【重点推荐】2019高中物理 第四章 电磁感应 3 楞次定律分层训练 新人教版选修3-2

楞次定律基础达标一、选择题（在每小题给出的四个选项中,第1～5题只有一项符合题目要求，第6题有多项符合题目要求）1．关于楞次定律，下列说法正确的是( ）A．感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化B．闭合电路的一部分导体在磁场中运动时,必受磁场阻碍作用C．原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场同向D．感应电流的磁场总是跟原磁场反向，阻碍原磁场的变化【答案】A【解析】感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，选项A正确；闭合电路的一部分导体在磁场中平行磁感线运动时，不受磁场阻碍作用，选项B错误；原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场反向，选项C错误；感应电流的磁场当原磁场增强时跟原磁场反向，当原磁场减弱时跟原磁场同向,选项D错误．2．（2019·泉州名校月考）一磁铁自上向下运动，穿过一闭合导电回路,如图所示．当磁铁运动到a处和b处时，回路中感应电流的方向分别是( )A．顺时针，逆时针 B．逆时针，顺时针C．顺时针,顺时针D．逆时针,逆时针【答案】B【解析】当磁铁接近线圈时，线圈中的磁通量向下增加，由楞次定律可知感应电流的磁场方向向上，由安培定则知线圈中感应电流的方向为逆时针(俯视）;当磁铁从线圈中穿出时，原磁场方向不变仍向下，但穿过线圈的磁通量要减少,根据楞次定律知感应电流的磁场方向向下，由安培定则知感应电流为顺时针(俯视)．故B正确，A、C、D错误．3．（2019·上海名校一模)两根平行放置的长直绝缘导线M、N，通以同向等大的电流如图．在它们正中间放有一金属圆环，则可以使圆环中产生顺时针感应电流的是( )A．M向右移动B．N中电流增大C．两电流同时等量增大D．两电流同时反向【答案】B【解析】依据右手螺旋定则，长直绝缘导线M、N在环中产生磁场相互叠加，导致穿过环的磁通量为零,当只将M向右移动时，导致穿过环的磁通量向里，且大小增大，再由楞次定律，那么感应电流为逆时针,故A错误；同理，当只增大N中的电流时，导致穿过环的磁通量向外，且大小增大，再由楞次定律，那么感应电流为顺时针,故B正确；当两电流同时增大，但由于大小仍然相等,位置也不变，因此穿过环的磁通量仍为零，故C错误；当两电流同时反向，但由于大小不变,位置也不变，因此穿过环的磁通量仍为零，故D错误．4．(2019·张家界名校检测）如图所示,A、B都是很轻的铝环，分别吊在绝缘细杆的两端，杆可绕中间竖直轴在水平面内转动,环A 是闭合的，环B是断开的．若用磁铁分别接近这两个圆环，则下面说法正确的是（)。

3　楞次定律课时过关·能力提升基础巩固1.根据楞次定律知,感应电流的磁场一定( )A.阻碍引起感应电流的磁通量B.与引起感应电流的磁场方向相反C.阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化D.与引起感应电流的磁场方向相同解析:根据楞次定律,感应电流具有这样的方向,即感应电流产生的磁场,总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

由此可见,感应电流的磁场阻碍的是引起它的磁通量的变化,而不是阻碍引起它的磁通量,反过来说,如果磁通量不发生变化,就没有感应电流的产生,故选项A错误。

同时,我们要深刻理解“阻碍”二字的含义:当穿过电路的磁通量增加时,感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反;当穿过电路的磁通量减少时,感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同,所以选项B、D错误。

答案:C2.如图所示,闭合线圈放置在匀强磁场中,线圈平面与磁场平行,当磁感应强度逐渐增大时,以下说法正确的是( )A.线圈中产生顺时针方向的感应电流B.线圈中产生逆时针方向的感应电流C.线圈中不会产生感应电流D.线圈面积有缩小的倾向解析:由于线圈平面与磁场平行,所以穿过线圈的磁通量为零。

当磁感应强度增大时,穿过线圈的磁通量仍然为零,则线圈中不会产生感应电流,故只有C正确。

答案:C3.如图所示,磁铁垂直于铜环所在平面,当磁铁突然向铜环运动时,铜环的运动情况是( )A.向右摆动B.向左摆动C.静止D.转动解析:铜环只有向右运动,才能阻碍穿过铜环的磁通量的增加。

答案:A4.(多选)验证楞次定律实验的示意图如图所示,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:根据楞次定律可确定感应电流的方向:如对题图C分析,当磁铁向下运动时:(1)闭合线圈原磁场的方向——向上;(2)穿过闭合线圈的磁通量的变化——增加;(3)感应电流产生的磁场方向——向下;(4)利用安培定则判断感应电流的方向——与图中箭头方向相同,故选项C正确;同理可得,选项A、B错误,D正确。

2019人教版高中物理新教材目录必修一第一章运动的描述1.质点参考系2.时间位移3.位置变化快慢的描述－速度4.速度变化快慢的描述－加速度第二章匀变速直线运动的研究1.探究小车速度随时间变化的规律2.匀变速直线运动速度与时间的关系3.匀变速直线运动位移与时间的关系4.自由落体运动第三章相互作用1.重力与弹力2.摩擦力3.作用力和反作用力4.力的合成和分解5.共点力平衡第四章运动和力的关系1. 牛顿第一定律2.实验探究加速度与力和质量的关系3.牛顿第二定律4.力学单位制5.牛顿运动定律的应用6.超重和失重必修2第五章抛体运动1.曲线运动2.运动的合成与分解3.实验：探究平抛运动的特点4.抛体运动的规律第六章圆周运动1.圆周运动2.向心力3.向心加速度4.生活中的圆周运动第七章万有引力与宇宙航行1.行星的运动2.万有引力定律3.万有引力理论的成就4.宇宙航行5.相对论时空观和牛顿力学的局限性第八章机械能守恒定律1.功与功率2.重力势能3.动能和动能定理4.机械能守恒定律5.实验：验证机械能守恒定律必修三第九章静电场及其应用1.电荷2.库仑定律3.电场电场强度4.静电的防止与利用第十章静电场中的能量1.电势能和电势2.电势差3.电势差与电场强度的关系4.电容器的电容5.带电粒子在电场中的运动第十一章电路及其应用1.电源和电流2.导体的电阻3.导体电阻率的测量4.串联电路和并联电路5.实验：练习使用多用电表第十二章电能能量守恒定律1.电路中的能量转化2.闭合电路的欧姆定律3.实验：电池电动势和内阻的测量4.能源与可持续发展第十三章电磁感应与电磁波初步1.磁场磁感线2.磁感应强度磁通量3.电磁感应现象及应用4.电磁波的发现及应用5.能量量子化选修一第一章动量守恒定律1.动量2.动量定理3.动量守恒定律4.实验：验证动量守恒定律5.弹性碰撞和非弹性碰撞6.反冲现象火箭第二章机械振动1.简谐运动2.简谐运动的描述3.简谐运动的回复力和能量4.单摆5.实验：用单摆测重力加速度6.受迫振动共振第三章机械波1.波的形成2.波的描述3.波的反射折射和衍射4.波的干涉5.多谱勒效应第四章光1.光的折射2.全反射3.光的干涉4.用双缝干涉测光的波长5.光的衍射6.光的偏振和激光选修二第一章安培力与洛伦兹力1.磁场对通电导线的作用力2.磁场对运动电荷的作用力3.带电粒子在匀强磁场中的运动4.质谱仪与回旋加速器第二章电磁感应1.楞次定律2.法拉第电磁感应定律3.涡流电磁阻尼和电磁驱动4.互感和自感第三章交变电流1.交变电流2.交变电流的描述3.变压器4.电能的输送第四章电磁振荡与电磁波1.电磁振荡2.电磁场与电磁波3.无线电波的发射和接收4.电磁波谱第五章传感器1.认识传感器2.常见传感器的工作原理及应用3.利用传感器制作简单的自动控制装置选修3第一章分子动理论1.分子动理论的基本内容2.实验：油膜法测油酸分子的大小3.分子运动速率分布规律4.分子动能和分子势能第二章气体固体和液体1.温度和温标2.气体的等温变化3.气体的等压变化和等容变化4.固体5.液体第三章热力学定律1.功热和内能的改变2.热力学第一定律3.能量守恒定律4.热力学第二定律第四章原子结构和波粒二象性1.普朗克黑体辐射理论2.光电效应3.原子的核式结构模型4.氢原子光谱和玻尔的原子结构模型5.粒子的波动性和量子力学的建立第五章原子核 1.原子核的组成2.放射性元素的衰变3.核力与结合能4.核裂变与核聚变5.基本粒子。

3 楞次定律1.如图所示,固定的水平长直导线中通有直流I,矩形线框与导线在同一竖直平面内,且一边与导线平行。

线框由静止释放,在下落进程中()A.穿过线框的磁通量维持不变B.线框中感应电流方向维持不变C.线框所受安培力的合力为零D.线框的机械能不断增大解析:线框下落进程中,穿过线框的磁通量减小,选项A错误;由楞次定律可判断出感应电流方向一直沿顺时针方向,选项B正确;线框受到的安培力的合力竖直向上,但小于重力,则合力不为零,选项C错误;在下落进程中,安培力对线框做负功,则其机械能减小,选项D错误。

答案:B2.如图所示,当导线ab在电阻不计的金属导轨上滑动时,线圈c向右摆动,则ab的运动情况是()A.向左或向右匀速运动B.向左或向右减速运动C.向左或向右加速运动D.只能向右匀加速运动解析:当导线ab在导轨上滑行时,线圈c向右运动,说明穿过线圈的磁通量正在减少,即右边回路中的感应电流减小,导线正在减速运动,与方向无关,故A、C、D错误,B正确。

答案:B3.如图所示,螺线管CD的导线绕向不明,当磁铁AB插入螺线管时,电路中有图示方向的电流产生,下列关于螺线管极性的判断正确的是()端必然是N极端必然是S极端的极性必然与磁铁B端的极性相同D.无法判断极性,因螺线管的绕法不明解析:AB的插入使螺线管磁通量增大而产生感应电流,按照楞次定律知,感应电流的磁场阻碍AB插入,因此,C端极性必然和B端极性相同。

答案:C4.如图所示,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈。

当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速通过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力F N及在水平方向运动趋势的正确判断是()先小于mg后大于mg,运动趋势向左先大于mg后小于mg,运动趋势向左先小于mg后大于mg,运动趋势向右先大于mg后小于mg,运动趋势向右解析:当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速通过时,线圈中向下的磁通量先增加后减小,由楞次定律可知,线圈中先产生逆时针方向的感应电流,后产生顺时针方向的感应电流,线圈的感应电流磁场阻碍磁铁的运动,故靠近时磁铁与线圈彼此排斥,线圈受排斥力向右下方,F N大于mg,线圈有水平向右运动的趋势;离开时磁铁与线圈彼此吸引,线圈受到吸引力向右上方,F N小于mg,线圈有水平向右运动的趋势。

3楞次定律课后篇稳固提高基础稳固1.某磁场磁感线如下图, 有一铜线圈自图示 A 点落至 B点,在着落过程中,自上向下看,线圈中的感觉电流方向是()A.一直顺时针B.一直逆时针C.先顺时针再逆时针D.先逆时针再顺时针分析自 A 点落至图示地点时,穿过线圈的磁通量增添,由楞次定律判断知,线圈中感觉电流方向为顺时针 ; 自图示地点落至B点时 , 穿过线圈的磁通量减少 , 由楞次定律判断知 , 线圈中感觉电流方向为逆时针 ,C 项正确。

答案 C2. ( 多项选择 ) 闭合电路的一部分导体在匀强磁场中做切割磁感线运动, 如下图 , 能正确表示感觉电流I 的方向、磁感觉强度 B 的方向跟导体运动速度的方向关系的是()分析依据右手定章进行判断可知B、C 正确。

答案 BC, 闭合金属圆环沿垂直于磁场方向搁置在有界匀强磁场中, 将它从匀强磁场中匀3. ( 多项选择 ) 如下图()速拉出, 以下各样说法中正确的选项是A. 向左拉出和向右拉出时, 环中的感觉电流方向相反B. 向左或向右拉出时, 环中感觉电流方向都是沿顺时针方向的C.向左或向右拉出时, 环中感觉电流方向都是沿逆时针方向的D.圆环在出磁场以前无感觉电流分析将金属圆环不论从哪边拉出磁场, 穿过闭合圆环的磁通量都要减少, 依据楞次定律可知, 感觉电流的磁场要阻挡原磁通量的减少, 感觉电流的磁场方向与原磁场方向同样, 应用安培定章能够判断出感觉电流的方向是顺时针方向的, 选项 B 正确 ,A 、 C 错误 ; 此外在圆环出磁场前, 穿过圆环的磁通量不变, 无感觉电流,D正确。

答案BD4.某同学在“研究感觉电流产生的条件”的实验中, 将直流电源、滑动变阻器、线圈A(有铁芯) 、线圈B、敏捷电流计及开关按图连结成电路。

在实验中, 该同学发现开封闭合的瞬时, 敏捷电流计的指针向左偏。

由此能够判断, 在保持开封闭合的状态下()A. 当线圈A拔出时 , 敏捷电流计的指针向左偏B. 当线圈A中的铁芯拔出时, 敏捷电流计的指针向右偏C.当滑动变阻器的滑片匀速滑动时, 敏捷电流计的指针不偏转D.当滑动变阻器的滑片向N端滑动时,敏捷电流计的指针向右偏分析由题意可知 : 开封闭合的瞬时 , 敏捷电流计的指针向左偏 , 则当磁通量增大时 , 则指针左偏 ; 若磁通量减小时 , 则指针右偏 ; 当线圈A拔出 , 或线圈A中的铁芯拔出时 , 均致使磁通量减小 , 所以电流计指针向右偏 , 故 A 错误 ,B 正确 ; 滑动变阻器的滑动端P匀速滑动 , 穿过线圈的磁通量发生变化 , 电流计指针要发生偏转 , 故 C错误 ; 当滑动变阻器的滑片向N端滑动时 , 电阻减小 , 则电流增大 , 致使磁通量增大 , 所以敏捷电流计的指针向左偏 , 故 D 错误。

楞次定律时间：40分钟满分：100分一、选择题(每小题6分，共60分)1．关于电磁感应现象，下列说法中正确的是( )A．感应电流的磁场总是与原磁场方向相反B．闭合线圈放在变化的磁场中就一定能产生感应电流C．闭合线圈放在匀强磁场中做切割磁感线运动时，一定能产生感应电流D．感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的磁通量的变化答案 D解析电磁感应现象中，若磁通量减小，则感应电流的磁场与原磁场方向相同，选项A 错误。

若闭合线圈平面与磁场方向平行，则无论磁场强弱如何变化，穿过线圈的磁通量始终为零，不产生感应电流，选项B错误。

若线圈切割磁感线时，穿过线圈的磁通量不发生变化，则不能产生感应电流，选项C错误。

只有选项D正确。

2．(多选)如图所示，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( )A．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解析左环不闭合，磁铁插向左环时，产生感应电动势，但不产生感应电流，环不受力，横杆不转动，故A、C错误；右环闭合，磁铁插向右环时，环内产生感应电动势和感应电流，环受到磁场的作用，横杆转动；根据楞次定律的推论：来拒去留，从上向下看横杆发生逆时针方向转动，故B、D正确。

3．(多选)如图所示，当磁铁运动时，流过电阻的电流由A经R到B，则磁铁的运动可能是( )A．向下运动B．向上运动C．向左平移D．以上都不可能答案BC解析此题可通过逆向思维应用楞次定律来判定。

由感应电流方向A→R→B，应用安培定则知感应电流在线圈内产生的磁场方向应是从上指向下，由楞次定律判得线圈内磁通量的变化应是向下减小或向上增加，由条形磁铁的磁感线分布知线圈内原磁场是向下的，故应是磁通量减小，即磁铁向上运动或向左、右平移，所以B、C正确。

第3节楞次定律1.楞次定律的内容：感应电流具有这样的方向，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。

2．楞次定律可广义地表述为：感应电流的“效果”总是要反抗(或阻碍)引起感应电流的“原因”，常见的有三种：①阻碍原磁通量的变化(“增反减同”)；②阻碍导体的相对运动(“来拒去留”)；③通过改变线圈面积来“反抗”(“增缩减扩”)。

3．闭合导体回路的一部分做切割磁感线运动时，可用右手定则判断感应电流的方向。

一、楞次定律1．探究感应电流的方向(1)实验器材：条形磁铁、电流表、线圈、导线、一节干电池(用来查明线圈中电流的流向与电流表中指针偏转方向的关系)。

(2)实验现象：如图所示，在四种情况下，将实验结果填入下表。

(3)实验分析：①线圈内磁通量增加时的情况②线圈内磁通量减少时的情况表述一：当穿过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场的方向相反；当穿过线圈的磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场的方向相同。

表述二：当磁铁靠近线圈时，两者相斥；当磁铁远离线圈时，两者相吸。

2．楞次定律感应电流具有这样的方向，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。

二、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。

如图所示。

2．适用范围适用于闭合电路部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。

1．自主思考——判一判(1)感应电流的磁场总与原磁场方向相反。

(×)(2)感应电流的磁场总是阻碍原磁场的磁通量。

(×)(3)感应电流的磁场有可能阻止原磁通量的变化。

(×)(4)导体棒不垂直切割磁感线时，也可以用右手定则判断感应电流方向。

(√)(5)凡可以用右手定则判断感应电流方向的，均能用楞次定律判断。

(√)(6)右手定则即右手螺旋定则。

(×)2．合作探究——议一议(1)楞次定律中“阻碍”与“阻止”有何区别？提示：阻碍不是阻止，阻碍只是延缓了磁通量的变化，但这种变化仍将继续进行。

本套资源目录2019年高中物理第四章电磁感应2探究感应电流的产生条件训练含解析新人教版选修3_22019年高中物理第四章电磁感应3楞次定律训练含解析新人教版选修3_22019年高中物理第四章电磁感应4法拉第电磁感应定律训练含解析新人教版选修3_22019年高中物理第四章电磁感应5电磁感应现象的两类情况训练含解析新人教版选修3_22019年高中物理第四章电磁感应6互感和自感训练含解析新人教版选修3_22019年高中物理第四章电磁感应7涡流电磁阻尼和电磁驱动训练含解析新人教版选修3_22019年高中物理第四章电磁感应章末质量评估一含解析新人教版选修3_2探究感应电流的产生条件A级抓基础1．下列现象中，属于电磁感应现象的是( )A．小磁针在通电导线附近发生偏转B．通电线圈在磁场中转动C．因闭合线圈在磁场中运动而产生的电流D．磁铁吸引小磁针解析：电磁感应是指“磁生电”的现象，而小磁针和通电线圈在磁场中转动，反映了磁场力的性质，所以 A、B、D不是电磁感应现象，C是电磁感应现象．答案：C2．关于电磁感应现象，下列说法中正确的是( )A．闭合线圈放在变化的磁场中，必然有感应电流产生B．闭合正方形线圈在匀强磁场中垂直磁感线运动，必然产生感应电流C．穿过闭合线圈的磁通量变化时，线圈中有感应电流D．只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中一定有感应电流产生解析：产生感应电流的条件，一是闭合电路；二是磁通量Φ发生变化．两个条件缺一不可．答案：C3．1825年，瑞士物理学家德拉里夫的助手科拉顿将一个螺线管与电流计相连，为了避免强磁性磁铁的影响，他把电流计放在另外一个房间，当他把磁铁投入螺线管中后，立即跑到另一个房间去观察．关于科拉顿进行的实验．下列说法正确的是( ) A．在科拉顿整个操作过程中，电流计不发生偏转B．将磁铁投入螺线管瞬间，电流计发生偏转，但科拉顿跑到房间观察时，电流计已不再偏转C．科拉顿无法观察到电流计偏转的原因是当时电流计灵敏度不够D．科拉顿无法观察到电流计偏转的原因是导线过长，电流过小解析：科拉顿将磁铁放入螺线管时，穿过线圈的磁通量发生变化，回路中产生感应电流，电流计偏转，之后，穿过线圈的磁通量保持不变，回路中无感应电流，电流计不偏转．由于科拉顿放完磁铁后还要跑到另一房间观察，所以他观察不到偏转．只有B项正确．答案：B4．如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框，在下列四种情况下，线框中会产生感应电流的是( )A．线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中左右运动B．线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中上下运动C．线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动D．线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动解析：四种情况中初始位置线框均与磁感线平行，磁通量为零，按A、B、D三种情况线框运动后，线框仍与磁感线平行，磁通量保持为零不变，线框中不产生感应电流．C中线框转动后，穿过线框的磁通量不断发生变化，所以产生感应电流，C项正确．答案：C5．在纸面内放有一条形磁铁和一个位于磁铁正上方的圆形线圈(如图所示)．下列情况中能使线圈中产生感应电流的是( )A．将磁铁在纸面内向上平移B．将磁铁在纸面内向右平移C．将磁铁绕垂直纸面的轴转动D．将磁铁的N极向纸外转，S极向纸内转解析：将磁铁向上平移、向右平移或绕垂直纸面的轴转动，线圈始终与磁感线平行，磁通量始终为零，没有变化，不产生感应电流，所以A、B、C均不正确；将磁铁的N极向纸外转，S极向纸内转，穿过线圈的磁通量增加，线圈中产生感应电流．答案：D6．如图所示，ab是水平面上的一个导体圆环的直径，在过ab的竖直平面内有一根通电直导线ef.已知ef平行于ab，当ef竖直向上平移时，电流产生的磁场穿过圆环的磁通量将( )A．逐渐增大B．逐渐减小C．始终为零D．不为零，但保持不变解析：利用安培定则判断直线电流产生的磁场，作出俯视图，如图所示．考虑到圆环内的磁场具有对称性，可以知道，穿过圆环的磁感线的条数与穿出圆环的磁感线的条数总是相等的，故磁通量始终为零．答案：CB级提能力7．如图所示，接有理想电压表的三角形导线框ABC，在匀强磁场中向右运动，则关于导线框中有无感应电流及电压表有无示数(示数不为零则称为有示数)，下列判断正确的是( )A．无；有B．有；无C．无；无D．有；有解析：无论导线框在磁场中向右做匀速运动、加速运动还是减速运动，穿过导线框的磁通量均不变，即ΔΦ＝0，故导线框中无感应电流产生，再由电压表的工作原理可知电压表无示数．答案：C8．如图所示，在同一铁芯上有A和C两个线圈，其中A线圈与滑动变阻器、电源、开关相连，C线圈两端与灵敏电流计相连，在以下采取的做法中，不能使灵敏电流计指针偏转的是( )A．开关S闭合的瞬间B．开关S闭合后，变阻器滑片P向右滑动C．开关S闭合后，变阻器滑片P保持不动D．开关S断开的瞬间解析：开关S闭合瞬间，A线圈中电流迅速变化，A内磁通量变化，使C线圈磁通量变化，产生感应电流，灵敏电流计指针偏转．开关S闭合后，变阻器滑片P向右滑动时，闭合电路的总电阻减小，电流增大，A线圈中电流增大，磁通量增大，使C线圈中磁通量增大，产生感应电流，灵敏电流计指针偏转，开关S闭合后，变阻器滑片P保持不动，闭合电路中电流恒定，A线圈中磁通量不变，C线圈中磁通量不变，无感应电流，灵敏电流计指针不偏转．开关S断开瞬间，A线圈中电流变化，磁通量也变化，C线圈中磁通量变化，产生感应电流，灵敏电流计指针偏转．答案：C9．(多选)我国已经制订了登月计划，假如航天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计和一个小线圈，则下列推断中正确的是( ) A．直接将电流计放于月球表面，看是否有示数来判断磁场有无B．将电流计与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流计无示数，则判断月球表面无磁场C．将电流计与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流计有示数，则判断月球表面有磁场D．将电流计与线圈组成闭合回路，使线圈分别绕两个互相垂直的轴转动，月球表面若有磁场，则电流计至少有一次示数不为零解析：电流计有示数时可判断有磁场存在，沿某一方向运动而无示数不能确定月球上是否存在磁场．D项中线圈分别绕互相垂直的轴转动，若月球存在磁场，则至少有一次穿过线圈(可正穿也可斜穿)的磁通量的变化率不为零，故至少有一次电流计有示数．C、D正确．答案：CD10．如图，线圈A插在线圈B中，线圈B与电流表组成闭合电路；线圈A与蓄电池、开关、滑动变阻器组成另一个闭合电路，用此装置来研究电磁感应现象，开关闭合瞬间，电流表指针________(选填“会”或“不会”)发生偏转，开关闭合稳定后电流表指针________(选填“会”或“不会”)发生偏转．答案：会不会11．磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为2l的正方形范围内，有一个电阻为R，边长为l的正方形导线框abcd，沿垂直于磁感线方向，以速度v匀速通过磁场区域，如图所示，从ab进入磁场开始计时．(1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象．(2)判断线框中有无感应电流．解析：线框穿过磁场的过程可分为三个阶段：进入磁场阶段(只有ab 边在磁场中)、在磁场中运动阶段(ab 、cd 两边均在磁场中)、离开磁场阶段(只有cd 边在磁场中)．(1)①线框进入磁场阶段：t 为0～l v ，线框进入磁场中的面积与时间成正比，即S ＝lv Δt 1，故Φ＝BS ＝Blv Δt 1，Δt 1＝lv 时，Φ＝Bl 2. ②线框在磁场中运动阶段：t 为l v ～2l v，线框中的磁通量为Φ＝Bl 2，保持不变，此过程Δt 2＝l v .③线框离开磁场阶段：t 为2l v ～3l v，线框中的磁通量均匀减小， 即Φ＝Bl (l －v Δt 3)＝Bl 2－Blv Δt 3，当t ＝3l v 时，Δt 3＝l v，Φ＝0.因此，穿过线框的磁通量随时间的变化图象如图所示．(2)线框进入磁场阶段，穿过线框的磁通量增加，线框中产生感应电流．线框在磁场中运动阶段，穿过线框的磁通量保持不变，无感应电流产生．线框离开磁场阶段，穿过线框的磁通量减小，线框中产生感应电流．楞次定律A级抓基础1．(多选)关于决定感应电流方向的因素，以下说法中正确的是( )A．回路所包围的引起感应电流的磁场的方向B．回路外磁场的方向C．回路所包围的磁通量的大小D．回路所包围的磁通量的变化情况答案：AD2．根据楞次定律知，感应电流的磁场一定( )A．阻碍引起感应电流的磁通量B．与引起感应电流的磁场方向相反C．阻碍引起感应电流的磁通量的变化D．与引起感应电流的磁场方向相同答案：C3．(多选)关于楞次定律，下列说法中正确的是( )A．感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相反B．感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相同C．感应电流的磁场方向与磁通量增大还是减小有关D．感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化答案：CD4．如图所示，金属环所在区域存在着匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．当磁感应强度逐渐增大时，内、外金属环中感应电流的方向为 ( )A．外环顺时针，内环逆时针B．外环逆时针，内环顺时针C．内、外环均为逆时针D．内、外环均为顺时针解析：首先明确研究的回路由外环和内环共同组成，回路中包围的磁场方向垂直纸面向里且内、外环之间的磁通量增加．由楞次定律可知两环之间的感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，垂直于纸面向外．再由安培定则判断出感应电流的方向，在外环沿逆时针方向，在内环沿顺时针方向．答案：B5.如图所示，一对大磁极，中间处可视为匀强磁场，上、下边缘处为非匀强磁场，一矩形导线框abcd保持水平，从两磁极间中心上方某处开始下落，并穿过磁场，则( )A．线框中有感应电流，方向是先a→b→c→d→a后d→c→b→a→dB．线框中有感应电流，方向是先d→c→b→a→d后a→b→c→d→aC．受磁场的作用，线框要发生转动D．线框中始终没有感应电流解析：由于线框从两极间中心上方某处开始下落，根据对称性知，下落过程中穿过线框abcd的磁通量始终是零，没有变化，所以始终没有感应电流，因此不会受磁场的作用．故选项D正确．答案：DB级提能力6．(多选)如图所示，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( )A．线圈a中将产生俯视逆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F N将增大解析：若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，螺线管b中电流增大，穿过线圈a的磁通量向下增大．根据楞次定律和安培定则，线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流；穿过线圈a的磁通量变大，线圈a有缩小的趋势，线圈a对水平桌面的压力F N将增大，故选项B、C错误，选项A、D正确．答案：AD7．如图所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，当导体棒MN在导轨上水平向右加速滑动时，正对电磁铁A的圆形金属环B中(导体棒切割磁感线速度越大，感应电流越大)( )A．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的磁场方向水平向左，且大小逐渐增强，又根据楞次定律知，B环中的感应电流产生的磁场方向水平向右，B被A排斥．D正确，A、B、C错误．答案：D8．(多选)边长为h的正方形金属导线框，从如图所示位置由静止开始下落，通过一匀强磁场区域，磁场方向水平，且垂直于线框平面，磁场区域高度为H，上、下边界如图中虚线所示，H>h，从线框开始下落到完全穿过磁场区域的全过程中( )A．线框中总有感应电流存在B．线框中感应电流方向是先顺时针后逆时针C．线框中感应电流方向是先逆时针后顺时针D．线框受到磁场力的方向总是向上解析：因为H>h，当线框全部处于磁场区域内时线框内磁通量不变，线框中无感应电流，A错误；根据右手定则可知，线框进入磁场时感应电流是逆时针，线框离开磁场时感应电流是顺时针，C正确，B错误；在C的基础上结合左手定则可知，线框在进出磁场过程中受到磁场力的方向总是向上，D正确．答案：CD9．如图所示，一水平放置的通以恒定电流的圆形线圈1固定，另一较小的圆形线圈2从线圈1的正上方下落，在下落过程中两线圈平面始终保持平行且共轴，则线圈2从线圈1的正上方下落至线圈的正下方的过程中，从上往下看，线圈2中( )A．无感应电流B．有顺时针方向的感应电流C．有先是顺时针方向、后是逆时针方向的感应电流D．有先是逆时针方向、后是顺时针方向的感应电流解析：线圈1中恒定电流形成的磁场分布情况如图所示．当线圈2从线圈1的正上方下落，并处于线圈1的上方时，磁感线向上，且磁通量增大，根据楞次定律知，线圈2中产生的感应电流的磁场方向向下，由右手螺旋定则知，俯视线圈2中感应电流方向应为顺时针方向；同理，线圈2落至线圈1的正下方时，磁通量向上且是减小的，由楞次定律和右手螺旋定则知，俯视线圈2中感应电流方向应为逆时针方向．答案：C10．如图所示，圆形金属环放在水平桌面上，有一带正电的微粒以水平速度v贴近环的上表面距环心d处飞过，则带电微粒在飞过环的过程中，环中感应电流方向是( )A．始终是沿顺时针方向B．始终是沿逆时针方向C．先沿顺时针方向，再沿逆时针方向D．先沿逆时针方向，再沿顺时针方向解析：带电微粒靠近圆环过程中，穿过圆环的磁通量方向垂直纸面向里并增加，由楞次定律知，圆环中将产生逆时针方向的感应电流，当微粒远离圆环时，圆环中产生顺时针方向的感应电流，故选D.答案：D法拉第电磁感应定律A 级 抓基础1.穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加2 Wb ，则（ ） A.线圈中感应电动势每秒增加 2 V B.线圈中感应电动势每秒减少2 V C.线圈中感应电动势始终为2 VD.线圈中感应电动势始终为一个确定值，但由于线圈有电阻，电动势小于2 V 解析：由E ＝n ΔΦΔt 知ΔΦΔt 恒定，n ＝1，所以E ＝2 V.答案：C2.如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab 以水平速度v 0抛出，不计空气阻力，那么金属棒内产生的感应电动势将（ ）A.越来越大B.越来越小C.保持不变D.方向不变，大小改变解析：由于导体棒中无感应电流，故棒只受重力作用，导体棒做平抛运动，水平速度v 0不变，即切割磁感线的速度不变，故感应电动势保持不变.答案：C3.如图，在磁感应强度为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN 在平行金属导轨上以速度v 向右匀速滑动，MN 中产生的感应电动势为E 1；若磁感应强度增为2B ，其他条件不变，MN 中产生的感应电动势变为E 2.则通过电阻R 的电流方向及E 1与E 2之比E 1∶E 2分别为（ ）A.c →a ，2∶1B.a →c ，2∶1C.a →c ，1∶2D.c →a ，1∶2解析：由右手定则判断可知，MN 中产生的感应电流方向为N →M ，则通过电阻R 的电流方向为a →c .MN 产生的感应电动势公式为E ＝BLv ，其他条件不变，E 与B 成正比，则得E 1∶E 2＝1∶2.答案：C4.（多选）单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速运动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，则O →D 过程中（ ）A.线圈在O 时刻感应电动势最大B.线圈在D 时刻感应电动势为零C.线圈在D 时刻感应电动势最大D.线圈在O 至D 时间内平均感应电动势为0.4 V解析：由法拉第电磁感应定律知线圈从O 至D 时间内的平均感应电动势E ＝ΔΦΔt＝2×10－30.01÷2V ＝0.4 V.由感应电动势的物理意义知，感应电动势的大小与磁通量的大小Φ和磁通量的改变量ΔΦ均无必然联系，仅由磁通量的变化率ΔΦΔt 决定，而任何时刻磁通量的变化率ΔΦΔt 就是Φ-t 图象上该时刻切线的斜率，不难看出O 点处切线斜率最大，D 点处切线斜率最小，为零，故A 、B 、D 选项正确.答案：ABD5.如图所示，长为L 的金属导线弯成一圆环，导线的两端接在电容为C 的平行板电容器上，P 、Q 为电容器的两个极板，磁场垂直于环面向里，磁感应强度以B ＝B 0＋kt （k >0）随时间变化，t ＝0时，P 、Q 两板电势相等，两板间的距离远小于环的半径，经时间t ，电容器P 板（ ）A.不带电B.所带电荷量与t 成正比C.带正电，电荷量是kL 2C4πD.带负电，电荷量是kL 2C4π解析：磁感应强度以B ＝B 0＋kt （k >0）随时间变化，由法拉第电磁感应定律得：E ＝ΔΦΔt＝S ΔB Δt ＝kS ，而S ＝L 24π，经时间t 电容器P 板所带电荷量Q ＝EC ＝kL 2C 4π；由楞次定律知电容器P 板带负电，故D 选项正确.答案：DB 级 提能力6.一矩形线圈abcd 位于一随时间变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面向里（如图甲所示），磁感应强度B 随时间t 变化的规律如图乙所示.以I 表示线圈中的感应电流（图甲中线圈上箭头方向为电流的正方向），则能正确表示线圈中电流I 随时间t 变化规律的是（ ）A B C D解析：0～1 s 内磁感应强度均匀增大，根据楞次定律和法拉第电磁感应定律可判定，感应电流为逆时针（为负值）、大小为定值，A 、B 错误；4 ～5 s 内磁感应强度恒定，穿过线圈abcd 的磁通量不变化，无感应电流，D 错误.答案：C7.矩形导线框abcd 放在匀强磁场中，磁感线方向与线圈平面垂直，磁感应强度B 随时间变化的图象如图所示，t ＝0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里.若规定导线框中感应电流逆时针方向为正，则在0～4 s 时间内，线框中的感应电流I 以及线框的ab 边所受安培力F 随时间变化的图象为图中的（取向上为正方向）（ ）A B C D解析：根据E ＝n ΔΦΔt ＝n S ΔB Δt ，而ΔB Δt 不变，推知在0～2 s 内及2～4 s 内电流恒定，选项A 错误；因为规定了导线框中感应电流逆时针方向为正，感应电流在0～2 s 内为顺时针方向，所以选项B 错误；由F ＝BIL 得：F 与B 成正比，根据左手定则判断可知，选项C 正确，D 错误.答案：C8.（多选）如图所示，虚线右侧存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，正方形金属框电阻为R ，边长是L ，自线框从左边界进入磁场时开始计时，在外力作用下由静止开始，以垂直于磁场边界的恒定加速度a 进入磁场区域，t 1时刻线框全部进入磁场.若外力大小为F ，线框中电功率的瞬时值为P ，线框磁通量的变化率为ΔΦΔt，通过导体横截面的电荷量为q ，（其中P-t 图象为抛物线）则这些量随时间变化的关系正确的是（ ）解析：线框做匀加速运动，其速度v ＝at ，感应电动势E ＝BLv ，线框进入磁场过程中受到的安培力F 安＝BIL ＝B 2L 2v R ＝B 2L 2at R ，由牛顿第二定律得F －B 2L 2at R ＝ma ，则F ＝B 2L 2atR＋ma ，故A 错误；线框中的感应电流I ＝E R ＝BLat R ，线框的电功率P ＝I 2R ＝（BLa ）2Rt 2，B 正确；线框的位移x ＝12at 2，磁通量的变化率ΔΦΔt ＝B ·ΔSΔt＝BL ×12at 2t＝12BLat ，C 错误；电荷量q ＝I －·Δt ＝E －R ·Δt ＝ΔΦΔt R ·Δt ＝ΔΦR ＝BLx R ＝BL ×12at 2R ＝BLa 2R·t 2，D 正确.答案：BD9.如图所示，竖直平面内有足够长的金属导轨，轨距为0.2 m ，金属导体ab 可在导轨上无摩擦地上下滑动，ab 的电阻为0.4 Ω，导轨电阻不计，导体ab 的质量为0.2 g ，垂直纸面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.2 T ，且磁场区域足够大，当导体ab 自由下落0.4 s 时，突然闭合开关S ，则：（1）试说出S 接通后导体ab 的运动情况；（2）导体ab 匀速下落的速度是多少？（g 取10 m/s 2）解析：（1）闭合S 之前导体ab 自由下落的末速度为v 0＝gt ＝4 m/s.S 闭合瞬间，导体产生感应电动势，回路中产生感应电流，ab 立即受到一个竖直向上的安培力.F 安＝BIL ＝B 2L 2v 0R＝0.016 N>mg ＝0.002 N.此刻导体所受到合力的方向竖直向上，与初速度方向相反，加速度的表达式为a ＝F 安－mg m ＝B 2L 2vmR－g ， 所以ab 做竖直向下的加速度逐渐减小的减速运动.当速度减小至F 安＝mg 时，ab 做竖直向下的匀速运动.（2）设匀速下落的速度为v m ，此时F 安＝mg ，即B 2L 2v m R ＝mg ，v m ＝mgR B 2L2＝0.5 m/s.10.如图甲所示，不计电阻的平行金属导轨与水平面成37°夹角放置，导轨间距为L ＝1 m ，上端接有电阻R ＝3 Ω，虚线OO ′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场.现将质量m ＝0.1 kg 、电阻r ＝1 Ω的金属杆ab 从OO ′上方某处垂直导轨由静止释放，杆下滑过程中始终与导轨垂直并保持良好接触，杆下滑过程中的v-t 图象如图乙所示.求：（取g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6）图甲 图乙（1）磁感应强度B .（2）杆在磁场中下滑0.1 s 过程中电阻R 产生的热量. 解析：（1）由题图乙得a ＝Δv Δt ＝0.50.1m/s 2＝5 m/s 2. 0.1 s 前，由牛顿第二定律有mg sin θ－f ＝ma ，代入数据得f ＝0.1 N.0.1 s 后匀速运动，有mg sin θ－f －F 安＝0.①而F 安＝BIL ＝B BLv R ＋r L ＝B 2L 2vR ＋r.②由①②得B ＝（mg sin θ－f ）（R ＋r ）L 2v＝（0.6－0.1）×（3＋1）12×0.5T ＝2 T. （2）I ＝BLv R ＋r ＝2×1×0.53＋1A ＝0.25 A ， Q R ＝I 2Rt ＝0.252×3×0.1 J ＝3160J. 11.如图所示，L 1＝0.5 m ，L 2＝0.8 m ，回路总电阻为R ＝0.2 Ω，物块M 的质量m ＝0.04 kg ，导轨光滑，开始时磁场B 0＝1 T.现使磁感应强度以ΔBΔt ＝0.2 T/s 的变化率均匀地增大，则当t 为多少时，M 刚好离开地面？（g 取10 m/s 2）解析：回路中原磁场方向向下，且磁通量增加，由楞次定律可以判知，感应电流的磁场方向向上，根据安培定则可以判知，ab 中的感应电流的方向是a →b ，由左手定则可知，ab 所受安培力的方向水平向左，从而向上拉起重物.设ab 中电流为I 时M 刚好离开地面，此时有F B ＝BIL 1＝mg I ＝E R E ＝ΔΦΔt ＝L 1L 2·ΔBΔtB ＝B 0＋ΔBΔtt 解得：F B ＝0.4 N ，I ＝0.4 A ，B ＝2 T ，t ＝5 s. 答案：5 s电磁感应现象的两类情况A级抓基础1.（多选）下列说法中正确的是（）A.动生电动势的产生与洛伦兹力有关B.因为洛伦兹力对运动电荷始终不做功，所以动生电动势的产生与洛伦兹力无关C.动生电动势的方向可以由右手定则来判定D.导体棒切割磁感线产生感应电流，受到的安培力一定与受到的外力大小相等、方向相反解析：由动生电动势产生原因知A、C正确，B错误；只有在导体棒做匀速切割时，除安培力以外的力的合力才与安培力大小相等、方向相反，做变速运动时不成立，故D错误.答案：AC2.如图所示，内壁光滑的塑料管弯成的圆环平放在水平桌面上，环内有一带负电的小球，整个装置处于竖直向下的磁场中，当磁场突然增强时，小球将（）A.沿顺时针方向运动B.沿逆时针方向运动C.在原位置附近往复运动D.仍然保持静止状态解析：当磁场增强时，由楞次定律知感应电流沿逆时针方向，即感生电场沿逆时针方向，带负电的小球在电场力作用下沿顺时针方向运动.答案：A3.如图所示，有一匝接在电容器C两端的圆形导线回路，垂直于回路平面以内存在着向里的匀强磁场B，已知圆的半径r＝5 cm，电容C＝20 μF，当磁场B以4×10－2T/s的变化率均匀增加时，则（）A.电容器a板带正电，电荷量为2π×10－9 CB.电容器a板带负电，电荷量为2π×10－9 CC.电容器b板带正电，电荷量为4π×10－9 C。