2017-2018学年高中物理模块专题复习专题一感应电流方向的判断——楞次定律的应用学案新人教版选修3-2

高三物理一轮复习学案楞次定律----感应电流方向的判定★ 基础知识一、电磁感应现象的条件1.产生感应电流的条件：穿过闭合电路的 发生变化。

2.产生感应电动势的条件：无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的 ，线路中就会产生 。

二、磁通量及其变化1.磁通量：磁场中穿过磁场某一面积S 的 ，用Φ表示。

2.计算公式：Φ＝ ，条件：①匀强磁场 ②B 与S 。

3.单位： ，符号Wb ；1Wb ＝1T·m 2.4.磁通量是标量，但有正负之分，通常规定从某一方向穿过平面的磁通量为正，则反向为负。

5.磁通量的变化12ΦΦ∆Φ-=6.几种常见引起磁通量的变化的情形（1）投影面积不变，磁感应强度变化（2）磁感应强度不变，投影面积发生变化。

三、楞次定律1．楞次定律（1）内容：（2）适用于一般情况下感应电流方向的判定。

（3）楞次定律中“阻碍”的四层含义“谁阻碍谁”――感应电流的磁通量阻碍引起感应电流的磁场（原磁场）的磁通量的变化。

“阻碍什么”――阻碍的是磁通量的变化，而不是磁通量本身。

“如何阻碍”――增反减同。

“结果如何”――阻碍不是阻止，只是延缓了磁通量的变化快慢，这种变化将继续进行，最终结果不受影响。

2.楞次定律应用步骤：原磁场方向→原磁通量变化 →感应电流的磁场方向→感应电流的方向3.楞次定律的推广含义：(增反减同、来拒去留)楞次定律可以理解为感应电流的效果总是产生要反抗产生感应电流的原因。

（1）阻碍原磁通量的变化或原磁场的变化。

（2）阻碍相对运动，可以理解为“来拒去留”。

（3）使线圈面积有扩大或缩小的趋势。

（4）阻碍原电流的变化（自感现象）。

4.右手定则：适用于导线切割磁感线．．．．．．．的情况。

电势高低的判定：利用右手定则或楞次定律得到的电流方向相当于电源内部电流的方向，由此判定电势高低时应特别注意。

【课中案】例1．如图所示，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。

感应电流方向的判断　楞次定律一、基础知识（一）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．3、利用电磁感应的效果进行判断的方法：方法1：阻碍原磁通量的变化——“增反减同”．方法2：阻碍相对运动——“来拒去留”．方法3：使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”方法4：阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”.（二）利用楞次定律判断感应电流的方向1、 楞次定律中“阻碍”的含义2、 楞次定律的使用步骤n （三）“一定律三定则”的应用技巧1、应用现象及规律比较基本现象应用的定则或定律运动电荷、电流产生磁场安培定则磁场对运动电荷、电流有作用力左手定则部分导体做切割磁感线运动右手定则电磁感应闭合回路磁通量变化楞次定律2、应用技巧无论是“安培力”还是“洛伦兹力”，只要是“力”都用左手判断．“电生磁”或“磁生电”均用右手判断．二、练习1、下列各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，其中正确的是 (　)　答案　CD解析　根据楞次定律可确定感应电流的方向：以C 选项为例，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．线圈的上端为S 极，磁铁与线圈相互排斥．运用以上分析方法可知，C 、D 正确．2、如图所示，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答案　C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．3、如图所示，当磁场的磁感应强度B 增强时，内、外金属环上的感应电流的方向应为(　)A ．内环顺时针，外环逆时针B ．内环逆时针，外环顺时针C ．内、外环均为顺时针D ．内、外环均为逆时针答案　A解析　磁场增强，则穿过回路的磁通量增大，故感应电流的磁场向外，由安培定则知感应电流对整个电路而言应沿逆时针方向；若分开讨论，则外环逆时针，内环顺时针，A 正确.4、如图所示，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( )A ．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 ．U a >U b 答案　BD解析　因金属棒所在区域的磁场的方向垂直于纸面向外，当金属棒转动时，由右手定则可知，a 端的电势高于b 端的电势，b 端聚积电子，B 、D 正确．5、 金属环水平固定放置，现将一竖直的条形磁铁，在圆环上方沿圆环轴线从静止开始释放，在条形磁铁穿过圆环的过程中，条形磁铁与圆环( )A ．始终相互吸引B ．始终相互排斥C ．先相互吸引，后相互排斥D ．先相互排斥，后相互吸引答案　D解析　磁铁靠近圆环的过程中，穿过圆环的磁通量增加，根据楞次定律可知，感应电流的磁场阻碍穿过圆环的原磁通量的增加，与原磁场方向相反，如图甲所示，二者之间是斥力；当磁铁穿过圆环下降离开圆环时，穿过圆环的磁通量减少，根据楞次定律可知，感应电流的磁场阻碍穿过圆环的磁通量的减少，二者方向相同，如图乙所示，磁铁与圆环之间是引力．因此选项D 正确．也可直接根据楞次定律中“阻碍”的含义推论：来则拒之，去则留之分析．磁铁在圆环上方下落过程是靠近圆环．根据来则拒之，二者之间是斥力；当磁铁穿过圆环后继续下落过程是远离圆环．根据去则留之，二者之间是引力．因此选项D 正确．6、如图所示，ab 是一个可以绕垂直于纸面的轴O 转动的闭合矩形导体线圈，当滑动变阻器R 的滑片P 自左向右滑动过程中，线圈ab 将( )A ．静止不动B ．逆时针转动C ．顺时针转动D ．发生转动，但因电源的极性不明，无法确定转动的方向答案　C解析　当P 向右滑动时，电路中电阻减小，电流增大，穿过线圈ab 的磁通量增大，根据楞次定律判断，线圈ab 将顺时针转动．7、如图所示，甲是闭合铜线框，乙是有缺口的铜线框，丙是闭合的塑料线框，它们的正下方都放置一薄强磁铁，现将甲、乙、丙拿至相同高度H 处同时释放(各线框下落过程中不翻转)，则以下说法正确的是( )A ．三者同时落地B ．甲、乙同时落地，丙后落地C ．甲、丙同时落地，乙后落地D ．乙、丙同时落地，甲后落地答案　D 解析　甲是闭合铜线框，在下落过程中产生感应电流，所受的安培力阻碍它的下落，故所需的时间长；乙不是闭合回路，丙是塑料线框，故都不会产生感应电流，它们做自由落体运动，所需时间相同，故D 正确．8、如图，铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落，在下落过程中，下列判断中正确的是( )A ．金属环在下落过程中机械能守恒B ．金属环在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量C ．金属环的机械能先减小后增大D ．磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力答案　B解析　金属环在下落过程中，磁通量发生变化，闭合金属环中产生感应电流，金属环受到磁场力的作用，机械能不守恒，A 错误．由能量守恒知，金属环重力势能的减少量等于其动能的增加量和在金属环中产生的电能之和，B 正确．金属环下落的过程中，机械能转变为电能，机械能减少，C 错误．当金属环下落到磁铁中央位置时，金属环中的磁通量不变，其中无感应电流，和磁铁间无作用力，磁铁所受重力等于桌面对它的支持力，由牛顿第三定律，磁铁对桌面的压力等于桌面对磁铁的支持力，等于磁铁的重力，D 错误．9、如图所示，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( )A ．a 、b 将相互远离B ．a 、b 将相互靠近C ．a 、b 将不动D ．无法判断答案　A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．10、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 一直向左答案　AD 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．11、如图所示，线圈M 和线圈N 绕在同一铁芯上．M 与电源、开关、滑动变阻器相连，P 为滑动变阻器的滑动触头，开关S 处于闭合状态，N 与电阻R 相连．下列说法正确的是( )A ．当P 向右移动时，通过R 的电流为b 到a B ．当P 向右移动时，通过R 的电流为a 到b C ．断开S 的瞬间，通过R 的电流为b 到a D ．断开S 的瞬间，通过R 的电流为a 到b答案　AD解析　本题考查楞次定律．根据右手螺旋定则可知M 线圈内磁场方向向左，当滑动变阻器的滑动触头P 向右移动时，电阻减小，M 线圈中电流增大，磁场增大，穿过N 线圈内的磁通量增大，根据楞次定律可知N 线圈中产生的感应电流通过R 的方向为b 到a ，A正确，B 错误；断开S 的瞬间，M 线圈中的电流突然减小，穿过N 线圈中的磁通量减小，根据楞次定律可知N 线圈中产生的感应电流方向为a 到b ，C 错误，D 正确．12、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 将增大答案　C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．13、两根相互平行的金属导轨水平放置于图10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，下说法中正确的是( )A ．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 →D C ．磁场对导体棒CD 的作用力向左D ．磁场对导体棒AB 的作用力向左答案　BD解析　利用楞次定律．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定CD 、AB 的受力方向，经过比较可得正确答案．14、如图所示，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( )A ．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不变，无感应电流出现，A错；当导体棒向左减速运动时，由右手定则可判定回路中出现从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．15、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．向左减速运动答案　BD解析　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杆保持静止，A不正确；ab向右加速运动时，L2中的磁通量向下增大，由楞次定律知L2中感应电流产生的磁场方向向上，故通过cd的电流方向向下，cd向右移动，B正确；同理可得C不正确，D正确．16、如图甲所示，等离子气流由左边连续以v0射入P1和P2两板间的匀强磁场中，ab直导线与P1、P2相连接，线圈A与直导线cd连接．线圈A内有随图乙所示的变化磁场，且磁场B的正方向规定为向左，如图甲所示．则下列说法正确的是 ( )A．0～1 s内ab、cd导线互相排斥B．1 s～2 s内ab、cd导线互相排斥C．2 s～3 s内ab、cd导线互相排斥D．3 s～4 s内ab、cd导线互相排斥答案　CD解析　由图甲左侧电路可以判断ab中电流方向由a到b；由右侧电路及图乙可以判断，0～2 s内cd中电流为由c到d，跟ab中的电流同向，因此ab、cd相互吸引，选项A、B 错误；2 s～4 s内cd中电流为由d到c，跟ab中电流反向，因此ab、cd相互排斥，选项C、D正确．17、如图所示，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( )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MN中的感应电流由M→NL1中感应电流的磁场方向向上Error!；若L2中磁场方向向上减弱PQ中电流为Q→P且减小向右减速运动；若L2中磁场方向向下增强PQ中电流为P→Q且增大,向左加速运动．答案　BC18、如图所示，通电导线cd右侧有一个金属框与导线cd在同一平面内，金属棒ab放在框架上，若ab受到向左的磁场力，则cd中电流的变化情况是( )A．cd中通有由d→c方向逐渐减小的电流B．cd中通有由d→c方向逐渐增大的电流C．cd中通有由c→d方向逐渐减小的电流D．cd中通有由c→d方向逐渐增大的电流答案　BD19、如图所示，线圈由A位置开始下落，在磁场中受到的安培力如果总小于它的重力，则它在A、B、C、D四个位置(B、D位置恰好线圈有一半在磁场中)时，加速度关系为( ) A．a A>a B>a C>a DB．a A＝a C>a B>a DC．a A＝a C>a D>a BD．a A＝a C>a B＝a D答案　B解析　线圈在A、C位置时只受重力作用，加速度a A＝a C＝g.线圈在B、D位置时均受两个力的作用，其中安培力向上，重力向下．由于重力大于安培力，所以加速度向下，大小a＝g－<g.又线圈在D点时速度大于B点速度，即F D>F B，所以Fma D<a B，因此加速度的关系为a A＝a C>a B>a D，选项B正确．20、(2011·上海单科·13)如图，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 中产生顺时针方的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a ( )A ．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 21、如图 (a)所示，两个闭合圆形线圈A 、B 的圆心重合，放在同一水平面内，线圈A 中通以如图(b)所示的交变电流，t ＝0时电流方向为顺时针(如图中箭头所示)，在t 1～t 2时间段内，对于线圈B ，下列说法中正确的是( )A ．线圈B 内有顺时针方向的电流，线圈有扩张的趋势B ．线圈B 内有顺时针方向的电流，线圈有收缩的趋势C ．线圈B 内有逆时针方向的电流，线圈有扩张的趋势D ．线圈B 内有逆时针方向的电流，线圈有收缩的趋势答案　A解析　在t 1～t 2时间段内，A 线圈的电流为逆时针方向，产生的磁场垂直纸面向外且是增加的，由此可判定B 线圈中的电流为顺时针方向．线圈的扩张与收缩可用阻碍Φ变化的观点去判定．在t 1～t 2时间段内B 线圈内的Φ增强，根据楞次定律，只有B 线圈增大面积，才能阻碍Φ的增加，故选A.22、 (2011·海南单科·20)如图，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布．一铜制圆环用丝线悬挂于O 点，将圆环拉至位置a 后无初速度释放，在圆环从a 摆向b 的过程中( )A ．感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B．感应电流方向一直是逆时针C．安培力方向始终与速度方向相反D．安培力方向始终沿水平方向答案　AD解析　圆环从位置a运动到磁场分界线前，磁通量向里增大，感应电流方向为逆时针；跨越分界线过程中，磁通量由向里最大变为向外最大，感应电流方向为顺时针；再摆到b的过程中，磁通量向外减小，感应电流方向为逆时针，A正确，B错误；由于圆环所在处的磁场，上下对称，所受安培力在竖直方向平衡，因此总的安培力方向沿水平方向，故C错误，D正确．。

专题一感应电流方向的判断——楞次定律的应用一、楞次定律的理解理解楞次定律中的“阻碍”的含义：(1)谁在阻碍？感应电流的磁场.(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方向相反；当磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即“增反减同”.(4)结果如何？阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化过程，该增加的还是增加，该减少的还是减少.[复习过关]1.1834年，楞次在分析了许多实验事实后，用一句话巧妙地概括出感应电流方向遵循的规律.在做用条形磁铁穿过闭合导体线圈的探究实验中，以下描述符合客观事实的是( )A.线圈内感应电流产生的磁场方向总是与条形磁铁产生的磁场方向相反B.线圈内感应电流产生的磁场方向总是与条形磁铁产生的磁场方向相同C.线圈内感应电流产生的磁场方向总是与条形磁铁产生的磁场方向先相反后相同D.线圈内感应电流产生的磁场方向总是与条形磁铁产生的磁场方向先相同后相反答案 C解析当条形磁铁靠近闭合线圈时，导致穿过线圈的磁通量大小增加，根据楞次定律，线圈中感应电流产生的磁场方向与条形磁铁产生的磁场方向相反；同理，当条形磁铁远离闭合线圈时，导致穿过线圈的磁通量大小减小，根据楞次定律，线圈中感应电流产生磁场方向与条形磁铁产生磁场的方向相同；故C正确，A、B、D错误；故选C.2.根据楞次定律可知感应电流的磁场一定是( )A.阻碍引起感应电流的磁通量B.与引起感应电流的磁场反向C.与引起感应电流的磁场方向相同D.阻碍引起感应电流的磁通量的变化答案 D解析根据楞次定律，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化.原磁场减小时，感应电流的磁场与原磁场的方向相同，原磁场增大时，感应电流的磁场与原磁场的方向相反.故选项A、B、C错误，选项D正确.故选D.二、楞次定律的应用1.楞次定律的广义表述：感应电流的“效果”总是反抗(或阻碍)引起感应电流的“原因”.常见方式有四种：(1)阻碍原磁通量的变化，即Ф增加，B感与B原反向；Ф减小，B感与B原同向.(2)阻碍导体和磁场的相对运动，即“来拒去留”.(3)通过改变线圈面积来“反抗”，即线圈有收缩或扩张的趋势.(4)阻碍原电流的变化，即自感现象的应用.2.应用楞次定律判断感应电流的步骤应用楞次定律的步骤可概括为：一原二变三感四螺旋.(1)明确穿过闭合回路的原磁场方向；(2)判断穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少；(3)利用楞次定律确定感应电流的磁场方向(增反减同)；(4)利用安培定则判定感应电流的方向.[复习过关]3.已知一灵敏电流计，当电流从正接线柱流入时，指针向正接线柱一侧偏转，现把它与线圈串联接成如图1所示电路，当条形磁铁按如图所示情况运动时，以下判断不正确的是( )图1A.甲图中电流表偏转方向向右B.乙图中磁铁下方的极性是N极C.丙图中磁铁的运动方向向下D.丁图中线圈的绕制方向从上往下看为顺时针方向答案 C解析由图示可知，条形磁铁向下插入线圈时，穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流从电流计的右接线柱流入，电流计指针向右偏转，故A正确；由图示可知，电流计指针向左偏转，说明电流从负接线柱流入，由安培定则可知，感应电流磁场向上，由图示可知，此时条形磁铁离开线圈，原磁通量减小，由楞次定律可知，原磁场方向向下，因此条形磁铁的下端是N极，故B正确；由图示可知，电流计指针向右偏转，说明电流从正接线柱流入，由安培定则可知，感应电流磁场向上，由图示可知，原磁场方向向上，由楞次定律可知，原磁通量应减小，因此条形磁铁应向上运动，故C错误；由图示可知，电流计指针向右偏转，说明电流从正接线柱流入，由图示可知，原磁场方向向下，磁铁离开线圈，穿过线圈的原磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流磁场应向下，由安培定则可知，丁图中线圈的绕制方向从上往下看为顺时针方向，故D正确.4.一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图2所示的匀强磁场中运动，已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置Ⅰ和位置Ⅱ时，顺着磁场的方向看去，线圈中的感应电流的方向分别为( )图2A.逆时针方向；逆时针方向B.逆时针方向；顺时针方向C.顺时针方向；顺时针方向D.顺时针方向；逆时针方向答案 B解析线圈第一次经过位置Ⅰ时，穿过线圈的磁通量增加，由楞次定律“增反减同”原则，线圈中感应电流的磁场方向向左，根据右手定则，顺着磁场看去，感应电流的方向为逆时针方向.当线圈第一次通过位置Ⅱ时，穿过线圈的磁通量减小，由楞次定律“增反减同”原则，线圈中感应电流的磁场方向向右，可判断出感应电流为顺时针方向，故选项B正确.5.如图3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3A.线圈a中将产生俯视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F N将增大答案 D解析当滑片P向下移动时电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知通过线圈b的电流增大，从而判断出穿过线圈a的磁通量增加且方向向下，所以B错误；根据楞次定律即可判断出线圈a中感应电流方向俯视应为逆时针，A错误.再根据微元法将线圈a无限分割根据左手定则不难判断出线圈a应有收缩的趋势，或直接根据“增缩减扩”，因为滑片向下滑动导致穿过线圈a的磁通量增加，故只有线圈面积减小时才能阻碍磁通量的增加，故线圈a应有收缩的趋势，C错误；开始时线圈a对桌面的压力等于线圈a的重力，当滑片向下滑动时，可以用“等效法”，即将线圈a和b看做两个条形磁铁，不难判断此时两磁铁的N极相对，互相排斥，故线圈a 对水平桌面的压力将增大，所以D正确.6.如图4所示，一个金属圆环水平放置在竖直向上的匀强磁场中，若要使圆环中产生如箭头所示方向的感应电流，下列方法可行的是( )图4A.使匀强磁场均匀增大B.使圆环绕水平轴ab如图转动30°C.使圆环绕水平轴cd如图转动30°D.保持圆环水平并使其绕过圆心的竖直轴转动答案 A解析原磁场的方向向上，顺时针方向的感应电流的磁场的方向向下，与原磁场的方向相反，所以穿过线圈的磁通量增大.使匀强磁场均匀增大，穿过线圈的磁通量增大.故A正确；使圆环绕水平轴ab如图转动30°的过程中穿过线圈的磁通量减小.故B错误；使圆环绕水平轴cd如图转动30°的过程中穿过线圈的磁通量减小.故C错误；保持圆环水平并使其绕过圆心的竖直轴转动，穿过线圈的磁通量保持不变，不能产生感应电流.故D错误.7.如图5所示，一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内，其下方(略靠前)固定一根与线框平面平行的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流.释放线框，它由实线位置下落到虚线位置未发生转动，在此过程中( )图5A.线框中感应电流方向依次为顺时针→逆时针B.线框的磁通量为零时，感应电流却不为零C.线框所受安培力的合力方向依次为向上→向下→向上D.线框所受安培力的合力为零，做自由落体运动答案 B解析通电直导线的磁场在上方向外，下方向里；离导线近的地方磁感应强度大，离导线远的地方磁感应强度小.线框从上向下靠近导线的过程，向外的磁感应强度增加，根据楞次定律，线框中产生顺时针方向的电流；穿越导线时，上方向外的磁场和下方向里的磁场叠加，先是向外的磁通量减小，之后变成向里的磁通量，并逐渐增大，直至最大；根据楞次定律，线框中产生逆时针方向的电流.向里的磁通量变成最大后，继续向下运动，向里的磁通量又逐渐减小，这时的电流方向又变成了顺时针.故A错误；根据A中的分析，穿越导线时，上方向外的磁场和下方向里的磁场叠加，先是向外的磁通量减小，一直减小到0，之后变成向里的磁通量，并逐渐增大.这一过程是连续的，始终有感应电流存在，故B正确；根据楞次定律，感应电流始终阻碍线框相对磁场的运动，故受安培力的方向始终向上，不是0，故C、D都错误.三、右手定则的应用1.右手定则与楞次定律一样用来判断感应电流的方向，只不过右手定则只适于判断闭合电路中部分导体做切割磁感线运动.2.右手定则与左手定则的区别：抓住“因果关系”分析才能无误.“因电而动”——用左手，“力”字的最后一笔向左钩，可以联想到左手定则用来判断安培力.“因动而电”——用右手；“电”字的最后一笔向右钩，可以联想到右手定则用来判断感应电流方向.[复习过关]8.如图6所示，北京某中学生在自行车道上从东往西沿直线以速度v骑行，该处地磁场的水平分量大小为B1，方向由南向北，竖直分量大小为B2，假设自行车的车把为长为L的金属平把，下列结论正确的是( )图6A.图示位置中辐条上A点比B点电势低B.左车把的电势比右车把的电势低C.自行车左拐改为南北骑向，辐条A点比B点电势高D.自行车左拐改为南北骑向，辐条A点比B点电势低答案 A解析自行车行驶时，辐条切割磁感线，从东往西沿直线以速度v骑行，根据右手定则判断可知，图示位置中辐条A点电势比B点电势低，故A正确；在行驶过程中，车把与竖直分量的磁场切割，因此产生感应电流，根据右手定则可知，左车把的电势比右车把的电势高，故B错误.自行车左拐改为南北骑向，自行车辐条没有切割磁感线，则没有电势的高低，故C、D错误；故选A.四、安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的区别及应用1.安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律应用于不同的现象：2.磁场中的闭合电路在一定条件下产生了感应电流，而此电流又处于磁场中，受到安培力作用，从而使闭合电路或电路中可动部分的导体发生了运动. 对其运动趋势的分析判断可有两种思路：(1)常规法：据原磁场(B 原方向及ΔΦ情况)――――→楞次定律增反减同确定感应磁场的方向(B 感的方向)――――→安培定则判断感应电流的方向(I 感的方向)――――→左手定则导体受力及运动趋势.(2)效果法由楞次定律可知，感应电流的“效果”总是阻碍引起感应电流的“原因”，深刻理解“阻碍”的含义.据“阻碍”原则，可直接对运动趋势做出判断，更简捷、迅速.[复习过关]9.物理学家法拉第在研究电磁学时，亲手做过许多实验，如图7所示的实验就是著名的电磁旋转实验，这种现象是：如果载流导线附近只有磁铁的一个极，磁铁就会围绕导线旋转；反之，载流导线也会围绕单独的某一磁极旋转.这一装置实际上就是最早的电动机.图中A 是可动磁铁，B 是固定导线，C 是可动导线，D 是固定磁铁.图中阴影部分表示汞(磁铁和导线的下半部分都浸没在汞中)，下部接在电源上.请你判断这时自上向下看，A 和C 转动方向为( )图7A.顺时针、顺时针B.顺时针、逆时针C.逆时针、顺时针D.逆时针、逆时针 答案 C解析 根据电流的方向判定可知B 中的电流方向是向上的，那么在B 导线附近的磁场方向为逆时针方向，即为A 磁铁N 极的受力方向；由于D 磁铁产生的磁场呈现出由N 极向外发散，C 中的电流方向是向下的，由左手定则可知C 受到的安培力方向为顺时针.故选项C 正确.。

2．合作探究——议一议 (1)楞次定律中两磁场间有什么关系？
提示：闭合电路中有两个磁场，一是引起感应电流的磁场，即 原磁场；二是感应电流的磁场。当引起感应电流的磁通量(原磁 通量)要增加时，感应电流的磁场要阻碍它的增加，两个磁场方 向相反；当原磁通量要减少时，感应电流的磁场阻碍它的减少， 两个磁场方向相同。
安培定则
图例
因果关系 应用实例 电流→运动 电动机 运动→电流 发电机 电流→磁场 电磁铁
1. (多选)如图 144 所示，一均匀金属圆盘绕通过其圆心 且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动。现施加一垂直 穿过圆盘的有界匀强磁场，圆盘开始减速。在圆盘减 速过程中，以下说法正确的是 ( )
图号
磁场方向 向下 _____ 向上 ____
感应电流方向 感应电流的
(俯视) 磁场方向 向下 _____ ____ 向上
归纳总结 感应电流的 磁场阻碍 ____磁
丙
丁
顺时针
逆时针
通量的____ 减少
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是要阻碍 引起感应电流的磁通量的 变化 。
三、电磁感应中的能量转化与守恒 1．在导线做切割磁感线运动而产生感应电流时，电路中的电 能来源于 机械能 。 2．克服 安培力 做了多少功，就产生多少电能。 3．电流做功时又将 电能 转化为其他形式的能量。 4．电磁感应现象中，能量在转化过程中是 守恒 的。
右手定则的应用
[典例] 如图 143，直角三角形金属框 abc 放置在 匀强磁场中，磁感应强度大小为 B，方向平行于 ab 边 向上。当金属框绕 ab 边以角速度 ω 逆时针转动时， a、b、c 三点的电势分别为 Ua 、Ub、Uc。已知 bc 边的 长度为 l。下列判断正确的是 ( )