习题课楞次定律的应用课件.pptx

1、2022-8-17第一章习题课：楞次定第一章习题课：楞次定律的应用律的应用一、楞次定律的拓展应用一、楞次定律的拓展应用图图1【例【例1】如图如图1所示，当磁铁突然向铜环运动时，铜环的运所示，当磁铁突然向铜环运动时，铜环的运动情况是动情况是()A.向右摆动向右摆动B.向左摆动向左摆动C.静止静止 D.无法判定无法判定解析解析本题可用两种方法来解决：本题可用两种方法来解决：方法方法1(微元法微元法)：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：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过铜环的磁通量增加，

2、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、下取上、下两小段电流元作为研究对象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，则个铜环所受合力向右，则A选项正确选项正确.方法方法2(等效法等效法)：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，故磁铁，两磁铁有排斥作用，故A

3、正确正确.答案答案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，这个安培力会培力，这个安培力会“阻碍阻碍”相对运动，口诀记为相对运动，口诀记为“来拒去留来拒去留”.”.【例【例2】如图如图2所示，在载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨所示，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和和cd.当载流直导当载流直导线中的电流逐渐增强时，导体线中的电流逐渐增强时，导体ab和和

4、cd的运动情况是的运动情况是()图图2A.一起向左运动一起向左运动B.一起向右运动一起向右运动C.ab和和cd相向运动，相互靠近相向运动，相互靠近D.ab和和cd相背运动，相互远离相背运动，相互远离解析解析由于由于ab和和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，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，达到感应电流总是阻碍穿过回路磁通量的变化，所以两导体相

5、互靠近，减小面积，达到阻碍磁通量增加的目的，故选项阻碍磁通量增加的目的，故选项C正确正确.答案答案C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使闭合电路的面积有变化(或有变化趋势或有变化趋势).(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.口诀记为口诀记为“增缩减扩增缩减扩”.”.【例【例3】一长直铁芯上绕有一固定线

6、圈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，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柱上套有一闭合金属环N，N可在木质圆柱上无摩擦移动，可在木质圆柱上无摩擦移动，M连接在如图连接在如图3所示的所示的电路中，其中电路中，其中R为滑动变阻器，为滑动变阻器，E1和和E2为直流电源，为直流电源，S为单刀双掷开关，下列情为单刀双掷开关，下列情况中，可观测到况中，可观测到N向左运动的是向左运动的是()图图3A.在在S断开的情况下，断开的情况下，S向向a闭合的瞬间闭合的瞬间B.在在S断开的情况下，断开的情况下，S向向b闭合的瞬间闭合的瞬间C.在在S已向已向a闭合的情况下，将

7、闭合的情况下，将R的滑片向的滑片向c端移动时端移动时D.在在S已向已向a闭合的情况下，将闭合的情况下，将R的滑片向的滑片向d端移动时端移动时解析解析金属环金属环N向左运动，说明穿过向左运动，说明穿过N的磁通量在减少，说明线圈的磁通量在减少，说明线圈M中的电流在减中的电流在减少，只有选项少，只有选项C正确正确.答案答案C发生电磁感应现象时，通过什么方式来发生电磁感应现象时，通过什么方式来“阻碍阻碍”原磁通量的变化要根据具体情况原磁通量的变化要根据具体情况而定而定.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

8、或靠近变化的磁场源来阻碍原磁通量的变化，即：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.口诀记为口诀记为“增离减靠增离减靠”.”.二、安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的区别二、安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的区别图图4【例【例4】(多选多选)如图如图4所示装置中，所示装置中，cd杆光滑且原来静止杆光滑且原来静止.当当ab杆做杆做如下哪些运动时，如下哪些运动时，cd杆将向右移动杆

9、将向右移动(导体棒切割磁感线速度越大，导体棒切割磁感线速度越大，感应电流越大感应电流越大)()A.向右匀速运动向右匀速运动 B.向右加速运动向右加速运动C.向左加速运动向左加速运动 D.向左减速运动向左减速运动解析解析ab匀速运动时，匀速运动时，ab中感应电流恒定，中感应电流恒定，L1中磁通量不变，穿过中磁通量不变，穿过L2的磁通量不变，的磁通量不变，L2中无感应电流产生，中无感应电流产生，cd杆保持静止，杆保持静止，A错误；错误；ab向右加速运动时，向右加速运动时，L2中的磁通量中的磁通量向下增加，由楞次定律知向下增加，由楞次定律知L2中感应电流产生的磁场方向向上，故通过中感应电流产生的磁场

10、方向向上，故通过cd的电流方向的电流方向向下，向下，cd向右移动，向右移动，B正确；同理可得正确；同理可得C错误，错误，D正确正确.答案答案BD(1)右手定则是楞次定律的特殊情况右手定则是楞次定律的特殊情况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所有情况.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区别安培定则、左

11、手定则、右手定则的关键是抓住因果关系因电而生磁因电而生磁(IB)安培定则安培定则.(判断电流周围磁感线的方向判断电流周围磁感线的方向)因动而生电因动而生电(v、BI感感)右手定则右手定则.(导体切割磁感线产生感应电流导体切割磁感线产生感应电流)因电而受力因电而受力(I、BF安安)左手定则左手定则.(磁场对电流有作用力磁场对电流有作用力)图图51.(楞次定律的基本应用楞次定律的基本应用)如图如图5所示，在一水平、固定的闭合导体圆所示，在一水平、固定的闭合导体圆环上方，有一条形磁铁环上方，有一条形磁铁(N极朝上，极朝上，S极朝下极朝下)由静止开始下落，磁由静止开始下落，磁铁从圆环中穿过且不与圆环接

12、触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关于圆环中感应电流的方向(从上从上向下看向下看)，下列说法正确的是，下列说法正确的是()A.总是顺时针总是顺时针B.总是逆时针总是逆时针C.先顺时针后逆时针先顺时针后逆时针D.先逆时针后顺时针先逆时针后顺时针答案答案C解析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磁通量先增加后减少，由楞次定律可判断出选项C正确正确.2.(楞次定律的拓展应用楞次定律的拓展应用)如图如图6所示，甲是闭合铜线框，乙是有缺口的铜

13、线框，丙是所示，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、丙移至相同高度度H处同时释放处同时释放(各线框下落过程中不翻转各线框下落过程中不翻转)，则以下说法正确的是，则以下说法正确的是()图图6A.三者同时落地三者同时落地B.甲、乙同时落地，丙后落地甲、乙同时落地，丙后落地C.甲、丙同时落地，乙后落地甲、丙同时落地，乙后落地D.乙、丙同时落地，甲后落地乙、丙同时落地，甲后落地答案答案D解析解析在下落过程中，闭合铜线框中产生感应电流，由在下落过程中，闭合铜线框中产生感应电

14、流，由“来拒去留来拒去留”可知，故选项可知，故选项D正确正确.3.(楞次定律的拓展应用楞次定律的拓展应用)如图如图7所示，一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳所示，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，弹性圆环的面积线中电流增大时，弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度和橡皮绳的长度l将将()图图7A.S增大，增大，l变长变长B.S减小，减小，l变短变短C.S增大，增大，l变短变短 D.S减小，减小，l变长变长答案答案D解析解析当通电直导线中电流增大时，穿过金属圆环的磁通量

15、增加，金属圆环中产生当通电直导线中电流增大时，穿过金属圆环的磁通量增加，金属圆环中产生感应电流感应电流.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正确正确.4.(楞次定律的拓展应用楞次定律的拓展应用)(多选多选)如图如图8所示是某电磁冲击钻的原所示是某电磁冲击钻的原理图，若突然发现钻头理图，若突然发现钻头M向右运动，则可能是向右运动，则可能是()图图8A.开关开关S闭合瞬间闭合瞬间B.开关开关S由闭合到断开的

16、瞬间由闭合到断开的瞬间C.开关开关S已经是闭合的，滑动变阻器滑片已经是闭合的，滑动变阻器滑片P向左迅速滑动向左迅速滑动D.开关开关S已经是闭合的，滑动变阻器滑片已经是闭合的，滑动变阻器滑片P向右迅速滑动向右迅速滑动答案答案AC解析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，使钻头通量增加，产生感应电流，使钻头M向右运动，故向右运动，故A项正确；当开关项正确；当开关S已经是闭合已经是闭合的时，只有左侧线圈电流增大才会导致钻头的时，只有左侧线圈电流增大才会导致钻头M向右运动，故向右运

17、动，故C项正确项正确.5.(“一定律三定则一定律三定则”的综合应用的综合应用)如图如图9所示，导轨间的磁场所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，当导体棒方向垂直于纸面向里，当导体棒MN在导轨上水平向右加速在导轨上水平向右加速滑动时，正对电磁铁滑动时，正对电磁铁A的圆形金属环的圆形金属环B中中(导体棒切割磁感线导体棒切割磁感线速度越大，感应电流越大速度越大，感应电流越大)()图图9A.有感应电流，且有感应电流，且B被被A吸引吸引B.无感应电流无感应电流C.可能有，也可能没有感应电流可能有，也可能没有感应电流D.有感应电流，且有感应电流，且B被被A排斥排斥答案答案D解析解析MN向右加速滑动，根据右手定则，向右加速滑动，根据右手定则，MN中的电流方向从中的电流方向从NM，且大小在逐，且大小在逐渐变大，根据安培定则知，电磁铁渐变大，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，根据的磁场方向水平向左，且大小逐渐增强，根据楞次定律知，楞次定律知，B环中的感应电流产生的磁场方向水平向右，环中的感应电流产生的磁场方向水平向右，B被被A排斥排斥.故故D正确，正确，A、B、C错误错误.