第二章微专题5 楞次定律的应用-【优化探究】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册同步导学案配套教参（人教版，多选）

微专题5　楞次定律的应用 授课提示：对应学生用书第44页 　“增反减同”法的应用 　感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量(原磁场磁通量)的变化。 (1)当原磁场磁通量增大时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反。 (2)当原磁场磁通量减小时，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”。 　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，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，细杆和金属线框始终处于同一平面内，且垂直于纸面，则线框中感应电流的方向(　　) A．一直是a→b→c→d→a B．一直是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 [解析]　线框由静止释放至到达最低点过程中，穿过线框的磁通量减小，且磁场方向向上，由“增反减同”可知，感应电流产生的磁场方向也向上，再由安培定则可知，感应电流的方向为d→c→b→a→d；同理，从最低点继续向左摆动过程中，穿过线框向上的磁通量增大，根据“增反减同”可知，感应电流的方向是d→c→b→a→d，B正确，A、C、D错误。 [答案]　B 　1.如图所示，一圆形金属线圈放置在水平桌面上，匀强磁场垂直桌面竖直向下，过线圈上A点作切 线OO′，OO′与线圈在同一平面上。在线圈以OO′为轴翻转180°的过程中，线圈中电流方向(　　) A．始终为A→B→C→A B．始终为A→C→B→A C．先为A→C→B→A再为A→B→C→A D．先为A→B→C→A再为A→C→B→A 解析：在线圈以OO′为轴翻转0～90°的过程中，穿过线圈正面向里的磁通量逐渐减小，由“增反减同”可知感应电流方向为A→B→C→A；线圈以OO′为轴翻转90°～180°的过程中，穿过线圈反面向里的磁通量逐渐增大，由“增反减同”可知感应电流方向仍然为A→B→C→A，A正确。 答案：A 　“增离减靠”法的应用 　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)若原磁通量增大，则通过远离磁场源起到阻碍的作用(“增离”)。 (2)若原磁通量减小，则通过靠近磁场源起到阻碍的作用(“减靠”)。 　一长直铁芯上绕有一固定线圈M，铁芯右端与一木质圆柱密接，木质圆柱上套有一闭合金属环N，N可在木质圆柱上无摩擦地移动，M连接在如图所示的电路中，其中R为滑动变阻器，E1和E2为直流电源，S为单刀双掷开关。下列情况中，可观测到N向左运动的是(　　) A．在S断开的情况下，S向a闭合的瞬间 B．在S断开的情况下，S向b闭合的瞬间 C.在S已向a闭合的情况下，将R的滑片向c端移动时 D．在S已向a闭合的情况下，将R的滑片向d端移动时 [解析]　根据题意知，圆环N向左运动，根据“增离减靠”的原则知，线圈M上的磁场在减弱，流过M的电流在减小，故C正确。 [答案]　C 　2.如图所示，ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导体线圈，在滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动的过程中，线圈ab将(　　) A．静止不动 B．逆时针转动 C．顺时针转动 D．发生转动，但因电源的极性不明，无法确定转动的方向 解析：当P向右滑动时，电路中电阻减小，电流增大，穿过线圈ab的磁通量增大，为阻止磁通量的增大，线圈ab将顺时针转动，C正确。 答案：C 　“来拒去留”法的应用 　由于磁场与导体的相对运动产生电磁感应现象时，产生的感应电流与磁场间有力的作用，这种力的作用会“阻碍”相对运动。口诀记为“来拒去留”。 　如图所示，当磁铁突然向铜环运动时，铜环的运动情况是(　　) A．向右运动 B．向左运动 C.静止不动 D．不能判定 [解析]　产生磁场的物体与闭合线圈之间的相互作用力可概括为四个字：“来拒去留”。磁铁向铜环运动时，铜环产生的感应电流总是阻碍磁铁与导体间的相对运动，则磁铁和铜环间有排斥作用，故A项正确。 [答案]　A 　3.(多选)如图所示，纽扣形永磁体直径略小于铜管、塑料管内径，某同学分别同时将两个纽扣形永磁体从竖直放置的空心铜管和空心塑料管上端口处由静止释放，忽略空气阻力。下列说法正确的是(　　) A.纽扣形永磁体在铜管中下落得快 B．纽扣形永磁体在塑料管中下落得快 C．纽扣形永磁体在铜管中下落过程中机械能守恒 D．纽扣形永磁体在塑料管中下落过程中机械能守恒 解析：纽扣形永磁体在塑料管中下落时只受重力作用，做自由落体运动，在铜管中下落时，使铜管的磁通量发生变化，铜管中产生感应电流，感应电流产生的磁场对磁体产生磁