第四章電磁感應(yīng)1.應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向.2.理解安培定則、左手定則、右手定則和楞次定律的區(qū)別.目標(biāo)定位二、楞次定律的拓展應(yīng)用三、安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律的區(qū)別欄目索引一、楞次定律的基本應(yīng)用對(duì)點(diǎn)檢測(cè) 自查自糾 一、楞次定律的基本應(yīng)用n知識(shí)梳理1.楞次定律感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要 引起感應(yīng)電流的磁通量的 .2.應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的一般步驟(1)明確所研究的 ，判斷 的方向；(2)判斷閉合電路內(nèi)原磁場(chǎng)的磁通量的 ；(3)由 判斷感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向；(4)由 根據(jù)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向，判斷出感應(yīng)電流的方向.答案安培定則阻礙變化閉合電路原磁場(chǎng)變化情況楞次定律n典例精析例例1如圖1所示，一水平放置的矩形閉合線框abcd在細(xì)長(zhǎng)磁鐵的N極附近豎直下落，保持bc邊在紙外，ad邊在紙內(nèi)，由圖中位置經(jīng)過位置到位置，位置和位置都很接近位置，這個(gè)過程中線框的感應(yīng)電流()A.沿abcd流動(dòng)B.沿dcba流動(dòng)C.先沿abcd流動(dòng)，后沿dcba流動(dòng)D.先沿dcba流動(dòng)，后沿abcd流動(dòng)返回解析答案總結(jié)提升圖1總結(jié)提升解析解析由條形磁鐵的磁場(chǎng)可知，線框在位置時(shí)穿過閉合線框的磁通量最少，為零，線框從位置到位置，從下向上穿過線框的磁通量在減少，線框從位置到位置，從上向下穿過線框的磁通量在增加，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的方向是abcd.答案答案A返回總結(jié)提升感應(yīng)電流的磁場(chǎng)， 總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量(原磁場(chǎng)磁通量)的變化.(1)當(dāng)原磁場(chǎng)磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反.(2)當(dāng)原磁場(chǎng)磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同.口訣記為“增反減同”. 二、楞次定律的拓展應(yīng)用n典例精析例例2如圖2所示，當(dāng)磁鐵突然向銅環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)，銅環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況是()圖2A.向右擺動(dòng) B.向左擺動(dòng)C.靜止 D.無法判定解析答案總結(jié)提升總結(jié)提升解析解析本題可用兩種方法來解決：方法1：畫出磁鐵的磁感線分布，如圖甲所示，當(dāng)磁鐵向銅環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(yīng)電流方向如圖甲所示.分析銅環(huán)受安培力作用而運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(duì)象.由左手定則確定兩段電流元的受力，由此可推斷出整個(gè)銅環(huán)所受合力向右，則A選項(xiàng)正確.方法2(等效法)：磁鐵向右運(yùn)動(dòng)，使銅環(huán)產(chǎn)生的感應(yīng)電流可等效為圖乙所示的條形磁鐵，兩磁鐵有排斥作用，故A正確.答案答案A總結(jié)提升導(dǎo)體與磁場(chǎng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的導(dǎo)體受到磁場(chǎng)的安培力，這個(gè)安培力會(huì)“阻礙”相對(duì)運(yùn)動(dòng)，口訣記為“來拒去留”.例例3如圖3所示，在載流直導(dǎo)線近旁固定有兩平行光滑導(dǎo)軌A、B，導(dǎo)軌與直導(dǎo)線平行且在同一水平面內(nèi)，在導(dǎo)軌上有兩可自由滑動(dòng)的導(dǎo)體ab和cd.當(dāng)載流直導(dǎo)線中的電流逐漸增強(qiáng)時(shí)，導(dǎo)體ab和cd的運(yùn)動(dòng)情況是()A.一起向左運(yùn)動(dòng)B.一起向右運(yùn)動(dòng)C.ab和cd相向運(yùn)動(dòng)，相互靠近D.ab和cd相背運(yùn)動(dòng)，相互遠(yuǎn)離圖3解析答案總結(jié)提升解析解析由于ab和cd電流方向相反，所以兩導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向一定相反，排除選項(xiàng)A、B；當(dāng)載流直導(dǎo)線中的電流逐漸增強(qiáng)時(shí)，穿過閉合回路的磁通量增加，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流總是阻礙穿過回路磁通量的變化，所以兩導(dǎo)體相互靠近，減小面積，達(dá)到阻礙磁通量增加的目的，故選C.答案答案C總結(jié)提升總結(jié)提升當(dāng)閉合電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生時(shí)，閉合電路的各部分導(dǎo)體就會(huì)受到安培力作用，會(huì)使閉合電路的面積有變化(或有變化趨勢(shì)).(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(kuò)”.溫馨提示：本方法適用于磁感線單方向穿過閉合回路的情況.返回解析答案例例4一長(zhǎng)直鐵芯上繞有一固定線圈M，鐵芯右端與一木質(zhì)圓柱密接，木質(zhì)圓柱上套有一閉合金屬環(huán)N，N可在木質(zhì)圓柱上無摩擦移動(dòng)，M連接在如圖4所示的電路中，其中R為滑動(dòng)變阻器，E1和E2為直流電源，S為單刀雙擲開關(guān)，下列情況中，可觀測(cè)到N向左運(yùn)動(dòng)的是()A.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(dòng)時(shí)D.在S已向a閉合的情況下，將R的滑片向d端移動(dòng)時(shí)總結(jié)提升圖4解析解析金屬環(huán)N向左運(yùn)動(dòng)，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(xiàng)C符合.答案答案C總結(jié)提升返回總結(jié)提升發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，通過什么方式來“阻礙”原磁通量的變化要根據(jù)具體情況而定.可能是阻礙導(dǎo)體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，也可能是改變線圈的有效面積，還可能是通過遠(yuǎn)離或靠近變化的磁場(chǎng)源來阻礙原磁通量的變化，即：(1)若原磁通量增加，則通過遠(yuǎn)離磁場(chǎng)源起到阻礙的作用.(2)若原磁通量減少，則通過靠近磁場(chǎng)源起到阻礙的作用.口訣記為“增離減靠”. 三、安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律的區(qū)別n典例精析例例5如圖5所示裝置中，cd桿光滑且原來靜止.當(dāng)ab桿做如下哪些運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿將向右移動(dòng)(導(dǎo)體棒切割磁感線速度越大，感應(yīng)電流越大)()圖5A.向右勻速運(yùn)動(dòng) B.向右加速運(yùn)動(dòng)C.向左加速運(yùn)動(dòng) D.向左減速運(yùn)動(dòng)返回解析答案總結(jié)提升解析解析ab勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，ab中感應(yīng)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(yīng)電流產(chǎn)生，cd桿保持靜止，A不正確；ab向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，L2中的磁通量向下增加，由楞次定律知L2中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向上，故通過cd的電流方向向下，cd向右移動(dòng)，B正確；同理可得C錯(cuò)誤，D正確.答案答案BD總結(jié)提升圖5總結(jié)提升返回右手定則是楞次定律的特殊情況：楞次定律的研究對(duì)象為整個(gè)閉合導(dǎo)體回路，適用于磁通量變化引起感應(yīng)電流的所有情況.右手定則的研究對(duì)象為閉合導(dǎo)體回路的一部分，僅適用于一段導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng).(2)區(qū)別安培定則、左手定則、右手定則的關(guān)鍵是抓住因果關(guān)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(dòng)而生電(v、BI感)右手定則.(導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流)因電而受力(I、BF安)左手定則.(磁場(chǎng)對(duì)電流有作用力) 對(duì)點(diǎn)檢測(cè) 自查自糾解析答案1.(楞次定律的基本應(yīng)用)如圖6所示，在一水平、固定的閉合導(dǎo)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(guān)于圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向(從上向下看)，下列說法正確的是()A.總是順時(shí)針B.總是逆時(shí)針C.先順時(shí)針后逆時(shí)針D.先逆時(shí)針后順時(shí)針圖6解析解析取導(dǎo)體圓環(huán)為研究對(duì)象，磁鐵下落過程中原磁場(chǎng)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(xiàng)C正確.C解析答案2.(楞次定律的拓展應(yīng)用)如圖7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(qiáng)磁鐵，現(xiàn)將甲、乙、丙移至相同高度H處同時(shí)釋放(各線框下落過程中不翻轉(zhuǎn))，則以下說法正確的是()A.三者同時(shí)落地B.甲、乙同時(shí)落地，丙后落地C.甲、丙同時(shí)落地，乙后落地D.乙、丙同時(shí)落地，甲后落地圖7解析解析在下落過程中，閉合銅線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流，由“來拒去留”可知，答案選D.D3.(楞次定律的拓展應(yīng)用)如圖8所示，一個(gè)有彈性的金屬圓環(huán)被一根橡皮繩吊于通電直導(dǎo)線的正下方，直導(dǎo)線與圓環(huán)在同一豎直面內(nèi)，當(dāng)通電直導(dǎo)線中電流增大時(shí)，彈性圓環(huán)的面積S和橡皮繩的長(zhǎng)度l將()A.S增大，l變長(zhǎng)B.S減小，l變短C.S增大，l變短 D.S減小，l變長(zhǎng)圖8解析解析當(dāng)通電直導(dǎo)線中電流增大時(shí)，穿過金屬圓環(huán)的磁通量增加，金屬圓環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流.根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流要阻礙磁通量的增加：一是用縮小面積的方式進(jìn)行阻礙；二是用遠(yuǎn)離通電直導(dǎo)線的方式進(jìn)行阻礙，故D正確.D解析答案4.(楞次定律的拓展應(yīng)用)(多選)如圖9所示是某電磁沖擊鉆的原理圖，若突然發(fā)現(xiàn)鉆頭M向右運(yùn)動(dòng)，則可能是()A.開關(guān)S閉合瞬間B.開關(guān)S由閉合到斷開的瞬間C.開關(guān)S已經(jīng)是閉合的，滑動(dòng)變阻器滑片P向左迅速滑動(dòng)D.開關(guān)S已經(jīng)是閉合的，滑動(dòng)變阻器滑片P向右迅速滑動(dòng)圖9解析答案解析解析當(dāng)開關(guān)突然閉合時(shí)，左線圈上有了電流，產(chǎn)生磁場(chǎng)，而對(duì)于右線圈來說，磁通量增加，產(chǎn)生感應(yīng)電流，使鉆頭M向右運(yùn)動(dòng)，故A項(xiàng)正確；當(dāng)開關(guān)S已經(jīng)是閉合的時(shí)，只有左側(cè)線圈電流增大才會(huì)導(dǎo)致鉆頭M向右運(yùn)動(dòng)，故C項(xiàng)正確.AC5.(“一定律三定則”的綜合應(yīng)用)如圖10所示，導(dǎo)軌間的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，當(dāng)導(dǎo)體棒MN在導(dǎo)軌上水平向右加速滑動(dòng)時(shí)，正對(duì)電磁鐵A的圓形金屬環(huán)B中(導(dǎo)體棒切割磁感線速度越大，感應(yīng)電流越大)()A.有感應(yīng)電流，且B被A吸引B.無感應(yīng)電流C.可能有，也可能沒有感應(yīng)電流D.有感應(yīng)電流，且B被A排斥圖10返回解析答案返回解析解析MN向右加速滑動(dòng)，根據(jù)右手定則，MN中的電流方向從NM，且大小在逐漸變大，根據(jù)安培定則知，電磁鐵A的磁場(chǎng)方向水平向左，且大小逐漸增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律知，B環(huán)中的感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向水平向右，B被A排斥.D正確，A、B、C錯(cuò)誤.答案答案D