感應(yīng)電流方向的判斷楞次定律

...wd......wd......wd...感應(yīng)電流方向的判斷楞次定律一、根基知識(shí)〔一〕感應(yīng)電流方向的判斷1、楞次定律(1)內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化．(2)適用情況：所有的電磁感應(yīng)現(xiàn)象．2、右手定則(1)內(nèi)容：伸開右手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)，讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向，這時(shí)四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向．(2)適用情況：導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流．3、利用電磁感應(yīng)的效果進(jìn)展判斷的方法：方法1：阻礙原磁通量的變化——“增反減同〞．方法2：阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)——“來拒去留〞．方法3：使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(shì)——“增縮減擴(kuò)〞方法4：阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象)——“增反減同〞.〔二〕利用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向1、楞次定律中“阻礙〞的含義2、楞次定律的使用步驟〔三〕“一定律三定則〞的應(yīng)用技巧1、應(yīng)用現(xiàn)象及規(guī)律比擬根本現(xiàn)象應(yīng)用的定則或定律運(yùn)動(dòng)電荷、電流產(chǎn)生磁場(chǎng)安培定則磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷、電流有作用力左手定則電磁感應(yīng)局部導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)右手定則閉合回路磁通量變化楞次定律2、應(yīng)用技巧無論是“安培力〞還是“洛倫茲力〞，只要是“力〞都用左手判斷．“電生磁〞或“磁生電〞均用右手判斷．二、練習(xí)1、以下各圖是驗(yàn)證楞次定律實(shí)驗(yàn)的示意圖，豎直放置的線圈固定不動(dòng)，將磁鐵從線圈上方插入或拔出，線圈和電流表構(gòu)成的閉合回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流．各圖中分別標(biāo)出了磁鐵的極性、磁鐵相對(duì)線圈的運(yùn)動(dòng)方向以及線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向等情況，其中正確的選項(xiàng)是()答案CD解析根據(jù)楞次定律可確定感應(yīng)電流的方向：以C選項(xiàng)為例，當(dāng)磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí)：(1)閉合線圈原磁場(chǎng)的方向——向上；(2)穿過閉合線圈的磁通量的變化——增加；(3)感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向——向下；(4)利用安培定則判斷感應(yīng)電流的方向——與圖中箭頭方向一樣．線圈的上端為S極，磁鐵與線圈相互排斥．運(yùn)用以上分析方法可知，C、D正確．2、如以下圖，一根條形磁鐵從左向右靠近閉合金屬環(huán)的過程中，環(huán)中的感應(yīng)電流(自左向右看)()A．沿順時(shí)針方向B．先沿順時(shí)針方向后沿逆時(shí)針方向C．沿逆時(shí)針方向D．先沿逆時(shí)針方向后沿順時(shí)針方向答案C解析條形磁鐵從左向右靠近閉合金屬環(huán)的過程中，向右的磁通量一直增加，根據(jù)楞次定律，環(huán)中的感應(yīng)電流(自左向右看)為逆時(shí)針方向，C對(duì)．3、如以下圖，當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B增強(qiáng)時(shí)，內(nèi)、外金屬環(huán)上的感應(yīng)電流的方向應(yīng)為()A．內(nèi)環(huán)順時(shí)針，外環(huán)逆時(shí)針B．內(nèi)環(huán)逆時(shí)針，外環(huán)順時(shí)針C．內(nèi)、外環(huán)均為順時(shí)針D．內(nèi)、外環(huán)均為逆時(shí)針答案A解析磁場(chǎng)增強(qiáng)，則穿過回路的磁通量增大，故感應(yīng)電流的磁場(chǎng)向外，由安培定則知感應(yīng)電流對(duì)整個(gè)電路而言應(yīng)沿逆時(shí)針方向；假設(shè)分開討論，則外環(huán)逆時(shí)針，內(nèi)環(huán)順時(shí)針，A正確.4、如以下圖，在直線電流附近有一根金屬棒ab，當(dāng)金屬棒以b端為圓心，以ab為半徑，在過導(dǎo)線的平面內(nèi)勻速旋轉(zhuǎn)到達(dá)圖中的位置時(shí)()A．a(chǎn)端聚積電子B．b端聚積電子C．金屬棒內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度等于零D．Ua>Ub答案BD解析因金屬棒所在區(qū)域的磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向外，當(dāng)金屬棒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由右手定則可知，a端的電勢(shì)高于b端的電勢(shì)，b端聚積電子，B、D正確．5、金屬環(huán)水平固定放置，現(xiàn)將一豎直的條形磁鐵，在圓環(huán)上方沿圓環(huán)軸線從靜止開場(chǎng)釋放，在條形磁鐵穿過圓環(huán)的過程中，條形磁鐵與圓環(huán)()A．始終相互吸引B．始終相互排斥C．先相互吸引，后相互排斥D．先相互排斥，后相互吸引答案D解析磁鐵靠近圓環(huán)的過程中，穿過圓環(huán)的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙穿過圓環(huán)的原磁通量的增加，與原磁場(chǎng)方向相反，如圖甲所示，二者之間是斥力；當(dāng)磁鐵穿過圓環(huán)下降離開圓環(huán)時(shí)，穿過圓環(huán)的磁通量減少，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙穿過圓環(huán)的磁通量的減少，二者方向一樣，如圖乙所示，磁鐵與圓環(huán)之間是引力．因此選項(xiàng)D正確．也可直接根據(jù)楞次定律中“阻礙〞的含義推論：來則拒之，去則留之分析．磁鐵在圓環(huán)上方下落過程是靠近圓環(huán)．根據(jù)來則拒之，二者之間是斥力；當(dāng)磁鐵穿過圓環(huán)后繼續(xù)下落過程是遠(yuǎn)離圓環(huán)．根據(jù)去則留之，二者之間是引力．因此選項(xiàng)D正確．6、如以下圖，ab是一個(gè)可以繞垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動(dòng)的閉合矩形導(dǎo)體線圈，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P自左向右滑動(dòng)過程中，線圈ab將()A．靜止不動(dòng)B．逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C．順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D．發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，但因電源的極性不明，無法確定轉(zhuǎn)動(dòng)的方向答案C解析當(dāng)P向右滑動(dòng)時(shí)，電路中電阻減小，電流增大，穿過線圈ab的磁通量增大，根據(jù)楞次定律判斷，線圈ab將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)．7、如以下圖，甲是閉合銅線框，乙是有缺口的銅線框，丙是閉合的塑料線框，它們的正下方都放置一薄強(qiáng)磁鐵，現(xiàn)將甲、乙、丙拿至一樣高度H處同時(shí)釋放(各線框下落過程中不翻轉(zhuǎn))，則以下說法正確的選項(xiàng)是()A．三者同時(shí)落地B．甲、乙同時(shí)落地，丙后落地C．甲、丙同時(shí)落地，乙后落地D．乙、丙同時(shí)落地，甲后落地答案D解析甲是閉合銅線框，在下落過程中產(chǎn)生感應(yīng)電流，所受的安培力阻礙它的下落，故所需的時(shí)間長(zhǎng)；乙不是閉合回路，丙是塑料線框，故都不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，它們做自由落體運(yùn)動(dòng)，所需時(shí)間一樣，故D正確．8、如圖，銅質(zhì)金屬環(huán)從條形磁鐵的正上方由靜止開場(chǎng)下落，在下落過程中，以下判斷中正確的選項(xiàng)是()A．金屬環(huán)在下落過程中機(jī)械能守恒B．金屬環(huán)在下落過程中動(dòng)能的增加量小于其重力勢(shì)能的減少量C．金屬環(huán)的機(jī)械能先減小后增大D．磁鐵對(duì)桌面的壓力始終大于其自身的重力答案B解析金屬環(huán)在下落過程中，磁通量發(fā)生變化，閉合金屬環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流，金屬環(huán)受到磁場(chǎng)力的作用，機(jī)械能不守恒，A錯(cuò)誤．由能量守恒知，金屬環(huán)重力勢(shì)能的減少量等于其動(dòng)能的增加量和在金屬環(huán)中產(chǎn)生的電能之和，B正確．金屬環(huán)下落的過程中，機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，機(jī)械能減少，C錯(cuò)誤．當(dāng)金屬環(huán)下落到磁鐵中央位置時(shí)，金屬環(huán)中的磁通量不變，其中無感應(yīng)電流，和磁鐵間無作用力，磁鐵所受重力等于桌面對(duì)它的支持力，由牛頓第三定律，磁鐵對(duì)桌面的壓力等于桌面對(duì)磁鐵的支持力，等于磁鐵的重力，D錯(cuò)誤．9、如以下圖，絕緣水平面上有兩個(gè)離得很近的導(dǎo)體環(huán)a、b.將條形磁鐵沿它們的正中向下移動(dòng)(不到達(dá)該平面)，a、b將如何移動(dòng)()A．a(chǎn)、b將相互遠(yuǎn)離B．a(chǎn)、b將相互靠近C．a(chǎn)、b將不動(dòng)D．無法判斷答案A解析根據(jù)Φ＝BS，條形磁鐵向下移動(dòng)過程中B增大，所以穿過每個(gè)環(huán)中的磁通量都有增大的趨勢(shì)．由于S不可改變，為阻礙磁通量增大，導(dǎo)體環(huán)會(huì)盡量遠(yuǎn)離條形磁鐵，所以a、b將相互遠(yuǎn)離．10、如以下圖，質(zhì)量為m的銅質(zhì)小閉合線圈靜置于粗糙水平桌面上．當(dāng)一個(gè)豎直放置的條形磁鐵貼近線圈，沿線圈中線由左至右從線圈正上方等高、快速經(jīng)過時(shí)，線圈始終保持不動(dòng)．則關(guān)于線圈在此過程中受到的支持力FN和摩擦力Ff的情況，以下判斷正確的選項(xiàng)是()A．FN先大于mg，后小于mgB．FN一直大于mgC．Ff先向左，后向右D．Ff一直向左答案AD解析條形磁鐵貼近線圈，沿線圈中線由左至右從線圈正上方等高、快速經(jīng)過時(shí)，線圈中磁通量先增大后減小，由楞次定律中“來拒去留〞關(guān)系可知A、D正確，B、C錯(cuò)誤．11、如以下圖，線圈M和線圈N繞在同一鐵芯上．M與電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器相連，P為滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭，開關(guān)S處于閉合狀態(tài)，N與電阻R相連．以下說法正確的選項(xiàng)是()A．當(dāng)P向右移動(dòng)時(shí)，通過R的電流為b到aB．當(dāng)P向右移動(dòng)時(shí)，通過R的電流為a到bC．?dāng)嚅_S的瞬間，通過R的電流為b到aD．?dāng)嚅_S的瞬間，通過R的電流為a到b答案AD解析此題考察楞次定律．根據(jù)右手螺旋定則可知M線圈內(nèi)磁場(chǎng)方向向左，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向右移動(dòng)時(shí)，電阻減小，M線圈中電流增大，磁場(chǎng)增大，穿過N線圈內(nèi)的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知N線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流通過R的方向?yàn)閎到a，A正確，B錯(cuò)誤；斷開S的瞬間，M線圈中的電流突然減小，穿過N線圈中的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知N線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)閍到b，C錯(cuò)誤，D正確．12、如以下圖，圓環(huán)形導(dǎo)體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管與電源和滑動(dòng)變阻器連接成如以下圖的電路．假設(shè)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向上滑動(dòng)，下面說法中正確的選項(xiàng)是()A．穿過線圈a的磁通量變大B．線圈a有收縮的趨勢(shì)C．線圈a中將產(chǎn)生俯視順時(shí)針方向的感應(yīng)電流D．線圈a對(duì)水平桌面的壓力FN將增大答案C解析P向上滑動(dòng)，回路電阻增大，電流減小，磁場(chǎng)減弱，穿過線圈a的磁通量變小，根據(jù)楞次定律，a環(huán)面積應(yīng)增大，A、B錯(cuò)；由于a環(huán)中磁通量減小，根據(jù)楞次定律知a環(huán)中感應(yīng)電流應(yīng)為俯視順時(shí)針方向，C對(duì)；由于a環(huán)中磁通量減小，根據(jù)楞次定律，a環(huán)有阻礙磁通量減小的趨勢(shì)，可知a環(huán)對(duì)水平桌面的壓力FN減小，D錯(cuò)．13、兩根相互平行的金屬導(dǎo)軌水平放置于圖10所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在導(dǎo)軌上接觸良好的導(dǎo)體棒AB和CD可以自由滑動(dòng)．當(dāng)AB在外力F作用下向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，下說法中正確的選項(xiàng)是()A．導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流通過，方向是D→CB．導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流通過，方向是C→DC．磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒CD的作用力向左D．磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒AB的作用力向左答案BD解析利用楞次定律．兩個(gè)導(dǎo)體棒與兩根金屬導(dǎo)軌構(gòu)成閉合回路，分析出磁通量增加，結(jié)合安培定則判斷回路中感應(yīng)電流的方向是B→A→C→D→B.以此為根基，再根據(jù)左手定則進(jìn)一步判定CD、AB的受力方向，經(jīng)過比擬可得正確答案．14、如以下圖，金屬導(dǎo)軌上的導(dǎo)體棒ab在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿導(dǎo)軌做以下哪種運(yùn)動(dòng)時(shí)，銅制線圈c中將有感應(yīng)電流產(chǎn)生且被螺線管吸引()A．向右做勻速運(yùn)動(dòng)B．向左做減速運(yùn)動(dòng)C．向右做減速運(yùn)動(dòng)D．向右做加速運(yùn)動(dòng)答案BC解析當(dāng)導(dǎo)體棒向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生恒定的電流，線圈中的磁通量恒定不變，無感應(yīng)電流出現(xiàn)，A錯(cuò)；當(dāng)導(dǎo)體棒向左減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由右手定則可判定回路中出現(xiàn)從b→a的感應(yīng)電流且減小，由安培定則知螺線管中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)向左在減弱，由楞次定律知c中出現(xiàn)順時(shí)針感應(yīng)電流(從右向左看)且被螺線管吸引，B對(duì)；同理可判定C對(duì)，D錯(cuò)．15、如以下圖裝置中，cd桿原來靜止．當(dāng)ab桿做如下哪些運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿將向右移動(dòng)()A．向右勻速運(yùn)動(dòng)B．向右加速運(yùn)動(dòng)C．向左加速運(yùn)動(dòng)D．向左減速運(yùn)動(dòng)答案BD解析ab勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，ab中感應(yīng)電流恒定，L1中磁通量不變，穿過L2的磁通量不變，L2中無感應(yīng)電流產(chǎn)生，cd桿保持靜止，A不正確；ab向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，L2中的磁通量向下增大，由楞次定律知L2中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向上，故通過cd的電流方向向下，cd向右移動(dòng)，B正確；同理可得C不正確，D正確．16、如圖甲所示，等離子氣流由左邊連續(xù)以v0射入P1和P2兩板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ab直導(dǎo)線與P1、P2相連接，線圈A與直導(dǎo)線cd連接．線圈A內(nèi)有隨圖乙所示的變化磁場(chǎng)，且磁場(chǎng)B的正方向規(guī)定為向左，如圖甲所示．則以下說法正確的選項(xiàng)是()A．0～1s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥B．1s～2s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥C．2s～3s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥D．3s～4s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥答案CD解析由圖甲左側(cè)電路可以判斷ab中電流方向由a到b；由右側(cè)電路及圖乙可以判斷，0～2s內(nèi)cd中電流為由c到d，跟ab中的電流同向，因此ab、cd相互吸引，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；2s～4s內(nèi)cd中電流為由d到c，跟ab中電流反向，因此ab、cd相互排斥，選項(xiàng)C、D正確．17、如以下圖，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN，MN的左邊有一閉合電路，當(dāng)PQ在外力的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，MN向右運(yùn)動(dòng)，則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是()A．向右加速運(yùn)動(dòng)B．向左加速運(yùn)動(dòng)C．向右減速運(yùn)動(dòng)D．向左減速運(yùn)動(dòng)解析MN向右運(yùn)動(dòng)，說明MN受到向右的安培力，因?yàn)閍b在MN處的磁場(chǎng)垂直紙面向里MN中的感應(yīng)電流由M→NL1中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(L2中磁場(chǎng)方向向上減弱,L2中磁場(chǎng)方向向下增強(qiáng)))；假設(shè)L2中磁場(chǎng)方向向上減弱PQ中電流為Q→P且減小向右減速運(yùn)動(dòng)；假設(shè)L2中磁場(chǎng)方向向下增強(qiáng)PQ中電流為P→Q且增大,向左加速運(yùn)動(dòng)．答案BC18、如以下圖，通電導(dǎo)線cd右側(cè)有一個(gè)金屬框與導(dǎo)線cd在同一平面內(nèi)，金屬棒ab放在框架上，假設(shè)ab受到向左的磁場(chǎng)力，則cd中電流的變化情況是()A．cd中通有由d→c方向逐漸減小的電流B．cd中通有由d→c方向逐漸增大的電流C．cd中通有由c→d方向逐漸減小的電流D．cd中通有由c→d方向逐漸增大的電流答案BD19、如以下圖，線圈由A位置開場(chǎng)下落，在磁場(chǎng)中受到的安培力如果總小于它的重力，則它在A、B、C、D四個(gè)位置(B、D位置恰好線圈有一半在磁場(chǎng)中)時(shí)，加速度關(guān)系為()A．a(chǎn)A>aB>aC>aDB．a(chǎn)A＝aC>aB>aDC．a(chǎn)A＝aC>aD>aBD．a(chǎn)A＝aC>aB＝aD答案B解析線圈在A、C位置時(shí)只受重力作用，加速度aA＝aC＝g.線圈在B、D位置時(shí)均受兩個(gè)力的作用，其中安培力向上，重力向下．由于重力大于安培力，所以加速度向下，大小a＝g－eq\f(F,m)<g.又線圈在D點(diǎn)時(shí)速度大于B點(diǎn)速度，即FD>FB，所以aD<aB，因此加速度的關(guān)系為aA＝aC>aB>aD，選項(xiàng)B正確．20、(2011·上海單科·13)如圖，均勻帶正電的絕緣圓環(huán)a與金屬圓環(huán)b同心共面放置，當(dāng)a繞O點(diǎn)在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)，b中產(chǎn)生順時(shí)針方的感應(yīng)電流，且具有收縮趨勢(shì)，由此可知，圓環(huán)a()A．順時(shí)針加速旋轉(zhuǎn)B．順時(shí)針減速旋轉(zhuǎn)C．逆時(shí)針加速旋轉(zhuǎn)D．逆時(shí)針減速旋轉(zhuǎn)解析由楞次定律知，欲使b中產(chǎn)生順時(shí)針電流，則a環(huán)內(nèi)磁場(chǎng)應(yīng)向里減弱或向外增強(qiáng)，a環(huán)的旋轉(zhuǎn)情況應(yīng)該是順時(shí)針減速或逆時(shí)針加速，由于b環(huán)又有收縮趨勢(shì)，說明a環(huán)外部磁場(chǎng)向外，內(nèi)部向里，應(yīng)選B.答案B21、如圖(a)所示，兩個(gè)閉合圓形線圈A、B的圓