如图，一根足够长的直导线水平放置，通以向右的恒定电流，在其正上方O点

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选修2 第二章电磁感应

楞次定律

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使用次数：291

更新时间：2021-01-12

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如图，一根足够长的直导线水平放置，通以向右的恒定电流，在其正上方O点用细丝线悬挂一铜制圆环．将圆环从a点无初速释放，圆环在直导线所处的竖直平面内运动，经过最低点b和最右侧c后返回，下列说法正确的是( )

A．从a到c的过程中圆环中的感应电流方向先顺时针后逆时针

B．运动过程中圆环受到的安培力方向与速度方向相反

C．圆环从b到c的时间大于从c到b的时间

D．圆环从b到c产生的热量大于从c到b产生的热量

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题型：选择题

知识点：楞次定律

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【答案】

【解析】

A：由安培定则知，直导线上方磁场方向垂直纸面向外，圆环从a到b的过程中磁通量增加，由楞次定律和安培定则可得，线圈中感应电流方向是顺时针；圆环从b到c的过程中磁通量减小，由楞次定律和安培定则可得，线圈中感应电流方向是逆时针．故A项正确．

B：圆环从a到b的运动过程中，将环分解为若干个小的电流元，上半环的左右对称部分所受合力向下，下半环左右对称部分所受合力向上；下半环所在处的磁场比上半环所在处的磁场强，则整个环所受安培力的方向向上．故B项错误．

C：圆环从b到c的过程与圆环从c到b的过程中经同一位置时从b到c速率大于从c到b的速率（一部分机械能转化为电能），则圆环从b到c的时间小于从c到b的时间．故C项错误．

D：圆环从b到c的过程与圆环从c到b的过程中经同一位置时从b到c速率大于从c到b的速率，则圆环从b到c的过程与圆环从c到b的过程中经同一位置时从b到c圆环所受安培力大于从c到b圆环所受安培力，圆环从b到c的过程克服安培力做的功大于圆环从c到b的过程克服安培力做的功，圆环从b到c产生的热量大于从c到b产生的热量．故D项正确．

综上，答案为AD．

考点梳理:

根据可圈可点权威老师分析，试题“ ”主要考查你对楞次定律等考点的理解。关于这些考点的“资料梳理”如下：

◎ 楞次定律的定义

楞次定律：

1、楞次定律：感应电流的磁场，总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定，而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况，此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便。
2、对楞次定律的理解
①谁阻碍谁——感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量；
②阻碍什么——阻碍的是穿过回路的磁通量的变化，而不是磁通量本身；
③如何阻碍——原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即“增反减同”；
④阻碍的结果——阻碍并不是阻止，结果是增加的还增加，减少的还减少。
3、楞次定律的另一种表述：感应电流总是阻碍产生它的那个原因，表现形式有三种：
①阻碍原磁通量的变化；
②阻碍物体间的相对运动（来时拒，去时留）；
③阻碍原电流的变化（自感）。
4、运用楞次定律判定感应电流方向的基本思路可归结为：“一原、二感、三电流”，即为：
①明确原磁场：弄清原磁场的方向及磁通量的变化情况；
②确定感应磁场：即根据楞次定律中的“阻碍”原则，结合原磁场磁通量变化情况，确定出感应电流产生的感应磁场的方向；
③判定电流方向：即根据感应磁场的方向，运用安培定则判断出感应电流方向。

◎ 楞次定律的知识扩展

1、楞次定律：感应电流的磁场，总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定，而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况，此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便。
2、对楞次定律的理解
①谁阻碍谁——感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量；
②阻碍什么——阻碍的是穿过回路的磁通量的变化，而不是磁通量本身；
③如何阻碍——原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即“增反减同”；
④阻碍的结果——阻碍并不是阻止，结果是增加的还增加，减少的还减少。
3、楞次定律的另一种表述：感应电流总是阻碍产生它的那个原因，表现形式有三种：
①阻碍原磁通量的变化；
②阻碍物体间的相对运动（来时拒，去时留）；
③阻碍原电流的变化（自感）。
4、运用楞次定律判定感应电流方向的基本思路可归结为：“一原、二感、三电流”，即为：
①明确原磁场：弄清原磁场的方向及磁通量的变化情况；
②确定感应磁场：即根据楞次定律中的“阻碍”原则，结合原磁场磁通量变化情况，确定出感应电流产生的感应磁场的方向；
③判定电流方向：即根据感应磁场的方向，运用安培定则判断出感应电流方向。

◎ 楞次定律的知识对比

楞次定律与右手定则的关系：

“三定则一定律”的比较：

◎ 楞次定律的知识点拨

电磁感应中能量问题的解法：

(1)电磁感应过程的实质是不同形式的能量转化的过程，电磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必定受到安培力作用。因此要维持安培力存在，必须有 “外力”克服安培力做功。此过程中，其他形式的能转化为电能。“外力”克服安培力做多少功，就有多少其他形式的能转化为电能。当感应电流通过电器时，电能又转化为其他形式的能。
同理，安培力做功的过程，是电能转化为其他形式的能的过程，安培力做多少功就有多少电能转化为其他形式的能。
(2)电能求解思路主要有三种：
①利用克服安培力做功求解：电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功。
②利用能量守恒求解：其他形式能的减少量等于产生的电能。
③利用电路特征来求解：通过电源提供总能量IE或纯电阻电路中产生的焦耳热Q=I²RT来计算。
(3)基本解题思路
①明确研究对象(哪一部分闭合回路或哪一部分导体)和研究过程。
②对研究对象(运动的导体)受力分析，明确各个力的做功情况。
③分析研究对象的运动过程，明确各种能量的转化情况。
④选择恰当的规律列式求解。
(4)几种常用的功能关系
①导体所受的重力做功导致重力势能的变化：
②导体所受的合外力做功导致其动能的变化：
③导体所受的重力以外的力做功导致其机械能变化：
④滑动摩擦力做功导致系统内能增加： (指相对位移的大小)。
⑤安培力做功导致电能变化：克服安培力做的功等于电路中增加的电能，即。
说明此结论在电路中只有动生电动势时才成立，涉及感生电动势时此结论就不成立了。