深入理解楞次定律中的“阻礙”二字

李江麗

教材中，楞次定律的表述為：“感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化?！彼从沉烁袘娏髯裱囊?guī)律，用來判斷感應電流的方向。但是，如果要分析閉合回路中有了感應電流，閉合回路受到的安培力方向，它的反作力方向，或者要分析閉合回路的運動情況，或是引起磁通量變化的磁體的運動情況時，用另一種表述分析更簡捷，它就是一些資料上提到的“感應電流的效果總是阻礙引起感應電流的原因”資料上總結為“來拒去留”“增縮減擴”等，但我在教學中，覺得這些還概括不了全部。我深入理解楞次定律的“阻礙”二字，我認為，將“阻礙”理解為有感應電流的回路就像一個淘氣的孩子，故意“唱反調”。磁通量增大，它就要讓減小，磁通量減小，它就想辦法讓增大。他總要想方設法，采取一切可能的措施行動，比如施加作用力或者運動，用這些行為來完成他的唱反調———阻礙磁通量的變化。下面我通過這幾個例題來說明。

例1：如圖所示，矩形閉合線圈放置在水平薄板上，有一塊蹄形磁鐵如圖所示置于平板的正下方（磁極間距略大于矩形線圈的寬度）當磁鐵勻速向右通過線圈時，線圈仍靜止不動，那么線圈受到薄板的摩擦力方向是（A）

A.一直向左B.一直向右

C.先向左，后向右D.先向右，后向左

分析：解這道題時，如果我們分析 N極過來，離去，S極過來，離去時，線框磁通量的變化，再用楞次定律判斷電流方向，再用左手定則判斷磁鐵對線框的作用力方向。這樣就太復雜了。而用“感應電流的效果總是阻礙產生感應電流的原因”分析就簡單多了.本題的原因就是線框回路的磁通量先大又小，又大又小，不論怎樣變化，感應電流的“效果”是回路要采取措施阻礙磁通量的變化，所以磁鐵靠近線圈時，線圈“要躲”，阻礙磁通量增大，有向右走的趨勢，所以摩擦力向左.當磁鐵離開線圈時，線圈“要跟著走”阻礙磁通量減小，即有跟著向右走的趨勢，所以摩擦力還向左.在整個過程中，摩擦力一直向左.線圈對磁鐵的反作用力也是這樣的，“來拒去留”。其實，在豎直方向上也有“效果”，磁通量增大時，線框想要“向上躲”，減小時，線框想要“向下靠近”，框對板的壓力就會減小或增大。

例2：某同學設計了如圖所示的裝置驗證楞次定律，其中ab是一個可繞垂直于紙面的軸O轉動的閉合矩形線框，當滑動變阻器的滑片P自左向右滑動時，從紙外向紙內看，線框ab將（C）

A.保持靜止不動

B.逆時針轉動

C.順時針轉動

D.發(fā)生轉動，但因電源極性不明，無法確定轉動方向

順讓

例3：如練圖9-1-10所示，一根長導線彎成如圖abcd的形狀，在導線框中通以直流電，在框的正中間用絕緣的橡皮筋懸掛一個金屬環(huán)P，環(huán)與導線框處于同一豎直平面內，當電流I增大時，下列說法中正確的是（B）

A.金屬環(huán)P中產生順時針方向的電流

B.橡皮筋的長度增大C.橡皮筋的長度不變D.橡皮筋的長度減小分析：當電流I增大時，金屬環(huán)P中的磁通量增大，下方磁場弱，環(huán)就會采取措施“向下運動”，讓磁通量減小來阻礙磁通量增大。如果由楞次定律和安培定則判斷出金屬環(huán)P中產生逆時針方向的感應電流，再根據對稱性及左手定則可知金屬環(huán)P所受安培力的合力方向向下，所以橡皮筋會被拉長。這樣分析就有些復雜，還容易出錯。。

例4：如圖所示，M、N為水平放置的兩根固定且平行的金屬導軌，兩根導體棒P、Q垂直于導軌放置并形成一個閉合回路，將閉合回路正上方的條形磁鐵從高處下落時：（AD）

A.P、Q將互相靠攏

B.P、Q將互相遠離

C.磁鐵的加速度仍為g

D.磁鐵的加速度小于g

分析：當條形磁鐵從高處下落接近回路時，穿過回路的磁通量增加，P、Q將采取措施“互相靠攏”，回路的面積減小一點，使穿過回路的磁通量減小一點，起到阻礙原磁通量增加的作用.由于磁鐵向下運動，導致線框磁通量變化，所以線框的感應電流“不讓”磁鐵向下運動，對它有向上的阻力，所以磁鐵合力小于重力，加速度一定小于g。

從以上的分析我們可以看出，把產生感應電流的回路想象成一個故意“唱反調”的孩子，它為了“阻礙”磁通量變化，他表現(xiàn)出的行為是，你過來，它“躲”。你要走，他又“跟”。磁通量變大，它就想辦法讓變小，磁通量變小，他又想辦法讓變大。它總會采取相應的措施來“阻礙”，即總“唱反調”。如果這樣想，我們在分析回路中有了感應電流時，回路和磁體會怎樣運動，或者受力情況，要比先分析出電流方向，再判斷受力方向，再分析運動情況要簡潔多了。