2.1 楞次定律-2024-2025学年高二物理同步讲练（人教版2019选择性必修第二册）

2.1 楞次定律 （1）理解楞次定律，知道楞次定律是能量守恒的反映，会用楞次定律判断感应电流方向。 （2）理解右手定则，知道右手定则是楞次定律的一种具体表现形式，会用右手定则判断感应电流方向。 （3）经历推理分析得出楞次定律的过程，体会归纳推理的方法。 （4）经历实验探究得出楞次定律的过程，提升科学探究的能力。 知识点一　实验：探究影响感应电流方向的因素 【知识梳理】 1．实验原理 (1)由电流表指针偏转方向与电流方向的关系，找出感应电流的方向． (2)通过实验，观察、分析原磁场方向和磁通量的变化，记录感应电流的方向，然后归纳出感应电流的方向与原磁场方向、原磁通量变化之间的关系． 2．实验器材 条形磁体，线圈，电流表，导线若干，滑动变阻器，开关，干电池，电池盒． 3．实验过程 (1)探究电流表指针的偏转方向和电流方向之间的关系． 实验电路如图甲、乙所示： 结论：电流从哪一侧接线柱流入，指针就向哪一侧偏转，即左进左偏，右进右偏．(指针偏转方向应由实验得出，并非所有电流表都是这样的) (2)探究条形磁体插入或拔出线圈时感应电流的方向 ①按图连接电路，明确线圈的绕线方向． ②按照控制变量的方法分别进行N极(S极)向下插入线圈和N极(S极)向下时抽出线圈的实验． ③观察并记录磁场方向、电流方向、磁通量大小变化情况，并将结果填入表格． 甲 乙 丙 丁 条形磁体运动的情况 N极向下插入线圈 S极向下插入线圈 N极朝下时抽出线圈 S极朝下时抽出线圈 原磁场方向 (“向上”或 “向下”) 穿过线圈的 磁通量变化 情况(“增加”或“减少”) 感应电流的 方向(在线圈 上方俯视) 逆时针 顺时针 顺时针 逆时针 感应电流的 磁场方向 (“向上”或 “向下”) 原磁场与感 应电流磁场 方向的关系 ④整理器材． 4．结果分析 根据上表记录，得到下述结果： 甲、乙两种情况下，磁通量都增加，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，阻碍磁通量的增加；丙、丁两种情况下，磁通量都减少，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，阻碍磁通量的减少． 实验结论：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化． 5．注意事项 (1)确定电流方向与电流表指针偏转方向的关系时，要用试触法并注意减小电流大小，防止电流过大或通电时间过长损坏电流表． (2)电流表选用零刻度在中间的灵敏电流计． (3)实验前设计好表格，并明确线圈的绕线方向． (4)按照控制变量的思想进行实验． [例题1] （2023秋•大兴区期末）某同学用图所示装置探究影响感应电流方向的因素，将磁体从线圈中向上匀速抽出时，观察到灵敏电流计指针向右偏转。关于该实验，下列说法正确的是　　 A．必须保证磁体匀速运动，灵敏电流计指针才会向右偏转 B．若将磁体向上加速抽出，灵敏电流计指针会向左偏转 C．将磁体的、极对调，并将其向上抽出，灵敏电流计指针仍向右偏转 D．将磁体的、极对调，并将其向下插入，灵敏电流计指针仍向右偏转 [例题2] （2024•湖南模拟）探究电磁感应现象的实验装置如图所示，下列操作不能使电流计指针偏转的是　　 A．闭合开关瞬间 B．断开开关瞬间 C．闭合开关后，拔出线圈瞬间 D．线圈放在线圈中不动 [例题3] （2024•宝安区校级开学）如图，小明用线圈、条形磁铁和灵敏电流计来验证电磁感应现象，下列不能使灵敏电流计指针发生偏转的操作是　　 A．线圈不动，磁铁快速向上 B．线圈不动，磁铁快速向下 C．磁铁不动，线圈快速向上 D．线圈和磁铁同时同速向上 [例题4] （2023秋•海门区期末）在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，某学生接成如图所示的实验电路，该同学将线圈放置在线圈中，闭合、断开开关时，电流计指针都没有偏转，其可能原因是　　 A．螺线管和绕向一致 B．线圈中未放入铁芯 C．开关接在线圈电路中 D．导线接电池组时，接线柱正负极接反 [例题5] （2024秋•洛阳月考）关于下列四种情境说法正确的是　　 A．图甲中，点与点磁感应强度相同 B．图乙中，线圈穿过磁铁从运动到的过程中，穿过线圈的磁通量先增大后减小 C．图丙中，闭合线框绕垂直于磁场方向的轴转动的过程中，线框中有感应电流产生 D．图丁中，线框与通电导线在同一平面内向右平移的过程中，线框中没有感应电流产生 知识点二　楞次定律 【知识梳理】 1．内容：感应电流具有这样的方向，即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．从能量角度理解楞次定律 感应电流沿着楞次定律所述的方向，是能量守恒定律的必然结果，当磁极插入线圈或从线圈内抽出时，推力或拉力做功，使机械能转化为感应电流的电能． 【重难诠释】 1．对楞次定律的理解 (1)楞次定律中的因果关系 楞次定律反映了电磁感应现象中的因果关系，磁通量发生变化是原因，产生感应电流是结果． (2)对“阻碍”的理解 问题 结论 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 为何阻碍 原磁场的磁通量发生了变化 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 当原磁场的磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反；当原磁场的磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同，即“增反减同” 结果如何 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，最终结果不受影响 (3)“阻碍”的表现形式 从磁通量变化的角度看：感应电流的效果是阻碍磁通量的变化． 从相对运动的角度看：感应电流的效果是阻碍相对运动． 2．楞次定律的应用 应用楞次定律判断感应电流方向的步骤 (1)明确所研究的闭合回路，判断原磁场方向． (2)判断闭合回路内原磁场的磁通量变化． (3)依据楞次定律判断感应电流的磁场方向． (4)利用右手螺旋定则(安培定则)判断感应电流的方向． [例题6] （2024•北京）如图所示，线圈和线圈绕在同一个铁芯上，下列说法正确的是　　 A．闭合开关瞬间，线圈和线圈相互吸引 B．闭合开关，达到稳定后，电流表的示数为0 C．断开开关瞬间，流过电流表的电流方向由到 D．断开开关瞬间，线圈中感应电流的磁场方向向左 [例题7] （2024•贵阳模拟）在水平放置的条形磁铁的极附近，一个闭合金属线圈竖直向下运动，线圈平面始终保持水平。在位置，磁感线正好与线圈平面平行，与和与之间的距离都比较小。在线圈从位置运动到位置的过程中，从上往下看，感应电流的方向是　　 A．顺时针方向 B．逆时针方向 C．先顺时针方向，后逆时针方向 D．先逆时针方向，后顺时针方向 [例题8] （2024春•江阴市期中）国产航母福建舰上的舰载飞机起飞实现了先进的电磁弹射技术。电磁驱动原理示意图如图所示，在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环，铝环和铜环的形状、大小相同、已知铜的电阻率较小，不计所有接触面间的摩擦，则闭合开关的瞬间　　 A．铝环向右运动，铜环向左运动 B．铝环和铜环都向右运动 C．铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力 D．从左向右看，两环中的感应电流均沿沿逆时针方向 [例题9] （2023秋•五华区校级月考）如图所示，有一水平放置的金属导轨左端为圆弧形，右端为平行导轨，平行导轨上放置一个与导轨接触良好的金属杆，另有一金属圆环与圆弧在同一平面内，整个装置都处在匀强磁场中，匀强磁场的磁场方向竖直向下（俯视图为垂直于纸面向里），不计导轨的电阻，现让金属杆突然向右加速运动，下列说法正确的是　　 A．圆弧中电流沿顺时针方向，金属圆环中电流沿逆时针方向 B．圆弧中电流沿顺时针方向，金属圆环中电流沿顺时针方向 C．圆弧中电流沿逆时针方向，金属圆环中电流沿顺时针方向 D．圆弧中电流沿逆时针方向，金属圆环中电流沿逆时针方向 知识点三　右手定则的理解和应用 【情境导入】 如图所示，导体棒ab向右做切割磁感线运动． (1)请用楞次定律判断感应电流的方向． (2)感应电流I的方向、原磁场B的方向、导体棒运动的速度v的方向三者之间满足什么关系？ 【知识梳理】 如图所示，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，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向． 【重难诠释】 1．右手定则的适用范围：闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流方向的判断． 2．右手定则反映了磁场方向、导体运动方向和感应电流方向三者之间的关系： (1)大拇指所指的方向是导体相对磁场切割磁感线的运动方向，既可以是导体运动而磁场未动，也可以是导体未动而磁场运动，还可以是两者以不同速度同时运动． (2)四指指向电流方向，切割磁感线的导体相当于电源． 3．楞次定律与右手定则的比较 规律 比较内容 楞次定律 右手定则 区别 研究对象 整个闭合回路 闭合回路的一部分，即做切割磁感线运动的导体 适用范围 各种电磁感应现象 只适用于部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情况 联系 右手定则是楞次定律的特例 [例题10] （2022秋•蓝田县期末）如图所示，是一个矩形金属框，当导体棒向右移动时，回路中会产生感应电流，则下列说法正确的是　　 A．导体棒中的电流方向由 B．电流表中的电流方向由 C．电流表中的电流方向由 D．电流表中的电流方向由 [例题11] （2023秋•市中区校级期中）如图所示，通电导线旁边同一平面有矩形线圈。则　　 A．若线圈竖直向上平动，没有感应电流产生 B．若线圈向左平动，其中感应电流方向是 C．当线圈向右平动时，其中感应电流方向是 D．当线圈以导线为轴转动时，其中感应电流方向是 [例题12] （2023秋•铁东区校级期中）如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。金属杆置于导轨上并与导轨形成闭合回路，一圆环形金属线框位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。现让金属杆向右做减速运动，在之后的运动过程中，关于感应电流的方向，下列说法正确的是　　 A．中沿顺时针方向，中沿逆时针方向 B．中沿逆时针方向，中沿逆时针方向 C．可能具有收缩趋势，受到向右的安培力 D．可能具有扩张趋势，受到向左的安培力 [例题13] （2023秋•李沧区校级期中）小明模仿科技小视频制作了一个电磁“小车”：用铜制裸导线绕制成长螺线管作为轨道，将螺线管固定在水平桌面上；将两个相同的磁性很强的磁铁粘在一节新干电池的两极上，制成“小车”，磁极与电极如图所示。把“小车”从左侧入口缓慢完全推入螺线管，磁铁与电极和铜线间均能良好导电，“小车”并没有像视频中那样向前运动。以下说法正确的是　　 A．将“小车”放入包有绝缘层的铝制长螺线管中，“小车”可能会运动 B．若将“小车”从右侧入口缓慢完全推入，“小车”可能会向前运动 C．若将左端磁铁反向与电池粘在一起后，将“小车”从左侧入口缓慢完全推入，“小车”可能会运动 D．若将“小车”两端磁铁都反向与电池固连后从左侧入口缓慢完全推入，“小车”可能会运动 1. （2024•全国自主招生）如图，水平光滑桌面（纸面）上两根长直导线、相互垂直固定放置，两者彼此绝缘，通有向上的电流，通有向右的电流，桌面上4个圆形金属线框、、、分别放在两导线交叉所形成的编号为1、2、3、4的区域内，每个线框距两导线的距离均相同。当两导线中的电流都由突然增大到时，　　 A．向左下方运动 B．向右下方运动 C．向左下方运动 D．向右下方运动 2. （2023秋•鼓楼区校级期末）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。将磁铁极　　 A．加速插向线圈的过程中，电子秤的示数小于 B．加速抽出线圈的过程中，电子秤的示数大于 C．加速插入线圈瞬间，线圈中感应电流沿逆时针方向（俯视） D．加速插入线圈瞬间，线圈中感应电流沿顺时针方向（俯视） 3. （2024•江苏模拟）两个完全相同的灵敏电流计、，按图所示的连接方式，用导线连接起来，当把电流计的指针向左边拨动的过程中，电流计的指针将　　 A．向右摆动 B．向左摆动 C．静止不动 D．发生摆动，但不知道电流计的内部结构情况，故无法确定摆动方向 4. （2023秋•黄浦区校级期末）汽车上装有的磁性转速表的内部简化结构如图所示，转轴可沿图示方向双向旋转，永久磁体同步旋转。铝盘、游丝和指针固定在转轴Ⅱ上，铝盘靠近永久磁体，当转轴以一定的转速旋转时，指针指示的转角大小即反映转轴的转速。下列说法正确的是　　 A．永久磁体匀速转动时，铝盘中不会产生感应电流 B．零刻度线应标在刻度盘的端 C．由楞次定律描述的“阻碍”效果可知，永久磁体的转动方向与指针偏转方向总是相反 D．永久磁体逆时针（从左向右看）转动，若转速增大，则指针向逆时针方向偏角变大 5. （2023秋•海淀区校级期末）如图所示，直导线与矩形金属线框位于同一竖直平面内，中通有如图所示（向上）方向的电流，在中电流减小的过程中，下列选项正确的是　　 A．穿过线框的磁感线垂直纸面向外 B．线框中的磁通量不变 C．金属框中电流方向为逆时针方向 D．边受到的安培力方向向上 6. （2024•海淀区模拟）某同学用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素。将磁体从线圈中向上匀速抽出时，观察到灵敏电流计指针向右偏转。关于该实验，下列说法正确的是　　 A．图中线圈中感应电流的磁场方向向下 B．若将磁体向上加速抽出，灵敏电流计指针将向左偏转 C．磁体放置在线圈中静止不动，灵敏电流计指针仍向右偏转 D．若将磁体的、极对调，并将其向下插入线圈，灵敏电流计指针仍向右偏转 7. （2023秋•西城区期末）线圈与电流表相连，把磁铁的某一个磁极向线圈中插入或从线圈中抽出时，电流表的指针发生了偏转。实验中观察到，当把磁铁极向线圈中插入时，电流表指针向右偏转。下列操作中，同样可使电流表指针向右偏转的是　　 A．保持磁铁极处在线圈中静止 B．把磁铁的极从线圈中抽出 C．把磁铁的极从线圈中抽出 D．把磁铁的极向线圈中插入 8. （2023秋•崇川区期末）如图所示，一线圈放置在两磁体之间，磁体之间的磁场可视为匀强磁场，线圈可绕垂直于磁场方向的中心轴自由转动，在图示状态　　 A．当线圈中通以方向的电流时，线圈不会转动 B．当线圈中通以方向的电流时，沿方向看，线圈将顺时针方向转动 C．沿方向看，使线圈顺时针方向转动时，线圈中无感应电流 D．沿方向看，使线圈顺时针方向转动时，线圈中将产生方向的感应电流 9. （2024•重庆模拟）如图所示，光滑固定导轨、水平放置，两根导体棒、平行放于导轨上，形成一个闭合回路。当一条形磁铁从高处下落接近回路时　　 A．由于回路磁通量增加，、将互相靠拢 B．由于回路磁通量增加，、将互相远离 C．由于、中电流方向相反，所以、将互相远离 D．磁铁的加速度仍为 10. （2023秋•广州期末）图甲为手机无线充电，其充电原理如图乙。充电底座接交流电源，对充电底座供电。若在某段时间内，磁场垂直于受电线圈平面向上穿过线圈，其磁感应强度大小逐渐增大。下列说法正确的是　　 A．受电线圈的工作原理是“电流的磁效应” B．送电线圈内的电流大小在逐渐减小 C．受电线圈中感应电流方向由 D．受电线圈有扩张趋势 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2.1 楞次定律 （1）理解楞次定律，知道楞次定律是能量守恒的反映，会用楞次定律判断感应电流方向。 （2）理解右手定则，知道右手定则是楞次定律的一种具体表现形式，会用右手定则判断感应电流方向。 （3）经历推理分析得出楞次定律的过程，体会归纳推理的方法。 （4）经历实验探究得出楞次定律的过程，提升科学探究的能力。 知识点一　实验：探究影响感应电流方向的因素 【知识梳理】 1．实验原理 (1)由电流表指针偏转方向与电流方向的关系，找出感应电流的方向． (2)通过实验，观察、分析原磁场方向和磁通量的变化，记录感应电流的方向，然后归纳出感应电流的方向与原磁场方向、原磁通量变化之间的关系． 2．实验器材 条形磁体，线圈，电流表，导线若干，滑动变阻器，开关，干电池，电池盒． 3．实验过程 (1)探究电流表指针的偏转方向和电流方向之间的关系． 实验电路如图甲、乙所示： 结论：电流从哪一侧接线柱流入，指针就向哪一侧偏转，即左进左偏，右进右偏．(指针偏转方向应由实验得出，并非所有电流表都是这样的) (2)探究条形磁体插入或拔出线圈时感应电流的方向 ①按图连接电路，明确线圈的绕线方向． ②按照控制变量的方法分别进行N极(S极)向下插入线圈和N极(S极)向下时抽出线圈的实验． ③观察并记录磁场方向、电流方向、磁通量大小变化情况，并将结果填入表格． 甲 乙 丙 丁 条形磁体运动的情况 N极向下插入线圈 S极向下插入线圈 N极朝下时抽出线圈 S极朝下时抽出线圈 原磁场方向 (“向上”或 “向下”) 穿过线圈的 磁通量变化 情况(“增加”或“减少”) 感应电流的 方向(在线圈 上方俯视) 逆时针 顺时针 顺时针 逆时针 感应电流的 磁场方向 (“向上”或 “向下”) 原磁场与感 应电流磁场 方向的关系 ④整理器材． 4．结果分析 根据上表记录，得到下述结果： 甲、乙两种情况下，磁通量都增加，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，阻碍磁通量的增加；丙、丁两种情况下，磁通量都减少，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，阻碍磁通量的减少． 实验结论：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化． 5．注意事项 (1)确定电流方向与电流表指针偏转方向的关系时，要用试触法并注意减小电流大小，防止电流过大或通电时间过长损坏电流表． (2)电流表选用零刻度在中间的灵敏电流计． (3)实验前设计好表格，并明确线圈的绕线方向． (4)按照控制变量的思想进行实验． [例题1] （2023秋•大兴区期末）某同学用图所示装置探究影响感应电流方向的因素，将磁体从线圈中向上匀速抽出时，观察到灵敏电流计指针向右偏转。关于该实验，下列说法正确的是　　 A．必须保证磁体匀速运动，灵敏电流计指针才会向右偏转 B．若将磁体向上加速抽出，灵敏电流计指针会向左偏转 C．将磁体的、极对调，并将其向上抽出，灵敏电流计指针仍向右偏转 D．将磁体的、极对调，并将其向下插入，灵敏电流计指针仍向右偏转 【解答】解：由题意可知，当向上的磁通量减小时，灵敏电流表的指针向右偏，若磁场方向或者变化方向有一个好变化，则灵敏电流表的批针的偏转方向将改变。 、磁体只要向上抽出，穿过线圈的磁通量就会减小，感应电流的磁场方向向上，就能观察到灵敏电流计指针向右偏转，故错误； 、若磁体的、极对调，将其向上抽出，穿过线圈的磁通量减小，但产生的感应电流磁场向下，所以灵敏电流计指针向左偏转，故错误； 、若磁体的、极对调，将其向下插入，向下的磁通量增大，但产生的感应电流磁场向上，所以灵敏电流计指针仍向右偏转，故正确。 故选：。 [例题2] （2024•湖南模拟）探究电磁感应现象的实验装置如图所示，下列操作不能使电流计指针偏转的是　　 A．闭合开关瞬间 B．断开开关瞬间 C．闭合开关后，拔出线圈瞬间 D．线圈放在线圈中不动 【解答】解：．闭合开关瞬间，线圈中电流产生的磁场，穿过线圈的磁通量增大，则线圈中产生感应电流使电流计偏转；开关断开瞬间，线圈中电流产生的磁场消失，穿过线圈的磁通量减小，则线圈中产生感应电流使电流计偏转，故能使电流计指针偏转； ．开关闭合后，线圈从线圈拔出的过程中，导致线圈的磁通量减小，则线圈中产生感应电流使电流计偏转，故能使电流计指针偏转； ．线圈放在线圈中不动，线圈中电流产生的磁场恒定不变，则线圈的磁通量不发生改变，无感应电流产生，电流计不偏转，故不能使电流计指针偏转。 本题选择不能使电流计指针偏转的选项。 故选：。 [例题3] （2024•宝安区校级开学）如图，小明用线圈、条形磁铁和灵敏电流计来验证电磁感应现象，下列不能使灵敏电流计指针发生偏转的操作是　　 A．线圈不动，磁铁快速向上 B．线圈不动，磁铁快速向下 C．磁铁不动，线圈快速向上 D．线圈和磁铁同时同速向上 【解答】解：图中线圈和电流计组成了闭合回路； 线圈不动，磁铁快速向上运动时，线圈切割了磁感线，产生感应电流，故正确； 线圈不动，磁铁快速向下运动时，线圈切割了磁感线，产生感应电流，故正确； 磁铁不动，线圈快速向上运动，根据运动的相对性，相当于线圈向下切割了磁感线，产生感应电流，故正确； 线圈和磁铁同时同速向上运动，由于相对静止，线圈没有切割磁感线，因而不会产生感应电流，故错误。 本题选择错误选项； 故选：。 [例题4] （2023秋•海门区期末）在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，某学生接成如图所示的实验电路，该同学将线圈放置在线圈中，闭合、断开开关时，电流计指针都没有偏转，其可能原因是　　 A．螺线管和绕向一致 B．线圈中未放入铁芯 C．开关接在线圈电路中 D．导线接电池组时，接线柱正负极接反 【解答】解：产生感应电流的条件是闭合回路且穿过闭合回路的磁通量发生变化； 螺线管和绕向是否一致，不影响感应电流的产生，故错误； 线圈中未放入铁芯，线圈产生的磁感应强度较小，不影响感应电流的产生，故错误； 该同学将线圈放置在线圈中，再闭合、断开开关，线圈中磁通量不变，所以无感应电流，故电流表指针不偏转，故正确； 导线接电池组时，接线柱正负极接反，不影响感应电流的产生，故错误。 故选：。 [例题5] （2024秋•洛阳月考）关于下列四种情境说法正确的是　　 A．图甲中，点与点磁感应强度相同 B．图乙中，线圈穿过磁铁从运动到的过程中，穿过线圈的磁通量先增大后减小 C．图丙中，闭合线框绕垂直于磁场方向的轴转动的过程中，线框中有感应电流产生 D．图丁中，线框与通电导线在同一平面内向右平移的过程中，线框中没有感应电流产生 【解答】解：、磁感线的切线方向表示磁感应强度的方向，由图可知，图甲中、两点的磁感应强度的方向是不同的，所以图甲中，、两点磁感应强度不相同，故错误； 、根据条形磁铁的磁场的特点可知，当线圈穿过磁铁从运动到的过程中，穿过线圈的磁通量先增大后减小，故正确； 、图丙中，闭合线框绕垂直于磁场方向的轴转动的过程中，线框平面与磁感应强度方向之间的夹角发生变化，穿过线框的磁通量也发生变化，所以线框中有感应电流产生，故正确； 、距离通电直导线越远，磁感应强度越小，所以在图丁中，线框在与通电导线在同一平面内向右平移的过程中，向里穿过线框的磁通量减小，线框中有感应电流产生，故错误。 故选：。 知识点二　楞次定律 【知识梳理】 1．内容：感应电流具有这样的方向，即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．从能量角度理解楞次定律 感应电流沿着楞次定律所述的方向，是能量守恒定律的必然结果，当磁极插入线圈或从线圈内抽出时，推力或拉力做功，使机械能转化为感应电流的电能． 【重难诠释】 1．对楞次定律的理解 (1)楞次定律中的因果关系 楞次定律反映了电磁感应现象中的因果关系，磁通量发生变化是原因，产生感应电流是结果． (2)对“阻碍”的理解 问题 结论 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 为何阻碍 原磁场的磁通量发生了变化 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 当原磁场的磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反；当原磁场的磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同，即“增反减同” 结果如何 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，最终结果不受影响 (3)“阻碍”的表现形式 从磁通量变化的角度看：感应电流的效果是阻碍磁通量的变化． 从相对运动的角度看：感应电流的效果是阻碍相对运动． 2．楞次定律的应用 应用楞次定律判断感应电流方向的步骤 (1)明确所研究的闭合回路，判断原磁场方向． (2)判断闭合回路内原磁场的磁通量变化． (3)依据楞次定律判断感应电流的磁场方向． (4)利用右手螺旋定则(安培定则)判断感应电流的方向． [例题6] （2024•北京）如图所示，线圈和线圈绕在同一个铁芯上，下列说法正确的是　　 A．闭合开关瞬间，线圈和线圈相互吸引 B．闭合开关，达到稳定后，电流表的示数为0 C．断开开关瞬间，流过电流表的电流方向由到 D．断开开关瞬间，线圈中感应电流的磁场方向向左 【解答】解：闭合开关瞬间，线圈在右端产生的磁场方向向右，由楞次定律可知，线圈中感应电流的磁场方向向左与线圈中电流的磁场方向相反，故二者相互排斥，故错误； 闭合开关，达到稳定后，通过线圈的磁通量保持不变，感应电流为零，电流表的示数为零，故正确； 断开开关瞬间，通过线圈的磁场方向向右，磁通量减小，由楞次定律可知感应电流的磁场方向向右，因此流过电流表的感应电流方向由到，故错误。 故选：。 [例题7] （2024•贵阳模拟）在水平放置的条形磁铁的极附近，一个闭合金属线圈竖直向下运动，线圈平面始终保持水平。在位置，磁感线正好与线圈平面平行，与和与之间的距离都比较小。在线圈从位置运动到位置的过程中，从上往下看，感应电流的方向是　　 A．顺时针方向 B．逆时针方向 C．先顺时针方向，后逆时针方向 D．先逆时针方向，后顺时针方向 【解答】解：从到过程，穿过线圈的磁通量减小，磁场方向斜向上，据楞次定律判断可知：线圈中感应电流方向沿逆时针（俯视）；到达处时磁通量为零，因为还在向下运动，所以磁通量有反向增大的趋势线圈中感应电流方向沿逆时针（俯视）；从到过程，穿过线圈的磁通量增大，磁场方向斜向下，据楞次定律判断可知：线圈中感应电流方向沿逆时针（俯视）；所以线圈、、三个位置的感应电流方向都是逆时针方向，故正确，错误； 故选：。 [例题8] （2024春•江阴市期中）国产航母福建舰上的舰载飞机起飞实现了先进的电磁弹射技术。电磁驱动原理示意图如图所示，在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环，铝环和铜环的形状、大小相同、已知铜的电阻率较小，不计所有接触面间的摩擦，则闭合开关的瞬间　　 A．铝环向右运动，铜环向左运动 B．铝环和铜环都向右运动 C．铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力 D．从左向右看，两环中的感应电流均沿沿逆时针方向 【解答】解：．闭合开关的瞬间，线圈产生的磁场增强，则穿过金属环的磁通量增大，根据楞次定律中的“增离减靠”可知，铝环向左运动，铜环向右运动，故错误； ．同时由于铜环的电阻率较小，总电阻也小，于是铜环中产生的感应电流较大，铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力，故正确； ．根据楞次定律和安培定则可知，从左向右看，两环中的感应电流均沿顺时针方向，故错误。 故选：。 [例题9] （2023秋•五华区校级月考）如图所示，有一水平放置的金属导轨左端为圆弧形，右端为平行导轨，平行导轨上放置一个与导轨接触良好的金属杆，另有一金属圆环与圆弧在同一平面内，整个装置都处在匀强磁场中，匀强磁场的磁场方向竖直向下（俯视图为垂直于纸面向里），不计导轨的电阻，现让金属杆突然向右加速运动，下列说法正确的是　　 A．圆弧中电流沿顺时针方向，金属圆环中电流沿逆时针方向 B．圆弧中电流沿顺时针方向，金属圆环中电流沿顺时针方向 C．圆弧中电流沿逆时针方向，金属圆环中电流沿顺时针方向 D．圆弧中电流沿逆时针方向，金属圆环中电流沿逆时针方向 【解答】解：金属杆突然向右加速运动，切割磁感线产生感应电动势，根据右手定则可知，中电流由流向，则圆弧中电流沿逆时针方向。由分析金属杆产生的感应电动势分析可知，产生的感应电动势增大，则圆弧中的电流增大，圆弧中的电流产生的磁场向外增强，根据楞次定律可知金属圆环的感应电流产生的磁场垂直纸面向里，则金属圆环中感应电流方向为顺时针，故错误，正确。 故选：。 知识点三　右手定则的理解和应用 【情境导入】 如图所示，导体棒ab向右做切割磁感线运动． (1)请用楞次定律判断感应电流的方向． (2)感应电流I的方向、原磁场B的方向、导体棒运动的速度v的方向三者之间满足什么关系？ 答案　(1)感应电流的方向为a→d→c→b→a； (2)满足右手定则． 【知识梳理】 如图所示，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，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向． 【重难诠释】 1．右手定则的适用范围：闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流方向的判断． 2．右手定则反映了磁场方向、导体运动方向和感应电流方向三者之间的关系： (1)大拇指所指的方向是导体相对磁场切割磁感线的运动方向，既可以是导体运动而磁场未动，也可以是导体未动而磁场运动，还可以是两者以不同速度同时运动． (2)四指指向电流方向，切割磁感线的导体相当于电源． 3．楞次定律与右手定则的比较 规律 比较内容 楞次定律 右手定则 区别 研究对象 整个闭合回路 闭合回路的一部分，即做切割磁感线运动的导体 适用范围 各种电磁感应现象 只适用于部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情况 联系 右手定则是楞次定律的特例 [例题10] （2022秋•蓝田县期末）如图所示，是一个矩形金属框，当导体棒向右移动时，回路中会产生感应电流，则下列说法正确的是　　 A．导体棒中的电流方向由 B．电流表中的电流方向由 C．电流表中的电流方向由 D．电流表中的电流方向由 【解答】解：根据右手定则，导体棒内部电流方向为到，所以电流表中的电流方向由，电流表中的电流方向由，故错误，正确。 故选：。 [例题11] （2023秋•市中区校级期中）如图所示，通电导线旁边同一平面有矩形线圈。则　　 A．若线圈竖直向上平动，没有感应电流产生 B．若线圈向左平动，其中感应电流方向是 C．当线圈向右平动时，其中感应电流方向是 D．当线圈以导线为轴转动时，其中感应电流方向是 【解答】解：．若线圈竖直向上平动，线圈中的磁通量没有变化，故线圈中不产生感应电流，故正确； ．由安培定则可知，通电导线在线圈内产生的磁场方向垂直于纸面向里，若线圈向左平动，线圈靠近导线磁通量增加，由楞次定律可知，其中感应电流方向是，故错误； ．当线圈向右平动时，线圈远离导线磁通量减小，由楞次定律可知，其中感应电流方向是，故错误； ．当线圈以导线为轴转动时，线圈中磁通量不发生变化，没有感应电流产生，故错误。 故选：。 [例题12] （2023秋•铁东区校级期中）如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。金属杆置于导轨上并与导轨形成闭合回路，一圆环形金属线框位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。现让金属杆向右做减速运动，在之后的运动过程中，关于感应电流的方向，下列说法正确的是　　 A．中沿顺时针方向，中沿逆时针方向 B．中沿逆时针方向，中沿逆时针方向 C．可能具有收缩趋势，受到向右的安培力 D．可能具有扩张趋势，受到向左的安培力 【解答】解：．根据右手定则，中电流沿逆时针方向，中电流在线框处产生的磁场方向垂直纸面向外。金属杆向右做减速运动，则中电流减小，该磁场减弱，根据楞次定律，中电流沿逆时针方向，故错误，正确； ．若圆环形金属线框内的合磁通为向里，具有收缩趋势；若圆环形金属线框内的合磁通为向外，则具有扩张趋势；根据左手定则，受到向左的安培力，故错误，正确。 故选：。 [例题13] （2023秋•李沧区校级期中）小明模仿科技小视频制作了一个电磁“小车”：用铜制裸导线绕制成长螺线管作为轨道，将螺线管固定在水平桌面上；将两个相同的磁性很强的磁铁粘在一节新干电池的两极上，制成“小车”，磁极与电极如图所示。把“小车”从左侧入口缓慢完全推入螺线管，磁铁与电极和铜线间均能良好导电，“小车”并没有像视频中那样向前运动。以下说法正确的是　　 A．将“小车”放入包有绝缘层的铝制长螺线管中，“小车”可能会运动 B．若将“小车”从右侧入口缓慢完全推入，“小车”可能会向前运动 C．若将左端磁铁反向与电池粘在一起后，将“小车”从左侧入口缓慢完全推入，“小车”可能会运动 D．若将“小车”两端磁铁都反向与电池固连后从左侧入口缓慢完全推入，“小车”可能会运动 【解答】解：．将“小车”放入包有绝缘层的铝制长螺线管中，在螺线管中不会产生闭合电流，则“小车”不会受到力的作用，则不可能会运动，故错误； ．由左手定则可知中间线圈所受的安培力向右，根据牛顿第三定律可知小车向向左的安培力，把“小车”从左侧入口完全推入螺线管肯定不会向右运动，而若将“小车”从右侧入口完全推入，“小车”可能会向前运动，故正确； ．若将左端磁铁反向与电池粘连，则磁感线不会向外发散，两部分受到方向相反的力，合力为零，不能加速运动，故错误； ．若将“小车”两端磁铁度反向与电池固连后，小车受到向右的安培力，从左侧入口缓慢完全推入，“小车”可能会运动，故正确； 故选：。 1. （2024•全国自主招生）如图，水平光滑桌面（纸面）上两根长直导线、相互垂直固定放置，两者彼此绝缘，通有向上的电流，通有向右的电流，桌面上4个圆形金属线框、、、分别放在两导线交叉所形成的编号为1、2、3、4的区域内，每个线框距两导线的距离均相同。当两导线中的电流都由突然增大到时，　　 A．向左下方运动 B．向右下方运动 C．向左下方运动 D．向右下方运动 【解答】解：根据右手螺旋定则可知，、中磁场为0，中磁场向外，中磁场向里，两导线中的电流都由突然增大到时，根据楞次定律可知向左上方运动，向右下方运动，、线框不动，故正确，错误； 故选：。 2. （2023秋•鼓楼区校级期末）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。将磁铁极　　 A．加速插向线圈的过程中，电子秤的示数小于 B．加速抽出线圈的过程中，电子秤的示数大于 C．加速插入线圈瞬间，线圈中感应电流沿逆时针方向（俯视） D．加速插入线圈瞬间，线圈中感应电流沿顺时针方向（俯视） 【解答】解：．将条形磁铁插入线圈或从线圈中抽出的过程，穿过线圈的通量发生了变化，线圈中产生了感应电流，线圈与条形磁铁会发生相互作用，根据楞次定律的准论“来拒去留”可知，在将磁铁加速插入线圈的过程中，线圈与磁铁相互排斥，导致电子的示数大于，故错误； ．根据楞次定律的准论“来拒去留”可知，在加速抽出磁铁的过程中，线圈与磁铁相互吸引，导致电子秤的示数小于，故错误； ．将一条形磁铁的极加速插向线圈时，向下穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可判断，线圈中产生的感应电流方向为逆时针方向（俯视），故错误，正确。 故选：。 3. （2024•江苏模拟）两个完全相同的灵敏电流计、，按图所示的连接方式，用导线连接起来，当把电流计的指针向左边拨动的过程中，电流计的指针将　　 A．向右摆动 B．向左摆动 C．静止不动 D．发生摆动，但不知道电流计的内部结构情况，故无法确定摆动方向 【解答】解： 因两表的结构完全相同，对来说就是由于拨动指针带动线圈切割磁感线产生感应电流，电流方向应用右手定则判断；对表来说是线圈受安培力作用带动指针偏转，偏转方向应由左手定则判断，此电流在左侧电流表中受到的安培力，阻碍表针向左拨动。即安培力使左侧表指针向右摆。由于连接方法从左边的表流出的电流从右侧的电表的接线柱“”流入，从接线柱“”流出；研究两表的接线可知，两表串联，故可判定电流计的指针向右摆动。 故选：。 4. （2023秋•黄浦区校级期末）汽车上装有的磁性转速表的内部简化结构如图所示，转轴可沿图示方向双向旋转，永久磁体同步旋转。铝盘、游丝和指针固定在转轴Ⅱ上，铝盘靠近永久磁体，当转轴以一定的转速旋转时，指针指示的转角大小即反映转轴的转速。下列说法正确的是　　 A．永久磁体匀速转动时，铝盘中不会产生感应电流 B．零刻度线应标在刻度盘的端 C．由楞次定律描述的“阻碍”效果可知，永久磁体的转动方向与指针偏转方向总是相反 D．永久磁体逆时针（从左向右看）转动，若转速增大，则指针向逆时针方向偏角变大 【解答】解：、当永久磁铁随转轴转动时，产生转动的磁场，在铝盘中会产生感应电流，这时永久磁铁的磁场会对铝盘上的感应电流有力的作用，而产生一个转动的力矩，使指针转动，由于弹簧游丝的反力矩，会使指针稳定指在某一刻度上，故错误； 、转轴可沿图示方向双向旋转，永久磁体同步双向旋转，铝盘也会双向旋转，所以零刻度线应标在刻度盘的中央，故错误； 、该转速表运用了电磁感应原理，由楞次定律知，铝盘磁场总是阻碍永久磁铁转动，要阻碍穿过铝盘磁通量的变化，永久磁铁转动方向与铝盘转动方向相同，故错误； 、结合的分析可知，当永久磁体逆时针（从左向右看）转动，则指针向逆时针方向偏转，若转速增大，则指针向逆时针方向偏角变大，故正确。 故选：。 5. （2023秋•海淀区校级期末）如图所示，直导线与矩形金属线框位于同一竖直平面内，中通有如图所示（向上）方向的电流，在中电流减小的过程中，下列选项正确的是　　 A．穿过线框的磁感线垂直纸面向外 B．线框中的磁通量不变 C．金属框中电流方向为逆时针方向 D．边受到的安培力方向向上 【解答】解：、根据右手螺旋定则可判断出，该直导线在其右侧产生的磁场方向垂直于纸面向里，导线电流减小，原磁场磁感应强度减弱，穿过线框的磁通量减小，故错误； 、线框中磁通量减小，感应电流产生的磁场阻碍原磁场磁通量的变化，根据楞次定律得知感应电流产生的磁场方向为垂直纸面向里，线框中感应电流方向为顺时针方向，故错误； 、根据感应电流方向及左手定则可判断出，线框边在原磁场中受到的安培力方向向上，故正确。 故选：。 6. （2024•海淀区模拟）某同学用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素。将磁体从线圈中向上匀速抽出时，观察到灵敏电流计指针向右偏转。关于该实验，下列说法正确的是　　 A．图中线圈中感应电流的磁场方向向下 B．若将磁体向上加速抽出，灵敏电流计指针将向左偏转 C．磁体放置在线圈中静止不动，灵敏电流计指针仍向右偏转 D．若将磁体的、极对调，并将其向下插入线圈，灵敏电流计指针仍向右偏转 【解答】解：线圈中的原磁场方向竖直向上，磁体向上运动时，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，方向竖直向上，故错误； 根据题意，感应电流的磁场方向竖直向上时，灵敏电流计指针向右偏转；若将磁体向上加速抽出，穿过线圈的磁通量快速减小，根据楞次定律感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，方向竖直向上，因此灵敏电流计指针将向右偏转，故错误； 磁体放置在线圈中静止不动，穿过线圈的磁通量不发生变化，线圈中无感应电流，灵敏电流计指针不发生偏转，故错误； 若将磁体的、极对调，线圈中的原磁场方向竖直向下，磁体向下运动时，穿过线圈的磁通量增加，根据楞次定律感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，方向竖直向上，因此灵敏电流计指针将向右偏转，故正确。 故选：。 7. （2023秋•西城区期末）线圈与电流表相连，把磁铁的某一个磁极向线圈中插入或从线圈中抽出时，电流表的指针发生了偏转。实验中观察到，当把磁铁极向线圈中插入时，电流表指针向右偏转。下列操作中，同样可使电流表指针向右偏转的是　　 A．保持磁铁极处在线圈中静止 B．把磁铁的极从线圈中抽出 C．把磁铁的极从线圈中抽出 D．把磁铁的极向线圈中插入 【解答】解：当把磁铁极向线圈中插入时，穿过线圈向下的磁通量增大，则感应电流的磁场方向向上；此时电流表指针向右偏转，电流从右侧流入电流表，说明感应电流的磁场方向向上时，感应电流从上向下流过线圈。 、保持磁铁极处在线圈中静止，则超过线圈的磁通量不变，不能产生感应电流，电流表的指针不动，故错误； 、把磁铁极从线圈中拔出时，穿过线圈向下的磁通量减小，根据楞次定律可知感应电流产生的磁场方向向下，产生的感应电流从下向上流过线圈，从左侧流入电流表，则指针向左偏转，故错误； 、当把磁铁极从线圈中拔出时，穿过线圈向上的磁通量减小，根据楞次定律可知感应电流产生的磁场方向向上，产生的感应电流从上向下流过线圈，从右侧流入电流表，则指针向右偏转，故正确； 、当把磁铁极向线圈中插入时，穿过线圈向上的磁通量增大，根据楞次定律可知感应电流产生的磁场方向向下，产生的感应电流从下向上流过线圈，从左侧流入电流表，则指针向左偏转，故错误。 故选：。 8. （2023秋•崇川区期末）如图所示，一线圈放置在两磁体之间，磁体之间的磁场可视为匀强磁场，线圈可绕垂直于磁场方向的中心轴自由转动，在图示状态　　 A．当线圈中通以方向的电流时，线圈不会转动 B．当线圈中通以方向的电流时，沿方向看，线圈将顺时针方向转动 C．沿方向看，使线圈顺时针方向转动时，线圈中无感应电流 D．沿方向看，使线圈顺时针方向转动时，线圈中将产生方向的感应电流 【解答】解：、当线圈中通以方向的电流时，根据左手定则可知边受到的安培力的方向向上，边受到的安培力的方向向下，则沿方向看，线圈将顺时针方向转动，故错误，正确； 、图中线圈的位置时，穿过线圈的磁通量为零，当沿方向看，使线圈顺时针方向转动时，穿过线圈的磁通量向左增大，根据楞次定律可知，线圈中将产生方向的感应电流，故错误。 故选：。 9. （2024•重庆模拟）如图所示，光滑固定导轨、水平放置，两根导体棒、平行放于导轨上，形成一个闭合回路。当一条形磁铁从高处下落接近回路时　　 A．由于回路磁通量增加，、将互相靠拢 B．由于回路磁通量增加，、将互相远离 C．由于、中电流方向相反，所以、将互相远离 D．磁铁的加速度仍为 【解答】解：、当一条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律：感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，可知，、将互相靠拢，回路的面积减小一点，使穿过回路的磁场减小一点，起到阻碍原磁通量增加的作用，故正确，错误。 、由于磁铁受到向上的安培力作用，所以合力小于重力，磁铁的加速度一定小于，故错误。 故选：。 10. （2023秋•广州期末）图甲为手机无线充电，其充电原理如图乙。充电底座接交流电源，对充电底座供电。若在某段时间内，磁场垂直于受电线圈平面向上穿过线圈，其磁感应强度大小逐渐增大。下列说法正确的是　　 A．受电线圈的工作原理是“电流的磁效应” B．送电线圈内的电流大小在逐渐减小 C．受电线圈中感应电流方向由 D．受电线圈有扩张趋势 【解答】解：．无线充电时，手机上受电线圈的工作原理是电磁感应，故错误； ．接收线圈处的磁感应强度大小逐渐增大，说明送电线圈产生的磁场逐渐增大，则送电线圈内的电流大小在逐渐增大，故错误； ．由楞次定律可知，受电线圈的磁场增强，则受电线圈中感应电流的磁场与原磁场方向相反，即受电线圈中感应电流的磁场方向向下，再根据安培定则可知，受电线圈中感应电流方向由，故正确； ．根据楞次定律的第二种表述“增缩减扩”可知，受电线圈有收缩趋势，故错误。 故选：。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$