楞次定律（原卷版）

楞次定律模塊一知識掌握知識點一實驗：探究影響感應電流方向的因素【知識梳理】1．實驗原理(1)由電流表指針偏轉方向與電流方向的關系，找出感應電流的方向．(2)通過實驗，觀察、分析原磁場方向和磁通量的變化，記錄感應電流的方向，然后歸納出感應電流的方向與原磁場方向、原磁通量變化之間的關系．2．實驗器材條形磁體，線圈，電流表，導線若干，滑動變阻器，開關，干電池，電池盒．3．實驗過程(1)探究電流表指針的偏轉方向和電流方向之間的關系．實驗電路如圖甲、乙所示：結論：電流從哪一側接線柱流入，指針就向哪一側偏轉，即左進左偏，右進右偏．(指針偏轉方向應由實驗得出，并非所有電流表都是這樣的)(2)探究條形磁體插入或拔出線圈時感應電流的方向①按圖連接電路，明確線圈的繞線方向．②按照控制變量的方法分別進行N極(S極)向下插入線圈和N極(S極)向下時抽出線圈的實驗．③觀察并記錄磁場方向、電流方向、磁通量大小變化情況，并將結果填入表格．甲乙丙丁條形磁體運動的情況N極向下插入線圈S極向下插入線圈N極朝下時抽出線圈S極朝下時抽出線圈原磁場方向(“向上”或“向下”)穿過線圈的磁通量變化情況(“增加”或“減少”)感應電流的方向(在線圈上方俯視)逆時針順時針順時針逆時針感應電流的磁場方向(“向上”或“向下”)原磁場與感應電流磁場方向的關系④整理器材．4．結果分析根據上表記錄，得到下述結果：甲、乙兩種情況下，磁通量都，感應電流的磁場方向與原磁場方向，阻礙磁通量的增加；丙、丁兩種情況下，磁通量都，感應電流的磁場方向與原磁場方向，阻礙磁通量的減少．實驗結論：感應電流具有這樣的方向，即總要引起感應電流的．5．注意事項(1)確定電流方向與電流表指針偏轉方向的關系時，要用試觸法并注意減小電流大小，防止電流過大或通電時間過長損壞電流表．(2)電流表選用零刻度在中間的靈敏電流計．(3)實驗前設計好表格，并明確線圈的繞線方向．(4)按照控制變量的思想進行實驗．（2023?海淀區(qū)校級三模）某同學用如圖所示裝置探究影響感應電流方向的因素，將磁體從線圈中向上勻速抽出時，觀察到靈敏電流計指針向右偏轉。關于該實驗，下列說法正確的是（）A．必須保證磁體勻速運動，靈敏電流計指針才會向右偏轉 B．若將磁體向上加速抽出，靈敏電流計指針也會向右偏轉 C．將磁體的N、S極對調，并將其向上抽出，靈敏電流計指針仍向右偏轉 D．將磁體的N、S極對調，并將其向下插入，靈敏電流計指針仍向左偏轉（2023?房山區(qū)二模）如圖所示，在“探究感應電流產生的條件”實驗中，正確連接好電路后，關于該實驗，下列說法不正確的是（）A．開關閉合瞬間，電流表的指針發(fā)生偏轉 B．開關閉合后，電路達穩(wěn)定狀態(tài)，電流表指針不發(fā)生偏轉 C．開關閉合后，線圈A從線圈B中插入與拔出時，電流表指針發(fā)生偏轉 D．開關閉合后，滑動變阻器的滑片勻速滑動，電流表指針不發(fā)生偏轉（2022秋?香坊區(qū)校級期末）利用如圖所示裝置可探究感應電流產生的條件。線圈A通過滑動變阻器和開關S連接到電源上，線圈B的兩端連接到電流計G上，把線圈A裝在線圈B的里面。某同學發(fā)現(xiàn)閉合開關S時，電流表指針向右偏轉，由此可以判斷（）A．斷開開關S時，電流表指針向右偏轉 B．線圈A向上移動時，電流表指針向右偏轉 C．線圈A中鐵芯向上拔出時，電流表指針向右偏轉 D．滑動變阻器的滑片向右滑動時，電流表指針向右偏轉知識點二楞次定律【知識梳理】1．內容：感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要引起感應電流的．2．從能量角度理解楞次定律感應電流沿著楞次定律所述的方向，是定律的必然結果，當磁極插入線圈或從線圈內抽出時，推力或拉力做功，使能轉化為感應電流的．【重難詮釋】1．對楞次定律的理解(1)楞次定律中的因果關系楞次定律反映了電磁感應現(xiàn)象中的因果關系，磁通量發(fā)生變化是原因，產生感應電流是結果．(2)對“阻礙”的理解問題結論誰阻礙誰感應電流的磁場阻礙引起感應電流的磁場(原磁場)的磁通量的變化為何阻礙原磁場的磁通量發(fā)生了變化阻礙什么阻礙的是磁通量的變化，而不是阻礙磁通量本身如何阻礙當原磁場的磁通量增加時，感應電流的磁場方向與原磁場的方向相反；當原磁場的磁通量減少時，感應電流的磁場方向與原磁場的方向相同，即“增反減同”結果如何阻礙并不是阻止，只是延緩了磁通量的變化，這種變化將繼續(xù)進行，最終結果不受影響(3)“阻礙”的表現(xiàn)形式從磁通量變化的角度看：感應電流的效果是阻礙磁通量的變化．從相對運動的角度看：感應電流的效果是阻礙相對運動．2．楞次定律的應用應用楞次定律判斷感應電流方向的步驟(1)明確所研究的閉合回路，判斷原磁場方向．(2)判斷閉合回路內原磁場的磁通量變化．(3)依據楞次定律判斷感應電流的磁場方向．(4)利用右手螺旋定則(安培定則)判斷感應電流的方向．（2023春?蚌埠期末）如圖所示，磁場方向垂直紙面向里，金屬導軌EF、CD在豎直平面內垂直磁場平行放置，并通過繞在豎直鐵芯上的導線連接，鐵芯正上方有一水平放置的金屬環(huán)，金屬桿AB豎直放置，與導軌EF、CD垂直且始終接觸良好，現(xiàn)突然用外力向右拉動金屬桿AB，下列說法正確的是（）A．AB中電流由A到B，金屬環(huán)受到的安培力向上 B．AB中電流由A到B，金屬環(huán)受到的安培力向下 C．AB中電流由B到A，金屬環(huán)受到的安培力向上 D．AB中電流由B到A，金屬環(huán)受到的安培力向下（2022秋?朝陽區(qū)校級期末）如圖所示，光滑固定的金屬導軌M、N水平放置，兩根導體棒P、Q平行放置在導軌上，形成一個閉合回路，一條形磁鐵從高處下落接近回路時（重力加速度為g）（）A．P、Q將相互遠離 B．磁鐵的加速度小于g C．磁鐵的加速度等于g D．磁鐵下落時勢能的減少量等于其動能的增加量（2023春?渝中區(qū)校級期中）某同學制作了一個簡易的穩(wěn)定裝置，如圖所示，N極朝右的條形磁鐵正中心被細線懸掛在天花板下，沿條形磁鐵中軸線的左右兩側放置兩個完全相同的閉合圓形線圈，線圈始終與地面保持相對靜止，需要穩(wěn)定的實驗設備懸掛于條形磁鐵下方（圖中未畫出），當條形磁鐵左右擺動或前后轉動時，可快速地回到初始的穩(wěn)定狀態(tài)，則（）A．當條形磁鐵向右擺動時，從右往左看，右側線圈將產生逆時針的感應電流 B．當條形磁鐵向右擺動時，左側線圈有收縮的趨勢，右側線圈有擴張的趨勢 C．無論條形磁鐵向哪邊擺動，兩側線圈總是同時對磁鐵提供排斥力 D．無論條形磁鐵向哪邊擺動，兩側線圈的感應電流方向總是相反知識點三右手定則的理解和應用【情境導入】如圖所示，導體棒ab向右做切割磁感線運動．(1)請用楞次定律判斷感應電流的方向．(2)感應電流I的方向、原磁場B的方向、導體棒運動的速度v的方向三者之間滿足什么關系？【知識梳理】如圖所示，內容：伸開右手，使拇指與其余四個手指，并且都與手掌在同一個平面內；讓磁感線從掌心進入，并使指向導線運動的方向，這時所指的方向就是感應電流的方向．【重難詮釋】1．右手定則的適用范圍：閉合電路的部分導體切割磁感線產生感應電流方向的判斷．2．右手定則反映了磁場方向、導體運動方向和感應電流方向三者之間的關系：(1)大拇指所指的方向是導體相對磁場切割磁感線的運動方向，既可以是導體運動而磁場未動，也可以是導體未動而磁場運動，還可以是兩者以不同速度同時運動．(2)四指指向電流方向，切割磁感線的導體相當于電源．3．楞次定律與右手定則的比較規(guī)律比較內容楞次定律右手定則區(qū)別研究對象整個閉合回路閉合回路的一部分，即做切割磁感線運動的導體適用范圍各種電磁感應現(xiàn)象只適用于部分導體在磁場中做切割磁感線運動的情況聯(lián)系右手定則是楞次定律的特例（2023春?拉薩期末）如圖所示，CDEF是一個矩形金屬框，當導體棒AB向右移動時，回路中會產生感應電流，則下列說法正確的是（）A．導體棒中的電流方向由B→A B．電流表A2中的電流方向由D→C C．電流表A1中的電流方向由E→F D．電流表A1中的電流方向由F→E（2022秋?清遠期末）家住合肥的張同學周末來到郊外的公園游玩，一架飛機由西向東勻速飛過張同學的頭頂。下列說法正確的是（）A．兩機翼電勢一樣高 B．南邊的機翼電勢高 C．北邊的機翼電勢高 D．無法判斷（2021秋?楊浦區(qū)校級期中）如圖，兩金屬棒ab、cd分別置于兩個異名磁極之間，組成閉合回路。能使cd棒受到向下磁場力的情況是（）A．磁極I為S極，磁極Ⅲ為S極，ab棒向左運動 B．磁極I為S極，磁極Ⅲ為N極，ab棒向左運動 C．磁極I為N極，磁極Ⅲ為N極，ab棒向上運動 D．磁極I為N極，磁極Ⅲ為S極，ab棒向下運動模塊二鞏固提高（2020春?河南月考）中國宋代科學家沈括在《夢溪筆談》中最早記載了地磁偏角：“以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也?！边M一步研究表明，地球周圍地磁場的磁感線分布如圖所示。下列說法正確的是（）A．赤道上方的磁感應強度大于兩極 B．地球內部也存在磁場，地磁南極在地理南極附近 C．地球表面任意位置的地磁場方向都與地面平行 D．飛機往返于北京和上海時，總是左機翼的電勢更高（2023春?渝中區(qū)校級月考）自1932年磁單極子概念被狄拉克提出以來，不管是理論還是實驗物理學家都一直在努力尋找，但迄今仍然沒能找到它們存在的確鑿證據。近年來，一些凝聚態(tài)物理學家找到了磁單極子存在的有力證據，并通過磁單極子的集體激發(fā)行為解釋了一些新穎的物理現(xiàn)象，這使得磁單極子艱難的探索之路出現(xiàn)了一絲新的曙光。如果有一個只有N極的磁單極子從上向下穿過如圖所示的閉合超導線圈，那么，從上向下看，這個線圈中將出現(xiàn)（）A．先是逆時針方向，然后是順時針方向的感應電流 B．先是順時針方向，然后是逆時針方向，再是順時針方向的感應電流 C．逆時針方向的持續(xù)流動的感應電流 D．先是順時針方向，然后是逆時針方向的感應電流（2023春?馬鞍山期末）紙面內固定有并排放置的正方形線框A和B，虛線區(qū)域內有垂直紙面向里的勻強磁場，該磁場區(qū)域從圖示位置開始沿紙面運動后，B中產生了順時針方向的感應電流，則勻強磁場區(qū)域可能的運動情況是（）A．向左勻速運動 B．向左加速運動 C．向右勻速運動 D．向右加速運動（2023?海南）汽車測速利用了電磁感應現(xiàn)象，汽車可簡化為一個矩形線圈abcd，埋在地下的線圈分別為1、2，通上順時針（俯視）方向電流，當汽車經過線圈時（）?A．線圈1、2產生的磁場方向豎直向上 B．汽車進入線圈1過程產生感應電流方向為abcd C．汽車離開線圈1過程產生感應電流方向為abcd D．汽車進入線圈2過程受到的安培力方向與速度方向相同（2023春?荔灣區(qū)校級月考）某研究性學習小組的同學設計的電梯墜落應急安全裝置如圖所示，在電梯掛廂上安裝永久磁鐵，并在電梯的井壁上鋪設閉合線圈，這樣可以在電梯突然墜落時減小對電梯內乘客的傷害。當電梯中的永久磁鐵墜落至圖示位置時（）A．該安全裝置使電梯停在空中 B．線圈A、B中的感應電流方向相反 C．只有線圈A在阻礙電梯下落 D．只有線圈B在阻礙電梯下落（2023春?湖北期中）如圖甲所示，水平桌面上固定著一根絕緣的長直導線，矩形導線框abcd靠近長直導線靜止放在桌面上。當長直導線中的電流按圖乙所示的規(guī)律變化時（圖甲中電流所示的方向為正方向），則（）A．t1到t2時間內，線框內電流的方向為abcda，線框受力向左 B．t2到t3時間內，線框內電流的方向為abcda，線框受力向左 C．在t2時刻，線框內電流的方向為abcda，線框受力向右 D．在t3時刻，線框內電流最大，線框受力最大（2023?西城區(qū)三模）豎直導線ab與水平面上放置的圓線圈隔有一小段距離，其中直導線固定，線圈可自由運動，當同時通以如圖所示方向的電流時（圓線圈內電流從上向下看是逆時針方向電流），則從左向右看，線圈將（）A．不動 B．順時針轉動，同時靠近導線 C．順時針轉動，同時離開導線 D．逆時針轉動，同時靠近導線（2023?武漢模擬）如圖所示平面內，在通有圖示方向電流I的長直導線右側，固定一正方形導線框abcd，ab邊與直導線平行。調節(jié)電流I的大小，使得空間各點的磁感應強度隨時間均勻增加，則（）A．導線框中產生的感應電流逐漸增大 B．導線框中產生的感應電流沿順時針方向 C．導線框的bc邊受到的安培力大小恒定 D．導線框整體受到的安培力方向水平向右（2023春?通州區(qū)期中）如圖所示，在水平放置的條形磁鐵的S極附近，一個閉合線圈始終豎直向下加速運動，并始終保持水平。在位置B時S極附近的磁感線正好與線圈平面平行，A、B之間和B、C之間的距離相等，且都比較小。下列說法正確的是（）A．線圈在位置A時感應電流的方向為逆時針（俯視） B．線圈在位置C時感應電流的方向為逆時針（俯視） C．線圈在位置B時穿過線圈的磁通量最小 D．線圈在位置C時的感應電流與在位置A時的一樣大（2023春?蘭州期中）如圖所示，用一根長為L質量不計的細桿與一個上弧長為l0、下弧長為d0的金屬線框的中點聯(lián)結并懸掛于O點，懸點正下方存在一個上弧長為2l0、下弧長為2d0的方向垂直紙面向里的勻強磁場，且d0?L。先將線框拉開到如圖4所示位置，松手后讓線框進入磁場，忽略空氣阻力和摩擦。下列說法正確的是（）?A．金屬線框進入磁場時感應電流的方向為a→b→c→d→a B．金屬線框離開磁場時感應電流的方向為a→d→c→b→a C．金屬線框dc邊進入磁場與ab邊離開磁場的速度大小總是相等 D．金屬線框最終將在磁場內左右擺動（2023?梅河口市校級三模）如圖所示的是某教學樓西面墻上的一扇鋼窗，將鋼窗右側向外勻速打開，推窗人正好看見夕陽落下。以推窗人的視角來看，在鋼窗中地磁場磁通量增大的過程中（）A．鋼窗中產生了順時針電流，感應電動勢的大小不變 B．鋼窗中產生了逆時針電流，感應電動勢的大小是變化的 C．鋼窗豎直邊框受到地磁