楞次定律、右手定则、左手定则、安培定则的综合应用

【例】(多选)如图9－1－12所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，MN的左边有一闭合电路，当PQ在外力的作用下运动时，MN向右运动，则PQ所做的运动可能是(　　)

图9－1－12

A．向右加速运动

B．向左加速运动

C．向右减速运动

D．向左减速运动

[做题有感]

说实话蝇老师学了这么多年物理了，当拿到这道题时觉得：哎这种题简单，比什么分析电路电学实验动量定理结合动能定理外加能量守恒定律的题顺眼多了。然后也不拿笔读了半天题，结果不得不承认图样图森破，这这这跨度太大我脑补不来啊，最后还是乖乖拿笔去捯饬。。

[解析]　选BC　这道题用逆推思路比较简单，首先还是分析物理模型：MN向右运动，说明MN受到向右的力，因为通电导线ab在MN处存在垂直纸面向里磁场，那么MN在周围不变化的磁场中只能受到的是向右安培力，通过左手定则判断MN中有感应电流由M→N，为什么会有电流，是因为L1中原本存在变化的磁场，由感应电流M→N用右手螺旋定则得出L1中感应电流的磁场方向向上阻碍原本的磁场变化，那么L1中原本的磁场必然是向上减弱或是向下增强，得出L2中磁场也是向上减弱或向下增强，最后一步，L2中为什么会有磁场，因为L2中有电流，为什么有电流，是因为PQ运动导致PQ与L2组成的回路中磁通量有变化，那么若L2中磁场方向向上减弱，那么电流也减弱，逆用右手螺旋定则判断出L2与PQ中电流为Q→P且减小，由楞次定律或右手定则判断PQ向右减速运动；若L2中磁场方向向下增强，PQ中电流为P→Q且增大，PQ向左加速运动。

[规律总结]

应用左手定则和右手定则的注意事项

(1)右手定则与左手定则的区别：抓住“因果关系”才能无误，“因动而电”——用右手；“因电而动”——用左手。

(2)使用中左手定则和右手定则很容易混淆，为了便于区分，可把两个定则简单地总结为“通电受力用左手，运动生电用右手”。

[针对训练]

(多选)如图9－1－13所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向在图中已经标出。左线圈连着平行导轨M和N，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒ab，金属棒处在垂直于纸面向外的匀强磁场中。下列说法中正确的是(　　)

图9－1－13

A．当金属棒ab向右匀速运动时，a点电势高于b点，c点电势高于d点

B．当金属棒ab向右匀速运动时，b点电势高于a点，c点与d点等电势

C．当金属棒ab向右加速运动时，b点电势高于a点，c点电势高于d点

D．当金属棒ab向右加速运动时，b点电势高于a点，d点电势高于c点

解析：选BD　当金属棒向右匀速运动而切割磁感线时，金属棒产生恒定感应电动势，由右手定则判断电流方向由a→b。根据电流从电源(ab相当于电源)正极流出沿外电路回到电源负极的特点，可以判断b点电势高于a点。又左线圈中的感应电动势恒定，则感应电流也恒定，所以穿过右线圈的磁通量保持不变，不产生感应电流。

当ab向右做加速运动时，由右手定则可推断φb＞φa，电流沿逆时针方向。又由E＝BLv可知ab导体两端的E不断增大，那么左边电路中的感应电流也不断增大，由安培定则可判断它在铁芯中的磁感线方向是沿逆时针方向的，并且场强不断增强，所以右边电路的线圈中的向上的磁通量不断增加。由楞次定律可判断右边电路的感应电流方向应沿逆时针，而在右线圈组成的电路中，感应电动势仅产生在绕在铁芯上的那部分线圈上。把这个线圈看作电源，由于电流是从c沿内电路(即右线圈)流向d，所以d点电势高于c点。