2019-2020年高中物理 模块要点回眸 第7点 楞次定律与右手定则的剖析 教科版选修3-2

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1、的剖析教科版选修3-2 在电磁感应中，我们常用楞次定律和右手定则来判断导体中感应电流的方向，为了对这两条规律理解更深入，应用更恰当，下面就这两条规律比较如下. 1. 不同点 (1) 研究对象不同：楞次定律所研究的对象是整个闭合回路；右手定则研究的对象是闭合回路中做切割磁感线运动的一部分导体. (2) 适用范围不同：楞次定律适用于由磁通量变化引起的感应电流的各种情况，当然也包括一部分导体做切割磁感线运动的情况;右手定则只适用于一部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情况，若导体与磁场无相对运动，就无法应用右手定则.因此，右手定则可以看做楞次定律的一种特殊情况. (3) 应用的方便性不同：虽

2、然楞次定律可适用于由磁通量变化引起的感应电流的各种情况，但其在应用的过程中，要弄清原磁通量的方向、原磁通量的变化情况、感应电流的磁场的方向等，分析过程不能有半点纰漏，逻辑性强，过程繁琐；若是回路中的一部分导体在做切割磁感线运动而产生感应电流，应用右手定则时，只需按定则“伸手”，就可以判断出感应电流的方向，比较直接、简单，应用更方便. 2•相同点 ⑴目的相同：在电磁感应中，应用楞次定律和右手定则，都是为了判断出回路中感应电流的方向. (2)本质相同：应用楞次定律来判断回路中感应电流的方向时，是因为闭合回路中的磁通量发生了变化；应用右手定则来判断回路中感应电流的方向时，是因为导体在做切割磁感

3、线的运动，其本质也是由导体构成的闭合回路中的磁通量由于导体的运动而发生了变化. 对点例题如图1所示，在竖直向下的磁场中，水平放置着闭合电路abed其中ab、cd两边的长度可以变化.当be向右运动时(ad不动)，用两种方法分析通过灯泡L的电流方向. 图1 解题指导方法一：用楞次定律.回路面积增大，磁通量变大，感应电流会在回路内产生向 2019-2020年高中物理模块要点回眸第8点抓因寻果析“三定则 上的磁场来阻碍磁通量变大，由安培定则可知感应电流应沿adcba方向，故流过灯泡的电流方向为由a—d. 方法二：用右手定则.直接判断出流经be边的电流是由c—b,故流过灯泡的电流

4、方向是由a—d. 答案见解题指导 技巧点拨凡是由于导体的运动而引起的感应电流方向的判断用右手定则;凡是由于磁场的变化而引起的感应电流方向的判断用楞次定律. 精筋 如图2所示，试判定当开关S闭合和断开的瞬间，线圈ABCD中的电流方向. 思路点拨根据电流的方向，由安培定则判断出原磁场的方向.再根据磁场的强弱变化用楞次定律判断感应电流的方向. 答案S闭合时，感应电流方向为A—D—C—B—A； S断开时，感应电流方向为A—B—C—D—A. 解析当S闭合时： (1)研究的回路是ABCD，穿过回路的磁场是电流I产生的磁场，方向(由安培定则判知)指向纸面外，且磁通量增大； ⑵由楞次定

5、律得知感应电流的磁场方向应和B原相反，即指向纸面内； 原 ⑶由安培定则判知线圈ABCD中感应电流方向是A—D—C—B—A. 当S断开时： (1) 研究的回路仍是线圈ABCD,穿过回路的原磁场仍是电流I产生的磁场，方向(由安培定则判知)指向纸面外，且磁通量减小； (2) 由楞次定律得知感应电流的磁场方向应和B原相同，即指向纸面外； 原 ⑶由安培定则判知感应电流方向是A—B—C—D—A. 一定律”教科版选修3-2 区别''三定则一定律”的关键是抓住其中的''因果”关系，才能选择正确的规律处理问题. 1. 右手定则与左手定则的区别 “因电而动”一一用左手，'‘力”字的最后一笔向

6、左钩，可以联想到用左手定则来判断安培力的方向. “因动而电”一一用右手，'‘电”字的最后一笔向右钩，可以联想到用右手定则来判断感应电流的方向. 2. 右手螺旋定则（安培定则）与楞次定律的区别 “因电生磁”一一用右手螺旋定则. “因磁生电”一一用楞次定律（或右手定则）. 3. 楞次定律中的因果关联 楞次定律所揭示的电磁感应过程中有两个最基本的因果联系:一是感应磁场与原磁场磁通量变化之间的阻碍与被阻碍的关系；二是感应电流与感应磁场间的产生和被产生的关系.抓住 “阻碍”和“产生”这两个因果关联点是应用楞次定律解决相关物理问题的关键. 4.安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律综合

7、应用的比较 基本现象 应用的定则或定律 运动电荷、电流产生磁场 安培定则 磁场对运动电荷、电流有作用力 左手定则 部分导体做切割磁感线运动 右手定则 电磁感应 闭合回路磁通量变化 楞次定律 对点例题纸面内有U形金属导轨，AB部分是直导线（图1）.虚线范围内有垂直于纸面向里的匀强磁场.AB右侧有圆线圈C.为了使C中产生顺时针方向的感应电流，贴着导轨的金属 棒MN在磁场里的运动情况是（ XXX XXX :1 H1 M N A. 向右匀速运动B.向左匀速运动 C.向右加速运动D.向右减速运动 解题指导

8、C中若产生顺时针方向的感应电流，由右手螺旋定则得，其产生的磁场B1方向垂直纸面向里.若MN向右运动，由右手定则得产生的感应电流方向为N-M-A-B-N,对AB导线由右手螺旋定则得在AB右侧产生的磁场B2方向垂直纸面向外.由于B「B2方向相反，根据楞次定律知B应阻碍B的增强，所以MN应向右加速运动，同理可得MN也可向左减速12 运动，故C正确. 答案C 精窗 两根相互平行的金属导轨水平放置于图2所示的匀强磁场中,在导轨上接触良好的导体棒 AB和CD可以自由滑动.当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法中正确的是（） B X B X XX A 图2 A. 导体棒CD内有电流通过，方向是D-C B. 导体棒CD内有电流通过，方向是C-D C. 磁场对导体棒CD的作用力方向向左 D. 磁场对导体棒AB的作用力方向向左答案BD