人教版选修3-2　第四章第3节楞次定律－理解及分类应用专项练习

楞次定律的理解及专项训练
一、正确理解楞次定律
内容：感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
另一种表述：感应电流引起的结果总是阻碍引起感应电流的原因。
1.因果关系
闭合导体回路中磁通量的变化是因,产生感应电流是果;导体中有电流了就会产生磁场,导体中产生的磁场就会影响原回路中的磁场。
2.正确理解“阻碍”一词
(1)弄清“阻碍”的几个层次
谁在阻碍：“感应电流的磁场”在阻碍
阻碍什么：阻碍的是“引起感应电流的磁通量的变化”,而不是阻碍引起感应电流的磁场,也不是阻碍引起感应电流的磁通量。
如何阻碍：磁通量增加时,阻碍其增加,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,起抵消作用;磁通量减少时,阻碍其减少,感应电流的磁场与原磁场方向相同,起补偿作用
结果如何：阻碍并不是阻止,只是延缓了磁通量的变化,这种变化将继续进行，也就是导体回路中的磁通量该增大还是要增大，该减小还是要减小。
(2)弄清“阻碍”与“阻止”“相反”的区别
①阻碍不是阻止,最终引起感应电流的磁通量还是发生了变化,是“阻而未止”.
②阻碍不是相反。 当引起感应电流的磁通量增大时,感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反;当引起感应电流的磁通量减少时，感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相同(增反减同)。
③涉及相对运动时,阻碍的是导体与磁体间的相对运动,而不是阻碍导体或磁体的运动。
3.“阻碍”的表现
电磁感应现象中,感应电流产生的“效果”总要“反抗”(或“阻
碍”)引起感应电流的“原因”。常见的“阻碍”现象有以下几种:
(1)就磁通量而言,总是阻碍引起感应电流的磁通量(原磁通量)的变化。 即当原磁通量增加时,感应电流的磁场就与原磁场方向相反;当原磁通量减少时,感应电流的磁场就与原磁场方向相同。简称:“增反减同”。
(2)就相对运动而言,阻碍所有的相对运动,简称:“来拒去留”。



如图所示，光滑杆与导体线圈彼此绝缘，当磁铁靠近线圈时，穿过线圈的磁通量增大，则线圈就会远离磁铁；当磁铁远离线圈时，穿过线圈的磁通量减小，线圈就会靠近磁体。

(3)就闭合导体回路的面积而言,以闭合导体回路面积的收缩或扩张来阻碍回路磁通量的变化。当穿过闭合回路的磁感线皆朝同一方向时:在穿过闭合导体回路的磁通量增加时,回路面积有收缩趋势;磁通量减少时,回路面积有扩张趋势。简称:“增缩减扩”。
如图，固定有两平行光滑导轨A、B，在导轨上有两可自由滑动的导体棒，当一条形磁铁从导轨平面正上方下落时，穿过回路的磁通量增大，两导体棒就相互靠近。反之则相互远离。






3.从能量角度理解楞次定律
电磁感应现象中,感应电流的能量(电能)不是凭空产生的,而是从其他形式的能量转化来的,如图所示,当条形磁铁幕近线圈时,线圈中产生逆时针方向的电流,而这个感应电流的磁场对条形磁铁产生斥力,阻碍条形磁铁的靠近,必须有外力克服这个斥力做功,它才能靠近线圈;当条形磁铁离开线圈时,感应电流方向变为顺时针方向,感应电流的磁场对磁铁产生吸引力,阻碍条形磁铁的离开。 这里外力做功的过程就是其他
形式的能转化为电能的过程.





二、专项训练：
.基础训练：
1．一磁铁自上向下运动，穿过一闭合导电回路，如图所示。当磁铁磁铁运动到a处和b处时，回路中感应电流的方向分别是（ ）
A．顺时针，逆时针 B．逆时针，顺时针
C．顺时针，顺时针 D．逆时针，逆时针
2．(多选)如图所示，闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在匀强磁场中，将它从匀强磁场中匀速拉出，以下各种说法中正确的是（ ）
A．向左拉出和向右拉出时，环中感应电流方向相反
B．向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿顺时针方向
C．向左或向右拉出时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同
D．将圆环拉出磁场过程中，环全部处在磁场中运动时，也有感应电流产生
3．电阻R、电容C与一个线圈连成闭合回路，条形磁铁静止在线圈的正上方，N极朝下，如图所示，现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端过程中，下列说法正确的是（ ）
A．线圈的感应电流的磁场与原磁场方向相同
B．电阻R的电流方向从a流向b
C．电阻R的电流方向从b流向a
D．电容器的上极板带负电
4．如图所示，将条形磁铁插入螺线管时，产生如图所示感应电流，则下列说法中正确的是（ ）
A.条形磁体的上端为N极
B.条形磁体的上端为S极
C.a点的电势高于b点的电势
D. b点的电势高于a点的电势
.来拒去留法训练.
5.如图所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合螺线管，则电路中( )
A.将不会产生感应电流
B．在由左靠近螺线管的过程中，螺线管与条形磁体相互吸引。
C．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．始终有感应电流,且流向自a向b流过电流表G
6.（多选）如图所示，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，当磁铁朝下运动的过程中，下列说法正确的是( )
A．磁体还在线圈上方向下运动时，线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同
B．磁铁穿过线圈后，远离线圈的过程中，线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反
C．磁体靠近线圈的过程中，磁体与线圈相互吸引
D．磁铁穿过线圈后，远离线圈的过程中，磁体与线圈相互吸引
7.（多选）如图所示，条形磁铁从高h处自由下落，中途穿过一个固定的空心线圈，开关S断开时，到达线圈上表面的时间为t1，速度为v1；开关S闭合时，到达线圈上表面的时间为t2，速度为v2.则下列说法正确的是( )
A．磁体两次下落时，回路均有感应电流产生
B．开关S闭合时，磁体与线圈相互排斥
C．开关S闭合时，穿过线圈的磁通量不变
D．两次下落时的时间与速度的关系为t1＜t2，v1＞v2
8.（多选） 如图所示，一闭合的金属环从静止开始由高处由静止加速下落通过条形磁铁后继续加速下落，空气阻力不计，则在圆环的运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 圆环在磁铁的上方时，加速度小于，在下方时大于
B. 圆环在磁铁的上方时，加速度小于，在下方时也小于
C. 圆环在磁铁的上方时，环中的感应电流沿逆时针方向
D. 圆环在磁铁的上方时，环中的感应电流沿顺时针方向
.增缩减扩.专项训练
9.(多选)如图所示，闭合线圈放置在变化的磁场中，线圈平面跟纸面平行，磁感线垂直于纸面，要使线圈有扩张的趋势，应使磁场（ ）
A.不断减弱，方向垂直纸面向外
B.不断增强，方向垂直纸面向里
C.不断增强，方向垂直纸面向外
D.只要磁场不断减弱就可以，与穿过线圈平面的方向无关
10.如图所示，匀强磁场垂直于圆形线圈指向纸里, a、b、c、d为圆形线圈上的四个点，现使匀强磁场均匀增大，下列说法正取的是（ ）
A.线圈中无感应电流产生
B.线圈中将产生沿abcd方向的感应电流
C.线圈有收缩的趋势
D.线圈有增大的趋势
11.（多选）如图所示，用一根橡皮绳把一个有弹性的金属圆环吊于通电直导线的正下方，直导线与圆环在同一竖直面内，当通电直导线中电流不断减小时，下列说法正确的是( )
A．弹性环的面积增大
B．橡皮绳的长度变短
C．弹性环的面积变小
D．橡皮绳的长度变长

参考答案：
1. B 2. BC 3. CD 4. BD 5. C 6. B D 7. B D 8. B D 9.A D 10. C 11. AB

B

A