备考2024届高考物理一轮复习讲义第十二章电磁感应第1讲电磁感应现象楞次定律考点2楞次定律推论的应用

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楞次定律的推论
如图所示，一轻质绝缘横杆两侧各固定一铝环，横杆可绕中心点自由转动，拿一条形磁铁插向A环，后又取出插向B环.判断下列说法的正误.
（1）磁铁插向A环，横杆发生转动.（ √ ）
（2）磁铁插向B环，横杆发生转动.（ ✕ ）
（3）磁铁插向A环，A环中产生感应电动势和感应电流.（ √ ）
（4）磁铁插向B环，B环中不产生感应电动势和感应电流.（ ✕ ）
研透高考 明确方向
命题点1 阻碍原磁通量的变化——“增反减同”
4.[楞次定律]如图所示，水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈，右边套有一金属圆环.圆环初始时静止.将图中开关S由断开状态拨至连接状态，电路接通的瞬间，可观察到（ B ）
A.拨至M端或N端，圆环都向左运动
B.拨至M端或N端，圆环都向右运动
C.拨至M端时圆环向左运动，拨至N端时向右运动
D.拨至M端时圆环向右运动，拨至N端时向左运动
解析 将开关S由断开状态拨至M端或N端，都会使线圈中的电流突然增大，穿过右边圆环的磁通量突然增大，由楞次定律可知，圆环都会向右运动以阻碍磁通量的增大，B正确，A、C、D均错误.
命题点2 阻碍相对运动——“来拒去留”
5.[2023河北邢台模拟]如图所示，当条形磁铁突然向闭合铜环运动时，铜环的运动情况是（ A ）
A.向右摆动B.向左摆动
C.静止D.竖直向上运动
解析 由于条形磁铁相对铜环向右运动，铜环中产生感应电流，由楞次定律可知，铜环中的感应电流的磁场将阻碍由于磁铁的靠近而引起的磁通量的增大，铜环将向右运动以阻碍这种相对运动，A正确.
命题拓展
命题情境变化
若用弹簧悬挂条形磁铁，磁铁下端的水平桌面上放一个固定的闭合铜环，并使磁铁上下振动，如图所示.磁铁在向下运动的过程中，判断铜环给磁铁的磁场力方向.
答案 向上
解析 根据楞次定律的“来拒去留”，磁铁向闭合铜环靠近，受到阻力作用，即铜环给磁铁的磁场力向上.
命题点3 使回路面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”
6.如图所示，水平桌面上放有一个闭合铝环，在铝环轴线上方有一个条形磁铁.当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，下列判断正确的是（ A ）
A.铝环有收缩的趋势，对桌面的压力增大
B.铝环有收缩的趋势，对桌面的压力减小
C.铝环有扩张的趋势，对桌面的压力减小
D.铝环有扩张的趋势，对桌面的压力增大
解析 根据楞次定律可知，当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，穿过闭合铝环的磁通量增大，因此铝环有收缩的趋势，同时有远离磁铁的趋势，从而阻碍磁通量的增大，故增大了和桌面的挤压程度，从而使铝环对桌面的压力增大，A正确，B、C、D错误.
增反减同
磁体靠近线圈，B感与B原方向相反
当I1增大时，环B中的感应电流方向与I1相反；当I1减小时，环B中的感应电流方向与I1相同
来拒去留

磁体靠近，是斥力；磁体远离，是引力.
阻碍磁体与圆环的相对运动
增缩减扩（适用于单向磁场）
P、Q是光滑固定导轨，a、b是可动金属棒，磁体下移（上移），a、b靠近（远离），使回路面积有缩小（扩大）的趋势
增离减靠
当开关S闭合时，左环向左摆动、右环向右摆动，远离通电线圈.当开关断开时，情况相反.
通过远离和靠近阻碍磁通量的变化
说明
以上情况“殊途同归”，实质上都是以不同的方式阻碍磁通量的变化
引起感应电流的原因
感应电流产生的效果
如何“阻碍”
口诀
闭合回路中的磁通量变化
在闭合回路中产生磁场
感应电流在闭合回路中产生的磁场在磁通量增加时与原磁场方向相反，反之相同
增反减同
导体相对运动
产生安培力
产生的安培力总是阻碍导体的相对运动，而不是阻碍导体的运动
来拒去留
线圈中磁通量变化
产生安培力使线圈面积变化
线圈面积在磁通量增加时有收缩趋势，反之则扩大
增缩减扩