学案3 习题课：楞次定律的应用

[目标定位] 1.学习应用楞次定律的推论判断感应电流的方向.2.理解安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律的区别．

一、“增反减同”法

感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量(原磁场磁通量)的变化． (1)当原磁场磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反； (2)当原磁场磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同． 口诀记为“增反减同”．

注意：本方法适用于磁感线单方向穿过闭合回路的情况．

例1 如图1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，由图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和位置Ⅲ都很接近位

置Ⅱ，这个过程中线圈的感应电流 ( )

图1

A．沿abcd流动 B．沿dcba流动

C．先沿abcd流动，后沿dcba流动 D．先沿dcba流动，后沿abcd流动 答案 A

解析 本题考查用楞次定律判断感应电流的方向，关键要分析清楚矩形线圈由位置Ⅰ到位置Ⅱ和由位置Ⅱ到位置Ⅲ两过程中，穿过线圈的磁感线方向相反．由条形磁铁的磁场可知，线圈在位置Ⅱ时穿过闭合线圈的磁通量最小为零．由于位置Ⅰ和位置Ⅲ都很接近位置Ⅱ，则线圈从位置Ⅰ到位置Ⅱ，从下向上穿过线圈的磁通量在减少，线圈从位置Ⅱ到位置Ⅲ，从上向下穿过线圈的磁通量在增加，根据楞次定律可知感应电流的方向是abcd. 二、“来拒去留”法

导体与磁场相对运动产生电磁感应现象时，产生的感应电流与磁场间有力的作用，这种力的作用会“阻碍”相对运动，简称口诀“来拒去留”．

例2 如图2所示，当磁铁突然向铜环运动时，铜环的运动情况是( )

图2

A．向右摆动 B．向左摆动 C．静止 D．无法判定 答案 A

解析 本题可由两种方法来解决：

方法1：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．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．取上、下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，由此可推断出整个铜环所受合力向右，故A正确．

甲 乙

2

方法2(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，两磁铁有排斥作用，故A正确． 三、“增缩减扩”法

当闭合电路中有感应电流产生时，电路的各部分导线就会受到安培力作用，会使电路的面积有变化(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． (2)若原磁通量减小，则通过增大有效面积起到阻碍的作用． 口诀记为“增缩减扩”．

注意：本方法适用于磁感线单方向穿过闭合回路的情况．

例3 如图3所示，在载流直导线旁固定有两平行光滑金属导轨A、B，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ab和cd.当载流直导线中的电流逐渐增强时，导体ab和cd的运动情况是 ( )

图3

A．一起向左运动 B．一起向右运动

C．ab和cd相向运动，相互靠近 D．ab和cd相背运动，相互远离 答案 C

解析 由于在闭合回路abcd中，ab和cd电流方向相反，所以两导体运动方向一定相反，排除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大，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，达到阻碍磁通量增大的目的，故选C. 四、“增离减靠”法

发生电磁感应现象时，通过什么方式来“阻碍”原磁通量的变化要根据具体情况而定．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．(2)

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