2019年高考物理一轮复习：电磁感应现象楞次定律讲义含解析

专题43 电磁感应楞次定律1.知道电磁感应现象产生的条件.2.理解磁通量及磁通量变化的含义，并能计算.3.掌握楞次定律和右手定则的应用，并能判断感应电流的方向及相关导体的运动方向．一、磁通量1．定义：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积S和B的乘积．2．公式：Φ＝BS.适用条件：(1)匀强磁场．(2)S为垂直磁场的有效面积．3．磁通量是标量(填“标量”或“矢量”)．4．磁通量的意义：(1)磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数．(2)同一平面，当它跟磁场方向垂直时，磁通量最大；当它跟磁场方向平行时，磁通量为零；当正向穿过线圈平面的磁感线条数和反向穿过的一样多时，磁通量为零．二、电磁感应现象1．电磁感应现象：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中有感应电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应．2．产生感应电流的条件：表述1：闭合回路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动．表述2：穿过闭合回路的磁通量发生变化．3．能量转化发生电磁感应现象时，机械能或其他形式的能转化为电能．深化拓展当回路不闭合时，没有感应电流，但有感应电动势，只产生感应电动势的现象也可以称为电磁感应现象，且产生感应电动势的那部分导体或线圈相当于电源．三、感应电流方向的判断1．楞次定律(1)内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．(2)适用情况：所有的电磁感应现象．2．右手定则(1)内容：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内，让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导体运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向．(2)适用情况：导体棒切割磁感线产生感应电流．考点一 电磁感应现象能否发生的判断1． 磁通量发生变化的三种常见情况(1)磁场强弱不变，回路面积改变；(2)回路面积不变，磁场强弱改变；(3)回路面积和磁场强弱均不变，但二者的相对位置发生改变．2． 判断流程：(1)确定研究的闭合回路．(2)弄清楚回路内的磁场分布，并确定该回路的磁通量Φ.(3)⎩⎨⎧ Φ不变→无感应电流Φ变化→⎩⎪⎨⎪⎧ 回路闭合，有感应电流不闭合，无感应电流，但有感应电动势★重点归纳★1、判断电磁感应现象是否发生的一般流程★典型案例★2013年12月我国发射的“玉兔号”月球车成功着陆月球，预计在2020年将实施载人登月，假如宇航员登月后想探测一下月球表面是否有磁场，他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈，则下列推断正确的是： （ ）A 、直接将电流表放于月球表面，看是否有示数来判断磁场有无B 、将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表无示数，则判断月球表面无磁场C 、将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表有示数，则可判断月球表面有磁场D 、将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈在某个平面内沿两个互相垂直的方向运动，月球表面若有磁场，则电流表至少有一次示数不为零【答案】C【名师点睛】本题根据感应电流产生的条件进行判断：直接将电流表放于月球表面，电流表电路是断开的，不能产生感应电流，无法判断有无磁场．将电流表与线圈组成回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表无示数，不能判断月球表面没有磁场；若电流表有示数，可以判断有磁场；若线圈运动方向与磁场方向平行时，线圈中不产生感应电流，电流表无示数，不能判断月球表面无磁场。

易错点22 电磁感应现象楞次定律易错总结一、磁通量的变化磁通量的变化大致可分为以下几种情况：(1)磁感应强度B不变，有效面积S发生变化．如图(a)所示．(2)有效面积S不变，磁感应强度B发生变化．如图(b)所示．(3)磁感应强度B和有效面积S都不变，它们之间的夹角发生变化．如图(c)所示．二、感应电流的产生条件当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就产生感应电流．三、对楞次定律的理解1．楞次定律中的因果关系楞次定律反映了电磁感应现象中的因果关系，磁通量发生变化是原因，产生感应电流是结果．2．对“阻碍”的理解问题结论谁阻碍谁感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁场(原磁场)的磁通量的变化为何阻碍(原)磁场的磁通量发生了变化阻碍什么阻碍的是磁通量的变化，而不是阻碍磁通量本身如何阻碍当原磁场磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反；当原磁场磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同，即“增反减同”结果如何阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化，这种变化将继续进行，最终结果不受影响3.“阻碍”的表现形式从磁通量变化的角度看：感应电流的效果是阻碍磁通量的变化．从相对运动的角度看：感应电流的效果是阻碍相对运动．解题方法楞次定律的应用应用楞次定律判断感应电流方向的步骤(1)明确所研究的闭合回路，判断原磁场方向．(2)判断闭合回路内原磁场的磁通量变化．(3)依据楞次定律判断感应电流的磁场方向．(4)利用右手螺旋定则(安培定则)判断感应电流的方向．【易错跟踪训练】易错类型1：对物理概念理解不透彻1．（2020·江苏姜堰中学）学习物理除了知识的学习外，还要领悟并掌握处理物理问题的思想与方法。

下列关于物理学中的思想方法叙述正确的是（）A．伽利略在研究自由落体运动时采用了微元法B．法拉第在研究电磁感应现象时利用了理想实验法C．在探究求合力方法的实验中使用了等效替代的思想D．在探究加速度与力、质量的关系实验中使用了理想化模型的思想方法【答案】C【详解】A．伽利略在研究自由落体运动时采用了实验和逻辑推理的方法。

第 38 讲电磁感觉现象楞次定律考情分析考察内容考大纲求考察年份考察详情能力要求电磁感觉现象、感觉电流的产生条件、楞Ⅰ、Ⅱ次定律T6—选择，考察楞次16 年定律和法拉第电磁感觉定律的应用理解与分析综合1—选择，考察对磁17 年T 理解通量观点的理解弱项清单 ,1. 磁通量的观点理解有错；2．不理解电磁感觉现象产生的实质原由( 磁通量发生变化) ；3．感觉电流产生的条件理解不深刻；4．不可以正确划分感觉电流磁场与原磁场．知识整合一、电磁感觉现象1．电磁感觉现象：只需穿过闭合电路的________发生变化，闭合回路中就有电流产生，这类利用 ______________的现象叫做电磁感觉，产生的电流叫做________．2．产生感觉电流的条件(1)回路 ________；(2)穿过回路的 ________发生变化．(3)增补说明：不论回路能否闭合，只需穿过线圈平面的________发生变化，线圈中就有感觉电动势产生，产生感觉电动势的那部分导体相当于有________，电路不闭合，则只有________而无感觉电流．________；假如电路闭合，则3．电磁感觉现象中的能量转变：发生电磁感觉现象时，机械能或其余形式的能转变为________．二、感觉电流方向的判断1．楞次定律(1) 内容：感觉电流拥有这样的方向，即感觉电流的磁场总要________惹起感觉电流的磁通量的变化．(2)合用状况：全部 ________现象．2．右手定章(1)内容：张开右手，使拇指与其余四指________，而且都与手掌在同一平面内，让磁感线 ________，并使拇指指向________的方向，这时四指所指的方向就是________的方向．(2)合用状况：闭合电路中的 __________ 切割磁感线产生感觉电流的状况．方法技巧考点 1 感觉电流的产生条件1．条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化．特例：闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动．2．磁通量发生变化的三种常有状况(1)磁场强弱不变，回路面积改变；(2)回路面积不变，磁场强弱改变；(3)回路面积和磁场强弱均不变，但两者的相对地点发生改变．3．判断电磁感觉现象能否发生的一般流程【典型例题 1】如下图，一通电螺线管轴线恰和线圈的一条直径 MN重合．要使线圈b 放在闭合金属线圈 a 内，螺线管的中心a 中产生感觉电流，可采纳的方法有( )A．使通电螺线管中的电流发生变化B．使螺线管绕垂直于线圈平面且过线圈圆心的轴转动C．使线圈a以MN为轴转动D．使线圈绕垂直于MN的直径转动【典型例题2】(17 年扬州模拟 ) 法拉第在1831 年发现了“磁生电”现象．如图，他把两个线圈绕在同一个软铁环上，线圈 A 和电池连结，线圈 B 用导线连通，导线下边平行搁置一个小磁针，实验中可能察看到的现象是()A．用一节电池作电源小磁针不偏转，用十节电池作电源小磁针会偏转B．线圈B匝数较少时小磁针不偏转，匝数足够多时小磁针会偏转C．线圈A和电池连结瞬时，小磁针会偏转D．线圈A和电池断开瞬时，小磁针不偏转考点 2楞次定律及其推论的应用1．楞次定律中“阻挡”的理解谁阻挡谁阻挡的是什么怎样阻挡感觉电流的磁场阻挡原磁场阻挡的是原磁场的磁通量的变化磁通量增添时感觉电流的磁场与原磁场方向相反( 阻挡磁通量的增加) ；磁通量减小时感觉电流的磁场方向与原磁场方向一致( 阻挡磁通量的减小 ) ，即“增反减同”“阻挡”不是“阻挡”，不过延缓了磁通量的变化，这类变化仍将阻挡的结果持续进行2.楞次定律的推行推行表述：感觉电流的成效老是阻挡产生感觉电流的原由．其详细方式为：(1)阻挡原磁通量的变化——“增反减同”．(2)阻挡相对运动——“来拒去留”．(3)使线圈面积有扩大或减小的趋向——“增减少扩”．(4)阻挡原电流的变化 ( 自感现象 ) ——“增反减同”．3．应用楞次定律解题的一般程序【典型例题3】(16 年南通模拟 ) 如下图， a、b 都是较轻的铝环， a 环闭合， b 环断开，横梁能够绕中间支点自由转动，开始时整个装置静止．以下说法中正确的选项是()A．条形磁铁插入 a 环时，横梁不会发生转动B．只有当条形磁铁N极拔出a环时，横梁才会转动C．条形磁铁用同样方式分别插入a、 b 环时，两环转动状况同样D．铝环a产生的感觉电流老是阻挡环与磁铁间的相对运动1.( 多项选择 ) 如下图，一闭合线圈用细线悬挂着，一条形磁铁从远方垂直线圈平面向线圈凑近，以下说法正确的选项是( )A．不知道磁铁极性，没法确立线圈运动趋向B．不论磁铁极性怎样，线圈都将向右运动C．不论磁铁极性怎样，线圈都有缩短趋向D．不论磁铁极性怎样，线圈都有扩充趋向考点 3左手定章、右手定章及其与楞次定律的综合应用1．右手定章是楞次定律的特例，用于判断导线在磁场中切割磁感线时产生感觉电流的状况．2．安培定章、左手定章、右手定章、楞次定律综合应用的比较基本现象应用的定章或定律运动电荷、电流产生磁场安培定章磁场对运动电荷、电流有作使劲左手定章电磁感觉部分导体做切割磁感线运动右手定章闭合回路磁通量变化楞次定律【典型例题4】如下图，MN、GH为圆滑的水平平行金属导轨，ab、 cd 为跨在导轨上的两根金属杆，垂直纸面向外的匀强磁场垂直穿过MN、GH所在的平面，则( )A．若固定ab，使cd向右滑动，则abdc 回路有电流，电流方向为a→ b→ d→ c→ a B．若ab、 cd 以同样的速度一同向右运动，则abdc 回路有电流，电流方向为a→ c→ d→ b→ aC．若ab向左、cd向右同时运动，则D．若ab、cd都向右运动，且两杆速度a→ c→ d→ b→ a abdc 回路中的电流为零v cd >v ab，则 abdc 回路有电流，电流方向为属棒PQ、 MN，当2.( 多项选择 ) 如下图，水平搁置的两条圆滑轨道上有可自由挪动的金PQ在外力的作用下运动时，MN在磁场力作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是()A．向右匀加快运动B．向左匀加快运动C．向右匀减速运动D．向左匀减速运动当堂检测 1. 如图，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，则环上的感觉电流方向为顺时针方向B．金属环向下运动，则环上的感觉电流方向为顺时针方向C．金属环向左边直导线凑近，则环上的感觉电流方向为逆时针D．金属环向右边直导线凑近，则环上的感觉电流方向为逆时针第1题图第 2题图2． ( 多项选择 ) 如下图，一用细线悬着的闭合通电螺旋管套在线圈正中间，且对于通电螺旋管轴线轴对称，增大通电螺旋管的电流，以下说法正确的选项是()A．线框中感觉电流从左向右看为顺时针B．线框中感觉电流从左向右看为逆时针C．线框有扩充的趋向D．悬线拉力增大3．电阻 R、电容器 C 与一线圈连成闭合电路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如下图．现使磁铁开始自由着落，在N极凑近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电状况是()A．从a到b，上极板带正电B．从a到b，下极板带正电C．从b到a，上极板带正电D．从b到a，下极板带正电第3题图第 4题图4．如下图，质量为 m的铜质小闭合线圈静置于粗拙水平桌面上．当一个竖直搁置的条形磁铁切近线圈，沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高、匀速经过时，线圈一直保持不动．则对于线圈在此过程中遇到的支持力F N和摩擦力F f的状况，以下判断正确的选项是()A．F N先大于mg，后小于mgB．F N向来大于mgC．F f先向左，后向右D．线圈中的电流方向一直不变5． (17 年南通模拟 ) 如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i 随时间t 的变化关系如图乙所示．在T0～ 2时间内，直导线中电流向上，则在T～ T 时间内，线框中感觉电流的方向与所受安培力的协力方向分别是( ) 2第 5题图A．顺时针，向左B．逆时针，向右C．顺时针，向右D．逆时针，向左第38讲电磁感觉现象楞次定律知识整合基础自测一、 1. 磁通量2． (1) 闭合磁场产生电流(2) 磁通量(3)感觉电流磁通量电源感觉电流感觉电动势3．电能二、 1.(1) 阻挡(2) 电磁感觉2． (1) 垂直从掌心进入导线运动感觉电流(2) 部分导体方法技巧·典型例题1· D【分析】要使线圈 a 中产生感觉电流，需使得穿过线圈的磁通量发生变化．图中螺线管和线圈在同一平面，不论电流怎样，穿过线圈的磁通量一直为零，要使磁通量发生变化，需使得螺线管与线圈不共面，故答案选 D.·典型例题2· C【分析】用电池作电源时线圈 A 中电流不变，故线圈 B 中磁通量不发生改变，没有感觉电流产生，小磁针不偏转，故A、B 错误；线圈 A 和电池连结瞬间或断开瞬时，线圈 B 中磁通量均发生改变，产生感觉电流，感觉电流的磁场使小磁针发生偏转，故 C 正确．·典型例题3· D【分析】电磁感觉现象中“阻挡”两字对应着感觉电流产生的安培力的成效．不论磁铁是插入仍是拔出 a 环，环中都有感觉电流产生，感觉电流的磁场将阻挡环与磁铁间的相对运动，因此横梁将转动；因 b 环不闭合，磁铁插入时不产生感觉电流，横梁不转动；综上分析， D 选项正确．·变式训练 1· BC 【分析】依据楞次定律的推行表述——“来拒去留”和“增缩减扩” ( 与磁铁极性没关 ) ，可知 B、 C 选项正确．·典型例题 4· D 【分析】由右手定章可判断出 A 项做法使回路产生顺时针方向的电流，故 A 项错；若、cd 同向运动且速度大小同样，ab 、cd 所围面积不变，磁通量ab不变，故不产生感觉电流，故 B 项错；若ab向左，cd向右，则abdc回路中有顺时针方向的电流，故 C 项错；若ab、cd都向右运动，且两杆速度v cd>v ab，则 ab、cd 所围面积发生变化，磁通量也发生变化，由楞次定律可判断出，abdc 回路中产生顺时针方向的电流，故 D项正确．·变式训练 2· BC 【分析】设 PQ向右运动，用右手定章和安培定章判断可知穿过 L 的磁感线方向向上．若PQ向右加快，则穿过L 的磁通量增添，用楞次定律判断可知1 1经过 MN的感觉电流方向是从N 指向 M，对 MN用左手定章判断可知MN向左运动，故 A 选项不正确；若 PQ向右减速运动，则穿过L1的磁通量减小，用楞次定律判断可知经过MN 的感觉电流方向是从M指向 N，用左手定章可知 MN向右运动，应选项C正确；同理设 PQ向左运动，用上述近似的方法可判断选项 B 正确，而选项D错误．当堂检测1．D 【分析】先依据安培定章联合对称性明确磁场散布：圆环竖直直径左边磁场垂直纸面向外，竖直直径右边磁场垂直纸面向里，穿过圆环的磁通量为0. 当上下挪动圆环时环内磁通量向来保持为0，不产生感觉电流，故AB 选项错误；当向左挪动圆环时因环内磁通量增添而产生感觉电流，依据楞次定律可知感觉电流的磁场应垂直纸面向里，再由安培定章能够判断环内电流应为顺时针， C 选项错误；同理可得D选项正确．2． AC【分析】依据安培定章明确通电螺线管磁场散布．增大电流则线圈中磁通量增大，依据楞次定律可得此时感觉电流方向从左向右看为顺时针，故A选项正确而 B 选项错误；再依据左手定章可判断出线圈所受安培力指向线圈外侧，故C选项正确；而依据磁场对称性可得线框所受安培力协力为0，因此细线拉力一直等于线圈重力，故D选项错误．3．D 【分析】当磁铁N极向下运动时，穿过线圈的磁通量变大，由楞次定律可得，感觉磁场方向与原磁场方向相反，再由安培定章可得感觉电流方向沿线圈回旋而下，因为线圈相当于电源，线圈下端相当于电源的正极，则流过R的电流方向是从 b 到 a，对电容器充电下极板带正电．故 D 正确．4．A【分析】条形磁铁向右运动的过程中，线圈中的磁通量先增添后减小，为阻碍磁通量的变化，线圈先有向下的运动趋向，后有向上的运动趋向，故F N先大于mg，后小于 mg，A项正确，B项错误；条形磁铁相对线圈向来向右运动，为阻挡相对运动，线圈有向右运动的趋向，故摩擦力F f向来向左，C项错误；线圈中的磁通量先增添后减小，据楞次定律可知，感觉电流的方向( 俯视 ) 先逆时针后顺时针， D 项错误．5．B 【分析】T在 0～2时间内，直导线中电流向上，由题图乙知，在T2～ T时间内，直导线电流方向也向上，依据安培定章知，导线右边磁场的方向垂直纸面向里，电流渐渐增大，则磁场渐渐加强，依据楞次定律，金属线框中产生逆时针方向的感觉电流．依据左手定章，金属线框左边遇到的安培力方向向右，右边遇到的安培力向左，离导线越近，磁场越强，则左边遇到的安培力大于右边遇到的安培力，因此金属线框所受安培力的协力方向向右，故 B 正确， A、 C、 D 错误．。

2018高考最直击人心的物理宝典：电磁感应现象 楞次定律一、单项选择题1．闭合电路的一部分导线a b 处于匀强磁场中，图中各情况下导线都在纸面内运动，那么下列判断中正确的是( )A ．都会产生感应电流[:B ．都不会产生感应电流[:C ．甲、乙不会产生感应电流，丙、丁会产生感应电流D ．甲、丙会产生感应电流，乙、丁不会产生感应电流2．(2018·杭州模拟)如图所示，正方形线圈abcd 位于纸面内，边长为L ，匝数为N ，过ab 和cd 中点的连线OO′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁感应强度为B ，则穿过线圈的磁通量为( )A.BL22B.NBL22C ．BL 2D ．NBL 23．如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个矩形闭合导线框abcd ，沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2(右)，则( )A ．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→aB ．导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→aC ．导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右D ．导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左4． 两根通电直导线M 、N 都垂直纸面固定放置，通过它们的电流方向如图所示，线圈L的平面跟纸面平行，现将线圈从位置A 沿M 、N 连线中垂线迅速平移到位置B ，则在平移过程中，线圈中的感应电流( )A ．沿顺时针方向，且越来越小B．沿逆时针方向，且越来越大C．始终为零D．先顺时针，后逆时针5.如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m，阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点摆动．金属线框从右侧某一位置由静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面内，且垂直纸面．则线框中感应电流的方向是( ) A．a→b→c→d→aB．d→c→b→a→dC．先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→aD．先是a→b→c→d→a，后是d→c→b→a→d二、双项选择题6．关于感应电动势和感应电流，下列说法中正确的是( )A．只有当电路闭合，且穿过电路的磁通量发生变化时，电路中才有感应电动势B．只有当电路闭合，且穿过电路的磁通量发生变化时，电路中才有感应电流C．不管电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电动势D．不管电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电流7．如图所示，当接通或断开开关，或开关闭合后迅速移动滑动变阻器的滑片P时，电路中电流表的指针都不偏转，这可能是由于( )A．电池正、负极接反B．电流表正、负极接反C．开关接错电路D．导线接错滑动变阻器的接线柱[:8．如图，A和B都是很轻的铝环，环A是闭合的，环B是断开的．用磁铁的N极去接近A环，观察到铝环离开磁铁；用磁铁的N极去接近B环，观察到B环一动也不动．关于这些现象的解释，不正确的是( )[:A．磁铁靠近A环会使闭合回路产生感应电流，感应电流的磁场与磁铁的磁场方向相反[:B．磁铁靠近A环会使闭合回路产生感应电流，感应电流的磁场与磁铁的磁场方向相同C．磁铁靠近B环，B环因不闭合而不存在电磁感应现象D．磁铁靠近B环，B环因不闭合而不产生感应电流9．如图所示，质量为m的铜质小闭合线圈静置于粗糙水平桌面上．当一个竖直放置的条形磁铁贴近线圈，沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高、快速经过时，线圈始终保持不动．则关于线圈在此过程中受到的支持力N和摩擦力f的情况，下列判断中正确的是( )A．N先大于mg ，后小于mgB．N一直大于mgC．f先向左，后向右[:.Co m]D．f一直向左10．如图所示，虚线abcd为矩形匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，圆形闭合金属线框以一定的速度沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动．如图所示给出的是圆形闭合金属线框的四个可能到达的位置，则圆形闭合金属线框的速度可能为零的位置是( )11．如图所示，金属环A用轻线悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧．若变阻器滑片P向左移动，则金属环A将向________(填“左”或“右”)运动，并有______(填“收缩”或“扩张”)趋势．[:12．如图所示，试判定当开关S闭合和断开瞬间，线圈ABCD中的电流方向．[:[:参考答案1．解析：乙图和丁图因导线运动的方向在磁感线的平面上，不能产生切割磁感线的运动效果，故没有感应电流产生．答案：D2．答案：A[:3．解析：由楞次定律或右手定则可确定导线框进入磁场时，感应电流方向为顺时针，出磁场时电流方向为逆时针，由左手定则可确定，cd进入磁场时，cd所受安培力方向向左，cd离开磁场时，ab所受安培力方向也向左，阻碍线框进、出磁场．答案：D4．答案：C5．解析：线框从右侧摆到最低点的过程中，穿过线框的磁通量减小，由楞次定律可判断感应电流的方向为d→c→b→a→d，从最低点到左侧最高点的过程中，穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可判断感应电流的方向为d→c→b→a→d，所以选B.答案：B6．解析：不管电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电动势，因此A选项错误，C选项正确．电路中要想有感应电流，则电路必须闭合，且穿过电路的磁通量要发生变化，所以B选项正确，D选项错误．答案：BC7．解析：电流表是否有感应电流通过，关键在于电源回路的电流是否发生变化，从而使穿过B线圈的磁通量发生变化．能起作用的往往是开关和滑动变阻器，由于开关没有接在电池回路及滑动变阻器接错接线柱，因而无论怎样操作，电流表都得不到感应电流．[:答案：CD8．解析：注意本题是选择不正确的；知道只要是磁生电(无论产生的是感应电动势还是感应电流)，就属于电磁感应现象，B环不闭合，但能产生感应电动势．A环闭合能产生感应电流，感应电流的磁场阻碍通过A环的磁通量的增加，故方向与磁铁磁场方向相反．答案：BC9．解析：当磁铁先从左向线圈的中央移动时，线圈具有向右下移动的趋势以“阻碍”穿过其磁通量增加，但因桌面的支持力及静摩擦的阻碍，故没有动，由此可知：N大于mg，f向左；当磁铁从线圈的中央向右移动时，线圈具有向右上移动的趋势以“阻碍”穿过其磁通量减小，但因重力及静摩擦的阻碍，故没有动，由此可知：N 小于mg，f仍向左．答案：AD10．解析：因为线框在进、出磁场时，线框中的磁通量发生变化，产生感应电流，安培力阻碍线框运动，使线框的速度可能减为零，故A、D正确．答案：AD11．解析：本题考查楞次定律的理解及应用．滑片P向左移动时，电阻减小，电流增大，穿过金属环A的磁通量增加，根据楞次定律，金属环将向左运动，并有收缩趋势．答案：左收缩12．解析：当S闭合时：(1)研究的回路是ABCD，穿过回路的磁场是电流I产生的磁场，方向(由安培定则判知)指向读者，且磁通量增大；(2)由楞次定律得知感应电流磁场方向应和B原相反，即离开读者指向纸面内；(3)由安培定则判知线圈ABCD中感应电流方向是A→D→C→B→A.当S断开时；①研究的回路仍是线圈ABCD，穿过回路的原磁场仍是电流I产生的磁场，方向(由安培定则判知)指向读者，且磁通量减小；②由楞次定律得知感应电流磁场方向应和B原相同，即指向读者；③由安培定则判知感应电流方向是A→B→C→D→A.答案：S闭合时，感应电流方向为A→D→C→B→A；[:S断开时，感应电流方向为A→B→C→D→A.[:。

2019届高考物理一轮复习讲义第章电磁感应[全国卷三年考点考情]说明：(1)导体切割磁感线时感应电动势的计算，只限于l垂直于B、v的情况．(2)在电磁感应现象里，不要求判断内电路中各点电势的高低．(3)不要求用自感系数计算自感电动势．第一节电磁感应现象楞次定律(对应学生用书第183页)[教材知识速填]知识点1 磁通量电磁感应现象1．磁通量(1)概念：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积S和B的乘积．(2)公式：Φ＝B·S.适用条件：(1)匀强磁场；(2)S为垂直磁场的有效面积．(3)单位：1 Wb＝1 T·m2(4)矢标性：磁通量的正、负号不表示方向，磁通量是标量．2．电磁感应现象当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有感应电流产生的现象．3．产生感应电流的条件(1)条件：①电路闭合；②磁通量发生变化．(2)特例：闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动．4．电磁感应现象的实质：磁通量发生变化时，电路中产生感应电动势，如果电路闭合，则有感应电流；如果电路不闭合，则只有感应电动势，而无感应电流．易错判断(1)穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中不一定有感应电流产生．(×)(2)线框不闭合时，即使穿过线框的磁通量发生变化，线框中也没有感应电流产生．(√)(3)当导体切割磁感线时，一定产生感应电动势．(√)知识点2 感应电流方向的判断1．楞次定律(1)内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化．(2)适用范围：一切电磁感应现象．图10­1­12．右手定则(1)使用方法①让磁感线穿入右手手心．②使大拇指指向导体运动的方向．③则其余四指指向感应电流的方向．(2)适用情况：部分导体切割磁感线的情况．易错判断(1)感应电流的磁场总是与原磁场方向相反．(×)(2)楞次定律和右手定则都可以判断感应电流的方向，二者没什么区别．(×)(3)感应电流的磁场一定阻止引起感应电流的磁场的磁通量的变化．(×)[教材习题回访]考查点：判断感应电流的产生1．(鲁科版选修3－2P8T3)如图10­1­2所示，条形磁铁以速度v向螺线管靠近，下面几种说法中正确的是( )图10­1­2A．螺线管中不会产生感应电流B．螺线管中会产生感应电流C．只有磁铁速度足够大时，螺线管中才能产生感应电流D．只有在磁铁的磁性足够强时，螺线管中才会产生感应电流[答案]B考查点：判断感应电流的方向2．(粤教版选修3－2P12T2改编)一矩形线框abcd与长直通电导线处于同一平面内，ad边与导线平行，如图10­1­3所示，当线框在此平面内向右运动到导线的右边的过程中，则线框内感应电流方向为( )图10­1­3A．一直沿顺时针方向B．一直沿逆时针方向C．先沿顺时针方向，再沿逆时针方向D．先沿顺时针方向，再沿逆时针方向，最后沿顺时针方向[答案]D考查点：楞次定律的理解3．(人教版选修3－2P14T6改编)(多选)如图10­1­4所示，一轻质绝缘横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象及现象分析正确的是( )图10­1­4A．磁铁插向左环，横杆发生转动B．磁铁插向右环，横杆发生转动C．磁铁插向左环，左环中不产生感应电动势和感应电流D．磁铁插向右环，右环中产生感应电动势和感应电流[答案]BD考查点：判断感应电流的方向4．(粤教版选修3－2P13T4改编)如图10­1­5所示，两个线圈A、B套在一起，线圈A中通有电流，方向如图所示．当线圈A中的电流突然增强时，线圈B中的感应电流方向为( )图10­1­5A．沿顺时针方向B．沿逆时针方向C．无感应电流D．先沿顺时针方向，再沿逆时针方向[答案]A(对应学生用书第184页)1．磁通量发生变化的三种常见情况(1)磁场强弱不变，回路面积改变；(2)回路面积不变，磁场强弱改变；(3)回路面积和磁场强弱均不变，但二者的相对位置发生改变．2．判断磁通量是否变化的两种方法(1)根据公式判断．(2)根据穿过线圈的磁感线的条数变化判断．3．判断电磁感应现象是否发生的一般流程(1)确定研究的回路．(2)弄清楚回路内的磁场分布，并确定该回路的磁通量Φ.(3)⎩⎪⎨⎪⎧ Φ不变→无感应电流.Φ变化→⎩⎪⎨⎪⎧ 回路闭合，有感应电流；回路不闭合，无感应电流，但有感应电动势.[题组通关] 1．(2018·佛山高三质检)如图10­1­6所示，一通电螺线管b 放在闭合金属线圈a 内，螺线管的中心轴线恰和线圈的一条直径MN 重合．要使线圈a 中产生感应电流，可采用的方法有( )图10­1­6A ．使通电螺线管中的电流发生变化B ．使螺线管绕垂直于线圈平面且过线圈圆心的轴转动C ．使线圈a 以MN 为轴转动D ．使线圈绕垂直于MN 的直径转动D [在A 、B 、C 三种情况下，穿过线圈a 的磁通量始终为零，因此不产生感应电流，A 、B 、C 错误；选项D 中，当线圈绕垂直于MN 的直径转动时，穿过线圈的磁通量发生变化，会产生感应电流，故D 正确．]2.将一圆形导线环水平放置，在圆环所在的空间加上一水平向右的匀强磁场，mn 、pq 为圆环上两条互相垂直的直径，mn 为水平方向，pq 为竖直方向．则下列选项中能使圆环中产生感应电流的是( )图10­1­7A．让圆环以过圆心且垂直于圆环平面的轴顺时针转动B．让圆环在水平面内向右平动C．让圆环以mn为轴转动D．让圆环以pq为轴转动D[圆环在匀强磁场中运动，磁感应强度B为定值，根据ΔΦ＝B·ΔS知：只要回路中相对磁场的正对面积改变量ΔS≠0，则磁通量一定改变，回路中一定有感应电流产生．当圆环以过圆心且垂直于圆环平面的轴顺时针转动时，圆环相对磁场的正对面积始终为零，因为ΔS＝0，因而无感应电流产生，A错误；当圆环水平向右平动时，同样ΔS＝0，因而无感应电流产生，B错误；当圆环以mn为轴转动时，圆环相对磁场的正对面积改变量ΔS仍为零，回路中仍无感应电流，C错误；当圆环以pq为轴转动时，圆环相对磁场的正对面积发生了改变，回路中产生了感应电流，D 正确．]1．楞次定律中“阻碍”的含义2．感应电流方向判断的两种方法(1)用楞次定律判断(2)用右手定则判断该方法适用于部分导体切割磁感线．判断时注意掌心、四指、拇指的方向：①掌心——磁感线垂直穿入；②拇指——指向导体运动的方向；③四指——指向感应电流的方向．[多维探究]考向1 线圈类感应电流方向的判断1．如图10­1­8甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t 的变化关系如图乙所示．在0～T 2时间内，直导线中电流向上，则在T 2～T 时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力的合力方向分别是( )图10­1­8A ．顺时针，向左B ．逆时针，向右C ．顺时针，向右D ．逆时针，向左B [在0～T 2时间内，直导线中电流向上，由题图乙知，在T 2～T 时间内，直导线电流方向也向上，根据安培定则知，导线右侧磁场的方向垂直纸面向里，电流逐渐增大，则磁场逐渐增强，根据楞次定律，金属线框中产生逆时针方向的感应电流．根据左手定则，金属线框左边受到的安培力方向向右，右边受到的安培力向左，离导线越近，磁场越强，则左边受到的安培力大于右边受到的安培力，所以金属线框所受安培力的合力方向向右，故B 正确，A 、C 、D 错误．](2017·杭州模拟)如图所示，匀强磁场垂直圆形线圈指向纸内，a 、b 、c 、d 为圆形线圈上等距离的四点，现用外力在上述四点将线圈拉成正方形，且线圈仍处在原先所在平面内，则在线圈发生形变的过程中( )A ．线圈中将产生abcda 方向的感应电流B ．线圈中将产生adcba 方向的感应电流C ．线圈中感应电流方向无法判断D ．线圈中无感应电流A [周长一定时，圆形的面积最大．本题线圈面积变小，磁通量变小，有感应电流产生．由楞次定律可知线圈中将产生顺时针方向的感应电流．故A 正确．]考向2 平动切割类2．如图10­1­9所示，Ⅰ和Ⅱ是一对异名磁极，ab为放在其间的金属棒．ab和cd用导线连成一个闭合回路．当ab棒向右运动时，cd金属棒受到向下的安培力．下列说法正确的是( )图10­1­9A．由此可知d端电势高于c端电势B．由此可知Ⅰ是S极C．由此可知Ⅰ是N极D．当cd棒向下运动时，ab导线受到向左的安培力C[根据题意可知：cd中电流的方向由c→d，c端电势高于d端，A错误；ab中电流的方向由b→a，对ab应用右手定则可知Ⅰ是N极，Ⅱ是S极，B错误，C正确．当cd棒向下运动时，回路中会产生由d→c的电流，则ab中电流的方向由a→b，根据左手定则可知，ab受的安培力向右，D错误．]考向3 转动切割类3．(多选)如图10­1­10所示，在直线电流附近有一根金属棒ab，当金属棒以b端为圆心，以ab为半径，在过导线的平面内匀速旋转到达图中的位置时( )图10­1­10A．a端聚积电子B．b端聚积电子C．金属棒内电场强度等于零D．棒ab两端的电势φa>φbBD[根据右手定则可确定棒b端聚积电子，A错，B对；由于a、b两端存在电势差，φa>φb，故金属棒中电场强度不等于零，C错，D对．]明确闭合回路中磁通量变化的情况应用楞次定律的“增反减同”，确定感应电流的磁场的方向定则，确定感应电流的方向应用楞次定律的步骤可概括为：一原二变三感四螺旋“三个定则、一个定律”的应用对比[母题](多选)如图10­1­11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10­1­11A ．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(1)如何判断MN 所在处的磁场方向？由MN 的运动方向，如何进一步判断MN 中的电流方向？[提示] 根据安培定则、左手定则．(2)如何判断线圈L 1中的磁场方向和L 2中磁场的方向及变化情况？[提示] 根据安培定则判断L 1中的磁场方向，再由楞次定律判断L 2中磁场的方向及变化．(3)如何判断PQ 的运动情况？[提示] 已知L 2中的磁场方向及变化情况，可根据安培定则和右手定则判断PQ 的运动情况．BC [MN 向右运动，说明MN 受到向右的安培力，因为ab 在MN 处的磁场垂直纸面向里――――→左手定则MN 中的感应电流由M →N ――――→安培定则L 1中感应电流的磁场方向向上――――→楞次定律⎩⎪⎨⎪⎧ L 2中磁场方向向上减弱L 2中磁场方向向下增强；若L 2中磁场方向向上减弱――――→安培定则PQ 中电流为Q →P 且减小――――→右手定则向右减速运动；若L 2中磁场方向向下增强――――→安培定则PQ中电流为P →Q 且增大――――→右手定则向左加速运动．][母题迁移](多选)两根相互平行的金属导轨水平放置于如图10­1­12所示的匀强磁场中，在导轨上接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动．当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法中正确的是( )图10­1­12A．导体棒CD内有电流通过，方向是D→CB．导体棒CD内有电流通过，方向是C→DC．磁场对导体棒CD的作用力向左D．磁场对导体棒AB的作用力向左BD[两个导体棒与两根金属导轨构成闭合回路，分析出磁通量增加，结合安培定则判断回路中感应电流的方向是B→A→C→D→B.以此为基础，再根据左手定则进一步判断CD、AB的受力方向，经过比较可得B、D正确．](多选)如图所示装置中，cd杆原来静止．当ab杆做如下哪些运动时，cd杆将向右移动( )A．向右匀速运动B．向右加速运动C．向左加速运动D．向左减速运动BD[ab匀速运动时，ab中感应电流恒定，L1中磁通量不变，穿过L2的磁通量不变，L2中无感应电流产生，cd保持静止，A错误；ab向右加速运动时，L2中的磁通量向下增大，通过cd的电流方向向下，cd向右移动，B正确；同理可得C错误，D正确．][母题] 如图10­1­13所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路．若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是( )图10­1­13A．线圈a中将产生俯视时顺时针方向的感应电流B．穿过线圈a的磁通量变小C．线圈a有扩张的趋势D．线圈a对水平桌面的压力N将增大D[通过螺线管b的电流如图所示，根据右手螺旋定则判断出螺线管b所产生的磁场方向竖直向下，滑片P向下滑动，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路电流增大，所产生的磁场的磁感应强度增强，根据楞次定律可知，线圈a中所产生的感应电流的磁场方向竖直向上，再由右手定则可得线圈a中的电流方向为俯视逆时针方向，A错误；由于螺线管b中的电流增大，所产生的磁感应强度增强，线圈a中的磁通量应变大，B错误；根据楞次定律可知，线圈a将阻碍磁通量的增大，因此，线圈a有缩小且远离螺线管的趋势，线圈a对水平桌面的压力将增大，C错误，D 正确．]如图所示装置，在cdef区域内存在垂直纸面向里的变化的匀强磁场，要求线圈a对桌面的压力大于本身重力，则cdef 内的磁感应强度随时间变化的关系可能是()B [若a 对桌面的压力大于本身重力，则b 中的感应电流应增加，由I ＝N ΔBΔt S R 知ΔBΔt 增大，所以只有B 图正确．][母题迁移]迁移1 磁体靠近两自由移动的金属环1．如图10­1­14所示，两个相同的轻质铝环套在一根水平光滑绝缘杆上，当一条形磁铁向左运动靠近两环时，两环的运动情况是()图10­1­14A ．同时向左运动，间距增大B ．同时向左运动，间距减小C ．同时向右运动，间距减小D ．同时向右运动，间距增大B [根据“来拒去留”可知，两环同时向左运动，又因两环中产生同向的感应电流，相互吸引，故两环间距又减小，B 正确．]迁移2 磁体靠近面积可变的金属线圈2.(多选)如图10­1­15所示，光滑固定的金属导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时( )图10­1­15A．P、Q将相互靠拢B．P、Q将相互远离C．磁铁的加速度仍为gD．磁铁的加速度小于gAD[根据楞次定律的另一种表述——感应电流的效果总要反抗产生感应电流的原因．本题中“原因”是回路中磁通量的增加，归根结底是磁铁靠近回路，“效果”便是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠近．所以，P、Q将互相靠近且磁铁的加速度小于g，应选A、D.]迁移3 磁体先靠近又远离金属线圈3. 如图10­1­16所示，质量为m的铜质小闭合线圈静置于粗糙水平桌面上．当一个竖直放置的条形磁铁贴近线圈，沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高、匀速经过时，线圈始终保持不动．则关于线圈在此过程中受到的支持力F N和摩擦力F f的情况，以下判断正确的是( )图10­1­16A．F N先大于mg，后小于mgB．F N一直大于mgC．F f先向左，后向右D．线圈中的电流方向始终不变A[条形磁铁向右运动的过程中，线圈中的磁通量先增加后减小，为阻碍磁通量的变化，线圈先有向下的运动趋势，后有向上的运动趋势，故F N先大于mg，后小于mg，A项正确，B项错误；条形磁铁相对线圈一直向右运动，为阻碍相对运动，线圈有向右运动的趋势，故摩擦力F f一直向左，C项错误；线圈中的磁通量先增加后减小，据楞次定律可知，感应电流的方向(俯视)先逆时针后顺时针，D项错误．]阻碍相对运动，即“来拒去留”.使线圈面积有扩大或缩小的趋势，即“增缩减扩”.阻碍原电流的变化自感现象，即“增反减同”.。

第1讲电磁感应现象楞次定律知识一电磁感应现象1．电磁感应现象当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有感应电流产生的现象．2．产生感应电流的条件(1)条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化．(2)特例：闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动．穿过电路的磁通量发生变化，电路中就会产生感应电动势．如果电路闭合，则有感应电流；如果电路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流．知识二感应电流方向的判断1．楞次定律(1)内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．(2)适用范围：一切电磁感应现象．2．右手定则(1)内容：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向．(2)适用情况：导体切割磁感线产生感应电流．(1)感应电流的磁场一定和引起感应电流的磁场方向相反．(×)(2)感应电流并不能“阻止”磁通量的变化．(√)1．如图所示，能产生感应电流的是( )【解析】A图中线圈没闭合，无感应电流；B图中磁通量增大，有感应电流；C图中导线在圆环的正上方，不论电流如何变化，穿过线圈的磁通量恒为零，无感应电流；D图中的磁通量恒定，无感应电流．故选B.【答案】 B2.图9－1－1如图9－1－1所示，一根条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中，环中的感应电流(自左向右看)( ) A．沿顺时针方向B．先沿顺时针方向后沿逆时针方向C．沿逆时针方向D．先沿逆时针方向后沿顺时针方向【解析】条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中，向右的磁通量一直增加，根据楞次定律，环中的感应电流(自左向右看)为逆时针方向，C对．【答案】 C3．如图9－1－2所示，绝缘水平面上有两个离得很近的导体环a、b.将条形磁铁沿它们的正中向下移动(不到达该平面)，a、b将如何移动( )图9－1－2A．a、b将相互远离B．a、b将相互靠近C．a、b不动D．无法判断【解析】根据Φ＝BS，条形磁铁向下移动过程中B增大，所以穿过每个环中的磁通量都有增大的趋势．由于S不可改变，为阻碍磁通量增大，导体环会尽量远离条形磁铁，所以a、b将相互远离．【答案】 A4．(多选)(2018·新课标全国卷Ⅱ)在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要的作用．下列叙述符合史实的是( )A．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系B．安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说C．法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流D．楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化【解析】奥斯特发现了电流的磁效应，说明电和磁之间存在联系，选项A正确；安培总结了电流周围磁场方向的规律，根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说，选项B正确；法拉第在实验中观察到，在通有变化电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流，选项C错误；楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，选项D正确．【答案】ABD5．(2018·上海高考)如图9－1－3，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a( )图9－1－3A ．顺时针加速旋转B ．顺时针减速旋转C ．逆时针加速旋转D ．逆时针减速旋转【解析】 由楞次定律知，欲使b 中产生顺时针电流，则a 环内磁场应向里减弱或向外增强，a 环的旋转情况应该是顺时针减速或逆时针加速，由于b 环又有收缩趋势，说明a 环外部磁场向外，内部向里，故选B.【答案】 B考点一 [73] 电磁感应现象能否发生的判断一、磁通量的物理意义1．磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数．2．同一平面内，当它跟磁场方向垂直时，磁通量最大；当它跟磁场方向平行时，磁通量为零；当正向穿过线圈平面的磁感线条数和反向穿过的一样多时，磁通量为零．二、磁通量发生变化的三种常见情况 1．磁场强弱不变，回路面积改变． 2．回路面积不变，磁场强弱改变．3．回路面积和磁场强弱均不变，但二者的相对位置发生改变． 三、判断流程1．确定研究的闭合回路．2．弄清楚回路内的磁场分布，并确定该回路的磁通量Φ.3.⎩⎨⎧Φ不变→无感应电流Φ变化→⎩⎪⎨⎪⎧回路闭合，有感应电流不闭合，无感应电流，但有感应电动势——————[1个示范例]——————图9－1－4如图9－1－4所示，闭合圆导线线圈放置在匀强磁场中，线圈平面与磁场平行，其中ac 、bd 分别是平行、垂直于磁场方向的两条直径．试分析线圈做如下运动时，能产生感应电流的是( )A ．使线圈在纸面内平动B ．使线圈平面沿垂直纸面方向向纸外平动C ．使线圈以ac 为轴转动D ．使线圈以bd 为轴转动【解析】 使线圈在纸面内平动、沿垂直纸面方向向纸外平动或以ac 为轴转动，线圈中的磁通量始终为零，不变化，无感应电流产生；以bd 为轴转动时，线圈中的磁通量不断变化，能产生感应电流．所以D 选项正确．【答案】 D——————[1个预测例]——————现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A 、线圈B 、电流计及电键如图9－1－5所示连接．下列说法中正确的是( )图9－1－5A ．电键闭合后，线圈A 插入或拔出都会引起电流计指针偏转B．线圈A插入线圈B中后，电键闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转C．电键闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度D．电键闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转【审题指导】能够引起线圈B中磁通量发生变化的因素有三点：(1)电键的闭合和断开．(2)电键闭合后，线圈A插入或拔出．(3)电键闭合后，滑片P左、右滑动．【解析】电键闭合后，线圈A插入或拔出都会引起穿过线圈B的磁通量发生变化，从而电流计指针偏转，选项A正确；线圈A插入线圈B中后，电键闭合和断开的瞬间，线圈B的磁通量会发生变化，电流计指针会偏转，选项B错误；电键闭合后，滑动变阻器的滑片P无论匀速滑动还是加速滑动，都会导致线圈A的电流发生变化，线圈B的磁通量变化，电流计指针都会发生偏转，选项C、D错误．【答案】 A考点二 [74] 楞次定律的理解和应用一、楞次定律中“阻碍”的含义1．谁阻碍谁感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化2．阻碍什么阻碍的是磁通量的变化，而不是阻碍磁通量本身3．如何阻碍当磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反；当磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同，即“增反减同”4．阻碍效果阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化，这种变化将继续进行二、楞次定律的使用步骤——————[1个示范例]——————(2018·上海高考)为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈L连接，如图9－1－6所示．已知线圈由a端开始绕至b端；当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转．图9－1－6(1)将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时，发现指针向左偏转．俯视线圈，其绕向为________(填“顺时针”或“逆时针”)．(2)当条形磁铁从图中虚线位置向右远离L时，指针向右偏转．俯视线圈，其绕向为________(填“顺时针”或“逆时针”)．【审题指导】(1)由磁铁运动的方向确定磁通量的变化情况，由楞次定律确定线圈的N极、S极．(2)由指针偏转的方向确定电流方向．由安培定则确定线圈导线的绕向．【解析】(1)将磁针N极向下插入L时，根据楞次定律L的上方应为N极．由电流计指针向左偏转，可确定L中电流由b端流入，根据安培定则，俯视线圈，电流为逆时针，线圈绕向为顺时针．(2)将磁针远离L，由楞次定律，线圈L上方仍为N极，由于此时电流计指针向右偏转，可确定L中电流由a端流入．根据安培定则，俯视线圈，电流为逆时针，线圈绕向也为逆时针．【答案】(1)顺时针(2)逆时针楞次定律的推广推广表述：感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因．其具体方式为：(1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”．(2)阻碍相对运动——“来拒去留”．(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”．(4)阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”．——————[1个预测例]——————(多选)如图是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流．各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中表示正确的是( )【解析】先根据楞次定律“来拒去留”判断线圈的N极和S极．A中线圈上端为N极，B中线圈上端为N 极，C中线圈上端为S极，D中线圈上端为S极，再根据安培定则确定感应电流的方向，A、B错误，C、D正确．【答案】CD考点三 [75] 一个定律、三个定则的综合应用一、规律比较二、四种记忆方法1．“因动而电”——用右手；“因电而动”——用左手．2．“通电受力用左手，运动生电用右手”．3．“力”的最后一笔“”方向向左，用左手；“电”的最后一笔“”方向向右，用右手．4．直接记住“左力右感”．——————[1个示范例]——————图9－1－7(2018·青岛二中模拟)如图9－1－7所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路．若将滑动变阻器的滑片P向上滑动，下面说法中正确的是( )A．穿过线圈a的磁通量变大B．线圈a有收缩的趋势C．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流D．线圈a对水平桌面的压力F N将增大【解析】P向上滑动，回路电阻增大，电流减小，磁场减弱，穿过线圈a的磁通量变小，根据楞次定律，a环面积应增大，A、B错；由于a环中磁通量减小，根据楞次定律知a环中感应电流应为俯视顺时针方向，C对；由于a环中磁通量减小，根据楞次定律，a环有阻碍磁通量减小的趋势，可知a环对水平桌面的压力F N减小，D错．【答案】 C——————[1个预测例]——————如图9－1－8所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，当导线MN在导轨上向右加速滑动时，正对电磁铁A的圆形金属环B中( )图9－1－8A．有感应电流，且B被A吸引B．无感应电流C．可能有，也可能没有感应电流D．有感应电流，且B被A排斥【审题指导】(1)导线MN切割磁感线运动时，应用右手定则来判断感应电流的方向．(2)结合导线MN的运动情况判断电磁铁A的磁场变化及通过金属环B的磁通量的变化情况．(3)利用楞次定律判断金属环B中电流方向及磁场方向，从而确定B的受力情况．【解析】MN向右加速滑动，根据右手定则，MN中的电流方向从N→M，且大小在逐渐变大，根据安培定则知，电磁铁A的左端为N极，且磁场强度逐渐增强，根据楞次定律知，B环中的感应电流产生的内部磁场方向向右，B被A排斥．故D正确．【答案】 D楞次定律的推广应用——逆向思维法一、方法概述逆向思维法是指从事物正向发展的目标、规律的相反方向出发，运用对立的、颠倒的思维方式去思考问题的一种方法．二、常见类型1．运动形式的可逆性，如将匀减速运动看作反向的匀加速运动．2．运用“执果索因”进行逆向思考，如通过感应电流产生的效果来推导产生的原因、感应电流的方向等．三、解题思路1．分析确定研究问题的类型是否能用逆向思维法解决．2．确定逆向思维问题的类型．3．通过转换研究对象或“执果索因”等逆向思维的方法确定求解思路．——————[1个示范例]——————图9－1－9如图9－1－9所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时( )A．P、Q将互相靠拢B．P、Q将互相远离C．磁铁的加速度仍为gD．磁铁的加速度大于g【解析】解法一根据楞次定律的另一表述：感应电流效果总是要反抗产生感应电流的原因．本题中“原因”是回路中磁通量的增加，归根结底是因为磁铁靠近回路，“效果”便是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠近．所以，P、Q将互相靠拢且磁铁的加速度小于g，应选A.解法二设磁铁下端为N极，如图所示，根据楞次定律可判断出P、Q中的感应电流方向，根据左手定则可判断P、Q 所受安培力的方向，可见，P、Q将相互靠拢．由于回路所受安培力的合力向下，由牛顿第三定律知，磁铁将受到向上的反作用力，从而加速度小于g.当磁铁下端为S极时，根据类似的分析可得到相同的结论．所以，本题应选A.【答案】A,图9－1－10(多选)如图9－1－10所示，质量为m的铜质小闭合线圈静置于粗糙水平桌面上．当一个竖直放置的条形磁铁贴近线圈，沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高、快速经过时，线圈始终保持不动．则关于线圈在此过程中受到的支持力F N和摩擦力F f的情况，以下判断正确的是( )A．F N先大于mg，后小于mgB．F N一直大于mgC．F f先向左，后向右D．F f一直向左【解析】条形磁铁贴近线圈，沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高、快速经过时，线圈中磁通量先增大后减小，由楞次定律中“来拒去留”关系可知A、D正确，B、C错误．【答案】AD⊙电磁感应现象和产生感应电流的条件1.图9－1－11如图9－1－11所示，开始时矩形线圈平面与匀强磁场垂直，且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外，若要线圈产生感应电流，下列方法中不可行的是( )A．将线圈向左平移一小段距离B．将线圈向上平移C．以ab为轴转动(小于90°)D．以ac为轴转动(小于60°)【解析】当线圈向左平移一小段距离时，穿过闭合电路abdc的磁通量变化(减小)，有感应电流产生，A 正确；将线圈向上平移时，穿过闭合电路的磁通量不变，无感应电流，B错误；以ab为轴转动小于90°和以ac 为轴转动小于60°时，穿过闭合电路的磁通量都是从最大逐渐减小，故有感应电流，C、D正确．【答案】 B2.图9－1－12(2018·昆明二中检测)在图9－1－12所示的闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电池构成闭合电路，a、b、c为三个闭合金属圆环，假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，则当滑动变阻器的滑片左右滑动时，能产生感应电流的金属圆环是( )A．a、b两个环B．b、c两个环C．a、c两个环D．a、b、c三个环【解析】当滑片左右滑动时，通过a、b的磁通量变化，而通过c环的合磁通量始终为零，故a、b两环中产生感应电流，而c环中不产生感应电流，故A对．【答案】 A⊙楞次定律和右手定则3.图9－1－13(多选)(2018·北京西城区模拟)在北半球，地磁场的水平分量由南向北，竖直分量竖直向下．北京长安大街上，如图9－1－13所示，某人骑车从东往西行驶，则下列说法正确的是( )A．自行车左车把的电势比右车把的电势高B．自行车左车把的电势比右车把的电势低C．图中辐条AB此时A端比B端的电势高D．图中辐条AB此时A端比B端的电势低【解析】从东往西，车把切割地磁场的竖直分量，由右手定则知左车把电势高，而辐条切割水平分量，B 端电势高，即A、D正确．【答案】AD4.图9－1－14(多选)如图9－1－14所示，矩形闭合线圈放置在水平薄板上，有一块蹄形磁铁如图所示置于平板的正下方(磁极间距略大于矩形线圈的宽度)．当磁铁匀速向右通过线圈正下方时，线圈仍静止不动，那么线圈受到薄板的摩擦力方向和线圈中产生感应电流的方向(从上向下看)是( )A．摩擦力方向一直向左B．摩擦力方向先向左、后向右C．感应电流的方向顺时针→逆时针→顺时针D．感应电流的方向顺时针→逆时针【解析】穿过线圈的磁通量先向上方向增加，后减少，当线圈处在磁铁中间时，磁通量先向下方向增加，后减少，所以感应电流的方向顺时针→逆时针→顺时针，故C正确，D错误；根据楞次定律可以判断：磁铁向右移动过程中，磁铁对线圈有向右的安培力作用，所以摩擦力方向向左，故A正确，B错误．【答案】AC⊙楞次定律和左手定则的综合应用5.图9－1－15如图9－1－15所示，闭合的矩形金属框abcd的平面与匀强磁场垂直，现在金属框固定不动而磁场运动，发现ab边所受安培力的方向为竖直向上，则此时磁场的运动方向可能是( )A．水平向右平动B．水平向左平动C．竖直向上平动D．竖直向下平动【解析】ab边受到的力向上，由左手定则可知，ab上电流的方向由b→a，由楞次定律可得，线框内的磁通量在增加，磁场向右运动，A项正确，B项错误；当磁场上下运动时，线框内的磁通量不变化，不产生感应电流，C、D项错误．【答案】 A。

考点33 电磁感应现象磁通量楞次定律题组一基础小题1。

如图所示，半径为R的圆形单匝线圈a内有一单匝内接三角形线圈b，两线圈彼此绝缘，磁感应强度大小为B的匀强磁场的边缘与三角形线圈b重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为()A．1∶1 B．1∶2C．4错误!π∶9 D．9∶4错误!答案A解析磁通量Φ＝BS,S为有效面积，从题中可以看出两个图形的有效面积是相等的，所以穿过a、b两线圈的磁通量之比为1∶1，故A正确.2．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所示连接。

下列说法中正确的是（)A．开关闭合后，线圈A插入或拔出线圈B,都会引起电流计指针偏转B．线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间，电流计指针均不会偏转C．开关闭合后,滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度D．开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转答案A解析开关闭合后，线圈A插入或拔出线圈B，都会引起穿过线圈B的磁通量的变化，产生感应电流，从而使电流计指针偏转,A正确;线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间,穿过线圈B的磁通量会发生变化，电流计指针会偏转，B错误;开关闭合后，滑动变阻器的滑片P无论匀速滑动还是加速滑动,都会导致线圈A中的电流变化，使穿过线圈B的磁通量发生变化,由楞次定律可知，电流计指针都会发生偏转，C、D错误.3．下图中能产生感应电流的是（）答案B解析根据产生感应电流的条件知:A中，回路没闭合，无感应电流；B中，磁感应强度不变，面积增大，闭合回路的磁通量增大,有感应电流；C中,穿过线圈的磁感线相互抵消，磁通量恒为零，无感应电流;D中，磁通量不发生变化,无感应电流。

4．如图所示，在一水平固定的闭合导体圆环上方,有一条形磁铁(N极朝上，S极朝下）由静止开始下落，磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触，关于圆环中感应电流的方向(从上向下看）,下列说法正确的是（）A．总是顺时针B．总是逆时针C．先顺时针后逆时针D．先逆时针后顺时针答案C解析由条形磁铁的磁场分布可知，磁铁下落的过程,闭合圆环中的磁通量始终向上，并且先增加后减少，由楞次定律可判断出，从上向下看时，闭合圆环中的感应电流方向先为顺时针后为逆时针,C正确。

第1讲电磁感应现象楞次定律一、磁通量1.概念：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积S与B的乘积.2.公式：Φ＝BS.3.适用条件：(1)匀强磁场.(2)S为垂直磁场的有效面积.4.磁通量是标量(填“标量”或“矢量”).5.物理意义：相当于穿过某一面积的磁感线的条数.如图1所示，矩形abcd、abb′a′、a′b′cd的面积分别为S1、S2、S3，匀强磁场的磁感应强度B与平面a′b′cd垂直，则：图1(1)通过矩形abcd的磁通量为BS1cos θ或BS3.(2)通过矩形a′b′cd的磁通量为BS3.(3)通过矩形abb′a′的磁通量为0.6.磁通量变化：ΔΦ＝Φ2－Φ1.二、电磁感应现象1.定义：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中有感应电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应.2.条件(1)条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化.(2)例如：闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动.3.实质产生感应电动势，如果电路闭合，则有感应电流.如果电路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流.自测1(多选)下列说法正确的是()A.闭合电路内只要有磁通量，就有感应电流产生B.穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中不一定有感应电流产生C.线框不闭合时，即使穿过线框的磁通量发生变化，线框中也没有感应电流产生D.当导体切割磁感线时，一定产生感应电动势答案CD三、感应电流方向的判定1.楞次定律(1)内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.(2)适用范围：一切电磁感应现象.2.右手定则(1)内容：如图2，伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直并且都与手掌在同一平面内：让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向.图2(2)适用情况：导线切割磁感线产生感应电流.自测2如图3所示，一圆形金属线圈放置在水平桌面上，匀强磁场垂直桌面竖直向下，过线圈上A点作切线OO′，OO′与线圈在同一平面上.在线圈以OO′为轴翻转180°的过程中，线圈中电流流向()图3A.始终为A→B→C→AB.始终为A→C→B→AC.先为A→C→B→A，再为A→B→C→AD.先为A→B→C→A，再为A→C→B→A答案 A解析在线圈以OO′为轴翻转0～90°的过程中，穿过线圈正面向里的磁通量逐渐减小，则感应电流产生的磁场垂直桌面向下，由楞次定律可知感应电流方向为A→B→C→A；线圈以OO′为轴翻转90°～180°的过程中，穿过线圈反面向里的磁通量逐渐增加，则感应电流产生的磁场垂直桌面向上，由楞次定律可知感应电流方向仍然为A→B→C→A，A正确.命题点一电磁感应现象的理解和判断常见的产生感应电流的三种情况例1如图4所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为θ.在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是()图4A.ab向右运动，同时使θ减小B.使磁感应强度B减小，θ角同时也减小C.ab向左运动，同时增大磁感应强度BD.ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ角(0°<θ<90°)答案 A解析设此时回路面积为S，据题意，磁通量Φ＝BS cos θ，对A选项，S增大，θ减小，cos θ增大，则Φ增大，A正确.对B选项，B减小，θ减小，cos θ增大，Φ可能不变，B错误.对C选项，S减小，B增大，Φ可能不变，C错误.对D选项，S增大，B增大，θ增大，cos θ减小，Φ可能不变，D错误.故只有A正确.变式1(多选)如图5所示，水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线，以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系.四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称放置，两直导线中的电流大小与变化情况完全相同，电流方向如图中所示，当两直导线中的电流都增大时，四个线圈a、b、c、d中感应电流的情况是()图5A.线圈a中有感应电流B.线圈b中有感应电流C.线圈c中无感应电流D.线圈d中无感应电流答案AD变式2(多选)(2015·全国卷Ⅰ·19)1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”.实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图6所示.实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后.下列说法正确的是()图6A.圆盘上产生了感应电动势B.圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动C.在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化D.圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动答案AB解析当圆盘转动时，圆盘的半径切割磁针产生的磁场的磁感线，产生感应电动势，选项A正确.如图所示，铜圆盘上存在许多小的闭合回路，当圆盘转动时，穿过小的闭合回路的磁通量发生变化，回路中产生感应电流，根据楞次定律，感应电流阻碍其相对运动，但抗拒不了相对运动，故磁针会随圆盘一起转动，但略有滞后，选项B正确；在圆盘转动过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量始终为零，选项C错误；圆盘中的电子定向移动不会产生定向移动的电流，因为圆盘本身不带电(圆盘内正负电荷代数和为零)，故圆盘转动时没有因电子随圆盘定向移动形成的电流，选项D错误.命题点二感应电流方向的两种判断方法1.用楞次定律判断(1)楞次定律中“阻碍”的含义：(2)应用楞次定律的思路：2.用右手定则判断该方法只适用于切割磁感线产生的感应电流，注意三个要点：(1)掌心——磁感线垂直穿入；(2)拇指——指向导体运动的方向；(3)四指——指向感应电流的方向.例2(2017·全国卷Ⅲ·15)如图7，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直，金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面.现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是()图7A.PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向B.PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向C.PQRS 中沿逆时针方向，T 中沿逆时针方向D.PQRS 中沿逆时针方向，T 中沿顺时针方向 答案 D解析 金属杆PQ 突然向右运动，在运动开始的瞬间，闭合回路PQRS 中磁场方向垂直纸面向里，磁通量增大，由楞次定律可判断，闭合回路PQRS 中感应电流产生的磁场垂直纸面向外，由安培定则可判断感应电流方向为逆时针；由于闭合回路PQRS 中感应电流产生的磁场方向垂直纸面向外，与原磁场方向相反，则T 中磁通量减小，由楞次定律可判断，T 中感应电流产生的磁场方向垂直纸面向里，由安培定则可知T 中感应电流方向为顺时针，选项D 正确.例3 (2017·湖北武汉名校联考)如图8甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i 随时间t 的变化关系如图乙所示.在0～T2时间内，直导线中电流向上，则在T2～T 时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力的合力方向分别是( )图8A.顺时针，向左B.逆时针，向右C.顺时针，向右D.逆时针，向左 答案 B解析 在0～T 2时间内，直导线中电流向上，由题图乙知，在T2～T 时间内，直导线电流方向也向上，根据安培定则知，导线右侧磁场的方向垂直纸面向里，电流逐渐增大，则磁场逐渐增强，根据楞次定律，金属线框中产生逆时针方向的感应电流.根据左手定则，金属线框左边受到的安培力方向向右，右边受到的安培力向左，离导线越近，磁场越强，则左边受到的安培力大于右边受到的安培力，所以金属线框所受安培力的合力方向向右，故B 正确，A 、C 、D 错误.变式3 (2017·贵州遵义航天中学模拟)如图9所示，在通电长直导线AB 的一侧悬挂一可以自由摆动的闭合矩形金属线圈P ，AB 在线圈平面内.当发现闭合线圈向右摆动时( )图9A.AB中的电流减小，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流B.AB中的电流不变，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流C.AB中的电流增大，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流D.AB中的电流增大，用楞次定律判断得线圈中产生顺时针方向的电流答案 C解析根据安培定则可知线圈所在处的磁场方向垂直纸面向里，若直导线中的电流增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律得到：线框中感应电流方向为逆时针方向.根据左手定则可知线圈所受安培力指向线圈内，由于靠近导线磁场强，则安培力较大；远离导线磁场弱，则安培力较小.因此线圈离开AB直导线，即向右摆动，反之产生顺时针方向的电流，向左摆动，故C正确.变式4MN、GH为光滑的水平平行金属导轨，ab、cd为跨在导轨上的两根金属杆，匀强磁场垂直穿过MN、GH所在的平面，如图10所示，则()图10A.若固定ab，使cd向右滑动，则abdc回路有电流，电流方向由a到b到d到cB.若ab、cd以相同的速度一起向右滑动，则abdc回路有电流，电流方向由c到d到b到aC.若ab向左、cd向右同时运动，则abdc回路电流为0D.若ab、cd都向右运动，且两棒速度v cd>v ab，则abdc回路有电流，电流方向由c到d到b 到a答案 D解析若固定ab，使cd向右滑动，由右手定则知应产生顺时针方向的电流，故A错.若ab、cd同向运动且速度大小相同，ab、cd所围的面积不变，磁通量不变，不产生感应电流，故B错.若ab向左、cd向右同时运动，则abdc回路中有顺时针方向的电流，故C错.若ab、cd 都向右运动，且v cd>v ab，则ab、cd所围的面积发生变化，磁通量也发生变化，故由楞次定律可判断出产生由c到d到b到a的电流，故D正确.命题点三楞次定律推论的应用楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为：感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因，列表说明如下：磁铁远离，是引力例4 如图11所示，光滑平行导轨M 、N 固定在同一水平面上，两根导体棒P 、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时( )图11A.P 、Q 将互相靠拢B.P 、Q 将互相远离C.磁铁的加速度仍为gD.磁铁的加速度大于g 答案 A解析 解法一 根据楞次定律的另一表述“感应电流的效果总是要阻碍产生感应电流的原因”，本题中“原因”是回路中磁通量的增加，归根结底是磁铁靠近回路，“效果”便是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠近.所以，P 、Q 将互相靠拢且磁铁的加速度小于g ，选项A 正确. 解法二 设磁铁下端为N 极，根据楞次定律可判断出P 、Q 中的感应电流方向，如图所示，根据左手定则可判断P 、Q 所受安培力的方向，可见，P 、Q 将相互靠拢.由于回路所受安培力的合力向下，由牛顿第三定律知，磁铁将受到向上的反作用力，从而加速度小于g .当磁铁下端为S 极时，根据类似的分析可得到相同的结论，选项A 正确.变式5 (2018·湖北宜昌质检)如图12所示，一个N 极朝下的条形磁铁竖直下落，恰能穿过水平放置的固定矩形导线框，则( )图12A.磁铁经过位置①时，线框中感应电流沿abcd方向；经过位置②时，沿adcb方向B.磁铁经过位置①时，线框中感应电流沿adcb方向；经过位置②时，沿abcd方向C.磁铁经过位置①和②时，线框中的感应电流都沿abcd方向D.磁铁经过位置①和②时，线框中感应电流都沿adcb方向答案 A解析当磁铁经过位置①时，穿过线框的磁通量向下且不断增加，由楞次定律可确定感应电流的磁场方向向上，阻碍磁通量的增加，根据右手螺旋定则可判定感应电流应沿abcd方向.同理可判断当磁铁经过位置②时，感应电流沿adcb方向.变式6在水平面内有一固定的U型裸金属框架，框架上静止放置一根粗糙的金属杆ab，整个装置放在竖直方向的匀强磁场中，如图13所示.下列说法中正确的是()图13A.只有当磁场方向向上且增强，ab杆才可能向左移动B.只有当磁场方向向下且减弱，ab杆才可能向右移动C.无论磁场方向如何，只要磁场减弱，ab杆就可能向右移动D.当磁场变化时，ab杆中一定有电流产生，且一定会移动答案 C解析由楞次定律可知，当闭合回路的磁通量增大时，导体棒将向左移动，阻碍磁通量的增加，当闭合回路的磁通量减小时，导体棒将向右运动，以便阻碍磁通量的减小，与磁场方向无关，故选C.命题点四 三定则一定律的应用安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的应用对比：例5 (多选)如图14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 的左边有一如图所示的闭合电路，当PQ 在一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14A.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 答案 BC解析 MN 向右运动，说明MN 受到向右的安培力，因为ab 在MN 处的磁场垂直纸面向里―――→左手定则MN 中的感应电流方向为M →N ―――→安培定则L 1中感应电流的磁场方向向上―――→楞次定律⎩⎪⎨⎪⎧L 2中磁场方向向上减弱L 2中磁场方向向下增强.若L 2中磁场方向向上减弱―――→安培定则PQ 中电流方向为Q →P 且减小―――→右手定则向右减速运动；若L 2中磁场方向向下增强―――→安培定则PQ 中电流方向为P →Q 且增大―――→右手定则向左加速运动.变式7 (多选)如图15所示，金属导轨上的导体棒ab 在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，铜制线圈c 中将有感应电流产生且被螺线管吸引( )图15A.向右做匀速运动B.向左做减速运动C.向右做减速运动D.向右做加速运动答案BC解析当导体棒向右匀速运动时产生恒定的电流，线圈中的磁通量恒定，无感应电流出现，A错；当导体棒向左做减速运动时，由右手定则可判定回路中出现了b→a的感应电流且减小，由安培定则知螺线管中感应电流的磁场向左在减弱，由楞次定律知c中出现顺时针方向的感应电流(从右向左看)且被螺线管吸引，B对；同理可判定C对，D错.变式8置于匀强磁场中的金属圆盘中央和边缘各引出一根导线，与套在铁芯上部的线圈A 相连.套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平光滑导轨上，如图16所示.导轨上有一根金属棒ab静止处在垂直于纸面向外的匀强磁场中.下列说法正确的是()图16A.圆盘顺时针加速转动时，ab棒将向右运动B.圆盘顺时针匀速转动时，ab棒将向右运动C.圆盘顺时针减速转动时，ab棒将向右运动D.圆盘逆时针加速转动时，ab棒将向左运动答案 C1.(2018·河北邢台质检)下列说法中正确的是()A.当穿过某个面的磁通量等于零时，该区域的磁感应强度一定为零B.磁感应强度的方向一定与通电导线所受安培力方向、直导线方向都垂直C.感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果D.洛伦兹力不改变运动电荷的速度答案 C解析当磁场与平面平行时，磁通量为零，而磁感应强度不一定为零，故A错误；根据左手定则可知，安培力一定与磁感应强度及电流方向垂直，而磁场方向一定与通电导线所受安培力方向垂直，但不一定与直导线方向垂直，故B错误；感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果，故C正确；洛伦兹力对电荷不做功，因此不改变运动电荷的速度大小，但可以改变速度的方向，故D错误.2.下列图中能产生感应电流的是()答案 B解析根据产生感应电流的条件：A中，电路没闭合，无感应电流；B中，电路闭合，且垂直磁感线的平面的面积增大，即闭合电路的磁通量增大，有感应电流；C中，穿过闭合线圈的磁感线相互抵消，磁通量恒为零，无感应电流；D中，闭合回路中的磁通量不发生变化，无感应电流.3.物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”.如图1所示，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环.闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起.某同学另找来器材再探究此实验.他连接好电路，经重复实验，线圈上的套环均未动.对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是()图1A.线圈接在了直流电源上B.电源电压过高C.所选线圈的匝数过多D.所用套环的材料与老师的不同答案 D解析无论实验用的是交流电还是直流电，闭合开关S的瞬间，穿过套环的磁通量均增加，只要套环的材料是导体，套环中就能产生感应电流，套环就会跳起.如果套环是用塑料做的，则不能产生感应电流，也就不会受安培力作用而跳起.选项D正确.4.如图2所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的S极朝下.在将磁铁的S极插入线圈的过程中()图2A.通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互排斥B.通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互排斥C.通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互吸引D.通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互吸引答案 A解析将磁铁的S极插入线圈的过程中，由楞次定律知，通过电阻的感应电流的方向由a 到b，线圈与磁铁相互排斥.5.如图3所示的金属圆环放在匀强磁场中，将它从磁场中匀速拉出来，下列说法正确的是()图3A.向左拉出和向右拉出，其感应电流方向相反B.不管从什么方向拉出，金属圆环中的感应电流方向总是顺时针C.不管从什么方向拉出，环中的感应电流方向总是逆时针D.在此过程中感应电流大小不变答案 B解析金属圆环不管是从什么方向拉出磁场，金属圆环中的磁通量方向不变，且不断减小，根据楞次定律知，感应电流的方向相同，感应电流的磁场方向和原磁场的方向相同，则由右手螺旋定则知感应电流的方向是顺时针方向，A、C错误，B正确；金属圆环匀速拉出磁场过程中，磁通量的变化率在发生变化，感应电流的大小也在发生变化，D错误.6.如图4所示，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过.现将环从位置Ⅰ释放，环经过磁铁到达位置Ⅱ.设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为F T1和F T2，重力加速度大小为g，则()图4A.F T1＞mg，F T2＞mgB.F T1＜mg，F T2＜mgC.F T1＞mg，F T2＜mgD.F T1＜mg，F T2＞mg答案 A解析金属圆环从位置Ⅰ到位置Ⅱ过程中，由楞次定律知，金属圆环在磁铁上端时受力向上，在磁铁下端时受力也向上，则金属圆环对磁铁的作用力始终向下，对磁铁受力分析可知F T1＞mg，F T2＞mg，A正确.7.(多选)如图5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，当PQ 在外力作用下运动时，MN在磁场力的作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是()图5A.向右加速运动B.向左加速运动C.向右减速运动D.向左减速运动答案BC解析设PQ向右运动，用右手定则和安培定则判定可知穿过L1的磁感线方向向上.若PQ 向右加速运动，则穿过L1的磁通量增加，用楞次定律判定可知通过MN的感应电流方向是N→M，对MN用左手定则判定，可知MN向左运动，可见A选项不正确.若PQ向右减速运动，则穿过L1的磁通量减少，用楞次定律判定可知通过MN的感应电流方向是M→N，对MN用左手定则判定，可知MN是向右运动，可见C正确.同理设PQ向左运动，用上述类似的方法可判定B正确，而D错误.8.如图6所示，金属棒ab 、金属导轨和螺线管组成闭合回路，金属棒ab 在匀强磁场B 中沿导轨向右运动，则( )图6A.ab 棒不受安培力作用B.ab 棒所受安培力的方向向右C.ab 棒向右运动速度v 越大，所受安培力越大D.螺线管产生的磁场，A 端为N 极答案 C解析 金属棒ab 沿导轨向右运动时，安培力方向向左，“阻碍”其运动，选项A 、B 错误；金属棒ab 沿导轨向右运动时，感应电动势E ＝Bl v ，感应电流I ＝E R ，安培力F ＝BIl ＝B 2l 2v R，可见，选项C 正确；根据右手定则可知，流过金属棒ab 的感应电流的方向是从b 流向a ，所以流过螺线管的电流方向是从A 端到达B 端，根据右手螺旋定则可知，螺线管的A 端为S 极，选项D 错误.9.(多选)如图7所示，在磁感应强度大小为B 、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m 、阻值为R 的闭合矩形金属线框abcd ，用绝缘轻质细杆悬挂在O 点，并可绕O 点左右摆动.金属线框从图示位置的右侧某一位置由静止释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面.则下列说法中正确的是( )图7A.线框中感应电流的方向先是d →c →b →a →d ，后是a →b →c →d →aB.线框中感应电流的方向是d →c →b →a →dC.穿过线框中的磁通量先变大后变小D.穿过线框中的磁通量先变小后变大答案 BD解析 线框从图示位置的右侧摆到最低点的过程中，穿过线框的磁通量减小，由楞次定律可判断感应电流的方向为d →c →b →a →d ，从最低点到左侧最高点的过程中，穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可判断感应电流的方向为d→c→b→a→d.10.(多选)如图8，两同心圆环A、B置于同一水平面上，其中B为均匀带负电绝缘环，A为导体环.当B绕轴心顺时针转动且转速增大时，下列说法正确的是()图8A.A中产生逆时针的感应电流B.A中产生顺时针的感应电流C.A具有收缩的趋势D.A具有扩张的趋势答案BD解析由题图可知，B为均匀带负电绝缘环，B中电流为逆时针方向，由右手螺旋定则可知，电流的磁场垂直纸面向外且逐渐增大；由楞次定律可知，磁场增大时，感应电流的磁场与原磁场的方向相反，所以感应电流的磁场的方向垂直纸面向里，A中感应电流的方向为顺时针方向，故A错误，B正确；B环外的磁场的方向与B环内的磁场的方向相反，当B环内的磁场增强时，A环具有面积扩张的趋势，故C错误，D正确.11.如图9所示，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内.当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，下列有关圆环的说法正确的是()图9A.圆环内产生变大的感应电流，圆环有收缩的趋势B.圆环内产生变大的感应电流，圆环有扩张的趋势C.圆环内产生变小的感应电流，圆环有收缩的趋势D.圆环内产生变小的感应电流，圆环有扩张的趋势答案 C解析根据右手定则，当金属棒ab在恒力F的作用下向右运动时，abdc回路中会产生逆时针方向的感应电流，则在圆环处产生垂直于纸面向外的磁场，随着金属棒向右加速运动，abdc 回路中的感应电流逐渐增大，穿过圆环的磁通量也逐渐增大，依据楞次定律可知，圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环磁通量的增大；abdc 回路中的感应电流I ＝Bl v R ，感应电流的变化率ΔI Δt＝Bla R，又由于金属棒向右运动的加速度a 减小，所以感应电流的变化率减小，圆环内磁通量的变化率减小，所以在圆环中产生的感应电流不断减小，选项C 正确.12.如图10所示，通有恒定电流的导线MN 与闭合金属框共面，第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ，第二次将金属框绕cd 边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化量大小分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则( )图10A.ΔΦ1＞ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿adcba 方向电流出现B.ΔΦ1＝ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿abcda 方向电流出现C.ΔΦ1＜ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿adcba 方向电流出现D.ΔΦ1＜ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿abcda 方向电流出现答案 C解析 设金属框在位置Ⅰ的磁通量为Φ1，金属框在位置Ⅱ的磁通量为Φ2，由题可知：ΔΦ1＝|Φ2－Φ1|，ΔΦ2＝|－Φ2－Φ1|，所以金属框的磁通量变化量大小ΔΦ1＜ΔΦ2，由安培定则知两次磁通量均向里减小，所以由楞次定律知两次运动中线框中均出现沿adcba 方向的电流，C 对.13.(2018·河南焦作质检)如图11所示，在一有界匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨，虚线为有界磁场的左边界，导轨跟圆形线圈M 相接，图中线圈N 与线圈M 共面、彼此绝缘，且两线圈的圆心重合，半径R M <R N .在磁场中垂直于导轨放置一根导体棒ab ，已知磁场垂直于导轨所在平面向外.欲使线圈N 有收缩的趋势，下列说法正确的是( )图11A.导体棒可能沿导轨向左做加速运动B.导体棒可能沿导轨向右做加速运动C.导体棒可能沿导轨向左做减速运动。