高考物理一輪復(fù)習(xí)考點精講精練第23講　電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律（原卷版）

第23講電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律1.知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的條件2.理解磁通量及磁通量變化的含義，并能計算.3.掌握楞次定律和右手定則的應(yīng)用，并能判斷感應(yīng)電流的方向及相關(guān)導(dǎo)體的運(yùn)動方向．考點一電磁感應(yīng)現(xiàn)象的判斷1．磁通量(1)定義：在勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B與垂直于磁場方向的面積的乘積．(2)公式：Φ＝BS.適用條件：①勻強(qiáng)磁場．②S為垂直磁場的有效面積．(3)磁通量是標(biāo)量(填“標(biāo)量”或“矢量”)．(4)磁通量的意義：①磁通量可以理解為穿過某一面積的磁感線的條數(shù)．②同一線圈平面，當(dāng)它跟磁場方向垂直時，磁通量最大；當(dāng)它跟磁場方向平行時，磁通量為零；當(dāng)正向穿過線圈平面的磁感線條數(shù)和反向穿過的一樣多時，磁通量為零．2．電磁感應(yīng)現(xiàn)象(1)電磁感應(yīng)現(xiàn)象：當(dāng)穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化時，閉合導(dǎo)體回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)．(2)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化．產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的條件：無論回路是否閉合，只要穿過線圈平面的磁通量發(fā)生變化，線圈中就有感應(yīng)電動勢產(chǎn)生．(3)電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化：發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時，機(jī)械能或其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，該過程遵循能量守恒定律．（2024?房山區(qū)一模）某同學(xué)用如圖所示裝置探究影響感應(yīng)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(zhuǎn)。關(guān)于該實驗，下列說法正確的是（）A．圖中線圈中感應(yīng)電流的磁場方向向下 B．若將磁體向上加速抽出，靈敏電流計指針將向左偏轉(zhuǎn) C．磁體放置在線圈中靜止不動，靈敏電流計指針仍向右偏轉(zhuǎn) D．若將磁體的N、S極對調(diào)，并將其向下插入線圈，靈敏電流計指針仍向右偏轉(zhuǎn)（多選）（2024?豐臺區(qū)二模）“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”的實驗示意圖如圖所示：靈敏電流計和線圈組成閉合回路，通過“插入”、“拔出”條形磁鐵，使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流。記錄實驗過程中的相關(guān)信息，分析得出楞次定律。下列說法正確的是（）A．實驗時必須保持磁鐵運(yùn)動的速率不變 B．該實驗需要知道線圈的繞向 C．該實驗需要記錄磁鐵的運(yùn)動方向 D．該實驗需要判斷電流計指針偏轉(zhuǎn)方向與通入電流方向的關(guān)系（2023秋?通州區(qū)期末）如圖甲所示，某同學(xué)在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象時，將一線圈兩端與電流傳感器相連，強(qiáng)磁鐵從長玻璃管上端由靜止下落，電流傳感器記錄了強(qiáng)磁鐵穿過線圈過程中電流隨時間變化的圖像，t2時刻電流為0，如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．在t2時刻，穿過線圈的磁通量的變化率最大 B．在t1到t2時間內(nèi)，強(qiáng)磁鐵的加速度小于重力加速度 C．在t1到t2的時間內(nèi)，強(qiáng)磁鐵重力勢能的減少量等于其動能的增加量 D．若將磁鐵從更高處釋放，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的峰值不變考點二楞次定律的應(yīng)用1．楞次定律(1)內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化．(2)適用情況：所有的電磁感應(yīng)現(xiàn)象．2．楞次定律中“阻礙”的含義eq\x(誰阻礙誰)→eq\x(感應(yīng)電流的磁場阻礙引起感應(yīng)電流的磁場原磁場的磁通量的變化)eq\x(阻礙什么)→eq\x(阻礙的是磁通量的變化，而不是阻礙磁通量本身)eq\x(如何阻礙)→當(dāng)磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場的方向相反；當(dāng)磁通量減少時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場的方向相同，即“增反減同”eq\x(阻礙效果)→eq\x(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(jìn)行)3．楞次定律的使用步驟（2024春?太原期中）如圖所示，絕緣圓環(huán)a與金屬圓環(huán)b同心共面放置，a帶負(fù)電并繞中心O點順時針轉(zhuǎn)動，下列說法正確的是（）A．當(dāng)a順時針加速轉(zhuǎn)動時，b產(chǎn)生順時針方向電流并有擴(kuò)張趨勢 B．當(dāng)a順時針減速轉(zhuǎn)動時，b產(chǎn)生逆時針方向電流并有擴(kuò)張趨勢 C．當(dāng)a順時針勻加速轉(zhuǎn)動時，b產(chǎn)生逆時針方向電流并有擴(kuò)張趨勢 D．當(dāng)a順時針勻速轉(zhuǎn)動時，b不產(chǎn)生電流但有收縮趨勢（2024?撫順三模）如圖甲所示，固定的矩形銅線框左半部分處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度由B0均勻減小到0后反向增大到﹣B0，如圖乙所示。關(guān)于此過程，下列說法正確的是（）A．銅線框中的自由電子先順時針定向移動、后逆時針定向移動 B．銅線框中的自由電子始終逆時針定向移動 C．銅線框圍成的面積始終有擴(kuò)大的趨勢 D．銅線框受到的安培力大小不變（2024?呂梁一模）如圖甲所示，線圈套在長玻璃管上，線圈的兩端與電流傳感器（可看作理想電流表）相連。將強(qiáng)磁鐵從長玻璃管上端由靜止釋放，磁鐵下落過程中將穿過線圈，并與玻璃管無摩擦。實驗觀察到如圖乙所示的感應(yīng)電流隨時間變化的圖像，從上往下看線圈，規(guī)定順時針方向為電流的正方向。不計空氣阻力，下列判斷正確的是（）A．本次實驗中朝下的磁極可能是N極也可能是S極 B．t1～t2與t2﹣t3兩段時間里圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積一定不相等 C．磁鐵下落過程減少的重力勢能一定大于增加的動能 D．磁鐵若從更高處釋放，它在穿過線圈的過程中，當(dāng)電流為零時穿過線圈的磁通量會更大考點三三定則一定律的綜合應(yīng)用1．三定則一定律的比較基本現(xiàn)象應(yīng)用的定則或定律運(yùn)動電荷、電流產(chǎn)生磁場安培定則磁場對運(yùn)動電荷、電流有作用力左手定則電磁感應(yīng)部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動右手定則閉合回路磁通量變化楞次定律2.應(yīng)用技巧無論是“安培力”還是“洛倫茲力”，只要是“力”都用左手判斷．“電生磁”或“磁生電”均用右手判斷．（2024春?新洲區(qū)期中）如圖所示，光滑絕緣水平面上存在方向豎直向下的有界（邊界豎直）勻強(qiáng)磁場，一直徑與磁場區(qū)域?qū)挾认嗤拈]合金屬圓形線圈在平行于水平面的拉力作用下，在水平面上沿虛線方向勻速通過磁場。下列說法正確的是（）A．線圈進(jìn)磁場的過程中，線圈中的感應(yīng)電流沿順時針方向 B．該拉力的方向與線圈運(yùn)動速度的方向相同 C．該拉力的方向水平向右 D．該拉力為恒力（2024?西城區(qū)一模）如圖所示，水平絕緣桌面上放著一個閉合鋁環(huán)。絕緣材料制成的輕彈簧上端固定，下端懸掛一個磁鐵，磁鐵位于鋁環(huán)中心上方。將磁鐵下端N極向下拉，在其下降一定高度時由靜止釋放。此后，磁鐵開始運(yùn)動，鋁環(huán)保持靜止，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，不計空氣阻力。則在磁鐵向下的運(yùn)動過程中（）A．俯視看鋁環(huán)中的電流沿順時針方向 B．鋁環(huán)對桌面的壓力大于它的重力 C．磁鐵運(yùn)動過程中只受到兩個力的作用 D．磁鐵和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒（2024?蘭州模擬）“自激發(fā)電機(jī)”具有自勵磁的特點，它無需外部勵磁電源就能自行激勵產(chǎn)生磁場。其原理如圖所示：一金屬圓盤在某一大小恒定、方向時刻沿切線方向的外力作用下，在弱的軸向磁場B中繞金屬軸OO'轉(zhuǎn)動，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，盤軸與盤邊之間將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，圓盤下方螺旋形導(dǎo)線M端通過電刷與盤邊相連，N端與盤軸相連，MN中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生，最終回路中的電流會達(dá)到穩(wěn)定值，磁場也達(dá)到穩(wěn)定值。下列說法正確的是（）A．MN中的電流方向從N→M B．圓盤轉(zhuǎn)動的速度先增大后減小 C．MN中感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相同 D．磁場達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，MN中不再產(chǎn)生感應(yīng)電流（2024?南京開學(xué)）如圖所示，水平固定的長直導(dǎo)線與矩形導(dǎo)線框abcd在同一豎直平面，導(dǎo)線框的ab邊與導(dǎo)線平行，導(dǎo)線中通有向右的恒定電流I、現(xiàn)將導(dǎo)線框由靜止釋放，導(dǎo)線框在豎直下落過程中沒有翻轉(zhuǎn)。下列對導(dǎo)線框下落過程的分析，其中說法正確的是（）A．導(dǎo)線框中產(chǎn)生了逆時針方向的感應(yīng)電流 B．導(dǎo)線框的面積有收縮的趨勢 C．導(dǎo)線框下落的加速度小于重力加速度g D．若導(dǎo)線中的電流I方向向左，則線框所受安培力的合力方向向下（2024?雨花區(qū)校級開學(xué)）兩圓環(huán)A、B置于同一水平面上，其中A為均勻帶電絕緣環(huán)，B為導(dǎo)體環(huán)。當(dāng)A以如圖示的方向繞中心轉(zhuǎn)動的角速度發(fā)生變化時，B中產(chǎn)生如圖所示方向的感應(yīng)電流，下列說法正確的是（）A．A可能帶正電且轉(zhuǎn)速減小 B．A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速增大 C．若A帶正電B有擴(kuò)張的趨勢 D．若A帶負(fù)電B有擴(kuò)張的趨勢（2024?海淀區(qū)校級開學(xué)）如圖所示，在水平面上有一個U形金屬框架和一條跨接其上的金屬桿ab，二者構(gòu)成閉合回路且處于靜止?fàn)顟B(tài)。在框架所在的空間內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出）。下面說法正確的是（）A．若磁場方向水平向右，當(dāng)磁場增強(qiáng)時，桿ab受安培力向上 B．若磁場方向豎直向下，當(dāng)磁場減弱時，桿ab受安培力向左 C．若磁場方向豎直向上，當(dāng)磁場減弱時，桿ab受安培力向左 D．若磁場方向豎直向上，當(dāng)磁場增強(qiáng)時，桿ab受安培力向左題型1磁通量及磁通量的變化、感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件（2023秋?豐臺區(qū)期末）如圖所示的光滑平面內(nèi)，在通有圖示方向電流I的長直導(dǎo)線右側(cè)有一矩形金屬線框abcd，ad邊與導(dǎo)線平行。調(diào)節(jié)導(dǎo)線中的電流大小時觀察到矩形線框向右移動。下列說法正確的是（）A．線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為a→d→c→b→a B．導(dǎo)線中的電流逐漸減小 C．線框ab邊所受安培力為0 D．線框bc邊所受的安培力方向水平向右（2023秋?嶗山區(qū)校級期末）汽車測速利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，汽車可簡化為一個矩形線圈abcd，在地下的線圈分別為1、2，通上順時針（俯視）方向電流，當(dāng)汽車經(jīng)過線圈時（）A．線圈1、2產(chǎn)生的磁場方向豎直向上 B．汽車進(jìn)入線圈1過程產(chǎn)生感應(yīng)電流方向為adcb C．汽車進(jìn)入線圈2過程受到的安培力方向與速度方向相同 D．汽車離開線圈2過程產(chǎn)生感應(yīng)電流方向為adcb（2023秋?東城區(qū)期末）將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、靈敏電流計及開關(guān)按圖示連接。線圈A放在線圈B中，線圈A中插有鐵芯。閉合開關(guān)前滑動變阻器的滑片P處于如圖所示位置。開關(guān)閉合的瞬間，電流計指針向左偏轉(zhuǎn)。下列操作中仍使電流計指針向左偏轉(zhuǎn)的是（）A．將線圈A中的鐵芯拔出 B．將滑片P向右移動 C．A、B保持相對靜止一起移動 D．保持其它不變，僅斷開開關(guān)題型2楞次定律和右手定則（2023秋?沙坪壩區(qū)校級期末）如圖，A、B兩環(huán)固定在可繞中點自由轉(zhuǎn)動的絕緣輕桿兩端，A為閉合鋁環(huán)，B為閉合塑料環(huán)。用條形磁鐵靠近A、B兩環(huán)，下列說法正確的是（）A．N極靠近A，A被吸引 B．S極靠近A，A被排斥 C．N極靠近B，B被吸引 D．S極靠近B，B被排斥（2023秋?吉林期末）如圖是學(xué)生常用的飯卡內(nèi)部實物圖，其由線圈和芯片組成電路。當(dāng)飯卡處于感應(yīng)區(qū)域時，刷卡機(jī)會激發(fā)變化的磁場，從而在飯卡內(nèi)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流來驅(qū)動芯片工作。已知線圈面積為S，共n匝。某次刷卡時，線圈平面與磁場垂直，且全部處于磁場區(qū)域內(nèi)，在感應(yīng)時間t內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向里且由0增大到B0，此過程中（）A．通過線圈的磁通量變化量大小為nB0S B．線圈中感應(yīng)電流方向為逆時針方向 C．AB邊受到的安培力方向向右 D．線圈有擴(kuò)張的趨勢（2023秋?五華區(qū)校級期末）如圖所示，在水平放置的條形磁鐵的N極附近，一A個閉合線圈始終豎直向下加速運(yùn)動，并始終保持水平。在位置B時N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(yīng)電流的方向為順時針（俯視） B．線圈在位置C時感應(yīng)電流的方向為順時針（俯視） C．線圈在位置B時線圈中無感應(yīng)電流 D．線圈在位置C時的感應(yīng)電流比在位置A時的大（2023秋?沙坪壩區(qū)校級期末）如圖所示，通電螺線管置于閉合金屬環(huán)a的軸線上且金屬環(huán)a位于通電螺線管中間位置，金屬環(huán)b在螺線管右側(cè)附近，b的環(huán)面與a的環(huán)面平行，當(dāng)螺線管中電流減小時，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)環(huán)有擴(kuò)大的趨勢 B．a(chǎn)環(huán)中無感應(yīng)電流，不受安培力 C．b環(huán)靠近螺線管 D．b環(huán)有縮小的趨勢如圖，環(huán)形金屬軟彈簧套在條形磁鐵的中央位置．若將彈簧沿半徑向外拉，使其面積增大，則穿過彈簧所包圍的面積的磁通量變化情況和是否產(chǎn)生感應(yīng)電流及從左向右看時感應(yīng)電流的方向是（）A．增大；有順時針感應(yīng)電流 B．減小；有逆時針感應(yīng)電流 C．不變；無感應(yīng)電流 D．磁通量變化情況無法確定，所以有無感應(yīng)電流也無法確定如圖所示，一條形磁鐵N極朝下，向下靠近閉合線圈時（）A．磁鐵與線圈相互排斥，通過R的感應(yīng)電流方向從b﹣R﹣a B．磁鐵與線圈相互吸引，通過R的感應(yīng)電流方向從a﹣R﹣b C．磁鐵與線圈相互排斥，通過R的感應(yīng)電流方向從a﹣R﹣b D．磁鐵與線圈相互吸引，通過R的感應(yīng)電流方向從b﹣R﹣a題型3“三定則、一定律”的綜合應(yīng)用（2024?西城區(qū)校級開學(xué)）如圖所示，彈簧上端固定，下端懸掛一個磁鐵，在磁鐵正下方有一個固定在水平桌面上的閉合銅質(zhì)線圈。將磁鐵豎直向下拉至某一位置后放開，磁鐵開始上下振動。下列說法正確的是（）A．磁鐵振動過程中，線圈中電流的方向保持不變 B．磁鐵振動過程中，線圈對桌面的壓力始終大于線圈的重力 C．磁鐵振動過程中，彈簧和磁鐵組成系統(tǒng)的機(jī)械能一直減小 D．磁鐵靠近線圈時，線圈有擴(kuò)張的趨勢（2024?重慶模擬）如圖所示，光滑固定導(dǎo)軌m、n水平放置，兩根導(dǎo)體棒p、q平行放于導(dǎo)軌上，形成一個閉合回路。當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時（）A．由于回路磁通量增加，p、q將互相靠攏 B．由于回路磁通量增加，p、q將互相遠(yuǎn)離 C．由于p、q中電流方向相反，所以p、q將互相遠(yuǎn)離 D．磁鐵的加速度仍為g（2023秋?北碚區(qū)校級期末）1834年，在俄國工作的物理學(xué)家楞次在分析了許多實驗事實后，得到了關(guān)于感應(yīng)電流方向的規(guī)律——楞次定律。在圖所示的長直導(dǎo)線M