电磁感应现象的分析与判断方法
(1)适用于不同对象
安培定则又叫右手螺旋定则,适用于判定运动电荷或电流产生的磁场的方向;左手定则适用于判定磁场对运动电荷或电流的作用力的方向;右手定则适用于判定导体切割磁感线产生的感应电流的方向;楞次定律适用于判定电磁感应中感应电动势和感应电流的方向.
(2)左手定则和右手定则的因果关系不同
左手定则的“因”是有电,“果”是受力,即“因电而动”;右手定则的“因”是受力运动,“果”是有电,即“因动而电”.
(3)记忆方法
左手定则与右手定则在使用时易混淆,可采用“字形记忆法”:“力”字最后一笔向左,用左手定则判定力的方向;“电”字最后一笔向右,用右手定则判定感应电动势或感应电流的方向.总之可简记为“力左电右”.
(4)应用时需要注意的问题
①右手定则和楞次定律都是用来判断电磁感应中感应电动势和感应电流方向的.对于导体做切割磁感线运动,判断电势高低时,使用右手定则方便.对于磁通量发生变化而引起的感应电动势、感应电流的方向判断,则需使用楞次定律.楞次定律的核心是“阻碍”,“阻碍”可以理解为阻碍磁通量的变化,阻碍导体与磁体间的相对运动,以及阻碍导体自身电流的变化(自感现象).
②左手定则给出了磁感应强度B、电流I、安培力F的方向关系.在电磁感应的综合应用中,若一道题目既用到右手定则,又用到左手定则,注意不要混淆这些规律的适用对象,并分清左、右手.将方向判断正确是解决综合题目的前提.
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（此处已添加圈子卡片，请到今日头条客户端查看）楞磁定律运用技巧
[2016海南高考,4,3分]如图所示,一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内,环的圆心与两导线距离相等,环的直径小于两导线间距.两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流.若
A.金属环向上运动,则环上的感应电流方向为顺时针方向
B.金属环向下运动,则环上的感应电流方向为顺时针方向
C.金属环向左侧直导线靠近,则环上的感应电流方向为逆时针
D.金属环向右侧直导线靠近,则环上的感应电流方向为逆时针
解析 根据楞次定律,当金属环上、下移动时,穿过圆环的磁通量不发生变化,故没有感应电流产生,故A、B项错误;当金属环向左移动时,穿过圆环的磁通量垂直纸面向外并且增大,根据楞次定律可以知道,产生的感应电流方向为顺时针,故C项错误;当金属环向右移动时,穿过圆环的磁通量垂直纸面向里并且增大,根据楞次定律可以知道,产生的感应电流方向为逆时针,故D项正确.
答案 D
自感类问题解题技巧
1.通电自感:线圈相当于一个变化的电阻——阻值由无穷大逐渐减小,通电瞬间自感线圈处相当于断路.
2.断电自感:断电时自感线圈处相当于电源,电动势由某值逐渐减小到零.
3.电流稳定时,自感线圈就是导体.
如图所示,灯泡A、B与定值电阻的阻值均为R,L是带铁芯的理想线圈,电源的内阻不计.开关S1、S2均闭合后电路达到稳定.已知电路中的各种元件均在安全范围之内.下列判断中正确的是
A.灯泡A中有电流通过,方向为a→b
B.将S1断开的瞬间,灯泡A、B同时熄灭
C.将S1断开的瞬间,通过灯泡A的电流最大值要比原来通过灯泡B的电流大
D.将S2断开,电路达到稳定,灯泡A、B的亮度相同
解析 开关S1、S2均闭合且电路达到稳定,线圈L把灯泡A短路,灯泡A中没有电流通过,A错误.将S1断开的瞬间,灯泡A闪亮一下再熄灭,B错误.流过L的电流等于通过灯泡B和电阻R两支路的电流之和,所以将S1断开的瞬间,通过灯泡A的电流最大值要比原来通过灯泡B的电流大,C正确.将S2断开,电路达到稳定,灯泡A所在支路电阻大,电流小,所以亮度要比灯泡B暗,D错误.
答案 C
“感生”和“动生”两类电动势的综合应用
[2015广东高考,35,18分]如图(a)所示,平行长直金属导轨水平放置,间距L=0.4 m.导轨右端接有阻值R=1 Ω的电阻.导体棒垂直放置在导轨上,且接触良好.导体棒及导轨的电阻均不计.导轨间正方形区域abcd内有方向竖直向下的匀强磁场,bd连线与导轨垂直,长度也为L.从0时刻开始,磁感应强度B的大小随时间t变化,规律如图(b)所示;同一时刻,棒从导轨左端开始向右匀速运动,1 s 后刚好进入磁场.若使棒在导轨上始终以速度v=1 m/s做直线运动,求:
(1)棒进入磁场前,回路中的电动势E;
(2)棒在运动过程中受到的最大安培力F,以及棒通过三角形abd区域时电流i与时间t的关系式.
解析
（1）棒进入磁场前，加路中磁场均匀变化，由法拉第电磁感应定律有
（2）棒进入磁场后磁场的磁感应强度大小不变，棒切割磁感线，产生电动势。当棒与bd重合进，产生的电动势
此时棒受到的安培力最大，则
棒通过三角形abd区域所用的时间
通过三角形abd区域的过程中，感应电动势为
电流为
