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      例談楞次定律的四種表現(xiàn)形式

      2010-12-31 00:00:00孟俊杰
      物理教學(xué)探討 2010年11期


        楞次定律是高中物理電磁感應(yīng)部分的重點(diǎn)和難點(diǎn),為了突破難點(diǎn),突出重點(diǎn),筆者將楞次定律歸納為四種表現(xiàn)形式,分類學(xué)習(xí),效果較好。
        形式一、增反減同
        當(dāng)閉合回路中原磁通量增加時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向就與原磁場(chǎng)方向相反;當(dāng)原磁通量減少時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方相同。
        例1 兩圓環(huán)A、B置于同一水平面上,其中A為均勻帶電絕緣環(huán),B為導(dǎo)體環(huán),當(dāng)A以如圖所示的方向繞中心轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度發(fā)生變化時(shí),B中產(chǎn)生如圖1所示方向的感應(yīng)電流。則下列說(shuō)法中正確的是()
        A.A可能帶正電且轉(zhuǎn)速減小
        B.A可能帶正電且轉(zhuǎn)速增大
        C.A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速減小
        D.A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速增大
        解析 若A帶正電,則A環(huán)中有順時(shí)針方向的電流,則原磁場(chǎng)垂直A環(huán)向里,而感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向垂直B環(huán)向外,由增反減同可知,原磁場(chǎng)在增加,轉(zhuǎn)速在增大;若A環(huán)帶負(fù)電,則A環(huán)中有逆時(shí)針方向的電流,則原磁場(chǎng)垂直A環(huán)向外,而感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向垂直B環(huán)向外,由增反減同可知,說(shuō)明原磁場(chǎng)在減小,原電流在減小,轉(zhuǎn)速減小,所以B、C正確。
        形式二、來(lái)拒去留
        感應(yīng)電流阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng),原磁場(chǎng)靠近閉合回路(線圈)時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)要拒之;原磁場(chǎng)遠(yuǎn)離回路(線圈)時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)要留之。從運(yùn)動(dòng)的效果看,可表述為敵進(jìn)我拒,敵退我追。
        例2
        如圖2所示,閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵,磁鐵的N極朝下但未插入線圈內(nèi)部。當(dāng)磁鐵向上運(yùn)動(dòng)時(shí),則下列說(shuō)法中正確的是( )
        A 線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同,磁鐵與線圈相互吸引
        B 線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同,磁鐵與線圈相互排斥
        C 線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反,磁鐵與線圈相互吸引
        D 線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反,磁鐵與線圈相互排斥
        解析
        N向下運(yùn)動(dòng),原磁通量增加,感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反,由安培定則知:感應(yīng)電流方向與圖中箭頭方向相同。由來(lái)拒去留知:磁鐵與線圈相互排斥,故B正確。
        形式三、增縮減擴(kuò)
        閉合回路中原磁通量增大時(shí),閉合回路的面積有收縮的趨勢(shì);原磁通量減少時(shí),閉合回路面積有擴(kuò)大的趨勢(shì)。
        例3
        如圖3所示,兩個(gè)閉合圓形線圈A、B的圓心重合,放在同一水平面內(nèi),線圈B中通以圖中所示的交變電流,設(shè)t=0時(shí)電流沿逆時(shí)針方向如圖中箭頭所示。對(duì)于線圈A,在t~t時(shí)間內(nèi),下列說(shuō)法中正確的是()
        A 有順時(shí)針方向的電流,且有擴(kuò)張的趨勢(shì)
        B 有順時(shí)針方向的電流,且有收縮的趨勢(shì)
        C 有逆時(shí)針方向的電流,且有擴(kuò)張的趨勢(shì)
        D 有逆時(shí)針方向的電流÷且有收縮的趨勢(shì)
        解析 t~t時(shí)間內(nèi),B中的電流為順時(shí)針增大,穿過(guò)線圈A的磁通量增大,由增縮減擴(kuò)知,A的面積有收縮的趨勢(shì),所以D正確。
        形式四、(自感現(xiàn)象)感應(yīng)電流阻礙原電流變化
        線圈中原電流增加,在線圈中自感電流的方向與原電流方向相反;反之,則相同。
        例4
        如圖4所示,L。L為兩盞規(guī)格相同的小燈泡,線圈的直流電阻與小燈泡的電阻相等,電流表電阻不計(jì)。當(dāng)開關(guān)S閉合后,電流表中指示某一讀數(shù),下列說(shuō)法中正確的是( )
        A,開關(guān)S閉合時(shí),L,L都立即變亮
        B,開關(guān)S閉合時(shí),L立即變亮,L逐漸變亮
        C,開關(guān)S斷開時(shí),L立即熄滅,LL逐漸熄滅
        D 開關(guān)S斷開瞬間,安培表有可能燒壞
        解析 開關(guān)S閉合,線圈中電流在增大,感應(yīng)電流阻礙其增大,所以L立即變亮,L逐漸變亮;開關(guān)S斷開時(shí),線圈中電流在減小,感應(yīng)電流阻礙其減小,L逐漸熄滅,L立即熄滅。C正確。
        (欄目編輯 黃懋

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