楞次定律的应用(12个经典例题).ppt
1.4 楞次定律的应用,一.楞次定律：,表述一：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。（即增“反”减“同”）,表述二：感应电流总要阻碍导体和磁体间的相对运动。（即来“拒”去“留”）,表述三：感应电流的效果总要阻碍产生感应电流的原因。（结果“反抗”原因）,例1 例2 例3,例4 例5 例6,例7 例8 例9 例10 例11,对楞次定律的理解：,1、从磁通量变化的角度看：,总要阻碍磁通量的变化,从导体和磁体的相对运动的角度来看：,总要阻碍相对运动,2、楞次定律中“阻碍”的含意：,阻碍不是阻止；也不是相反：可理解为“增反、减同”,3.应用楞次定律解题的步骤：,（1）明确原磁场方向,（2）明确穿过闭合回路的磁通量如何变化,（3）由楞次定律确定感应电流的磁场方向,（4）利用安培定则确定感应电流的方向,例1.在同一铁芯上绕着两个线圈，单刀双掷开关原来接在点1，现把它从1扳向2，试判断在此过程中，在电阻R上的电流方向是：(如图所示)()(A)先由PQ，再由QP；(B)先由QP，再由PQ；(C)始终由QP；(D)始终由PQ。,C,例2.导线框abcd与直导线在同一平面内，直导线中通有恒定电流I，当线框自左向右匀速通过直导线的过程中，线框中感应电流如何流动？,解：画出磁场的分布情况如图示：,开始运动到A位置，向外的磁通量增加，I 的方向为顺时针；,当dc边进入直导线右侧，直到线框在正中间位置B时，向外的磁通量减少到0，I 的方向为逆时针；,接着运动到C，向里的磁通量增加，I 的方向为逆时针；,ab边离开直导线后，向里的磁通量减少，I 的方向为顺时针。,所以，感应电流的方向先是顺时针，接着为逆时针，然后又为顺时针。,例3.如图所示，一水平放置的圆形通电线圈I固定，有另一个较小的线圈II从正上方下落，在下落过程中线圈II的平面保持与线圈I的平面平行且两圆心同在一竖直线上，则线圈II从正上方下落到穿过线圈I直至在下方运动的过程中，从上往下看线圈II：()(A)无感应电流；(B)有顺时针方向的感应电流；(C)有先顺时针后逆时针的感应电流；(D)有先逆时针后顺时针的感应电流。,C,例4.如图示，一闭合的铜环从静止开始由高处下落通过条形磁铁后继续下落，空气阻力不计，则在圆环的运动过程中，下列说法正确的是：（）A.圆环在磁铁的上方时，加速度小于g，在下方时大于g，B.圆环在磁铁的上方时，加速度小于g，在下方时也小于g，C.圆环在磁铁的上方时，加速度小于g，在下方时等于g，D.圆环在磁铁的上方时，加速度大于g，在下方时小于g.,B,例5.如图所示，两个相同的铝环套在一根无限长的光滑杆上，将一条形磁铁向左插入铝环(未穿出)的过程中，两环的运动情况是：()(A)同时向左运动，距离增大；(B)同时向左运动，距离不变；(C)同时向左运动，距离变小；(D)同时向右运动，距离增大。,C,例6.金属圆环的圆心为O，金属棒Oa、Ob可绕O在环上转动，如图示，当外力使Oa逆时针方向转动时，Ob将：（）A.不动B.逆时针方向转动C.顺时针方向转动D.无法确定,解：感应电流的效果总要阻碍产生感应电流的原因，即阻碍相对运动。,B,例7.在水平面上有一固定的U形金属框架，框架上置一金属杆ab，如图示（纸面即水平面），在垂直纸面方向有一匀强磁场，则以下说法中正确的是：（）,A.若磁场方向垂直纸面向外并增加时，杆ab将向右移动。B.若磁场方向垂直纸面向外并减少时，杆ab将向右移动。C.若磁场方向垂直纸面向里并增加时，杆ab将向右移动。D.若磁场方向垂直纸面向里并减少时，杆ab将向右移动。,点拨：=BS，杆ab将向右移动，S增大，增大，说明阻碍原的减少。,B D,例8：如图，a、b、c、d为四根相同的铜棒，c、d固定在同一水平面上，a、b对称地放在c、d棒上，它们接触良好，O点为四根棒围成的矩形的几何中心，一条形磁铁沿竖直方向向O点落下，则ab可能发生的情况是：()(A)保持静止；(B)分别远离O点；(C)分别向O点靠近；(D)无法判断。,C,思考：1.下图中，若磁场不变，使a 向右运动，则b将向 运动。,右,2.若B 减少，ab将如何运动？,答：分别向两边远离,例9、一个弹性闭合线圈的平面与纸面平行且处在一匀强磁场中，当由于磁通量发生变化而引起线圈所围的面积增大时，可判断磁场的方向和磁感应强度B 的大小变化情况可能是：（）A.磁场方向垂直于线圈向里，B不断减弱B.磁场方向垂直于线圈向里，B不断增强C.磁场方向垂直于线圈向外，B不断减弱D.磁场方向平行于线圈向左，B不断减弱,解：感应电流的效果总要阻碍产生感应电流的原因,若磁场方向垂直于线圈，由=BS，S增大则 B要减小才能阻碍磁通量的增大，与磁场方向无关。,若磁场方向平行于线圈，不管B是减弱还是增强，则磁通量始终为0。,A C,例10、如图，通电直导线cd右侧有一个金属框与导线在同一平面内，金属棒ab放在框架上，ab 受磁场力向左，则cd 中电流变化的情况是：（）A.cd中通有由d c 方向逐渐减小的电流B.cd中通有由d c 方向逐渐增大的电流C.cd中通有由c d 方向逐渐增大的电流D.cd中通有由c d 方向逐渐减小的电流,解：感应电流的效果总要阻碍产生感应电流的原因,ab 受磁场力向左，则闭合电路的面积要减小，,由=BS，S减小则 B要增大才能阻碍磁通量的变化，所以cd中的电流增大，与电流的方向无关。,B C,例11、如图，一足够长的绝缘滑杆SS上套一质量m 的光滑弹性金属环，在滑杆的正下方放一很长的光滑水平轨道，并穿过金属环的圆心O，现将质量为M的条形磁铁以v0的初速度在轨道上向右运动，则（）A.N极或S极接近金属环时金属环都缩小B.磁铁靠近滑环将推动滑环一起运动C.磁铁穿过滑环后二者先后停下来D.滑环得到的电能为Mv02/2,解：感应电流的效果总要阻碍产生感应电流的原因,磁铁靠近滑环，滑环中磁通量要增大，金属环面积缩小才能阻碍磁通量的增大；磁铁靠近滑环，有相对运动，滑环向右移动才能阻碍相对运动。,由动量守恒定律，二者不可能停下来。C D 错,A B,思考.今将一条形磁铁缓慢或迅速地插入闭合的螺线管中，这两个过程中，不发生变化的是()A、磁通量的变化率；B、磁通量的变化量；C、产生的焦耳热；D、流过导线截面的电量.,BD,
