無論是使閉合回路的磁通量發(fā)生變化，還是使閉合回路的部分導(dǎo)體切割磁感線，都要消耗其它形式的能量，轉(zhuǎn)化為回路中的電能。這個(gè)過程不僅體現(xiàn)了能量的轉(zhuǎn)化，而且保持守恒，使我們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)包含電和磁在內(nèi)的能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律的普遍性。

分析問題時(shí)，應(yīng)當(dāng)牢牢抓住能量守恒這一基本規(guī)律，分析清楚有哪些力做功，就可知道有哪些形式的能量參與了相互轉(zhuǎn)化，如有摩擦力做功，必然有內(nèi)能出現(xiàn)；重力做功，就可能有機(jī)械能參與轉(zhuǎn)化；安培力做負(fù)功就將其它形式能轉(zhuǎn)化為電能，做正功將電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能；然后利用能量守恒列出方程求解。

[例2]如圖所示，兩根間距為l的光滑金屬導(dǎo)軌(不計(jì)電阻)，由一段圓弧部分與一段無限長的水平段部分組成。其水平段加有豎直向下方向的勻強(qiáng)磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌水平段上靜止放置一金屬棒cd，質(zhì)量為2m。，電阻為2r。另一質(zhì)量為m，電阻為r的金屬棒ab，從圓弧段M處由靜止釋放下滑至N處進(jìn)入水平段，圓弧段MN半徑為R，所對圓心角為60°，求：

(1)ab棒在N處進(jìn)入磁場區(qū)速度多大？此時(shí)棒中電流是多少？

(2)ab棒能達(dá)到的最大速度是多大？

(3)ab棒由靜止到達(dá)最大速度過程中，系統(tǒng)所能釋放的熱量是多少？

解析：(1)ab棒由靜止從M滑下到N的過程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，所以到N處速度可求，進(jìn)而可求ab棒切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢和回路中的感應(yīng)電流。

ab棒由M下滑到N過程中，機(jī)械能守恒，故有：

　　 解得

進(jìn)入磁場區(qū)瞬間，回路中電流強(qiáng)度為　

　(2)設(shè)ab棒與cd棒所受安培力的大小為F，安培力作用時(shí)間為 t，ab 棒在安培力作用下做減速運(yùn)動(dòng)，cd棒在安培力作用下做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩棒速度達(dá)到相同速度v′時(shí)，電路中電流為零，安培力為零，cd達(dá)到最大速度。

運(yùn)用動(dòng)量守恒定律得　　

解得　

(3)系統(tǒng)釋放熱量應(yīng)等于系統(tǒng)機(jī)械能減少量，故有

　 解得

這類問題覆蓋面廣，題型也多種多樣；但解決這類問題的關(guān)鍵在于通過運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析來尋找過程中的臨界狀態(tài)，如速度、加速度取最大值或最小值的條件等，基本思路是：

[例1]如圖所示，AB、CD是兩根足夠長的固定平行金屬導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌間的距離為L，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ，在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都有垂直于導(dǎo)軌平面斜向上方的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，在導(dǎo)軌的 AC端連接一個(gè)阻值為 R的電阻，一根質(zhì)量為m、垂直于導(dǎo)軌放置的金屬棒ab，從靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，求此過程中ab棒的最大速度。已知ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，導(dǎo)軌和金屬棒的電阻都不計(jì)。

解析：ab沿導(dǎo)軌下滑過程中受四個(gè)力作用，即重力mg，支持力F_N 、摩擦力F_f和安培力F_安，如圖所示，ab由靜止開始下滑后，將是(為增大符號(hào))，所以這是個(gè)變加速過程，當(dāng)加速度減到a=0時(shí)，其速度即增到最大v=v_m，此時(shí)必將處于平衡狀態(tài)，以后將以v_m勻速下滑

ab下滑時(shí)因切割磁感線，要產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，根據(jù)電磁感應(yīng)定律：　　 E=BLv　　　 ①

閉合電路AC ba中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)閉合電路歐姆定律：　　 I=E/R　　　　 ②

據(jù)右手定則可判定感應(yīng)電流方向?yàn)?i>aAC ba，再據(jù)左手定則判斷它受的安培力F_安方向如圖示，其大小為：

F_安=BIL　　　 ③

取平行和垂直導(dǎo)軌的兩個(gè)方向?qū)?i>ab所受的力進(jìn)行正交分解，應(yīng)有：

　　 F_N = mgcosθ　　 　F_f= μmgcosθ

由①②③可得

以ab為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律應(yīng)有：

mgsinθ –μmgcosθ-=ma

ab做加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)a=0時(shí)速度達(dá)最大

因此，ab達(dá)到v_m時(shí)應(yīng)有：

mgsinθ –μmgcosθ-=0　　 ④

由④式可解得

注意：(1)電磁感應(yīng)中的動(dòng)態(tài)分析，是處理電磁感應(yīng)問題的關(guān)鍵，要學(xué)會(huì)從動(dòng)態(tài)分析的過程中來選擇是從動(dòng)力學(xué)方面，還是從能量、動(dòng)量方面來解決問題。

(2)在分析運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體的受力時(shí)，常畫出平面示意圖和物體受力圖。

[例13]如圖所示是生產(chǎn)中常用的一種延時(shí)繼電器的示意圖。鐵芯上有兩個(gè)線圈A和B。線圈A跟電源連接，線圈B的兩端接在一起，構(gòu)成一個(gè)閉合電路。在拉開開關(guān)S的時(shí)候,彈簧k并不能立即將銜鐵D拉起，從而使觸頭C(連接工作電路)立即離開，過一段時(shí)間后觸頭C才能離開；延時(shí)繼電器就是這樣得名的。試說明這種繼電器的工作原理。

解析：當(dāng)拉開開關(guān)S時(shí)使線圈A中電流變小并消失時(shí)，鐵芯中的磁通量發(fā)生了變化(減小)，從而在線圈B中激起感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場要阻礙原磁場的減小，這樣，就使鐵芯中磁場減弱得慢些，因此彈簧K不能立即將銜鐵拉起。

[例14]如圖所示是家庭用的“漏電保護(hù)器“的關(guān)鍵部分的原理圖，其中P是一個(gè)變壓器鐵芯，入戶的兩根電線”(火線和零線)采用雙線繞法，繞在鐵芯的一側(cè)作為原線圈，然后再接入戶內(nèi)的用電器。Q是一個(gè)脫扣開關(guān)的控制部分(脫扣開關(guān)本身沒有畫出，它是串聯(lián)在本圖左邊的火線和零線上，開關(guān)斷開時(shí)，用戶的供電被切斷)，Q接在鐵芯另一側(cè)副線圈的兩端a、b之間，當(dāng)a、b間沒有電壓時(shí)，Q使得脫扣開關(guān)閉合，當(dāng)a、b間有電壓時(shí)，脫扣開關(guān)即斷開，使用戶斷電。

(1)用戶正常用電時(shí)，a、b之間有沒有電壓？

(2)如果某人站在地面上，手誤觸火線而觸電，脫扣開關(guān)是否會(huì)斷開？為什么？

解析：(1) 用戶正常用電時(shí)，a、b之間沒有電壓，因?yàn)殡p線繞成的初級線圈兩根導(dǎo)線中的電流總是大小相等而方向相反的，穿過鐵芯的磁通量總為0，副線圈中不會(huì)有感應(yīng)電動(dòng)勢產(chǎn)生。

(2)人站在地面上手誤觸火線，電流通過火線和人體而流向大地，不通過零線，這樣變壓器的鐵芯中就會(huì)有磁通量的變化，從而次級產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，脫扣開關(guān)就會(huì)斷開。

[例15]在有線電話網(wǎng)中，電話機(jī)是通過兩條導(dǎo)線和電信局的交換機(jī)傳送和接收電信號(hào)。如果不采取措施，發(fā)話者的音頻信號(hào)必會(huì)傳到自己的受話器中，使自己聽到自己的講話聲音，這就是“側(cè)音”。較大的側(cè)音會(huì)影響接聽對方的講話，故必須減小或消除。如圖所示是一電話機(jī)的消“側(cè)音”電路與交換機(jī)的連接示意圖。圖中的兩個(gè)變壓器是完全相同的，a、b、c、d、e、f六個(gè)線圈的匝數(shù)相同。打電話時(shí)，對著話筒發(fā)話，把放大后的音頻電壓加到變壓器的線圈a，從線圈c和b輸出大小相等但隨聲頻變化的電壓，c兩端的電壓產(chǎn)生的電流I_L通過線圈e和兩導(dǎo)線L、電信局的交換機(jī)構(gòu)成回路，再通過交換機(jī)傳到對方電話機(jī),對方就聽到發(fā)話者的聲音。同時(shí)由于線圈e中有電流通過，在線圈f中也會(huì)有電壓輸出，放大后在自己的電話機(jī)的受話器上發(fā)出自己的講話聲，這就是上面講的“側(cè)音”。為了消除這個(gè)側(cè)音，可以把線圈b的電壓加在線圈d上，并通過R調(diào)節(jié)d中的電流I_d。那么為達(dá)到消側(cè)音的目的，1應(yīng)與(　 )相接；4應(yīng)與(　　 )相接，并使I_d(　　 )I_L(填“小于”、“大于”、或“等于”)。對方講話時(shí)，音頻電壓通過交換機(jī)和兩條導(dǎo)線L加到本機(jī)，那么通過R的電流為多少？

解析：發(fā)話時(shí)，假定某一時(shí)刻通過線圈a的電流是從上端流入，而且增大，則在線圈c和b上感應(yīng)的電壓都是上正下負(fù)，e中形成的電流在變壓器鐵芯中產(chǎn)生的磁場的磁感線是逆時(shí)針方向的；1和3，2和4相接時(shí)，b的感應(yīng)電壓在d中形成的電流在鐵芯中產(chǎn)生的磁感線是順時(shí)針的，由于e和d的匝數(shù)相同，只要調(diào)節(jié)R使e、d中的電流強(qiáng)度相等，則e和d產(chǎn)生的磁場就完全抵消，通過線圈f的磁通量始終為零，f中沒有感應(yīng)電動(dòng)勢，受話器中沒有發(fā)話者的聲音，從而消除側(cè)音。對方發(fā)話時(shí)，從交換機(jī)傳來的音頻電壓加到電話機(jī)上，假設(shè)某一時(shí)刻在線圈e和c中形成的電流是從c的下端流入且增大，則b線圈的1端為負(fù)，d線圈的3端為負(fù)，感應(yīng)電壓值相同，在bdR回路中沒有電流，d中不會(huì)產(chǎn)生磁場抵消e的磁場，f中有e產(chǎn)生的磁場的磁感線通過，磁通量會(huì)發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，放大后在受話器中發(fā)出對方的聲音。

6．解法指導(dǎo)：

(1)楞次定律中的因果關(guān)聯(lián)

楞次定律所揭示的電磁感應(yīng)過程中有兩個(gè)最基本的因果聯(lián)系，一是感應(yīng)磁場與原磁場磁通量變化之間的阻礙與被阻礙的關(guān)系，二是感應(yīng)電流與感應(yīng)磁場間的產(chǎn)生和被產(chǎn)生的關(guān)系.抓住“阻礙”和“產(chǎn)生”這兩個(gè)因果關(guān)聯(lián)點(diǎn)是應(yīng)用楞次定律解決物理問題的關(guān)鍵.

(2)運(yùn)用楞次定律處理問題的思路

(a)判斷感應(yīng)電流方向類問題的思路

運(yùn)用楞次定律判定感應(yīng)電流方向的基本思路可歸結(jié)為：“一原、二感、三電流”，即為：

①明確原磁場：弄清原磁場的方向及磁通量的變化情況.

②確定感應(yīng)磁場：即根據(jù)楞次定律中的"阻礙"原則，結(jié)合原磁場磁通量變化情況，確定出感應(yīng)電流產(chǎn)生的感應(yīng)磁場的方向.

③判定電流方向：即根據(jù)感應(yīng)磁場的方向，運(yùn)用安培定則判斷出感應(yīng)電流方向.

(b)判斷閉合電路(或電路中可動(dòng)部分導(dǎo)體)相對運(yùn)動(dòng)類問題的分析策略

在電磁感應(yīng)問題中，有一類綜合性較強(qiáng)的分析判斷類問題，主要講的是磁場中的閉合電路在一定條件下產(chǎn)生了感應(yīng)電流，而此電流又處于磁場中，受到安培力作用，從而使閉合電路或電路中可動(dòng)部分的導(dǎo)體發(fā)生了運(yùn)動(dòng).(如例2)對其運(yùn)動(dòng)趨勢的分析判斷可有兩種思路方法：

①常規(guī)法：

據(jù)原磁場(B_原方向及ΔΦ情況)確定感應(yīng)磁場(B_感方向)判斷感應(yīng)電流(I_感方向)導(dǎo)體受力及運(yùn)動(dòng)趨勢.

②效果法

由楞次定律可知，感應(yīng)電流的“效果”總是阻礙引起感應(yīng)電流的“原因”，深刻理解“阻礙”的含義.據(jù)"阻礙"原則，可直接對運(yùn)動(dòng)趨勢作出判斷，更簡捷、迅速.

[例1]一平面線圈用細(xì)桿懸于P點(diǎn)，開始時(shí)細(xì)桿處于水平位置，釋放后讓它在如圖所示的勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)，已知線圈平面始終與紙面垂直，當(dāng)線圈第一次通過位置Ⅰ和位置Ⅱ時(shí)，順著磁場的方向看去，線圈中的感應(yīng)電流的方向分別為

　　　 位置Ⅰ　　　　 　　　　　　　 位置Ⅱ

(A)逆時(shí)針方向　　　　　 逆時(shí)針方向

(B)逆時(shí)針方向　　　　　 順時(shí)針方向

(C)順時(shí)針方向　　　　　 順時(shí)針方向

(D)順時(shí)針方向　　　　　 逆時(shí)針方向

命題意圖：考查對楞次定律的理解應(yīng)用能力及邏輯推理能力.

錯(cuò)解分析：由于空間想象能力所限，部分考生無法判定線圈經(jīng)位置Ⅰ、Ⅱ時(shí)刻磁通量的變化趨勢，從而無法依據(jù)楞次定律和右手螺旋定則推理出正確選項(xiàng).

解題方法與技巧：線圈第一次經(jīng)過位置Ⅰ時(shí)，穿過線圈的磁通量增加，由楞次定律，線圈中感應(yīng)電流的磁場方向向左，根據(jù)安培定則，順著磁場看去，感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向.當(dāng)線圈第一次通過位置Ⅱ時(shí)，穿過線圈的磁通量減小，可判斷出感應(yīng)電流為順時(shí)針方向，故選項(xiàng)B正確.

[例2]如圖所示，有兩個(gè)同心導(dǎo)體圓環(huán)。內(nèi)環(huán)中通有順時(shí)針方向的電流，外環(huán)中原來無電流。當(dāng)內(nèi)環(huán)中電流逐漸增大時(shí)，外環(huán)中有無感應(yīng)電流？方向如何？

解：由于磁感線是閉合曲線，內(nèi)環(huán)內(nèi)部向里的磁感線條數(shù)和內(nèi)環(huán)外向外的所有磁感線條數(shù)相等，所以外環(huán)所圍面積內(nèi)(應(yīng)該包括內(nèi)環(huán)內(nèi)的面積，而不只是環(huán)形區(qū)域的面積)的總磁通向里、增大，所以外環(huán)中感應(yīng)電流磁場的方向?yàn)橄蛲�，由安培定則，外環(huán)中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針。

[例3]如圖，線圈A中接有如圖所示電源，線圈B有一半面積處在線圈A中，兩線圈平行但不接觸，則當(dāng)開關(guān)S閉和瞬間，線圈B中的感應(yīng)電流的情況是：( )

A．無感應(yīng)電流　　　　　　　 B．有沿順時(shí)針的感應(yīng)電流

C．有沿逆時(shí)針的感應(yīng)電流　　 D．無法確定

解：當(dāng)開關(guān)S閉和瞬間，線圈A相當(dāng)于環(huán)形電流，其內(nèi)部磁感線方向向里，其外部磁感線方向向外。線圈B有一半面積處在線圈A中，則向里的磁場與向外的磁場同時(shí)增大。這時(shí)就要抓住主要部分。由于所有向里的磁感線都從A的內(nèi)部穿過，所以A的內(nèi)部向里的磁感線較密， A的外部向外的磁感線較稀。這樣B一半的面積中磁感線是向里且較密，另一半面積中磁感線是向外且較稀。主要是以向里的磁感線為主，即當(dāng)開關(guān)S閉和時(shí)，線圈B中的磁通量由零變?yōu)橄蚶�，故該瞬間磁通量增加，則產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場應(yīng)向外，因此線圈B有沿逆時(shí)針的感應(yīng)電流。答案為C。

[例4] 如圖所示，閉合導(dǎo)體環(huán)固定。條形磁鐵S極向下以初速度v_0­沿過導(dǎo)體環(huán)圓心的豎直線下落的過程中，導(dǎo)體環(huán)中的感應(yīng)電流方向如何？

解：從“阻礙磁通量變化”來看，原磁場方向向上，先增后減，感應(yīng)電流磁場方向先下后上，感應(yīng)電流方向先順時(shí)針后逆時(shí)針。

從“阻礙相對運(yùn)動(dòng)”來看，先排斥后吸引，把條形磁鐵等效為螺線管，根據(jù)“同向電流互相吸引，反向電流互相排斥”，也有同樣的結(jié)論。

[例5] 如圖所示，O₁O₂是矩形導(dǎo)線框abcd的對稱軸，其左方有勻強(qiáng)磁場。以下哪些情況下abcd中有感應(yīng)電流產(chǎn)生？方向如何？

A.將abcd 向紙外平移　　　　 B.將abcd向右平移　

C.將abcd以ab為軸轉(zhuǎn)動(dòng)60°　 D.將abcd以cd為軸轉(zhuǎn)動(dòng)60°

解：A、C兩種情況下穿過abcd的磁通量沒有發(fā)生變化，無感應(yīng)電流產(chǎn)生。B、D兩種情況下原磁通向外，減少，感應(yīng)電流磁場向外，感應(yīng)電流方向?yàn)?i style='mso-bidi-font-style:normal'>abcd。

[例6]如圖所示裝置中，cd桿原來靜止。當(dāng)ab 桿做如下那些運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿將向右移動(dòng)？

A.向右勻速運(yùn)動(dòng)　　　　　 B.向右加速運(yùn)動(dòng)

C.向左加速運(yùn)動(dòng)　　　　　 D.向左減速運(yùn)動(dòng)

解：.ab 勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，ab中感應(yīng)電流恒定，L₁中磁通量不變，穿過L₂的磁通量不變化，L₂中無感應(yīng)電流產(chǎn)生，cd保持靜止，A不正確；ab向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，L₂中的磁通量向下，增大，通過cd的電流方向向下，cd向右移動(dòng)，B正確；同理可得C不正確，D正確。選B、D

[例7] 如圖所示，當(dāng)磁鐵繞O₁O₂軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，矩形導(dǎo)線框(不考慮重力)將如何運(yùn)動(dòng)？

解：本題分析方法很多，最簡單的方法是：從“阻礙相對運(yùn)動(dòng)”的角度來看，導(dǎo)線框一定會(huì)跟著條形磁鐵同方向轉(zhuǎn)動(dòng)起來。如果不計(jì)摩擦阻力，最終導(dǎo)線框?qū)⒑痛盆F轉(zhuǎn)動(dòng)速度相同；如果考慮摩擦阻力導(dǎo)線框的轉(zhuǎn)速總比條形磁鐵轉(zhuǎn)速小些。

[例8] 如圖所示，水平面上有兩根平行導(dǎo)軌，上面放兩根金屬棒a、b。當(dāng)條形磁鐵如圖向下移動(dòng)時(shí)(不到達(dá)導(dǎo)軌平面)，a、b將如何移動(dòng)？

解：若按常規(guī)用“阻礙磁通量變化”判斷，則要根據(jù)下端磁極的極性分別進(jìn)行討論，比較繁瑣。而且在判定a、b所受磁場力時(shí)。應(yīng)該以磁極對它們的磁場力為主，不能以a、b間的磁場力為主(因?yàn)樗鼈兪鞘芎洗艌龅淖饔?。如果主注意到：磁鐵向下插，通過閉合回路的磁通量增大，由Φ=BS可知磁通量有增大的趨勢，因此S的相應(yīng)變化應(yīng)該使磁通量有減小的趨勢，所以a、b將互相靠近。這樣判定比較簡便。

[例9] 如圖所示，絕緣水平面上有兩個(gè)離得很近的導(dǎo)體環(huán)a、b。將條形磁鐵沿它們的正中向下移動(dòng)(不到達(dá)該平面)，a、b將如何移動(dòng)？

解：根據(jù)Φ=BS，磁鐵向下移動(dòng)過程中，B增大，所以穿過每個(gè)環(huán)中的磁通量都有增大的趨勢，由于S不可改變，為阻礙增大，導(dǎo)體環(huán)應(yīng)該盡量遠(yuǎn)離磁鐵，所以a、b將相互遠(yuǎn)離。

[例10]如圖所示，在條形磁鐵從圖示位置繞O₁O₂軸轉(zhuǎn)動(dòng)90°的過程中，放在導(dǎo)軌右端附近的金屬棒ab將如何移動(dòng)？

解：無論條形磁鐵的哪個(gè)極為N極，也無論是順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)還是逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)動(dòng)90°過程中，穿過閉合電路的磁通量總是增大的(條形磁鐵內(nèi)、外的磁感線條數(shù)相同但方向相反，在線框所圍面積內(nèi)的總磁通量和磁鐵內(nèi)部的磁感線方向相同且增大。而該位置閉合電路所圍面積越大，總磁通量越小，所以為阻礙磁通量增大金屬棒ab將向右移動(dòng)。

[例11]如圖所示，a、b燈分別標(biāo)有“36V 40W”和“36V 25W”，閉合電鍵調(diào)節(jié)R，能使a、b都正常發(fā)光。斷開電鍵后重做實(shí)驗(yàn)：電鍵閉合后看到的現(xiàn)象是什么？穩(wěn)定后那只燈較亮？再斷開電鍵，又將看到什么現(xiàn)象？

解：閉合瞬間，由于電感線圈對電流增大的阻礙作用，a將慢慢亮起來，b立即變亮。這時(shí)L的作用相當(dāng)于一個(gè)大電阻；穩(wěn)定后兩燈都正常發(fā)光，a的功率大，較亮。這時(shí)L的作用相當(dāng)于一只普通的電阻(就是該線圈的內(nèi)阻)；斷開瞬間，由于電感線圈對電流減小的阻礙作用，通過a的電流將逐漸減小，a漸漸變暗到熄滅，而abRL組成同一個(gè)閉合回路，所以b燈也將逐漸變暗到熄滅，而且開始還會(huì)閃亮一下(因?yàn)樵瓉碛?i style='mso-bidi-font-style:normal'>I_a>I_b)，并且通過b的電流方向與原來的電流方向相反。這時(shí)L相當(dāng)于一個(gè)電源。

[例12]如圖所示，用絲線懸掛閉合金屬環(huán)，懸于O點(diǎn)，虛線左邊有勻強(qiáng)磁場，右邊沒有磁場。金屬環(huán)的擺動(dòng)會(huì)很快停下來。試解釋這一現(xiàn)象。若整個(gè)空間都有向外的勻強(qiáng)磁場，會(huì)有這種現(xiàn)象嗎？

解：只有左邊有勻強(qiáng)磁場，金屬環(huán)在穿越磁場邊界時(shí)，由于磁通量發(fā)生變化，環(huán)內(nèi)一定會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，根據(jù)楞次定律將會(huì)阻礙相對運(yùn)動(dòng)，所以擺動(dòng)會(huì)很快停下來，這就是電磁阻尼現(xiàn)象。當(dāng)然也可以用能量守恒來解釋：既然有電流產(chǎn)生，就一定有一部分機(jī)械能向電能轉(zhuǎn)化，最后電流通過導(dǎo)體轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。若空間都有勻強(qiáng)磁場，穿過金屬環(huán)的磁通量反而不變化了，因此不產(chǎn)生感應(yīng)電流，因此也就不會(huì)阻礙相對運(yùn)動(dòng)，擺動(dòng)就不會(huì)很快停下來。

5．楞次定律的應(yīng)用步驟

楞次定律的應(yīng)用應(yīng)該嚴(yán)格按以下四步進(jìn)行：①確定原磁場方向；②判定原磁場如何變化(增大還是減小)；③確定感應(yīng)電流的磁場方向(增反減同)；④根據(jù)安培定則判定感應(yīng)電流的方向。

4．右手定則。

3．楞次定律的具體應(yīng)用

(1)從“阻礙磁通量變化”的角度來看，由磁通量計(jì)算式Φ=BSsinα可知，磁通量變化ΔΦ=Φ₂-Φ₁有多種形式，主要有：

①S、α不變，B改變，這時(shí)ΔΦ=ΔBžSsinα

②B、α不變，S改變，這時(shí)ΔΦ=ΔSžBsinα

③B、S不變，α改變，這時(shí)ΔΦ=BS(sinα₂-sinα₁)

當(dāng)B、S、α中有兩個(gè)或三個(gè)一起變化時(shí)，就要分別計(jì)算Φ₁、Φ₂，再求Φ₂-Φ₁了。

(2)從“阻礙相對運(yùn)動(dòng)”的角度來看，楞次定律的這個(gè)結(jié)論可以用能量守恒來解釋：既然有感應(yīng)電流產(chǎn)生，就有其它能轉(zhuǎn)化為電能。又由于是由相對運(yùn)動(dòng)引起的，所以只能是機(jī)械能減少轉(zhuǎn)化為電能，表現(xiàn)出的現(xiàn)象就是“阻礙”相對運(yùn)動(dòng)。

(3)從“阻礙自身電流變化”的角度來看，就是自感現(xiàn)象。

在應(yīng)用楞次定律時(shí)一定要注意：“阻礙”不等于“反向”；“阻礙”不是“阻止”。

2．對“阻礙”意義的理解：

(1)阻礙原磁場的變化。“阻礙”不是阻止，而是“延緩”，感應(yīng)電流的磁場不會(huì)阻止原磁場的變化，只能使原磁場的變化被延緩或者說被遲滯了，原磁場的變化趨勢不會(huì)改變，不會(huì)發(fā)生逆轉(zhuǎn)．

(2)阻礙的是原磁場的變化，而不是原磁場本身，如果原磁場不變化，即使它再強(qiáng)，也不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流．

(3)阻礙不是相反．當(dāng)原磁通減小時(shí)，感應(yīng)電流的磁場與原磁場同向，以阻礙其減�。划�(dāng)磁體遠(yuǎn)離導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)將和磁體運(yùn)動(dòng)同向，以阻礙其相對運(yùn)動(dòng)．

(4)由于“阻礙”，為了維持原磁場的變化，必須有外力克服這一“阻礙”而做功，從而導(dǎo)致其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能．因此楞次定律是能量轉(zhuǎn)化和守恒定律在電磁感應(yīng)中的體現(xiàn)．

1．楞次定律

感應(yīng)電流總具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。

楞次定律解決的是感應(yīng)電流的方向問題。它關(guān)系到兩個(gè)磁場：感應(yīng)電流的磁場(新產(chǎn)生的磁場)和引起感應(yīng)電流的磁場(原來就有的磁場)。前者和后者的關(guān)系不是“同向”或“反向”的簡單關(guān)系，而是前者“阻礙”后者“變化”的關(guān)系。

2.感應(yīng)電動(dòng)勢產(chǎn)生的條件。

感應(yīng)電動(dòng)勢產(chǎn)生的條件是：穿過電路的磁通量發(fā)生變化。

這里不要求閉合。無論電路閉合與否，只要磁通量變化了，就一定有感應(yīng)電動(dòng)勢產(chǎn)生。這好比一個(gè)電源：不論外電路是否閉合，電動(dòng)勢總是存在的。但只有當(dāng)外電路閉合時(shí)，電路中才會(huì)有電流。