2019-2020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、的剖析教科版選修3-2 在電磁感應中，我們常用楞次定律和右手定則來判斷導體中感應電流的方向，為了對這兩條規(guī)律理解更深入，應用更恰當，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電流的各種情況，當然也包括一部分導體做切割磁感線運動的情況;右手定則只適用于一部分導體在磁場中做切割磁感線運動的情況，若導體與磁場無相對運動，就無法應用右手定則.因此，右手定則可以看做楞次定律的一種特殊情況. (3) 應用的方便性不同：雖

2、然楞次定律可適用于由磁通量變化引起的感應電流的各種情況，但其在應用的過程中，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體在做切割磁感線運動而產(chǎn)生感應電流，應用右手定則時，只需按定則“伸手”，就可以判斷出感應電流的方向，比較直接、簡單，應用更方便. 2?相同點 ⑴目的相同：在電磁感應中，應用楞次定律和右手定則，都是為了判斷出回路中感應電流的方向. (2)本質(zhì)相同：應用楞次定律來判斷回路中感應電流的方向時，是因為閉合回路中的磁通量發(fā)生了變化；應用右手定則來判斷回路中感應電流的方向時，是因為導體在做切割磁感

3、線的運動，其本質(zhì)也是由導體構(gòu)成的閉合回路中的磁通量由于導體的運動而發(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abed其中ab、cd兩邊的長度可以變化.當be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 解題指導方法一：用楞次定律.回路面積增大，磁通量變大，感應電流會在回路內(nèi)產(chǎn)生向 2019-2020年高中物理模塊要點回眸第8點抓因?qū)す觥叭▌t 上的磁場來阻礙磁通量變大，由安培定則可知感應電流應沿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)be邊的電流是由c—b,故流過燈泡的電流

4、方向是由a—d. 答案見解題指導 技巧點撥凡是由于導體的運動而引起的感應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電流方向的判斷用楞次定律. 精筋 如圖2所示，試判定當開關(guān)S閉合和斷開的瞬間，線圈ABCD中的電流方向. 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電流的方向. 答案S閉合時，感應電流方向為A—D—C—B—A； S斷開時，感應電流方向為A—B—C—D—A. 解析當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； ⑵由楞次定

5、律得知感應電流的磁場方向應和B原相反，即指向紙面內(nèi)； 原 ⑶由安培定則判知線圈ABCD中感應電流方向是A—D—C—B—A. 當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電流的磁場方向應和B原相同，即指向紙面外； 原 ⑶由安培定則判知感應電流方向是A—B—C—D—A. 一定律”教科版選修3-2 區(qū)別''三定則一定律”的關(guān)鍵是抓住其中的''因果”關(guān)系，才能選擇正確的規(guī)律處理問題. 1. 右手定則與左手定則的區(qū)別 “因電而動”一一用左手，'‘力”字的最后一筆向

6、左鉤，可以聯(lián)想到用左手定則來判斷安培力的方向. “因動而電”一一用右手，'‘電”字的最后一筆向右鉤，可以聯(lián)想到用右手定則來判斷感應電流的方向. 2. 右手螺旋定則（安培定則）與楞次定律的區(qū)別 “因電生磁”一一用右手螺旋定則. “因磁生電”一一用楞次定律（或右手定則）. 3. 楞次定律中的因果關(guān)聯(lián) 楞次定律所揭示的電磁感應過程中有兩個最基本的因果聯(lián)系:一是感應磁場與原磁場磁通量變化之間的阻礙與被阻礙的關(guān)系；二是感應電流與感應磁場間的產(chǎn)生和被產(chǎn)生的關(guān)系.抓住 “阻礙”和“產(chǎn)生”這兩個因果關(guān)聯(lián)點是應用楞次定律解決相關(guān)物理問題的關(guān)鍵. 4.安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律綜合

7、應用的比較 基本現(xiàn)象 應用的定則或定律 運動電荷、電流產(chǎn)生磁場 安培定則 磁場對運動電荷、電流有作用力 左手定則 部分導體做切割磁感線運動 右手定則 電磁感應 閉合回路磁通量變化 楞次定律 對點例題紙面內(nèi)有U形金屬導軌，AB部分是直導線（圖1）.虛線范圍內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場.AB右側(cè)有圓線圈C.為了使C中產(chǎn)生順時針方向的感應電流，貼著導軌的金屬 棒MN在磁場里的運動情況是（ XXX XXX :1 H1 M N A. 向右勻速運動B.向左勻速運動 C.向右加速運動D.向右減速運動 解題指導

8、C中若產(chǎn)生順時針方向的感應電流，由右手螺旋定則得，其產(chǎn)生的磁場B1方向垂直紙面向里.若MN向右運動，由右手定則得產(chǎn)生的感應電流方向為N-M-A-B-N,對AB導線由右手螺旋定則得在AB右側(cè)產(chǎn)生的磁場B2方向垂直紙面向外.由于B「B2方向相反，根據(jù)楞次定律知B應阻礙B的增強，所以MN應向右加速運動，同理可得MN也可向左減速12 運動，故C正確. 答案C 精窗 兩根相互平行的金屬導軌水平放置于圖2所示的勻強磁場中,在導軌上接觸良好的導體棒 AB和CD可以自由滑動.當AB在外力F作用下向右運動時，下列說法中正確的是（） B X B X XX A 圖2 A. 導體棒CD內(nèi)有電流通過，方向是D-C B. 導體棒CD內(nèi)有電流通過，方向是C-D C. 磁場對導體棒CD的作用力方向向左 D. 磁場對導體棒AB的作用力方向向左答案BD