楞次定律是用来判断产生感应电流的方向的,正确理解楞次定律的含义是应用的关键。
一、从原磁场与感应电流的磁场的方向角度理解为“增反减同”
定律中的“阻碍”不是“相反”,原磁场的磁通量增大时,两磁场方向相反;原磁场的磁通量减小时,两磁场方向相同;“阻碍”也不是“阻止”,回路中的磁通量还是会变化的,所以楞次定律可以表述为“增反减同”.
例1、某磁场磁感线如图1所示,有一铜线圈自图示A位置落至B位置,在下落过程中,自上往下看,线圈中感应电流方向是( )
A. 始终顺时针
B. 始终逆时针
C. 先顺时针再逆时针
D. 先逆时针再顺时针
解析:当线圈从位置A运动到位置B时,穿过线圈向上的磁通量先增大后减小,线圈中产生感应电流,由“增反减同”可知,线圈中产生的感应电流的磁场先向下后向上,由安培定则可知感应电流方向为先顺时针再逆时针,故正确选项为C.
二、从力的角度理解为“来拒去留”
由能量观点可知,当产生磁场的物体靠近闭合线圈时,线圈中产生电能,而物体能量必减少,故受斥力作用,反之有引力作用,所以楞次定律也可表述为“来拒去留”.
例2、如图2中线圈放在桌面上,当磁铁自由下落过程中,线圈对桌面的压力为( )
A. 增大
B. 减小
C. 不变
D. 无法判断
解析:初状态时线圈对桌面的压力N=mg,磁铁下落过程中,由“来拒去留”知,线圈受到向下的斥力F作用,故线圈对桌面的压力为,所以增大,故A正确.
三、从能量角度理解为“能量守恒”
能量守恒是自然界的普遍规律,能的转化是通过做功来量度的,这一点正是楞次定律的根本所在,实质上楞次定律是能量转化和守恒在电磁感应现象中的具体体现,所以楞次定律又可表述为“能量守恒”.
例3、如图3所示,一边长为L、电阻为R、质量为m的正方形线框abcd从离地面H高处自由下落. 下落过程中线框恰能匀速穿过水平的方向向里的匀强磁场,若空气阻力不计,求(1)线框落地时的速度大小;(2)线框穿过磁场过程中产生的热量.
解析:(1)线框匀速通过磁场区,说明磁场区的高度与线圈的边长相等也为L,线圈进入磁场时匀速通过磁场区下降的高度为2L,由于动能不变,所以机械能减小2mgL,根据功能关系可得:
(2)根据能量守恒定律可知:Q=2mgL.
由上可知,有时应用楞次定律的几种表述方式解题,比用定律本身直接解题要方便.
好友都在看:
联系客服