2.1楞次定律-2020-2021学年高二物理同步课堂帮帮帮（新教材人教版选择性必修第二册）

第二章 电磁感应 第1节 楞次定律 一、右手定则 1．内容：将右手手掌伸平，使大拇指与其余并拢的四指垂直，并与手掌在同一平面内，让磁感线从手心穿入，大拇指指向导体运动方向，这时四指的指向就是感应电流的方向，也就是感应电动势的方向． 2．适用范围：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动． 二、对楞次定律的理解和应用 1．楞次定律 (1)内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化． 2．对“阻碍”的理解 3．楞次定律的另一种等价表述 感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因． 4．四种常见“效果”的表现 (1)阻碍原磁通量的变化(增反减同)； (2)阻碍导体的相对运动(来拒去留)； (3)通过改变线圈面积来“反抗”变化(增缩减扩)； (4)阻碍原电流的变化(自感现象将在后面学习到)． 5、利用楞次定律判断感应电动势和感应电流方向的步骤： ①确定引起电磁感应的原磁场B0的方向． ②确定B0通过闭合回路磁通量的增减． ③根据楞次定律，确定感应电流的磁场B′方向． ④用安培定则判断能够形成上述磁场B′的感应电流的方向． 三、电磁感应中的能量转化与守恒 1．在导线切割磁感线运动而产生感应电流时，电路中的电能来源于机械能． 2．在电磁感应中，产生的电能是通过外力克服安培力做功转化而来的．外力做了多少功，就有多少电能产生． 3．感应电流做功将电能转化为其他形式的能量． 4．电磁感应现象中，能量在转化过程中是守恒的． 四、对右手定则的理解和应用 1．楞次定律与右手定则的区别及联系 　　规律 比较内容　　　 楞次定律 右手定则 区别 研究对象 整个闭合回路 闭合回路的一部分，即做切割磁感线运动的导体 适用范围 各种电磁感应现象 只适用于导体在磁场中做切割磁感线运动的情况 应用 用于磁感应强度B随时间变化而产生的电磁感应现象较方便 用于导体切割磁感线产生的电磁感应现象较方便 联系 右手定则是楞次定律的特例 2.右手定则和左手定则的区别 比较项目 右手定则 左手定则 作用 判断感应电流的方向 判断通电导体所受磁场力的方向 已知条件 已知切割运动方向和磁场方向 已知电流方向和磁场方向 图例 因果关系 运动→电流 电流→运动 应用实例 发电机 电动机 [特别提醒] (1)判断感应电流方向时可根据具体情况选取楞次定律或右手定则； (2)区分右手定则和安培定则：右手定则判断电流的方向；安培定则判断电流产生磁场的方向． 【例题1】 如图所示，匀强磁场与圆形导体环平面垂直，导体ef与环接触良好，当ef向右匀速运动时(　　) A．圆环中磁通量不变，环中无感应电流产生 B．整个环中有顺时针方向的电流 C．整个环中有逆时针方向的电流 D．环的右侧有逆时针方向的电流，环的左侧有顺时针方向的电流 [思路点拨]　电路中的一部分导体做切割磁感线运动时，先用右手定则判断导体中的电流方向，再根据电路组成判断其余各部分的电流方向． 【答案】　D 【解析】导体ef向右切割磁感线，由右手定则可判断导体ef中感应电流由e→f，而导体ef分别与导体环的左右两部分构成两个闭合回路，故环的右侧有逆时针方向的电流，环的左侧有顺时针方向的电流． 【例题2】如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点摆动．金属线框从右侧某一位置由静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，金属线框平面和细杆始终处于同一平面，且垂直纸面，则线框中感应电流的方向是(　　) A．a→b→c→d→a B．d→c→b→a→d C．先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→a D．先是a→b→c→d→a，后是d→c→b→a→d [思路点拨]　(1)穿过线圈的磁通量在不同阶段的变化情况不同． (2)前后两个过程磁感线分别从正、反面穿入线框． 【答案】　B 【解析】线框从右侧开始由静止释放，穿过线框平面的磁通量逐渐减少，由楞次定律可得感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，根据安培定则，感应电流的方向为d→c→b→a→d；过O点后线框继续向左摆动过程中，磁感线从反面穿入线框，穿过线框平面的磁通量逐渐增大，由楞次定律可得感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，由安培定则可知感应电流的方向仍为d→c→b→a→d，故B选项正确． 【例题3】　如图(a)所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内，线圈A中通以如图(b)所示的交变电流，t＝0时电流方向为顺时针(如图中箭头所示)，在t1～t2时间段内，对于线圈B，下列说法中正确的是(