2022年高中物理 模塊要點回眸 第7點 楞次定律與右手定則的剖析 教科版選修3-2

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1、2022年高中物理 模塊要點回眸 第7點 楞次定律與右手定則的剖析 教科版選修3-2 在電磁感應(yīng)中,我們常用楞次定律和右手定則來判斷導(dǎo)體中感應(yīng)電流的方向,為了對這兩條規(guī)律理解更深入,應(yīng)用更恰當(dāng),下面就這兩條規(guī)律比較如下. 1.不同點 (1)研究對象不同:楞次定律所研究的對象是整個閉合回路;右手定則研究的對象是閉合回路中做切割磁感線運動的一部分導(dǎo)體. (2)適用范圍不同:楞次定律適用于由磁通量變化引起的感應(yīng)電流的各種情況,當(dāng)然也包括一部分導(dǎo)體做切割磁感線運動的情況;右手定則只適用于一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動的情況,若導(dǎo)體與磁場無相對運動,就無法應(yīng)用右手定則.因此,右手定則可以看做

2、楞次定律的一種特殊情況. (3)應(yīng)用的方便性不同:雖然楞次定律可適用于由磁通量變化引起的感應(yīng)電流的各種情況,但其在應(yīng)用的過程中,要弄清原磁通量的方向、原磁通量的變化情況、感應(yīng)電流的磁場的方向等,分析過程不能有半點紕漏,邏輯性強,過程繁瑣;若是回路中的一部分導(dǎo)體在做切割磁感線運動而產(chǎn)生感應(yīng)電流,應(yīng)用右手定則時,只需按定則“伸手”,就可以判斷出感應(yīng)電流的方向,比較直接、簡單,應(yīng)用更方便. 2.相同點 (1)目的相同:在電磁感應(yīng)中,應(yīng)用楞次定律和右手定則,都是為了判斷出回路中感應(yīng)電流的方向. (2)本質(zhì)相同:應(yīng)用楞次定律來判斷回路中感應(yīng)電流的方向時,是因為閉合回路中的磁通量發(fā)生了變化;應(yīng)用右

3、手定則來判斷回路中感應(yīng)電流的方向時,是因為導(dǎo)體在做切割磁感線的運動,其本質(zhì)也是由導(dǎo)體構(gòu)成的閉合回路中的磁通量由于導(dǎo)體的運動而發(fā)生了變化. 對點例題 如圖1所示,在豎直向下的磁場中,水平放置著閉合電路abcd.其中ab、cd兩邊的長度可以變化.當(dāng)bc向右運動時(ad不動),用兩種方法分析通過燈泡L的電流方向. 圖1 解題指導(dǎo) 方法一:用楞次定律.回路面積增大,磁通量變大,感應(yīng)電流會在回路內(nèi)產(chǎn)生向上的磁場來阻礙磁通量變大,由安培定則可知感應(yīng)電流應(yīng)沿adcba方向,故流過燈泡的電流方向為由a→d. 方法二:用右手定則.直接判斷出流經(jīng)bc邊的電流是由c→b,故流過燈泡的電流方向是由a→d.

4、 答案 見解題指導(dǎo) 技巧點撥 凡是由于導(dǎo)體的運動而引起的感應(yīng)電流方向的判斷用右手定則;凡是由于磁場的變化而引起的感應(yīng)電流方向的判斷用楞次定律. 如圖2所示,試判定當(dāng)開關(guān)S閉合和斷開的瞬間,線圈ABCD中的電流方向. 圖2 思路點撥 根據(jù)電流的方向,由安培定則判斷出原磁場的方向.再根據(jù)磁場的強弱變化用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向. 答案 S閉合時,感應(yīng)電流方向為A→D→C→B→A; S斷開時,感應(yīng)電流方向為A→B→C→D→A. 解析 當(dāng)S閉合時: (1)研究的回路是ABCD,穿過回路的磁場是電流I產(chǎn)生的磁場,方向(由安培定則判知)指向紙面外,且磁通量增大; (2)由楞次定律得知感應(yīng)電流的磁場方向應(yīng)和B原相反,即指向紙面內(nèi); (3)由安培定則判知線圈ABCD中感應(yīng)電流方向是A→D→C→B→A. 當(dāng)S斷開時: (1)研究的回路仍是線圈ABCD,穿過回路的原磁場仍是電流I產(chǎn)生的磁場,方向(由安培定則判知)指向紙面外,且磁通量減??; (2)由楞次定律得知感應(yīng)電流的磁場方向應(yīng)和B原相同,即指向紙面外; (3)由安培定則判知感應(yīng)電流方向是A→B→C→D→A.

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