第2章 第1节 感应电流的方向-【金版教程】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册创新导学案教用Word（粤教版2019）

物理 选择性必修 第二册(粤教) 第二章　电磁感应 第一节　感应电流的方向 1．会用实验探究影响感应电流方向的因素.2.理解楞次定律的内容.3.会用楞次定律判断感应电流的方向.4.会用右手定则及楞次定律解答有关问题． 一　影响感应电流方向的因素 实验探究发现，感应电流产生的磁场的方向与原磁场穿过线圈的磁通量Φ的变化有关．当原磁通量Φ增加时，感应电流产生的磁场的方向与原磁场方向相反；当原磁通量Φ减小时，感应电流产生的磁场的方向与原磁场的方向相同． 二　楞次定律 1．内容：闭合回路中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：感应电流的方向符合楞次定律是能量守恒定律的必然结果． 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．让磁感线垂直穿入手心，拇指指向导体运动的方向，这时其余四指所指的方向就是感应电流的方向． 2．右手定则可以看作是楞次定律在导体运动情况下的特殊运用． 1．判一判 (1)感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化，所以原磁通量不变．(　　) (2)电路不闭合，穿过回路的磁通量变化时，也会产生“阻碍”作用．(　　) (3)楞次定律是机械能守恒定律在电磁感应现象中的具体体现．(　　) (4)凡可以用右手定则判断感应电流方向的，均能用楞次定律判断．(　　) 提示：(1)× (2)×　回路中的“阻碍”作用是由感应电流的磁场产生的，若回路不闭合，就无感应电流，因此不会产生“阻碍”作用． (3)×　(4)√ 2．想一想 (1)楞次定律中，“阻碍引起感应电流的磁通量的变化”是说感应电流的磁场与原磁场方向相反吗？ 提示：不是，应理解为：原磁场磁通量增大时，感应电流的磁场与原磁场方向相反；原磁场磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场方向相同． (2)右手定则与右手螺旋定则相同吗？ 提示：不同，右手定则中四指与拇指在同一平面上，判断的是感应电流的方向；右手螺旋定则中四指是弯曲的，大拇指与四指不在同一平面上，判断的是电流周围的磁场方向． 课堂任务　实验：探究影响感应电流方向的因素 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”． 活动1：如图甲所示是根据问题设计的实验探究方案．从图甲中可以看到，感应电流的方向看不见、摸不着，于是将其转化为电流计指针的偏转方向进行记录．我们设计了如图乙所示的实验电路，探究电流计指针的偏转方向与通入电流方向的关系，把观察到的现象及结果填入表1中． 表1　实验现象记录表 电流流入电流计的情况 电流计指针偏转方向 电流从“＋”接线柱流入 电流从“－”接线柱流入 提示：略． 活动2：由磁极朝向和磁极运动方向两个变量的搭配组合，可以组成四种不同的实验操作方案，由此设计实验现象记录表格如表2所示．请将观察到的实验现象记录在表2中． 表2　实验现象记录表 条形磁铁的运动情况 N极朝下 插入线圈 N极朝下从 线圈中拔出 S极朝下 插入线圈 S极朝下从 线圈中拔出 实验操 作图示 电流表指针的偏转方向　　　 右偏 线圈中感应电流的方向 b→a 提示：略． 活动3：从表2中的实验现象，可见感应电流的方向与磁极朝向、磁极运动方向之间并不存在较明显的关系．当从实验结果中无法直接得出结论时，可以尝试借助已有的理论，将记录的物理量转化为其他间接的物理量，以进一步探索可能存在的关联．思考接下来如何探究． 提示：本实验中可以用“原磁场的方向”表示“磁极的朝向”，用“原磁通量Φ的变化”表示“磁极运动的方向”，将感应电流的方向也转化为与磁场相关的描述——感应电流磁场的方向．安培定则可以作为转化的工具． 活动4：依据上述思路进行实验操作，并将观察到的实验现象记录在表3内． 表3　实验现象记录表 条形磁铁的 运动情况 N极朝下 插入线圈 N极朝下从 线圈中拔出 S极朝下 插入线圈 S极朝下从 线圈中拔出 实验操 作图示 原磁场 的方向　　　 向下 原磁通量 Φ的变化 增大 电流表指针 的偏转方向 右偏 线圈中感应电流的方向　 b→a 感应电流磁场的方向 向上 提示：略． 活动5：分析表3中的实验结果，可以发现什么规律？ 提示：当原磁通量Φ增加时，感应电流产生的磁场的方向与原磁场方向相反．当原磁通量Φ减小时，感应电流产生的磁场的方向与原磁场方向相同． 1．实验结论：感应电流产生的磁场的方向与原磁场穿过线圈的磁通量Φ的变化有关．当原磁通量Φ增加时，感应电流产生的磁场的方向与原磁场方向相反，如图1所示．当原磁通量Φ减小时，感应电流产生的磁场的方向与原磁场的方向相同，如图2所示．由此可以判定感应电流磁场的方向，再由安培定则最终判定感应电流的方向． 2．实验注意事项 (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，并注意减小电流强度，防止电流过大或通电时间过长而损坏电流表． (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． (5)进行完一种磁极运动情况的操作后，等电流表指针回零后再进行下一种情况的操作． 例1某小组的同学做“探究影响感应电流方向的因素”实验． (1)首先按图甲a所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向右偏转；再按图甲b所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向左偏转．进行上述实验的目的是________． A．检查电流计测量电路的电流是否准确 B．检查干电池是否为新电池 C．推断电流计指针偏转方向与电流方向的关系 (2)接下来用图乙所示的装置做实验，图中螺线管上的粗线标示的是导线的绕行方向．某次实验中在条形磁体插入螺线管的过程中，观察到电流计指针向右偏转，说明螺线管中的电流方向(从上往下看)是沿________(选填“顺时针”或“逆时针”)方向． (3)下表是该小组的同学设计的记录表格的一部分，表中完成了实验现象的记录，还有一项需要推断的实验结果未完成，请帮助该小组的同学完成(选填“垂直纸面向外”或“垂直纸面向里”)． 实验记录表(部分) 操作 N极朝下插入螺线管 从上往下看的平面图(B0表示原磁场，即磁体产生的磁场) 原磁场通过螺线管磁通量的增减 增加 感应电流的方向 沿逆时针方向 感应电流的磁场B′的方向 　　(4)该小组同学通过实验探究，认为关键在于抓住__________________与______________的关系． (1)如何判断电流产生的磁场的方向？ 提示：根据安培定则判断． (2)本实验中，哪个磁场磁通量的变化引起了感应电流？ 提示：B0. [规范解答]　(1)由题可知，电流从正接线柱流入电流计时，指针向右偏；电流从负接线柱流入电流计时，指针向左偏，则进行上述实验是为了推断电流计指针偏转方向与电流方向的关系，故选C. (2)电流计指针向右偏转，说明电流从电流计的右边(正接线柱)流入，则螺线管中的电流方向(从上往下看)是沿顺时针方向． (3)由题可知，感应电流的方向为逆时针，由安培定则可知，感应电流的磁场方向垂直纸面向外． (4)由题可知，本实验探究中关键在于抓住感应电流的磁场方向与原磁通量变化之间的关系． [答案]　(1)C　(2)顺时针　(3)垂直纸面向外　(4)感应电流的磁场方向　原磁通量变化 　某实验小组探究影响感应电流方向的因素．所利用的器材有灵敏电流计、线圈、条形磁体、一节干电池、开关、导线若干．实验步骤如下： (1)按图甲连接电路，闭合开关，通过观察得到灵敏电流计________方向和________方向的关系； (2)记下线圈绕向，将线圈和灵敏电流计连接成如图乙所示的闭合回路； (3)把条形磁体N极(或S极)向下插入线圈中，然后从线圈中拔出，每次记下电流计中指针偏转方向，然后根据步骤(1)的结论，判定出________方向，从而确定______________方向； (4)将实验结果汇总进行分析．由于线圈的面积不变，因此磁场的变化就体现了________的变化．该小组发现，当穿过线圈的磁通量增大时，感应电流的磁场与磁体的磁场方向________；当穿过线圈的磁通量减小时，感应电流的磁场与磁体的磁场方向________． 答案　(1)指针偏转　电流 (3)感应电流　感应电流的磁场 (4)磁通量　相反　相同 解析　(1)实验前应确定电流方向与灵敏电流计指针偏转方向的关系，以便实验时根据指针偏转方向确定电流方向，从而进行实验探究． (3)记下电流计中指针偏转的方向，可判断出流入电流计的电流流向，进而判断线圈中感应电流的方向，从而确定感应电流的磁场方向． (4)由Φ＝BS可知，线圈的面积不变，则磁场的变化就体现了磁通量的变化．当线圈中磁通量增大时，感应电流的磁场方向与磁体的磁场方向相反；当线圈中磁通量减小时，感应电流的磁场方向与磁体的磁场方向相同． 课堂任务　楞次定律的理解及应用 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”． 活动1：通过进一步探究电磁感应现象的全过程，总结出如图1所示电磁感应现象中各物理量之间的逻辑关系，试用一句话总结感应电流的方向． 提示：闭合回路中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． 活动2：图1中是“阻碍”而不是“阻断”，试解释原因． 提示：若“阻断”了磁通量变化，则回路中的磁通量不变，回路中不会产生感应电流． 活动3：如图2所示，闭合开关S瞬间，导线CD所在回路中感应电流的方向是怎样的？ 提示：闭合开关S瞬间，AB中电流向右增大，由右手螺旋定则，导线CD所在回路中的磁场方向垂直纸面向外，且磁通量增加．根据楞次定律，导线CD所在回路中感应电流的磁场方向垂直纸面向里．由右手螺旋定则，导线CD所在回路中感应电流的方向为顺时针． 1．对楞次定律的理解 (1)因果关系：闭合导体回路中磁通量的变化是因，产生感应电流是果；原因产生结果，结果又反过来影响原因． (2)“阻碍”二字的含义 2．应用楞次定律的基本思路 应用楞次定律判定感应电流方向的思路，可以概括为： 上图描述了磁通量变化、原磁场方向、感应电流方向三个因素的关系，只要知道了其中任意两个因素，就可以确定第三个因素． 3．从能量角度理解楞次定律 从能量的角度分析，感应电流的方向符合楞次定律是能量守恒定律的必然结果．由于回路中存在电阻，感应电流会产生内能．根据能量守恒定律，这部分内能只可能从其他形式的能量转化而来． 在前面的探究实验中，当条形磁铁插入线圈时，根据楞次定律，条形磁铁会受到斥力，如图所示．为使磁铁能继续插入线圈中，必须借助外力克服这个斥力对外做功．正是通过这部分功将其他形式的能量(如磁铁的机械能)转化为线圈中的电能，电能再转化为线圈和电流计中的内能．可见，楞次定律是能量守恒定律在电磁现象中的体现． 例2 汽车自动控制刹车系统(ABS)的原理如图所示．铁质齿轮P与车轮同步转动，右端有一个绕有线圈的磁体(极性如图)，M是一个电流检测器．当车轮带动齿轮P转动时，靠近线圈的铁齿被磁化，使通过线圈的磁通量增大，铁齿离开线圈时又使通过线圈的磁通量减小，从而能使线圈中产生感应电流，感应电流经电子装置放大后即实现自动控制刹车．齿轮从图示位置开始转到下一个铁齿正对线圈的过程中，通过M的感应电流的方向(　　) A．总是从左向右的 B．总是从右向左的 C．先从右向左，然后从左向右 D．先从左向右，然后从右向左 (1)穿过线圈的合磁场指向哪个方向？ 提示：一直向左． (2)题述过程中，穿过线圈的合磁通量大小如何变化？ 提示：先减小后增大． [规范解答]　穿过线圈的磁通量方向与磁体内部的磁场方向相同，均从右指向左．铁齿靠近线圈时，铁齿的右端是S极，铁齿在线圈处产生的磁场方向指向铁齿，即与原磁场同向，所以在图示时刻，穿过线圈的磁通量最大，随着齿轮的转动，磁通量先减小后增大，当下一个铁齿正对线圈时，磁通量又达到最大．结合楞次定律可知，该过程线圈中感应电流在线圈轴线上的磁场先向左后向右，由安培定则可知，通过M的感应电流的方向先从右向左，然后从左向右，C正确． [答案]　C 楞次定律的应用 (1)判断感应电流的方向． (2)判断原磁场磁通量的变化或原磁场的方向．思路与判断感应电流的方向的思路相反，即先用右手螺旋定则(安培定则)判断感应电流的磁场方向，再由楞次定律结合原磁场的方向判断原磁场磁通量的变化，或结合原磁场磁通量的变化判断原磁场的方向． 　(多选)关于楞次定律的理解，下列说法正确的是(　　) A．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 B．应用楞次定律本身只能判断感应电流的磁场方向，而不能直接判断感应电流的方向 C．楞次定律表明电磁感应过程中电能转化为其他形式的能 D．楞次定律中的“阻碍”说明感应电流的磁场总是比原磁场弱 答案　AB 解析　楞次定律表明感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，即感应电流的效果总是与引起感应电流的原因相对抗，A正确；应用楞次定律判断的是感应电流的磁场方向，应再由安培定则判断感应电流的方向，B正确；电磁感应过程中产生感应电流，有其他形式的能转化为电能，而楞次定律表明在这个过程中能量守恒，C错误；楞次定律中的“阻碍”说明感应电流的磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化，不能说明感应电流的磁场总是比原磁场弱，D错误． 　(多选)如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，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，要使圆环形导体线圈a中产生从上向下看顺时针的感应电流，下列操作中可行的是(　　) A．将线圈a水平向左移动 B．将通电螺线管水平向右移动 C．拔出通电螺线管中的铁芯 D．向下移动滑动变阻器的触头 答案　ABC 解析　由安培定则可知，螺线管中电流在线圈a处的磁场方向竖直向下，要使圆环形导体线圈a中产生从上向下看顺时针的感应电流，即使线圈a中感应电流的磁场竖直向下，由楞次定律可知，b在线圈a中产生的竖直向下的磁通量减小．将线圈a水平向左移动，则穿过线圈a的竖直向下的磁通量减小，故A正确；将通电螺线管水平向右移动，则穿过线圈a的竖直向下的磁通量减小，故B正确；拔出通电螺线管中的铁芯，则穿过线圈a的竖直向下的磁通量减小，故C正确；向下移动滑动变阻器的触头，则螺线管b中的电流增大，从而判断出穿过线圈a的竖直向下的磁通量增大，故D错误． 课堂任务　右手定则 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”． 活动1：如图所示是必修第三册中探究电磁感应电流产生条件的一种实验方案．请利用该实验方案中的器材，设计一个验证楞次定律的实验，写出实验步骤与论证过程． 提示：要验证楞次定律，需要改变原磁通量的大小，并记录感应电流的方向，从而检验实验结果是否符合楞次定律． 实验步骤与论证过程如下： 第一步：按师生互动中所给图连接电路，将金属棒与灵敏电流计串联，并置于蹄形磁铁的磁场中． 第二步：将金属棒向右移动做切割磁感线运动，如图所示．此时导线与金属棒围成的闭合回路中磁通量减小． 根据楞次定律，此时感应电流产生的感应磁场方向应与原磁场方向相同．根据安培定则，可知金属棒中的电流应当从a端流向b端，即从电流计的“－”接线柱流入，电流计指针应当向左偏．实际操作并观测电流计指针偏转方向，即可检验是否符合楞次定律． 第三步：将金属棒向左移动做切割磁感线运动，根据楞次定律，此时感应电流产生的感应磁场方向与原磁场方向相反．根据安培定则，可知电流计指针应当向右偏．实际操作并观测实验结果是否符合楞次定律． 活动2：闭合回路的部分导体在切割磁感线时会产生感应电流，除了可以用楞次定律和安培定则判定感应电流的方向，还有其他特殊的判定方法吗？(提示：可类比判断安培力方向的法则) 提示：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．让磁感线垂直穿入手心，拇指指向导体运动的方向，这时其余四指所指的方向就是感应电流的方向． 1．右手定则的理解 (1)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相互垂直关系． 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． 2．右手定则与楞次定律的关系 右手定则可以看作是楞次定律在导体运动情况下的特殊运用． (1)“阻碍”的理解：阻碍的是导体与磁场的相对运动，而不是阻碍导体或磁场的运动． (2)从能量角度理解：导体切割磁感线运动而产生感应电流时，感应电流受到的安培力阻碍导体相对磁体的运动，导体在克服安培力做功的过程中消耗的其他形式的能转化成感应电流的电能． 例3 如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好，匀强磁场的方向垂直纸面向里，导体棒的电阻可忽略，当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是（　　） A．流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到a B．流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到a C．流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到b D．流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由a到b (1)磁场方向是怎样的？导体棒是怎样切割磁感线的？ 提示：垂直纸面向里．水平向左切割磁感线． (2)用什么方法判断电流方向？ 提示：右手定则或楞次定律． [规范解答]　解法一：根据磁场方向和导体棒的运动方向，用右手定则可以判断出在PQ中产生的感应电流的方向为由P指向Q，所以流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到a，故本题答案为B. 解法二：当导体棒向左滑动时，穿过导体棒与电阻R组成的回路的磁通量垂直纸面向里增加，由楞次定律知回路中感应电流产生的磁场垂直纸面向外，再由安培定则知感应电流方向为逆时针，即流过R的电流为由c到d；穿过导体棒与电阻r组成的回路的磁通量垂直纸面向里减小，由楞次定律知回路中感应电流产生的磁场垂直纸面向里，再由安培定则知感应电流方向为顺时针，即流过r的电流为由b到a.故本题答案为B. [答案]　B 　楞次定律与右手定则的选用方法 有的问题只能用楞次定律而不能用右手定则，有的问题则两者都能使用，关于选用楞次定律还是右手定则，要具体问题具体分析． (1)如果导体不动，回路中的磁通量变化，要用楞次定律判断感应电流方向，而不能用右手定则判断． (2)如果回路中的一部分导体做切割磁感线运动产生感应电流，用右手定则判断较为简便，用楞次定律也能进行判断，但较为麻烦． (3)如果导体不动，而磁场相对导体运动，此时仍可用右手定则判断感应电流的方向，但是右手定则中拇指所指的方向不是磁场运动的方向，而是磁场运动的反方向，即仍然是导体相对磁场做切割磁感线运动的方向． 　磁悬浮列车是高速低耗交通工具，如图甲所示，它的驱动系统简化为如图乙所示的物理模型．当磁场以速度v匀速向右移动时，从上往下看线圈中的感应电流方向为________(填“顺时针”或“逆时针”)；列车的运动方向________． 答案　顺时针　向右 解析　当磁场以速度v匀速向右移动时，等效于线圈相对磁场向左运动，根据右手定则可知图示时刻从上往下看线圈中感应电流沿顺时针方向；根据左手定则，列车受到向右的安培力，因此列车运动的方向向右，与磁场移动的方向相同． [名师点拨]　线圈所受安培力的方向，体现了“阻碍”的思想，专题二会更深入分析． 归纳推理 归纳推理是从一类事物的部分对象所具有的某种属性出发，推理出这类事物的所有对象都具有共同属性的推理方法，也就是由具体结论推理出一般规律的方法．楞次定律的得出就运用了归纳推理．通过研究不同磁极插入和拔出线圈等的实验现象，逐步归纳推理得出反映感应电流方向的规律．与演绎推理不同的是，归纳推理是从物理现象出发研究问题，而演绎推理则是由已知物理规律出发研究问题． 1．(楞次定律的理解)关于楞次定律，下列说法中正确的是(　　) A．感应电流的磁场总是阻碍原磁场的减弱 B．感应电流的磁场总是阻碍原磁场的增强 C．感应电流的磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化 D．感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化 答案　C 解析　根据楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化，而不是阻碍原磁场的减弱、增强等变化，故C正确，A、B、D错误． 2.(感应电流的方向)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 答案　D 解析　由右手定则知ef上的电流由e→f，故环的右侧的电流方向为逆时针，环的左侧的电流方向为顺时针，故D正确． 3．(右手定则)下列图中表示闭合电路中的一部分导体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(　　) 答案　A 解析　应用右手定则判断可得：A中导体ab上的感应电流方向为a→b，B中导体ab上的感应电流方向为b→a，C中导体ad上的感应电流方向为a→d，则导体ab上的感应电流方向为b→a，D中导体ab上的感应电流方向为b→a，故A正确，B、C、D错误． [名师点拨]　对于A选项中转动切割的情况，仍可以用右手定则判断感应电流方向．第三节会更详细讨论这种情景． 4．(楞次定律的应用)2020年9月1日消息，广东清远磁浮列车圆满完成整车静态调试运行试验，如图1，图2是磁浮的原理图，图2中甲是圆柱形磁体，乙是用高温超导材料制成的超导圆环，将超导圆环乙水平放在磁体甲上，它就能在磁力的作用下悬浮在磁体甲的上方空中，若甲的N极朝上，在乙放入磁场向下运动的过程中(　　) A．俯视，乙中感应电流的方向为顺时针方向；当乙稳定后，感应电流消失 B．俯视，乙中感应电流的方向为顺时针方向；当乙稳定后，感应电流仍存在 C．俯视，乙中感应电流的方向为逆时针方向；当乙稳定后，感应电流消失 D．俯视，乙中感应电流的方向为逆时针方向；当乙稳定后，感应电流仍存在 答案　B 解析　磁浮是利用了同名磁极相互排斥的原理，在乙放入磁场向下运动的过程中，圆环内的磁通量是向上增大的，由楞次定律可知乙中的感应电流所激发的磁场的N极是向下的，由右手螺旋定则可知俯视时乙中感应电流沿着顺时针方向；由于超导体电阻为零，所以当乙稳定后感应电流将仍然存在，乙仍悬浮在甲的上方空中，故A、C、D错误，B正确． 5．(楞次定律的应用)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 答案　B 解析　首先明确研究的回路由外环和内环共同组成，回路中的磁场方向垂直纸面向里且磁通量增加，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B正确． 6．(探究影响感应电流方向的因素)如图所示的器材可用来研究电磁感应现象并探究影响感应电流方向的因素． (1)在给出的实物图中，将实验仪器连成完整的实验电路． (2)在实验过程中，除了查清流入电流计的电流方向与指针偏转方向之间的关系之外，还应查清________的绕制方向．(选填“A”“B”或“A和B”) (3)闭合开关之前，应将滑动变阻器的滑动头P置于________端．(选填“左”或“右”) 答案　(1)如图所示　(2)A和B　(3)右 解析　(1)研究电磁感应现象的实验电路由两部分组成，电源、开关、滑动变阻器、线圈A组成闭合电路，电流计与线圈B组成另一个闭合电路．实验电路图如答图所示． (2)在实验过程中，需要确定线圈A中电流的磁场方向和线圈B中感应电流的磁场方向，故还应查清线圈A与线圈B的绕制方向． (3)闭合开关之前，应将滑动变阻器的滑动头P置于右端，以保护电路． 7.(楞次定律的应用)自1932年磁单极子概念被狄拉克提出以来，不管是理论还是实验物理学家都一直在努力寻找，但迄今仍然没能找到它们存在的确凿证据．近年来，一些凝聚态物理学家找到了磁单极子存在的有力证据，并通过磁单极子的集体激发行为解释了一些新颖的物理现象，这使得磁单极子艰难的探索之路出现了一丝新的曙光．如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的闭合超导线圈，那么，从上向下看，这个线圈中将出现(　　) A．先是逆时针方向，然后是顺时针方向的感应电流 B．先是顺时针方向，然后是逆时针方向的感应电流 C．逆时针方向的持续流动的感应电流 D．顺时针方向的持续流动的感应电流 答案　C 解析　若只有N极的磁单极子从上到下穿过超导线圈，当磁单极子靠近线圈时，穿过线圈的磁通量增加，且磁场方向从上向下，由楞次定律和右手螺旋定则可知，从上向下看，感应电流的方向为逆时针；当磁单极子远离线圈时，穿过线圈的磁通量减小，且磁场方向从下向上，由楞次定律和右手螺旋定则可知，从上向下看，感应电流的方向为逆时针，因此整个过程线圈中产生的感应电流方向不变，由于超导线圈没有电阻，因此感应电流将长期维持下去．故A、B、D错误，C正确． 8．(楞次定律的应用)(多选)如图甲所示，a、b两个金属圆环通过导线相连构成回路，在a环中加垂直于环面的匀强磁场，磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，磁感应强度垂直于环面向里为正，则下列说法正确的是(　　) A．0～1 s内，a、b两环中的磁场方向相反 B．t＝2 s时刻，b环中磁通量为零 C．1～3 s内，b环中的电流始终沿顺时针方向 D．2～4 s内，b环中的电流始终沿逆时针方向 答案　AC 解析　0～1 s内，a环中垂直于环面向里的磁通量逐渐增大，根据楞次定律及安培定则可知，a、b环中的感应电流沿逆时针方向，根据安培定则可知，b环中感应电流的磁场方向垂直于环面向外，故A正确；t＝2 s时刻，a环中磁通量为零，但磁通量在变化，有感应电流产生，因此b环中的磁通量不为零，故B错误；1～3 s内，a环中的磁通量先向里减小，后向外增大，根据楞次定律及安培定则可知，a、b环中的感应电流始终沿顺时针方向，故C正确；2～4 s内，a环中磁通量先向外增大，后向外减小，根据楞次定律及安培定则可知，a、b环中的感应电流先沿顺时针方向后沿逆时针方向，故D错误． [名师点拨]　应用楞次定律时要分清原磁场和感应电流的磁场，原磁场为零时，只要原磁场正在变化，仍会产生感应电流，则感应电流的磁场不为零． 9．(探究影响感应电流方向的因素)某实验小组利用如图所示的条形磁体和楞次环“探究影响感应电流方向的因素”． (1)用磁体磁极靠近和远离A环，观察实验现象，完成下表． 实验操作 磁体N极 靠近A环 磁体S极 靠近A环 磁体N极 远离A环 磁体S极 远离A环 实验现象 排斥 排斥 吸引 吸引 磁通量变化 增加 增加 减少 ________ 原磁场方向 指向A环 指向磁体 指向A环 ________ 感应电流磁场的方向 指向磁体 指向A环 指向A环 ________ 感应电流磁场的方向与原磁场方向的关系 相反 相反 相同 ________ 感应电流的方向(在A环靠近磁体一侧观察) 逆时针 顺时针 顺时针 ________ (2)根据上表总结关于感应电流方向的实验结论：__________________________________________________________． 答案　(1)减少　指向磁体　指向磁体　相同　逆时针 (2)感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 解析　(1)使条形磁体S极远离A环时，穿过A环的磁通量减少，原磁场方向指向磁体；由实验现象S极吸引A环，结合磁极间的相互作用规律可知，A环靠近S极的一侧相当于小磁针的N极，因此感应电流的磁场方向指向磁体，则感应电流磁场的方向与原磁场的方向相同，由安培定则可知感应电流的方向为逆时针(在A环靠近磁体一侧观察)． (2)结论是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化． 1 学科网（北京）股份有限公司 $$