第4课时习题课:楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用一、楞次定律的应用方法1.“增反减同”法感应电流的磁场,总是阻碍引起感应电流的磁通量(原磁场磁通量)的变化。(1)当原磁场磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场方向相反。(2)当原磁场磁通量减少时,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”【例1】如图1所示,一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合螺线管,则电路中()图1A.始终有感应电流自a向b流过电流表GB.始终有感应电流自b向a流过电流表GC.先有a→G→b方向的感应电流,后有b→G→a方向的感应电流D.将不会产生感应电流解析当条形磁铁进入螺线管的时候,闭合线圈中的磁通量增加;当条形磁铁穿出螺线管时,闭合线圈中的磁通量减少,根据增反减同可知,感应电流的方向先为a→G→b,后为b→G→v,选项C正确。答案C【跟踪训练1】如图2所示,AOC是光滑的金属轨道,AO沿竖直方向,OC沿水平方向,PQ是一根金属直杆立在导轨上,直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动,运动过程中Q端始终在OC上,空间存在着垂直纸面向外的匀强磁场,则在PQ杆滑动的过程中,下列判断正确的是()图2A.感应电流的方向始终是由P→QB.感应电流的方向先是由P→Q,后是由Q→PC.PQ受磁场力的方向垂直于杆向左D.PQ受磁场力的方向先垂直于杆向右,后垂直于杆向左解析在PQ杆滑动的过程中,杆与导轨所围成的三角形面积先增大后减小,三角形POQ内的磁通量先增大后减小,由“增反减同”法可知,感应电流的磁场方向先向里后向外,感应电流的方向先由P→Q,后由Q→P,B项正确,A项错误;再由PQ中电流方向及左手定则可判断C、D项错误。答案B2.“来拒去留”法导体与磁场相对运动产生电磁感应现象时,产生的感应电流的导体受到磁场的安培力,这个安培力会“阻碍”相对运动,口诀记为“来拒去留”。【例2】如图3所示,当磁铁突然向铜环运动时,铜环的运动情况是()图3A.向右摆动B.向左摆动C.静止D.无法判定解析根据产生感应电流的导体所受安培力阻碍相对运动的“来拒去留”法判断知,铜环的运动情况是向右摆动,故选项A正确。答案A【跟踪训练2】如图4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并穿过导体环,不计空气阻力,下列关于导体环中感应电流方向(俯视)和条形磁铁加速度的说法正确的是()图4A.感应电流方向先顺时针再逆时针B.感应电流方向一直沿顺时针方向C.靠近导体环时条形磁铁加速度小于gD.远离导体环时条形磁铁加速度大于g解析从“阻碍磁通量变化”来看,原磁场方向向上,磁感应强度大小是先增后减,感应电流产生的磁场方向先向下后向上,感应电流方向先顺时针后逆时针,选项A正确,B错误;从“阻碍相对运动”来看,先排斥后吸引,条形磁铁加速度都小于g,选项C正确,D错误。答案AC3.“增缩减扩”法当闭合电路中有感应电流产生时,闭合电路的各部分导线就会受到安培力作用,会使闭合电路的面积有变化(或有变化趋势)。(1)若原磁通量增加,则通过减小有效面积起到阻碍的作用。(2)若原磁通量减小,则通过增大有效面积起到阻碍的作用。口诀记为“增缩减扩”。温馨提示本方法适用于磁感线单方向穿过闭合回路的情况。【例3】如图5所示,在载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨A、B,导轨与直导线平行且在同一水平面内,在导轨上有两可自由滑动的导体ab和cd。当载流直导线中的电流逐渐增强时,导体ab和cd的运动情况是()图5A.一起向左运动B.一起向右运动C.ab和cd相向运动,相互靠近D.ab和cd相背运动,相互远离解析当载流直导线中的电流逐渐增强时,穿过闭合回路的磁通量增大,根据“增缩减扩”法可知,导体ab和cd所围的面积减小,则两者相向运动,故选项C正确。答案C【跟踪训练3】(2017·宁波效实中学模拟考试)一种具有独特属性的新型合金能够将热能直接转化为电能,具体而言,只要略微提高温度,这种合金会从非磁性合金变成强磁性合金,从而在环绕它的线圈中产生电流,其简化模型如图6所示。M为圆柱形合金材料,N为线圈,套在圆柱形合金材料上,线圈的半径大于合金材料的半径。现对M进行加热,假设M变为强磁性合金时,磁感线在M内沿轴线方向,则()图6A.N中将产生逆时...