2020年高考物理复习专题12楞次定律的应用知识点

一、考查楞次定律的应用

楞次定律的应用主要考查的内容

主标题：楞次定律的应用

副标题：剖析考点规律，明确高考考查重点，为学生备考提供简洁有效的备考策略。

关键词：楞次定律

难度：3

重要程度：5

内容：

考点剖析：

楞次定律是高中物理的基本定律，从近几年的高考可以看出，对楞次定律的考查几乎每年都有，高考主要考查考生熟练运用楞次定律判断感应电流的方向，由感应电流的方向判断引起感应电流的原磁场方向及磁通量变化，出题以选择题为主。

楞次定律的文字表述简明扼要，初学时常常不能完全理解它的含义。要正确理解楞次定律需要注意以下两点。

1.定律中有两个磁场——引起感应电流的磁场（原磁场）和感应电流的磁场。原磁场的变化产生感应电流，感应电流的磁场阻碍原磁场的变化。

2.理解定律的关键在于理解“阻碍”的含义：“阻碍”不是“阻止”，不是使原磁场的变化停止，阻碍作用只是“延缓”原磁场的变化，没有原磁场的变化就不会有感应电流的产生；“阻碍”的对象是原磁场的变化而不是原磁场，不能把“阻碍”简单理解为“相反”；阻碍不仅有“反抗”原磁场增加的含义，还有“补偿”原磁场减弱的含义。

楞次定理可推广为：感应电流的效果总是“反抗”引起感应电流的原因。

常有以下几种表现：

1.阻碍原磁通量的变化——“增反减同”。

如果原磁场的磁通量是增加的，感应电流就产生一个反向的磁场“反抗”原磁场的增加；如果原磁场的磁通量是减小的，感应电流就产生一个同向磁场对原磁场进行“补偿”。

2.阻碍导体的相对运动——“来拒去留”。

从运动效果上看，也可形象地表述为“敌进我退”、“敌逃我追”。

典型例题

例1．（2014·全国卷）很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放，形成一很长的竖直圆筒。一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置，其下端与圆筒上端开口平齐。让条形磁铁从静止开始下落。条形磁铁在圆筒中的运动速率( )

A．均匀增大

B．先增大，后减小

C．逐渐增大，趋于不变

D．先增大，再减小，最后不变

【解析】C.本题考查楞次定律、法拉第电磁感应定律。竖直圆筒相当于闭合电路，磁铁穿过闭合电路，产生感应电流，根据楞次定律，磁铁受到向上的阻碍磁铁运动的安培力，开始时磁铁的速度小，产生的感应电流也小，安培力也小，磁铁加速运动，随着速度的增大，产生的感应电流增大，安培力也增大，直到安培力等于重力的时候，磁铁匀速运动。所以C 正确。

例2．（2014·广东卷] 如图所示，上下开口、内壁光滑的铜

管P和塑料管Q竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由

静止释放，并落至底部，则小磁块( )

A ．在P 和Q 中都做自由落体运动

B ．在两个下落过程中的机械能都守恒

C ．在P 中的下落时间比在Q 中的长

D ．落至底部时在P 中的速度比在Q 中的大

【解析】C.磁块在铜管中运动时，铜管中产生感应电流，根据楞次定律，磁块会受到向上的磁场力，因此磁块下落的加速度小于重力加速度，且机械能不守恒，选项A 、B 错误；磁块在塑料管中运动时，只受重力的作用，做自由落体运动，机械能守恒，磁块落至底部时，根据直线运动规律和功能关系，磁块在P 中的下落时间比在Q 中的长，落至底部时在P 中的速度比在Q 中的小，选项C 正确，选项D 错误。

例3.(2015·重庆)图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为n ，面积为S 。若在1t 到2t 时间内，匀强磁场平行于线圈

轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由1B 均匀增加到2B ，则该段

时间线圈两端a 和b 之间的电势差φa －φb

（ ） A.恒为2121()nS B B t t -- B. 从0均匀变化到2121

()nS B B t t -- C.恒为－2121()nS B B t t -- D.从0均匀变化到－2121

()nS B B t t -- 【解析】C.穿过线圈的磁感应强度均匀增加，故产生恒定的感应电动势，根据法拉第电磁感应定律，有：

E =n t Φ∆∆=nS B t

∆∆=2121()nS B B t t -- 根据楞次定律，如果线圈闭合，感应电流的磁通量向左，故感应电动势顺时针（从右侧看），故φa ＜φb ，故：

φa －φb =－2121

()nS B B t t -- 例4.(2015·山东) 如图，一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动。现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场，圆盘开始减速。在圆盘减速过程中，以下说法正确的是（ ）

A ．处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势高

B ．所加磁场越强越易使圆盘停止转动

C ．若所加磁场反向，圆盘将加速转动

D ．若所加磁场穿过整个圆盘，圆盘将匀速转动

【解析】ABD.根据右手定则可判断靠近圆心处电势高，选项A 正确；圆盘处在磁场中的部分转动切割磁感线，相当于电源，其他部分相当于外电路，根据左手定则，圆盘所受安培力与运动方向相反，磁场越强，安培力越大，故所加磁场越强越易使圆盘停止转动，选项B 正确；磁场反向，安培力仍阻碍圆盘转动，选项C 错误；若所加磁场穿过整个圆盘，整个圆盘相当于电源，不存在外电路，没有电流，所以圆盘不受安培力而匀速转动，选项D 正确。