10.1 电磁感应现象和楞次定律（课件PPT）-【创新方案】2025年高考物理一轮总复习（福建专版）

第十章 电磁感应 电磁感应现象和楞次定律 第一讲 |纲举目张|·|精要回顾| 切割磁感线 变化 感应电动势 阻碍 变化 掌心 导线运动方向 [微点判断] (1)闭合电路内只要有磁通量，就一定有感应电流产生。 ( ) (2)穿过线圈的磁通量和线圈的匝数无关。 ( ) (3)线框不闭合时，即使穿过线框的磁通量发生变化，线框中也没有感应电流产生。 ( ) (4)当导体切割磁感线时，一定产生感应电动势。 ( ) × √ √ √ (5)由楞次定律知，感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反。 ( ) (6)感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化。 ( ) × √ 1 逐点清(一)　电磁感应现象的理解(基础点速过)　　 3 逐点清(三)　楞次定律的推广应用(迷盲点精研)　 CONTENTS 目录 逐点清(二)　感应电流方向的判断(基础点速过)　　　 2 逐点清(四)　“三定则、一定律”的应用(重难点疏通)　　 4 课时跟踪检测 5 逐点清(一)　电磁感应现象的理解(基础点速过)　　 NO.1 |关键知能|·|升维学习|　 ◉磁通量及磁通量的变化的理解 1．(2023·建瓯模拟)如图所示，a、b、c三个闭合线圈放在同一平面内，当线圈a中有电流I通过时，穿过三个线圈的磁通量分别为Φa、Φb、Φc，则(　 ) A．Φa＜Φb＜Φc　　　　　 B．Φa＞Φb＞Φc C．Φa＜Φc＜Φb D．Φa＞Φc＞Φb √ 解析：当a中有电流通过时，穿过a、b、c三个闭合线圈垂直纸面向里的磁感线条数一样多，向外的磁感线的条数c最多，其次是b，a中没有向外的磁感线，因此穿过闭合线圈的净磁感线条数a最多，b次之，c最少，即Φa>Φb>Φc，选项B正确。 2.如图所示，某一匀强磁场磁感应强度为B，方向沿z轴正向，其中AB＝a，BE＝b，EF＝c，∠CDF＝30°，下列说法正确的是(　 ) A．穿过ABCD面和穿过ADFE面的磁通量都为Bac B．穿过BCFE面的磁通量为0 C．若将ADFE面绕AD边顺时针转过150°角时，其磁通量变化量大小为Bbc D．若将BCFE面绕BC边转过180°角时，其磁通量变化量大小为0 √ 解析：由于磁场与ABCD面平行，故穿过ABCD面的磁通量为零，A错误； 穿过BCFE面的磁通量为Φ0＝Bbc，B错误； 穿过ADFE面的磁通量为Φ1＝Φ0＝Bbc，ADFE面绕AD边顺时针转过150°角后，穿过的磁通量为Φ2＝0，则磁通量的变化量大小为ΔΦ1＝Φ1－Φ2＝Bbc，故C正确； 穿过BCFE的磁通量为Φ3＝Φ0＝Bbc，BCFE面绕BC转过180°角后，穿过的磁通量为Φ4＝－Bbc，其磁通量变化量大小为ΔΦ2＝Φ3－Φ4＝2Bbc，故D错误。 √ ◉感应电流有无的判断 3．下列各图所描述的物理情境中，没有感应电流的是(　 ) 解析：开关S闭合稳定后，穿过线圈N的磁通量保持不变，线圈N中不产生感应电流；磁铁向铝环A靠近，穿过铝环A的磁通量在增大，铝环A中产生感应电流；金属框从A向B运动，穿过金属框的磁通量时刻在变化，金属框中产生感应电流；铜盘在磁场中按题图所示方向转动，铜盘的无数辐条切割磁感线，与外电路构成闭合回路，产生感应电流。故选A。 1．磁通量大小及其变化分析 (1)定量计算 通过公式Φ＝BS来定量计算，计算磁通量时应注意的问题： ①明确磁场是否为匀强磁场，知道磁感应强度的大小。 ②平面的面积S应为磁感线通过的有效面积。当平面S与磁场方向不垂直时，应明确所研究的平面与磁感应强度方向的夹角，准确求出有效面积。 ③线圈的磁通量及其变化与线圈匝数无关，即磁通量的大小不受线圈匝数的影响。 (2)定性判断 磁通量是指穿过某一线圈面积的磁感线的“净条数”，当有不同方向的磁场同时穿过同一面积时，此时的磁通量为各磁场穿过该面磁通量的代数和。 2．感应电流有无的判断方法 3．常见的三种产生感应电流的情况 逐点清(二)　感应电流方向的判断(基础点速过)　　　 NO.2 ◉对楞次定律的理解 1．关于感应电流，下列说法正确的是(　 ) A．根据楞次定律知，感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量 B．感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化 C．感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向可能相同，也可能相反 D．当导体切割磁感线运动时，必须用右手定则确定感应电流的方向 解析：由楞次定律知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，A错误； 感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化，不是阻碍原磁场的变化，B错误； √ 由楞次定律知，如果是因磁通量的减少而引起的感应电流，则感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相同，阻碍磁通量的减小；如果是因磁通量的增加而引起的感应电流，则感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相反，阻碍磁通量的增加，C正确； 导体切割磁感线运动时，可直接用右手定则确定感应电流的方向，也可以由楞次定律确定感应电流的方向，D错误。 ◉应用楞次定律判断感应电流的方向 2．(2023·海南高考)汽车测速利用了电磁感应现象，汽车可简化为一个矩形线圈abcd，埋在地下的线圈分别为1、2，通上顺时针(俯视)方向电流，当汽车经过线圈时(　 ) A．线圈1、2产生的磁场方向竖直向上 B．汽车进入线圈1过程产生感应电流方向为abcd C．汽车离开线圈1过程产生感应电流方向为abcd D．汽车进入线圈2过程受到的安培力方向与速度方向相同 解析：由题意知，埋在地下的线圈1、2通有顺时针(俯视)方向的电流，则根据安培定则，可知线圈1、2产生的磁场方向竖直向下，A错误； √ 汽车进入线圈1过程中，磁通量增大，根据楞次定律可知产生感应电流方向为adcb，B错误； 汽车离开线圈1过程中，磁通量减小，根据楞次定律可知产生感应电流方向为abcd，C正确； 汽车进入线圈2过程中，磁通量增大，根据楞次定律可知产生感应电流方向为adcb，再根据左手定则，可知汽车受到的安培力方向与速度方向相反，D错误。 ◉应用右手定则判断感应电流或感应电动势的方向 3.(2023·江苏高考)如图所示，圆形区域内有垂直 纸面向里的匀强磁场，OC导体棒的O端位于圆心， 棒的中点A位于磁场区域的边缘。现使导体棒绕O 点在纸面内逆时针转动，O、A、C点电势分别为φO、φA、φC，则(　 ) A．φO > φC　　　　　 B．φC > φA C．φO＝φA D．φO－φA＝φA－φC √ 解析：由题图可看出导体棒OA段转动切割磁感线，根据右手定则可知感应电动势的方向由A指向O，所以φO > φA，导体棒AC段不在磁场中，不切割磁感线，不产生感应电动势，则φC＝φA，A正确，B、C错误； 根据以上分析可知φO－φA > 0，φA－φC＝0，则φO－φA > φA－φC，D错误。 1．楞次定律中“阻碍”的含义 谁阻碍谁 感应电流的磁场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，而不是阻碍磁通量本身 如何阻碍 当磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反；当磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同，即“增反减同” 阻碍效果 阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化，这种变化将继续进行 续表 2.“四步法”判断感应电流方向 3．右手定则的理解和应用 (1)右手定则适用于闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。 (2)右手定则是楞次定律的一种特殊形式，用右手定则能解决的问题，用楞次定律均可代替解决。 (3)右手定则应用“三注意”： ①磁感线必须垂直穿入掌心；②拇指指向导体运动的方向；③四指所指的方向为感应电流方向。 逐点清(三)　楞次定律的推广应用(迷盲点精研)　 NO.3 类型(一)　增反减同与来拒去留 内容 ①阻碍原磁通量变化——“增反减同” ②阻碍相对运动——“来拒去留” 例证 [例1]　电磁弹射装置是航空母舰上的一种舰载机起飞装置。如图所示的装置也能进行电磁弹射，线圈固定在光滑绝缘杆MN上，导体圆环套在绝缘杆的左端。则下列说法正确的是(　 ) A．开关闭合，圆环将从M端离开绝缘杆 B．圆环的位置不变，将滑动变阻器的滑片P向左滑动少许，与滑片滑动前相比，闭合开关瞬间，圆环所受的安培力相同 √ C．如果将电源反接，闭合开关，圆环将向右运动 D．如果将圆环放在线圈的右侧，闭合开关，圆环不会离开绝缘杆 [解析]　闭合开关，线圈中有电流通过，周围产生磁场，穿过圆环的磁通量增加，则由楞次定律可知，圆环将向左运动，从绝缘杆的M端离开，A正确； 圆环的位置不变，将P向左滑动少许，电路中的总电阻减小，闭合开关瞬间，线圈中的电流增大，穿过圆环的磁通量增大，圆环上的感应电流增大，则圆环所受的安培力增大，B错误； 如果将电源反接，闭合开关后穿过圆环的磁通量仍增加，则由楞次定律可知，圆环仍从绝缘杆的M端离开，即圆环仍将向左运动，C错误； 如果将圆环放在线圈的右侧，闭合开关，由以上分析可知圆环将从绝缘杆的N端离开，D错误。 [针对训练] 1．(2023·福安调研)某同学学习了电磁感应相关知识之后，做了探究性实验：将闭合线圈按图示方式放在电子秤上，线圈上方有一N极朝下竖直放置的条形磁铁，手握磁铁在线圈的正上方静止，此时电子秤的示数为m0。下列说法正确的是(　 ) A．将磁铁加速插向线圈的过程中，电子秤的示数小于m0 B．将磁铁匀速远离线圈的过程中，电子秤的示数大于m0 C．将磁铁加速插向线圈的过程中，线圈中产生的电流沿逆时针方向(俯视) D．将磁铁匀速插向线圈的过程中，磁铁减少的重力势能等于线圈中产生的焦耳热 √ 解析：根据楞次定律的推论“来拒去留”可知，在将磁铁插向线圈(无论是匀速、加速还是减速)的过程中，线圈与磁铁相互排斥，导致电子秤的示数大于m0，反之则电子秤的示数小于m0，A、B错误； 根据楞次定律可判断，将磁铁加速插向线圈时，线圈中产生的感应电流沿逆时针方向(俯视)，C正确； 磁铁匀速插向线圈的过程中，磁铁受到重力、拉力、斥力作用，重力和拉力的合力做的功等于线圈中产生的焦耳热，D错误。 类型(二)　增缩减扩 内容 使回路面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩” 注意：此结论只适用于磁感线单方向穿过回路的情境 例证 [例2]　如图，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，下列说法中正确的是(　 ) A．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FN将增大 √ [解析]　若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，螺线管中电流增大，由安培定则知穿过线圈a的磁场方向向下且增强，所以磁通量增大，故B错误； 由楞次定律知线圈a产生俯视逆时针方向的感应电流，故A错误； 从面积变化角度看“增缩减扩”，所以面积应减小，即线圈a有收缩的趋势，故C错误； 由于线圈a感应电流方向与螺线管中电流方向相反，由电流相互作用规律“同向电流相吸，异向电流相斥”可知线圈a对水平桌面的压力FN将增大，故D正确。 [针对训练] 2．(2023·郑州模拟)(双选)一个长直密绕螺线管N放在一个金属圆环M的中心，圆环轴线与螺线管轴线重合，如图甲所示。螺线管N通有如图乙所示的电流，下列说法正确的是(　 ) √ √ 逐点清(四)　“三定则、一定律”的应用(重难点疏通)　　 NO.4 1．“三定则、一定律”的比较 定则或定律 适用的现象 因果关系 安培定则 电流的磁效应——电流、运动电荷产生的磁场 因电生磁 左手定则 (1)安培力——磁场对通电导线的作用力 (2)洛伦兹力——磁场对运动电荷的作用力 因电受力 右手定则 导体做切割磁感线运动产生的电磁感应现象 因动生电 楞次定律 闭合回路磁通量变化产生的电磁感应现象 因磁生电 2．“三定则、一定律”的联系 (1)应用楞次定律时，一般要用到安培定则。 (2)判断感应电流所受安培力方向的“两法”： ①先用右手定则确定电流的方向，再用左手定则确定安培力的方向； ②直接应用楞次定律的推论确定——“来拒去留”“增斥减吸”等。 [典例]　(双选)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 如图所示的闭合电路，当PQ在一外力的作用下运动时， MN由静止开始向右运动，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 √ √ 1．(双选)如图所示，两条水平光滑金属导轨固定在电磁铁两磁极之间，导轨两端a、b断开，金属杆L垂直导轨放置。闭合开关S，下列判断正确的是(　 ) A．电磁铁两磁极之间的磁场方向向下 B．若给金属杆向左的初速度，则a点电势高于b点 √ C．若a、b间接导线，向下移动滑片P，则金属杆向左运动 D．若a、b间接直流电源，a接正极、b接负极，则金属杆向左运动 解析：结合电磁铁上导线的电流方向，根据安培定则可判断电磁铁两极之间的磁场方向向下，故A正确； 若给金属杆向左的初速度，根据右手定则，可判定φb>φa，故B错误； √ 如向下移动滑片P，则电流增大，磁铁两极间的磁场增强，根据楞次定律可判定回路中电流为逆时针，再根据左手定则可判定金属杆受到向左的安培力，向左运动，故C正确； 如a、b间接电源，且a接正极，由左手定则可判定金属杆向右运动，故D错误。 2．(2023·河北高考)(双选)如图甲，绝缘水平面上四根完全相同的光滑金属杆围成矩形，彼此接触良好，匀强磁场方向竖直向下。金属杆2、3固定不动，1、4同时沿图箭头方向移动，移动过程中金属杆所围成的矩形周长保持不变。当金属杆移动到图乙位置时，金属杆所围面积与初始时相同。在此过程中(　 ) A．金属杆所围回路中电流方向保持不变 B．通过金属杆截面的电荷量随时间均匀增加 C．金属杆1所受安培力方向与运动方向先相同后相反 D．金属杆4所受安培力方向与运动方向先相反后相同 √ √ 解析：由数学知识可知金属杆所围回路的面积先增大后减小，金属杆所围回路内磁通量先增大后减小，根据楞次定律可知电流方向先沿逆时针方向，后沿顺时针方向，故A错误； 由于金属杆所围回路的面积非均匀变化，故感应电流的大小不恒定，故通过金属杆截面的电荷量随时间不是均匀增加的，故B错误； 由上述分析，再根据左手定则，可知金属杆1所受安培力方向与运动方向先相同后相反，金属杆4所受安培力方向与运动方向先相反后相同，故C、D正确。 课时跟踪检测 NO.5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1.如图，一个有小缺口ab的圆形导线圈固定在绝缘的水平面上，c为线圈上的一点，圆弧bc小于半圆。一个条形磁铁N极向下，沿着线圈的竖直轴线向下运动，在靠近线圈的过程中(　 ) A．a点电势比b点的电势高 B．a点电势比b点的电势低 C．若用相同导线将ab接通，b点的电势比c点高 D．若用相同导线将ab接通，b点的电势比c点低 √ 13 14 6 7 8 9 10 11 12 解析：一个条形磁铁N极向下，沿着线圈的竖直轴线向下运动，可以看作是条形磁铁不动，带有小缺口ab的圆形导线圈竖直向上运动，根据右手定则可判断电流从b流向a，线圈切割磁感线电流从低电势流向高电势，故a点电势比b点的电势高，A正确，B错误； 若用相同导线将ab接通，环形线圈各点电势相同，故C、D错误。 1 2 3 4 5 13 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2.如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r。 圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两 线圈的磁通量之比为(　 ) A．1∶1 B．1∶2 C．1∶4 D．4∶1 解析：由题图可知，穿过a、b两个线圈的磁通量均为Φ＝B·πr2，因此磁通量之比为1∶1，A正确。 2 3 4 √ 13 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 3.磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量，如图所示，通有恒定电流的直导线MN与闭合线框共面，第一次将线框由位置1平移到位置2，第二次将线框由位置1绕cd边翻转到位置2，设前后两次通过线框的磁通量变化大小分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则(　 ) A．ΔΦ1＞ΔΦ2 B．ΔΦ1＝ΔΦ2 C．ΔΦ1＜ΔΦ2 D．无法确定 2 3 4 √ 13 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 解析：第一次将线框由位置1平移到位置2，磁感线从线框的同一侧穿入，ΔΦ1为前后两位置磁通量的绝对值之差。第二次将线框由位置1绕cd边翻转到位置2，磁感线从线框的不同侧穿入，ΔΦ2为前后两位置磁通量的绝对值之和。故ΔΦ1 ＜ΔΦ2，C正确。 2 3 4 13 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 4．(2024·厦门双十中学月考)如图，水平地面放置导线框abcd，正上方有一圆柱形磁体，若磁体以磁体中心为轴在xOz平面内顺时针转过一个小角度，此过程中线框始终处于静止状态，下列说法正确的是(　 ) A．ab边对地面的压力增大，cd边对地面的压力减小 B．ab边和cd边均不受磁场力的作用 C．线框中感应电流的方向为abcda D．线框受地面的摩擦力方向水平向右 2 3 4 √ 13 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 解析：磁体转动前，线框的磁通量最大，若磁体以磁体中心为轴转过一个小角度，线框的磁通量减小，根据楞次定律，线框中产生adcba方向的感应电流，故C错误； 再根据左手定则，可判断ab边所受安培力向上，对地面压力减小，故A、B错误； 磁体顺时针转过一个小角度可等效为磁体向左上方移动，根据来拒去留，磁体对线框产生向左上方的吸引力，根据平衡条件，线框受地面的摩擦力水平向右，D正确。 2 3 4 13 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 5．(2023·青岛模拟)如图所示，若套在条形磁铁上的弹性金属线圈Ⅰ突然缩小为线圈Ⅱ，则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)是(　 ) A．有顺时针方向的感应电流 B．有逆时针方向的感应电流 C．有先逆时针后顺时针方向的感应电流 D．无感应电流 2 3 4 √ 13 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 解析：穿过线圈的磁通量包括磁体内全部和磁体外的一部分，合磁通量是向上的。当线圈突然缩小时合磁通量增加，原因是磁体外向下穿过线圈的磁通量减少，由楞次定律和安培定则判断，感应电流的方向为顺时针方向，选项A正确。 2 3 4 13 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 6．(2024年1月·九省联考广西卷)如图，当车辆驶入或驶出圆形区域时，车辆会改变区域内通电线圈中的磁场，通过传感器电路将磁场的变化转换为交通灯的控制信号，车辆驶入图中圆形区域时，车辆引起磁场变化的原因类似于(　 ) A．将铁芯放入通电线圈 B．增大通电线圈的面积 C．增加通电线圈的匝数 D．加大对通电线圈的压力 2 3 4 √ 13 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 解析：当车辆驶入或驶出圆形区域时，车辆会改变区域内通电线圈中的磁场，利用的是互感现象，汽车上大部分是金属，汽车经过线圈时会引起汽车磁通量的变化，从而产生电磁感应现象，产生感应电流，从而改变区域内通电线圈中的磁场；此过程类似于将铁芯放入通电线圈，铁芯的磁通量也会变化，也会产生感应电流，从而改变通电线圈中的磁场。故选A。 2 3 4 13 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 7.如图所示，水平桌面上固定一通电直导线，电流方向如图，且电流逐渐增大，导线右侧有一金属导线制成的圆环，且圆环始终静止在水平桌面上，则(　 ) A．圆环中产生顺时针方向的感应电流 B．圆环中产生恒定的感应电流 C．圆环有扩张的趋势 D．圆环受到水平向左的摩擦力 2 3 4 √ 13 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 解析：直导线通电流向上，在右侧产生的磁感线向里，电流增大，穿过圆环的磁通量增大，根据楞次定律可知感应电流的磁场向外，则感应电流为逆时针，故A错误； 据题意电流只是逐渐增大，而只有直导线通的电流均匀增大，才能在圆环中产生均匀增大的磁通量变化，从而产生恒定的感应电流，故B错误； 2 3 4 13 14 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 穿过圆环的磁通量增大，根据楞次定律的理解“增缩减扩”，可知圆环有收缩的趋势，故C错误； 将有逆时针感应电流流过的圆环用微元法截成电流元，上下电流元所受安培力抵消，而对于左右的电流元，由于左侧所处磁感应强度更大，抵消右侧所受安培力之后为总的安培力方向，由左手定则可知方向向右，则圆环始终静止在水平桌面上有圆环受到水平向左的摩擦力和安培力平衡，故D正确。 2 3 4 13 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 8.(2023·玉林模拟)如图所示为感应式发电机，a、b、c、d是空间四个可用电刷与铜盘边缘接触的点，O1、O2是铜盘轴线导线的接线端，M、N是电流表的接线端。现在将铜盘转动，能观察到感应电流的是(　 ) A．将电流表的接线端M、N分别连接a、c位置 B．将电流表的接线端M、N分别连接O1、a位置 C．将电流表的接线端M、N分别连接O1、O2位置 D．将电流表的接线端M、N分别连接c、d位置 2 3 4 √ 13 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 解析：当铜盘转动时，其切割磁感线产生感应电动势，此时铜盘相当于电源，铜盘边缘和中心相当于电源的两个极，则要想观察到感应电流，M、N应分别连接电源的两个极即可，故只有B项正确。 2 3 4 13 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 9．(2024·南安三中月考)如图，同一绝缘光滑水平地面上，一个小金属环a和一个大金属环b的圆心在同一点。a环中通有逆时针方向的恒定电流I，b环中不通电。现将a环沿直线移向图中a′位置，则b环中感应电流i的方向和b环的运动情况分别为(　 ) A．i为顺时针方向，b环圆心向靠近a′位置运动 B．i为顺时针方向，b环圆心向远离a′位置运动 C．i为逆时针方向，b环圆心向靠近a′位置运动 D．i为逆时针方向，b环圆心向远离a′位置运动 2 3 4 √ 13 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 解析：a环中通有逆时针方向的恒定电流I，a环内的磁场方向垂直纸面向外，a环外的磁场方向垂直纸面向里，b环的总磁通量方向向外，当a环沿直线移向图中a′位置时，b环内的磁通量向外增大，由楞次定律可知，b环中感应电流i的方向为顺时针，根据楞次定律推论，阻碍相对运动，所以b环圆心向靠近a′位置运动，则A正确，B、C、D错误。 2 3 4 13 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 10．(2023·三明模拟)如图甲所示是一个“简易电动机”，一节5号干电池的正极向上，一块圆柱形强磁铁吸附在电池的负极，将一段裸铜导线弯成图中所示形状的线框，线框上端的弯折位置与正极良好接触，下端弯曲的两端与磁铁表面保持良好接触，放手后线框就会转动起来。该“简易电动机”的原理图如图乙所示，关于该“简易电动机”，下列说法正确的是(　 ) 2 3 4 13 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 A．从上往下看，该“简易电动机”逆时针旋转 B．电池的输出功率等于线框转动的机械功率 C．线框①②两部分导线电阻在电路中是串联关系 D．“简易电动机”由静止到转动起来的过程中，线框中的电流减小 解析：线框的上下两条边受到安培力的作用而发生转动，根据左手定则可以判断，从上往下看，线框将顺时针旋转，故A错误； 2 3 4 √ 13 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 电池输出的功率一部分转化为线框的发热功率，一部分提供线框转动的机械功率，所以电池的输出功率大于线框转动的机械功率，故B错误； 线框①②两部分导线电阻在电路中是并联关系，故C错误； 稳定时，因导线切割磁感线，产生的感应电动势与电源相反，则线框中电流比刚开始转动时小，故D正确。 2 3 4 13 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 11.(2023·石家庄调研)1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，A线圈与电源、滑动变阻器R组成一个回路，B线圈与开关S及电流计G组成另一个回路。如图所示，通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件。关于该实验下列说法正确的是(　 ) A．闭合S的瞬间，G中有a→b的感应电流 B．闭合S的瞬间，G中有b→a的感应电流 C．闭合S后，R的滑片向左移动的过程，G中有a→b的感应电流 D．闭合S后，R的滑片向左移动的过程，G中有b→a的感应电流 2 3 4 √ 13 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 解析：在滑片不动的情况下，线圈A中通过的是恒定电流，产生的磁场是恒定的，所以线圈B中不产生感应电流，A、B错误； 在向左移动滑片的过程中，线圈A中电流减小，即线圈B处于逐渐减弱的磁场中，由安培定则和楞次定律知，电流计中的电流从b到a，故C错误，D正确。 2 3 4 13 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 12.(2023·浙江绍兴模拟)如图所示，右端为N极的磁铁置于粗糙水平桌面上并与轻质弹簧相连，弹簧一端固定在竖直墙面上，当弹簧处于原长时，磁铁的中心恰好是接有一盏小灯泡的竖直固定线圈的圆心。用力将磁铁向右拉到某一位置，撤去作用力后磁铁穿过线圈来回振动，有关这个振动过程，以下说法正确的是(　 ) A．灯泡的亮暗不会发生变化 B．磁铁接近线圈时，线圈对磁铁产生排斥力 C．从左往右看线圈中的电流一直沿逆时针方向 D．若忽略摩擦力和空气阻力，磁铁振动的幅度不会减小 2 3 4 √ 13 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 解析：以S极接近线圈过程分析，速度增大，且接近线圈时磁感应强度增大，则穿过线圈的磁通量变化率增大，感应电流增大，灯泡会变亮，故A错误； 根据楞次定律的“来拒去留”可知磁铁接近线圈时，线圈对磁铁产生排斥力，故B正确； 2 3 4 13 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 当S极接近线圈时，根据楞次定律可知线圈中的电流沿逆时针方向，当S极向右运动远离线圈时，根据楞次定律可知，线圈中的电流沿顺时针方向，故C错误； 若忽略摩擦力和空气阻力，磁铁的振幅也会越来越小，因为弹簧和磁铁的机械能逐渐转化为焦耳热，故D错误。 2 3 4 13 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13.如图所示为某门磁系统，强磁棒固定在门框上，线圈和发射系统固定在房门上，当房门关闭时穿过线圈的磁通量最大，当线圈中出现一定强度的电压、电流信号时，自动触发后面的信号发射系统，远程向后台发出报警信号，下列说法中正确的是(　 ) A．门磁系统的工作原理是利用了电流的磁效应 B．当房门缓慢打开时门线圈中电压、电流较小 C．房门不动时，线圈中会产生恒定的电流 D．将强磁棒与线圈和发射系统交换位置后不能起到报警的作用 2 3 4 13 14 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 解析：门磁系统的工作原理是利用了电磁感应原理，故A错误； 当房门缓慢打开时，门线圈中的磁通量变化的比较慢，则产生的感应电动势较小，感应电流也较小，故B正确； 房门不动时，线圈中磁通量不发生变化，则不会产生感应电流，故C错误； 将强磁棒与线圈和发射系统交换位置后，开、关门都会使线圈中磁通量发生变化，则都会产生感应电流，都能起报警的作用，故D错误。 2 3 4 13 14 1 5 6 7 8 9 10 11 12 14.(双选)如图是公路上安装的一种测速“电子眼”。在“电子眼”前方路面下间隔一段距离埋设两个通电线圈，当车辆通过线圈上方的道路时，会引起线圈中电流的变化，系统根据两次电流变化的时间及线圈之间的距离，对超速车辆进行抓拍。下列判断正确的是(　 ) A．汽车经过线圈会产生感应电流 B．线圈中的电流是由于汽车通过线圈时发生电磁感应引起的 C．“电子眼”测量的是汽车经过第二个线圈的瞬时速率 D．如果某个线圈出现故障，没有电流，“电子眼”还可以正常工作 2 3 4 13 14 √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 解析：由题意可知，汽车经过线圈会产生感应电流，故A正确； 根据楞次定律，线圈中的电流是由于汽车通过线圈时发生电磁感应引起的，故B正确； 测量的是汽车经过两个线圈的平均速度，故C错误； 如果某个线圈出现故障，没有电流，就会无计时起点或终点，无法计时，电子眼不能正常工作，故D错误。 2 3 4 13 14 A．t＝时刻，圆环有扩张的趋势 B．t＝时刻，圆环有收缩的趋势 C．t＝和t＝时刻，圆环内有相同的感应电流 D．t＝和t＝时刻，圆环内有相同的感应电流 解析：由题图可知在t＝时刻，通过螺线管的电流增大，则螺线管产生的磁场增大，所以穿过金属圆环的磁通量变大，根据楞次定律可知，圆环有扩张的趋势，A正确，B错误； 由题图可知，在t＝时刻通过螺线管的电流增大，而在t＝时刻通过螺线管的电流减小，根据楞次定律可知两时刻圆环感应电流方向不同，C错误； 由题图可知，在t＝和t＝时刻螺线管内电流的变化率是大小相等的，则螺线管产生的磁场的变化率也相等，根据法拉第电磁感应定律可知，圆环内的感应电动势大小是相等的，所以感应电流大小也相等，根据楞次定律可知两时刻圆环感应电流方向也相同，D正确。 [解析]　MN由静止开始向右运动，说明MN受到向右的安培力，因为导线ab在MN处的磁场垂直纸面向里MN中的感应电流方向为M→NL1中感应电流的磁场方向向上。 若L2中磁场方向向上减弱PQ中电流方向为Q→P且减小向右减速运动；若L2中磁场方向向下增强PQ中电流方向为P→Q且增大向左加速运动。 $$