谈多角度解决楞次定律问题

谈多角度解决楞次定律问题

康绪国

四川省南充市第一中学 637000

楞次定律是电磁感应现象中的一个重要定律，理解楞次定律最重要的是理解定律的内容和掌握应用定律的方法这两个方面,特别是注意在实际应用中总结出分析解决问题的简捷明快的思路和切合实际的方法步骤.

一、对于楞次定律可以从以下几方面去理解：

1、楞次定律的内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流产生的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

2、楞次定律的理解

（1）谁阻碍谁：感应电流的磁通量阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化。

（2）阻碍什么：阻碍的是磁通量的变化，而不是阻碍磁通量本身。

（3）如何阻碍：当磁通量增加时，感应电流的磁场议程与原磁场方向相反；当磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即“增反减同”。

（4）结果如何：阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化快慢，这种变化将纠结进行，最终结果不受影响。

（5）“阻碍”不等于“阻止”，它只延滞原磁通量的变化而不是使磁通量停止变化，“阻碍”不仅有“反抗”的含义，还有“补偿”的含义，即反抗磁通量的增加，补偿磁通量的减少。

３、楞次定律的两层意义

（1）因果关系：闭合导体回路中磁通量的变化是因，产生感应电流是果；原因产生结果，结果又反过来影响原因。

（2）从磁通量变化的角度来看，感应电流总要阻碍磁通量的变化；从导体和磁体的相对运动的角度来看，感应电流总是阻碍它们的相对运动。

二、楞次定律的就用基本解题步骤

1、基本步骤

（1）明确研究的是哪一个闭合电路

（2）明确原磁场的方向

（3）判断闭合回路内的感应电流的磁场方向

（4）由楞次定律判断感应电流的方向

（ 5）由安培定律判断感应电流的方向

【例题1】某磁场的磁感应线如图所示，有一铜线圈从图中的上方A处落到B处，则在下落的过程中，从上向下看，线圈中的感应电流的方向是：（ ）

A、顺时针；

B、逆时针；

C、先顺时针后逆时针；

D、先逆时针后顺时针。

【解析】线圈内的原磁场方向是向上的，从A到B磁感应强度先增后减，所以磁通量也是先增后减，由楞次定律可知，电流的磁场先向下后向上，由安培定则知，感应电流方向先顺时针后逆时针，所以C正确

2、右手定则——用于判断导体切割磁感线时所产生的感应电流方向

内容：伸开右手，使大拇指与其余同一平面内并跟四指垂直，让磁感线穿过手心，使大拇指指向导体运动的方向，这时四指所指的方向 就是感应电流的方向。

【例题2】如图所示，光滑平行金属导轨处于同一水平面内，导轨间接一电阻R,整个装置牌竖直向下的匀强磁场中，现在垂直于导轨放置一根超导体棒ab，用一水平向右的力F拉动导体棒ab，以下关于导体棒ab中的电流方向和它所受的安培力的方向的说法中，正确的是（ ）

A、感应电流方向是a—b B、感应电流方向是b—a

C、安培力水平向左 D、安培力水平向右

【解析】磁场方向向下，导体棒ab的运动方向向右，由右手定则，感应电流方向是b—a ，再由左手定则，安培力水平向左，所以BC正确

三、楞次定律的推广应用

（1）若由于相对运动导致电磁感应现象，则感应电流的效果阻碍该相对运动，简称口决“来拒去留”。

（2）若电磁感应致使回路的面积有收缩或扩张的趋势，则收缩或扩张是为了阻碍回路磁通量的变化，即磁通量增大时，面积有收缩的趋势，磁通量减少时，面积有增大的趋势，简称口诀“增缩减扩”。

【例题3】如图所示,闭合螺线管固定在置于光滑水平面上的小车上,现将一条形磁铁从左向右插入螺线管过程中，下列说法中正确的是（ ）

A.车将向右运动

B.条形磁铁向右插入时，外力所做的功全部由螺线管转变为电能,最终转化为螺线管的内能

C.条形磁铁会受到向左的力

D.车会受到向左的力

【解析】磁铁向右插入螺线管中时，根据楞次定律的扩展含义“来拒去留”，磁铁与小车相互排斥，小车在光滑水平面上受力向右运动，所以A、C正确，D错误，电磁感应现象中满足能量守恒，由于小车动能增加，外力做的功转化为小车动能和螺线管中的内能，所以B错误。

【例题4】如图所示，在垂直于纸面向里的匀强磁场中有由两个大小不等的圆环M、N连接而成的导线框。沿图中箭头方向用外力将N环拉扁，该过程中，关于M环中感应电流的说法中正确的是 　　A.有顺时针方向的感应电流产生，且M环有扩张的趋势 　　B.有逆时针方向的感应电流产生，且M环有扩张的趋势 　　C.有顺时针方向的感应电流产生，且M环有收缩的趋势 　　D.有逆时针方向的感应电流产生，且M环有收缩的趋势

M N

【解析】因为N被拉后面积缩小，所以磁通量也减小，根据楞次定律可得电流方向为顺时针方向，然后根据“增缩减扩”;我们把两个线圈看成一个回路，由于N的面积减小，所以整个回路磁通量减小，然后根据“增缩减扩”，所以M的面积就有扩张的趋势，所以A是正确的。

以上所讲内容也不是完全一成不变的，我们要根据实际情况和不同的条件，做出相应的解答，切不可生搬硬套，否则反而会使结果向错误的方向发展。

【易错题】如图所示，通以恒定电流的螺线管置于MN和PQ两水平放置的光滑平行金属导轨之间，ab、cd两条金属棒分别搁置于导轨上，当通过螺线管的电流发生变化时，棒ab、cd的运动情况是：…………………………（ ）

A．电流增大时ab、cd相互靠拢；

B．电流增大时ab、cd一定分开；

C．电流减小时ab、cd一定分开；

D．电流减小时ab、cd相互靠拢。

【解析】错误解答：当螺线管中电流增大时，则回路abcd中的磁通量将增大，根据“增缩减扩”，则ab，cd将相互靠近以缩小面积，阻碍磁通量的增大，反之，则相互分开，所以选AC

正确答案：用愣次定律，电流增大时，螺旋管内磁场增大，abcd内的总磁通（螺旋管内部向上减去螺旋管处部向下）向上，并且是增大的。abcd运动的效果要阻碍磁通增大，所以ab、cd一定分开，增大面积，从面增大螺旋管外向下的磁通，从而使总磁通减少，达到阻碍磁通变化的效果。同样道理电流减小时ab、cd相互靠拢，所以选BD

综上所述，只要同学能认识到楞次定律中“阻碍变化”的意思，结合实际，勤于总结，一定会在学习中找到好的方法，使学习的效率大大提高。