感应电流;
(C)有先顺时针后逆时针的感应电流;
(D)有先逆时针后顺时针的感应电流。
I
II
例4 . 如图示,一闭合的铜环从静止开始由高处下落通过条形 磁铁后继续下落,空气阻力不计,则在圆环的运动过程中,下
则b将向 右 运动。
Bc
2. 若B 减少,ab将如何运动?
答:分别向两边远离
d
a
b
例9、一个弹性闭合线圈的平面与纸面平行且处在 一匀强磁场中,当由于磁通量发生变化而引起线圈所 围的面积增大时,可判断磁场的方向和磁感应强度B
的大小变化情况可能是: ( A C )
A. 磁场方向垂直于线圈向里,B不断减弱
杆ab将向右移动。
B. 若磁场方向垂直纸面向外并减少时,
杆ab将向右移动。
a
C. 若磁场方向垂直纸面向里并增加时,
杆ab将向右移动。
D.若磁场方向垂直纸面向里并减少时, 杆ab将向右移动。
b
点拨:Φ=BS,杆ab将向右移动 ,S增大, Φ增大, 说明阻碍原Φ的减少。
例8:如图,a、b、c、d为四根相同的铜棒,c、d
ω
B. 逆时针方向转动 C. 顺时针方向转动
a O
b
D. 无法确定
解:感应电流的效果总要阻碍产生感应电流的原因, 即阻碍相对运动。
例7. 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,如图示(纸面即水平面),在垂直纸面方
向有一匀强磁场,则以下说法中正确的是:( B D )
A. 若磁场方向垂直纸面向外并增加时,
1.4 楞次定律的应用
一. 楞次定律:
表述一:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁 通量的变化。(即增“反”减“同”)
例1 例2 例3 表述二:感应电流总要阻碍导体和磁体间的相对运动。 (即来“拒”去“留”)
例4 例5 例6
表述三:感应电流的效果总要阻碍产生感应电流的原 因。(结果“反抗”原因)
(4)利用安培定则确定感应电流的方向
例1. 在同一铁芯上绕着两个线圈,单刀双掷开关
原来接在点1,现把它从1扳向2,试判断在此过程中,
在电阻R上的电流方向是:(如图所示) (
C)
(A) 先由PQ,再由QP;
(B) 先由QP,再由PQ;
(C) 始终由QP;
(D) 始终由PQ。
例7 例8 例9 例10 例11
对楞次定律的理解:
1、从磁通量变化的角度看: 总要阻碍磁通量的变化
从导体和磁体的相对运动的角度来看: 总要阻碍相对运动
2、楞次定律中“阻碍”的含意:
阻碍不是阻止;也不是相反:可理解为“增反、减同”
3. 应用楞次定律解题的步Fra Baidu bibliotek:
(1)明确原磁场方向 (2)明确穿过闭合回路的磁通量如何变化
列说法正确的是: ( B )
A. 圆环在磁铁的上方时,加速度小于g,在下方时大于g, B. 圆环在磁铁的上方时,加速度小于g,在下方时也小于g, C. 圆环在磁铁的上方时,加速度小于g,在下方时等于g, D. 圆环在磁铁的上方时,加速度大于g,在下方时小于g.
N S
例5. 如图所示,两个相同的铝环套在一根无限长的光 滑杆上,将一条形磁铁向左插入铝环(未穿出)的过程
固定在同一水平面上,a、b对称地放在c、d棒上,它
们接触良好,O点为四根棒围成的矩形的几何中心,
一条形磁铁沿竖直方向向O点落下,
则ab可能发生的情况是: ( C )
v
(A) 保持静止 ;
c
(B) 分别远离O点; (C) 分别向O点靠近; (D) 无法判断。
O·
d
a
b
思考:1. 下图中,若磁场不变,使a 向右运动,
例10、如图,通电直导线cd右侧有一个金属框与 导线在同一平面内,金属棒ab放在框架上,ab 受磁
场力向左,则cd 中电流变化的情况是:( B C )
A. cd中通有由d →c 方向逐渐减小的电流 B. cd中通有由d →c 方向逐渐增大的电流 C. cd中通有由c →d 方向逐渐增大的电流 D. cd中通有由c →d 方向逐渐减小的电流
量减少到0,I 的方向为逆时针;
A BC
接着运动到C,向里的磁通量增加,I 的方向为逆时针;
ab边离开直导线后,向里的磁通量减少,I 的方向为顺时针。
所以,感应电流的方向先是顺时针,接着为逆时针, 然后又为顺时针。
例3.如图所示,一水平放置的圆形通电线圈I固定,
有另一个较小的线圈II从正上方下落,在下落过程中
中,两环的运动情况是:( C )
(A)同时向左运动,距离增大; (B)同时向左运动,距离不变; (C)同时向左运动,距离变小; (D)同时向右运动,距离增大。
v
N S
例6. 金属圆环的圆心为O,金属棒Oa、Ob可 绕O在环上转动,如图示,当外力使Oa逆时 针方向转动时,Ob将: ( B )
A. 不动
B. 磁场方向垂直于线圈向里,B不断增强
C. 磁场方向垂直于线圈向外,B不断减弱
D. 磁场方向平行于线圈向左,B不断减弱
解:感应电流的效果总要阻碍产生感应电流的原因
若磁场方向垂直于线圈,由Φ=BS , S增大则 B 要减小才能阻碍磁通量的增大,与磁场方向无关。
若磁场方向平行于线圈,不管B是减弱还是增强, 则磁通量始终为0。
解:感应电流的效果总要阻碍产生感应电流的原因,
ab 由受Φ磁=场B力S 向,左S减,小则则闭合B要电路的c面积要减小,a
增大才能阻碍磁通量的变化
,所以cd中的电流增大,与
电流的方向无关。
b d
例11、如图,一足够长的绝缘滑杆SS′上套一质量m 的
光滑弹性金属环,在滑杆的正下方放一很长的光滑水平 轨道,并穿过金属环的圆心O,现将质量为M的条形磁
铁A.以N极v0的或初S极速接度近在金轨属道环上时向金右属运环动都,缩则小 ( A B)
B. 磁铁靠近滑环将推动滑环一起运动 C. 磁铁穿过滑环后二者先后停下来 D. 滑环得到的电能为Mv02/2
A
B
1
2
PQ
例2. 导线框abcd与直导线在同一平面内,直导线中通
有恒定电流I,当线框自左向右匀速通过直导线的过程
中,线框中感应电流如何流动?
解:画出磁场的分布情况如图示:
ad
I
开始运动到A位置,向外的磁
通量增加,I 的方向为顺时针;
v
当dc边进入直导线右侧,直到
线框在正中间位置B时,向外的磁通 b c
线圈II的平面保持与线圈I的平面平行且两圆心同在一
竖直线上,则线圈II从正上方下落到穿过线圈I直至在
下方运动的过程中,从上往下看线圈II:( C )
(A)无感应电流;
(B)有顺时针方向的感应电流;
(C)有先顺时针后逆时针的感应电流;
(D)有先逆时针后顺时针的感应电流。
I
II
例4 . 如图示,一闭合的铜环从静止开始由高处下落通过条形 磁铁后继续下落,空气阻力不计,则在圆环的运动过程中,下
则b将向 右 运动。
Bc
2. 若B 减少,ab将如何运动?
答:分别向两边远离
d
a
b
例9、一个弹性闭合线圈的平面与纸面平行且处在 一匀强磁场中,当由于磁通量发生变化而引起线圈所 围的面积增大时,可判断磁场的方向和磁感应强度B
的大小变化情况可能是: ( A C )
A. 磁场方向垂直于线圈向里,B不断减弱
杆ab将向右移动。
B. 若磁场方向垂直纸面向外并减少时,
杆ab将向右移动。
a
C. 若磁场方向垂直纸面向里并增加时,
杆ab将向右移动。
D.若磁场方向垂直纸面向里并减少时, 杆ab将向右移动。
b
点拨:Φ=BS,杆ab将向右移动 ,S增大, Φ增大, 说明阻碍原Φ的减少。
例8:如图,a、b、c、d为四根相同的铜棒,c、d
ω
B. 逆时针方向转动 C. 顺时针方向转动
a O
b
D. 无法确定
解:感应电流的效果总要阻碍产生感应电流的原因, 即阻碍相对运动。
例7. 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,如图示(纸面即水平面),在垂直纸面方
向有一匀强磁场,则以下说法中正确的是:( B D )
A. 若磁场方向垂直纸面向外并增加时,
1.4 楞次定律的应用
一. 楞次定律:
表述一:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁 通量的变化。(即增“反”减“同”)
例1 例2 例3 表述二:感应电流总要阻碍导体和磁体间的相对运动。 (即来“拒”去“留”)
例4 例5 例6
表述三:感应电流的效果总要阻碍产生感应电流的原 因。(结果“反抗”原因)