例谈楞次定律的四种表现形式

2010-12-31 00:00:00孟俊杰
物理教学探讨 2010年11期


  楞次定律是高中物理电磁感应部分的重点和难点,为了突破难点,突出重点,笔者将楞次定律归纳为四种表现形式,分类学习,效果较好。
  形式一、增反减同
  当闭合回路中原磁通量增加时,感应电流的磁场方向就与原磁场方向相反;当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方相同。
  例1 两圆环A、B置于同一水平面上,其中A为均匀带电绝缘环,B为导体环,当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时,B中产生如图1所示方向的感应电流。则下列说法中正确的是()
  A.A可能带正电且转速减小
  B.A可能带正电且转速增大
  C.A可能带负电且转速减小
  D.A可能带负电且转速增大
  解析 若A带正电,则A环中有顺时针方向的电流,则原磁场垂直A环向里,而感应电流的磁场方向垂直B环向外,由增反减同可知,原磁场在增加,转速在增大;若A环带负电,则A环中有逆时针方向的电流,则原磁场垂直A环向外,而感应电流的磁场方向垂直B环向外,由增反减同可知,说明原磁场在减小,原电流在减小,转速减小,所以B、C正确。
  形式二、来拒去留
  感应电流阻碍相对运动,原磁场靠近闭合回路(线圈)时,感应电流的磁场要拒之;原磁场远离回路(线圈)时,感应电流的磁场要留之。从运动的效果看,可表述为敌进我拒,敌退我追。
  例2
  如图2所示,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N极朝下但未插入线圈内部。当磁铁向上运动时,则下列说法中正确的是( )
  A 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引
  B 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥
  C 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引
  D 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥
  解析
  N向下运动,原磁通量增加,感应电流磁场方向与原磁场方向相反,由安培定则知:感应电流方向与图中箭头方向相同。由来拒去留知:磁铁与线圈相互排斥,故B正确。
  形式三、增缩减扩
  闭合回路中原磁通量增大时,闭合回路的面积有收缩的趋势;原磁通量减少时,闭合回路面积有扩大的趋势。
  例3
  如图3所示,两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合,放在同一水平面内,线圈B中通以图中所示的交变电流,设t=0时电流沿逆时针方向如图中箭头所示。对于线圈A,在t~t时间内,下列说法中正确的是()
  A 有顺时针方向的电流,且有扩张的趋势
  B 有顺时针方向的电流,且有收缩的趋势
  C 有逆时针方向的电流,且有扩张的趋势
  D 有逆时针方向的电流÷且有收缩的趋势
  解析 t~t时间内,B中的电流为顺时针增大,穿过线圈A的磁通量增大,由增缩减扩知,A的面积有收缩的趋势,所以D正确。
  形式四、(自感现象)感应电流阻碍原电流变化
  线圈中原电流增加,在线圈中自感电流的方向与原电流方向相反;反之,则相同。
  例4
  如图4所示,L。L为两盏规格相同的小灯泡,线圈的直流电阻与小灯泡的电阻相等,电流表电阻不计。当开关S闭合后,电流表中指示某一读数,下列说法中正确的是( )
  A,开关S闭合时,L,L都立即变亮
  B,开关S闭合时,L立即变亮,L逐渐变亮
  C,开关S断开时,L立即熄灭,LL逐渐熄灭
  D 开关S断开瞬间,安培表有可能烧坏
  解析 开关S闭合,线圈中电流在增大,感应电流阻碍其增大,所以L立即变亮,L逐渐变亮;开关S断开时,线圈中电流在减小,感应电流阻碍其减小,L逐渐熄灭,L立即熄灭。C正确。
  (栏目编辑 黄懋