第一章习题课：楞次定律的应用
楞次定律的应用
楞次定律的应用楞次定律反映了感应电流的方向与磁通量变化间的关系，可结合右手螺旋法则、左手定则等判断法则，确定感应电流的方向或感应电动势的正极、负极。
运用楞次定律解题的关键是集中全力去分析所研究的那一瞬间的情况。
分析穿过所研究的闭合回路所包围面积的磁通量的变化情况。
这需要树立正确的时间观念和空间观念。
应用楞次定律的解题步骤为：画出引起感应电流的原磁场的磁感线，并使之穿过所研究的闭合回路所包围的面积；根据楞次定律画出穿过该闭合回路所包围面积的感应电流的磁场的磁感线；根据感应电流的磁场方向，借助于右手螺旋法则，确定感应电流的方向。
[例1]如图1所示，试画出闭合电键K时，线圈B中感应电流的方向。
分析：由于题还没有导线明显地做切割磁感线运动，所以，本题解题的出发点应为楞次定律，并依据上述解题步骤求解。
解：根据楞次定律判断感应电流的方向。
（按照楞次定律的解题步骤）1．画出闭合电键K时，通电线圈A中的电流的方向，依据右手螺旋法则，画出线圈A的磁场（原磁场）的磁感线，并使这些磁感线穿过所研究的线圈B所包围的面积，如图2实线所示。
2．闭合电键K，穿过所研究的线圈B的磁通量由零增至某一值，即磁通量增大。
3．根据楞次定律，在线圈B中产生感应电流，感应电流磁场的磁感线方向应与原磁场的磁感线方向相反，如图2虚线所示。
4．因为在通电线圈内部，磁感线从S极到N极，可标出线圈B中感应电流磁场的N极和S极，借助于右手螺旋法则，判断出感应电流的方向，如图2所示。
[例2]如图3所示，当可移动导线段AB向右平移时，图中小磁针的指向如何？若AB向左平移呢？分析：可移动导线段AB向右平移，穿过闭合回路的磁通量增大，有感应电流产生，可依据楞次定律判断感应电流的方向。
解：可移动导线段AB向右平移，切割磁感线运动，根据右手定则，画出AB中感应电流的方向。
如图4所示，通过线圈C中的电流的磁场在线圈D处将增强。
根据楞次定律。
1．画出线圈C中的电流的磁场的磁感线，并使之穿过线圈D所包围的面积；3．根据楞次定律画出线圈D中的感应电流磁场的磁感线，如图4虚线所示；4．借助于右手螺旋法则，画出线圈D中的感应电流的方向，如图4所示。
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
楞次定律的应用方法
楞次定律的应用方法摘要：楞次定律是高中物理的重点内容，更是一个难点。
从楞次定律的内容出发，对应用楞次定律的解题方法进行了归纳和简化处理。
关键词：高中物理；楞次定律；磁通量闭合回路中感应电流产生的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，这就是楞次定律，是高中物理的教学难点，学生只有深入理解楞次定律的意义，才能够灵活的应用。
一、把握楞次定律的关键词楞次定律中，核心词语是“阻碍”和“变化”。
1.“阻碍”不是“阻止”。
磁通量的变化是引起感应电流的必要条件，若这种变化被“阻止”，则无法产生感应电流；“阻碍”不是“相反”。
如果将阻碍理解成感应电流的磁场总是与原磁场方向相反，则楞次定律就违背了自然界的基本法则——能量守恒定律。
2.“变化”是指原磁场的磁通量的变化，而不是磁感应强度b 的变化。
二、楞次定律的两种应用方法楞次定律的应用比较灵活，利用楞次定律分析问题的方法分为以下两类：方法一：根据楞次定律的内容确定解题步骤：①确定原磁场方向（b原）；②判断穿过闭合回路的原磁通量如何变化：φ增加（δφ>0）；φ减少（δφ0）：b感与b原方向相反；φ减少（δφ<0）：b感与b原方向相同。
④根据b感的方向，利用右手螺旋定则确定感应电流的方向。
例：条形磁铁正下方有一个闭合线圈，条形磁铁n极向下，由静止开始自由下落，试分析：线圈中产生的感应电流的方向如何？解析：根据方法一的步骤，分析如下：第一步：确定原磁场的方向。
在条形磁铁外部，磁感线由n极指向s极，因此在n极正下方的磁场方向为向下；第二步：确定原磁通量增加还是减少。
在条形磁铁外部，越靠近两极磁感线越密集，磁感应强度越大。
根据题中描述可知，n极逐渐靠近闭合线圈，则穿过闭合线圈的原磁通量增加；第三步：根据方法一的步骤③，原磁通量增加，则感应电流的磁场（b感）与原磁场（b）方向相反，即b感方向向上；第四步：根据右手螺旋定则，即可判断出感应电流的方向是逆时针。
通过这一例题可以看出，方法一在应用时推理过程严谨，不容易出错，要求学生思路清晰，基本功扎实。
楞次定律的应用
闭合回路的整体与部分 ②从适用范围来看：
一般与特殊
例4、如图，导体棒AB在金属框CDEF上 从左向右移动，试判断E、F间和C、D 间的电流方向
A
C
F
G E
G
v
D B
例5、如图示，当条形磁铁做下列运动时，线圈 中感应电流方向是（从左向右看）（ AD）
A、磁铁靠近线圈时，电流方向是逆时针 B、磁铁靠近线圈时，电流方向是顺时针 C、磁铁远离线圈时，电流方向是逆时针 D、磁铁远离线圈时，电流方向是顺时针
第四节 愣次定律的应用
一、应用楞次定律判定感应电流的方向的步骤 ：
（1）先确定原磁场方向。 （2）确定磁通量的变化趋势（增大或减小）。 （3）确定感应电流产生的磁场方向。 （4）用上)运动
时,试确定回路中感应电流的方向
S
S
S
N
N
S
例2:确定线圈B中感应电流的方向
? 例6、如图所示，两导轨光滑，当给CD一 个向右运动的初速度v时，它们将如何运动？
A
C
v
B
D
导轨
A
A
B
B
A中电流增大时 A中电流减小时
例3：确定导体在磁场中做切割磁感线 运动时，产生的感应电流的方向
B
v
A
二、右手定则：
1、内容：
伸开右手，让大拇指跟其它四个手指 垂直，且都在手掌的同一平面内，让磁感 线垂直穿入手心，拇指指向导体的运动方 向，其余四指所指的方向就是感应电流的 方向。
2、适用条件：导体切割磁感线而产生感 应电流方向的判定。
楞次定律的内容和应用
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
•楞次定律的内容和应用
小结
楞次定律理解 楞次定律中的因果关系
阻碍磁通量变化
阻碍相对运动 I感
Δφ
阻碍Leabharlann B感创新微课同学，下节再见
创新微课
阻碍什么？
引起感应电流的磁通量的变化
“阻碍”就是感应电流的磁场总与原磁场的方向相反吗？
“阻碍”不是“相反”
不一定! “增反减同”
阻碍是阻止吗？
否，只是使磁通量的变化变慢
阻碍是反抗吗？
“阻碍”不是“阻止” “阻碍”不仅“反抗”，还有“补偿”
•楞次定律的内容和应用
楞次定律的推广应用
创新微课
•楞次定律的内容和应用
“增反减同”应用：
创新微课
• 例题1:一无限长导线通有如图电流，有一矩形线框与其共面，当电流I
突然减少时,判断线框会产生的电流方向？
解题思路：
原磁场B0的方向：向里
原磁场B0的楞变次定化律情况：变小 感应磁场B‘的方向：向里
安培定则
感应电流的方向：顺时针
•楞次定律的内容和应用
增反减同 来拒去留
阻碍原磁通量的变化 阻碍导体的相对运动
增缩减扩
改变线圈的面积来阻碍
增反减同
阻碍线圈自身电流的变化
创新微课
•楞次定律的内容和应用
应用步骤：
明确 研究 的对 象是 哪一 个闭 合电
路
该电路磁 通量如何 该电变路化磁 场的方向
如何
楞次 定律
楞次定律及应用
例1．如图1—1所示，一水平放置的矩形线圈
abcd，在细长的磁铁的N极附近竖直下落，保持
bc边在纸外，ad边在纸内，从图中的位置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（ ） A．沿abcd流动
Ⅰ
a
d
B．沿dcba流动
N
C．由Ⅰ到Ⅱ都是abcd流动， b
的方向相反吗？ 不一定! “增反减同”
阻碍是阻止吗？否，只是使磁通量的变化变慢
从另一个角度认识楞次定律
在下面四个图中标出线圈上的N、S极
S
S
N
N
N
N
N
S
S
S
S
N
G
G
G
G
S
N
N
S
移近时 移去时
斥力 引力
阻碍相互靠近 阻碍相互远离
楞次定律表述二： 感应电流的效果总是阻碍导体和引 “来拒去留” 起感应电流的磁体间的相对运动
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。
二、重点·难点·疑点解释
（一）怎样正确理解楞次定律第一种表述？
1．围绕“两个磁场”来理解楞次定律。所 谓“两个磁场”是指原磁场（引起感应电 流的磁场）和感应磁场（由感应电流产生 的磁场）楞次定律直接反映了两磁场之间 关系，即感应电流产生的磁场总要阻碍原 磁场的磁通量的变化。并没有直接指明感 应电流的方向。
（三）楞次定律与右手定则在判定感 应电流的方向问题上有无区别？
▪ 在判断由导体切割磁感线产生的感应电流 时右手定则与楞次定律是等效的而右手定 则比楞次定律更方便。
▪ 楞次定律可适用于由磁通量变化引起感应 电流的各种情况，而右手定则只适用于一 部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情 况，导线不动时不能应用，因此右手定则 可以看作楞次定律的特殊情况。
《楞次定律》习题课课件
“来拒去留”
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
当闭合导体的一部分做 切割磁感线的运动时，怎样 判断感应电流的方向?
假定导体棒AB向右运动
1、我们研究的是哪个闭合电路?
ABEF
2、穿过这个闭合电路的磁通量是增大还是减小? 增大
3、感应电流的磁场应该是沿哪个方向? 垂直纸面向外
当线圈远离导线时，判断线圈中感应电流的方 向，并总结判断感应电流方向的步骤。
分析：
1、原磁场的方向： 向里
I
v 2、原磁通量变化情况：减小
3、感应电流的磁场方向：向里
4、感应电流的方向： 顺时针
楞
安
明 确 研
原磁场 方向?
次
培
定 律
定 则 感应电流 感应电
究
磁场方向 流方向
对 原磁通
象 量变化?
例题2 如图所示,在长直载流导线附近有一
光滑平行金属导轨 PP′和 QQ′都处于同一水平面内，P 和 Q 之间连接一电阻 R，装置处于竖直向下的匀强磁场 中．现垂直于导轨放置一根导体棒 MN，用一水平向右 的力 F 拉动导体棒 MN，以下关于导体棒 MN 中感应电 流方向和它所受安培力的方向，正确的是( ) A．感应电流方向是 N→M B．感应电流方向是 M→N C．安培力水平向左 D．安培力水平向右
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
判断“力”用“左手”, 判断“电”用“右手”.
“四指”和“手掌”的放法和意义 是相同的，唯一不同的是拇指的意
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感应电流的效果总是要反抗产生感 应电流的原因。
产生感应电流的原因可以是磁通量的变化，也可 以是引起磁通量变化的相对运动或回路的形变。
感应电流的效果可以是感应电流所产生的磁场， 也可以是因感应电流受安培力而引起的机械行为。
练习1、如图所示，固定在水平面内的两光滑 平行金属导轨M、N，两根导体棒中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 D ） 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g D．磁铁的加速度小于g
A．向线圈靠拢 B．向两侧跳开 C．一起向左侧运动 D．一起向右侧运动
注意：两个金属环之间的作用 力远小于线圈对金属环的作用
练习5、如图所示，铁心上分别绕有线圈L1 和L2，L1与置于匀强磁场中的平行金属导轨 相连，L2与电流表相连，为了使电流表中的 电流方向由d到c，滑动的金属杆ab应当
（AD）
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
点 拨 ： ab棒 的 运 动 效 果 应 阻 碍 回 路磁 通 量的 减 少．
解析：当L向左运动时，闭合回路中磁通量变 小，ab的运动必将阻碍回路中磁通量变小，可 知ab棒将向右运动，故应选B．
注意：a和b中同 时产生感应电流
A．向左加速运动 B．向左匀速运动 C．向右加速运动 D．向右减速运动
练习6、如图所示，a和b为两闭合的金属 线圈，c为通电线圈，由于c上电流变化，a上 产生顺时针方向电流，下列说法中正确的是 （ABCD．．．．Dbcbb上上上 上）的可的的电能感感流没应应方有电电向感流流一应可一定电能定是流是是逆逆顺时时时针针针方方方向向向 把的4([((又 ((教在中练分 例子3（结教 三5从二(③3施究找课一1（注同(教[(守这(3232311212解 生．、．．)))))))))课过根学光的习别２与3合学、上、普教法教时、3意时学恒里单 公 实 安 光 规 理 物 公 测 箱]析注 涉 ） 液 质基 ）它本 程 据难 的 波 1是： 箱 题 目连 式 计 朗 之 、 与 安 原 事 要 方 思 S位式验装既定论体式质内]意：及分体能 本实1们上。ρ点干长多 如子意标 通可算克功归学排子项理法想是：：：具正意的：量底事＝ 读弹析的方 物验(运的涉．少 右相，： 器以题常，纳的的：解：在1箱I接正有方义质p：部＝项m出簧与压程 理结)＝动设演、又?图通该看(量贵法切核利公核内通确波向：量用受4共F课的论强、 量束m的3月示衍如所，星出：在、入式用式反t顶电安动．光随天到π，6v本临证与质 后路R小球.实射薄示管球，图引观点结公中应部源装性的物平水适3界液量 ，P线题质m验中膜的子半当线导察，构式的中整2，好，偏体测的用问体亏 让0都，，量改，干水重径物的，法把计的h个“让气又振速出压于题的损每小是是解共为为要涉平是体斜重，方算应1面小垫具现度两强求密组数0深直得m5学注、地地率在来法液用(积车导有象的小和N恒一2度学据度，的ρ分，生意增面球转培的体k减轨粒说增车压A＝力般有生”＝，卫．)运管分光透上半化养获压管．子明加的力3的是关代中h即星π动子组的膜放径，学得强子性了而质；G冲粒，表物液质，T和实波等有的妙生、时的，光增量量子在展体体2量小箱验长，一在的能，4面0称波大.．)深示的倍内.为的车子，，也个开自力一积为是，度本运．某m速B都让像应边窍学的定。光横物′相组动处静，度灌学双为长。能提要的波体同实速到止月很满生缝在为因力高统波以. 时验度 液，球大水认干这此、融一3粒速，结，面0两的时，真涉种，探入单c二度m液果说的车半，求观中介我究到位象v的体，明距碰径其运：察，质在能获，性正密进哪离撞为运动实通中教力取即．方度行个，时R动时验常的法、知ρ体m越评物而用撞时的现是波上以识，箱大估体不千针的质象指长采及的对子，交运是克插质量，光．用运过于，压流动该／入量m记在启用程绕箱与强，得处米橡明录真发物中月子静大并最到3皮显实空式理。，球重止。引快底泥大验探知(h表5空时导，部用中于0数究识面气的N学哪的米，静据性解飞，)质生个距，把止中，学决行其量进物离g两时的的使习实的顶m行体。小的波单每、际卫部0总运车质长之位自问位星有结动连量，间学主题是，一，得接．若有生学的牛由根得最成装如都 习 能／万长出慢一置下能探力千有2液．体处0关够究。克引c体人运于系m通法通，力压步动其、：过、过计提强行．他横亲直实算供的和介截自观际出向特骑质面操教问的心点自中积作学题压力。行，为来法的强有车就4体、解单c时应m验对决位的2取知比过是竖运光识实程帕直动在生验，斯的速介成探寻卡管度质。
楞次定律及右手定则的应用-课件
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16、业余生活要有意义，不要越轨。2021/3/42021/3/4Marc h 4, 2021
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我们，还在路上……
【答案】 A
电磁感应中的电路问题
1．用法拉第电磁感应定律求出感应电动势的大 小，主要依据是 E＝nΔΔΦt 或 E＝Blv. 2．用楞次定律或右手定则判定感应电流的方向． 3．画出等效电路(产生电磁感应的那部分电路 为电源，电流由负极流向正极)． 4．运用全电路欧姆定律、串并联电路性质、电 功率公式等．
例4 (2011年济南高二检测)一直升机停在南半 球的地磁极上空，该处地磁场的方向竖直向上， 磁感应强度为B.直升机螺旋桨叶片的长度为l， 螺旋桨转动的频率为f，顺着地磁场的方向看螺 旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动．螺旋桨叶片 的近轴端为a，远轴端为b，如图2－4所示．如 果忽略a到轴中心线的距离，用E表示每个叶片 中的感应电动势，则( )
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10、阅读一切好书如同和过去最杰出 的人谈 话。2021/3/42021/3/42021/3/43/4/2021 9:02:20 AM
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11、越是没有本领的就越加自命不凡 。2021/3/42021/3/42021/3/4M ar-214- Mar-21
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12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人 的错儿 。2021/3/42021/3/42021/3/4T hursday, March 04, 2021
时间为 t，由焦耳定律 Q＝2I2Rt，L＝vt，求出 Q
＝2BR2L3v.
(3)在 0～L 阶段：U1＝14BLv 在 L～3L 阶段：U2＝BLv 在 3L～4L 阶段 U3＝I·34R＝34BLv. 其 Uab 随 x 变化的图象如图 2－7 所示．
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。
【教科版】2019年高中物理选修3-2学案 第一章 电磁感应5习题课：楞次定律的应用 含答案
学案5习题课：楞次定律的应用[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．1．应用楞次定律判断感应电流方向的一般步骤是：(1)明确所研究的闭合电路，判断原磁场的方向；(2)判断闭合电路内原磁场的磁通量的变化情况；(3)由楞次定律判断感应电流的磁场方向；(4)由安培定则根据感应电流的磁场方向，判断出感应电流的方向．2．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安培定则．(2)判断磁场对通电导体及运动电荷的作用力方向用左手定则．(3)判断导体切割磁感线运动产生的感应电流方向用右手定则.一、“增反减同”法感应电流的磁场，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”．例1如图1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边在纸处，ab边在纸内，由图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和位置Ⅲ都很接近位置Ⅱ，这个过程中线圈的感应电流()图1A．沿abcd流动B．沿dcba流动C．先沿abcd流动，后沿dcba流动D．先沿dcba流动，后沿abcd流动解析本题考查用楞次定律判断感应电流的方向，关键要分析清楚矩形线圈由位置Ⅰ到位置Ⅱ和由位置Ⅱ到位置Ⅲ两过程中，穿过线圈的磁感线方向相反．由条形磁铁的磁场可知，线圈在位置Ⅱ时穿过闭合线圈的磁通量最小为零，线圈从位置Ⅰ到位置Ⅱ，从下向上穿过线圈的磁通量在减少，线圈从位置Ⅱ到位置Ⅲ，从上向下穿过线圈的磁通量在增加，根据楞次定律可知感应电流的方向是abcd.答案 A二、“来拒去留”法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”．例2如图2所示，当磁铁突然向铜环运动时，铜环的运动情况是()图2A．向右摆动B．向左摆动C．静止D．无法判定解析本题可由两种方法来解决：方法1：画出磁铁的磁感线分布，如图甲所示，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的感应电流方向如图甲所示．分析铜环受安培力作用而运动时，可把铜环中的电流等效为多段直线电流元．取上、下两小段电流元作为研究对象，由左手定则确定两段电流元的受力，由此可推断出整个铜环所受合力向右，故A正确．甲乙方法2(等效法)：磁铁向右运动，使铜环产生的感应电流可等效为图乙所示的条形磁铁，两磁铁有排斥作用，故A正确．答案 A三、“增缩减扩”法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”．例3如图3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()图3A．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，相互远离解析由于在闭合回路abcd中，ab和cd电流方向相反，所以两导体运动方向一定相反，排除A、B；当载流直导线中的电流逐渐增强时，穿过闭合回路的磁通量增大，根据楞次定律，感应电流总是阻碍穿过回路磁通量的变化，所以两导体相互靠近，减小面积，达到阻碍磁通量增大的目的．故选C.答案 C四、“增离减靠”法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”．例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4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()图4A．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端移动时解析金属环N向左运动，说明穿过N的磁通量在减小，说明线圈M中的电流在减小，只有选项C符合题意．答案 C五、安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的区别应用1．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，适用于一段导线在磁场中做切割磁感线运动．2．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)例5如图5所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里．圆形金属环B正对磁铁A当导线MN在导轨上向右加速滑动时，下列说法正确的是()图5A．MN中电流方向N→M，B被A吸引B．MN中电流方向N→M，B被A排斥C．MN中电流方向M→N，B被A吸引D．MN中电流方向M→N，B被A排斥解析MN向右加速滑动，根据右手定则，MN中的电流方向从N→M，且大小在逐渐变大，根据安培定则知，电磁铁A的磁场方向向左，且大小逐渐增强，根据楞次定律知，B环中的感应电流产生的磁场方向向右，B被A排斥，B正确，A、C、D错误．答案 B1．(“来拒去留”法)如图6所示，螺线管CD的导线绕法不明，当磁铁AB插入螺线管时，闭合电路中有图示方向的感应电流产生，下列关于螺线管磁场极性的判断，正确的是()图6A．C端一定是N极B．D端一定是N极C．C端的极性一定与磁铁B端的极性相同D．因螺线管的绕法不明，故无法判断极性答案 C解析由“来拒去留”得磁铁与螺线管之间产生相斥的作用，即螺线管的C端一定与磁铁的B端极性相同，与螺线管的绕法无关．但因为磁铁AB的N、S极性不明，所以螺线管CD 两端的极性也不能确定，所以A、B、D错，C对．2．(“增缩减扩”法及“来拒去留”法)如图7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()图7A．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，对桌面压力增大答案 B解析根据楞次定律可知：当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，闭合铝环内的磁通量增大，因此铝环面积应有收缩的趋势，同时将远离磁铁，故增大了和桌面的挤压程度，从而使铝环对桌面压力增大，故B项正确．3．(“增离减靠”法)如图8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()图8A．开关S闭合瞬间B．开关S由闭合到断开的瞬间C．开关S已经是闭合的，滑动变阻器滑片P向左迅速滑动D．开关S已经是闭合的，滑动变阻器滑片P向右迅速滑动答案AC解析当开关突然闭合时，左线圈上有了电流，产生磁场，而对于右线圈来说，磁通量增加，产生感应电流，使钻头M向右运动，故A项正确；当开关S已经是闭合时，只有左侧线圈电流增大才会导致钻头M向右运动，故C项正确．4．(安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的区别运用)如图9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在外力的作用下运动时，MN在磁场力的作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是()图9A．向右加速运动B．向左加速运动C．向右减速运动D．向左减速运动答案BC解析当PQ向右运动时，用右手定则可判定PQ中感应电流的方向是由Q→P，由安培定则可知穿过L1的磁场方向是自下而上的；若PQ向右加速运动，则穿过L1的磁通量增加，用楞次定律可以判断流过MN的感应电流是从N→M的，用左手定则可判定MN受到向左的安培力，将向左运动，可见选项A错误；若PQ向右减速运动，流过MN的感应电流方向、MN所受的安培力的方向均将反向，MN向右运动，所以选项C正确；同理可判断选项B正确，选项D错误．题组一“来拒去留”法1．如图1所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下．在磁铁的N极向下靠近线圈的过程中()图1A．通过电阻的感应电流方向由a到b，线圈与磁铁相互排斥B．通过电阻的感应电流方向由b到a，线圈与磁铁相互排斥C．通过电阻的感应电流方向由a到b，线圈与磁铁相互吸引D．通过电阻的感应电流方向由b到a，线圈与磁铁相互吸引答案 B解析根据楞次定律，感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，因此阻碍条形磁铁的下落，即来拒去留，同名磁极相斥，所以线圈上端为N极，根据安培定则判断线圈电流方向向下，线圈下端为正极，上端为负极，电流方向从下端由b经电阻到a再回到线圈负极，B对．2.如图2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，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()图2A．T1＞mg，T2＞mg B．T1＜mg，T2＜mgC．T1＞mg，T2＜mg D．T1＜mg，T2＞mg答案 A解析当环经过磁铁上端，穿过环的磁通量增加，圆环中的感应电流的磁场要阻碍其磁通量增加，所以磁铁对线圈有向上的斥力作用，由牛顿第三定律，环对磁铁有向下的斥力作用，使得细线对磁铁的拉力大于磁铁的重力，即T1＞mg；同理，当圆环经过磁铁下端时，穿过环的磁通量减小，圆环中的感应电流的磁场要阻碍其磁通量减小，所以磁铁对环有向上的吸引力作用，由牛顿第三定律，则环对磁铁有向下的吸引力作用，使得细线对磁铁的拉力大于磁铁的重力，即T2＞mg，选项A正确．3．如图3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正上方快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力N及在水平方向运动趋势的正确判断是()图3A．N先小于mg后大于mg，运动趋势向左B．N先大于mg后小于mg，运动趋势向左C．N先小于mg后大于mg，运动趋势向右D．N先大于mg后小于mg，运动趋势向右答案 D解析条形磁铁从线圈正上方由左向右运动的过程中，线圈中的磁通量先增大后减小，根据楞次定律的第二种描述：“来拒去留”可知，线圈先有向下和向右的趋势，后有向上和向右的趋势；故线圈受到的支持力先大于重力后小于重力；运动趋势向右．故选D.4．如图4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()图4A．同时向左运动，间距变大B．同时向左运动，间距变小C．同时向右运动，间距变小D．同时向右运动，间距变大答案 B解析磁铁向左运动，穿过两环的磁通量均增加．根据楞次定律，感应电流的磁场将阻碍原磁通量增加，所以两者都向左运动．另外，两环产生的感应电流方向相同，依据安培定则和左手定则可以判断两个环之间是相互吸引的，所以选项A、C、D错误，B正确．题组二“增缩减扩”法5．如图5所示，在水平面上有一固定的导轨，导轨为U形金属框架，框架上放置一金属杆ab，不计摩擦，在竖直方向上有匀强磁场，则()图5A．若磁场方向竖直向上并增强时，杆ab将向右移动B．若磁场方向竖直向上并减弱时，杆ab将向右移动C．若磁场方向竖直向下并增强时，杆ab将向右移动D．若磁场方向竖直向下并减弱时，杆ab将向右移动答案BD解析不管磁场方向竖直向上还是竖直向下，当磁感应强度增大时，回路中磁通量变大，由楞次定律知杆ab将向左移动，反之，杆ab将向右移动，选项B、D正确．6.如图6所示，光滑固定金属导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放在导轨上，形成闭合回路．当一条形磁铁从上方向下迅速接近回路时，可动的两导体棒P、Q将()图6A．保持不动B．相互远离C．相互靠近D．无法判断答案 C解析效果法：四根导体组成闭合回路，当磁铁迅速接近回路时，不管是N极向下还是S 极向下，穿过回路的磁通量都增加，闭合回路中产生感应电流，感应电流将“阻碍”原磁通量的增加，怎样来阻碍增加呢？可动的两根导体只能用减小回路面积的方法来阻碍原磁通量的增加，得到的结论是P、Q相互靠近，选项C正确．还可以用常规法，根据导体受磁场力的方向来判断．7．如图7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，当滑动变阻器R 的滑片自左向右滑动时，线框ab的运动情况是()图7A．保持静止不动B．逆时针转动C．顺时针转动D．发生转动，但电源极性不明，无法确定转动的方向答案 C解析根据题图所示电路，线框ab所处位置的磁场是水平方向的，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，电路中电阻增大，电流减弱，则穿过闭合导线框ab的磁通量将减少．Φ＝BS sin θ，θ为线圈平面与磁场方向的夹角，根据楞次定律，感应电流的磁场将阻碍原来磁场的变化，则线框ab只有顺时针旋转使θ角增大，而使穿过线圈的磁通量增加，则C正确．注意此题并不需要明确电源的极性．题组三“增离减靠”法8.如图8所示，一个有弹性的金属线圈被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方，直导线与线圈在同一竖直面内，当通电直导线中电流增大时，弹性线圈的面积S和橡皮绳的长度l将()图8A．S增大，l变长B．S减小，l变短C．S增大，l变短D．S减小，l变长答案 D解析当通电直导线中电流增大时，穿过金属线圈的磁通量增大，金属线圈中产生感应电流，根据楞次定律，感应电流要阻碍原磁通量的增大：一是用缩小面积的方式进行阻碍；二是用远离直导线的方法进行阻碍，故D正确．9．如图9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()图9A．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答案 B解析胶木盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，形成环形电流，环形电流的大小增大，根据右手螺旋定则知，通过B的磁通量向下，且增大，根据楞次定律的另一种表述，引起的效果阻碍原磁通量的增大，知金属环的面积有缩小的趋势，且有向上的运动趋势，所以丝线的拉力减小．故B正确，A、C、D错误．10.如图10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接通瞬间，两铜环的运动情况是()图10A ．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，但因电流正负极未知，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 答案 A解析 当电键S 接通瞬间，小铜环中磁通量从无到有，根据楞次定律，感应电流的磁场要阻碍磁通量的增加，则两环将向两侧运动．故A 正确．题组四 安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的区别运用11．如图11所示，导体AB 、CD 可在水平轨道上自由滑动，当导体棒AB 向左移动时 ( )图11A ．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 向右移动答案 AD解析 由右手定则可判断AB 中感应电流方向为A →B ，CD 中电流方向为C →D ，由左手定则可判定CD 受到向右的安培力作用而向右运动．12．如图12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的方向是 ( )图12A ．感应电流方向为顺时针，线框所受安培力的合力方向向左B ．感应电流方向为逆时针，线框所受安培力的合力方向向右C ．感应电流方向为顺时针，线框所受安培力的合力方向向右D ．感应电流方向为逆时针，线框所受安培力的合力方向向左答案 C解析 在T 2～T 时间内，直导线电流方向向下，根据安培定则，知直导线右侧磁场的方向垂直纸面向外，电流逐渐增大，则磁场逐渐增强，根据楞次定律，金属线框中产生顺时针方向的感应电流．根据左手定则，知金属框左边受到的安培力方向水平向右，右边受到的安培力方向水平向左，离导线越近，磁场越强，则左边受到的安培力大于右边受到的安培力，所以金属框所受安培力的合力水平方向向右，故C正确，A、B、D错误．13．如图13所示，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与大线圈M相连接，要使小导线圈N 获得顺时针方向的感应电流，则放在导轨上的金属棒ab的运动情况(两线圈共面放置)是()图13A．向右匀速运动B．向左加速运动C．向右减速运动D．向右加速运动答案BC。
楞次定律的应用
楞次定律的应用楞次定律是电磁学中的重要定律之一，描述了电流在磁场中受力的规律。
本文将探讨楞次定律在实际应用中的一些例子，并讨论这些应用的意义和影响。
1. 电磁感应楞次定律最为常见的应用之一是电磁感应现象的解释。
当一个导体中的磁场发生变化时，该导体中就会产生感应电流。
根据楞次定律，这个感应电流的方向会使得导体产生一个磁场，其磁场方向与原始磁场变化的方向相反。
这个现象可以应用于许多实际设备和技术中。
例如，发电机就是利用电磁感应原理工作的设备。
发电机中有一个旋转的线圈，当线圈在磁场中转动时，磁场的变化会导致感应电流在线圈中产生。
通过合理设计发电机的结构和工作原理，我们可以将这个感应电流提取出来，转化为电能。
2. 互感器和变压器另一个重要的应用是互感器和变压器。
互感器是一种电气设备，通常用于测量和监测高电流电路中的电流。
根据楞次定律，当通过一个线圈的电流发生变化时，它会感应出相对于原电流方向相反的电流。
利用互感器的这个原理，我们可以通过测量互感器次级绕组中的感应电流来得到高电流电路中的电流值。
同样地，变压器也是利用楞次定律的应用之一。
变压器由两个互相绝缘的线圈组成，通过这两个线圈之间的电磁感应来改变电压。
输入线圈中的变化电流产生的磁场会感应出导电材料中的感应电流，从而改变材料内部的电磁能量分布。
通过合理设计变压器的绕组比例，我们可以实现电压的降低或升高。
3. 磁场传感器楞次定律也可以应用于磁场传感器的设计和制造。
磁场传感器主要用于测量和检测磁场的强度和方向。
利用楞次定律，我们可以通过测量磁场感应电流的大小和方向来获得与原磁场相关的信息。
磁场传感器在现代科技和工业应用中起着至关重要的作用。
例如，在导航系统中，我们需要准确测量地球磁场的强度和方向以确定自身的位置和朝向。
磁场传感器就可以帮助我们实现这个目标。
同时，它们还被广泛应用于无线充电、磁共振成像等领域。
4. 感应加热楞次定律还可以在感应加热技术中得到应用。
楞次定律的理解及其应用
楞次定律的理解及其应用一、楞次定律的内容及其理解1．楞次定律的内容：感应电流的磁场，总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
2．四步理解楞次定律：a.理解谁阻碍谁：感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量的变化。
b.理解阻碍什么：阻碍的是穿过回路的磁通量的变化，而不是磁通量本身。
c.理解如何阻碍：原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即“增反减同”。
d.理解阻碍的结果：阻碍并不是阻止，结果是增加的还增加，减少的还减少。
3．理解楞次定律的另一种表述：（1）表述内容：感应电流总是反抗产生它的那个原因。
（2）表现形式有四种：a．阻碍原磁通量的变化；增反减同。
b．阻碍物体间的相对运动，有的人把它称为“来拒去留”。
c．增缩减扩，磁通量增大，面积有收缩的趋势，磁通量减小，面积有扩大的趋势。
d．阻碍原电流的变化（自感）。
二、正确区分楞次定律与右手定则的关系（1）右手定则也是楞次定律的特例。
（2）用右手定则能判定的，一定也能用楞次定律判定，只是在某些情况下，楞次定律不如用右手定则判定来得方便。
三、楞次定律的应用1．应用楞次定律的一般步骤：a．明确原来的磁场方向。
b．判断穿过（闭合）电路的磁通量是增加还是减少。
c．根据楞次定律确定感应电流（感应电动势）产生磁场的方向。
d．用安培定则（右手螺旋定则）来确定感应电流（感应电动势）的方向。
2．应用拓展（1）增反减同。
当原磁通量增加时，感应电流的磁场方向就与原磁场方向相反，当原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方相同。
（2）来拒去留：感应电流阻碍相对运动，原磁场来时，感应电流的磁场要拒之，原磁场离去时，感应电流的磁场要留之。
（3）增缩减扩：回路原磁通量增大时，闭合回路的面积有收缩的趋势，原磁通量减少时，闭合回路面积有扩大的趋势。
（4）阻碍原电流变化(自感)：线圈中原电流增加，在线圈中自感电流的方向与原电流方向相反；线圈中原电流减少，在线圈中自感电流的方向与原电流方向相同。
楞次定律的应用(12个经典例题)
06
结论
楞次定律的重要性和应用价值
楞次定律是电磁学中的基本定律之一，它描述了磁场变化的 感应电动势的方向和大小。这个定律在实践中有着广泛的应 用，如发电机、变压器、感应电机等。
楞次定律的应用价值在于，它提供了判断感应电动势方向的 方法，从而可以预测电磁感应现象中的电流和电压的变化， 进一步指导电路设计、电机控制等领域的工作。
对未来学习和研究的建议
可以通过阅读经典的电磁学教材和文献，了解楞次定 律在不同领域的应用实例，加深对其重要性的认识。 同时，也可以尝试探索楞次定律在其他领域的应用， 如生物医学、材料科学等。
楞次定律的应用(12个经 典例题)
• 引言 • 楞次定律的基本概念 • 楞次定律的应用场景 • 经典例题解析 • 楞次定律的应用技巧 • 结论
01
引言
主题简介
楞次定律是电磁学中的基本定律 之一，它描述了磁场变化的感应
电流方向。
通过应用楞次定律，可以解决一 系列与电磁感应相关的物理问题。
本文将通过12个经典例题来展 示楞次定律的应用。
楞次定律的实质是：当磁通量增加时 ，感应电流产生的磁场与原磁场方向 相反；当磁通量减少时，感应电流产 生的磁场与原磁场方向相同。
掌握定律的实质有助于正确判断感应 电流的方向，从而准确分析电磁感应 现象。
分析磁场和电流的变化趋势
分析磁场和电流的变化趋势是应用楞次定律的关键步骤，需要明确磁通量的变化 情况，以及感应电流的方向与原磁场方向的关系。
Hale Waihona Puke 定律的表述表述一感应电流的方向总是阻碍原磁场的变化。
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【例3】 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3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( )
图3
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 解析 金属环N向左运动，说明穿过N的磁通量在减少，说明线圈M中的电流在减 少，只有选项C正确. 答案 C
1.(楞次定律的基本应用)如图5所示，在一水平、固定的闭合导体圆
环上方，有一条形磁铁(N极朝上，S极朝下)由静止开始下落，磁
铁从圆环中穿过且不与圆环接触.关于圆环中感应电流的方向(从上
向下看)，下列说法正确的是( )
A.总是顺时针
图5
B.总是逆时针
C.先顺时针后逆时针
D.先逆时针后顺时针
答案 C 解析 取导体圆环为研究对象，磁铁下落过程中原磁场方向是向上的，穿过圆环的 磁通量先增加后减少，由楞次定律可判断出选项C正确.
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)若原磁通量减少，则通过靠近磁场源起到阻碍的作用. 口诀记为“增离减靠”.
方法2(等效法)：磁铁向右运动，使铜环产生的感应电流可等效为图乙所示的条形 磁铁，两磁铁有排斥作用，故A正确. 答案 A
导体与磁场相对运动产生电磁感应现象时，产生感应电流的导体受到磁场的安培 力，这个安培力会“阻碍”相对运动，口诀记为“来拒去留”.
【例2】 如图2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( )
感应电流.根据楞次定律可知，感应电流要阻碍磁通量的增加：一是用缩小面积的
方式进行阻碍；二是用远离通电直导线的方式进行阻碍，故D正确.
4.(楞次定律的拓展应用)(多选)如图8所示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.开关S闭合瞬间
B.开关S由闭合到断开的瞬间
图8
C.开关S已经是闭合的，滑动变阻器滑片P向左迅速滑动
当闭合电路中有感应电流产生时，闭合电路的各部分导体就会受到安培力作用会 使闭合电路的面积有变化(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)若原磁通量减少，则通过增大有效面积起到阻碍的作用. 口诀记为“增缩减扩”.
本方法适用于磁感线单方向穿过闭合回路的情况.
2.(楞次定律的拓展应用)如图6所示，甲是闭合铜线框，乙是有缺口的铜线框，丙是 闭合的塑料线框，它们的正下方都放置一薄强磁铁，现将甲、乙、丙移至相同高 度H处同时释放(各线框下落过程中不翻转)，则以下说法正确的是( )
图6
A.三者同时落地 B.甲、乙同时落地，丙后落地 C.甲、丙同时落地，乙后落地 D.乙、丙同时落地，甲后落地 答案 D 解析 在下落过程中，闭合铜线框中产生感应电流，由“来拒去留”可知，故选项 D正确.
方向垂直于纸面向里，当导体棒MN在导轨上水平向右加速
滑动时，正对电磁铁A的圆形金属环B中(导体棒切割磁感线
速度越大，感应电流越大)( )
图9
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
答案 D 解析 MN向右加速滑动，根据右手定则，MN中的电流方向从N→M，且大小在逐 渐变大，根据安培定则知，电磁铁A的磁场方向水平向左，且大小逐渐增强，根据 楞次定律知，B环中的感应电流产生的磁场方向水平向右，B被A排斥.故D正确，A、 B、C错误.
3.(楞次定律的拓展应用)如图7所示，一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳 吊于通电直导线的正下方，直导线与圆环在同一竖直面内，当通电直导
线中电流增大时，弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度l将( )
A.S增大，l变长
B.S减小，l变短
图7
C.S增大，l变短
D.S减小，l流增大时，穿过金属圆环的磁通量增加，金属圆环中产生
第一章习题课：楞次定 律的应用
2020/8/14
一、楞次定律的拓展应用
【例1】 如图1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
图1
解析 本题可用两种方法来解决： 方法1(微元法)：画出磁铁的磁感线分布，如图甲所示，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的感应电流方向如图甲所示.分析 铜环受安培力作用而运动时，可把铜环中的电流等效为多段直线电流元.取上、下 两小段电流元作为研究对象.由左手定则确定两段电流元的受力，由此可推断出整 个铜环所受合力向右，则A选项正确.
二、安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的区别
【例4】 (多选)如图4所示装置中，cd杆光滑且原来静止.当ab杆做
如下哪些运动时，cd杆将向右移动(导体棒切割磁感线速度越大，
感应电流越大)( )
图4
A.向右匀速运动 C.向左加速运动
B.向右加速运动 D.向左减速运动
解析 ab匀速运动时，ab中感应电流恒定，L1中磁通量不变，穿过L2的磁通量不变， L2中无感应电流产生，cd杆保持静止，A错误；ab向右加速运动时，L2中的磁通量 向下增加，由楞次定律知L2中感应电流产生的磁场方向向上，故通过cd的电流方向 向下，cd向右移动，B正确；同理可得C错误，D正确. 答案 BD
D.开关S已经是闭合的，滑动变阻器滑片P向右迅速滑动
答案 AC
解析 当开关突然闭合时，左线圈上有了电流，产生磁场，而对于右线圈来说，磁
通量增加，产生感应电流，使钻头M向右运动，故A项正确；当开关S已经是闭合
的时，只有左侧线圈电流增大才会导致钻头M向右运动，故C项正确.
5.(“一定律三定则”的综合应用)如图9所示，导轨间的磁场
图2
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 解析 由于ab和cd电流方向相反，所以两导体运动方向一定相反，排除选项A、B； 当载流直导线中的电流逐渐增强时，穿过闭合回路的磁通量增加，根据楞次定律， 感应电流总是阻碍穿过回路磁通量的变化，所以两导体相互靠近，减小面积，达到 阻碍磁通量增加的目的，故选项C正确. 答案 C
(1)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 所有情况. ②右手定则的研究对象为闭合导体回路的一部分，仅适用于一段导体在磁场中做 切割磁感线运动. (2)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)