第4课时习题课：楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用一、楞次定律的应用方法1.“增反减同”法【例1】如图1所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合螺线管，则电路中()解析当条形磁铁进入螺线管的时候，闭合线圈中的磁通量增加；当条形磁铁穿出螺线管时，闭合线圈中的磁通量减少，根据增反减同可知，感应电流的方向先为a→G→b，后为b→G→v，选项C正确。答案C【跟踪训练1】如图2所示，AOC是光滑的金属轨道，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，PQ是一根金属直杆立在导轨上，直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运动过程中Q端始终在OC上，空间存在着垂直纸面向外的匀强磁场，则在PQ杆滑动的过程中，下列判断正确的是()C.PQ受磁场力的方向垂直于杆向左D.PQ受磁场力的方向先垂直于杆向右，后垂直于杆向左解析在PQ杆滑动的过程中，杆与导轨所围成的三角形面积先增大后减小，三角形POQ内的磁通量先增大后减小，由“增反减同”法可知，感应电流的磁场方向先向里后向外，感应电流的方向先由P→Q，后由Q→P，B项正确，A项错误；再由PQ中电流方向及左手定则可判断C、D项错误。答案B2.“来拒去留”法图3A.向右摆动B.向左摆动C.静止D.无法判定解析根据产生感应电流的导体所受安培力阻碍相对运动的“来拒去留”法判断知，铜环的运动情况是向右摆动，故选项A正确。答案A【跟踪训练2】如图4所示，闭合导体环固定，条形磁铁S极向下以初速度v0沿过导体环圆心的竖直线下落并穿过导体环，不计空气阻力，下列关于导体环中感应电流方向(俯视)和条形磁铁加速度的说法正确的是()解析从“阻碍磁通量变化”来看，原磁场方向向上，磁感应强度大小是先增后减，感应电流产生的磁场方向先向下后向上，感应电流方向先顺时针后逆时针，选项A正确，B错误；从“阻碍相对运动”来看，先排斥后吸引，条形磁铁加速度都小于g，选项C正确，D错误。答案AC3.“增缩减扩”法当闭合电路中有感应电流产生时，闭合电路的各部分导线就会受到安培力作用，会使闭合电路的面积有变化(或有变化趋势)。(1)若原磁通量增加，则通过减小有效面积起到阻碍的作用。(2)若原磁通量减小，则通过增大有效面积起到阻碍的作用。口诀记为“增缩减扩”。温馨提示本方法适用于磁感线单方向穿过闭合回路的情况。【例3】如图5所示，在载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨A、B，导轨与直导线平行且在同一水平面内，在导轨上有两可自由滑动的导体ab和cd。当载流直导线中的电流逐渐增强时，导体ab和cd的运动情况是()【跟踪训练3】(2017·宁波效实中学模拟考试)一种具有独特属性的新型合金能够将热能直接转化为电能，具体而言，只要略微提高温度，这种合金会从非磁性合金变成强磁性合金，从而在环绕它的线圈中产生电流，其简化模型如图6所示。M为圆柱形合金材料，N为线圈，套在圆柱形合金材料上，线圈的半径大于合金材料的半径。现对M进行加热，假设M变为强磁性合金时，磁感线在M内沿轴线方向，则()A.N中将产生逆时针方向的电流B.N中将产生顺时针方向的电流C.N线圈有收缩的趋势D.N线圈有扩张的趋势解析当对M加热使其温度升高时，M从非磁性合金变为强磁性合金，穿过N的磁通量增加，根据“增缩减扩”法可知，N有扩张的趋势才能使穿过N的磁通量减少，选项C错误，选项D正确；由于不知M的磁场方向，故不能判断N中感应电流的方向，选项A、B错误。答案D4.“增离减靠”法【例4】一长直铁芯上绕有一固定线圈M，铁芯右端与一木质圆柱密接，木质圆柱上套有一闭合金属环N，N可在木质圆柱上无摩擦移动，M连接在如图7所示的电路中，其中R为滑动变阻器，E1和E2为直流电源，S为单刀双掷开关，下列情况中，可观测到N向左运动的是()A.在S断开的情况下，S向a闭合的瞬间B.在S断开的情况下，S向b闭合的瞬间C.在S已向a闭合的情况下，将R的滑片向c端移动时D.在S已向a闭合的情况下，将R的滑片向d端移动时解析金属环N向左运动，根据“增离减靠”法可知，穿过N的磁通量在减小，说明线圈M中的电流在减小，故选项C正确。答案C【跟踪训练4】如图8所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，当导体棒MN在导轨上水平向右加速滑动时，正对电磁铁A的圆形金属环B中(导体棒切割磁感线速度越大，感应电流越大)()二、法拉第电磁感应定律的应用图9答案C【跟踪训练5】在范围足够大、方向竖直向下的匀强磁场中，B＝0.2T，有一水平放置的光滑框架，宽度为l＝0.4m，如图10所示，框架上放置一质量为0.05kg、电阻为1Ω的金属杆cd，框架电阻不计。若cd杆以恒定加速度a＝2m/s2，由静止开始做匀变速直线运动，则：答案(1)0.4V(2)0.8A(3)0.164N2.电磁感应过程中通过导