2.1 楞次定律-【无畏物理】2024-2025学年高二物理同步学案（人教版2019选择性必修二）

高中物理 选择性必修二 第二章 电磁感应 2.1 楞次定律 探究感应电流的方向 知识点一 (1)连接电路，明确螺线管的绕线方向． (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 条形磁铁运动的情况 N极向下 插入线圈 S极向下 插入线圈 N极向上 拔出线圈 S极向上 拔出线圈 原磁场方向(向上或向下) 向下 向上 向下 向上 穿过线圈的磁通量变化情况(增加或减少) 增加 增加 减少 减少 感应电流的方向(在螺线管上俯视) 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) 向上 向下 向下 向上 原磁场与感应电流磁场的方向关系 相反 相反 相同 相同 根据上表记录，得到下述结果： 表述一：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． 表述二：当磁铁靠近线圈时，两者相斥；当磁铁远离线圈时，两者相吸。 楞次定律 知识点二 1．内容：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．理解：当磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反，当磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场方向相同，即增反减同． 注意：①“增反减同”的理解：原磁通量增加，感应磁场方向与原磁场方向相反；原磁通量减小，感应磁场方向与原磁场相同。 ②“阻碍”并不是“阻止”，一字之差，相去甚远。要知道原磁场是主动的，感应电流的磁场是被动的，原磁通仍要发生变化，感应电流的磁场只是阻碍变化而已。 3．因果关系 闭合导体回路中原磁通量的变化是产生感应电流的原因，而感应电流的磁场的产生是感应电流存在的结果，即只有当闭合导体回路中的磁通量发生变化时，才会有感应电流的磁场出现。 4．楞次定律中“阻碍”的含义： 知识点三 右手定则 1．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。如图所示。 2．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。 3．安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的比较 比较项目 安培定则 左手定则 右手定则 楞次定律 适用场合 判断电流周围的磁感线方向 判断通电导线在磁场中所受的安培力方向 判断导体切割磁感线时产生的感应电流方向 判断回路中磁通量变化时产生的感应电流方向 因果关系 因电而生磁(I→B) 因电而受力(I、B→F安) 因动而生电(v、B→I感) 因磁通量变化而生电(ΔΦ→I感) 注意：(1)右手定则反映了磁场方向、导体运动方向和电流方向三者之间的相互垂直关系。 (2)大拇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。 (3)四指指向电流方向，切割磁感线的导体相当于电源。 对楞次定律的理解 考点一 【例1】关于楞次定律，下列说法正确的是(　 　) A．感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 B．闭合电路的一部分导体在磁场中运动时，必受磁场阻碍作用 C．原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场同向 D．感应电流的磁场总是跟原磁场反向，阻碍原磁场的变化 【练习1.1】关于感应电流，以下说法中正确的是(　 　) A．感应电流的方向总是与原电流的方向相反 B．感应电流的方向总是与原电流的方向相同 C．感应电流的磁场总是阻碍闭合电路内原磁场的磁通量的变化 D．感应电流的磁场总是与原线圈内的磁场方向相反 【练习1.2】根据楞次定律可知感应电流的磁场一定(　 　) A．阻碍引起感应电流的磁通量 B．与引起感应电流的磁场反向 C．阻碍引起感应电流的磁通量的变化 D．与引起感应电流的磁场方向相同 楞次定律的应用 考点二 楞次定律应用四步走： 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如何变化(增加还是减少)。 3．根据楞次定律确定感应电流的磁场方向(增反减同)。 4．利用右手螺旋定则(安培定则)判定感应电流的方向。 该步骤也可以简单地描述为“一原二变三感四螺旋”，一原——确定原磁场的方向；二变——确定磁通量是增加还是减少；三感——判断感应电流的磁场方向；四螺旋——用右手螺旋定则判断感应电流的方向。 【例2.1】电阻R、电容C与一线圈连成闭合电路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示。现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是(　 　) A．从a到b，上极板带正电 B．从a到b，下极板带正电 C．从b到a，上极板带正电 D．从b到a，下极板带正电 【例2.2】如图条形磁铁从高h处自由下落，中途穿过一个固定的空心线圈。开关断开，条形磁铁至落地用时t1，落地时速度为v1；开关闭合，条形磁铁至落地用时t2，落地时速度为v2，则它们的大小关系正确的是(　 　) A．t1＞t2，v1＞v2　　　 B．t1＝t2，v1＝v2 C．t1＜t2，v1＜v2 D．t1＜t2，v1＞v2 【练习2.1】如图所示，一根条形磁体自左向右穿过一个闭合螺线管，则电路中(　 　) A．始终有自a向b的感应电流流过电流表G B．始终有自b向a的感应电流流过电流表G C．先有a→G→b方向的感应电流，后有b→G→a方向的感应电流 D．将不会产生感应电流 【练习2.2】如图所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合螺线管，则电路中(　 　) A．始终有感应电流自a向b流过电流表Ⓖ B．始终有感应电流自b向a流过电流表Ⓖ C．先有a→Ⓖ→b方向的感应电流，后有b→Ⓖ→a方向的感应电流 D．将不会产生感应电流 【练习2.3】磁铁在线圈中心上方开始运动时，线圈中产生如图方向的感应电流，则磁铁(　 　) A．向上运动 B．向下运动 C．向左运动 D．向右运动　 【例2.3】如图在两根平行长直导线M、N中，通以同方向同大小的电流，导线框abcd和两导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向，自右向左在两导线间匀速运动，在移动过程中，线框中感应电流方向为(　 　) A．始终沿abcda方向 B．始终沿adcba方向 C．先沿abcda方向，再沿adcba方向 D．先沿adcba方向，再沿abcda方向　 【练习2.4】如图所示，通有恒定电流的直导线右侧有一矩形线圈abcd，导线与线圈共面．如果线圈运动时产生方向为abcda的感应电流，线圈可能的运动是(　 　) A．向上平移 B．向下平移 C．向左平移 D．向右平移　 【练习2.5】如图所示，导线框abcd与直导线在同一平面内，直导线通有恒定电流I，在线框由左向右匀速通过直导线的过程中，线框中感应电流的方向是(　 　) A．先abcd，后dcba，再abcd B．先abcd，后dcba C．始终dcba D．先dcba，后abcd，再dcba 【例2.4】如图所示，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距．两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流．若(　 　) A．金属环向上运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向 B．金属环向下运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向 C．金属环向左侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向 D．金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向 【练习2.6】两根平行放置的长直绝缘导线M、N，通以同向等大的电流如图所示．在它们正中间放有一金属圆环，则可以使圆环中产生顺时针方向感应电流的是(　 　) A．增大M中的电流 B．增大N中的电流 C．导线N向右移 D．将两电流同时反向　 【练习2.7】(多选)如图所示，闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在有界匀强磁场中，将它从匀强磁场中匀速拉出，以下各种说法中正确的是(　 　) A．向左拉出和向右拉出时，环中的感应电流方向相反 B．向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿顺时针方向的 C．向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿逆时针方向的 D．将圆环左右拉动，当环全部处在磁场中运动时，圆环中无感应电流 楞次定律的口诀应用 考点三 1．“增反减同”法 感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量(原磁场磁通量)的变化，口诀记为“增反减同”． (1)当原磁场磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反． (2)当原磁场磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同． 【例3.1】一磁体自上向下运动，穿过一闭合导体回路，如图1所示．当磁体运动到a处和b处时，回路中感应电流的方向(从上向下看)分别是(　 　) A．顺时针，逆时针 B．逆时针，顺时针 C．顺时针，顺时针 D．逆时针，逆时针 【练习3.1】某磁场的磁感线如图所示，有一闭合铝质线圈自图示位置A落至位置B，在下落的过程中，自上向下看，铝质线圈中的感应电流方向是(　 　) A．先沿顺时针方向，再沿逆时针方向 B．先沿逆时针方向，再沿顺时针方向 C．始终沿顺时针方向 D．始终沿逆时针方向　 【练习3.2】如图一水平放置的矩形闭合线圈abcd在细长磁体的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，由图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和位置Ⅲ都很接近位置Ⅱ，这个过程中线圈的感应电流 (　 　) A．始终沿abcda方向 B．始终沿dcbad方向 C．先沿abcda方向，后沿dcbad方向 D．先沿dcbad方向，后沿abcda方向　 2．“增离减靠”、“来拒去留”法 由于磁场与导体的相对运动产生电磁感应现象时，产生的感应电流与磁场间有力的作用，这种力的作用会“阻碍”相对运动．口诀记为“来拒去留”．当磁场增强使得穿过线圈回路的磁通量增加时，线圈将通过远离磁体来阻碍磁通量增加；反之，当磁场减弱使得穿过线圈回路的磁通量减少时，线圈将通过靠近磁体来阻碍磁通量减少．口诀记为“增离减靠”． 【例3.2】航母上舰载机电磁弹射的驱动原理如图所示，当闭合开关S，固定线圈中突然通过直流电流时，线圈左侧的金属环被弹射出去，则(　 　) A．闭合开关S的瞬间，从左侧看金属环中的感应电流沿逆时针方向 B．若将电池正负极调换后，金属环弹射方向将改变 C．若将金属环置于线圈的右侧，金属环将向左弹射 D．若将金属环置于线圈的右侧，金属环将向右弹射　 【例3.3】如图所示，两轻质闭合金属圆环，穿挂在一根光滑水平绝缘直杆上，原来处于静止状态。当条形磁铁的N极自右向左插入圆环时，两环的运动情况是(　 　) A．同时向左运动，两环间距变大 B．同时向左运动，两环间距变小 C．同时向右运动，两环间距变大 D．同时向右运动，两环间距变小 【练习3.3】 (多选)如图所示，用绳吊起一个铝环，用条形磁体的N极去靠近铝环，直至从右侧穿出的过程中(　 　) A．磁体从左侧靠近铝环时，铝环向右摆动 B．磁体在右侧远离铝环时，铝环向左摆动 C．磁体从左侧靠近铝环时，铝环A端为N极 D．磁体在右侧远离铝环时，B端为S极 【练习3.4】如图所示，通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环，铜环平面与螺线管横截面平行，当开关S接通瞬间，两铜环的运动情况为(　 　) A．同时向两侧推开 B．同时向螺线管靠拢 C．一个被推开，一个被吸引，但因电源正负极未知，无法具体判断 D．同时被推开或同时向螺线管靠拢，但因电源正负极未知，无法具体判断　 【练习3.5】如图所示，闭合螺线管固定在置于光滑水平面上的小车上，现将一条形磁铁从左向右插入螺线管的过程中，则(　 　) A．小车将向右运动 B．使条形磁铁向右插入时外力所做的功全部转化为电能，最终转化为螺线管的内能 C．条形磁铁会受到向右的力 D．小车会受到向左的力 3．“增缩减扩”法 就闭合电路的面积而言，收缩或扩张是为了阻碍穿过电路的原磁通量的变化．若穿过闭合电路的磁通量增加，面积有收缩趋势；若穿过闭合电路的磁通量减少，面积有扩张趋势．口诀记为“增缩减扩”． 注：此法只适用于回路中只有一个方向的磁感线的情况． 【例3.4】(多选)如图所示，光滑固定导轨m、n水平放置，两根导体棒p、q平行放于导轨上，形成一个闭合回路．当一条形磁体从高处下落接近回路时(　 　) A．p、q将互相靠拢 B．p、q将互相远离 C．磁体的加速度仍为g D．磁体的加速度小于g 【例3.5】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向上滑动，下列说法中正确的是(　 　) A．穿过线圈a的磁通量变大 B．线圈a有收缩的趋势 C．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流 D．线圈a对水平桌面的压力FN将增大　 【练习3.6】如图所示，通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨MN和PQ之间，ab和cd是放在导轨上的两根金属棒，它们分别静止在螺线管的左右两侧，现使滑动变阻器的滑动触头向左滑动时，ab和cd棒的运动情况是(　 　) A．ab向左运动，cd向右运动 B．ab向右运动，cd向左运动 C．ab、cd都向右运动 D．ab、cd保持静止　 【练习3.7】如图所示，一个有弹性的金属线圈被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方，直导线与线圈在同一竖直面内，当通电直导线中电流增大时，金属线圈的面积S和橡皮绳的长度l将(　 　) A．S增大，l变长 B．S减小，l变短 C．S增大，l变短 D．S减小，l变长　 【练习3.8】(多选)两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，与导轨接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动．当导体棒AB在外力F的作用下向右运动时，下列说法中正确的是(　 　) A．导体棒CD内有电流通过，方向是D→C B．导体棒CD内有电流通过，方向是C→D C．磁场对导体棒CD的作用力向左 D．磁场对导体棒AB的作用力向左　 右手定则的理解和应用 考点四 【例4.1】下列图中表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，导体ab上的感应电流方向为a→b的是(　 　) A　　　　 B　　　　 C　　　 　D 【例4.2】如图所示，匀强磁场与圆形导体环平面垂直，导体ef与环接触良好，当ef向右匀速运动时（ ） A．圆环中磁通量不变，环上无感应电流产生 B．整个环中有顺时针方向的电流 C．整个环中有逆时针方向的电流 D．环的右侧有逆时针方向的电流，环的左侧有顺时针方向的电流 【练习4.1】如图所示，光滑平行金属导轨PP′和QQ′都处于同一水平面内，P和Q之间连接一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。现垂直于导轨放置一根导体棒MN，MN向右运动时，电流方向为 ，MN向左运动时，电流方向为 。(均选填“M→N”或“N→M”) 【练习4.2】(多选)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，如选项图所示，能正确表示磁感应强度B的方向、导体运动速度方向与产生的感应电流方向间关系的是(　 　) 　 【练习4.3】如图所示，通电导线MN与单匝圆形线圈a共面，位置靠近圆形线圈a左侧且相互绝缘．当MN中电流突然减小时，下列说法正确的是(　 　) A．线圈a中产生的感应电流方向为顺时针方向 B．线圈a中产生的感应电流方向为逆时针方向 C．线圈a所受安培力的合力方向垂直纸面向里 D．线圈a所受安培力的合力方向水平向左　 【例4.3】绕在同一铁芯上的线圈Ⅰ、Ⅱ按如图方法连接，G为电流表，下列说法正确的是(　 　) A．开关S闭合瞬间，G中的电流方向从左向右 B．保持开关S闭合，G中的电流方向从左向右 C．保持开关S闭合，向右移动变阻器R0的滑动触头，G中的电流方向从左向右 D．断开开关S的瞬间，G的示数为零　 【例4.4】 (多选)如图所示，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与大导线圈M相连接，要使小导线圈N获得顺时针方向的感应电流，则放在导轨上的金属棒ab的运动情况可能是(两导线圈共面放置，且金属棒切割磁感线速度越大，感应电流越大)(　 　) A．向右匀速运动 B．向左加速运动 C．向右减速运动 D．向右加速运动　 【练习4.4】（多选）要使图中b线圈中产生图示方向的电流，可采取的办法有(　 　) A．闭合开关S B．闭合开关S后，把b靠近a C．闭合开关S后，把滑动变阻器R的滑片左移 D．闭合开关S后，把a中铁芯向左边抽出 【练习4.5】(多选)如图所示装置中，cd杆光滑且静止．当ab杆做如下哪些运动时，cd杆将向右移动(导体棒切割磁感线速度越大，感应电流越大)(　 　) A．向右匀速运动　　　　　　　 B．向右加速运动 C．向左加速运动 D．向左减速运动　 【练习4.6】如图所示，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是(　 　) A．PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向 B．PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向 C．PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向 D．PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向 课后巩固 1.【难度2】思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反。 ( ) (2)楞次定律表明感应电流的效果总是与引起感应电流的原因相对抗。 ( ) (3)右手定则只适用于闭合电路中的部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。 ( ) (4)当导体不动，而磁场运动时，不能用右手定则判断感应电流方向． ( ) (5)所有的电磁感应现象都可以用楞次定律判断感应电流方向． ( ) (6)所有的电磁感应现象，都可以用安培定则判断感应电流方向． ( ) (7)感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反． ( ) (8)感应电流的磁场可能与引起感应电流的磁场方向相同． ( ) (9)感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化． ( ) 2．【难度2】根据楞次定律可知，感应电流的磁场一定是 (　 　) A．与引起感应电流的磁场反向 B．阻止引起感应电流的原磁通量的变化 C．阻碍引起感应电流的原磁通量的变化 D．使电路磁通量为零 3．【难度2】(多选)用如图所示的实验装置探究电磁感应现象，当有电流从电流表的正接线柱流入时，指针向右偏转．下列说法正确的是(　 　) A．当把磁体N极向下插入线圈时，电流表指针向左偏转 B．当把磁体N极向下从线圈中拔出时，电流表指针向左偏转 C．保持磁体在线圈中静止，电流表指针不发生偏转 D．磁体插入线圈后，使磁体和线圈一起以同一速度向上运动，电流表指针向左偏转　 4．【难度2.5】如图所示，边长为d的正方形线圈，从位置A开始向右运动，并穿过宽度为L(L>d)的匀强磁场区域到达位置B，则(　 　) A．整个过程，线圈中始终有感应电流 B．整个过程，线圈中始终没有感应电流 C．线圈进入磁场和离开磁场的过程中，有感应电流，方向都是逆时针方向 D．线圈进入磁场过程中，感应电流的方向为逆时针方向；离开磁场的过程中，感应电流的方向为顺时针方向 5.【难度2.5】如图所示，在匀强磁场中有一个用比较软的金属导线制成的闭合圆环．在此圆环的形状由圆形变成正方形的过程中(　 　) A．环中有感应电流，方向a→d→c→b→a B．环中有感应电流，方向a→b→c→d→a C．环中无感应电流 D．条件不够，无法确定有无感应电流　 6．【难度3】如图甲所示，有一闭合导线环，磁场方向垂直于环面向里，当磁感应强度随时间按如图乙所示规律变化时，顺着磁场方向看，导线环中感应电流的方向是(　 　) A．一直顺时针 B．一直逆时针 C．先顺时针后逆时针 D．先逆时针后顺时针　 7.【难度3】(多选)如图足够长的通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd，则(　 　) A．若线圈向右平动，其中感应电流方向是a→b→c→d B．若线圈竖直向下平动，无感应电流产生 C．当线圈以ad边为轴转动时(转动角度小于90°)，其中感应电流方向是a→b→c→d D．当线圈向导线靠近时，其中感应电流方向是a→b→c→d 8.【难度3】如图所示，一圆形金属线圈放置在水平桌面上，匀强磁场垂直桌面竖直向下，过线圈上A点作切线OO′，OO′与线圈在同一平面上．在线圈以OO′为轴翻转180°的过程中，线圈中电流方向(　 　) A．始终为A→B→C→A B．始终为A→C→B→A C．先为A→C→B→A再为A→B→C→A D．先为A→B→C→A再为A→C→B→A　 9．【难度3】如图水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈，右边套有一金属圆环．圆环初始时静止．将图中开关S由断开状态拨至连接状态，电路接通的瞬间，可观察到(　 　) A．拨至M端或N端，圆环都向左运动 B．拨至M端或N端，圆环都向右运动 C．拨至M端时圆环向左运动，拨至N端时向右运动 D．拨至M端时圆环向右运动，拨至N端时向左运动　 10．【难度3】如图所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈。当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是(　 　) A．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向左 B．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向左 C．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向右 D．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向右 11．【难度3】（多选）绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环，线圈与电源、开关相连，如图所示。线圈上端与电源负极相连，闭合开关的瞬间，铝环向上跳起。若保持开关闭合，则(　 　) A．铝环跳起到某一高度后将回落 B．铝环停留在某一高度 C．铝环不断升高 D．如果电源的正、负极对调，观察到的现象不变 12．【难度3】(多选)如图所示，在水平面上有一固定的导轨，导轨为U形金属框架，框架上放置一金属杆ab，不计摩擦，在竖直方向上有匀强磁场，则(　 　) A．若磁场方向竖直向上并增强时，杆ab将向右移动 B．若磁场方向竖直向上并减弱时，杆ab将向右移动 C．若磁场方向竖直向下并增强时，杆ab将向右移动 D．若磁场方向竖直向下并减弱时，杆ab将向右移动　 13．【难度3】A为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着负电荷，在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B，使B的环面水平且与圆盘面平行，其轴线与胶木盘A的轴线OO′重合，如图所示．现使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，则(　 　) A．金属环B的感应电流方向与箭头所示方向相同，丝线受到的拉力减小 B．金属环B的感应电流方向与箭头所示方向相同，丝线受到的拉力增大 C．金属环B的感应电流方向与箭头所示方向相反，丝线受到的拉力减小 D．金属环B的感应电流方向与箭头所示方向相反，丝线受到的拉力增大 14．【难度3】如图CDEF是一个矩形金属框，当导体棒AB向右移动时，回路中会产生感应电流，则下列说法中正确的是(　 　) A．导体棒中的电流方向为B→A B．电流表A1中的电流方向为F→E C．电流表A1中的电流方向为E→F D．电流表A2中的电流方向为D→C　 15．【难度3】(多选)如图水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，当PQ在外力的作用下运动时，MN在磁场力的作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是(导体切割磁感线速度越大，感应电流越大)( 　) 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　 16．【难度3】如图所示，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a(　 　) A．顺时针加速旋转 B．顺时针减速旋转 C．逆时针加速旋转 D．逆时针减速旋转 17．【难度3】(多选)如图所示，一导体圆环保持水平，沿一个匀称的条形磁铁轴线落下，条形磁铁竖直固定，圆环中心始终位于磁铁轴线上。已知当圆环落至B、D两位置时，刚好经过磁铁上下端截面，而C位置位于磁铁正中央。不计空气阻力，下列说法正确的有(　 　) A．圆环由A落至B的过程中，环中感应电流从上向下看为顺时针 B．圆环由B落至C的过程中，穿过圆环的磁通量在减少 C．圆环落至C、D之间时，圆环有收缩趋势 D．圆环由A落至E的过程中，任意时刻加速度都小于重力加速度g 18.【难度3.5】如图所示，在一固定水平放置的闭合导体圆环上方，有一条形磁体，从离地面高h处，由静止开始下落，最后落在水平地面上．磁体下落过程中始终保持竖直，并从圆环中心穿过圆环，而不与圆环接触．若不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法中正确的是(　 　) A．在磁体下落的整个过程中，圆环中的感应电流方向先逆时针后顺时针(从上向下看圆环) B．磁体在整个下落过程中，圆环中感应电流方向始终是顺时针方向 C．磁体在整个下落过程中，它的机械能不变 D．磁体落地时的速率一定等于　 1．【难度3】如图老师做了一个物理小实验让学生观察：一轻质横杆两侧各固定一个铝环，横杆可绕中心点自由转动，老师拿一条形磁体插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象是(　 　) A．磁体插向左环，横杆发生转动 B．无论磁体插向左环还是右环，横杆都不发生转动 C．磁体插向右环，横杆发生转动 D．无论磁体插向左环还是右环，横杆都发生转动 2.【难度3】如图所示，螺线管CD的导线绕法不明．当磁体AB插入螺线管时，电路中有图示方向的感应电流产生．下列关于螺线管极性的判断正确的是(　 ) A．C端一定是N极 B．C端的极性一定与磁体B端的极性相同 C．C端一定是S极 D．因螺线管的绕法不明确，无法判断极性　 3.【难度3】如图所示，金属环所在区域存在着匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．当磁感应强度逐渐增大时，内、外金属环中感应电流的方向为(　 　) A．外环顺时针、内环逆时针 B．外环逆时针、内环顺时针 C．内、外环均为逆时针 D．内、外环均为顺时针　 4．【难度3】(多选)如图通电螺线管N置于闭合金属环M的轴线上，当N中的电流突然减小时，则(　 　) A．金属环M有缩小的趋势 B．金属环M有扩张的趋势 C．螺线管N有缩短的趋势 D．螺线管N有伸长的趋势 5．【难度3】如图甲所示，在一空心螺线管内部中间处放置一小铜环，如图乙所示，在一空心螺线管外部放置一大铜环，电路接通瞬间，下列说法正确的是(　 　) A．从左往右看，两个铜环中都有顺时针方向的感应电流 B．小铜环有扩张趋势，大铜环有收缩趋势 C．两个铜环都有收缩趋势 D．从左往右看，小铜环中有顺时针方向的感应电流，大铜环中有逆时针方向的感应电流　 6.【难度3】（多选）某空间出现了如图所示的一组闭合电场线，方向从上向下看是顺时针的，这可能是(　 　) A．沿AB方向磁场在迅速减弱 B．沿AB方向磁场在迅速增强 C．沿BA方向磁场在迅速增强 D．沿BA方向磁场在迅速减弱 7.【难度3】(多选)如图所示，导体AB、CD可在水平光滑轨道上自由滑动，且两水平轨道在中央交叉处不连通．当导体棒AB向左移动时(　 　) A．AB中感应电流的方向为A到B B．AB中感应电流的方向为B到A C．CD向左移动 D．CD向右移动　 8. 【难度3】如图所示，一对大磁极，中间处可视为匀强磁场，上、下边缘处为非匀强磁场，一矩形导线框abcd保持水平，从两磁极间中心上方某处开始下落，并穿过磁场，则(　 　) A．线框中有感应电流，方向是先a→b→c→d→a后d→c→b→a→d B．线框中有感应电流，方向是先d→c→b→a→d后a→b→c→d→a C．受磁场力的作用，线框要发生转动 D．线框中始终没有感应电流　 1.【难度3】1931年，英国物理学家狄拉克曾经从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”.1982年，美国物理学家卡布莱拉设计了一个寻找磁单极子的实验．他设想，如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线圈，那么，从上向下看，超导线圈上将出现(　 　) A．先顺时针方向，后逆时针方向的感应电流 B．先逆时针方向，后顺时针方向的感应电流 C．顺时针方向持续流动的感应电流 D．逆时针方向持续流动的感应电流 2．【难度3】如图所示为一个圆环形导体，有一个带负电的粒子沿直径方向在圆环表面匀速掠过的过程，环中感应电流的情况(　 　) A．无感应电流 B．有逆时针方向的感应电流 C．有顺时针方向的感应电流 D．有先逆时针方向后顺时针方向的感应电流　 3.【难度3】如图线圈由A位置开始下落，在磁场中受到的磁场力如果总小于它的重力，则它在A、B、C、D 4个位置(B、D位置线圈恰好有一半在磁场中)时，加速度大小关系为(切割磁感线的速度越大，感应电流越大)(　 　) A．aA>aB>aC>aD B．aA＝aC>aD＝aB C．aA＝aC>aD>aB D．aA＝aC>aB>aD　 4．【难度3.5】ab为一金属杆，它处在如图9所示的垂直于纸面向里的匀强磁场中，可绕a点在纸面内转动，s为以a为圆心位于纸面内的金属圆环，在杆转动过程中，杆的b端与金属环保持良好接触， A为电流表，其一端与金属环相连，一端与a点良好接触．当杆沿逆时针方向转动时，某时刻ab杆的位置如图，则此时刻(　 　) A．有电流通过电流表，方向由c向d ；作用于杆ab 的安培力向右 B．有电流通过电流表，方向由d向c ；作用于杆ab 的安培力向左 C．有电流通过电流表，方向由 d向c；作用于杆ab 的安培力向右 D．无电流通过电流表，作用于杆ab的安培力为零　 5．【难度3.5】(多选)如图所示，竖直向下的匀强磁场中，有一个带铜轴的铜盘，用铜刷把盘边缘和轴连接，外接一电流表，当铜盘按图示匀速转动，则(　 　) A．Ⓖ中有a→b的电流 B．Ⓖ中有b→a的电流 C．盘面磁通量不变，不产生感应电流 D．有从盘边缘向盘中心的电流 6.【难度3.5】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接入电路组成一个回路，B线圈与开关S、电流表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．闭合开关S的瞬间，电流表G中有a→b的感应电流 B．闭合开关S的瞬间，电流表G中有b→a的感应电流 C．闭合开关S后，在增大滑动变阻器R接入电路的阻值的过程中，电流表G中有a→b的感应电流 D．闭合开关S后，在增大滑动变阻器R接入电路的阻值的过程中，电流表G中有b→a的感应电流　 7．【难度3.5】长直导线与矩形线框abcd处在同一平面中静止不动，如图甲所示．长直导线中通以大小和方向都随时间做周期性变化的交流电，i－t图象如图乙所示．规定沿长直导线方向向上的电流为正方向．关于最初一个周期内矩形线框中感应电流的方向，下列说法正确的是(　 　) A．由顺时针方向变为逆时针方向 B．由逆时针方向变为顺时针方向 C．由顺时针方向变为逆时针方向，再变为顺时针方向 D．由逆时针方向变为顺时针方向，再变为逆时针方向 8．【难度3.5】如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示．在0～时间内，直导线中电流方向向上，下列说法正确的是(　 　) A．0～时间内，线框内感应电流方向为顺时针，线框有扩张趋势 B．0～时间内，线框内感应电流方向为顺时针，线框有收缩趋势 C．～T时间内，线框内感应电流方向为逆时针，线框有扩张趋势 D．～T时间内，线框内感应电流方向为逆时针，线框有收缩趋势　 9．【难度3.5】如图甲示在同一平面内有两个彼此绝缘的金属细圆环A、B，两环重叠部分的面积为圆环A面积的一半，圆环B中电流i随时间t的变化关系如图乙所示，以图甲中圆环B中所示的电流方向为负方向，则A环中(　 　) A．没有感应电流 B．有逆时针方向的感应电流 C．有顺时针方向的感应电流 D．感应电流先沿顺时针方向，后沿逆时针方向　 10.【难度4】如图所示，AOC是光滑的金属导轨，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，ab是一根金属棒，与导轨接触良好，它从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运动过程中b端始终在OC上，a端始终在OA上，直到金属棒完全落在OC上，空间存在着匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，则ab棒在上述过程中(　 　) A．感应电流方向是b→a B．感应电流方向是a→b C．感应电流方向先是b→a，后是a→b D．感应电流方向先是a→b，后是b→a　 11．【难度4】(多选)圆形导体环用一根轻质细杆悬挂在O点，导体环可以在竖直平面内来回摆动，空气阻力和摩擦均可不计。在如图所示的正方形区域内，有垂直于纸面向里的匀强磁场，下列说法中正确的有(　 　) A．此摆开始摆动时机械能守恒 B．导体环进入磁场和离开磁场时，环中感应电流的方向肯定相反 C．导体环通过最低位置时，环中感应电流最大 D．最后此摆在匀强磁场中摆动时，机械能守恒 12．【难度4】某同学设想的减小电梯坠落时造成伤害的一种应急安全装置如图所示，在电梯轿厢底部安装永久强磁体，磁体N极朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，线圈在电梯轿厢坠落时能自动闭合，从而减小对箱内人员的伤害．当轿厢坠落到图示位置时，关于该装置，以下说法正确的是(　 　) A．从下往上看，金属线圈A中的感应电流沿逆时针方向 B．从下往上看，金属线圈B中的感应电流沿顺时针方向 C．金属线圈B对轿厢下落有阻碍作用，A对轿厢下落没有阻碍作用 D．金属线圈B有收缩的趋势，A有扩张的趋势　 13．【难度4】(多选)一束等离子体由左方连续以速度v0射入P1和P2两板间的匀强磁场中，ab直导线与P1、P2连接，线圈A与直导线cd连接，如图甲所示．线圈A内有如图乙所示的变化磁场，且磁场B的正方向规定为向左，如图甲所示，则下列叙述正确的是(　 　) A．0～1 s内ab、cd导线互相排斥 B．1～2 s内ab、cd导线互相吸引 C．2～3 s内ab、cd导线互相排斥 D．3～4 s内ab、cd导线互相吸引　 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高中物理 选择性必修二 第二章 电磁感应 2.1 楞次定律 探究感应电流的方向 知识点一 (1)连接电路，明确螺线管的绕线方向． (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 条形磁铁运动的情况 N极向下 插入线圈 S极向下 插入线圈 N极向上 拔出线圈 S极向上 拔出线圈 原磁场方向(向上或向下) 向下 向上 向下 向上 穿过线圈的磁通量变化情况(增加或减少) 增加 增加 减少 减少 感应电流的方向(在螺线管上俯视) 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) 向上 向下 向下 向上 原磁场与感应电流磁场的方向关系 相反 相反 相同 相同 根据上表记录，得到下述结果： 表述一：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． 表述二：当磁铁靠近线圈时，两者相斥；当磁铁远离线圈时，两者相吸。 楞次定律 知识点二 1．内容：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．理解：当磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反，当磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场方向相同，即增反减同． 注意：①“增反减同”的理解：原磁通量增加，感应磁场方向与原磁场方向相反；原磁通量减小，感应磁场方向与原磁场相同。 ②“阻碍”并不是“阻止”，一字之差，相去甚远。要知道原磁场是主动的，感应电流的磁场是被动的，原磁通仍要发生变化，感应电流的磁场只是阻碍变化而已。 3．因果关系 闭合导体回路中原磁通量的变化是产生感应电流的原因，而感应电流的磁场的产生是感应电流存在的结果，即只有当闭合导体回路中的磁通量发生变化时，才会有感应电流的磁场出现。 4．楞次定律中“阻碍”的含义： 知识点三 右手定则 1．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。如图所示。 2．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。 3．安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的比较 比较项目 安培定则 左手定则 右手定则 楞次定律 适用场合 判断电流周围的磁感线方向 判断通电导线在磁场中所受的安培力方向 判断导体切割磁感线时产生的感应电流方向 判断回路中磁通量变化时产生的感应电流方向 因果关系 因电而生磁(I→B) 因电而受力(I、B→F安) 因动而生电(v、B→I感) 因磁通量变化而生电(ΔΦ→I感) 注意：(1)右手定则反映了磁场方向、导体运动方向和电流方向三者之间的相互垂直关系。 (2)大拇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。 (3)四指指向电流方向，切割磁感线的导体相当于电源。 对楞次定律的理解 考点一 【例1】关于楞次定律，下列说法正确的是(　A　) A．感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 B．闭合电路的一部分导体在磁场中运动时，必受磁场阻碍作用 C．原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场同向 D．感应电流的磁场总是跟原磁场反向，阻碍原磁场的变化 [解析：感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，A正确；闭合电路的一部分导体在磁场中平行磁感线运动时，不受磁场阻碍作用，B错；原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场反向，C错；当原磁场增强时感应电流的磁场跟原磁场反向，当原磁场减弱时感应电流的磁场跟原磁场同向，D错。] 【练习1.1】关于感应电流，以下说法中正确的是(　C　) A．感应电流的方向总是与原电流的方向相反 B．感应电流的方向总是与原电流的方向相同 C．感应电流的磁场总是阻碍闭合电路内原磁场的磁通量的变化 D．感应电流的磁场总是与原线圈内的磁场方向相反 [解析：由楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍闭合电路内部原磁场的磁通量的变化，故C正确；如果原磁场中的磁通量是增大的，则感应电流的磁场方向就与它相反，来阻碍它的增大，如果原磁场中的磁通量是减小的，则感应电流的磁场方向就与它相同，来阻碍它的减小，故A、B、D错误。] 【练习1.2】根据楞次定律可知感应电流的磁场一定(　C　) A．阻碍引起感应电流的磁通量 B．与引起感应电流的磁场反向 C．阻碍引起感应电流的磁通量的变化 D．与引起感应电流的磁场方向相同 [解析：感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化，而不是阻碍磁通量，它和引起感应电流的磁场可以同向，也可以反向。] 楞次定律的应用 考点二 楞次定律应用四步走： 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如何变化(增加还是减少)。 3．根据楞次定律确定感应电流的磁场方向(增反减同)。 4．利用右手螺旋定则(安培定则)判定感应电流的方向。 该步骤也可以简单地描述为“一原二变三感四螺旋”，一原——确定原磁场的方向；二变——确定磁通量是增加还是减少；三感——判断感应电流的磁场方向；四螺旋——用右手螺旋定则判断感应电流的方向。 【例2.1】电阻R、电容C与一线圈连成闭合电路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示。现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是(　D　) A．从a到b，上极板带正电 B．从a到b，下极板带正电 C．从b到a，上极板带正电 D．从b到a，下极板带正电 [解析：在磁铁自由下落，N极接近线圈上端的过程中，通过线圈的磁通量方向向下且在增大，根据楞次定律可判断出线圈中感应电流的磁场方向向上，利用安培定则可判知线圈中感应电流方向为逆时针(由上向下看)，流过R的电流方向从b到a，电容器下极板带正电。选项D正确。] 【例2.2】如图条形磁铁从高h处自由下落，中途穿过一个固定的空心线圈。开关断开，条形磁铁至落地用时t1，落地时速度为v1；开关闭合，条形磁铁至落地用时t2，落地时速度为v2，则它们的大小关系正确的是(　D　) A．t1＞t2，v1＞v2　　　 B．t1＝t2，v1＝v2 C．t1＜t2，v1＜v2 D．t1＜t2，v1＞v2 [解析：开关断开时，线圈中无感应电流，对条形磁铁无阻碍作用，条形磁铁自由下落，故a＝g；当开关闭合时，线圈中有感应电流，对条形磁铁有阻碍作用，故a＜g，所以t1＜t2，v1＞v2，D正确。] 【练习2.1】如图所示，一根条形磁体自左向右穿过一个闭合螺线管，则电路中(　C　) A．始终有自a向b的感应电流流过电流表G B．始终有自b向a的感应电流流过电流表G C．先有a→G→b方向的感应电流，后有b→G→a方向的感应电流 D．将不会产生感应电流 [解析:条形磁体内部磁场的方向是从S极指向N极，可知条形磁体自左向右穿过一个闭合螺线管的过程中磁场的方向都是向右的，当条形磁体进入螺线管的时候，闭合线圈中的磁通量增加；当条形磁体穿出螺线管时，闭合线圈中的磁通量减少，根据楞次定律判断条形磁体进入和穿出螺线管的过程中，感应电流的磁场先向左后向右，再由右手螺旋定则判断出，先有a→G→b方向的感应电流，后有b→G→a方向的感应电流，故C正确，A、B、D错误．] 【练习2.2】如图所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合螺线管，则电路中(　C　) A．始终有感应电流自a向b流过电流表Ⓖ B．始终有感应电流自b向a流过电流表Ⓖ C．先有a→Ⓖ→b方向的感应电流，后有b→Ⓖ→a方向的感应电流 D．将不会产生感应电流 [解析：在条形磁铁进入螺线管过程中，闭合线圈中的磁通量增加，产生感应电流方向为a→Ⓖ→b；当条形磁铁完全进入螺线管，闭合线圈中的磁通量不变，无感应电流产生；在条形磁铁穿出螺线管过程中，闭合线圈中的磁通量减少，产生感应电流方向为b→Ⓖ→a，选项C正确。] 【练习2.3】磁铁在线圈中心上方开始运动时，线圈中产生如图方向的感应电流，则磁铁(　B　) A．向上运动 B．向下运动 C．向左运动 D．向右运动　 [解析：根据如图方向电流用右手定则可判断出感生磁场方向为竖直向上，根据楞次定律知原磁通量应增大，A、C、D选项都使磁通量变小，B对] 【例2.3】如图在两根平行长直导线M、N中，通以同方向同大小的电流，导线框abcd和两导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向，自右向左在两导线间匀速运动，在移动过程中，线框中感应电流方向为(　A　) A．始终沿abcda方向 B．始终沿adcba方向 C．先沿abcda方向，再沿adcba方向 D．先沿adcba方向，再沿abcda方向　 [解析：如图所示，画出两导线间的磁场分布情况，线框位于中线OO′的右侧时，穿过线框的合磁通量垂直于纸面向外，线框向左运动时，磁通量变小，由楞次定律知，感应电流的磁场方向垂直于纸面向外，所以感应电流的方向沿abcda方向．线框越过中线OO′后，线框的合磁通量垂直纸面向里，线框向左运动，合磁通量增加，感应电流的磁场方向垂直于纸面向外，所以感应电流的方向仍沿abcda方向，故A正确．] 【练习2.4】如图所示，通有恒定电流的直导线右侧有一矩形线圈abcd，导线与线圈共面．如果线圈运动时产生方向为abcda的感应电流，线圈可能的运动是(　C　) A．向上平移 B．向下平移 C．向左平移 D．向右平移　 [解析：导线中电流强度不变时，产生的磁场不变，导线周围的磁感应强度不变，线框上下平移时穿过线框的磁通量不变，即不会产生感应电流，故A、B错误；线框向左平移时，线框中的磁感应强度增大，穿过线框的磁通量增大，可以产生感应电流，根据楞次定律可知电流方向为abcda，故C正确；线框向右平移时，线框中的磁感应强度减小，穿过线框的磁通量减小，可以产生感应电流，根据楞次定律可知电流方向为adcba，故D错误．] 【练习2.5】如图所示，导线框abcd与直导线在同一平面内，直导线通有恒定电流I，在线框由左向右匀速通过直导线的过程中，线框中感应电流的方向是(　D　) A．先abcd，后dcba，再abcd B．先abcd，后dcba C．始终dcba D．先dcba，后abcd，再dcba [解析：线框在直导线左侧时，随着线框向右运动，向外的磁通量增加，根据楞次定律线框中感应电流的方向为dcba。在线框的cd边跨过直导线后，如图所示，根据右手定则ab边产生的感应电流方向为a→b，cd边产生的感应电流方向为c→d。线框全部跨过直导线后，随着向右运动，向内的磁通量减少，根据楞次定律知线框中感应电流的方向为dcba。故选项D正确。] 【例2.4】如图所示，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距．两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流．若(　D　) A．金属环向上运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向 B．金属环向下运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向 C．金属环向左侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向 D．金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向 [解析：根据楞次定律，当金属圆环上、下移动时，穿过圆环的磁通量不发生变化，故没有感应电流产生，故A、B错误；当金属圆环向左侧直导线靠近时，穿过圆环垂直纸面向外的磁场增强，根据楞次定律及安培定则可知，产生的感应电流方向为顺时针，故C错误；当金属圆环向右侧直导线靠近时，穿过圆环垂直纸面向里的磁场增强，根据楞次定律及安培定则可知，产生的感应电流方向为逆时针，故D正确．] 【练习2.6】两根平行放置的长直绝缘导线M、N，通以同向等大的电流如图所示．在它们正中间放有一金属圆环，则可以使圆环中产生顺时针方向感应电流的是(　B　) A．增大M中的电流 B．增大N中的电流 C．导线N向右移 D．将两电流同时反向　 [解析:依据右手螺旋定则可知，长直绝缘导线M、N在环中产生的磁场相互叠加，导致穿过环的磁通量为零，当只增大M中的电流时，穿过环垂直纸面向里的磁通量增加，由楞次定律可知环中的感应电流方向为逆时针，A错误；当只增大N中的电流时，穿过环垂直纸面向外的磁通量增加，由楞次定律可知环中的感应电流方向为顺时针，B正确；当导线N向右移时，穿过环垂直纸面向里的磁通量增加，由楞次定律可知环中的感应电流方向为逆时针，C错误；将两电流同时反向，大小不变，位置也不变，因此穿过环的磁通量仍为零，圆环中没有感应电流，D错误．] 【练习2.7】(多选)如图所示，闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在有界匀强磁场中，将它从匀强磁场中匀速拉出，以下各种说法中正确的是(　BD　) A．向左拉出和向右拉出时，环中的感应电流方向相反 B．向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿顺时针方向的 C．向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿逆时针方向的 D．将圆环左右拉动，当环全部处在磁场中运动时，圆环中无感应电流 [解析：将金属圆环不管从哪边拉出磁场，穿过闭合圆环的磁通量都要减少，根据楞次定律可知，感应电流的磁场要阻碍原磁通量的减少，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，应用安培定则可以判断出感应电流的方向是顺时针方向的，B正确，A、C错误；另外在圆环离开磁场前，穿过圆环的磁通量没有改变，该种情况无感应电流，D正确．] 楞次定律的口诀应用 考点三 1．“增反减同”法 感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量(原磁场磁通量)的变化，口诀记为“增反减同”． (1)当原磁场磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反． (2)当原磁场磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同． 【例3.1】一磁体自上向下运动，穿过一闭合导体回路，如图1所示．当磁体运动到a处和b处时，回路中感应电流的方向(从上向下看)分别是(　B　) A．顺时针，逆时针 B．逆时针，顺时针 C．顺时针，顺时针 D．逆时针，逆时针 [解析：当磁体运动到a处时，穿过线圈的磁场方向为向下，且磁通量在增加，根据楞次定律可知，回路中感应电流的方向是逆时针；当磁体运动到b处时，穿过线圈的磁场方向向下，且磁通量在减小，根据楞次定律可知，回路中感应电流的方向是顺时针，故选B.] 【练习3.1】某磁场的磁感线如图所示，有一闭合铝质线圈自图示位置A落至位置B，在下落的过程中，自上向下看，铝质线圈中的感应电流方向是(　A　) A．先沿顺时针方向，再沿逆时针方向 B．先沿逆时针方向，再沿顺时针方向 C．始终沿顺时针方向 D．始终沿逆时针方向　 [解析:在下落过程中，磁感应强度先增大后减小，所以穿过线圈的磁通量先增大后减小，线圈从A处落到中间位置处的过程中，穿过线圈的磁通量变大，感应电流产生的磁场方向向下，所以感应电流的方向为顺时针．线圈从中间位置处落到B处的过程中，穿过线圈的磁通量减小，感应电流产生的磁场方向向上，所以感应电流的方向为逆时针，A正确，B、C、D错误．] 【练习3.2】如图一水平放置的矩形闭合线圈abcd在细长磁体的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，由图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和位置Ⅲ都很接近位置Ⅱ，这个过程中线圈的感应电流 (　A　) A．始终沿abcda方向 B．始终沿dcbad方向 C．先沿abcda方向，后沿dcbad方向 D．先沿dcbad方向，后沿abcda方向　 [解析：由条形磁体的磁场分布可知，线圈在位置Ⅱ时穿过闭合线圈的磁通量最小，为零，由于位置Ⅰ和位置Ⅲ都很接近位置Ⅱ，则线圈从位置Ⅰ到位置Ⅱ，从下向上穿过线圈的磁通量在减少，线圈从位置Ⅱ到位置Ⅲ，从上向下穿过线圈的磁通量在增加，根据楞次定律可知两个过程感应电流的磁场方向均为从下向上，则根据安培定则可知这个过程中线圈的感应电流均沿abcda方向，故选A.] 2．“增离减靠”、“来拒去留”法 由于磁场与导体的相对运动产生电磁感应现象时，产生的感应电流与磁场间有力的作用，这种力的作用会“阻碍”相对运动．口诀记为“来拒去留”．当磁场增强使得穿过线圈回路的磁通量增加时，线圈将通过远离磁体来阻碍磁通量增加；反之，当磁场减弱使得穿过线圈回路的磁通量减少时，线圈将通过靠近磁体来阻碍磁通量减少．口诀记为“增离减靠”． 【例3.2】航母上舰载机电磁弹射的驱动原理如图所示，当闭合开关S，固定线圈中突然通过直流电流时，线圈左侧的金属环被弹射出去，则(　D　) A．闭合开关S的瞬间，从左侧看金属环中的感应电流沿逆时针方向 B．若将电池正负极调换后，金属环弹射方向将改变 C．若将金属环置于线圈的右侧，金属环将向左弹射 D．若将金属环置于线圈的右侧，金属环将向右弹射　 [解析：闭合开关S的瞬间，电流从线圈右侧流入，产生的磁场方向向左，由楞次定律可知，金属环中的感应电流方向由左侧看为顺时针，A错误；电池正负极调换后，根据“增离减靠”可得，金属环仍将向左弹出，B错误；若将金属环放在线圈右侧，根据“增离减靠”可得，金属环将向右运动，C错误，D正确．] 【例3.3】如图所示，两轻质闭合金属圆环，穿挂在一根光滑水平绝缘直杆上，原来处于静止状态。当条形磁铁的N极自右向左插入圆环时，两环的运动情况是(　B　) A．同时向左运动，两环间距变大 B．同时向左运动，两环间距变小 C．同时向右运动，两环间距变大 D．同时向右运动，两环间距变小 [解析：将条形磁铁向左插入金属圆环的过程中，两环中均产生感应电流。根据楞次定律，感应电流的效果是阻碍环与磁铁间的相对运动，所以两环均向左运动。靠近磁铁的环所受的安培力大于另一个，可判断两环在靠近。B对] 【练习3.3】 (多选)如图所示，用绳吊起一个铝环，用条形磁体的N极去靠近铝环，直至从右侧穿出的过程中(　AC　) A．磁体从左侧靠近铝环时，铝环向右摆动 B．磁体在右侧远离铝环时，铝环向左摆动 C．磁体从左侧靠近铝环时，铝环A端为N极 D．磁体在右侧远离铝环时，B端为S极 [解析：磁体从左侧靠近铝环时，在铝环中产生感应电流，感应电流的磁场必定阻碍磁体的靠近，铝环A端为N极，铝环向右摆动，A、C正确；当磁体在右侧远离铝环时，感应电流的磁场阻碍铝环的远离，铝环右摆，B端为N极，B、D错误．] 【练习3.4】如图所示，通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环，铜环平面与螺线管横截面平行，当开关S接通瞬间，两铜环的运动情况为(　A　) A．同时向两侧推开 B．同时向螺线管靠拢 C．一个被推开，一个被吸引，但因电源正负极未知，无法具体判断 D．同时被推开或同时向螺线管靠拢，但因电源正负极未知，无法具体判断　 [解析：开关S接通瞬间，小铜环中磁通量增加，根据楞次定律，感应电流的磁场要阻碍磁通量的增加，则两环将同时向两侧推开，故A正确．] 【练习3.5】如图所示，闭合螺线管固定在置于光滑水平面上的小车上，现将一条形磁铁从左向右插入螺线管的过程中，则(　A　) A．小车将向右运动 B．使条形磁铁向右插入时外力所做的功全部转化为电能，最终转化为螺线管的内能 C．条形磁铁会受到向右的力 D．小车会受到向左的力 [解析：磁铁向右插入螺线管中，根据楞次定律的扩展含义“来拒去留”，磁铁与小车相互排斥，条形磁铁会受到向左的力，小车在光滑水平面上受力向右运动，所以A正确，C、D错；电磁感应现象中满足能量守恒，由于小车动能增加，外力做的功转化为小车的动能和螺线管中的内能，所以B错。] 3．“增缩减扩”法 就闭合电路的面积而言，收缩或扩张是为了阻碍穿过电路的原磁通量的变化．若穿过闭合电路的磁通量增加，面积有收缩趋势；若穿过闭合电路的磁通量减少，面积有扩张趋势．口诀记为“增缩减扩”． 注：此法只适用于回路中只有一个方向的磁感线的情况． 【例3.4】(多选)如图所示，光滑固定导轨m、n水平放置，两根导体棒p、q平行放于导轨上，形成一个闭合回路．当一条形磁体从高处下落接近回路时(　AD　) A．p、q将互相靠拢 B．p、q将互相远离 C．磁体的加速度仍为g D．磁体的加速度小于g [解析：由楞次定律的结论可知，当穿过闭合回路的磁通量增加时，回路的面积有收缩趋势且阻碍磁体的靠近，所以p、q将相互靠近且磁体的加速度小于g，故选项A、D正确．] 【例3.5】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向上滑动，下列说法中正确的是(　C　) A．穿过线圈a的磁通量变大 B．线圈a有收缩的趋势 C．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流 D．线圈a对水平桌面的压力FN将增大　 [解析：当滑动触头P向上移动时，电阻增大，通过线圈b的电流减小，线圈b产生的磁场减弱，故穿过线圈a的磁通量变小，A错；根据楞次定律知，线圈a应有扩张的趋势，B错；线圈a中感应电流方向俯视应为顺时针，C对；将线圈a和b等效成两个条形磁体，可判断此时两磁体互相吸引，故线圈a对水平桌面的压力将减小，D错] 【练习3.6】如图所示，通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨MN和PQ之间，ab和cd是放在导轨上的两根金属棒，它们分别静止在螺线管的左右两侧，现使滑动变阻器的滑动触头向左滑动时，ab和cd棒的运动情况是(　A　) A．ab向左运动，cd向右运动 B．ab向右运动，cd向左运动 C．ab、cd都向右运动 D．ab、cd保持静止　 [解析：当滑动变阻器的滑动触头向左滑动时，电路中的总电阻变小，流过螺线管的电流将增大，因此螺线管的磁场变强，即磁感应强度B变大，根据楞次定律可知，两根金属棒应分别向外运动，增大回路的面积，以增大螺线管外部磁场的磁通量来抵消内部磁场磁通量的增大，故A正确．] 【练习3.7】如图所示，一个有弹性的金属线圈被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方，直导线与线圈在同一竖直面内，当通电直导线中电流增大时，金属线圈的面积S和橡皮绳的长度l将(　D　) A．S增大，l变长 B．S减小，l变短 C．S增大，l变短 D．S减小，l变长　 [解析：当通电直导线中电流增大时，穿过金属线圈的磁通量增大，金属线圈中产生感应电流，根据楞次定律，感应电流要阻碍原磁通量的增大：一是用缩小面积的方式进行阻碍，二是用远离直导线的方式进行阻碍，故D正确．] 【练习3.8】(多选)两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，与导轨接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动．当导体棒AB在外力F的作用下向右运动时，下列说法中正确的是(　BD　) A．导体棒CD内有电流通过，方向是D→C B．导体棒CD内有电流通过，方向是C→D C．磁场对导体棒CD的作用力向左 D．磁场对导体棒AB的作用力向左　 [解析：导体棒AB切割磁感线产生感应电流，根据右手定则可知，AB中感应电流的方向为B→A，则导体棒CD内有电流通过，方向是C→D，故A错误，B正确；导体棒CD内有电流通过，导体棒CD受到安培力作用，由左手定则判断可知，磁场对导体棒CD的作用力向右，磁场对导体棒AB的作用力向左，故C错误，D正确．] 右手定则的理解和应用 考点四 【例4.1】下列图中表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，导体ab上的感应电流方向为a→b的是(　A　) A　　　　 B　　　　 C　　　 　D [解析：题中四图都属于闭合电路的一部分导体切割磁感线，应用右手定则判断可得：A中电流方向为a→b，B中电流方向为b→a，C中电流方向沿a→d→c→b→a，D中电流方向为b→a。故选A。] 【例4.2】如图所示，匀强磁场与圆形导体环平面垂直，导体ef与环接触良好，当ef向右匀速运动时（ D ） A．圆环中磁通量不变，环上无感应电流产生 B．整个环中有顺时针方向的电流 C．整个环中有逆时针方向的电流 D．环的右侧有逆时针方向的电流，环的左侧有顺时针方向的电流 [解析：由右手定则知ef上的电流由e→f，故右侧的电流方向为逆时针，左侧的电流方向为顺时针，选D。] 【练习4.1】如图所示，光滑平行金属导轨PP′和QQ′都处于同一水平面内，P和Q之间连接一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。现垂直于导轨放置一根导体棒MN，MN向右运动时，电流方向为 N→M ，MN向左运动时，电流方向为 M→N 。(均选填“M→N”或“N→M”) 【练习4.2】(多选)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，如选项图所示，能正确表示磁感应强度B的方向、导体运动速度方向与产生的感应电流方向间关系的是(　BC　) 　 [解析:图A中导体不切割磁感线，导体中无电流，A错误；由右手定则可判断B、C正确；图D中感应电流方向应垂直纸面向外，D错误．] 【练习4.3】如图所示，通电导线MN与单匝圆形线圈a共面，位置靠近圆形线圈a左侧且相互绝缘．当MN中电流突然减小时，下列说法正确的是(　A　) A．线圈a中产生的感应电流方向为顺时针方向 B．线圈a中产生的感应电流方向为逆时针方向 C．线圈a所受安培力的合力方向垂直纸面向里 D．线圈a所受安培力的合力方向水平向左　 [解析:通电导线MN两侧的磁感应强度对称分布，导线右侧磁场方向即为线圈内的合磁场方向，由安培定则可知线圈中的合磁场方向垂直纸面向里；当MN中电流突然减小时，由楞次定律可知感应电流产生的磁场方向应垂直纸面向里，则由安培定则可知，感应电流方向为顺时针方向，再由左手定则可知，线圈a左侧受到的安培力水平向右，右侧受到的安培力方向也水平向右，故线圈a所受安培力的合力方向水平向右，故A正确．] 【例4.3】绕在同一铁芯上的线圈Ⅰ、Ⅱ按如图方法连接，G为电流表，下列说法正确的是(　A　) A．开关S闭合瞬间，G中的电流方向从左向右 B．保持开关S闭合，G中的电流方向从左向右 C．保持开关S闭合，向右移动变阻器R0的滑动触头，G中的电流方向从左向右 D．断开开关S的瞬间，G的示数为零　 [解析：开关S闭合瞬间，Ⅰ线圈中有电流通过，产生磁场，线圈内部磁场方向从左向右，穿过Ⅱ线圈的磁通量从无到有，产生感应电流，根据楞次定律可知，电流表G中的电流方向从左向右，故A正确；保持开关S闭合，Ⅰ线圈中电流不变，穿过Ⅱ线圈的磁通量不变，没有感应电流产生，电流表G的示数为零，故B错误；保持开关S闭合，向右移动滑动变阻器R0的滑动触头，接入电路的电阻增大，Ⅰ线圈中电流减小，线圈内部产生方向向右且减弱的磁场，穿过Ⅱ线圈的磁通量变化，产生感应电流，根据楞次定律可知，电流表中的电流方向从右向左，故C错误；断开开关S的瞬间，Ⅰ线圈中电流减小，产生磁场，穿过Ⅱ线圈的磁通量变化，产生感应电流，则电流表中有电流，故D错误．] 【例4.4】 (多选)如图所示，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与大导线圈M相连接，要使小导线圈N获得顺时针方向的感应电流，则放在导轨上的金属棒ab的运动情况可能是(两导线圈共面放置，且金属棒切割磁感线速度越大，感应电流越大)(　BC　) A．向右匀速运动 B．向左加速运动 C．向右减速运动 D．向右加速运动　 [解析：欲使N产生顺时针方向的感应电流，即感应电流的磁场垂直于纸面向里，由楞次定律可知有两种情况：一是M中有顺时针方向逐渐减小的电流，使其在N中的磁场方向向里，且磁通量在减小，此时应使ab向右减速运动；二是M中有逆时针方向逐渐增大的电流，使其在N中的磁场方向向外，且磁通量在增大，此时应使ab向左加速运动．] 【练习4.4】（多选）要使图中b线圈中产生图示方向的电流，可采取的办法有(　CD　) A．闭合开关S B．闭合开关S后，把b靠近a C．闭合开关S后，把滑动变阻器R的滑片左移 D．闭合开关S后，把a中铁芯向左边抽出 [解析：由右手定则知若让b中产生如图所示电流，则感生磁场方向应水平向右，所以通过b中磁通量应向右减小或向左增大。由左边a图电流方向可得磁场方向为向右，所以应使a产生的磁场减小，即a中电流变小。闭合开关a产生磁场增强，A错；把b靠近a，穿过b的磁通量增大，B错；把R滑片左移电阻增大，电流变小，C对；把a中铁芯抽出磁感应强度变小，D对] 【练习4.5】(多选)如图所示装置中，cd杆光滑且静止．当ab杆做如下哪些运动时，cd杆将向右移动(导体棒切割磁感线速度越大，感应电流越大)(　BD　) A．向右匀速运动　　　　　　　 B．向右加速运动 C．向左加速运动 D．向左减速运动　 [解析：ab杆向右匀速运动，在ab杆中产生恒定的电流，该电流在线圈L1中产生恒定的磁场，在L2中不产生感应电流，所以cd杆不动，故A错误；ab杆向右加速运动，根据右手定则知，在ab杆上产生增大的由a到b的电流，根据安培定则知，在L1中产生方向向上且增强的磁场，该磁场向下通过L2，根据楞次定律知，cd杆中的电流由c到d，根据左手定则知，cd杆受到向右的安培力，向右运动，故B正确；同理可得C错误，D正确．] 【练习4.6】如图所示，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是(　D　) A．PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向 B．PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向 C．PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向 D．PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向 [解析：金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，闭合回路PQRS中磁场方向垂直纸面向里，磁通量增大，由楞次定律可判断，闭合回路PQRS中感应电流产生的磁场垂直纸面向外，由安培定则可判断感应电流方向为逆时针；由于闭合回路PQRS中感应电流产生的磁场方向垂直纸面向外，与原磁场方向相反，则T中磁通量减小，由楞次定律可判断，T中感应电流产生的磁场方向垂直纸面向里，由安培定则可知T中感应电流方向为顺时针，选项D正确．] 课后巩固 1.【难度2】思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反。 (×) (2)楞次定律表明感应电流的效果总是与引起感应电流的原因相对抗。 (√) (3)右手定则只适用于闭合电路中的部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。 (√) (4)当导体不动，而磁场运动时，不能用右手定则判断感应电流方向． (×) (5)所有的电磁感应现象都可以用楞次定律判断感应电流方向． (√) (6)所有的电磁感应现象，都可以用安培定则判断感应电流方向． (×) (7)感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反． (×) (8)感应电流的磁场可能与引起感应电流的磁场方向相同． (√) (9)感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化． (√) 2．【难度2】根据楞次定律可知，感应电流的磁场一定是 (　C　) A．与引起感应电流的磁场反向 B．阻止引起感应电流的原磁通量的变化 C．阻碍引起感应电流的原磁通量的变化 D．使电路磁通量为零 [解析：由楞次定律定义可知C对] 3．【难度2】(多选)用如图所示的实验装置探究电磁感应现象，当有电流从电流表的正接线柱流入时，指针向右偏转．下列说法正确的是(　AC　) A．当把磁体N极向下插入线圈时，电流表指针向左偏转 B．当把磁体N极向下从线圈中拔出时，电流表指针向左偏转 C．保持磁体在线圈中静止，电流表指针不发生偏转 D．磁体插入线圈后，使磁体和线圈一起以同一速度向上运动，电流表指针向左偏转　 [解析：当把磁体N极向下插入线圈时，穿过线圈的磁通量增加，根据楞次定律可知，线圈中会产生阻碍磁通量增加的磁场，即向上的磁场，再根据右手螺旋定则可判断出线圈中的电流方向为逆时针方向(俯视)，电流从电流表负接线柱流入，故指针向左偏转，故A正确；同理，当把磁体N极向下从线圈中拔出时，电流表的指针向右偏转，故B错误；如果保持磁体在线圈中静止，则线圈中的磁通量不变化，故电流表指针不发生偏转，故C正确；使磁体和线圈一起以同一速度向上运动时，线圈中的磁通量也不变化，故电流表指针也不发生偏转，故D错误．] 4．【难度2.5】如图所示，边长为d的正方形线圈，从位置A开始向右运动，并穿过宽度为L(L>d)的匀强磁场区域到达位置B，则(　D　) A．整个过程，线圈中始终有感应电流 B．整个过程，线圈中始终没有感应电流 C．线圈进入磁场和离开磁场的过程中，有感应电流，方向都是逆时针方向 D．线圈进入磁场过程中，感应电流的方向为逆时针方向；离开磁场的过程中，感应电流的方向为顺时针方向 [解析：在线圈进入或离开磁场的过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，有感应电流产生，线圈完全在磁场中时，穿过线圈的磁通量不变，没有感应电流产生，选项A、B错误；由右手定则可知，线圈进入磁场过程中，线圈中感应电流沿逆时针方向，线圈离开磁场过程中，感应电流沿顺时针方向，选项C错误，D正确．] 5.【难度2.5】如图所示，在匀强磁场中有一个用比较软的金属导线制成的闭合圆环．在此圆环的形状由圆形变成正方形的过程中(　A　) A．环中有感应电流，方向a→d→c→b→a B．环中有感应电流，方向a→b→c→d→a C．环中无感应电流 D．条件不够，无法确定有无感应电流　 [解析:由圆形变成正方形的过程中，面积减小，磁通量减小，由楞次定律可知产生a→d→c→b→a方向的电流，A正确．] 6．【难度3】如图甲所示，有一闭合导线环，磁场方向垂直于环面向里，当磁感应强度随时间按如图乙所示规律变化时，顺着磁场方向看，导线环中感应电流的方向是(　D　) A．一直顺时针 B．一直逆时针 C．先顺时针后逆时针 D．先逆时针后顺时针　 [解析：由题图乙可知，0～t0内，穿过导线环的磁通量增加，由楞次定律的结论——“增反减同”可知，感应电流产生的磁场方向垂直环面向外，所以感应电流方向为逆时针；同理可得t0～2t0内感应电流方向为顺时针，D正确．] 7.【难度3】(多选)如图足够长的通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd，则(　BD　) A．若线圈向右平动，其中感应电流方向是a→b→c→d B．若线圈竖直向下平动，无感应电流产生 C．当线圈以ad边为轴转动时(转动角度小于90°)，其中感应电流方向是a→b→c→d D．当线圈向导线靠近时，其中感应电流方向是a→b→c→d [解析：根据安培定则知，线圈所在处的磁场垂直纸面向里，当线圈向右平动、以ad边为轴转动时，穿过线圈的磁通量减少，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同，感应电流方向为a→d→c→b，A、C错误；若线圈竖直向下平动，无感应电流产生，B正确；若线圈向导线靠近时，穿过线圈的磁通量增加，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向反向，垂直纸面向外，感应电流方向为a→b→c→d，D正确．] 8.【难度3】如图所示，一圆形金属线圈放置在水平桌面上，匀强磁场垂直桌面竖直向下，过线圈上A点作切线OO′，OO′与线圈在同一平面上．在线圈以OO′为轴翻转180°的过程中，线圈中电流方向(　A　) A．始终为A→B→C→A B．始终为A→C→B→A C．先为A→C→B→A再为A→B→C→A D．先为A→B→C→A再为A→C→B→A　 [解析:在线圈以OO′为轴翻转0～90°的过程中，穿过线圈正面向里的磁通量逐渐减少，由楞次定律可知感应电流方向为A→B→C→A；线圈以OO′为轴翻转90°～180°的过程中，穿过线圈反面向里的磁通量逐渐增加，由楞次定律可知感应电流方向仍然为A→B→C→A，A正确．] 9．【难度3】如图水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈，右边套有一金属圆环．圆环初始时静止．将图中开关S由断开状态拨至连接状态，电路接通的瞬间，可观察到(　B　) A．拨至M端或N端，圆环都向左运动 B．拨至M端或N端，圆环都向右运动 C．拨至M端时圆环向左运动，拨至N端时向右运动 D．拨至M端时圆环向右运动，拨至N端时向左运动　 [解析：开关S由断开状态拨至连接状态，不论拨至M端还是N端，通过圆环的磁通量均增加，根据楞次定律(增离减靠)可知圆环会阻碍磁通量的增加，即向右运动，故选B.] 10．【难度3】如图所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈。当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是(　D　) A．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向左 B．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向左 C．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向右 D．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向右 [解析：条形磁铁从线圈正上方等高快速经过时，通过线圈的磁通量先增加后减小。当通过线圈的磁通量增加时，为阻碍其增加，在竖直方向上线圈有向下运动的趋势，所以线圈受到的支持力大于其重力，在水平方向上有向右运动的趋势；当通过线圈的磁通量减小时，为阻碍其减小，在竖直方向上线圈有向上运动的趋势，所以线圈受到的支持力小于其重力，在水平方向上有向右运动的趋势。综上所述，线圈所受到的支持力先大于重力后小于重力，运动趋势总是向右，故D正确。] 11．【难度3】（多选）绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环，线圈与电源、开关相连，如图所示。线圈上端与电源负极相连，闭合开关的瞬间，铝环向上跳起。若保持开关闭合，则(　AD　) A．铝环跳起到某一高度后将回落 B．铝环停留在某一高度 C．铝环不断升高 D．如果电源的正、负极对调，观察到的现象不变 [解析：闭合开关的瞬间，线圈突然产生磁场(假设磁场向上)，通过铝环的磁通量突然(向上)增加，那么铝环中的感应电流就产生与原磁场方向相反的磁场(感应电流的磁场向下)；因为原磁场与感应电流的磁场方向相反，相互排斥，所以铝环受到向上的斥力，铝环向上跳起；若保持开关闭合，流过线圈的电流稳定，磁场不再发生变化，铝环中没有感应电流，也没有相互作用，铝环仅受重力作用，最后回落，故A正确，B、C错误；如果电源的正、负极对调，观察到的现象不变，故D正确。] 12．【难度3】(多选)如图所示，在水平面上有一固定的导轨，导轨为U形金属框架，框架上放置一金属杆ab，不计摩擦，在竖直方向上有匀强磁场，则(　BD　) A．若磁场方向竖直向上并增强时，杆ab将向右移动 B．若磁场方向竖直向上并减弱时，杆ab将向右移动 C．若磁场方向竖直向下并增强时，杆ab将向右移动 D．若磁场方向竖直向下并减弱时，杆ab将向右移动　 [解析：不论磁场方向竖直向上还是竖直向下，当磁感应强度增大时，回路中磁通量增大，由楞次定律的结论知杆ab将向左移动，反之，杆ab将向右移动，选项B、D正确．] 13．【难度3】A为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着负电荷，在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B，使B的环面水平且与圆盘面平行，其轴线与胶木盘A的轴线OO′重合，如图所示．现使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，则(　A　) A．金属环B的感应电流方向与箭头所示方向相同，丝线受到的拉力减小 B．金属环B的感应电流方向与箭头所示方向相同，丝线受到的拉力增大 C．金属环B的感应电流方向与箭头所示方向相反，丝线受到的拉力减小 D．金属环B的感应电流方向与箭头所示方向相反，丝线受到的拉力增大 [解析：胶木盘A由静止开始绕其轴线OO′按题图箭头所示方向加速转动，形成顺时针(俯视)方向的环形电流，环形电流的大小增大，根据右手螺旋定则可知，通过金属环B的磁通量向下，且增大．根据楞次定律可知，金属环B中的感应电流方向与箭头所示方向相同，再根据楞次定律的另一种表述，阻碍磁通量的增大，知金属环的面积有缩小的趋势，且有向上运动的趋势，所以丝线的拉力减小．] 14．【难度3】如图CDEF是一个矩形金属框，当导体棒AB向右移动时，回路中会产生感应电流，则下列说法中正确的是(　B　) A．导体棒中的电流方向为B→A B．电流表A1中的电流方向为F→E C．电流表A1中的电流方向为E→F D．电流表A2中的电流方向为D→C　 [解析：根据右手定则，导体棒中的电流方向为A→B，所以电流表A1中的电流方向为F→E，A、C错，B对，电流表A2中的电流方向为C→D，D错．] 15．【难度3】(多选)如图水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，当PQ在外力的作用下运动时，MN在磁场力的作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是(导体切割磁感线速度越大，感应电流越大)(　BC　) 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　 [解析：当PQ向右运动时，用右手定则可判定PQ中感应电流的方向是由Q→P，由安培定则可知穿过L1的磁场方向是自下而上的；若PQ向右加速运动，则穿过L1的磁通量增加，用楞次定律可以判断流过MN的感应电流是从N→M的，用左手定则可判定MN受到向左的安培力，将向左运动；若PQ向右减速运动，流过MN的感应电流方向、MN所受的安培力的方向均将反向，MN向右运动，故选项A错误，C正确．同理可判断选项B正确，D错误．] 16．【难度3】如图所示，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a(　B　) A．顺时针加速旋转 B．顺时针减速旋转 C．逆时针加速旋转 D．逆时针减速旋转 [解析：由题图可知b中的磁通量包括两部分，一部分是穿过环a区域的磁通量Φ1，另一部分是穿过环a之外、环b之内区域的磁通量Φ2，两区域的磁场方向相反，且Φ1>Φ2，且b具有收缩的趋势，说明a中的电流在减小，即a在减速旋转，又知b中的电流方向为顺时针，结合楞次定律判断可知a中的电流方向与b中的电流方向相同，B正确。] 17．【难度3】(多选)如图所示，一导体圆环保持水平，沿一个匀称的条形磁铁轴线落下，条形磁铁竖直固定，圆环中心始终位于磁铁轴线上。已知当圆环落至B、D两位置时，刚好经过磁铁上下端截面，而C位置位于磁铁正中央。不计空气阻力，下列说法正确的有(　AC　) A．圆环由A落至B的过程中，环中感应电流从上向下看为顺时针 B．圆环由B落至C的过程中，穿过圆环的磁通量在减少 C．圆环落至C、D之间时，圆环有收缩趋势 D．圆环由A落至E的过程中，任意时刻加速度都小于重力加速度g [解析：圆环由A落至B的过程中，穿过圆环向上的磁通量增大，根据楞次定律可得环中感应电流从上向下看为顺时针，A正确；当圆环在B、D之间下落时，穿过圆环的磁场分为两部分，一部分是磁铁外部向下的磁场，一部分是磁铁内部方向竖直向上的磁场(这部分是匀强磁场，恒定不变，即向上穿过圆环的磁感线条数恒定不变)，即Φ＝Φ上－Φ下，磁铁外部磁场在C位置最弱，磁感线条数最少，故在C位置穿过圆环的磁通量最大，磁感线最密集，圆环由B落至C的过程中，磁通量增大，从C到D过程中，穿过圆环的磁通量减小，故圆环有收缩趋势，B错误，C正确；在C位置，磁感线都是竖直向上的，水平方向上没有分量，圆环在该位置不切割磁感线，没有感应电流，不受安培力作用，故在该位置圆环的加速度等于重力加速度，D错误。] 18.【难度3.5】如图所示，在一固定水平放置的闭合导体圆环上方，有一条形磁体，从离地面高h处，由静止开始下落，最后落在水平地面上．磁体下落过程中始终保持竖直，并从圆环中心穿过圆环，而不与圆环接触．若不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法中正确的是(　A　) A．在磁体下落的整个过程中，圆环中的感应电流方向先逆时针后顺时针(从上向下看圆环) B．磁体在整个下落过程中，圆环中感应电流方向始终是顺时针方向 C．磁体在整个下落过程中，它的机械能不变 D．磁体落地时的速率一定等于　 [解析：由题图可知，在磁体下落过程中，穿过圆环的磁场方向向下，在磁体靠近圆环时，穿过圆环的磁通量变大，在磁体远离圆环时穿过圆环的磁通量减小，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流先沿逆时针方向，后沿顺时针方向，故A正确，B错误；在磁体下落过程中，圆环中产生感应电流，圆环中有电能产生，磁体在整个下落过程中，磁体的机械能转化为电能，由能量守恒定律可知，磁体的机械能减少，故C错误；磁体做自由落体运动时，v2＝2gh，磁体落地时的速度v＝，由于磁体下落时能量有损失，磁体落地速度小于，故D错误．] 1．【难度3】如图老师做了一个物理小实验让学生观察：一轻质横杆两侧各固定一个铝环，横杆可绕中心点自由转动，老师拿一条形磁体插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象是(　C　) A．磁体插向左环，横杆发生转动 B．无论磁体插向左环还是右环，横杆都不发生转动 C．磁体插向右环，横杆发生转动 D．无论磁体插向左环还是右环，横杆都发生转动 [解析：左环没有闭合，在磁体插入过程中，不产生感应电流，左环不受磁场力，故横杆不发生转动；右环闭合，在磁体插入过程中，产生感应电流，右环在磁场力的作用下，将会运动，则横杆将发生转动，故C正确．] 2.【难度3】如图所示，螺线管CD的导线绕法不明．当磁体AB插入螺线管时，电路中有图示方向的感应电流产生．下列关于螺线管极性的判断正确的是(　B　) A．C端一定是N极 B．C端的极性一定与磁体B端的极性相同 C．C端一定是S极 D．因螺线管的绕法不明确，无法判断极性　 [解析：磁体AB插入螺线管时，在螺线管中产生感应电流，感应电流的磁场必定阻碍磁体AB插入，故螺线管的C端和磁体的B端极性相同，故B正确．] 3.【难度3】如图所示，金属环所在区域存在着匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．当磁感应强度逐渐增大时，内、外金属环中感应电流的方向为(　B　) A．外环顺时针、内环逆时针 B．外环逆时针、内环顺时针 C．内、外环均为逆时针 D．内、外环均为顺时针　 [解析:首先明确研究的回路由外环和内环共同组成，回路中包围的磁场方向垂直纸面向里且内、外环之间的磁通量增加．由楞次定律可知两环之间的感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，垂直于纸面向外，再由安培定则判断出感应电流的方向是：在外环沿逆时针方向，在内环沿顺时针方向，故选项B正确．] 4．【难度3】(多选)如图通电螺线管N置于闭合金属环M的轴线上，当N中的电流突然减小时，则(　AD　) A．金属环M有缩小的趋势 B．金属环M有扩张的趋势 C．螺线管N有缩短的趋势 D．螺线管N有伸长的趋势 [解析：对通电螺线管，当通入的电流突然减小时，螺线管每匝间的相互吸引力也减小，所以匝间距有增大趋势；对金属环M，穿过的磁通量也随之减少，由于它包围内外磁场，只有减小面积才能阻碍磁通量的减少，金属环M有缩小的趋势。选项A、D正确。] 5．【难度3】如图甲所示，在一空心螺线管内部中间处放置一小铜环，如图乙所示，在一空心螺线管外部放置一大铜环，电路接通瞬间，下列说法正确的是(　A　) A．从左往右看，两个铜环中都有顺时针方向的感应电流 B．小铜环有扩张趋势，大铜环有收缩趋势 C．两个铜环都有收缩趋势 D．从左往右看，小铜环中有顺时针方向的感应电流，大铜环中有逆时针方向的感应电流　 [解析：接通开关瞬间，穿过小铜环的磁通量方向向左且增大，根据楞次定律可知，小铜环中的感应电流的磁场方向向右，从左侧看，小铜环中的感应电流沿顺时针方向；同理也可以判断出从左向右看大铜环中也有沿顺时针方向的感应电流，故A正确，D错误．接通开关瞬间，穿过小铜环的磁通量向左增大，小铜环的面积收缩能阻碍磁通量的增大，所以根据楞次定律可知，小铜环有收缩的趋势；由于螺线管中间处外侧的磁场方向与螺线管内部的磁场方向相反，所以大铜环的面积增大能阻碍环内磁通量的增大，即大铜环有扩张趋势，故B、C错误．] 6.【难度3】（多选）某空间出现了如图所示的一组闭合电场线，方向从上向下看是顺时针的，这可能是(　AC　) A．沿AB方向磁场在迅速减弱 B．沿AB方向磁场在迅速增强 C．沿BA方向磁场在迅速增强 D．沿BA方向磁场在迅速减弱 [解析:根据右手定则判断感生磁场方向为竖直向下，则原磁通量应为向下减小或向上增大，A、C对] 7.【难度3】(多选)如图所示，导体AB、CD可在水平光滑轨道上自由滑动，且两水平轨道在中央交叉处不连通．当导体棒AB向左移动时(　AD　) A．AB中感应电流的方向为A到B B．AB中感应电流的方向为B到A C．CD向左移动 D．CD向右移动　 [解析：由右手定则可知AB中感应电流的方向由A到B，A正确，B错误；CD中电流方向由C到D，由左手定则知CD所受安培力方向向右，故CD向右移动，C错误，D正确．] 8. 【难度3】如图所示，一对大磁极，中间处可视为匀强磁场，上、下边缘处为非匀强磁场，一矩形导线框abcd保持水平，从两磁极间中心上方某处开始下落，并穿过磁场，则(　D　) A．线框中有感应电流，方向是先a→b→c→d→a后d→c→b→a→d B．线框中有感应电流，方向是先d→c→b→a→d后a→b→c→d→a C．受磁场力的作用，线框要发生转动 D．线框中始终没有感应电流　 [解析:由于线框从两极间中心上方某处开始下落，根据对称性知，下落过程中穿过线框abcd的磁通量始终是零，没有变化，所以始终没有感应电流，因此不会受磁场力的作用．故选项D正确．] 1.【难度3】1931年，英国物理学家狄拉克曾经从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”.1982年，美国物理学家卡布莱拉设计了一个寻找磁单极子的实验．他设想，如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线圈，那么，从上向下看，超导线圈上将出现(　D　) A．先顺时针方向，后逆时针方向的感应电流 B．先逆时针方向，后顺时针方向的感应电流 C．顺时针方向持续流动的感应电流 D．逆时针方向持续流动的感应电流 [解析：N极磁单极子从上向下通过时，穿过线圈的磁通量先向下增加，接着突变为向上减少．故由楞次定律知，感应电流的磁场一直向上，故电流始终为逆时针．] 2．【难度3】如图所示为一个圆环形导体，有一个带负电的粒子沿直径方向在圆环表面匀速掠过的过程，环中感应电流的情况(　A　) A．无感应电流 B．有逆时针方向的感应电流 C．有顺时针方向的感应电流 D．有先逆时针方向后顺时针方向的感应电流　 [解析：由题意可知，带负电的粒子沿直径方向运动，周围会产生磁场，但因沿着直径运动，则穿过圆环的合磁通量为零，因此没有感应电流，故A正确，B、C、D错误．] 3.【难度3】如图线圈由A位置开始下落，在磁场中受到的磁场力如果总小于它的重力，则它在A、B、C、D 4个位置(B、D位置线圈恰好有一半在磁场中)时，加速度大小关系为(切割磁感线的速度越大，感应电流越大)(　D　) A．aA>aB>aC>aD B．aA＝aC>aD＝aB C．aA＝aC>aD>aB D．aA＝aC>aB>aD　 [解析:由题意知aA＝g，aB<g，aC＝g，在D处时，由于运动速度vD>vB，故感应电流ID>IB，安培力FD>FB，故aD<aB，D正确．] 4．【难度3.5】ab为一金属杆，它处在如图9所示的垂直于纸面向里的匀强磁场中，可绕a点在纸面内转动，s为以a为圆心位于纸面内的金属圆环，在杆转动过程中，杆的b端与金属环保持良好接触， A为电流表，其一端与金属环相连，一端与a点良好接触．当杆沿逆时针方向转动时，某时刻ab杆的位置如图，则此时刻(　B　) A．有电流通过电流表，方向由c向d ；作用于杆ab 的安培力向右 B．有电流通过电流表，方向由d向c ；作用于杆ab 的安培力向左 C．有电流通过电流表，方向由 d向c；作用于杆ab 的安培力向右 D．无电流通过电流表，作用于杆ab的安培力为零　 [解析：当杆沿逆时针方向转动时，根据右手定则，判断出ab杆中感应电流方向为b→a，电流通过电流表，方向为d→c；根据左手定则可知，作用于杆ab的安培力向左，B对A、C、D错] 5．【难度3.5】(多选)如图所示，竖直向下的匀强磁场中，有一个带铜轴的铜盘，用铜刷把盘边缘和轴连接，外接一电流表，当铜盘按图示匀速转动，则(　BD　) A．Ⓖ中有a→b的电流 B．Ⓖ中有b→a的电流 C．盘面磁通量不变，不产生感应电流 D．有从盘边缘向盘中心的电流 [解析：沿铜盘半径方向的“铜棒”切割磁感线，由右手定则可判定选项B、D正确．] 6.【难度3.5】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接入电路组成一个回路，B线圈与开关S、电流表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(　D　) A．闭合开关S的瞬间，电流表G中有a→b的感应电流 B．闭合开关S的瞬间，电流表G中有b→a的感应电流 C．闭合开关S后，在增大滑动变阻器R接入电路的阻值的过程中，电流表G中有a→b的感应电流 D．闭合开关S后，在增大滑动变阻器R接入电路的阻值的过程中，电流表G中有b→a的感应电流　 [解析：闭合开关S的瞬间，通过B线圈的磁通量不发生变化，B线圈中不产生感应电流，故选项A、B错误；闭合开关S后，在增大滑动变阻器R接入电路的阻值的过程中，A线圈中的电流逐渐减弱，即B线圈处于逐渐减弱的磁场中，由安培定则和楞次定律可知，电流表G中的感应电流方向为b→a，故选项C错误，选项D正确．] 7．【难度3.5】长直导线与矩形线框abcd处在同一平面中静止不动，如图甲所示．长直导线中通以大小和方向都随时间做周期性变化的交流电，i－t图象如图乙所示．规定沿长直导线方向向上的电流为正方向．关于最初一个周期内矩形线框中感应电流的方向，下列说法正确的是(　D　) A．由顺时针方向变为逆时针方向 B．由逆时针方向变为顺时针方向 C．由顺时针方向变为逆时针方向，再变为顺时针方向 D．由逆时针方向变为顺时针方向，再变为逆时针方向 [解析：0～时间内，直导线中的电流增大，通过线框中的磁通量增大，线框中产生逆时针方向的电流.～时间内，直导线中的电流减小，通过线框中的磁通量减小，线框中产生顺时针方向的电流，同样判断出第3个、第4个周期时间内的电流方向分别为顺时针和逆时针．] 8．【难度3.5】如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示．在0～时间内，直导线中电流方向向上，下列说法正确的是(　D　) A．0～时间内，线框内感应电流方向为顺时针，线框有扩张趋势 B．0～时间内，线框内感应电流方向为顺时针，线框有收缩趋势 C．～T时间内，线框内感应电流方向为逆时针，线框有扩张趋势 D．～T时间内，线框内感应电流方向为逆时针，线框有收缩趋势　 [解析：在0～时间内，直导线电流方向向上，根据安培定则，知导线左侧磁场的方向垂直纸面向外，电流逐渐减小，则磁场逐渐减弱，根据楞次定律，金属线框中产生逆时针方向的感应电流，且线框面积有扩张的趋势，A、B错误．同理可知，～T时间内，感应电流方向为逆时针，线框有收缩趋势，C错误，D正确．] 9．【难度3.5】如图甲示在同一平面内有两个彼此绝缘的金属细圆环A、B，两环重叠部分的面积为圆环A面积的一半，圆环B中电流i随时间t的变化关系如图乙所示，以图甲中圆环B中所示的电流方向为负方向，则A环中(　B　) A．没有感应电流 B．有逆时针方向的感应电流 C．有顺时针方向的感应电流 D．感应电流先沿顺时针方向，后沿逆时针方向　 [解析：由于B环的电流发生变化，A环中的磁通量发生变化，所以A环中有感应电流，选项A错误；根据楞次定律知，A环中的磁通量先垂直纸面向外减少，后垂直纸面向里增多，故根据安培定则可知A环中产生沿逆时针方向的感应电流，选项B正确，C、D错误．] 10.【难度4】如图所示，AOC是光滑的金属导轨，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，ab是一根金属棒，与导轨接触良好，它从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运动过程中b端始终在OC上，a端始终在OA上，直到金属棒完全落在OC上，空间存在着匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，则ab棒在上述过程中(　C　) A．感应电流方向是b→a B．感应电流方向是a→b C．感应电流方向先是b→a，后是a→b D．感应电流方向先是a→b，后是b→a　 [解析：由几何知识可知，在金属棒向下滑动的过程中，金属棒与导轨所围成的三角形面积先增大后减小，三角形aOb内的磁通量先增大后减小，由楞次定律可知，感应电流方向先是b→a，后是a→b，C项正确．] 11．【难度4】(多选)圆形导体环用一根轻质细杆悬挂在O点，导体环可以在竖直平面内来回摆动，空气阻力和摩擦均可不计。在如图所示的正方形区域内，有垂直于纸面向里的匀强磁场，下列说法中正确的有(　BD　) A．此摆开始摆动时机械能守恒 B．导体环进入磁场和离开磁场时，环中感应电流的方向肯定相反 C．导体环通过最低位置时，环中感应电流最大 D．最后此摆在匀强磁场中摆动时，机械能守恒 [解析：导体环从左侧摆到右侧，在进入磁场和离开磁场的过程中，导体环中的磁通量发生变化，因而产生感应电流，导体环中将产生焦耳热，根据能量守恒定律知导体环的机械能不守恒，所以摆角会越来越小，当导体环完全在磁场中来回摆动时，没有感应电流，导体环最后的运动状态为在磁场区域内来回摆动，故A错误，D正确；导体环进入磁场和离开磁场的过程中，磁通量分别增大和减小，根据楞次定律可得环中电流的方向肯定相反，故B正确；当导体环完全进入磁场后，磁通量不变化，故导体环通过最低位置时，环中没有电流，故C错误。] 12．【难度4】某同学设想的减小电梯坠落时造成伤害的一种应急安全装置如图所示，在电梯轿厢底部安装永久强磁体，磁体N极朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，线圈在电梯轿厢坠落时能自动闭合，从而减小对箱内人员的伤害．当轿厢坠落到图示位置时，关于该装置，以下说法正确的是(　D　) A．从下往上看，金属线圈A中的感应电流沿逆时针方向 B．从下往上看，金属线圈B中的感应电流沿顺时针方向 C．金属线圈B对轿厢下落有阻碍作用，A对轿厢下落没有阻碍作用 D．金属线圈B有收缩的趋势，A有扩张的趋势　 [解析：当电梯坠落至如题图所示位置时，闭合线圈A中向上的磁场减弱，感应电流的方向从下往上看是顺时针方向，B中向上的磁场增强，感应电流的方向从下往上看是逆时针方向，故A、B错误；结合上述分析可知，当电梯坠落至如题图所示位置时，金属线圈A、B都在阻碍电梯下落，故C错误；金属线圈A中向上的磁场减弱，B中向上的磁场增强，根据楞次定律可知，线圈B有收缩的趋势，A有扩张的趋势，故D正确．] 13．【难度4】(多选)一束等离子体由左方连续以速度v0射入P1和P2两板间的匀强磁场中，ab直导线与P1、P2连接，线圈A与直导线cd连接，如图甲所示．线圈A内有如图乙所示的变化磁场，且磁场B的正方向规定为向左，如图甲所示，则下列叙述正确的是(　BC　) A．0～1 s内ab、cd导线互相排斥 B．1～2 s内ab、cd导线互相吸引 C．2～3 s内ab、cd导线互相排斥 D．3～4 s内ab、cd导线互相吸引　 [解析：由左侧电路可以判断ab中电流方向为由a到b，由右侧电路及题图乙可以判断，0～2 s内cd中电流方向为由c到d，跟ab中电流同向，因此ab、cd相互吸引，A错，B对；2～4 s内cd中电流方向为由d到c，跟ab中电流反向，因此ab、cd相互排斥，C对，D错．] 1 学科网（北京）股份有限公司 $$