内容正文:
微专题3 楞次定律的拓展应用
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鲁科物理 选择性必修 第二册
关键能力 合作探究
课堂检测 素养达标
课后巩固 素养提升
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鲁科物理 选择性必修 第二册
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。
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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”。
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。
(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”。
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[典例1] (多选)如图所示,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( )
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
CD
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[解析] 对于线圈来说,圆形面积最大,即由于磁通量变化,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。
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[典例2] (多选)如图所示,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( )
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
AD
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[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。
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[典例3] 如图所示,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( )
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
A
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[解析] 开关S接通瞬间,小铜环中磁通量从无到有增加,根据楞次定律,感应电流的磁场要阻碍磁通量的增加,则两环将同时向两侧运动,故选项A正确。
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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 部分导体做切割磁感线运动 右手定则
闭合回路磁通量变化 楞次定律
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[典例4] (多选)如图所示装置中,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(导体棒切割磁感线速度越大,感应电流越大)( )
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
BD
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[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,D正确。
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[典例5] (多选)如图所示,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( )
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
AD
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