第1页共6页第2课时楞次定律的应用【自主学习】注意:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化,是“阻碍”“变化”,不是阻止变化,阻碍的结果是使磁通量逐渐的变化。如果引起感应电流的磁通量增加,感应电流的磁场就跟引起感应电流的磁场方向相反,如果引起感应电流的磁通量减少,感应电流的磁场方向就跟引起感应电流的磁场方向相同。楞次定律也可理解为“感应电流的磁场方向总是阻碍相对运动”。1.磁感应强度随时间的变化如图所示,磁场方向垂直闭合线圈所在的平面,以垂直纸面向里为正方向.t1时刻感应电流沿方向,t2时刻感应电流,t3时刻感应电流;t4时刻感应电流的方向沿.2.如图所示,导体棒在磁场中垂直磁场方做切割磁感线运动,则a、b两端的电势关系是.【典型例题】【例1】如图所示,通电螺线管置于闭合金属环A的轴线上,A环在螺线管的正中间;当螺线管中电流减小时,A环将:A、有收缩的趋势B、有扩张的趋势C、向左运动D、向右运动【例2】如图所示,在O点悬挂一轻质导线环,拿一条形磁铁沿导线环的轴线方向突然向环内插入,判断导线环在磁铁插入过程中如何运动?【例3】.如图所示,在一个水平放置闭合的线圈上方放一条形磁铁,希望线圈中产生顺时针方向的电流(从上向下看),那么下列选项中可以做到的是().A.磁铁下端为N极,磁铁向上运动B.磁铁上端为N极,磁铁向上运动C.磁铁下端为N极,磁铁向下运动D.磁铁上端为N极,磁铁向下运动【例4】.如图所示,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边在纸外,ad边在纸内,由图中的位置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.沿abcd流动B.沿dcba流动C.由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流动,由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流动D.由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流动,由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流动第2页共6页【例5】.如图所示,圆形线圈垂直放在匀强磁场里,第1秒内磁场方向指向纸里,如图(b).若磁感应强度大小随时间变化的关系如图(a),那么,下面关于线圈中感应电流的说法正确的是A.在第1秒内感应电流增大,电流方向为逆时针B.在第2秒内感应电流大小不变,电流方向为顺时针C.在第3秒内感应电流减小,电流方向为顺时针D.在第4秒内感应电流大小不变,电流方向为顺时针【针对训练】1.下述说法正确的是:A、感应电流的磁场方向总是跟原来磁场方向相反B、感应电流的磁场方向总是跟原来的磁场方向相同C、当原磁场减弱时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同D、当原磁场增强时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同2.关于楞次定律,下列说法中正确的是:A、感应电流的磁场总是阻碍原磁场的增强B、感应电流的磁场总是阻碍原磁场的减弱C、感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化D、感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化3、如图所示的匀强磁场中,有一直导线ab在一个导体框架上向左运动,那么ab导线中感应电流方向(有感应电流)及ab导线所受安培力方向分别是:A、电流由b向a,安培力向左B、电流由b向a,安培力向右C、电流由a向b,安培力向左D、电流由a向b,安培力向右4、如图所示,若套在条形磁铁上的弹性金属导线圈Ⅰ突然缩小为线圈Ⅱ,则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)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、先逆时针后顺时针方向的感应电流D、无感应电流5.如图所示,螺线管中放有一根条形磁铁,当磁铁突然向左抽出时,A点的电势比B点的电势;当磁铁突然向右抽出时,A点的电势比B点的电势。6.对楞次定律的理解:从磁通量变化的角度来看,感应电流总是;从导体和磁体相对运动的角度来看,感应电流总是要;从能量转化与守恒的角度来看,产生感应电流的过程中通过电磁感应转化成电能.7、楞次定律可以理解为以下几种情况(1)若因为相对运动而产生感应电流时,感应电流引起的效果总是阻碍相对运动(2)若因为原磁场的变化而产生感应电流时,感应电流引起的效果总是阻碍原磁场的变化(3)若因为闭合回路的面积发生变化而产生感应电流时,感应电流引起的效果总是阻碍面积的变化第3页共6页(4)若因为电流的变化而产生感应电流时,感应电流引起的效果总是阻碍电流的变化综合以上分析,感应电流引起的效果总是阻碍(或反抗)产生感应电流的.【能力训练】1.如图所示,AB为固定的通电直导线,闭合导线框P与AB在同一平面内,当P远离AB运动时,它受到AB的磁场力为:A、引力且逐渐减小B、引力且大小不变C、斥力且逐渐减小D、不受力2.如图所示,当条形磁铁运动时,流过电阻的电流方向是由A流向B,则磁铁的运动可能是:A、向下运动B、向上运动C、若N极在下,向下运动D、若S极在下,向下运动3.如图所示,a、b两个同心圆线圈处于同一水平面内,在线圈a中通有电流I,以下哪些情况可以使线圈b有向里收缩的趋势?A、a中的电流I沿顺时针方向并逐渐增大B、a中的电流I沿顺时针方向并逐渐减小C、a中的电流沿逆时针方向并逐渐增大D、a中的电流沿逆时针方向并逐渐减小4.如图所示,两同心金属圆环共面,其中大闭合圆环与导轨绝缘,小圆环的开口端点与导轨相连,平行导轨处在水平面内,磁场方向竖直向下,金属棒ab与导轨接触良好,为使大圆环中产生图示电流,则ab应当:A、向右加速运动B、向右减速运动C、向左加速运动D、向左减速运动5.一环形线圈放在匀强磁场中,第一秒内磁感线垂直线圈平面向里,磁感应强度随时间的变化关系如图所示,则第二秒内线圈中感应电流大小变化和方向是:A、逐渐增加逆时针B、逐渐减小顺时针C、大小恒定顺时针D、大小恒定逆时针6.如图所示,Q为用毛皮摩擦过的橡胶圆盘,由于它的转动,使得金属环P中产生了逆时针方向的电流,则Q盘的转动情况是:A、顺时针加速转动B、逆时针加速转动C、顺时针减速转动D、逆时针减速转动7.如图所示,三角形线圈abc与长直导线彼此绝缘并靠近,线圈面积被分为相等的两部分,导线MN接通电流的瞬间,在abc中A、无感应电流B、有感应电流,方向a—b—cC、有感应电流,方向c—b—aD、不知MN中电流的方向,不能判断abc中电流的方向第4页共6页8.如图所示,条形磁铁从h高处自由下落,中途穿过一个固定的空心线圈,K断开时,落地时间为t1,落地速度为V1;K闭合时,落地时间为t2,落地速度为V2,则:t1t2,V1V29、如图所示,在两根平行长直导线M、N中,通过同方向、同强度的电流,导线框ABCD和两导线在同一平面内。线框沿着与两导线垂直的方向,自右向左在两导线间匀速移动.在移动过程中,线框中产生感应电流的方向是()A、沿ABCDA,方向不变B、沿ADCBA,方向不变C、由沿ABCDA方向变成沿ADCBA方向D、由沿ADCBA方向变成沿ABCDA方向10.如图所示,面积为0.2m2的100匝的线圈A处在磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,t=0时磁场方向垂直纸面向里.磁感强度随时间变化的规律是B=(6-0.2t))T,已知R1=4Ω,R2=6Ω,电容C=30μF.线圈A的电阻不计.求:(1)闭合S后,通过R2的电流大小和方向.(2)闭合S一段时间后再断开,S断开后通过R2的电量是多少?一、对楞次定律的进一步理解⑴产生感应电动势的线圈中感应电流的方向就是感应电动势的方向,由低电势点指向高电势点.⑵楞次定律的简捷应用:感应电流的效果总是要反抗(或阻碍)产生感应电流的原因,利用“结果”反抗“原因”的思想定性进行分析,具体可分为:①阻碍原磁通量的变化或原磁场的变化.②阻碍导体的相对运动,可理解为“来则拒去则留”(由磁体相对运动而引起感应电流的情况).③使线圈面积有扩大或缩小的趋势.④阻碍原电流的变化(自感现象).利用上述规律分析总是可以独辟蹊径,达到快速准确的效果(3)楞次定律判断感应电流方向的一般步骤:第5页共6页①明确所研究的闭合回路中原磁场的方向;②明确穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少;③楞次定律判定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.二.典型例题【例1】.如图所示,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)不判定【例2】.如图所示,水平放置的光滑杆上套有A、B、C三个金属环,其中B接电源.在接通电源的瞬间,A、C两环()(A)都被B吸引(B)都被B排斥(C)A被吸引,C被排斥(D)A被排斥,C被吸引【例3】.如图所示,MN是一根固定的通电直导线,电流方向向上,今将一金属线框abcd放在导线上,让线框的位置偏向导线的左边,两者彼此绝缘.当导线中的电流突然增大时,线框整体受力情况为().(A)受力向右(B)受力向左(C)受力向上(D)受力为零【例4】如图所示,光滑固定导轨M、N水平放置,两根导体棒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.P、Q将互相靠拢B.P、Q将互相远离C.磁铁的加速度仍为gD.磁铁的加速度小于g三.针对练习1.如图所示,把一正方形线圈从磁场外自右向左匀速经过磁场再拉出磁场,则从ad边进入磁场起至bc边拉出磁场止,线圈感应电流的情况是().(A)先沿abcda的方向,然后无电流,以后又沿abcda方向(B)先沿abcda的方向,然后无电流,以后又沿adcba方向(C)先无电流,当线圈全部进入磁场后才有电流(D)先沿adcba的方向,然后无电流,以后又滑abcda方向2.如图所示,小金属环和大金属环重叠在同一平面内,两环相互绝缘,小环有一半面积在大环内,当大环接通电源的瞬间,小环中感应电流的情况是().(A)无感臆电流(B)有顺时针方向的感应电流(C)有逆时针方向的感应电流(D)无法确定第6页共6页3.如下图(a)所示,一个由导体制成的矩形线圈,以恒定速度v运动,从无场区域进入匀强磁场区域,然后出来.若取逆时针方向为电流的正方向,那么在(b)图中所示的图像中,能正确反映出回路中感应电流随时间变化的是图().4.如图所示,通电直导线cd,右侧有一金属线框与导线cd在同一平面内,金属棒ab放在框架上,ab棒受磁场力向左,则cd棒中电流变化的情况是().(A)cd棒中通有d→c方向逐渐减小的电流(B)cd棒中通有d→c方向逐渐增大的电流(C)cd棒中通有c→d方向逐渐增大的电流(D)cd棒中通有c→d方向逐渐减小的电流7.如图所示,要使金属环C向线圈A运动,导线AB在金属导轨上应()(A)向右作减速运动(B)向左作减速运动(C)向右作加速运动(D)向左作加速运动5.闭合铜环与闭合金属框相接触放在匀强磁场中,如图所示,当铜环向右移动时(金属框不动),下列说法中正确的是()A.铜环内没有感应电流产生,因为磁通量没有发生变化B.金属框内没有感应电流产生,因为磁通量没有发生变化C.金属框ab边中有感应电流,因为回路abfgea中磁通量增加了D.铜环的半圆egf中有感应电流,因为回路egfcde中的磁通量减少11.由细弹簧围成的圆环中间插入一根条形磁铁,如图所示.当用力向四周扩圆展环,使其面积增大时,从上向下看().(A)穿过圆环的磁通量减少,圆环中有逆时针方向的感应电流(B)穿过圆环的磁通量增加,圆环中有顺时针方向的感应电流(C)穿过圆环的磁通量增加,圆环中有逆时针方向的感应电流(D)穿过圆环的磁通量不变,圆环中没有感应电流12.在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨,导轨跟大线圈M相接如图所示,导轨上入一根导线ab,磁感线垂直于导轨所在平面,要使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方向感应电流,则导线的运动情况可能是A.匀速向右运动B.加速向右运动C.减速向右运动D.减速向左运动