习题课:楞次定律的应用 [科学论证] 如图所示,当磁体N极靠近铝环时,穿过铝环的磁通量增加,根据楞次定律可知,铝环中产生的感应电流的方向为逆时针(从左往右看),将环形感应电流等效成小磁针(左N右S),与磁体之间相互排斥,铝环向右摆动;反之,当磁体N极远离铝环时,穿过铝环的磁通量减小,感应电流的方向为顺时针(从左往右看),将环形感应电流等效成小磁针,与磁体之间相互吸引,小磁针向左摆动. 例1 D [解析] 当磁铁靠近导轨时,不管是N极向下还是S极向下,穿过回路的磁通量都增大,闭合回路中产生感应电流,感应电流将“阻碍”原磁通量的增大,可动的两金属棒只能用减小回路面积的方法来阻碍原磁通量的增大,故两棒相互靠近,故D正确. 变式1 BD [解析] 磁铁运动过程中,由于磁铁有部分机械能转化为圆环中的电能,故磁铁在A、E两处的重力势能不相等,故A错误;磁铁从A摆到D的过程中,圆环中产生的感应电流有阻碍磁通量增大的趋势,即有使圆环远离磁铁的趋势,故圆环对桌面的压力大于圆环受到的重力,故B正确;由楞次定律的推论“来拒去留”可知,磁铁从A到D和从D到E的过程中,圆环一直有向左运动的趋势,则圆环受到的摩擦力方向均向右,故C错误;磁铁从A到D的过程中,圆环中的磁场向上且磁通量增大,根据“增反减同”可判断出圆环中产生顺时针方向的感应电流(从上往下看),故D正确. 变式2 AB [解析] 若将金属环置于线圈的右侧,则闭合开关的瞬间,穿过金属环的磁通量增加,为了阻碍磁通量的增加,金属环将远离线圈,即金属环将向右弹射,故A正确;若金属环固定,则合上开关的瞬间,穿过金属环的磁通量增加,根据“增缩减扩”可知,金属环将有收缩趋势,故B正确;若将电池正负极调换,则合上开关的瞬间,穿过金属环的磁通量仍增加,为了阻碍磁通量的增加,金属环仍能向左弹射,故C错误;合上开关S的瞬间,穿过金属环的磁通量向右增加,根据楞次定律可知,从右侧看环中产生沿顺时针方向的感应电流,故D错误. [科学推理] 向右运动,判断方法如下 例2 A [解析] 要使ab向右运动,即ab受到向右的安培力,根据左手定则可知,ab中电流方向为b→a,大线圈M中的感应电流方向为逆时针,与小环N中的电流方向相反,根据楞次定律可知,穿过大线圈M的磁通量是增加的,即线圈N中的电流是增大的,选项A正确,B、C、D错误. 随堂巩固 1.B [解析] 垂直于环面向里的磁通量增大,根据楞次定律可判断,感应电流产生的磁场方向垂直于环面向外,所以感应电流的方向为逆时针,选项B正确. 2.A [解析] 在a环上的开关S闭合的瞬间,a环中电流的方向为逆时针,因为a环电流增大,由楞次定律判断出b环的感应电流方向为顺时针方向;根据异向电流相互排斥可知,b环受到的安培力方向沿半径向外,即b环有扩张趋势,故A正确. 3.D [解析] 磁铁和线圈之间的所有作用效果均是阻碍穿过线圈的磁通量变化,闭合金属环从磁铁下端移动到上端,穿过圆环的磁通量先增加,后不变,再减小,根据楞次定律可知,感应电流的磁场先阻碍线圈磁通量增加,再阻碍其减小,即先是排斥其向上运动,阻碍其磁通量增大,当线圈完全套入磁铁时,磁通量不变,因此对磁铁没有作用力,而后吸引线圈,阻碍其磁通量减小,因此细线的拉力先小于G,后等于G,再小于G,故D正确. 4.D [解析] 当穿过线圈的磁通量减小时,线圈A中产生与螺线管中同向的感应电流,线圈A将靠近螺线管,故D正确,A、B、C错误. 5.D [解析] 由右手定则可知,导体棒ab中的电流由a流向b,故A错误;由安培定则可知,螺线管内部的磁场方向向右,故B错误;螺线管中的电流增大,则穿过铜制圆线圈c的磁通量增大,根据楞次定律可知,铜制圆线圈c会被螺线管排斥,铜制圆线圈c有收缩的趋势,故C错误,D正确.习题课:楞次定律的应用 1.C [解析] 在~T时间内,直导线中的电流方向向下且增大,穿过线框的磁通量垂直于纸面向外且增大,由楞次定律知,感应电流 ... ...
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