课时2 楞次定律 [学习目标] 1.理解楞次定律，会用楞次定律判断感应电流的方向.2.理解右手定则，会用右 手定则判断感应电流的方向． 一、楞次定律 1．内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的 变化． 2．从能量角度理解楞次定律 感应电流沿着楞次定律所述的方向，是能量守恒定律的必然结果，当磁极插入线圈或从线圈 内抽出时，推力或拉力做功，使机械能转化为感应电流的电能． (2)感应电流的磁场可能与引起感应电流的磁场方向相同．( √ ) (3)感应电流的磁场总是阻止引起感应电流的磁通量的变化．( × ) (4)右手定则和楞次定律都适用于所有电磁感应现象中感应电流方向的判断．( × ) (5)感应电流沿楞次定律所描述的电流方向，说明电磁感应现象遵守能量守恒定律．( √ ) 2．如图1 所示，光滑平行金属导轨PP′和QQ′，都处于同一水平面内，P、Q 之间连接一电 运动时，MN 中的电流方向为________，MN 向左运动时，MN 中的电流方向为________． (均选填“M→N”或“N→M”) 图1 答案 N→M M→N 一、对楞次定律的理解 1．楞次定律中的因果关系 楞次定律反映了电磁感应现象中的因果关系，磁通量发生变化是原因，产生感应电流是结果． 2．对“阻碍”的理解 问题 结论 谁阻碍谁 感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁场(原磁场)的磁通量的变化

[学习目标] 1.进一步理解楞次定律，掌握楞次定律的几个推论.2.熟练应用安培定则、左手 定则、右手定则和楞次定律分析有关综合问题． 一、楞次定律的重要结论 1．“增反减同”法 感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量(原磁场磁通量)的变化． (1)当原磁场磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反． (2)当原磁场磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同． 口诀记为“增反减同”． C．顺时针，顺时针 D．逆时针，逆时针 答案 B 解析 当磁体运动到a 处时，穿过线圈的磁场方向为向下，且磁通量在增加，根据楞次定律 可知，回路中感应电流的方向是逆时针；当磁体运动到b 处时，穿过线圈的磁场方向向下， 且磁通量在减小，根据楞次定律可知，回路中感应电流的方向是顺时针，故选B. 2．“来拒去留”法 由于磁场与导体的相对运动产生电磁感应现象时，产生的感应电流与磁场间有力的作用，这 上，形成一个闭合回路．当一条形磁体从高处下落接近回路时( ) 图3 A．p、q 将互相靠拢 B．p、q 将互相远离 C．磁体的加速度仍为g D．磁体的加速度小于g 答案 AD 解析 由楞次定律的结论可知，当穿过闭合回路的磁通量增加时，回路的面积有收缩趋势且 阻碍磁体的靠近，所以p、q 将相互靠近且磁体的加速度小于g，故选项A、D 正确． 4．“增离减靠”法 若磁场变化且线圈回路可

象中感应电荷量求解的基本思路和方法.3.能综合应用楞次定律和法拉第电磁感应定律解决电 磁感应中的图像问题． 一、电磁感应中的电路问题 处理电磁感应中的电路问题的一般方法 1．明确哪部分电路或导体产生感应电动势，该部分电路或导体就相当于电源，其他部分是 外电路． 2．画等效电路图，分清内、外电路． 3．用法拉第电磁感应定律E＝n 或E＝Blvsin θ 确定感应电动势的大小，用楞次定律或右手 定则确定感应电流 图像和I－t 图像． (2)导体做切割磁感线运动时，还涉及感应电动势E 和感应电流I 随导体位移变化的图像，即 E－x 图像和I－x 图像． 3．解决此类问题需要熟练掌握的规律：安培定则、左手定则、楞次定律、右手定则、法拉 第电磁感应定律、欧姆定律等．判断物理量增大、减小、正负等，必要时写出函数关系式， 进行分析． (2019·北京市101 中学高二下期中)如图5 甲所示，矩形线圈abcd 位于匀强磁场中， 线圈中的感应电流取决于磁感 应强度B 的变化率，B－t 图像的斜率为，故在2～3 s 内感应电流的大小是0～1 s 内的2 倍． 再由B－t 图像可知，0～1 s 内，B 增大，则Φ 增大，由楞次定律知，感应电流方向为逆时 针，所以0～1 s 内的电流为负值；同理可得，1～2 s 电流为零；2～3 s 电流为正值，C 正确． 如图6 所示，一底边长为L、底边上的高也为L 的等腰三角形导体线框以恒定的速

Δt 2. 磁通量的变化率 Δϕ Δt ，是图象ϕ -t 上某点切线的斜率。 3. 应用法拉第电磁感应定律解题的一般步骤 (1)分析穿过闭合电路的磁场方向及磁通量的变化情况; (2)利用楞次定律确定感应电流的方向 (3)灵活选择法拉第电磁感应定律的不同表达形式列方程求解. 4. 几点注意 (1)公式 E=n Δϕ Δt 是求解回路某段时间内平均电动势的最佳选择. (2)用公式 解决电磁感应中的电路问题三步曲 (1)确定电源.切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路就相当于 电源，利用E=Blv sinθ 或 E=n Δϕ Δt 求感应电动势的大小，利用右手定则或楞次定律判断电流方向. (2)分析电路结构(内、外电路及外电路的串、并联关系)，画出等效电路图。 (3)利用电路规律求解.主要应用欧姆定律及串、并联电路的基本性质等列方程求解. 四、电磁感应中的图像问题 四、电磁感应中的图像问题 1、解决图象问题的一-般步骤 (1)明确图象的种类，即是B-t 图象还是ϕ -t 图象，或者是E-t 图象、I-t 图象等; (2)分析电磁感应的具体过程; (3)用右手定则或楞次定律确定方向对应关系; (4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律写出函数关系式; (5)根据函数关系式，进行数学分析，如分析斜率的变化、截距等. (6)画出图象或判断图象. 2.对图象的认识，应注意以下几方面

在磁体进入螺线管的过程中，螺线管磁通量增大，且方向向下，由楞次定律可知，感 应电流由b 经电流计流向a；在磁体穿出螺线管的过程中，磁通量减小，且方向向下，由楞 次定律可知，感应电流由a 经电流计流向b，则a 点电势先低于b 点电势，后高于b 点电势， 故A、B 错误；磁体减少的重力势能转化为内能和磁体的动能，故C 错误；磁体刚离开螺线 管时，由楞次定律的“来拒去留”结论可知，磁体受到向上的安培力，则磁体受到的合外力 大小由B1均匀增加到B2， 则该段时间线圈两端a 和b 之间的电势差φa－φb( ) 图2 A．恒为 B．从0 均匀变化到 C．恒为－ D．从0 均匀变化到－ 答案 C 解析 由楞次定律可知，在磁感应强度由B1 均匀增大到B2 的过程中，φb>φa，所以φa－ φb<0，由法拉第电磁感应定律可知，线圈两端a、b 之间的电势差φa－φb＝－n＝－n，选项 C 正确． 3.(2 点的电势高于c 点的电势，根据右手定则可得，金属棒要向右运动；要使d、e 间带正电的油滴处于静止状态，油滴所受电场力方向向上且等于油滴的重力，故e 板的电势 必须高于d 板电势且Ued恒定，根据楞次定律可得，金属棒做匀减速运动，故C 正确． 7.如图7 所示，足够长的平行金属导轨倾斜放置，倾角为37°，宽度为0.5 m，电阻忽略不计， 其上端接一小灯泡，电阻为1 Ω.一导体棒MN 垂直导轨放置，质量为0

年春联盟考试高2023 届 物理学科·双向细目表 题 号 题 型 分 值 试题内容 难易程度 1 选 择 题 4 分 简谐振动和机械波的基本性质 易 2 选 择 题 4 分 电磁感应，楞次定律，能量守恒定律 易 3 选 择 题 4 分 交变电流的描述 易 4 选 择 题 4 分 带电粒子在磁场中的运动 中 5 选 择 题 4 分 机械波的性质 中 6 选 择 题 带电粒子在磁场中的运动，，匀速圆周运动，动态分析，极值 问题 难 8 选 择 题 5 分 机械波的干涉，光的干涉、衍射和全反射现象 易 9 选 择 题 5 分 法拉第电磁感应定律，楞次定律，电路分析，安培力 中 10 选 择 题 5 分 电磁感应、动力学问题、动量守恒定律、能量守恒定律 难 11 实 验 题 6 分 双缝干涉实验测光的波长，游标卡尺的读数 易 12

下不符合事 实的是（ ） A. 安培通过实验发现了通电导线周围存在磁场，首次揭示了电与磁的联系 B. 欧姆总结出了点电荷间相互作用的规律 C. 楞次在分析了许多实验事实后，总结出了楞次定律，用楞次定律可以判定感应电流方向 D. 法拉第发现了电磁感应定律，使人们对电和磁的内在联系，认识更加完善 【1 题答案】 【答案】AB 【解析】 【详解】A．奥斯特经实验发现了通电导线周围存在 场，提出电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系， A 错误，符合题意； B．库仑总结出了点电荷间相互作用的规律，即库仑定律，B 错误，符合题意， C．楞次在分析了许多实验事实后，总结出了楞次定律，用楞次定律可以判定感应电流方向，C 正确，不 符合题意； D．法拉第发现了电磁感应现象，提出了电磁感应定律，使人们对电和磁的内在联系，认识更加完善，D 正确，不符合题意。 故选AB。 2. 北京冬奥会2000 永磁体下落的过程中，圆环对它的作用力方向可能竖直向下 C. 在P 点，铜环对桌面的压力大小为 D. 在P 点，铜环中产生的焦耳热为 【5 题答案】 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据楞次定律，俯视看，圆环中感应电流沿逆时针方向，A 错误； B．根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍永磁体和圆环的相对运动，圆环对它的作用力竖直向上，B 错误； C．永磁体运动到P 点时，设圆环电流对永磁体的作用力为F，则 根据牛顿第三定

方向，则下列关于回路中感应电流I 随时间t 的变化关系图像正确的是( ) 图7 答案 D 解析 由题图可知，线框进入磁场过程中穿过线框的磁通量增加，由楞次定律可知，感应电 流沿逆时针方向，是正的，线框离开磁场过程中，磁通量减少，由楞次定律可知感应电流沿 顺时针方向，为负的；线框进入磁场过程中，线框切割磁感线的有效长度l 减小，则感应电 流I＝减小，线框离开磁场过程中，有效长度l 增大，则感应电流I 正确的是(重力加速度为g)( ) 图8 A．大于环重力mg，并逐渐减小 B．始终等于环重力mg C．小于环重力mg，并保持恒定 D．大于环重力mg，并保持恒定 答案 A 解析 根据楞次定律知圆环中感应电流的方向为顺时针方向，再由左手定则判断可知圆环所 受安培力方向竖直向下，对圆环受力分析，根据受力平衡有T＝mg＋F 安，得T＞mg；根据 法拉第电磁感应定律知，I＝＝＝S，可知I 感应电动势E＝S＝·＝，所以磁感应强度B0＝，A 错误；由P＝I2R 可得线框中感应电流为I ＝2，B 正确；cd 边电阻等于ab 边电阻，且两边流过的电流相等，因此发热功率相等，C 正 确；由楞次定律可知，线框中感应电流方向为adcba 方向，磁场中线框部分为等效电源，因 此a 端电势比b 端电势低，D 错误． 11．图11 甲为风力发电的简易模型．在风力作用下，风叶带动与杆固连的永磁体转动，磁

(3)涡流跟其他感应电流一样，都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的．( √ ) (4)导体中有涡流时，导体没有和其他元件组成闭合回路，故导体不会发热．( × ) (5)电磁阻尼和电磁驱动均遵循楞次定律．( √ ) (6)电磁阻尼发生的过程，存在机械能向内能的转化．( √ ) (7)电磁驱动中有感应电流产生，电磁阻尼中没有感应电流产生．( × ) 一、电磁感应现象中的感生电场 导学探究 如图1 向相同，感生电场的方向可以用楞次定律 来判定． (2)感生电场对自由电荷的作用． 知识深化 1．变化的磁场周围产生感生电场，与闭合电路是否存在无关．如果在变化的磁场中放一个 闭合电路，自由电荷在感生电场的作用下发生定向移动． 2．感生电场可用电场线形象描述．感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的，而静电场 的电场线不闭合． 3．感生电场的方向根据楞次定律用右手螺旋定则判断，感生电动势的大小由法拉第电磁感 A．φa>φb，Uab＝1.5 V B．φa<φb，Uab＝－1.5 V C．φa<φb，Uab＝－0.5 V D．φa>φb，Uab＝0.5 V 答案 B 解析 从题图乙可知，线圈内的磁通量是增大的，根据楞次定律和右手螺旋定则可知，线圈 中感应电流的方向为顺时针方向．在回路中，线圈相当于电源，由于电流的方向是顺时针方 向，所以a 相当于电源的负极，b 相当于电源的正极，所以a 点的电势低于b 点的电势．根

落地时的机械能小于 ，选项A 错误； B．当条形磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量增加，根据楞次定律可判断圆环中感应电流的方向为逆时针 （从上向下看圆环），当条形磁铁远离圆环时，穿过圆环的磁通量减小，根据楞次定律可判断圆环中感应电 流的方向为顺时针（从上向下看圆环），选项B 错误； C．根据楞次定律的推论“来拒去留”原则，可判断磁铁在整个下落过程中，受圆环对它的作用力始终竖直 向上，选项C 故选D。 7．B 在0~4s 时间内，原磁场增大，则穿过螺线管的磁通量增大，根据楞次定律可知，感应磁场方向向右，由安培 定则可知，R 中的电流方向从b 流向a，感应电动势为 则通过R 的电流大小为 在4~6s 时间内，感应电动势为 （北京）股份有限公司 则通过R 的电流大小为 （北京）股份有限公司 根据楞次定律可知，R 中的电流从a 流向b，选项B 可能正确。 故选B。 8．BCD （2）[2]在实验过程中，除了查清流入检流计电流方向与指针偏转方向之间的关系之外，还应查清线圈A 和 线圈B 的绕制方向； （3）[3]依据楞次定律的内容，为了方便探究感应电流方向的规律，实验应研究原磁场方向、磁通量的变化 情况、及感应电流的磁场方向三者的关系，故选（C）。 （4）[4]依据楞次定律，实验中发现滑动变阻器触头向左与向右移动时，B 线圈中电流表指针偏转方向不同， 说明感应电流的方向与B 线圈中磁通量的变化情况有关，故选（B）。