靈活應用楞次定律解題

高中物理選修課本3—2第15頁—第19頁，主要學習楞次定律：感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。為此我們在利用楞次定律解題的時候，一般采取如下步驟：

1、確定研究回路，判定回路所在處磁場（B原）的方向。

2、根據題目所給情況，確定穿過該回路的磁通量是增加還是減少的。

3、依據楞次定律，確定感應電流的磁場（B感）的方向應該與B原的方向相反還是相同。

4、利用安培定則，確定感應電流的方向。

例題1：如圖一所示，導體棒AB向右運動過程中AB中電流方向如何？

分析：①我們研究的是哪個回路（ABEF回路），該回路所在處磁場方向垂直紙面向里。

②當導體棒AB向右運動時，穿過這個回路的磁通量是增大還是減小？（增大）

③感應電流的磁場應該是沿哪個方向（垂直紙面向外）。

④導體棒AB中的感應電流是沿哪個方向才能產生垂直紙面向外的磁場（由A到B）。

如果是閉合回路一部分導體切割磁感線運動而產生感應電流的，則我們用右手定則最為方便。右手定則內容：伸出右手，使拇指與其余四個手指垂直，并且跟手掌在同一平面內，讓磁感線從手心進入，并使拇指指向導線運動方向，這時四指所指的方向就是感應電流的方向。

例題2：在例題1的圖一中，我們用右手定則（如圖二所示）立即就可以把感應電流方向確定下來（由A到B）可是在很多時候，我們不是直接用楞次定律來求感應電流的方向，而是求產生感應電流之后的其它情況。

例題3、如圖三所示：光滑固定金屬導軌M、N水平放置，兩根導體棒P、Q平行放于導軌上，形成一個閉合回路，當一條形磁鐵從高處下落接近回路時，下列說法正確的是（ ）

A.P、Q將互相靠近 B.P、Q將互相遠離

C.P、Q仍然保持靜止

本題的常規解法是：

①設磁鐵下端為N極，如圖四所示。磁鐵下落，穿過回路的磁通量向下增大，則感應電流的磁場在回路內部是向上的，根據安培定則知電流方向如圖中所示，再根據磁鐵周圍的磁場，結合左手定則，判定出導線P、Q受力方向如圖四所示。

可知安培力對P棒產生效果有二：①壓緊導軌；②使P向右運動。

安培力對Q棒產生效果有二：①壓緊導軌；②使Q向左運動。

所以P、Q棒將互相靠近。

②設磁鐵下端為S極，同理可得：P、Q棒將互相靠近（本題會出現分析不全面）。所以本題應選A。

就本題而言，涉及到的知識面很多，磁鐵的磁場、磁鐵有兩個極、磁通量、安培定則、左手定則、力和運動關系等等。做題所用的時間、伸手的次數都很多，如果把手伸錯，結果就不言而喻了，造成了時間的極大浪費，還會把題目做錯。我們能否探究出一種解題方法，既能提高解題速度又提高正確率呢？

本人在長期的教學中，努力探索、不斷總結，發現如果能從磁通量、閉合線圈的面積變化上、相對運動上、能量、自感現象等觀點上綜合考慮，將會立竿見影、收到意想不到的效果。為此可以把楞次定律理解為：

1、從磁通量上看：感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。即當磁通量增加時，感應電流的磁場與原磁場方向相反；當磁通量減少時，感應電流的磁場與原磁場方向相同；口訣是：“增反減同”。2、從閉合回路的面積上看：使回路面積有收縮或擴張的趨勢。即當回路所在處磁場增強時，閉合回路面積有減小的趨勢：當回路所在處磁場減弱時，閉合回路面積有增加的趨勢。3、從相對運動上來看：電磁感應現象中，是機械能轉化成電能的過程，要克服安培力做功。所以所有電磁感應現象中，總要阻礙它們之間的相對運動。口訣是“靠退離追”，“來拒去留”。4、從能量的觀點上看：電磁感應現象中，是機械能轉化成電能的過程，要克服安培力做功。所以所有電磁感應現象中，既然是阻礙其相對運動，則力的作用就是靠近時產生斥力，遠離時產生引力。口訣是“近斥離吸”。5、從自感現象上看：感應電流總要阻礙原電流的變化，即流過導體本身電流增加時，自感將阻礙其增加；當流過導體本身電流減小時，自感將阻礙其減小。6、從感應電流產生條件來看：穿過閉合回路的磁通量要發生變化，“阻礙”不是“阻止”，也就是說，感應電流的磁場雖然阻礙磁通量的變化，但穿過該回路的磁通量仍將保持那個方向的變化，即增加的還要增加，減小的還要減小，在變化中產生、在變化中阻礙。

當然以上觀點并不是相互孤立的，有時可以換用、可以通用，不管用哪種方法，用哪個觀點，用時最少，準確度最高是我們的最高追求，只要我們勤于思考、善于總結，總可以找到解題的最佳方案，因為我們深知：“高考不是會與不會的較量，更大程度上是速度的較量”。