第十三章　電磁感應(yīng)

 
【解析】 帶電粒子qe＝mg，r＝ ，u＝blv＋blv＋ ，則有��
v2＝rgd/l［2＋r0/（r0＋r/3）］��
當(dāng)r＝ 時，v＝vm＝  m/s��
【答案】  （或0.52） m/s

第二單元  楞次定律   自感現(xiàn)象
基礎(chǔ)知識
一、楞次定律
(1)楞次定律:  感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化.
    磁場   阻礙   變化
    主語   謂語   賓語
    主語磁場的定語是“感應(yīng)電流的”；謂語的狀語是“總是”；賓語的定語是“引起感應(yīng)電流的磁通量的”.
(2)對“阻礙”的理解
   這里的“阻礙”不可理解為“相反”，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場的方向，當(dāng)原磁場增加時，則與原磁場方向相反，當(dāng)原磁場減弱時，則與原磁場方向相同；也不可理解為“阻止”，這里是阻而未止.
(3)楞次定律的另一種表達:感應(yīng)電流的效果總是要反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因.
即由電磁感應(yīng)現(xiàn)象而引起的一些受力、相對運動、磁場變化等都有阻礙原磁通量變化的趨勢。
(4)楞次定律應(yīng)用時的步驟
①先看原磁場的方向如何.      ②再看原磁場的變化（增強還是減弱）.
③根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流磁場的方向.
④再利用安培定則，根據(jù)感應(yīng)電流磁場的方向來確定感應(yīng)電流方向.
【例1】如圖所示，小金屬環(huán)靠近大金屬環(huán)，兩環(huán)互相絕緣，且在同一平面內(nèi)，小圓環(huán)有一半面積在大圓環(huán)內(nèi)，當(dāng)大圓環(huán)接通電源的瞬間，小圓環(huán)中感應(yīng)電流的情況是（c）
a.無感應(yīng)電流    b.有順時針方向的感應(yīng)電流
c.有逆時針方向的感應(yīng)電流    d.無法確定
解析:在接通電源后，大環(huán)內(nèi)的磁感線分布比大環(huán)外的磁感線分布要密.所以小環(huán)在大環(huán)內(nèi)部分磁通量大于環(huán)外部分磁通量.所以小環(huán)內(nèi)總磁通量向里加強，則小環(huán)中的感應(yīng)電方向為逆時針方向.
【例2】如圖所示，閉合線框abcd和abcd可分別繞軸線oo/，轉(zhuǎn)動.當(dāng)abcd繞oo/軸逆時針轉(zhuǎn)動時〔俯視圖），問abcd如何轉(zhuǎn)動？
解析：由于abcd旋轉(zhuǎn)時會使abcd中產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律中“感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的相對運動.”abcd中的感應(yīng)電流將阻礙abcd的逆時針轉(zhuǎn)動，兩線框間有吸引力作用，因此線框abcd也隨abtd逆時針轉(zhuǎn)動，只不過稍微慢了些
思考：(1)阻礙相對運動體現(xiàn)了怎樣的能量關(guān)系？
    (2)楞次定律所反映的實際是對原磁通量的補償效果.根據(jù)實際情況，這種補償可分為哪幾種？（運動補償、面積、電流、磁感應(yīng)強度、速度、力等的補償效果）
【例3】如圖所示，用一種新材料制成一閉合線圈，當(dāng)它浸入液氮中時，會成為超導(dǎo)體，這時手拿一永磁體，使任一磁極向下，放在線圈的正上方，永磁體便處于懸浮狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為超導(dǎo)體磁懸浮，可以用電磁感應(yīng)及有關(guān)知識來解釋這一現(xiàn)象.
解析：當(dāng)磁體放到線圈上方的過程中.穿過線圈的磁通量由無到有發(fā)生變化.于是超導(dǎo)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，由于超導(dǎo)線圈中電阻幾乎為零，產(chǎn)生的感應(yīng)電流極大，相應(yīng)的感應(yīng)磁場也極大；由楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場相當(dāng)于永磁體，與下方磁極的極性相同，永磁體將受到較大的向上的斥力，當(dāng)永磁體重力與其受到磁場力相平衡時，永滋體處于懸浮狀態(tài).