人教版(新教材)高中物理選擇性必修第二冊PAGEPAGE1〖學習目標〗1.進一步理解楞次定律，掌握楞次定律的幾個推論.2.熟練應用安培定則、左手定則、右手定則和楞次定律分析有關綜合問題．一、楞次定律的重要結論1．“增反減同”法感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量(原磁場磁通量)的變化．(1)當原磁場磁通量增加時，感應電流的磁場方向與原磁場方向相反．(2)當原磁場磁通量減少時，感應電流的磁場方向與原磁場方向相同．口訣記為“增反減同”．(2019·汕頭市潮南實驗中學月考)一磁體自上向下運動，穿過一閉合導體回路，如圖1所示．當磁體運動到a處和b處時，回路中感應電流的方向(從上向下看)分別是()圖1A．順時針，逆時針B．逆時針，順時針C．順時針，順時針D．逆時針，逆時針〖答案〗B〖解析〗當磁體運動到a處時，穿過線圈的磁場方向為向下，且磁通量在增加，根據楞次定律可知，回路中感應電流的方向是逆時針；當磁體運動到b處時，穿過線圈的磁場方向向下，且磁通量在減小，根據楞次定律可知，回路中感應電流的方向是順時針，故選B.2．“來拒去留”法由于磁場與導體的相對運動產生電磁感應現象時，產生的感應電流與磁場間有力的作用，這種力的作用會“阻礙”相對運動．口訣記為“來拒去留”．(多選)如圖2所示，用繩吊起一個鋁環，用條形磁體的N極去靠近鋁環，直至從右側穿出的過程中()圖2A．磁體從左側靠近鋁環時，鋁環向右擺動B．磁體在右側遠離鋁環時，鋁環向左擺動C．磁體從左側靠近鋁環時，鋁環A端為N極D．磁體在右側遠離鋁環時，B端為S極〖答案〗AC〖解析〗磁體從左側靠近鋁環時，在鋁環中產生感應電流，感應電流的磁場必定阻礙磁體的靠近，鋁環A端為N極，鋁環向右擺動，A、C正確；當磁體在右側遠離鋁環時，感應電流的磁場阻礙鋁環的遠離，鋁環右擺，B端為N極，B、D錯誤．3．“增縮減擴”法就閉合電路的面積而言，收縮或擴張是為了阻礙穿過電路的原磁通量的變化．若穿過閉合電路的磁通量增加，面積有收縮趨勢；若穿過閉合電路的磁通量減少，面積有擴張趨勢．口訣記為“增縮減擴”．說明此法只適用于回路中只有一個方向的磁感線的情況．(多選)如圖3所示，光滑固定導軌m、n水平放置，兩根導體棒p、q平行放于導軌上，形成一個閉合回路．當一條形磁體從高處下落接近回路時()圖3A．p、q將互相靠攏B．p、q將互相遠離C．磁體的加速度仍為gD．磁體的加速度小于g〖答案〗AD〖解析〗由楞次定律的結論可知，當穿過閉合回路的磁通量增加時，回路的面積有收縮趨勢且阻礙磁體的靠近，所以p、q將相互靠近且磁體的加速度小于g，故選項A、D正確．4．“增離減靠”法若磁場變化且線圈回路可移動，當磁場增強使得穿過線圈回路的磁通量增加時，線圈將通過遠離磁體來阻礙磁通量增加；反之，當磁場減弱使得穿過線圈回路的磁通量減少時，線圈將通過靠近磁體來阻礙磁通量減少．口訣記為“增離減靠”．如圖4所示，通電螺線管兩側各懸掛一個小銅環，銅環平面與螺線管橫截面平行，當開關S接通瞬間，兩銅環的運動情況為()圖4A．同時向兩側推開B．同時向螺線管靠攏C．一個被推開，一個被吸引，但因電源正負極未知，無法具體判斷D．同時被推開或同時向螺線管靠攏，但因電源正負極未知，無法具體判斷〖答案〗A〖解析〗開關S接通瞬間，小銅環中磁通量增加，根據楞次定律，感應電流的磁場要阻礙磁通量的增加，則兩環將同時向兩側推開，故A正確．針對訓練A為水平放置的膠木圓盤，在其側面均勻分布著負電荷，在A的正上方用絕緣絲線懸掛一個金屬圓環B，使B的環面水平且與圓盤面平行，其軸線與膠木盤A的軸線OO′重合，如圖5所示．現使膠木盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉動，則()圖5A．金屬環B的感應電流方向與箭頭所示方向相同，絲線受到的拉力減小B．金屬環B的感應電流方向與箭頭所示方向相同，絲線受到的拉力增大C．金屬環B的感應電流方向與箭頭所示方向相反，絲線受到的拉力減小D．金屬環B的感應電流方向與箭頭所示方向相反，絲線受到的拉力增大〖答案〗A〖解析〗膠木盤A由靜止開始繞其軸線OO′按題圖箭頭所示方向加速轉動，形成順時針(俯視)方向的環形電流，環形電流的大小增大，根據右手螺旋定則可知，通過金屬環B的磁通量向下，且增大．根據楞次定律可知，金屬環B中的感應電流方向與箭頭所示方向相同，再根據楞次定律的另一種表述，阻礙磁通量的增大，知金屬環的面積有縮小的趨勢，且有向上運動的趨勢，所以絲線的拉力減小．二、“三定則一定律”的綜合應用安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律的比較比較項目安培定則左手定則右手定則楞次定律適用場合判斷電流周圍的磁感線方向判斷通電導線在磁場中所受的安培力方向判斷導體切割磁感線時產生的感應電流方向判斷回路中磁通量變化時產生的感應電流方向因果關系因電而生磁(I→B)因電而受力(I、B→F安)因動而生電(v、B→I感)因磁通量變化而生電(ΔΦ→I感)(多選)如圖6所示裝置中，cd桿光滑且靜止．當ab桿做如下哪些運動時，cd桿將向右移動(導體棒切割磁感線速度越大，感應電流越大)()圖6A．向右勻速運動 B．向右加速運動C．向左加速運動 D．向左減速運動〖答案〗BD〖解析〗ab桿向右勻速運動，在ab桿中產生恒定的電流，該電流在線圈L1中產生恒定的磁場，在L2中不產生感應電流，所以cd桿不動，故A錯誤；ab桿向右加速運動，根據右手定則知，在ab桿上產生增大的由a到b的電流，根據安培定則知，在L1中產生方向向上且增強的磁場，該磁場向下通過L2，根據楞次定律知，cd桿中的電流由c到d，根據左手定則知，cd桿受到向右的安培力，向右運動，故B正確；同理可得C錯誤，D正確．1．如圖7甲所示，有一閉合導線環，磁場方向垂直于環面向里，當磁感應強度隨時間按如圖乙所示規律變化時，順著磁場方向看，導線環中感應電流的方向是()圖7A．一直順時針 B．一直逆時針C．先順時針后逆時針 D．先逆時針后順時針〖答案〗D〖解析〗由題圖乙可知，0～t0內，穿過導線環的磁通量增加，由楞次定律的結論——“增反減同”可知，感應電流產生的磁場方向垂直環面向外，所以感應電流方向為逆時針；同理可得t0～2t0內感應電流方向為順時針，D正確．2.如圖8所示，線圈由A位置開始下落，在磁場中受到的磁場力如果總小于它的重力，則它在A、B、C、D4個位置(B、D位置線圈恰好有一半在磁場中)時，加速度大小關系為(切割磁感線的速度越大，感應電流越大)()圖8A．aA>aB>aC>aDB．aA＝aC>aD＝aBC．aA＝aC>aD>aBD．aA＝aC>aB>aD〖答案〗D〖解析〗由題意知aA＝g，aB<g，aC＝g，在D處時，由于運動速度vD>vB，故感應電流ID>IB，安培力FD>FB，故aD<aB，D正確．3.如圖9所示，圓環形導體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管與電源和滑動變阻器連接成如圖所示的電路．若將滑動變阻器的滑片P向上滑動，下列說法中正確的是()圖9A．穿過線圈a的磁通量變大B．線圈a有收縮的趨勢C．線圈a中將產生俯視順時針方向的感應電流D．線圈a對水平桌面的壓力FN將增大〖答案〗C〖解析〗當滑動觸頭P向上移動時，電阻增大，通過線圈b的電流減小，線圈b產生的磁場減弱，故穿過線圈a的磁通量變小，故A錯誤；根據楞次定律的結論知，線圈a應有擴張的趨勢，故B錯誤；線圈a中感應電流方向俯視應為順時針，故C正確；將線圈a和b等效成兩個條形磁體，可判斷此時兩磁體互相吸引，故線圈a對水平桌面的壓力將減小，故D錯誤．4．(2020·北師聯盟模擬)某同學設想的減小電梯墜落時造成傷害的一種應急安全裝置如圖10所示，在電梯轎廂底部安裝永久強磁體，磁體N極朝上，電梯井道內壁上鋪設若干金屬線圈，線圈在電梯轎廂墜落時能自動閉合，從而減小對箱內人員的傷害．當轎廂墜落到圖示位置時，關于該裝置，以下說法正確的是()圖10A．從下往上看，金屬線圈A中的感應電流沿逆時針方向B．從下往上看，金屬線圈B中的感應電流沿順時針方向C．金屬線圈B對轎廂下落有阻礙作用，A對轎廂下落沒有阻礙作用D．金屬線圈B有收縮的趨勢，A有擴張的趨勢〖答案〗D〖解析〗當電梯墜落至如題圖所示位置時，閉合線圈A中向上的磁場減弱，感應電流的方向從下往上看是順時針方向，B中向上的磁場增強，感應電流的方向從下往上看是逆時針方向，故A、B錯誤；結合上述分析可知，當電梯墜落至如題圖所示位置時，金屬線圈A、B都在阻礙電梯下落，故C錯誤；金屬線圈A中向上的磁場減弱，B中向上的磁場增強，根據楞次定律可知，線圈B有收縮的趨勢，A有擴張的趨勢，故D正確．5．(多選)如圖11所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN，當PQ在外力的作用下運動時，MN在磁場力的作用下向右運動，則PQ所做的運動可能是(導體切割磁感線速度越大，感應電流越大)()圖11A．向右加速運動B．向左加速運動C．向右減速運動D．向左減速運動〖答案〗BC〖解析〗當PQ向右運動時，用右手定則可判定PQ中感應電流的方向是由Q→P，由安培定則可知穿過L1的磁場方向是自下而上的；若PQ向右加速運動，則穿過L1的磁通量增加，用楞次定律可以判斷流過MN的感應電流是從N→M的，用左手定則可判定MN受到向左的安培力，將向左運動；若PQ向右減速運動，流過MN的感應電流方向、MN所受的安培力的方向均將反向，MN向右運動，故選項A錯誤，C正確．同理可判斷選項B正確，D錯誤．〖學習目標〗1.進一步理解楞次定律，掌握楞次定律的幾個推論.2.熟練應用安培定則、左手定則、右手定則和楞次定律分析有關綜合問題．一、楞次定律的重要結論1．“增反減同”法感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量(原磁場磁通量)的變化．(1)當原磁場磁通量增加時，感應電流的磁場方向與原磁場方向相反．(2)當原磁場磁通量減少時，感應電流的磁場方向與原磁場方向相同．口訣記為“增反減同”．(2019·汕頭市潮南實驗中學月考)一磁體自上向下運動，穿過一閉合導體回路，如圖1所示．當磁體運動到a處和b處時，回路中感應電流的方向(從上向下看)分別是()圖1A．順時針，逆時針B．逆時針，順時針C．順時針，順時針D．逆時針，逆時針〖答案〗B〖解析〗當磁體運動到a處時，穿過線圈的磁場方向為向下，且磁通量在增加，根據楞次定律可知，回路中感應電流的方向是逆時針；當磁體運動到b處時，穿過線圈的磁場方向向下，且磁通量在減小，根據楞次定律可知，回路中感應電流的方向是順時針，故選B.2．“來拒去留”法由于磁場與導體的相對運動產生電磁感應現象時，產生的感應電流與磁場間有力的作用，這種力的作用會“阻礙”相對運動．口訣記為“來拒去留”．(多選)如圖2所示，用繩吊起一個鋁環，用條形磁體的N極去靠近鋁環，直至從右側穿出的過程中()圖2A．磁體從左側靠近鋁環時，鋁環向右擺動B．磁體在右側遠離鋁環時，鋁環向左擺動C．磁體從左側靠近鋁環時，鋁環A端為N極D．磁體在右側遠離鋁環時，B端為S極〖答案〗AC〖解析〗磁體從左側靠近鋁環時，在鋁環中產生感應電流，感應電流的磁場必定阻礙磁體的靠近，鋁環A端為N極，鋁環向右擺動，A、C正確；當磁體在右側遠離鋁環時，感應電流的磁場阻礙鋁環的遠離，鋁環右擺，B端為N極，B、D錯誤．3．“增縮減擴”法就閉合電路的面積而言，收縮或擴張是為了阻礙穿過電路的原磁通量的變化．若穿過閉合電路的磁通量增加，面積有收縮趨勢；若穿過閉合電路的磁通量減少，面積有擴張趨勢．口訣記為“增縮減擴”．說明此法只適用于回路中只有一個方向的磁感線的情況．(多選)如圖3所示，光滑固定導軌m、n水平放置，兩根導體棒p、q平行放于導軌上，形成一個閉合回路．當一條形磁體從高處下落接近回路時()圖3A．p、q將互相靠攏B．p、q將互相遠離C．磁體的加速度仍為gD．磁體的加速度小于g〖答案〗AD〖解析〗由楞次定律的結論可知，當穿過閉合回路的磁通量增加時，回路的面積有收縮趨勢且阻礙磁體的靠近，所以p、q將相互靠近且磁體的加速度小于g，故選項A、D正確．4．“增離減靠”法若磁場變化且線圈回路可移動，當磁場增強使得穿過線圈回路的磁通量增加時，線圈將通過遠離磁體來阻礙磁通量增加；反之，當磁場減弱使得穿過線圈回路的磁通量減少時，線圈將通過靠近磁體來阻礙磁通量減少．口訣記為“增離減靠”．如圖4所示，通電螺線管兩側各懸掛一個小銅環，銅環平面與螺線管橫截面平行，當開關S接通瞬間，兩銅環的運動情況為()圖4A．同時向兩側推開B．同時向螺線管靠攏C．一個被推開，一個被吸引，但因電源正負極未知，無法具體判斷D．同時被推開或同時向螺線管靠攏，但因電源正負極未知，無法具體判斷〖答案〗A〖解析〗開關S接通瞬間，小銅環中磁通量增加，根據楞次定律，感應電流的磁場要阻礙磁通量的增加，則兩環將同時向兩側推開，故A正確．針對訓練A為水平放置的膠木圓盤，在其側面均勻分布著負電荷，在A的正上方用絕緣絲線懸掛一個金屬圓環B，使B的環面水平且與圓盤面平行，其軸線與膠木盤A的軸線OO′重合，如圖5所示．現使膠木盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉動，則()圖5A．金屬環B的感應電流方向與箭頭所示方向相同，絲線受到的拉力減小B．金屬環B的感應電流方向與箭頭所示方向相同，絲線受到的拉力增大C．金屬環B的感應電流方向與箭頭所示方向相反，絲線受到的拉力減小D．金屬環B的感應電流方向與箭頭所示方向相反，絲線受到的拉力增大〖答案〗A〖解析〗膠木盤A由靜止開始繞其軸線OO′按題圖箭頭所示方向加速轉動，形成順時針(俯視)方向的環形電流，環形電流的大小增大，根據右手螺旋定則可知，通過金屬環B的磁通量向下，且增大．根據楞次定律可知，金屬環B中的感應電流方向與箭頭所示方向相同，再根據楞次定律的另一種表述，阻礙磁通量的增大，知金屬環的面積有縮小的趨勢，且有向上運動的趨勢，所以絲線的拉力減小．二、“三定則一定律”的綜合應用安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律的比較比較項目安培定則左手定則右手定則楞次定律適用場合判斷電流周圍的磁感線方向判斷通電導線在磁場中所受的安培力方向判斷導體切割磁感線時產生的感應電流方向判斷回路中磁通量變化時產生的感應電流方向因果關系因電而生磁(I→B)因電而受力(I、B→F安)因動而生電(v、B→I感)因磁通量變化而生電(ΔΦ→I感)(多選)如圖6所示裝置中，cd桿光滑且靜止．當ab桿做如下哪些運動時，cd桿將向右移動(導體棒切割磁感線速度越大，感應電流越大)()圖6A．向右勻速運動 B．向右加速運動C．向左加速運動 D．向左減速運動〖答案〗BD〖解析〗ab桿向右勻速運動，在ab桿中產生恒定的電流，該電流在線圈L1中產生恒定的磁場，在L2中不產生感應電流，所以cd桿不動，故A錯誤；ab桿向右加速運動，根據右手定則知，在ab桿上產生增大的由a到b的電流，根據安培定則知，在L1中產生方向向上且增強的磁場，該磁場向下通過L2，根據楞次定律知，cd桿中的電流由c到d，根據左手定則知，cd桿受到向右的安培力，向右運動，故B正確；同理可得C錯誤，D正確．1．如圖7甲所示，有一閉合導線環，磁場方向垂直于環面向里，當磁感應強度隨時間按如圖乙所示規律變化時，順著磁場方向看，導線環中感應電流的方向是()圖7A．一直順時針 B．一直逆時針C．先順時針后逆時針 D．先逆時針后順時針〖答案〗D〖解析〗由題圖乙可知，0～t0內，穿過導線環的磁通量增加，由楞次定律的結論——“增反減同”可知，感應電流產生的磁場方向垂直環面向外，所以感應電流方向為逆時針；同理可得t0～2t0內感應電流方向為順時針，D正確．2.如圖8所示，線圈由A位置開始下落，在磁場中受到的磁場力如果總小于它的重力，則它在A、B、C、D4個位置(B、D位置線圈恰好有一半在磁場中)時，加速度大小關系為(切割磁感線的速度越大，感應電流越大)()圖8A．aA>aB>aC>aDB．aA＝aC>aD＝aBC．aA＝aC>aD>aBD．aA＝aC>aB>aD〖答案〗D〖解析〗由題意知aA＝g，aB<g，aC＝g，在D處時，由于運動速度vD>vB，故感應電流ID>IB，安培力FD>FB，故aD<aB，D正確．3.如圖9所示，圓環形導體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管與電源和滑動變阻器連接成如圖所示的電路．若將滑動變阻器的滑片P向上滑動，下列說法中正確的是()圖9A．穿過線圈a的磁通量變大B．線圈a有收縮的趨勢C．線圈a中將產生俯視順時針方向的感應電流D．線圈a對水平桌面的壓力FN將增大〖答案〗C〖解析〗當滑動觸頭P向上移動時，電阻增大，通過線圈b的電流減小，線圈b產生的磁場減弱，故穿過線圈a的磁通量變小，故A錯誤；根據楞次定律的結論知，線圈a應有擴張的趨勢，故B錯誤；線圈a中感應電流方向俯視應為順時針，故C正確；將線圈a和b等效成兩個條形磁體，可判斷此時兩磁體互相吸引，故線圈a對水平桌面的壓力將減小，故D錯誤．4．(202