2025新課改-高中物理-選修第2冊（16講）05 C楞次定律 提升版含答案

2025新課改-高中物理-選修第2冊（16講）05C楞次定律提升版楞次定律知識點一：實驗：探究感應電流的方向一、實驗原理1．由電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)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(guān)系．二、實驗器材條形磁體，螺線管，靈敏電流計，導線若干，干電池，滑動變阻器，開關(guān)，電池盒．三、進行實驗1．探究電流表指針偏轉(zhuǎn)方向和電流方向之間的關(guān)系．實驗電路如圖甲、乙所示：結(jié)論：電流從哪一側(cè)接線柱流入，指針就向哪一側(cè)偏轉(zhuǎn)，即左進左偏，右進右偏．(指針偏轉(zhuǎn)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)按下圖連接電路，明確螺線管的繞線方向．(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(jié)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極朝下時拔出線圈S極朝下時拔出線圈原磁場方向(“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(在螺線管上方俯視)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(guān)系(4)整理器材．四、實驗結(jié)果分析根據(jù)上表記錄，得到下述結(jié)果：甲、乙兩種情況下，磁通量都增加，感應電流的磁場方向與原磁場方向相反，阻礙磁通量的增加；丙、丁兩種情況下，磁通量都減少，感應電流的磁場方向與原磁場方向相同，阻礙磁通量的減少．實驗結(jié)論：感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化．五、注意事項1．確定電流方向與電流表指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系時，要用試觸法并注意減小電流強度，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(shè)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．5．進行一種操作后，等電流計指針回零后再進行下一步操作．知識點二：楞次定律一、楞次定律1．內(nèi)容：感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化．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，是能量守恒定律的必然結(jié)果，當磁極插入線圈或從線圈內(nèi)抽出時，推力或拉力做功，使機械能轉(zhuǎn)化為感應電流的電能．二、右手定則伸開右手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進入，并使拇指指向?qū)Ь€運動的方向，這時四指所指的方向就是感應電流的方向．技巧點撥一、對楞次定律的理解1．楞次定律中的因果關(guān)系楞次定律反映了電磁感應現(xiàn)象中的因果關(guān)系，磁通量發(fā)生變化是原因，產(chǎn)生感應電流是結(jié)果．2．對“阻礙”的理解問題結(jié)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(jié)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(jié)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．二、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(nèi)原磁場的磁通量變化．(3)依據(jù)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．三、右手定則的理解和應用1．右手定則適用范圍：閉合電路的部分導體切割磁感線產(chǎn)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(guān)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(nèi)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例題精練1．（2021春?倉山區(qū)校級期中）如圖甲所示，通電螺線管右側(cè)有一金屬圓環(huán)，在螺線管中通入如圖乙所示的正弦交變電流，規(guī)定甲圖中所示電流方向為正方向。在B時刻，金屬環(huán)（）A．磁通量最大 B．感應電動勢為零 C．感應電流為逆時針方向（從左向右方向觀察） D．受到水平向左的安培力作用【分析】根據(jù)圖乙所示圖象判斷螺線管產(chǎn)生的磁感應強度如何變化，然后判斷穿過金屬環(huán)的磁通量如何變化；應用法拉第電磁感應定律判斷感應感應電動勢大?。桓鶕?jù)楞次定律判斷感應電流方向；根據(jù)左手定則判斷金屬環(huán)的受力情況?！窘獯稹拷猓篈D、由圖乙所示圖象可知，在B時刻，螺線管中的電流為零，螺線管產(chǎn)生的磁感應強度為零，穿過金屬環(huán)的磁通量為零，由于磁感應強度為零此時金屬環(huán)不受安培力，故AD錯誤；B、由圖乙所示圖象可知，B時刻圖線的斜率最大，當電流變化率最大時，電流產(chǎn)生的磁感應強度變化率最大，由法拉第電磁感應定律E＝n＝nS可知，此時的感應電動勢E最大，故B錯誤；C、由圖乙所示圖象可知，從A到B過程，通過螺線管的電流減小，電流產(chǎn)生的磁感應強度減小，穿過金屬環(huán)的磁通量減?。挥砂才喽▌t可知，磁感應強度向左，根據(jù)楞次定律可知金屬環(huán)中的感應電流產(chǎn)生的磁場向左，由安培定則可知，從左向右方向觀察，感應電流為逆時針方向，故C正確；故選：C?！军c評】根據(jù)圖乙所示圖象判斷電流產(chǎn)生的磁感應強度如何變化是解題的關(guān)鍵；掌握楞次定律與安培定則應用法拉第電磁感應定律即可解題。2．（2021春?楊浦區(qū)校級期中）如圖，磁場垂直于紙面，磁感應強度在豎直方向均勻分布，水平方向非均勻分布。一銅制圓環(huán)用絲線懸掛于O點，將圓環(huán)拉至位置a后無初速釋放，在圓環(huán)從a擺向b的過程中（）A．感應電流方向先逆時針后順時針再逆時針 B．感應電流方向一直是逆時針 C．安培力方向始終與速度方向相反 D．安培力方向始終沿豎直方向【分析】本題由楞次定律可得出電流的方向，重點在于弄清何時產(chǎn)生電磁感應，以及磁通量是如何變化的；由左手定則判斷安培力的方向【解答】解：AB、銅制圓環(huán)在由a開始運動時，中線左側(cè)時，磁通量先向里并增大，銅制圓環(huán)感應電流的磁場向外，感應電流為逆時針；從圓環(huán)右側(cè)開始越過中線到有一半越過中線過程中，因向里的磁通量較大，故磁通量向里減小，而一半越過中線時，磁通量達最小，然后再向右運動過程中，向外的磁通量增大，故總磁通量向外增大；所以由楞次定律可知，越過中心的全過程中，銅制圓環(huán)感應電流的磁場向里，感應電流為順時針；當圓環(huán)全部越過最低點以后，銅制圓環(huán)磁通量向外并減小，所以銅制圓環(huán)感應電流的磁場向外，感應電流為逆時針，故A正確，B錯誤；CD、再看安培力方向，由于磁感應強度在豎直方向均勻分布，把銅環(huán)分成若干份，則可知對稱的一小段在豎直方向的安培力是大小相等，方向相反的，故合力方向始終沿水平方向，故和速度方向會有一定夾角，故CD錯誤。故選：A。【點評】本題考查法拉第電磁感應定律，安培力左手定則，力的合成等，難度較大．注意研究銅制圓環(huán)在越過最低點過程中這一環(huán)節(jié)，如果丟掉這一環(huán)節(jié)，A、B二者就會錯選B.隨堂練習1．（2021?嘉興二模）某同學設(shè)計了如圖所示點火裝置。在一個用許多薄硅鋼片疊合而成的直條形鐵芯上套有兩個彼此絕緣且靠近的線圈A和B，調(diào)節(jié)觸點K與帶有鐵頭的彈簧片P恰好接觸，合上開關(guān)S后，就能在火花塞的兩電極M、N之間產(chǎn)生火花。關(guān)于該設(shè)計方案，下列說法正確的是（）A．不可行，因為電源是直流電 B．不可行，因為兩個線圈的磁通量沒有變化 C．可行，且A的匝數(shù)比B多時，點火效果更好 D．可行，且M、N做成針狀時，點火效果更好【分析】只要穿過線圈的磁通量發(fā)生變化就能發(fā)生電磁感應現(xiàn)象，所以在接通、斷開瞬間都可以產(chǎn)生火花放電；觸點K與帶有鐵頭的彈簧片P恰好接觸，能實現(xiàn)通斷狀態(tài)；升壓變壓器中，次級線圈的匝數(shù)比初級線圈的匝數(shù)多；M、N做成針狀則電場強度越高，越容易放電，從而即可判定。【解答】解：AB、雖然電源是直流電，但當接通開關(guān)S時，線圈A中產(chǎn)生磁場，從而會吸引帶有鐵頭的彈簧片P，使開關(guān)斷開，從而能使通過A線圈的電流發(fā)生變化，使穿過鐵芯的磁通量發(fā)生變化，進而使B線圈當中發(fā)生電磁感應，在M、N間產(chǎn)生較大電壓，產(chǎn)生火花放電，故AB錯誤；C、在相同的磁通量變化情況下，線圈的匝數(shù)越多，則對應的感應電動勢越大，因此當B的匝數(shù)比A多時，即B線圈產(chǎn)生的電壓就越高，那么點火效果更好，故C錯誤；D、若M、N做成針狀時，那么這兩點的電場強度越強，點火效果更好，故D正確。故選：D?！军c評】考查電磁感覺現(xiàn)象的應用，理解本點火裝置的原理，注意調(diào)節(jié)觸點K與帶有鐵頭的彈簧片P恰好接觸是產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象的根源，裝置對于升壓變壓器來說，副線圈匝數(shù)大于原線圈匝數(shù)，同時掌握帶電體越尖銳處，電荷密度越大，越容易放電。2．（2021?嘉定區(qū)二模）如圖所示，在同一平面內(nèi)，同心的兩個導體圓環(huán)中通以異向的電流時（）A．兩環(huán)都有向內(nèi)收縮的趨勢 B．兩環(huán)都有向外擴張的趨勢 C．內(nèi)環(huán)有收縮的趨勢，外環(huán)有擴張的趨勢 D．內(nèi)環(huán)有擴張的趨勢，外環(huán)有收縮的趨勢【分析】根據(jù)電流與電流的作用力關(guān)系進行判斷，同向電流相互吸引，異向電流相互排斥，從而即可判定?！窘獯稹拷猓和螂娏飨嗷ノ愊螂娏飨嗷ヅ懦?，知兩線圈的運動情況是相互排斥，所以內(nèi)環(huán)有收縮趨勢，外環(huán)有擴張趨勢，故C正確，ABD錯誤。故選：C。【點評】解決本題可以根據(jù)同向電流、異向電流的關(guān)系進行判定。注意同向電流相互吸引，異向電流相互排斥；也可以首先判斷出外環(huán)產(chǎn)生的磁場，然后使用安培定則判斷出內(nèi)環(huán)受到的安培力的方向，最后根據(jù)牛頓第三定律判斷出外環(huán)受力的方向。3．（2021春?龍子湖區(qū)校級月考）如圖所示為實驗室所用的某種靈敏天平，安裝在天平臂一端（圖中的右端）的金屬片置于蹄形磁鐵的兩個磁極之間，該裝置有利于振動的天平臂迅速平靜下來，現(xiàn)因物體放置在秤上引起天平臂的擺動帶動金屬片上下運動，則以下說法正確的是（）A．當金屬片上下運動，由于穿過金屬片的磁通量沒有發(fā)生變化，因此金屬片中沒有感應電流 B．當金屬片上下運動時，金屬片中會產(chǎn)生逆時針方向的渦流 C．當金屬片向上運動時，金屬片受到向下的磁場力 D．由于金屬片在上下運動，受到的磁場力總是阻礙金屬片的運動，使其機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，導致物體質(zhì)量測量值偏小【分析】依據(jù)閉合回路的磁通量變化，來判定是否存在感應電流；根據(jù)楞次定律來判定感應電流的方向；再由楞次定律阻礙相對運動角度來分析；根據(jù)平衡原理來測量質(zhì)量。【解答】解：A、當金屬片上下運動，由于穿過金屬片的磁通量發(fā)生變化，因此金屬片中有感應電流，故A錯誤；B、當金屬片上下運動時，金屬片中會產(chǎn)生方向相反的渦流，依據(jù)楞次定律，當金屬片向上運動時，導致穿過金屬片的磁通量減小，金屬片中會產(chǎn)生順時針方向渦流，當金屬片向下運動時，導致穿過金屬片的磁通量增大，金屬片中會產(chǎn)生逆時針方向的渦流，故B錯誤；C、當金屬片向上運動時，根據(jù)楞次定律的推論“來拒去留”，則金屬片受到向下的磁場力，阻礙其離開，故C正確；D、由于金屬片在上下運動，受到的磁場力總是阻礙金屬片的運動，使其機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，致使振動的天平臂迅速平靜下來，但物體質(zhì)量測量值仍不變，故D錯誤；故選：C?！军c評】考查感應電流產(chǎn)生的條件，掌握楞次定律的應用，理解“增反減同”“來拒去留”的內(nèi)涵，注意搞清靈敏天平的原理是解題的關(guān)鍵。綜合練習一．選擇題（共20小題）1．（2020秋?杭州期末）如圖，固定長直導線L和可自由移動的矩形金屬線框abcd在同一光滑水平面上，要使線框中能產(chǎn)生沿abcda方向的感應電流且向右運動，直導線L中的電流必須是（）A．方向向下，逐漸減小 B．方向向下，逐漸增大 C．方向向上，逐漸減小 D．方向向上，逐漸增大【分析】當通過線圈的磁通量發(fā)生變化時，線圈中將會產(chǎn)生感應電流。根據(jù)楞次定律與右手螺旋定則，結(jié)合感應電流的方向，再由左手定則，結(jié)合運動方向，從而判斷產(chǎn)生磁場的通電直導線電流方向與大小?！窘獯稹拷猓阂咕€框中能產(chǎn)生沿abcda方向的感應電流，根據(jù)楞次定律，可知，穿過矩形金屬線框的磁通量要么垂直紙面向里而增大，要么垂直紙面向外而減小，再由右手螺旋定則可知，通電導線電流方向要么向上，電流大小逐漸增大，要么向下，電流大小逐漸減小，又由于矩形金屬線框abcd要向右運動，根據(jù)左手定則，可知，通電導線的電流方向向上，大小逐漸增大，故ABC錯誤，D正確。故選：D?！军c評】解決本題的關(guān)鍵掌握右手螺旋定則判斷電流周圍的磁場方向，掌握感應電流的產(chǎn)生條件，并理解楞次定律與左手定則的應用，注意分析問題的先后順序．2．（2020秋?鄂州期末）如圖所示，A為水平放置的塑料圓盤，在其側(cè)面均勻分布著許多負電荷。在A的正上方用絕緣絲線懸掛一個可伸縮的金屬圓環(huán)B，使B的環(huán)面水平且與A的盤面平行，其軸線與塑料圓盤A的軸線OO′重合?，F(xiàn)在，若正在繞軸線OO′沿箭頭所示方向轉(zhuǎn)動的A由于某種原因逐漸停了下來，則這一過程中金屬環(huán)B的面積S和絲線受到的拉力F的變化情況是（）A．S增大，F(xiàn)增大 B．S增大，F(xiàn)減小 C．S減小，F(xiàn)減小 D．S減小，F(xiàn)增大【分析】塑料圓盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向減速轉(zhuǎn)動，形成環(huán)形電流，環(huán)形電流的大小會減小，穿過線圈B的磁通量變化，根據(jù)楞次定律的另一種表述，感應電流引起的機械效果阻礙磁通量的變化進行判斷?！窘獯稹拷猓核芰蠄A盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向減速轉(zhuǎn)動，形成環(huán)形電流，環(huán)形電流的大小會減小，根據(jù)右手螺旋定則知，通過B線圈的磁通量向下，且減小，根據(jù)楞次定律的另一種表述，引起的機械效果阻礙磁通量的減小，知金屬環(huán)B的面積S有增加的趨勢，且有向下的運動趨勢，所以絲線的拉力F增大，故A正確，BCD錯誤。故選：A?！军c評】解決本題的關(guān)鍵掌握右手螺旋定則判斷電流周圍磁場的方向，以及掌握楞次定律的另一種表述，即感應電流引起的機械效果阻礙磁通量的變化。3．（2020秋?威海期末）關(guān)于楞次定律，下列說法正確的是（）A．法拉第通過實驗探究得到了楞次定律 B．楞次定律體現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象中的能量守恒 C．楞次定律不適用于判斷導體棒在磁場中切割磁感線時產(chǎn)生的感應電流的方向 D．由楞次定律可知，閉合電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比【分析】根據(jù)楞次定律分析感應電流磁場的作用．閉合電路的一部分導體在做切割磁感線運動時，會產(chǎn)生感應電流，必受磁場阻礙作用．原磁場穿過閉合回路的磁通量磁增加時，感應電流的磁場與原磁場反向；原磁場穿過閉合回路的磁通量磁減小時，感應電流的磁場與原磁場同向，楞次定律的阻礙過程實質(zhì)上就是能量轉(zhuǎn)化的過程，而右手定則在判定導體切割磁感應線產(chǎn)生的感應電流方向比較簡便，最后由法拉第電磁感應定律，即可判定影響感應電動勢大小因素．【解答】解：A、楞次總結(jié)出了楞次定律，故A錯誤；B、楞次定律指感應電流的磁場阻礙引起感應電流的原磁場的磁通量的變化，這種阻礙作用做功將其他形式的能轉(zhuǎn)變?yōu)楦袘娏鞯碾娔?，所以楞次定律的阻礙過程實質(zhì)上就是能量轉(zhuǎn)化的過程，故B正確；C、判斷導體棒在磁場中切割磁感線時產(chǎn)生的感應電流的方向是右手定則，而右手定則是楞次定律的特殊情況，故C錯誤；D、由法拉第電磁感應定律可知，閉合電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比，故D錯誤。故選：B。【點評】楞次定律是反映感應電流方向的規(guī)律，簡述為感應電流總是阻礙磁通量的變化，不是阻礙磁場．考查電磁感應原理，掌握楞次定律的內(nèi)涵，注意從做功與能量轉(zhuǎn)化角度來認識楞次定律的內(nèi)容，并掌握法拉第電磁感應定律的內(nèi)容，注意楞次定律與右手定則的聯(lián)系與區(qū)別。4．（2020秋?南通期末）abcd是放置在水平面內(nèi)的矩形線框，O為線框的幾何中心，MN是線框的對稱軸。在線框兩側(cè)對稱的位置固定有兩根長直導線P、Q，兩導線均與ab邊平行，俯視圖如圖所示。兩導線中通有大小相等、方向相反的電流，電流的大小隨時間逐漸增大。則（）A．穿過線框的磁通量始終為0 B．線框中不會產(chǎn)生感應電流 C．O點磁感應強度方向水平向右 D．感生電場的方向俯視逆時針【分析】根據(jù)右手螺旋定則來判定兩通電導線在線圈處的磁場方向，再結(jié)合矢量的合成法則，及感應電流產(chǎn)生條件，與楞次定律來判定感應電流方向?！窘獯稹拷猓篈D、根據(jù)右手螺旋定則，可知，直導線P與Q在線圈內(nèi)部的磁場方向均是豎直向下，因此隨著電流的大小隨時間逐漸增大，豎直向下穿過線框的磁通量也增大，再根據(jù)楞次定律，那么感生電場的方向俯視逆時針，故A錯誤，D正確；B、由上分析可知，穿過線框的磁通量變化，則線框中會產(chǎn)生感應電流，故B錯誤；C、由上分析，結(jié)合矢量的疊加法則，可知，O點磁感應強度方向應該是垂直紙面向里，并不是水平向右，故C錯誤；故選：D?！军c評】考查直導線周圍的磁場分布，掌握右手螺旋定則與楞次定律的內(nèi)容，理解感應電流產(chǎn)生的條件，注意磁感應強度是矢量，也滿足矢量的合成法則。5．（2020秋?興寧區(qū)校級期末）航母上飛機彈射起飛是利用電磁驅(qū)動來實現(xiàn)的。電磁驅(qū)動原理如圖所示，在固定線圈左右兩側(cè)對稱位置放置兩個閉合金屬圓環(huán)，鋁環(huán)和銅環(huán)的形狀、大小相同，已知銅的電阻率較小，則合上開關(guān)S的瞬間（）A．兩個金屬環(huán)都向左運動 B．從左側(cè)向右看，兩個金屬環(huán)中感應電流都沿順時針方向 C．銅環(huán)受到的安培力等于鋁環(huán)受到的安培力 D．若交換電源正負極，兩個金屬環(huán)運動方向都與交換前相反【分析】由右手螺旋定則可求得線圈中的磁場方向，再由楞次定律明確電流方向及環(huán)的受力方向?！窘獯稹拷猓篈、合上開關(guān)S的瞬間，穿過兩個金屬環(huán)的磁通量變大，根據(jù)楞次定律的推廣可知，為阻礙磁通量的增大，鋁環(huán)向左運動，銅環(huán)向右運動，故A錯誤；B、由右手螺旋定則可知，閉合S瞬間線圈產(chǎn)生的磁場的方向向左增大，該磁場向左穿過鋁環(huán)，則向左穿過鋁環(huán)的磁通量增大，由楞次定律知，從左側(cè)向右看，鋁環(huán)中感應電流沿順時針方向，同理，從左側(cè)向右看，銅環(huán)中感應電流沿順時針方向，故B正確；C、由于銅環(huán)和鋁環(huán)的形狀、大小相同，銅的電阻率較小，故銅環(huán)的電阻較小，兩環(huán)對稱地放在固定線圈兩側(cè)，閉合S瞬間，穿過兩環(huán)的磁通量的變化率相同，兩環(huán)產(chǎn)生的感應電動勢大小相同，由于銅的電阻率較小，那么銅環(huán)電阻較小，則銅環(huán)中的感應電流較大，故銅環(huán)受到的安培力較大，故C錯誤；D、若交換電源正負極，依據(jù)楞次定律從阻礙相對運動的角度出發(fā)，可知，兩個金屬環(huán)運動方向都與交換前相同，故D錯誤。故選：B?！军c評】本題要掌握楞次定律的兩種描述，一是“增反減同”；二是“來拒去留”；并能靈活根據(jù)它們?nèi)ヅ袛嚯娏鞣较蚣笆芰Ψ较颉?．（2020秋?阜寧縣校級期末）如圖所示，固定的水平長直導線中通有電流I，矩形線框與導線在同一豎直平面內(nèi)，且一邊與導線平行。線框由靜止釋放，在下落過程中（）A．線框的機械能守恒 B．穿過線框的磁通量保持不變 C．線框所受安掊力的合力方向向上 D．線框中感應電流總是順時針方向【分析】根據(jù)磁能量形象表示：穿過磁場中某一面積的磁感線的條數(shù)判斷磁能量的變化；用楞次定律研究感應電流的方向。用左手定則分析安培力，根據(jù)能量守恒定律研究機械能的變化?！窘獯稹拷猓篈D、下落過程中，因為磁通量隨線框下落而減小，根據(jù)楞次定律，感應電流的磁場與原磁場方向相同，所以感應電流的方向為逆時針方向，因線框中產(chǎn)生電能，所以機械能減小，故AD錯誤；B、線框在下落過程中，所在磁場減弱，穿過線框的磁感線的條數(shù)減小，磁通量減小，故B錯誤；C、線框左右兩邊受到的安培力平衡抵消，上邊受的安培力大于下邊受的安培力，安培力合力方向向上，故C正確；故選：C?！军c評】本題考查電流的磁場和電磁感應中楞次定律等，解決本題的關(guān)鍵掌握楞次定律判斷感應電流的方向，以及知道機械能守恒的條件。7．（2020秋?益陽期末）如圖所示，導線框ABC與長直導線在同一平面內(nèi)，直導線通恒定電流I，當線框由左向右勻速靠近直導線及穿過直導線后遠離導線過程中，線框中感應電流的方向分別是（）A．都是ABC B．都是CBA C．先ABC，后CBA D．先CBA，再ABC，再CBA【分析】根據(jù)通電導線由安培定則，來判斷通電直導線周圍的磁場分布，知道它是非勻強電場，同時要根據(jù)楞次定律和安培定則判斷感應電流的方向．【解答】解：由安培定則得，載有恒定電流的直導線產(chǎn)生的磁場在導線左邊的方向為垂直紙面向外，右邊的磁場方向垂直向里，當導線框ABC向?qū)Ь€靠近時，則穿過導線框向外的磁通量變大，根據(jù)楞次定律，可知：感應電流方向為CBAC；當導線框C點越過導線時到導線框中心軸與導線重合，穿過導線框的磁通量的變小，則感應電流方向為ABCA；當繼續(xù)向右運動時，穿過導線框向內(nèi)的磁通量變大，由楞次定律可知，感應電流方向為：ABCA；當遠離導線時，由楞次定律可知，感應電流方向為：CBAC；故ABC錯誤，D正確，故選：D?！军c評】通電指導線周圍的磁場為非勻強磁場，注意通電導線的磁場大小與方向的分布．會應用楞次定律解題；同時注意線圈中心軸處于導線位置時，磁通量為零．8．（2020秋?海原縣校級期末）如圖所示，一個有界勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向外，一個矩形閉合導線框abcd，沿紙面由位置甲（左）勻速運動到位置乙（右），則（）A．導線框進入磁場時，感應電流方向為a→d→c→b→a B．導線框離開磁場時，感應電流方向為a→d→c→b→a C．導線框離開磁場時，受到的安培力為零 D．導線框進入磁場時，受到的安培力為零【分析】線框進入時cd邊切割磁感線，出來時ab邊切割磁感線，根據(jù)楞次定律或右手定則可以判斷出感應電流方向，由左手定則判斷安培力方向?！窘獯稹拷猓篈、線框進入磁場時，穿過線框的磁通量增大，磁場方向垂直于紙面向外，根據(jù)楞次定律可知感應電流的磁場方向磁場方向垂直于紙面向里，由安培定則知感應電流方向為：a→d→c→b→a．故A正確；B、導線框離開磁場時，磁通量減小，磁場方向垂直于紙面向外，根據(jù)楞次定律可知感應電流的磁場方向磁場方向垂直于紙面向外，由安培定則知感應電流方向為：a→b→c→d→a．故B錯誤；C、導線框離開磁場時，由左手定則可知，受到的安培力方向水平向左，故C錯誤；D、導線框進入磁場時，由左手定則可知，受到的安培力方向水平向左，故D錯誤；故選：A?！军c評】本題運用楞次定律判斷電流的方向，也可以由右手定則進地判斷，體會二者間的關(guān)系。對于安培力的方向，也可以根據(jù)楞次定律直接判斷。9．（2020秋?成都期末）如圖，線圈M和線圈N繞在同一鐵芯上，線圈M與電池、開關(guān)S及滑動變阻器串聯(lián)，線圈N與電流表G連接。若電流從左側(cè)流入G表時，G表指針向左偏轉(zhuǎn)，則（）A．S閉合的瞬間，G表指針不偏轉(zhuǎn) B．S閉合的瞬間，G表指針將向左偏轉(zhuǎn) C．S閉合穩(wěn)定后，G表指針將向左偏轉(zhuǎn) D．S閉合穩(wěn)定后，滑動變阻器滑片P向右滑動時，G表指針將向右偏轉(zhuǎn)【分析】通過開關(guān)通斷與滑片的移動，來改變電流大小，根據(jù)安培定則來確定線圈的電流方向與磁場方向的關(guān)系，由于穿過線圈的磁通量變化，導致線圈N中產(chǎn)生感應電流，其方向根據(jù)楞次定律“增反減同”來判斷．【解答】解：AB、當閉合S的瞬間，導致電流增大，根據(jù)右手螺旋定則可知，線圈M左端是S極，右端是N極。則線圈N左端是S極，右端是N極。導致向右穿過線圈N的磁通量變大，則由楞次定律可得：感應電流方向由左向右流向G，則指針向左偏，故A錯誤，B正確；C、S閉合穩(wěn)定后，則線圈N中磁通量不變，沒有感應電流，因此電流計指針不會偏轉(zhuǎn)，故C錯誤；D、S閉合穩(wěn)定后，滑動變阻器滑片P向右滑動時，導致電流增大，根據(jù)右手螺旋定則可知，線圈M左端是S極，右端是N極。則線圈N的左端是S極，右端是N極。導致向右穿過線圈N的磁通量變大，則由楞次定律可得：感應電流方向由左向右流向G，則指針向左偏，故D錯誤；故選：B?！军c評】解決本題的關(guān)鍵會用用楞次定律判斷感應電流方向，關(guān)鍵確定原磁場方向及通過線圈的磁通量如何變化；會使用安培定則，注意大拇指向即為線圈內(nèi)部磁場的方向．10．（2020秋?皇姑區(qū)校級期末）絕緣水平桌面上放置一金屬圓環(huán)質(zhì)量為m，圓心正上方有一豎直的條形磁鐵。當條形磁鐵沿水平方向向右運動時，圓環(huán)始終未動。若桌面對圓環(huán)的支持力為FN，對圓環(huán)的摩擦力為Ff，重力加速度為g。則（）A．FN小于mg，F(xiàn)f方向向左 B．FN小于mg，F(xiàn)f方向向右 C．FN大于mg，F(xiàn)f方向向左 D．FN大于mg，F(xiàn)f方向向右【分析】根據(jù)楞次定律的三種表述分析。由楞次定律知，線圈所做出的所有反應都是阻礙其磁通量的變化。從感應電流磁場的磁通量、面積、速度、受力等反面的變化分析?！窘獯稹拷猓寒敆l形磁鐵沿水平方向向右運動時，閉合導體環(huán)內(nèi)的磁通量減小，因此線圈做出的反應是面積有擴大的趨勢，同時將跟隨磁鐵，金屬圓環(huán)受安培力向右上方，則圓環(huán)對桌面的壓力小于其自身重力，根據(jù)牛頓第三定律，F(xiàn)N小于mg，且圓環(huán)相對桌面有向右的運動趨勢，那么桌面對圓環(huán)的摩擦力方向向左，故A正確，BCD錯誤。故選：A?！军c評】本題從力、運動的角度考查楞次定律，是對楞次定律的全面理解的考查，難度較大。11．（2020秋?寶山區(qū)期末）如圖所示，金屬圓環(huán)用絕緣細線懸掛在天花板上，一條形磁鐵正對圓環(huán)水平向右快速移動時，金屬圓環(huán)（）A．既會向右偏，又有縮小的趨勢 B．會向右偏，但沒有縮小的趨勢 C．不會向右偏，但有縮小的趨勢 D．既不會向右偏，又沒有縮小的趨勢【分析】分析磁鐵的運動過程中穿過圓環(huán)的磁通量的變化，再由楞次定律可知圓環(huán)與磁鐵間的相互作用．【解答】解：當一條形磁鐵正對圓環(huán)水平向右快速移動時，穿過線圈的磁場方向向左，磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知，二者之間是斥力，線圈向右偏轉(zhuǎn)，由于穿過線圈的磁通量增大，根據(jù)“增縮減擴”可知，線圈有收縮的趨勢，故A正確，BCD錯誤；故選：A?！军c評】本題也可以直接根據(jù)楞次定律中“阻礙”的推廣結(jié)論：“來拒去留”“增縮減擴”進行分析；磁鐵在圓環(huán)左側(cè)靠近，此時為拒，為斥力；穿過線圈的磁通量增大，線圈具有收縮的趨勢。12．（2020秋?葫蘆島期末）如圖所示，原來靜止的可動圓環(huán)形線圈通有順時針方向的電流I，在其直徑AB上靠近B點放置一根垂直于線圈平面的固定不動的長直導線，并通以電流I，方向垂直紙面向里，此時環(huán)形線圈的運動情況是（）A．從A向B方向觀察，以AB為軸逆時針旋轉(zhuǎn)，并且B點靠近直線電流 B．從A向B方向觀察，以AB為軸逆時針旋轉(zhuǎn)，并且B點遠離直線電流 C．從A向B方向觀察，以AB為軸順時針旋轉(zhuǎn)，并且B點靠近直線電流 D．從A向B方向觀察，以AB為軸順時針旋轉(zhuǎn)，并且B點遠離直線電流【分析】根據(jù)右手螺旋定則得出直線電流周圍的磁場方向，通過微元法，根據(jù)左手定則判斷安培力的方向，從而即可求解。【解答】解：根據(jù)右手螺旋定則知，直線電流在A點的磁場方向豎直向上，與A點電流方向平行，所以A點不受安培力；取線圈上下位置一微元研究，上邊微元電流方向水平向右，下邊微元電流方向水平向左，直線電流在此處位置產(chǎn)生的磁場方向為斜向上，根據(jù)左手定則，上邊微元受到的安培力垂直紙面向外，下邊微元所受安培力垂直紙面向里，所以圓形線圈將以直徑AB為軸順時針轉(zhuǎn)動，再依據(jù)左手定則，則B點電流垂直向里，而直線電流在此處的磁場方向豎直向下，那么其安培力方向向左，同理，則A點的安培力也向左，因此B點會靠近直線電流，綜上所述，故C正確，ABD錯誤；故選：C。【點評】本題考查了右手螺旋定則和左手定則，通過微元法解決，判斷導體的運動的規(guī)律常用的方法還有：等效法，特殊位置法，結(jié)論法。13．（2021?懷柔區(qū)模擬）絕緣的水平桌面上放置一金屬圓環(huán)，其圓心的正上方有一個豎直的條形磁鐵。當條形磁鐵沿水平方向向右移動時，圓環(huán)始終未動。若圓環(huán)的質(zhì)量為m，桌面對它的支持力為FN，在此過程中（）A．FN小于mg，圓環(huán)有向右的運動趨勢 B．FN小于mg，圓環(huán)有向左的運動趨勢 C．FN大于mg，圓環(huán)有向右的運動趨勢 D．FN大于mg，圓環(huán)有向左的運動趨勢【分析】根據(jù)楞次定律的三種表述分析。由楞次定律知，線圈所做出的所有反應都是阻礙其磁通量的變化。從感應電流磁場的磁通量、面積、速度、受力等反面的變化分析。【解答】解：當條形磁鐵沿軸線豎直向右移動時，閉合導體環(huán)內(nèi)的磁通量減小，因此線圈做出的反應是面積有擴大的趨勢，同時將跟隨磁鐵，金屬圓環(huán)受安培力向右上方，則圓環(huán)對桌面的壓力小于其自身重力，且圓環(huán)相對桌面有向右的運動趨勢，根據(jù)牛頓第三定律，F(xiàn)N小于mg，故A正確，BCD錯誤。故選：A。【點評】本題從力、運動的角度考查楞次定律，是對楞次定律的全面理解的考查，難度較大。14．（2020秋?鎮(zhèn)海區(qū)校級月考）如圖所示，線圈兩端與電壓表的正負接線柱相連。將強磁體從玻璃管上端離線圈高度h處由靜止釋放，直至其穿過線圈，電壓表指針向右偏轉(zhuǎn)一定角度，釋放時磁體離線圈較遠，穿過線圈的磁通量可忽略不計。則下列說法正確的是（）A．強磁體在下落過程中做自由落體運動 B．僅增大高度h，重復操作，電壓表指針右偏的幅度增大 C．僅增大高度h，重復操作，通過線圈導線某截面的電荷量將增大 D．僅增加線圈匝數(shù)，重復操作，穿過線圈的磁通量的變化量將增大一線圈【分析】依據(jù)楞次定律可知，阻礙引起感應電流的磁通量的變化，再由感應電動勢的大小等于磁通量的變化率，因此通過線圈速度越大，磁通量的變化率越大，則產(chǎn)生的感應電流越大。【解答】解：A、根據(jù)楞次定律可知，強磁體在下落過程中，受到線圈產(chǎn)生感應電流磁場的阻礙，因此不可能做自由落體運動，故A錯誤；B、若僅增大h，磁鐵經(jīng)過線圈的時間減小，由法拉第電磁感應定律，可知，穿過線圈的磁通量變化率增大，那么線圈中產(chǎn)生的感應電動勢將增大，感應電流也增大，則電壓表指針右偏的幅度增大，故B正確；C、若僅增大h，對穿過線圈的磁通量沒有影響，所以穿過線圈的磁通量的變化相同，則通過線圈導線截面的電量：q＝保持不變。故C錯誤；D、穿過線圈的磁通量與線圈的匝數(shù)無關(guān)，故D錯誤。故選：B。【點評】本題考查了電磁感應定律與閉合電路電流與電量問題，考點結(jié)合巧妙，題目新穎，有一定創(chuàng)新性，注意掌握穿過線圈的磁通量與匝數(shù)無關(guān)，通過線圈導線截面的電量與磁體穿過的時間長短無關(guān)。15．（2020秋?沙坪壩區(qū)校級月考）如圖所示，金屬圓環(huán)a與均勻帶正電的絕緣圓環(huán)b同心共面放置，當b繞O點在其所在平面內(nèi)順時針加速旋轉(zhuǎn)時，圓環(huán)a（）A．產(chǎn)生逆時針方向的感應電流，有擴張趨勢 B．產(chǎn)生逆時針方向的感應電流，有收縮趨勢 C．產(chǎn)生順時針方向的感應電流，有擴張趨勢 D．產(chǎn)生順時針方向的感應電流，有收縮趨勢【分析】本題中是由于b的轉(zhuǎn)動而形成了感應電流，而只有a中的感應電流的變化可以在a中產(chǎn)生磁通量的變化，才使a中產(chǎn)生了感應電流，即可分析判斷．【解答】解：當帶正電的絕緣圓環(huán)b順時針加速旋轉(zhuǎn)時，相當于順時針方向有電流，并且在增大，根據(jù)右手定則，其內(nèi)（金屬圓環(huán)b內(nèi)）有垂直紙面向里的磁場，因此金屬圓環(huán)a處有垂直紙面向內(nèi)的磁場，并且磁場的磁感應強度在增大，根據(jù)楞次定律，a中產(chǎn)生的感應電流的磁場垂直紙面向外，磁場對電流的作用力向外，所以a中產(chǎn)生逆時針方向的感應電流，在a環(huán)上取一微流元，通過左手定則判斷出該微流元所受安培力指向圓心，a環(huán)有收縮的趨勢，故B正確；ACD錯誤。故選：B?！军c評】本題綜合考查電流的磁場（安培定則），磁通量，電磁感應，楞次定律，磁場對電流的作用力，左手定則等．16．（2020秋?靜海區(qū)月考）如圖所示，光滑固定導軌MN、PQ水平放置，兩根導體棒a、b平行放于導軌上，形成一個閉合回路。當條形磁鐵從高處下落接近回路時（）A．導體棒a、b將互相靠攏 B．導體棒a、b將互相遠離 C．磁鐵的加速度仍為g D．磁鐵的加速度大于g【分析】當一條形磁鐵從高處下落接近回路時，穿過回路的磁通量增加，根據(jù)楞次定律：感應電流的磁場總是阻礙磁通量的變化，分析導體的運動情況．【解答】解：AB、當一條形磁鐵從高處下落接近回路時，穿過回路的磁通量增加，根據(jù)楞次定律：感應電流的磁場總是阻礙磁通量的變化，可知，P、Q將互相靠攏，回路的面積減小一點，使穿過回路的磁場減小一點，起到阻礙原磁通量增加的作用，故A正確，B錯誤；CD、由于磁鐵受到向上的磁場力作用，所以合力小于重力，磁鐵的加速度一定小于g，故CD錯誤。故選：A。【點評】本題直接用楞次定律判斷電磁感應現(xiàn)象中導體的運動方向，抓住導體總是反抗原磁通量的變化是關(guān)鍵．17．（2020春?焦作期末）如圖所示，在通電長直導線的右側(cè)有一圓形線圈，線圈由粗細均勻的同種材料繞制而成，并繞平行于直導線的直徑做勻速轉(zhuǎn)動。下列說法正確的是（）A．線圈中產(chǎn)生的是正弦式交變電流 B．圖示位置線圈受到的安培力向右 C．線圈每轉(zhuǎn)一周，線圈中電流方向改變2次 D．把線圈的匝數(shù)加倍，線圈中的最大電流加倍【分析】當通過線圈的磁通量發(fā)生變化時，線圈中將會產(chǎn)生感應電流。根據(jù)楞次定律判斷感應電流的方向；根據(jù)法拉第電磁感應定律結(jié)合歐姆定律判斷電流的大小變化。【解答】解：A、通電直導線周圍的磁場不是勻強磁場，根據(jù)正弦式交流電產(chǎn)生的條件可知，可知線圈中產(chǎn)生的不是正弦式交變電流，故A錯誤；B、圖示位置穿過線圈的磁通量最大，線圈運動方向與磁場方向平行，不切割磁感線，線圈內(nèi)產(chǎn)生的電動勢為零，則沒有感應電流，所以線圈不受安培力，故B錯誤；C、結(jié)合通電直導線周圍的磁場的特點與楞次定律可知，當線圈在圖中得位置處繞平行于直導線的直徑做勻速轉(zhuǎn)動時將產(chǎn)生交流電，則線圈每轉(zhuǎn)一周，線圈中電流方向改變2次，故C正確；D、把線圈的匝數(shù)加倍，根據(jù)法拉第電磁感應定律可知，線圈內(nèi)產(chǎn)生的電動勢加倍；根據(jù)電阻定律可知，線圈的總電阻也加倍，則根據(jù)歐姆定律可知線圈中的最大電流不變，故D錯誤。故選：C?！军c評】解決本題的關(guān)鍵掌握右手螺旋定則判斷電流周圍的磁場方向，掌握法拉第電磁感應定律，會根據(jù)楞次定律判斷感應電流的方向。18．（2020?江蘇）如圖所示，兩勻強磁場的磁感應強度B1和B2大小相等、方向相反。金屬圓環(huán)的直徑與兩磁場的邊界重合。下列變化會在環(huán)中產(chǎn)生順時針方向感應電流的是（）A．同時增大B1減小B2 B．同時減小B1增大B2 C．同時以相同的變化率增大B1和B2 D．同時以相同的變化率減小B1和B2【分析】當磁感應強度變化，導致線圈的磁通量變化，根據(jù)楞次定律分析感應電流的方向。【解答】解：A、增大B1，則金屬圓環(huán)上半部分的磁通量變大，由增反減同可知，則感應磁場與原磁場方向相反。再根據(jù)安培定則，可判定在金屬圓環(huán)中產(chǎn)生逆時針方向的感應電流；減小B2，則金屬圓環(huán)下半部分的磁通量變小，由增反減同可知，則感應磁場與原磁場方向相同。再根據(jù)安培定則，可判定在金屬圓環(huán)中產(chǎn)生逆時針方向的感應電流；故同時增大B1減小B2在金屬圓環(huán)中產(chǎn)生逆時針方向的感應電流，故A錯誤；B、減小B1，則金屬圓環(huán)上半部分的磁通量變小，由增反減同可知，則感應磁場與原磁場方向相同。再根據(jù)安培定則，可判定在金屬圓環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應電流；增大B2，則金屬圓環(huán)下半部分的磁通量變大，由增反減同可知，則感應磁場與原磁場方向相反。再根據(jù)安培定則，可判定在金屬圓環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應電流；故同時減小B1增大B2在金屬圓環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應電流，故B正確；CD、根據(jù)上面的分析可知同時以相同的變化率增大B1和B2或同時以相同的變化率減小B1和B2都不會在環(huán)中產(chǎn)生感應電流，故CD錯誤；故選：B?！军c評】根據(jù)楞次定律分析感應電流的方向，注意在分析過程中要同時考慮B1和B2的變化。19．（2020?浙江模擬）光滑絕緣水平桌面上固定一厚度不計的絕緣方框，三個絕緣正方形小線圈對稱放置在相應位置上，小線圈在方框內(nèi)外的面積相等。在方框a、b間通入如圖所示逆時針電流的瞬間，則（）A．小線圈Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ相互靠近 B．小線圈Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ相互遠離 C．小線圈Ⅰ、Ⅱ相互遠離，小線圈Ⅲ向上運動 D．小線圈Ⅰ、Ⅱ相互靠近，小線圈Ⅲ向下運動【分析】根據(jù)楞次定律判斷感應電流的磁場方向，根據(jù)右手螺旋法則判斷感應電流的方向，根據(jù)左手定則判斷安培力的方向。【解答】解：對小線圈Ⅰ方框左邊產(chǎn)生的磁通量為零，方框右邊和下方產(chǎn)生的磁通量向外增大，Ⅰ中產(chǎn)生順時針電流，受到的安培力斜向左上；同理小線圈Ⅱ受到的安培力斜向右上，小線圈Ⅲ向下，故B正確，ACD錯誤。故選：B?！军c評】楞次定律和右手定則及左手定則在法拉第電磁感應定律相關(guān)問題中往往一起使用，應熟練掌握。20．（2020?閔行區(qū)二模）楞次定律是下列哪個定律在電磁感應現(xiàn)象中的具體體現(xiàn)（）A．電阻定律 B．歐姆定律 C．庫侖定律 D．能量守恒定律【分析】楞次定律的內(nèi)容是感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化，量守恒即為能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，只能從一個物體傳遞給另一個物體，而且能量的形式也可以互相轉(zhuǎn)換，結(jié)合具體的內(nèi)容分析體會即可。【解答】解：楞次定律指感應電流的磁場阻礙引起感應電流的原磁場的磁通量的變化，這種阻礙作用做功將其他形式的能轉(zhuǎn)變?yōu)楦袘娏鞯碾娔?，所以楞次定律的阻礙過程實質(zhì)上就是能量轉(zhuǎn)化的過程，故D正確，ABC錯誤。故選：D。【點評】本題考查了楞次定律。楞次定律的內(nèi)容是感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化，即外界消耗了磁場的能量，從而轉(zhuǎn)化成了電流的磁場的能量，能量發(fā)生了轉(zhuǎn)移，但是總量不變，即能量守恒定理是楞次定律在電磁感應中的體現(xiàn)。二．多選題（共10小題）21．（2020秋?貴陽期末）如圖所示，勻強磁場垂直于軟導線回路平面。要使軟導線回路變?yōu)閳A形，下列方法可行的是（）A．使磁場逐漸增強，方向向外 B．使磁場逐漸減弱，方向向外 C．使磁場逐漸減弱，方向向里 D．使磁場逐漸增強，方向向里【分析】磁場發(fā)生變化，回路變?yōu)閳A形說明導線受到的安培力的方向向外，結(jié)合楞次定律與左手定則即可判定，也可由楞次定律的推廣形式解答．【解答】解：磁場發(fā)生變化，回路變?yōu)閳A形，受到的安培力的方向向外，導線圍成的面積擴大，根據(jù)楞次定律的推廣形式可得，導線內(nèi)的磁通量一定正在減小，即磁場在逐漸減弱，而擴大軟導線的面積可以阻礙磁通量的減小，該過程與磁通量的方向無關(guān)，即與磁場方向無關(guān)，故BC正確，AD錯誤。故選：BC?！军c評】解決本題的關(guān)鍵掌握楞次定律判斷感應電流的方向，也可以使用楞次定律的推廣的形式處理，即增縮減擴．22．（2021?五華區(qū)校級模擬）光滑絕緣的水平面上放置兩個導線圈a、b，它們?yōu)橥膱A，a均勻帶上電，b不帶電。現(xiàn)讓a繞圓心在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動起來，發(fā)現(xiàn)b有收縮的趨勢，則下列說法正確的是（）A．如果a帶正電，則可能沿順時針方向加速轉(zhuǎn)動 B．如果a帶負電，則可能沿順時針方向減速轉(zhuǎn)動 C．無論a帶何種電荷，一定加速轉(zhuǎn)動 D．無論a帶何種電荷，一定減速轉(zhuǎn)動【分析】根據(jù)b有收縮的趨勢，結(jié)合楞次定律，從而判定穿過線圈b的磁通量變化，進而可判定線圈a的磁通量變化，最后可確定線圈a的運動情況．【解答】解：因b有收縮的趨勢，且線圈b中有線圈a，根據(jù)楞次定律可知，則b中的磁通量增多，由題目圖可知，線圈a的磁通量要減小，所以a一定減速轉(zhuǎn)動，與電性和轉(zhuǎn)動方向無關(guān)，故B、D正確，A、C錯誤。故選：BD。【點評】考查楞次定律的應用，以及掌握楞次定律的另一種表述，感應電流引起的機械效果阻礙磁通量的變化．注意該題中a環(huán)環(huán)內(nèi)的磁場的方向與環(huán)外的磁場的方向不同，穿過b環(huán)的磁通量是二者的矢量和，這是學生容易出現(xiàn)錯誤的地方．23．（2021?盤州市一模）如圖，線圈與電流表連接成閉合電路，將條形磁鐵的N極向下插入線圈時，電流表的指針向右偏轉(zhuǎn)。以下推斷正確的是（）A．將磁鐵的N極從線圈中向上拔出時，電流表的指針向右偏轉(zhuǎn) B．將磁鐵的N極從線圈中向上拔出時，電流表的指針向左偏轉(zhuǎn) C．將磁鐵的S極向下插入線圈時，電流表的指針向左偏轉(zhuǎn) D．將磁鐵的S極向下插入線圈時，電流表的指針向右偏轉(zhuǎn)【分析】當穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時，電路中產(chǎn)生感應電流，由楞次定律判斷出感應電流的方向，結(jié)合條形磁鐵的N極向下插入線圈時，電流表的指針向右偏轉(zhuǎn)，即可分析答題?！窘獯稹拷猓河深}意，當條形磁鐵的N極向下插入線圈時，穿過線圈的磁通量增加，線圈內(nèi)感應電流磁場方向與原磁場方向相反，即向上，則有電流表的指針向右偏轉(zhuǎn)，當有如下操作時：AB、當將磁鐵的N極從線圈中向上拔出時，穿過線圈的磁通量減小，線圈內(nèi)感應電流磁場方向與原磁場方向相同，即向下，那么電流表的指針向左偏轉(zhuǎn)，故A錯誤，B正確；CD、當將磁鐵的S極向下插入線圈時，穿過線圈的磁通量增加，線圈內(nèi)感應電流磁場方向與原磁場方向相反，即向下，那么電流表的指針向左偏轉(zhuǎn)，故C正確，D錯誤。故選：BC?！军c評】本題考查了楞次定律的應用，掌握楞次定律的應用，注意確定感應電流的磁場方向與原磁場方向關(guān)系是解題的關(guān)鍵，而條形磁鐵的N極向下插入線圈時，電流表的指針向右偏轉(zhuǎn)是解題的突破口。24．（2021?沂水縣校級模擬）高速鐵路列車通常使用磁力剎車系統(tǒng)。磁力剎車工作原理可簡述如下：將磁鐵的N極靠近一塊正在以逆時針方向旋轉(zhuǎn)的圓形鋁盤，使磁感線垂直鋁盤向內(nèi)，鋁盤隨即減速，如圖所示。圖中磁鐵左方鋁盤的甲區(qū)域（虛線區(qū)域）朝磁鐵方向運動，磁鐵右方鋁盤的乙區(qū)域（虛線區(qū)域）朝離開磁鐵方向運動。下列有關(guān)鋁盤剎車的說法正確的是（）A．鋁盤甲區(qū)域的感應電流產(chǎn)生垂直鋁盤向外的磁場 B．鋁盤乙區(qū)域的感應電流產(chǎn)生垂直鋁盤向外的磁場 C．磁鐵與感應電流之間的作用力，會使鋁盤減速 D．若將實心鋁盤換成布滿小空洞的鋁盤，則磁鐵對空洞鋁盤所產(chǎn)生的減速效果與實心鋁盤相同【分析】依據(jù)楞次定律穿過閉合回路的磁通量減小，則感應電流磁場與原磁場方向相同，若穿過閉合回路的磁通量增大，則感應電流磁場與原磁場方向相反；結(jié)合感應電流磁場總要阻礙閉合回路磁通量的變化，從而即可判定求解。【解答】解：A、由題意可知，因圓形鋁盤逆時針方向旋轉(zhuǎn)，那么穿過鋁盤甲區(qū)域的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，可知，感應電流產(chǎn)生磁場與原來磁場方向相反，即垂直鋁盤向外的磁場，故A正確；B、同理，因圓形鋁盤逆時針方向旋轉(zhuǎn)，那么穿過鋁盤乙區(qū)域的磁通量減小，根據(jù)楞次定律，可知，感應電流產(chǎn)生磁場與原來磁場方向相同，即垂直鋁盤向里的磁場，故B錯誤；C、依據(jù)楞次定律的”近斥遠吸“，則有甲區(qū)域要靠近磁鐵，則相互排斥，而乙區(qū)域要遠離磁鐵，則相互吸引，因此磁鐵與感應電流之間的作用力，會使鋁盤減速，故C正確；D、若將實心鋁盤換成布滿小空洞的鋁盤，這樣會導致渦流磁場減弱，則磁鐵對空洞鋁盤所產(chǎn)生的減速效果明顯低于實心鋁盤的，故D錯誤；故選：AC?！军c評】考查楞次定律的應用，掌握楞次定律的”增反減同“、”近斥遠吸“的內(nèi)涵，理解渦流的概念。25．（2020秋?十堰期末）如圖甲所示，閉合線圈b處于a線圈內(nèi)部，并與a線圈共面，以順時針方向為正方向，當a線圈中通入如圖乙所示的正弦交流電時，關(guān)于b線圈中的感應電動勢與感應電流，下列判斷正確的是（）A．t1時刻，b線圈中感應電流最大 B．t2時刻，b線圈中感應電流為順時針方向 C．t3時刻，b線圈中感應電動勢為零 D．t4時刻，b線圈中感應電流為順時針方向【分析】根據(jù)法拉第電磁感應定律，結(jié)合閉合電路歐姆定律，可判定感應電流大小，再依據(jù)楞次定律來判定感應電流的方向?！窘獯稹拷猓篈、t1時刻，b線圈中產(chǎn)生的感應電動勢，由法拉第電磁感應定律E＝n＝nS＝nSk，可知，此時b線圈中感應電動勢為零，則感應電流也為零，故A錯誤；B、以順時針方向為正方向，在t2時刻，順時針通入a線圈減小為零，依據(jù)楞次定律的”增反減同“，可知，則b線圈中感應電流為順時針方向，故B正確；C、同理，由法拉第電磁感應定律E＝n＝nS＝nSk，可知，在t3時刻，b線圈中感應電動勢為零，故C正確；D、同理，由B選項分析，可知，在t4時刻，逆時針通入a線圈減小為零，依據(jù)楞次定律的”增反減同“，可知，則b線圈中感應電流為逆時針方向，故D錯誤；故選：BC?！军c評】本題主要考查了法拉第電磁感應定律，明確a線圈和b線圈的作用，熟練公式應用和楞次定律的內(nèi)容。26．（2020秋?西城區(qū)期末）如圖所示，用條形磁鐵的磁極靠近鋁環(huán)，下列關(guān)于電磁感應現(xiàn)象的說法正確的是（）A．N極靠近閉合的鋁環(huán)A，環(huán)A被排斥，環(huán)A中有逆時針方向的電流 B．N極靠近斷開的鋁環(huán)B，環(huán)B不動，但環(huán)B中有逆時針方向的感生電場 C．S極靠近閉合的鋁環(huán)A，環(huán)A被吸引，環(huán)A中有順時針方向的電流 D．S極靠近斷開的鋁環(huán)B，環(huán)B被吸引，環(huán)B中有順時針方向的感生電場【分析】穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，閉合回路中會產(chǎn)生感應電流，感應電流受到磁場力的作用，橫桿轉(zhuǎn)動；如果金屬環(huán)不閉合，穿過它的磁通量發(fā)生變化時，只產(chǎn)生感應電動勢，而不產(chǎn)生感應電流，環(huán)不受力的作用，桿不轉(zhuǎn)動?！窘獯稹拷猓篈、用N極靠近閉合的鋁環(huán)A時，垂直環(huán)面向里的磁通量增大，所以A環(huán)中感應電流的磁場的方向垂直環(huán)面向外，A環(huán)產(chǎn)生逆時針方向的感應電流，故A正確；B、N極靠近斷開的鋁環(huán)B，因環(huán)B是斷開的，沒有感應電流，則環(huán)B不動，但由楞次定律“增反減同”，則環(huán)B中有逆時針方向的感生電場，故B正確；C、S極靠近閉合的鋁環(huán)A時，產(chǎn)生感應電流，環(huán)受力，由楞次定律可知A環(huán)會遠離磁鐵，且環(huán)A中有順時針方向的電流，故C錯誤；D、S極靠近斷開的鋁環(huán)B，B環(huán)不閉合，磁鐵靠近B環(huán)時，環(huán)內(nèi)不產(chǎn)生感應電流，因此環(huán)不受磁場的作用，B環(huán)不動，由上分析可知，環(huán)B中有順時針方向的感生電場，故D錯誤；故選：AB?！军c評】本題難度不大，是一道基礎(chǔ)題，知道感應電流產(chǎn)生的條件，分析清楚圖示情景即可正確解題，并掌握楞次定律的應用，理解感應電場與電路存在與否，或是否閉合均無關(guān)。27．（2020秋?運城期末）如圖所示，水平桌面上放一閉合鋁環(huán)，在鋁環(huán)軸線上方有一條形磁鐵.當條形磁鐵沿軸線豎直向下迅速移動時，下列判斷中正確的是（）A．鋁環(huán)有收縮趨勢 B．鋁環(huán)有擴張趨勢 C．對桌面壓力減小 D．對桌面壓力增大【分析】通過楞次定律可知鋁環(huán)中的感應電流產(chǎn)生的磁場要阻礙通過鋁環(huán)的磁通量的增加，從而可知鋁環(huán)的運動的趨勢和面積大小的變化趨勢，從而可得知正確選項?！窘獯稹拷猓寒敆l形磁鐵沿軸線豎直向下迅速靠近鋁環(huán)時，通過鋁環(huán)的磁通量增加，根據(jù)楞次定律，鋁環(huán)中產(chǎn)生的感應電流的磁場要阻礙磁通量的增加，阻礙磁鐵的靠近，所以鋁環(huán)對桌面的壓力會增大，鋁環(huán)還有收縮的趨勢，以縮小面積來阻礙磁通量的增加，故AD正確，BC錯誤；故選：AD?！军c評】解答該題的關(guān)鍵是對楞次定律的理解和靈活應用，楞次定律的內(nèi)容是“感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化”，可以從以下幾個方面來理解：1、注意是“阻礙”，不是“阻止”，更不是“相反”，而是“延緩”的意思。2、從原磁通量的變化來看，應這樣理解：當原磁通量增加時，感應電流的磁場與原來磁場的方向相反，當原磁場減小時，感應電流的磁場就與原來的磁場方向相反。即為“增反減同”。3、從磁體和導體的相對運動來理解：感應電流總是要阻礙導體和磁極間的相對運動，即為“來則阻，去則留”。4、從能量轉(zhuǎn)化的角度來理解：產(chǎn)生感應電流的過程，是其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的過程。在解答問題的過程中，要靈活的利用對楞次定律的各種理解，這樣能做到事半功倍的效果。28．（2021?儀隴縣模擬）如圖甲所示，在一空心螺線管內(nèi)部中點處放置一小銅環(huán)，圖乙所示，在一空心螺線管外部放置一大銅環(huán)，電路接通瞬間，下列說法正確的是（）A．從左往右看，兩個銅環(huán)中部都有順時針方向感應電流 B．從左往右看，小銅環(huán)有順時針方向感應電流，大銅環(huán)中有逆時針方向感應電流 C．兩個銅環(huán)都有收縮趨勢 D．小銅環(huán)有收縮趨勢，大銅環(huán)有擴張趨勢【分析】根據(jù)接通瞬間，導致穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，根據(jù)楞次定律，來判定感應電流方向，再依據(jù)左手定則，來確定安培力的方向，從而即可求解．【解答】解：AB、根據(jù)楞次定律，當接通開關(guān)瞬間時，導致穿過線圈的磁通量向左增大，則銅環(huán)中的感應電流的磁場的方向向右，從左側(cè)看，銅環(huán)的感應電流順時針；同理也可以判斷出大銅環(huán)也有順時針方向感應電流，故A正確，B錯誤；CD、當接通開關(guān)瞬間時，導致穿過線圈的磁通量向左增大，根據(jù)楞次定律可知，小銅環(huán)的面積收縮能阻礙磁通量的增大，所以小銅環(huán)有收縮的趨勢；但由于螺線管外側(cè)的磁場方向與螺線管內(nèi)部的磁場的方向相反，所以大銅環(huán)的面積增大能阻礙環(huán)內(nèi)磁通量的增大，所以大銅環(huán)有擴張趨勢，故C錯誤，D正確；故選：AD?！军c評】考查楞次定律與左手定則的應用，掌握右手螺旋定則內(nèi)容，注意左手定則與右手定則的區(qū)別，同時注意磁通量的概念．29．（2019秋?鼓樓區(qū)校級期末）如圖甲所示，圓形線圈P靜止在水平桌面上，其正上方固定一螺線管Q，P和Q共軸，Q中通有變化電i，電流隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，P所受的重力為G，桌面對P的支持力為FN，則（）A．t1時刻FN＜G，P有擴大的趨勢 B．t2時刻FN＝G，此時穿過P的磁通量最大 C．t3時刻FN＝G，此時P中有感應電流 D．t4時刻FN＞G，P有收縮的趨勢【分析】當螺線管中通入變化的電流時形成變化的磁場，這時線圈P中的磁通量發(fā)生變化，由其磁通量的變化根據(jù)楞次定律可以判斷P中產(chǎn)生感應電流的大小方向以及P線圈收縮和擴展趨勢。【解答】解：A、當螺線管中電流增大時，其形成的磁場不斷增強，因此線圈P中的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知線圈P將阻礙其磁通量的增大，故線圈有遠離和面積收縮的趨勢，即FN＞G，P有縮小的趨勢。故A錯誤；B、當螺線管中電流不變時，其形成磁場不變，線圈P中的磁通量不變，因此磁鐵線圈中無感應電流產(chǎn)生，故t2時刻FN＝G，此時穿過P的磁通量最大。故B正確；C、t3時刻螺線管中電流為零，但是線圈P中磁通量是變化的，因此此時線圈中有感應電流；故C正確；D、當螺線管中電流不變時，其形成磁場不變，線圈P中的磁通量不變，因此磁鐵線圈中無感應電流產(chǎn)生，故t4時刻FN＝G，此時穿過P的沒有收縮的趨勢，故D錯誤；故選：BC?！军c評】該題考查楞次定律的應用，要注意正確理解楞次定律中“阻礙”的含義，注意判斷感應電流的大小看磁通量的變化率而不是看磁通量的大小。30．（2020秋?岳麓區(qū)校級月考）隨著科學技術(shù)的發(fā)展，手機無線充電功能將廣泛應用于生活。圖甲為充電原理示意圖，充電板中的勵磁線圈接如圖乙所示的正弦交變電流（電流由a流入時方向為正），從而使手機內(nèi)的感應線圈產(chǎn)生感應電流，下列說法正確的是（）A．感應線圈中電流的方向總是與勵磁線圈中電流方向相反 B．感應線圈中產(chǎn)生的是頻率相同的余弦交變電流 C．t2時刻，感應線圈中電流的瞬時值為0 D．t1～t3時間內(nèi)，c點電勢高于d點電勢【分析】勵磁線圈中通有變化的交流電時，感應線圈產(chǎn)生電流也在變化；感應線圈中的電流方向可以由楞次定律判斷，當勵磁線圈中電流降低時，為了彌補變化的磁場，感應電流的方向可能與勵磁線圈的電流方向相同；t3時刻，勵磁線圈中電流的斜率為零，所以感應線圈中電流瞬時值也為0；由楞次定律可知，此時感應電流產(chǎn)生的磁場方向應與勵磁線圈產(chǎn)生的磁場方向相同所以電流應從d流向c，進而所以c點電勢高于d點電勢?！窘獯稹拷猓篈、感應線圈中電流的方向取決于勵磁線圈的磁通量的變化，所以當穿過線圈的磁通量增大時，則感應線圈中電流的方向與勵磁線圈中電流方向相反，當穿過線圈的磁通量減小時，則感應線圈中電流的方向與勵磁線圈中電流方向相同，故A錯誤；B、感應線圈中產(chǎn)生的電流取決于勵磁線圈電流的變化率，勵磁線圈是正弦交變電流，所以感應線圈是頻率相同的余弦交變電流，故B正確；C、t2時刻，雖然勵磁線圈電流為0，但變化率最大，產(chǎn)生的磁場的變化率最大，感應線圈中的感應電動勢最大，感應電流最大，故C錯誤；D、t1～t3時間內(nèi)，勵磁線圈的電流先正向減小后負向增大，電流產(chǎn)生的磁場先向上減小后向下增大，感應線圈中的感應電流的磁場向上，根據(jù)安培定則可判斷c點電勢高于d點電勢，故D正確.故選：BD。【點評】本題主要考查了使用楞次定律判斷感應電流的方向，結(jié)合電流的圖象可知感應電流的方向以及感應電動勢的變化，本題較為綜合，能考查學生對于電磁感應的理解情況。三．填空題（共3小題）31．（2021?崇明區(qū)二模）讓兩個相同的閉合金屬環(huán)A和B分別從同高度靜止開始釋放，其中A穿過一條形磁鐵，B下方無磁鐵，發(fā)現(xiàn)A比B下落得慢。分析其原因：（1）A環(huán)下落時，由于穿過磁鐵，環(huán)中會產(chǎn)生感應電流，理由是：閉合電路的磁通量發(fā)生變化。（2）由于A環(huán)中有感應電流，會受到一個向上的阻力作用，其理論依據(jù)是：楞次定律。（3）而B環(huán)只受重力，做自由落體運動，因此比A環(huán)下落要快一點?！痉治觥緼環(huán)豎直向下運動時，通過圓環(huán)的磁通量變化，產(chǎn)生感應電流．有安培阻力；根據(jù)楞次定律可明確環(huán)與磁鐵間存在相對阻礙運動．【解答】解：（1）B下方無磁鐵，則B環(huán)做自由落體運動，而A環(huán)下方存在磁鐵，其下落時，穿過環(huán)A的磁通量增加，從而產(chǎn)生感應電流，感應磁場要阻礙其磁通量的增加，進而產(chǎn)生一個向上的安培阻力，因此環(huán)中產(chǎn)生感應電流的條件是穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化；（2）由上分析，可知，A環(huán)中有感應電流，會受到一個向上的阻力作用，其理論依據(jù)是：楞次定律；故答案為：閉合導體內(nèi)磁通量發(fā)生變化；楞次定律?！军c評】解決本題的關(guān)鍵知道產(chǎn)生感應電流的條件，以及掌握條形磁鐵的磁感線分布，同時能正確應用楞次定律中的“來拒去留”規(guī)律分析運動問題．32．（2020秋?金臺區(qū)期末）如圖所示，ABDC是一環(huán)形導線，在C、D處用軟導線與一直導線ab接通，環(huán)形區(qū)域存在一垂直紙面向里均勻減小的磁場，則直導線ab中電流方向為由b向a（選填“由a向b”或“由b向a”），放在ab下方的小磁針的極將轉(zhuǎn)向紙外?！痉治觥恳罁?jù)楞次定律，即可判定環(huán)形導線感應電流的方向；再根據(jù)安培定則來判斷直導線周圍的磁場方向，即用四指的方向代表電流的方向，那么大拇指所指的一端為通電螺線管的N極；最后由磁場中的小磁針靜止時，北極所指的方向與該點磁感線的方向一致．【解答】解：環(huán)形區(qū)域存在一垂直紙面向里均勻減小的磁場，依據(jù)楞次定律的”增反減同“，那么感應磁場方向也是垂直紙面向里，再由安培定則，環(huán)形導線中產(chǎn)生感應電流方向順時針，則直導線ab中電流方向為由a向b，根據(jù)安培定則，用右手握住ab，讓大拇指指向左，四指的指向就是磁感線的方向，則小磁針N極將轉(zhuǎn)向外．故答案為：由b向a；N?！军c評】考查了楞次定律及電流的磁場、安培定則定則，解題關(guān)鍵是把通電導線看作是環(huán)形電流來判斷其電流方向，同時還考查學生應用物理知識解決實際問題的能力．33．（2020秋?靜海區(qū)校級期末）如圖所示，在通電密繞長螺線管靠近左端處，吊一金屬環(huán)a處于靜止狀態(tài)，在其內(nèi)部也吊一金屬環(huán)b處于靜止狀態(tài)，兩環(huán)環(huán)面均與螺線管的軸線垂直且環(huán)中心恰在螺線管中軸上。當滑動變阻器R的滑片P向左端移動時，a、b兩環(huán)的運動及變化情況將a將左擺，b將不動（填“左擺”或“右擺”或“不動”）；a有擴張的趨勢，b有收縮的趨勢（填“收縮”或“擴張”）。【分析】影響電磁鐵磁性強弱的因素：電流的大小，線圈的匝數(shù)．滑動變阻器滑片移動，如何引起電流變化，從而引起的電磁鐵磁性強弱的變化．根據(jù)楞次定律，線圈中的感應電流總是阻礙磁通量的變化，因此可以判定的運動趨勢．【解答】解：當滑動變阻器的滑片P向左端移動時，接入電路中的電阻變小，電流變大，通電螺線管的磁性將增強，穿過線圈a和b的磁通量都變大，由于通電密繞長螺線管兩端的磁感應強度最大，故a環(huán)向左運動，同時有擴大面積的趨勢，以便相互抵消得更多，從而可以阻礙磁通量的變大；而b環(huán)在通電密繞長螺線管內(nèi)部，是勻強磁場，若它的面積減小，可以阻礙磁通量的變大，故b有收縮的趨勢，但不會運動。故答案為：左擺；不動；擴張；收縮?！军c評】本題考查了影響電磁鐵磁性強弱的因素和根據(jù)楞次定律判定線圈中的感應電流及其引起的運動趨勢。法拉第電磁感應定律知識點：法拉第電磁感應定律一、電磁感應定律1．感應電動勢在電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫作感應電動勢，產(chǎn)生感應電動勢的那部分導體相當于電源．2．法拉第電磁感應定律(1)內(nèi)容：閉合電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比．(2)公式：E＝neq\f(ΔΦ,Δt)，其中n為線圈的匝數(shù)．(3)在國際單位制中，磁通量的單位是韋伯(Wb)，感應電動勢的單位是伏(V)．二、導線切割磁感線時的感應電動勢1．導線垂直于磁場方向運動，B、l、v兩兩垂直時，如圖甲所示，E＝Blv.圖甲圖乙2．導線的運動方向與導線本身垂直，但與磁感線方向夾角為θ時，如圖乙所示，E＝Blvsin_θ.3．導體棒切割磁感線產(chǎn)生感應電流，導體棒所受安培力的方向與導體棒運動方向相反，導體棒克服安培力做功，把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能．技巧點撥一、對電磁感應定律的理解1．磁通量Φ、磁通量的變化量ΔΦ及磁通量的變化率eq\f(ΔΦ,Δt)的比較：磁通量Φ磁通量的變化量ΔΦ磁通量的變化率eq\f(ΔΦ,Δt)物理意義某時刻穿過磁場中某個面的磁感線條數(shù)在某一過程中，穿過某個面的磁通量的變化量穿過某個面的磁通量變化的快慢當B、S互相垂直時的大小Φ＝BS⊥ΔΦ＝eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Φ2－Φ1,B·ΔS,S·ΔB))eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\f(|Φ2－Φ1|,Δt),B·\f(ΔS,Δt),\f(ΔB,Δt)·S))注意若穿過的平面中有方向相反的磁場，則不能直接用Φ＝BS.Φ為抵消以后所剩余的磁通量開始和轉(zhuǎn)過180°時平面都與磁場垂直，但穿過平面的磁通量是不同的，一正一負，ΔΦ＝2BS，而不是零在Φ－t圖像中，可用圖線的斜率表示eq\f(ΔΦ,Δt)2.公式E＝neq\f(ΔΦ,Δt)的理解感應電動勢的大小E由磁通量變化的快慢，即磁通量變化率eq\f(ΔΦ,Δt)決定，與磁通量Φ、磁通量的變化量ΔΦ無關(guān)．二、導線切割磁感線時的感應電動勢1．導線切割磁感線時感應電動勢表達式的推導如下圖所示，閉合電路一部分導線ab處于勻強磁場中，磁感應強度為B，ab的長度為l，ab以速度v勻速垂直切割磁感線．則在Δt內(nèi)穿過閉合電路磁通量的變化量為ΔΦ＝BΔS＝BlvΔt根據(jù)法拉第電磁感應定律得E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝Blv.2．對公式的理解(1)當B、l、v三個量的方向互相垂直時，E＝Blv；當有任意兩個量的方向互相平行時，導線將不切割磁感線，E＝0.(2)當l垂直B且l垂直v，而v與B成θ角時，導線切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢大小為E＝Blvsinθ.(3)若導線是彎折的，或l與v不垂直時，E＝Blv中的l應為導線在與v垂直的方向上的投影長度，即有效切割長度．圖甲中的有效切割長度為：L＝eq\x\to(cd)sinθ；圖乙中的有效切割長度為：L＝eq\x\to(MN)；圖丙中的有效切割長度為：沿v1的方向運動時，L＝eq\r(2)R；沿v2的方向運動時，L＝R.3.導體轉(zhuǎn)動切割磁感線產(chǎn)生的電動勢如下圖所示，導體棒在磁場中繞A點在紙面內(nèi)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，磁感應強度為B，則AC在切割磁感線時產(chǎn)生的感應電動勢為E＝Bleq\x\to(v)＝Bl·eq\f(ωl,2)＝eq\f(1,2)Bl2ω.三、E＝neq\f(ΔΦ,Δt)與E＝Blv的比較1．區(qū)別：E＝neq\f(ΔΦ,Δt)研究的是整個閉合回路，適用于計算各種電磁感應現(xiàn)象中Δt內(nèi)的平均感應電動勢；E＝Blv研究的是閉合回路的一部分，即做切割磁感線運動的導體，只適用于計算導體做切割磁感線運動產(chǎn)生的感應電動勢，可以是平均感應電動勢，也可以是瞬時感應電動勢．2．聯(lián)系：E＝Blv是由E＝neq\f(ΔΦ,Δt)在一定條件下推導出來的，該公式可看成法拉第電磁感應定律的一個推論．例題精練1．（2021春?阜陽期末）如圖所示，固定于絕緣水平面上的金屬架CDEF處在豎直向下的勻強磁場中，金屬棒MN沿金屬架以速度v向右勻速運動.t＝0時，磁感應強度為B0，此時，MN到達的位置恰好使MDEN構(gòu)成一個邊長為L的正方形.為使MN棒中不產(chǎn)生感應電流，從t＝0開始，磁感應強度B隨時間t變化的關(guān)系式正確的是（）A． B． C． D．【分析】只要通過閉合回路的磁通量不變，MN棒中不產(chǎn)生感應電流，可得t時刻回路的磁通量與t＝0回路的磁通量相等，由此關(guān)系列式求解磁感應強度與t的關(guān)系式?！窘獯稹拷猓河煞ɡ陔姶鸥袘桑篍＝可知，要使MN棒中不產(chǎn)生感應電流，則通過閉合回路的磁通量保持不變，根據(jù)磁通量Φ＝BS，則有：B0L2＝BL（L+vt）解得：B＝，故A正確、BCD錯誤。故選：A。【點評】本題主要是考查法拉第電磁感應定律及磁通量的定義，解決本題的關(guān)鍵要抓住通過閉合回路的磁通量不變時，不產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象，回路中無感應電流，掌握磁通量的計算公式。2．（2021?北京模擬）英國物理學家麥克斯韋認為，磁場變化時會在空間激發(fā)感生電場。如圖所示，一個半徑為r的絕緣細圓環(huán)水平放置，環(huán)內(nèi)存在豎直向上的勻強磁場B，環(huán)上套一帶電荷量為+q的小球。已知磁感應強度B隨時間均勻增加，其變化率為k，若小球在環(huán)上運動一周，則感生電場對小球的作用力所做功的大小是（）A．0 B． C．2πqkr2 D．πqkr2【分析】先根據(jù)法拉第電磁感應定律計算出感生電動勢，然后計算出電場強度，進而計算出小球所受電場力的大小，由功的公式即可求出做功大小?！窘獯稹拷猓寒a(chǎn)生的感生電動勢為：U＝πr2＝πkr2所以感生電場的電場強度為：E＝＝則小球受到的電場力為：F＝qE＝，因電場力方向一直沿小球的運動的切線方向，故電場力做功W＝F?2πr＝πqkr2，故D正確，ABC錯誤。故選：D?！军c評】本題考查感應電場的性質(zhì)，要注意由于電場的變化產(chǎn)生的電動勢叫感生電動勢，其感生電場與靜電場不同，其電場線是閉合曲線，同時明確力雖然是變力，但力和小球運動方向始終共線，故可以利用力和路程的乘積求解功的大小。隨堂練習1．（2021春?宜春月考）用硬質(zhì)細導線做成半徑為R的圓環(huán)，垂直圓環(huán)面的磁場充滿其內(nèi)接正方形，t＝0時磁感應強度的方向如圖甲所示，磁感應強度B隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示，則在t＝0到t＝2t0的時間內(nèi)（）A．圓環(huán)中的感應電流方向先沿順時針方向后沿逆時針方向 B．圓環(huán)中的感應電流方向先沿逆時針方向后沿順時針方向 C．圓環(huán)中的感應電流方向始終逆時針 D．圓環(huán)中的感應電流方向始終順時針【分析】根據(jù)乙圖判斷原磁場變化，根據(jù)楞次定律判斷感應電流產(chǎn)生的磁場方向，再由右手螺旋定則判斷感應電流的方向。【解答】解：0﹣t0，磁場方向垂直紙面向里，磁感應強度減小，通過線圈的磁通量也減小，根據(jù)楞次定律可得感應電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向相同，垂直紙面向里，由右手螺旋定則可判斷感應電流方向為順時針，t0﹣2t0，磁場方向垂直紙面向外，磁感應強度增大，通過線圈的磁通里也增大，根據(jù)楞次定律可得感應電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向相反，垂直紙面向里，由右手螺旋定則可判斷感應電流方向為順時針，所以圓環(huán)中的感應電流方向始終順時針，則D正確；ABC錯誤；故選：D?！军c評】本題考查楞次定律和右手螺旋定則，注意對楞次定律的理解。2．（2021春?順慶區(qū)校級月考）一環(huán)形線圈放在勻強磁場中，設(shè)第1s內(nèi)磁感線垂直線圈平面向里，如圖甲所示。若磁感應強度B隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示，那么下列選項正確的是（）A．第1s內(nèi)線圈中感應電流的大小逐漸增加 B．第2s末線圈中感應電動勢的大小為0 C．第3s內(nèi)線圈中感應電流的方向為順時針方向 D．第4s內(nèi)線圈中感應電流的方向為逆時針方向【分析】在B﹣t圖中同一條直線磁通量的變化率是相同的；由法拉第電磁感應定律可得出感應電動勢大小恒定；由楞次定律可得出電流的方向。【解答】解：根據(jù)B﹣t圖中同一條直線磁通量的變化率是相同的，由法拉第電磁感應定律：E＝n各段時間內(nèi)的電流為定值，且大小相等。由題意可知，第1s內(nèi)磁感線垂直線圈平面向里，則有：A、在第1s內(nèi)，磁場向里增大，由楞次定律知，感應電流的方向為逆時針方向；感應電流是恒定的，故A錯誤；B、在第2s內(nèi)，磁場向外減小，故產(chǎn)生感應電流，電動勢不為零，故B正確；C、在第3s內(nèi)，磁場向里增大，由楞次定律知，感應電流的方向為逆時針方向，故C錯誤；D、在第4s內(nèi)，磁場向外減小，由楞次定律知，感應電流的方向為逆時針方向，故D正確。故選：D?！军c評】解決本題的關(guān)鍵熟練掌握楞次定律和法拉第電磁感應定律，注意明確楞次定律的基本內(nèi)容和使用方法。3．（2021春?白云區(qū)校級月考）關(guān)于電磁感應現(xiàn)象的有關(guān)說法中，正確的是（）A．只要穿過閉合電路中的磁通量不為零，閉合電路中就一定有感應電流發(fā)生 B．穿過閉合電路中的磁通量減少，則電路中感應電流就減小 C．穿過閉合電路中的磁通量越大，閉合電路中的感應電動勢越大 D．穿過閉合電路中的磁通量變化越快，閉合電路中感應電動勢越大【分析】明確感應電流的產(chǎn)生條件是：當穿過閉合回路磁通量發(fā)生變化時，會產(chǎn)生感應電流；根據(jù)法拉第電磁感應定律判斷感應電動勢與什么因素有關(guān)?！窘獯稹拷猓篈、根據(jù)感應電流產(chǎn)生的條件可知，當穿過閉合回路磁通量發(fā)