楞次定律的应用. 楞次定律的应用应该严格按以下四步进行:①确定原磁场方向,②判定原磁场如何变化,③确定感应电流的磁场方向,④根据安培定则判定感应电流的方向. 例题分析 例1:如图所示.有两个同心导体圆环.内环中通有顺时针方向的电流.外环中原来无电流.当内环中电流逐渐增大时.外环中有无感应电流?方向如何? 解:由于磁感线是闭合曲线.内环内部向里的磁感线条数和内环外部向外的所有磁感线条数相等.所以外环所围面积内(这里指包括内环圆面积在内的总面积.而不只是环形区域的面积)的总磁通向里.增大.所以外环中感应电流磁场的方向为向外.由安培定则.外环中感应电流方向为逆时针. 例2:如图所示.闭合导体环固定.条形磁铁S极向下以初速度v0­沿过导体环圆心的竖直线下落过程.导体环中的感应电流方向如何? 解:从“阻碍磁通量变化 来看.当条形磁铁的中心恰好位于线圈M所在的水平面时.磁铁内部向上的磁感线都穿过了线圈.而磁铁外部向下穿过线圈的磁通量最少.所以此时刻穿过线圈M的磁通量最大.因此全过程中原磁场方向向上.先增后减.感应电流磁场方向先下后上.感应电流先顺时针后逆时针. 从“阻碍相对运动 来看.线圈对应该是先排斥后吸引.把条形磁铁等效为螺线管.该螺线管中的电流是从上向下看逆时针方向的.根据“同向电流互相吸引.反向电流互相排斥 .感应电流方向应该是先顺时针后逆时针的.与前一种方法的结论相同. 例3:如图所示.O1O2是矩形导线框abcd的对称轴.其左方有垂直于纸面向外的匀强磁场.以下哪些情况下abcd中有感应电流产生?方向如何? A.将abcd 向纸外平移 B.将abcd向右平移 C.将abcd以ab为轴转动60° D.将abcd以cd为轴转动60° 解:A.C两种情况下穿过abcd的磁通量没有发生变化.无感应电流产生.B.D两种情况下原磁通向外.减少.感应电流磁场向外.感应电流方向为abcd. 例4:如图所示装置中.cd杆原来静止.当ab 杆做如下那些运动时.cd杆将向右移动? 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:.ab 匀速运动时.ab中感应电流恒定.L1中磁通量不变.穿过L2的磁通量不变化.L2中无感应电流产生.cd保持静止.A不正确,ab向右加速运动时.L2中的磁通量向下.增大.通过cd的电流方向向下.cd向右移动.B正确,同理可得C不正确.D正确.选B.D 例5:如图所示.当磁铁绕O1O2轴匀速转动时.矩形导线框将如何运动? 解:本题分析方法很多.最简单的方法是:从“阻碍相对运动 的角度来看.导线框一定会跟随条形磁铁同方向转动起来.如果不计一切摩擦阻力.最终导线框将和磁铁转动速度无限接近到可以认为相同,如果考虑摩擦阻力.则导线框的转速总比条形磁铁转速小些(线框始终受到安培力矩的作用.大小和摩擦力的阻力矩相等).如果用“阻碍磁通量变化 来分析.结论是一样的.但是叙述要复杂得多.可见这类定性判断的题要灵活运用楞次定律的各种表达方式. 例6:如图所示.水平面上有两根平行导轨.上面放两根金属棒a.b.当条形磁铁如图向下移动时.a.b将如何移动? 解:若按常规用“阻碍磁通量变化 判断.则需要根据下端磁极的极性分别进行讨论.比较繁琐.而且在判定a.b所受磁场力时.应该以磁极对它们的磁场力为主.不能以a.b间的磁场力为主(因为它们的移动方向由所受的合磁场的磁场力决定.而磁铁的磁场显然是起主要作用的).如果注意到:磁铁向下插.通过闭合回路的磁通量增大.由Φ=BS可知磁通量有增大的趋势.因此S的相应变化应该是阻碍磁通量的增加.所以a.b将互相靠近.这样判定比较起来就简便得多. 例7:如图所示.绝缘水平面上有两个离得很近的导体环a.b.将条形磁铁沿它们的正中向下移动.a.b将如何移动? 解:根据Φ=BS.磁铁向下移动过程中.B增大.所以穿过每个环中的磁通量都有增大的趋势.由于S不可改变.为阻碍增大.导体环应该尽量远离磁铁.所以a.b将相互远离. 例8:如图所示.在条形磁铁从图示位置绕O1O2轴转动90°的过程中.放在导轨右端附近的金属棒ab将如何移动? 解:无论条形磁铁的哪个极为N极.也无论是顺时针转动还是逆时针转动.在转动90°过程中.穿过闭合电路的磁通量总是增大的(条形磁铁内.外的磁感线条数相同但方向相反.在线框所围面积内的总磁通量和磁铁内部的磁感线方向相同且增大.而该位置闭合电路所围面积越大.总磁通量越小.所以为阻碍磁通量增大金属棒ab将向右移动. 例9:如图所示.a.b灯分别标有“36V 40W 和“36V 25W .闭合电键.调节R.使a.b都正常发光.这时断开电键后重做实验:电键闭合后看到的现象是什么?稳定后那只灯较亮?再断开电键.又将看到什么现象? 解:重新闭合瞬间.由于电感线圈对电流增大的阻碍作用.a将慢慢亮起来.而b立即变亮.这时L的作用相当于一个大电阻,稳定后两灯都正常发光.a的额定功率大.所以较亮.这时L的作用相当于一只普通的电阻,断开瞬间.由于电感线圈对电流减小的阻碍作用.通过a的电流将逐渐减小.a渐渐变暗到熄灭.而abRL组成同一个闭合回路.所以b灯也将逐渐变暗到熄灭.而且开始还会闪亮一下(因为原来有Ia>Ib).并且通过b的电流方向与原来的电流方向相反.这时L的作用相当于一个电源.(若将a灯的额定功率小于b灯.则断开电键后b灯不会出现“闪亮 现象.) 例10:如图所示.用丝线将一个闭合金属环悬于O点.虚线左边有垂直于纸面向外的匀强磁场.而右边没有磁场.金属环的摆动会很快停下来.试解释这一现象.若整个空间都有垂直于纸面向外的匀强磁场.会有这种现象吗? 解:只有左边有匀强磁场.金属环在穿越磁场边界时.由于磁通量发生变化.环内一定有感应电流产生.根据楞次定律.感应电流将会阻碍相对运动.所以摆动会很快停下来.这就是电磁阻尼现象.还可以用能量守恒来解释:有电流产生.就一定有机械能向电能转化.摆的机械能将不断减小.若空间都有匀强磁场.穿过金属环的磁通量不变化.无感应电流.不会阻碍相对运动.摆动就不会很快停下来. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

应用楞次定律判断感应电流的方向时,首先要                             ;其次是                           ;然后依据楞次定律                 ;最后                                 

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应用楞次定律判断感应电流的方向时,首先要________;其次是________;然后依据楞次定律________;最后________。

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应用楞次定律判断感应电流的方向时,首先要                             ;其次是                           ;然后依据楞次定律                 ;最后                                 

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某同学用图示的楞次定律演示器定性验证法拉弟电磁感应定律。
该同学将条形磁铁的任一极缓慢插入圆环_________(填“a“或”b“),圆环向后退,从上往下看,系统做_________(填“顺”或“逆”)时针转动。

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某同学用图9所示的自制楞次定律演示器定性验证法拉第电磁感应定律。

 (1)该同学将条形磁铁的任一极缓慢插入圆环______(填a或b),圆环向后退,从上往下看,系统作______(填顺或逆)时针转动。

 (2)对能使系统转动的圆环,该同学发现:磁铁插入越快,系统转动状态变化越快,说明圆环受到的磁场力越___,产生的感应电流越__,感应电动势越__(填大或小)。而磁铁插入越快,圆环内磁通量变化越___(填快或慢)。故感应电动势与磁通量变化的快慢成__比(填正或反)

 

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