PAGEPAGE4。。。內(nèi)部文件，版權(quán)追溯內(nèi)部文件，版權(quán)追溯內(nèi)部文件，版權(quán)追溯習(xí)題課楞次定律的應(yīng)用[目標(biāo)定位]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.一、楞次定律的基本應(yīng)用1.楞次定律感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化.2.應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的一般步驟(1)明確所研究的閉合電路，判斷原磁場的方向；(2)判斷閉合電路內(nèi)原磁場的磁通量的變化情況；(3)由楞次定律判斷感應(yīng)電流的磁場方向；(4)由安培定則根據(jù)感應(yīng)電流的磁場方向，判斷出感應(yīng)電流的方向.例1如圖1所示，一水平放置的矩形閉合線框abcd在細(xì)長磁鐵的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Ⅰ經(jīng)過位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和位置Ⅲ都很接近位置Ⅱ，這個過程中線框的感應(yīng)電流()圖1A.沿abcd流動B.沿dcba流動C.先沿abcd流動，后沿dcba流動D.先沿dcba流動，后沿abcd流動解析由條形磁鐵的磁場可知，線框在位置Ⅱ時穿過閉合線框的磁通量最少，為零，線框從位置Ⅰ到位置Ⅱ，從下向上穿過線框的磁通量在減少，線框從位置Ⅱ到位置Ⅲ，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A感應(yīng)電流的磁場，總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量原磁場磁通量的變化.1當(dāng)原磁場磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相反.2當(dāng)原磁場磁通量減少時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相同.口訣記為“增反減同”.二、楞次定律的拓展應(yīng)用例2如圖2所示，當(dāng)磁鐵突然向銅環(huán)運動時，銅環(huán)的運動情況是()圖2A.向右擺動 B.向左擺動C.靜止 D.無法判定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)運動時，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)受安培力作用而運動時，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象.由左手定則確定兩段電流元的受力，由此可推斷出整個銅環(huán)所受合力向右，則A選項正確.方法2(等效法)：磁鐵向右運動，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A導(dǎo)體與磁場相對運動產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的導(dǎo)體受到磁場的安培力，這個安培力會“阻礙”相對運動，口訣記為“來拒去留”.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的導(dǎo)體ab和cd.當(dāng)載流直導(dǎo)線中的電流逐漸增強時，導(dǎo)體ab和cd的運動情況是()選項C符合.答案C發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時，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)體的相對運動，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)離磁場源起到阻礙的作用.2若原磁通量減少，則通過靠近磁場源起到阻礙的作用.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桿做如下哪些運動時，cd桿將向右移動(導(dǎo)體棒切割磁感線速度越大，感應(yīng)電流越大)()圖5A.向右勻速運動 B.向右加速運動C.向左加速運動 D.向左減速運動解析ab勻速運動時，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向右加速運動時，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)生的磁場方向向上，故通過cd的電流方向向下，cd向右移動，B正確；同理可得C錯誤，D正確.答案BD右手定則是楞次定律的特殊情況：①楞次定律的研究對象為整個閉合導(dǎo)體回路，適用于磁通量變化引起感應(yīng)電流的所有情況.②右手定則的研究對象為閉合導(dǎo)體回路的一部分，僅適用于一段導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動.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：①因電而生磁I→B→安培定則.判斷電流周圍磁感線的方向②因動而生電v、B→I感→右手定則.導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流③因電而受力I、B→F安→左手定則.磁場對電流有作用力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()圖6A.總是順時針 B.總是逆時針C.先順時針后逆時針 D.先逆時針后順時針答案C解析取導(dǎo)體圓環(huán)為研究對象，磁鐵下落過程中原磁場方向是向上的，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C正確.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磁鐵，現(xiàn)將甲、乙、丙移至相同高度H處同時釋放(各線框下落過程中不翻轉(zhuǎn))，則以下說法正確的是()圖7A.三者同時落地B.甲、乙同時落地，丙后落地C.甲、丙同時落地，乙后落地D.乙、丙同時落地，甲后落地答案D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.3.(楞次定律的拓展應(yīng)用)如圖8所示，一個有彈性的金屬圓環(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，彈性圓環(huán)的面積S和橡皮繩的長度l將()圖8A.S增大，l變長 B.S減小，l變短C.S增大，l變短 D.S減小，l變長答案D解析當(dāng)通電直導(dǎo)線中電流增大時，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.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向右運動，則可能是()圖9A.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，滑動變阻器滑片P向左迅速滑動D.開關(guān)S已經(jīng)是閉合的，滑動變阻器滑片P向右迅速滑動答案AC解析當(dāng)開關(guān)突然閉合時，左線圈上有了電流，產(chǎn)生磁場，而對于右線圈來說，磁通量增加，產(chǎn)生感應(yīng)電流，使鉆頭M向右運動，故A項正確；當(dāng)開關(guān)S已經(jīng)是閉合的時，只有左側(cè)線圈電流增大才會導(dǎo)致鉆頭M向右運動，故C項正確.5.(“一定律三定則”的綜合應(yīng)用)如圖10所示，導(dǎo)軌間的磁場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時，正對電磁鐵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)()圖10A.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排斥答案D解析MN向右加速滑動，根據(jù)右手定則，MN中的電流方向從N→M，且大小在逐漸變大，根據(jù)安培定則知，電磁鐵A的磁場方向水平向左，且大小逐漸增強，根據(jù)楞次定律知，B環(huán)中的感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向水平向右，B被A排斥.D正確，A、B、C錯誤.題組一楞次定律的基本應(yīng)用1.如圖1所示，一根條形磁鐵自左向右穿過一個閉合螺線管，則電路中()圖1A.始終有感應(yīng)電流自a向b流過電流表GB.始終有感應(yīng)電流自b向a流過電流表GC.先有a→G→b方向的感應(yīng)電流，后有b→G→a方向的感應(yīng)電流D.將不會產(chǎn)生感應(yīng)電流答案C解析當(dāng)條形磁鐵進(jìn)入螺線管時，閉合螺線管中的磁通量增加，當(dāng)穿出時，磁通量減少，由楞次定律可知C正確.2.長直導(dǎo)線與矩形線框abcd處在同一平面內(nèi)靜止不動，如圖2甲所示.長直導(dǎo)線中通以大小和方向都隨時間做周期性變化的電流，i－t圖象如圖乙所示.規(guī)定沿長直導(dǎo)線方向向上的電流為正方向.關(guān)于最初一個周期內(nèi)矩形線框中感應(yīng)電流的方向，下列說法正確的是()圖2A.由順時針方向變?yōu)槟鏁r針方向B.由逆時針方向變?yōu)轫槙r針方向C.由順時針方向變?yōu)槟鏁r針方向，再變?yōu)轫槙r針方向D.由逆時針方向變?yōu)轫槙r針方向，再變?yōu)槟鏁r針方向答案D解析將一個周期分為四個階段，對全過程的分析列表如下：時間段長直導(dǎo)線中電流線框中磁通量感應(yīng)電流的磁場感應(yīng)電流的方向0～eq\f(T,4)向上，逐漸變大向紙里、變大垂直紙面向外逆時針方向eq\f(T,4)～eq\f(T,2)向上，逐漸變小向紙里、變小垂直紙面向里順時針方向eq\f(T,2)～eq\f(3T,4)向下，逐漸變大向紙外、變大垂直紙面向里順時針方向eq\f(3T,4)～T向下，逐漸變小向紙外、變小垂直紙面向外逆時針方向看上表的最后一列，可知選項D正確.題組二楞次定律的拓展應(yīng)用3.如圖3所示，老師做了一個物理小實驗讓學(xué)生觀察：一輕質(zhì)橫桿兩側(cè)各固定一金屬環(huán)，橫桿可繞中心點自由轉(zhuǎn)動，老師拿一條形磁鐵插向其中一個小環(huán)，后又取出插向另一個小環(huán)，同學(xué)們看到的現(xiàn)象是()圖3A.磁鐵插向左環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動B.磁鐵插向右環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動C.無論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán)，橫桿都不發(fā)生轉(zhuǎn)動D.無論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán)，橫桿都發(fā)生轉(zhuǎn)動答案B解析左環(huán)沒有閉合，在磁鐵插入過程中，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故橫桿不發(fā)生轉(zhuǎn)動.右環(huán)閉合，在磁鐵插入過程中，產(chǎn)生感應(yīng)電流，橫桿將發(fā)生轉(zhuǎn)動.4.如圖4所示，一質(zhì)量為m的條形磁鐵用細(xì)線懸掛在天花板上，細(xì)線從一水平金屬圓環(huán)中穿過.現(xiàn)將環(huán)從位置Ⅰ釋放，環(huán)經(jīng)過磁鐵到達(dá)位置Ⅱ.設(shè)環(huán)經(jīng)過磁鐵上端和下端附近時細(xì)線的張力分別為FT1和FT2，重力加速度大小為g，則()圖4A.FT1>mg，F(xiàn)T2>mgB.FT1<mg，F(xiàn)T2<mgC.FT1>mg，F(xiàn)T2<mgD.FT1<mg，F(xiàn)T2>mg答案A解析當(dāng)圓環(huán)經(jīng)過磁鐵上端時，磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知磁鐵要把圓環(huán)向上推，根據(jù)牛頓第三定律可知圓環(huán)要給磁鐵一個向下的磁場力，因此有FT1>mg.當(dāng)圓環(huán)經(jīng)過磁鐵下端時，磁通量減少，根據(jù)楞次定律可知磁鐵要把圓環(huán)向上吸，根據(jù)牛頓第三定律可知圓環(huán)要給磁鐵一個向下的磁場力，因此有FT2>mg，所以只有A正確.5.如圖5所示，ab是一個可以繞垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動的閉合矩形導(dǎo)體線圈，當(dāng)滑動變阻器R的滑片P自左向右滑動過程中，線圈ab將()圖5A.靜止不動B.逆時針轉(zhuǎn)動C.順時針轉(zhuǎn)動D.發(fā)生轉(zhuǎn)動，但因電源的極性不明，無法確定轉(zhuǎn)動的方向答案C解析滑片P向右滑動過程中，電流增大，線圈處的磁場變強，磁通量增加，根據(jù)“阻礙”含義，線圈將阻礙磁通量增加而順時針轉(zhuǎn)動，故C正確.6.如圖6所示，粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線框.當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線框中線AB正上方等高快速經(jīng)過時，若線框始終不動，則關(guān)于線框受到的支持力FN及在水平方向運動趨勢的判斷正確的是()圖6A.FN先小于mg后大于mg，運動趨勢向左B.FN先大于mg后小于mg，運動趨勢向左C.FN先小于mg后大于mg，運動趨勢向右D.FN先大于mg后小于mg，運動趨勢向右答案D解析條形磁鐵從線框正上方由左向右運動的過程中，線框中的磁通量先增加后減少，根據(jù)楞次定律的“來拒去留”可知，線框先有向下和向右的趨勢，后有向上和向右的趨勢；故線框受到的支持力先大于重力后小于重力，同時運動趨勢向右.故選D.7.(多選)如圖7所示，勻強磁場垂直于軟導(dǎo)線回路平面，由于磁場發(fā)生變化，回路變?yōu)閳A形，則磁場()圖7A.逐漸增強，方向向外 B.逐漸增強，方向向里C.逐漸減弱，方向向外 D.逐漸減弱，方向向里答案CD解析對于導(dǎo)線回路來說，圓形面積最大，即由于磁場變化，導(dǎo)致導(dǎo)線回路面積變大，根據(jù)楞次定律“增縮減擴”，可判斷磁場在減弱，可能是方向垂直軟導(dǎo)線回路平面向外的磁場逐漸減弱也可能是方向垂直軟導(dǎo)線回路平面向里的磁場逐漸減弱，選項C、D對.8.(多選)如圖8所示，在水平面上有一固定的U形金屬框架，框架上放置一金屬桿ab，不計摩擦，在豎直方向上有勻強磁場，則()圖8A.若磁場方向豎直向上并增大時，桿ab將向右移動B.若磁場方向豎直向上并減小時，桿ab將向右移動C.若磁場方向豎直向下并增大時，桿ab將向右移動D.若磁場方向豎直向下并減小時，桿ab將向右移動答案BD解析不論磁場方向豎直向上還是豎直向下，當(dāng)磁感應(yīng)強度增大時，回路中磁通量增加，由楞次定律知桿ab將向左移動，反之，桿ab將向右移動，選項B、D正確.9.(多選)如圖9所示，一根長導(dǎo)線彎曲成“Π”形，通以直流電I，正中間用絕緣線懸掛一金屬環(huán)C，環(huán)與導(dǎo)線處于同一豎直平面內(nèi).在電流I增大的過程中，下列判斷正確的是()圖9A.金屬環(huán)中無感應(yīng)電流產(chǎn)生B.金屬環(huán)中有逆時針方向的感應(yīng)電流C.懸掛金屬環(huán)C的豎直線的拉力大于環(huán)的重力D.懸掛金屬環(huán)C的豎直線的拉力小于環(huán)的重力答案BC解析Φ＝BS，S不變，I增大，B增大，所以有感應(yīng)電流產(chǎn)生，A錯誤.由楞次定律得，感應(yīng)電流方向沿逆時針，B正確.由圓的上半部分B大于下半部分，所以安培力以上半圓為主，I方向向左，B垂直紙面向里，F(xiàn)安方向向下，所以F拉＝mg＋F安，拉力大于重力，C正確，D錯誤.10.如圖10所示，光滑的水平桌面上放著兩個完全相同的金屬環(huán)a和b.當(dāng)一條形磁鐵的N極豎直向下迅速靠近兩環(huán)時，則()圖10A.a、b兩環(huán)均靜止不動B.a、b兩環(huán)互相靠近C.a、b兩環(huán)互相遠(yuǎn)離D.a、b兩環(huán)均向上跳起答案C解析據(jù)題意，由楞次定律可知，當(dāng)條形磁鐵N極向下靠近兩環(huán)時，穿過兩環(huán)的磁通量都增加，根據(jù)“增離減靠”可知兩環(huán)將向兩邊運動，故C選項正確.11.(多選)如圖11所示，磁場垂直于紙面，磁感應(yīng)強度在豎直方向均勻分布，水平方向非均勻分布.一銅制圓環(huán)用細(xì)線懸掛于O點，將圓環(huán)拉至位置a后無初速度釋放，在圓環(huán)從a擺向b的過程中()圖11A.感應(yīng)電流方向先逆時針后順時針再逆時針B.感應(yīng)電流的方向一直是逆時針C.安培力方向始終與速度方向相反D.安培力方向始終沿水平方向答案AD解析圓環(huán)從位置a無初速度釋放，在到達(dá)磁場分界線之前，穿過圓環(huán)向里的磁感線條數(shù)增加，根據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)內(nèi)感應(yīng)電流的方向為逆時針，圓環(huán)經(jīng)過磁場分界線時，穿過圓環(huán)向里的磁感線條數(shù)減少，根據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)內(nèi)感應(yīng)電流的方向為順時針；圓環(huán)通過磁場分界線之后，穿過圓環(huán)向外的磁感線條數(shù)減少，根據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)內(nèi)感應(yīng)電流的方向為逆時針；因磁場在豎直方向分布均勻，圓環(huán)所受豎直方向的安培力平衡，故總的安培力始終沿水平方向.綜上所述，A、D正確.12.如圖12所示，通電螺線管兩側(cè)各懸掛一個