第02章 习题课 楞次定律的拓展应用-【创新设计】2019版同步课堂讲义物理（鲁科版选修3-2）

习题课　楞次定律的拓展应用 　巧用“结论”判断感应电流的方向 1.增缩减扩 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1] (多选)(2017·临沂一中高二检测)如图1所示，匀强磁场垂直于软导线回路平面，由于磁场发生变化，回路变为圆形，则磁场(　　) 图1 A.逐渐增强，方向向外 B.逐渐增强，方向向里 C.逐渐减弱，方向向外 D.逐渐减弱，方向向里 解析　对于线圈来说，圆形面积最大，即由于磁场变化，导致线圈面积变大，根据楞次定律的推论增缩减扩，可判断磁场在减弱，可能是方向向外的磁场逐渐减弱，也可能是方向向里的磁场逐渐减弱，选项C、D正确。 答案　CD 2.来拒去留 由于磁场与导体的相对运动产生电磁感应现象时，产生的感应电流受到磁场的安培力，这种安培力会“阻碍”相对运动，口诀记为“来拒去留”。 [例2] (多选)如图2所示，光滑固定导轨m、n水平放置，两根导体棒p、q平行放于导轨上，形成一个闭合回路。当一条形磁铁从高处下落接近回路时(　　) 图2 A.p、q将互相靠拢 B.p、q将互相远离 C.磁铁的加速度仍为g D.磁铁的加速度小于g 解析　根据楞次定律的另一表述——感应电流的效果总是要反抗产生感应电流的原因，本题中的“原因”是回路中的磁通量增加，归根结底是磁铁靠近回路，“效果”便是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠近，即来拒去留，所以p、q将相互靠近且磁铁的加速度小于g，故选项A、D正确。 答案　AD 3.增远减靠 (1)若原磁通量增加，则通过远离磁场源起到阻碍的作用。[来源:Z_xx_k.Com] (2)若原磁通量减小，则通过靠近磁场源起到阻碍的作用。口诀记为“增远减靠”。 [例3] 如图3所示，通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环，铜环平面与螺线管截面平行，当开关S接通瞬间，两铜环的运动情况是(　　) 图3 A.同时向两侧推开 B.同时向螺线管靠拢 C.一个被推开，一个被吸引，但因电源正负极未知，无法具体判断 D.同时被推开或同时向螺线管靠拢，但因电源正负极未知，无法具体判断 解析　开关S接通瞬间，小铜环中磁通量从无到有，即磁通量增加，根据楞次定律，感应电流的磁场要阻碍磁通量的增加，增远减靠，则两环将同时向两侧运动，故选项A正确。 答案　A 　三定则一定律的区别与应用 　安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律综合应用的比较 基本现象 应用的定则或定律 运动电荷、电流产生磁场 安培定则 磁场对运动电荷、电流有作用力 左手定则 电磁 感应[来源:Z+xx+k.Com] 部分导体做切割磁感线运动[来源:学&科&网] 右手定则[来源:学,科,网Z,X,X,K] 闭合回路磁通量变化 楞次定律 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [例4] (多选)如图4所示装置中，金属杆cd光滑且原来静止在金属导轨上。当金属杆ab做如下哪些运动时，金属杆cd将向右移动(　　) 图4 A.向右匀速运动 B.向右加速运动 C.向左加速运动 D.向左减速运动 解析　ab匀速运动时，ab中感应电流恒定，L1中磁通量不变，穿过L2的磁通量不变，L2中无感应电流产生，cd杆保持静止，选项A错误；ab向右加速运动时，L2中的磁场方向向下，磁通量增加，由楞次定律知L2中感应电流产生的磁场方向向上，故通过cd的电流方向向下，cd向右移动，选项B正确；同理可得选项C错误，选项D正确。 答案　BD [例5] (多选)如图5所示，甲图中线圈A的a、b端加上如图乙所示的电压时，在0～t0时间内，线圈B中感应电流的方向及线圈B的受力方向情况是(　　) 图5 A.感应电流方向不变 B.受力方向不变 C.感应电流方向改变 D.受力方向改变 解析　根据题意可知，当Uab＞0时，电流是从a流向b，由右手螺旋定则可知，磁场方向水平向右，由于电压减小，所以磁通量变小，根据楞次定律可得，线圈B的感应电流方向为顺时针(从左向右看)。当Uab＜0时，电流是从b流向a，由右手螺旋定则可知，磁场方向水平向左，电压增大，则磁通量变大，根据楞次定律可得，线圈B的感应电流方向为顺时针(从左向右看)。故电流方向不变，选项A正确，C错误；由“增远减靠”可知受安培力的方向改变，选项D正确，B错误。 答案　AD 三定则一定律的应用技巧 (1)应用楞次定律时，一般要用到安培定则。 (2)研究感应电流受到的安培力时，一般先用右手定则确定电流方向，再用左手定则确定安培力方向，有时也可以直接应用楞次定律的推论确定。