資源簡介

(共63張PPT)
DIERZHANG
第二章
專題強化7　楞次定律的應用
1.進一步理解楞次定律，能熟練應用楞次定律的推論解決實際問題(重點)。
2.熟練應用安培定則、左手定則、右手定則和楞次定律分析解決有關綜合問題(難點)。
學習目標
一、楞次定律的重要推論
二、“三定則一定律”的綜合應用
內容索引
專題強化練
楞次定律的重要推論
一
(1)用絕緣細繩吊起一個鋁環，用磁體的N極去靠近鋁環，如圖甲所示?？梢杂^察到什么現象？如圖乙所示，如果用S極去靠近鋁環可以觀察到什么現象？請解釋此現象。
答案　如圖(a)所示，當磁體N極靠近鋁環時，穿過鋁環的磁通量增加，根據楞次定律可知，鋁環中產生的感應電流的方向為逆時針(從左往右看)，將環形感應電流等效成小磁針(左N極右S極)，鋁環與磁體相互排斥，鋁環向右擺動；
同理分析，如圖(b)所示，當S極靠近鋁環時，鋁環中產生的感應電流的方向為順時針(從左往右看)。環形感應電流等效成小磁針(左S極右N極)，鋁環與磁體相互排斥。鋁環向右擺動，即無論是N極還是S極磁體靠近鋁環，二者就相互排斥。
(2)如圖丙所示，若把磁體從靠近鋁環處向左移開，可以觀察到什么現象？請解釋此現象。
答案　如圖(c)所示，當磁體N極遠離鋁環時，穿過鋁環的磁通量減小，鋁環中產生的感應電流的方向為順時針(從左往右看)，將環形感應電流等效成小磁針(左S極右N極)，鋁環與磁體相互吸引，鋁環向左擺動。同理分析得出，S極遠離鋁環時，鋁環和磁體也是相互吸引的。
內容 例證
阻礙原磁通量變化 ——“增反減同”
阻礙相對運動 ——“來拒去留”
楞次定律中“阻礙”的含義可以拓展為：感應電流的效果總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化。主要有以下幾種表現形式：
提煉·總結
內容 例證
使回路面積有擴大或縮小的趨勢“增縮減擴” (此方法只適用于回路中只有一個方向的磁感線的情況)

B減小時，線圈中的Φ減小，為了阻礙Φ減小，線圈有擴張趨勢，各邊受到的安培力向外；反之，B增大時，線圈中的Φ增大，為了阻礙Φ增大，線圈有縮小趨勢，各邊受到的安培力向里
內容 例證
使金屬環有遠離或靠近的趨勢——“增離減靠”

開關閉合時，穿過金屬環P的磁通量增加，P向右運動；開關斷開時，穿過P的磁通量減小，P向左運動
如圖，當b環中電流減小時，a環面積有“增大”還是“縮小”的趨勢？
思考與討論
答案　b環電流減小，電流產生的磁場變弱，a環中Φ減小，為了阻礙Φ的減小，a環中產生同b環同向的感應電流，同向電流相吸，a環面積有縮小的趨勢，即“增擴減縮”。
　如圖所示，質量為m的銅質閉合線圈靜置于粗糙水平桌面上。當一個豎直放置的條形磁體貼近線圈，沿線圈中線由左至右從線圈正上方等高、勻速經過時，線圈始終保持不動。重力加速度為g,則關于線圈在此過程中受到的支持力FN和摩擦力Ff的情況，以下判斷正確的是
A.FN先大于mg，后小于mg
B.FN一直大于mg
C.Ff先向左，后向右
D.線圈中的電流方向始終不變
例1
√
根據“來拒去留”，磁體靠近線圈時受到斜向上的
斥力，由牛頓第三定律知，線圈受到斜向下的斥力，
故線圈受到的支持力FN大于重力mg，磁體遠離線圈
時，線圈受到斜向上的引力，支持力FN小于重力mg，
故A正確，B錯誤；
整個過程磁體對線圈的作用力都有向右的分量，即線圈一直有向右運動的趨勢，摩擦力的方向始終向左，C錯誤；
由于線圈中的磁通量先變大后變小，方向不變，故磁體靠近和遠離線圈時，線圈中電流方向相反，D錯誤。
(2024·黃岡市高二期末)如圖所示，水平固定的長直導線與矩形導線框abcd在同一豎直平面，導線框的ab邊與導線平行，導線中通有向右的恒定電流I，現將導線框由靜止釋放，導線框在豎直下落過程中沒有翻轉，不計空氣阻力。下列對導線框下落過程的分析，正確的是
A.導線框中產生了順時針方向的感應電流
B.導線框的面積有收縮的趨勢
C.導線框下落的加速度有時可能大于重力加速度g
D.若導線中的電流I方向向左，則線框所受安培力的合力方向向下
針對訓練
√
根據安培定則可知，導線下方的磁場垂直紙面向
里，離導線越遠的地方，磁場越小，導線框在豎
直下落過程中，穿過導線框的磁通量變小，根據
楞次定律可知導線框中產生了順時針方向的感應電流，根據“增縮減擴”可知導線框的面積有擴張的趨勢，故A正確，B錯誤；
導線框下落時，由“來拒去留”可知，安培力合力方向向上，總是阻礙相對運動，與電流方向無關，故D錯誤；
導線框下落過程中，安培力合力向上，重力大于安培力合力，所以導線框下落的加速度小于重力加速度g，故C錯誤。
拓展1　如圖甲所示，有一閉合線圈ABCD，磁場方向垂直于線圈平面向里(為正方向)，磁感應強度B隨時間t的變化如圖乙所示，0~t1時間內AB邊受到的安培力方向　　　，t1~t2時間內AB邊受到的安培力方向______
(均選填“向左”或“向右”)。
向右
向左
拓展2　如圖所示，閉合線圈ABCD進入磁場的過程中，CD邊受到的安培力方向　　　，穿出磁場的過程中，AB邊受到的安培力方向　 　(均選填“向左”或“向右”)。
向左
向左
　如圖所示裝置，在下列各種操作中，會使懸掛在螺線管附近的銅質閉合線圈A向右運動的是
A.開關S接通的瞬間
B.開關S接通后，電路中電流穩定時
C.開關S接通后，滑動變阻器滑片向上滑動的瞬間
D.開關S斷開的瞬間
例2
√
當開關S接通的瞬間，螺線管中產生磁場，閉合線
圈中磁通量在這一瞬間變大，根據楞次定律推論
“增離減靠”可得，此時閉合線圈A向左運動，A錯誤；
同理可得，開關斷開的瞬間閉合線圈A向右運動，D正確；
開關S接通后，電路中電流穩定時線圈A中磁通量不變，不產生感應電流，此時線圈A靜止，B錯誤；
開關S接通后，滑動變阻器滑片向上滑動的瞬間，電路中總電阻變小，電流變大，閉合線圈中磁通量變大，根據楞次定律推論“增離減靠”可知此時閉合線圈A向左運動，C錯誤。
　(2023·上海市延安中學高二期末)如圖所示，a、b、c三個線圈是同心圓，b線圈上連接有直流電源和開關K，則下列說法正確的是
A.K閉合電路穩定后，在斷開K的一瞬間，線圈c中有感
　應電流，線圈a中沒有感應電流
B.K閉合電路穩定后，在斷開K的一瞬間，線圈a中有感
　應電流，線圈c中沒有感應電流
C.在K閉合的一瞬間，線圈a中有逆時針方向的瞬時感應電流，有擴張趨勢
D.在K閉合的一瞬間，線圈c中有順時針方向的瞬時感應電流，有收縮趨勢
例3
√
在K閉合電路穩定后，在斷開K的一瞬間，穿過線圈
a、c中的磁通量均發生變化，均有感應電流產生，故
A、B錯誤；
在K閉合的一瞬間，線圈b中產生順時針方向的電流，
線圈a、c內磁場垂直紙面向里增大，根據楞次定律的推論、右手螺旋定則，可知線圈a、c中均有逆時針方向的瞬時感應電流，a有擴張的趨勢，c有收縮的趨勢，故C正確，D錯誤。
楞次定律的拓展含義——“增縮減擴”或“增擴減縮”關鍵看閉合回路面積的變化(或變化趨勢)對阻礙磁通量變化的效果。應用“增縮減擴”或“增擴減縮”判斷安培力的方向快速、準確，能解放“右手”或“左手”。
總結提升
返回
“三定則一定律”的綜合應用
二
項目 安培定則 電磁感應 左手定則
右手定則 楞次定律
應用 對象 判斷電流產生磁場的方向 判斷閉合電路的一段導體切割磁感線產生感應電流的方向 判斷閉合電路中磁通量變化產生的感應電流方向 判斷安培力、洛倫茲力的方向
項目 安培定則 電磁感應 左手定則
右手定則 楞次定律
使用 方法 右手握住導線或螺線管(環形電流) 右手拇指指向導體切割磁感線的運動方向，磁感線穿過手掌，四指指向電流的方向 一原、二變、三感、四螺旋 左手四指指向電流方向或正電荷運動方向(負電荷運動反方向)，磁感線穿過手掌，拇指指向受力方向
項目 安培定則 電磁感應 左手定則
右手定則 楞次定律
圖形 示例
因果 關系 因電而生磁(I→B用安培定則) 因動而生電(v、B→I感用右手定則)，應用：發電機 因磁而生電(ΔΦ→I感用楞次定律) 因電在磁場中而受力(I、B→F用左手定則)，應用：電動機
　 (2023·渭南市高二期末)如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN，MN的左邊有一如圖所示的閉合電路，當PQ在一外力的作用下運動時，MN向右運動，則PQ所做的運動可能是(導體切割磁感線速度越大，感應電流越大)
A.向左加速運動
B.向右加速運動
C.向左減速運動
D.向右勻速運動
例4
√
根據安培定則可知，MN處于ab產生的垂直向里的
磁場中，MN在安培力作用下向右運動，說明MN受
到的安培力向右，由左手定則可知電流由M指向N，
L1中感應電流的磁場向上，由楞次定律可知，L2線
圈中產生感應電流的磁場應該是向上減小，或向下增加，再由右手定則可知PQ可能是向右減速運動或向左加速運動，故A正確，B、C、D錯誤。
　如圖所示，在方向垂直于紙面向里的勻強磁場中有一U形金屬導軌，導軌平面與磁場垂直。金屬桿PQ置于導軌上并與導軌形成閉合回路PQRS，一圓環形金屬線框T位于回路圍成的區域內，線框與導軌共面。現讓金屬桿PQ突然向右運動，在運動開始的瞬間，關于感應電流的方向，下列說法正確的是
A.PQRS中沿順時針方向，T中沿逆時針方向
B.PQRS中沿順時針方向，T中沿順時針方向
C.PQRS中沿逆時針方向，T中沿逆時針方向
D.PQRS中沿逆時針方向，T中沿順時針方向
例5
√
金屬桿PQ突然向右運動，由右手定則可知，金
屬桿PQ中的感應電流方向由Q到P，則PQRS中
感應電流方向為逆時針方向；PQRS中感應電流
產生垂直紙面向外增強的磁場，則T中的合磁場
向里減弱，由楞次定律可知，圓環形金屬線框T中會產生垂直紙面向里的磁場，則T中感應電流方向為順時針，D正確。
返回
三
專題強化練
基礎強化練
1
2
3
4
5
7
8
9
10
11
12
6
13
1.(多選)金屬棒ab、cd放在水平光滑導軌上，條形磁體在如圖所示位置自由下落，在接近導軌時，下列說法正確的有(重力加速度為g，不計空氣阻力)
A.ab、cd相互靠近 B.ab、cd相互遠離
C.磁體加速度大于g D.磁體加速度小于g
√
√
1
2
3
4
5
7
8
9
10
11
12
6
13
當條形磁體從上向下接近閉合回路時，穿過回路的
磁場方向向下，且磁通量在不斷增加，根據楞次定
律可知，感應電流所產生的效果總是阻礙產生感應
電流的磁通量的變化，所以會阻礙條形磁體的下落，則感應電流的磁場給條形磁體一個向上阻礙其下落的阻力，即磁體下落的加速度小于g，為了阻礙回路中磁通量增加，ab、cd兩金屬棒將互相靠近，使回路的面積減小，從而阻礙磁通量的增加，故選A、D。
1
2
3
4
5
7
8
9
10
11
12
6
13
2.(2023·四川省峨眉第二中學高二期中)如圖所示，一個有彈性的金屬圓環被一根橡皮繩吊于通電直導線的正下方，直導線與圓環在同一豎直面內，當通電直導線中電流減小時，彈性圓環的面積S和橡
皮繩的長度L將
A.S增大，L變長 B.S減小，L變短
C.S增大，L變短 D.S減小，L變長
√
1
2
3
4
5
7
8
9
10
11
12
6
13
由安培定則可知，通電直導線在圓環面形成的磁場方向垂直紙面向里，當通電直導線中電流減小時，穿過圓環面的磁通量減小，由“增縮減擴”可知，彈性圓環的面積S將增大，由“增離減靠”可知，圓環將靠近導線，則L將變短，故選C。
1
2
3
4
5
7
8
9
10
11
12
6
13
3.如圖所示，一條形磁體從高h處自由下落，中途穿過一個固定的空心線圈，開關S斷開時，由開始下落至落地用時t1，落地時速度大小為v1；開關S閉合時，由開始下落至落地用時t2，落地時速度大小為v2。不計空氣阻力，則它們的關系是
A.t1>t2，v1>v2 B.t1=t2，v1=v2
C.t1v2
√
1
2
3
4
5
7
8
9
10
11
12
6
13
開關S斷開時，線圈中無感應電流，對磁體無阻礙作用，故a1=g；當S閉合時，線圈中有感應電流，對磁體有阻礙作用，故a2v2，故D正確。
1
2
3
4
5
7
8
9
10
11
12
6
13
4.(多選)(2024·南通市高二期末)如圖所示，鋁制水平橫梁兩端各固定一個鋁環，橫梁可以繞中間的支點在水平面內轉動。當裝置靜止不動時，用一磁體的N極去接近A環，發現橫梁繞支點轉動。關于該實驗，下列說法中正確的是
A.磁體接近A環的過程中，A環將有收縮的趨勢
B.用磁場的任意一磁極接近A環時，A環均被排斥
C.若用磁體接近B環，橫梁也將繞支點轉動
D.若用陶瓷材料制作A、B環，也可以得到相同的實驗效果
√
√
1
2
3
4
5
7
8
9
10
11
12
6
13
根據楞次定律，可知感應電流具有這樣的方向，
即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁
通量的變化。磁體無論哪一極靠近A環時，由
“來拒去留”可知A環均被排斥，B正確；
穿過A環的磁通量變大，由“增縮減擴”知，A環還有收縮的趨勢，A正確；
用磁體的N極接近B環，由于B環是斷開的，無法形成感應電流，無感應磁場，因而橫梁不會轉動，C錯誤；
1
2
3
4
5
7
8
9
10
11
12
6
13
A環采用絕緣材料時，不會產生感應電流，不受安培力則不會得到相同的實驗效果，而B環沒有閉合，沒有感應電流產生，因而換成絕緣材料時對實驗結果沒有影響，D錯誤。
5.(2023·臨沂市第十九中學高二月考)如圖所示，矩形導線框abcd與長直導線MN放在同一水平面上，ab邊與MN平行，且MN靠近ab邊放置，導線MN中通有向上的電流，MN與導線框絕緣，當MN中的電流增大時，下列說法正確的是
A.導線框abcd中沒有感應電流
B.導線框abcd中有順時針方向的感應電流
C.導線框所受安培力的合力方向水平向左
D.導線框所受安培力的合力方向水平向右
1
2
3
4
5
7
8
9
10
11
12
6
13
√
1
2
3
4
5
7
8
9
10
11
12
6
13
直導線中通有向上且增大的電流，根據安培定則知，
通過導線框的磁場方向垂直紙面向里，且增大，根
據楞次定律知導線框abcd中感應電流的方向為逆時
針方向，故A、B錯誤；
方法一　根據左手定則知，ab邊所受安培力方向水平向左，cd邊所受安培力方向向左，則導線框所受安培力的合力方向水平向左，故C正確，D錯誤。
1
2
3
4
5
7
8
9
10
11
12
6
13
方法二　當MN中電流增大時，導線框中產生感應電流，線框各邊受到安培力作用，使導線框向阻礙磁通量增大的方向“移動”，故導線框所受安培力的合力方向水平向左，故C正確，D錯誤。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
6.(2023·海南卷)汽車測速利用了電磁感應現象，汽車可簡化為一個矩形線圈abcd，埋在地下的線圈分別為1、2，通上順時針(俯視)方向電流，當汽車經過線圈時
A.線圈1、2產生的磁場方向豎直向上
B.汽車進入線圈1過程產生感應電流方向為abcd
C.汽車離開線圈1過程產生感應電流方向為abcd
D.汽車進入線圈2過程受到的安培力方向與速度方向相同
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
線圈1、2形成的磁場方向都是垂直地面向下的，汽
車進入線圈1、2過程中，穿過矩形線圈abcd的磁通
量增大，感應電流與線圈1、2中的電流方向相反，
是逆時針(俯視)，受到的安培力方向與速度方向相
反，離開時穿過矩形線圈的磁通量減小，產生的感應電流是順時針(俯視)，故C正確，A、B、D錯誤。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
7.2022年6月17日，我國第三艘航空母艦“中國人民解放軍海軍福建艦”下水后，將按計劃開展系泊試驗和航行試驗，這是我國完全自主設計建造的首艘彈射型航空母艦，配置電磁彈射和阻攔裝置。航母上艦載機電磁彈射的驅動原理如圖所示，當閉合開關S，固定線圈中突然通過直流電流時，線圈左側的金屬環被彈射出去，則
A.閉合開關S的瞬間，從左側看金屬環中的感應電流沿逆時針方向
B.若將電源正負極調換，金屬環彈射方向將改變
C.若將金屬環置于線圈的右側，金屬環仍將向左彈射
D.若將金屬環置于線圈的右側，金屬環將向右彈射
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
閉合開關S的瞬間，線圈中電流迅速增大，電
流從線圈右側流入，產生的磁場方向向左，由
楞次定律可知，金屬環中的感應電流方向從左
側看為順時針，A錯誤；
電源正負極調換后，根據“增離減靠”可得，金屬環受力方向向左，故仍將向左彈出，B錯誤；
若將金屬環放在線圈右側，根據“增離減靠”可得，金屬環將向右彈射，C錯誤，D正確。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
8.(2023·武安市第三中學高二月考)如圖甲所示，兩根平行金屬導軌置于水平面內，導軌之間接有電阻R，金屬棒ab與兩導軌垂直并保持良好接觸，整個裝置放在勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向下?，F使磁感應強度B隨時間的變化關系如圖乙所示(以向下為正方向)，0~2t0時間內ab始終保持靜止。則下列說法正確的是
A.0~2t0時間內ab中的感應電流方向總是由b到a
B.0~t0時間內ab棒所受的安培力向左
C.t0~2t0時間內ab棒所受的靜摩擦力向右
D.t0~2t0時間內穿過回路的磁通量逐漸減小
√
能力綜合練
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
根據題意，由題圖乙可知，0~t0時間
內，磁場方向向下，穿過回路的磁通
量逐漸減小，由楞次定律可知，感應
電流產生磁場的方向向下，由右手螺旋定則可知，回路中電流方向為順時針，即ab中的感應電流方向是由a到b，t0~2t0時間內，磁場方向向上，穿過回路的磁通量逐漸增大，回路中電流方向也為順時針，即ab中的感應電流方向總是由a到b，故A、D錯誤；
0~t0時間內，由左手定則可知，ab棒所受的安培力向右，故B錯誤；
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
t0~2t0時間內，由左手定則可知，ab棒所受的安培力向左，由平衡條件可知，ab棒所受的靜摩擦力向右，故C正確。
9.(2024·長春市高二期末)如圖所示，在水平地面下有一條沿東西方向鋪設的水平直導線，導線中通有自東向西且較大的恒定電流。現用一閉合的檢測線圈(線圈中串有靈敏電流計，圖中未畫出)檢測此通電直導線的位置。若不考慮地磁場的影響，讓檢測線圈(位于水平面內)從距通電直導線很遠處由北向南沿水平地面接近并通過通電直導線的上方并移至距通電直導線很遠處，在此過程中，俯視檢測線圈，
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
下列說法正確的是
A.感應電流的方向先順時針后逆時針，然后再
　順時針(俯視)
B.感應電流的方向先逆時針后順時針，然后再
　逆時針(俯視)
C.檢測線圈所受安培力的方向先向南后向北
D.檢測線圈所受安培力的方向一直向南
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
根據通電直導線周圍的磁感線的分布特點，檢
測線圈由遠處移近直導線的過程中，穿過線圈
的磁場有向下的分量，且穿過檢測線圈的磁通
量先增大后減小，由楞次定律和安培定則可知，檢測線圈中的電流方向先逆時針后順時針；當檢測線圈從直導線正上方逐漸遠離直導線的過程中，穿過線圈的磁場有向上的分量，穿過檢測線圈的磁通量先增大后減小，由楞次定律和安培定則可知，檢測線圈中的電流方向先順時針后逆時針；即感應電流的方向先逆時針后順時針，然后再逆時針，故A錯誤，B正確；
根據楞次定律推論“來拒去留”及左手定則可知，檢測線圈所受安培力在水平面內的分力的方向一直向北，故C、D錯誤。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
10.(多選)如圖所示，兩個線圈繞在同一根鐵芯上，其中一線圈通過開關與電源連接，另一線圈與遠處沿南北方向水平固定放置在紙面內的直導線連接成回路。將一小磁針懸掛在直導線正上方，開關未閉合時小磁針處于靜止狀態。下列說法正確的是
A.開關閉合后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向里的方
　向轉動
B.開關閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直紙
　面向里的方向
C.開關閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直紙面向外的方向
D.開關閉合并保持一段時間再斷開的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方
　向轉動
√
√
開關閉合后的瞬間，根據楞次定律，可判斷出直導
線中電流方向為由北向南，由安培定則可判斷出小
磁針處的磁場方向垂直紙面向里，小磁針的N極朝
垂直紙面向里的方向轉動，A正確；
開關閉合并保持一段時間后，左側線圈中磁通量不變，線圈中感應電流為零，直導線中電流為零，小磁針恢復到原來的狀態，B、C錯誤；
開關閉合并保持一段時間后再斷開的瞬間，左側的線圈中磁通量變化，產生感應電流，由楞次定律可判斷出直導線中電流方向為由南向北，由安培定則可判斷出小磁針處的磁場方向垂直紙面向外，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉動，D正確。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
11.(2023·重慶南開中學高二診斷)某實驗小組設計的電梯墜落應急安全裝置如圖所示，電梯井內壁上鋪設線圈，電梯轎廂底部安裝永久磁鐵，磁鐵N極向上，線圈能在電梯轎廂突然墜落時自動閉合，阻礙電梯轎廂急劇下降從而減小對乘客的傷害。當電梯轎廂墜落至圖示位置時
A.線圈A、B相互吸引
B.線圈A有收縮的趨勢，B有擴張的趨勢
C.俯視線圈A，其感應電流沿逆時針方向
D.電梯轎廂處于完全失重狀態
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
當電梯轎廂墜落到題圖所示位置時，線圈A
中向上的磁通量減弱，線圈B中向上的磁通
量增強，從上向下看，線圈A中產生的感應
電流為逆時針方向，線圈B中產生的感應電
流為順時針方向，兩線圈感應電流方向相反，所以兩線圈相互排斥，故A錯誤，C正確；
線圈A中向上的磁通量減弱，線圈B中向上的磁通量增強，由楞次定律可知，線圈A有擴張趨勢，線圈B有收縮趨勢，故B錯誤；
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
由上述分析可知，墜落過程中，線圈內的磁通量發生變化，線圈會產生感應電流，感應電流會阻礙磁鐵的運動，進而阻礙電梯轎廂運動，使電梯轎廂處于非完全失重狀態，故D錯誤。
12.(2024·通化市高二期末)如圖所示裝置中，平行導軌光滑、水平放置，cd桿原來靜止。當ab桿做如下哪種運動時，cd桿將向左移動(導體棒切割磁感線速度越大，感應電流越大，導體棒勻速切割磁感線時感應電流恒定)
A.向左加速運動 B.向左減速運動
C.向右加速運動 D.向右勻速運動
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
ab桿向左加速運動，根據右手定則及題意，知在
ab桿上產生增大的b到a的電流，根據安培定則，
在L1中產生向下增強的磁場，該磁場向上通過L2，
根據楞次定律，在cd桿上產生d到c的電流，根據左手定則，受到向左的安培力，向左運動，故A正確；
同理可得B、C錯誤；
ab桿向右勻速運動，在ab桿中產生恒定的電流，該電流在線圈L1中產生恒定的磁場，通過L2的磁通量恒定，在L2中不產生感應電流，所以cd桿不動，故D錯誤。
13.(多選)(2024·福州市高二期末)如圖所示，在勻強磁場中放一平行金屬導軌，導軌跟小線圈N相接，大線圈M與小線圈N以及導軌之間不接觸，磁感線垂直于導軌所在平面。導軌與金屬棒ab接觸良好，當金屬棒ab向右加速運動時，大線圈M中產生的感應電流方向及所具有的形變趨勢是(導體棒切割磁感線速度越大，感應電流越大)
A.線圈M中有順時針方向的電流
B.線圈M中有逆時針方向的電流
C.線圈M有收縮的趨勢
D.線圈M有擴張的趨勢
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
尖子生選練
√
√
當金屬棒ab向右加速運動時，根據右手定則及題
意，感應電流從a到b且增加，穿過線圈M的磁通
量垂直紙面向里增加，根據楞次定律可知，M中感應電流為逆時針方向，選項A錯誤，B正確；
M中感應電流為逆時針方向，線圈M所處的磁場垂直紙面向外，根據左手定則可知線圈M各部分所受安培力向外，則線圈M有擴張的趨勢，選項C錯誤，D正確。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
返回專題強化7　楞次定律的應用
[學習目標]　1.進一步理解楞次定律，能熟練應用楞次定律的推論解決實際問題(重點)。2.熟練應用安培定則、左手定則、右手定則和楞次定律分析解決有關綜合問題(難點)。
一、楞次定律的重要推論
(1)用絕緣細繩吊起一個鋁環，用磁體的N極去靠近鋁環，如圖甲所示?？梢杂^察到什么現象？如圖乙所示，如果用S極去靠近鋁環可以觀察到什么現象？請解釋此現象。
(2)如圖丙所示，若把磁體從靠近鋁環處向左移開，可以觀察到什么現象？請解釋此現象。
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
楞次定律中“阻礙”的含義可以拓展為：感應電流的效果總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化。主要有以下幾種表現形式：
內容 例證
阻礙原磁通量變化——“增反減同”
阻礙相對運動——“來拒去留”
使回路面積有擴大或縮小的趨勢“增縮減擴”(此方法只適用于回路中只有一個方向的磁感線的情況) B減小時，線圈中的Φ減小，為了阻礙Φ減小，線圈有擴張趨勢，各邊受到的安培力向外；反之，B增大時，線圈中的Φ增大，為了阻礙Φ增大，線圈有縮小趨勢，各邊受到的安培力向里
使金屬環有遠離或靠近的趨勢——“增離減靠” 開關閉合時，穿過金屬環P的磁通量增加，P向右運動；開關斷開時，穿過P的磁通量減小，P向左運動
如圖，當b環中電流減小時，a環面積有“增大”還是“縮小”的趨勢？
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
例1　如圖所示，質量為m的銅質閉合線圈靜置于粗糙水平桌面上。當一個豎直放置的條形磁體貼近線圈，沿線圈中線由左至右從線圈正上方等高、勻速經過時，線圈始終保持不動。重力加速度為g，則關于線圈在此過程中受到的支持力FN和摩擦力Ff的情況，以下判斷正確的是 (　　)
A.FN先大于mg，后小于mg
B.FN一直大于mg
C.Ff先向左，后向右
D.線圈中的電流方向始終不變
針對訓練　(2024·黃岡市高二期末)如圖所示，水平固定的長直導線與矩形導線框abcd在同一豎直平面，導線框的ab邊與導線平行，導線中通有向右的恒定電流I，現將導線框由靜止釋放，導線框在豎直下落過程中沒有翻轉，不計空氣阻力。下列對導線框下落過程的分析，正確的是 (　　)
A.導線框中產生了順時針方向的感應電流
B.導線框的面積有收縮的趨勢
C.導線框下落的加速度有時可能大于重力加速度g
D.若導線中的電流I方向向左，則線框所受安培力的合力方向向下
拓展1　如圖甲所示，有一閉合線圈ABCD，磁場方向垂直于線圈平面向里(為正方向)，磁感應強度B隨時間t的變化如圖乙所示，0~t1時間內AB邊受到的安培力方向　　　　　　，t1~t2時間內AB邊受到的安培力方向　　　　(均選填“向左”或“向右”)。
拓展2　如圖所示，閉合線圈ABCD進入磁場的過程中，CD邊受到的安培力方向　　　　　，穿出磁場的過程中，AB邊受到的安培力方向　　　　(均選填“向左”或“向右”)。
例2　如圖所示裝置，在下列各種操作中，會使懸掛在螺線管附近的銅質閉合線圈A向右運動的是 (　　)
A.開關S接通的瞬間
B.開關S接通后，電路中電流穩定時
C.開關S接通后，滑動變阻器滑片向上滑動的瞬間
D.開關S斷開的瞬間
例3　(2023·上海市延安中學高二期末)如圖所示，a、b、c三個線圈是同心圓，b線圈上連接有直流電源和開關K，則下列說法正確的是 (　　)
A.K閉合電路穩定后，在斷開K的一瞬間，線圈c中有感應電流，線圈a中沒有感應電流
B.K閉合電路穩定后，在斷開K的一瞬間，線圈a中有感應電流，線圈c中沒有感應電流
C.在K閉合的一瞬間，線圈a中有逆時針方向的瞬時感應電流，有擴張趨勢
D.在K閉合的一瞬間，線圈c中有順時針方向的瞬時感應電流，有收縮趨勢
楞次定律的拓展含義——“增縮減擴”或“增擴減縮”關鍵看閉合回路面積的變化(或變化趨勢)對阻礙磁通量變化的效果。應用“增縮減擴”或“增擴減縮”判斷安培力的方向快速、準確，能解放“右手”或“左手”。
二、“三定則一定律”的綜合應用
項目 安培定則 電磁感應 左手定則
右手定則 楞次定律
應用 對象 判斷電流產生磁場的方向 判斷閉合電路的一段導體切割磁感線產生感應電流的方向 判斷閉合電路中磁通量變化產生的感應電流方向 判斷安培力、洛倫茲力的方向
使用 方法 右手握住導線或螺線管(環形電流) 右手拇指指向導體切割磁感線的運動方向，磁感線穿過手掌，四指指向電流的方向 一原、二變、三感、四螺旋 左手四指指向電流方向或正電荷運動方向(負電荷運動反方向)，磁感線穿過手掌，拇指指向受力方向
圖形 示例
因果 關系 因電而生磁(I→B用安培定則) 因動而生電(v、B→I感用右手定則)，應用：發電機 因磁而生電(ΔΦ→I感用楞次定律) 因電在磁場中而受力(I、B→F用左手定則)，應用：電動機
　　　　　　　　　　　　　　　　
例4　(2023·渭南市高二期末)如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN，MN的左邊有一如圖所示的閉合電路，當PQ在一外力的作用下運動時，MN向右運動，則PQ所做的運動可能是(導體切割磁感線速度越大，感應電流越大) (　　)
A.向左加速運動 B.向右加速運動
C.向左減速運動 D.向右勻速運動
例5　如圖所示，在方向垂直于紙面向里的勻強磁場中有一U形金屬導軌，導軌平面與磁場垂直。金屬桿PQ置于導軌上并與導軌形成閉合回路PQRS，一圓環形金屬線框T位于回路圍成的區域內，線框與導軌共面?，F讓金屬桿PQ突然向右運動，在運動開始的瞬間，關于感應電流的方向，下列說法正確的是 (　　)
A.PQRS中沿順時針方向，T中沿逆時針方向
B.PQRS中沿順時針方向，T中沿順時針方向
C.PQRS中沿逆時針方向，T中沿逆時針方向
D.PQRS中沿逆時針方向，T中沿順時針方向
答案精析
一、
(1)如圖(a)所示，當磁體N極靠近鋁環時，穿過鋁環的磁通量增加，根據楞次定律可知，鋁環中產生的感應電流的方向為逆時針(從左往右看)，將環形感應電流等效成小磁針(左N極右S極)，鋁環與磁體相互排斥，鋁環向右擺動；
同理分析，如圖(b)所示，當S極靠近鋁環時，鋁環中產生的感應電流的方向為順時針(從左往右看)。環形感應電流等效成小磁針(左S極右N極)，鋁環與磁體相互排斥。鋁環向右擺動，即無論是N極還是S極磁體靠近鋁環，二者就相互排斥。
(2)如圖(c)所示，當磁體N極遠離鋁環時，穿過鋁環的磁通量減小，鋁環中產生的感應電流的方向為順時針(從左往右看)，將環形感應電流等效成小磁針(左S極右N極)，鋁環與磁體相互吸引，鋁環向左擺動。同理分析得出，S極遠離鋁環時，鋁環和磁體也是相互吸引的。
思考與討論
b環電流減小，電流產生的磁場變弱，a環中Φ減小，為了阻礙Φ的減小，a環中產生同b環同向的感應電流，同向電流相吸，a環面積有縮小的趨勢，即“增擴減縮”。
例1　A　[根據“來拒去留”，磁體靠近線圈時受到斜向上的斥力，由牛頓第三定律知，線圈受到斜向下的斥力，故線圈受到的支持力FN大于重力mg，磁體遠離線圈時，線圈受到斜向上的引力，支持力FN小于重力mg，故A正確，B錯誤；整個過程磁體對線圈的作用力都有向右的分量，即線圈一直有向右運動的趨勢，摩擦力的方向始終向左，C錯誤；由于線圈中的磁通量先變大后變小，方向不變，故磁體靠近和遠離線圈時，線圈中電流方向相反，D錯誤。]
針對訓練　A
拓展1　向右　向左
拓展2　向左　向左
例2　D　[當開關S接通的瞬間，螺線管中產生磁場，閉合線圈中磁通量在這一瞬間變大，根據楞次定律推論“增離減靠”可得，此時閉合線圈A向左運動，A錯誤；同理可得，開關斷開的瞬間閉合線圈A向右運動，D正確；開關S接通后，電路中電流穩定時線圈A中磁通量不變，不產生感應電流，此時線圈A靜止，B錯誤；開關S接通后，滑動變阻器滑片向上滑動的瞬間，電路中總電阻變小，電流變大，閉合線圈中磁通量變大，根據楞次定律推論“增離減靠”可知此時閉合線圈A向左運動，C錯誤。]
例3　C　[在K閉合電路穩定后，在斷開K的一瞬間，穿過線圈a、c中的磁通量均發生變化，均有感應電流產生，故A、B錯誤；在K閉合的一瞬間，線圈b中產生順時針方向的電流，線圈a、c內磁場垂直紙面向里增大，根據楞次定律的推論、右手螺旋定則，可知線圈a、c中均有逆時針方向的瞬時感應電流，a有擴張的趨勢，c有收縮的趨勢，故C正確，D錯誤。]
例4　A　[根據安培定則可知，MN處于ab產生的垂直向里的磁場中，MN在安培力作用下向右運動，說明MN受到的安培力向右，由左手定則可知電流由M指向N，L1中感應電流的磁場向上，由楞次定律可知，L2線圈中產生感應電流的磁場應該是向上減小，或向下增加，再由右手定則可知PQ可能是向右減速運動或向左加速運動，故A正確，B、C、D錯誤。]
例5　D　[金屬桿PQ突然向右運動，由右手定則可知，金屬桿PQ中的感應電流方向由Q到P，則PQRS中感應電流方向為逆時針方向；PQRS中感應電流產生垂直紙面向外增強的磁場，則T中的合磁場向里減弱，由楞次定律可知，圓環形金屬線框T中會產生垂直紙面向里的磁場，則T中感應電流方向為順時針，D正確。]

展開更多......

收起↑