2026届高三物理一轮复习实验专项复习讲义15：探究影响感应电流方向的因素　电磁感应现象　楞次定律

实验十五　探究影响感应电流方向的因素 电磁感应现象　楞次定律 【知识梳理】 1. 2. 3. 1.思考判断 (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)当导体切割磁感线运动时，一定产生感应电动势。(√) (4)感应电流的磁场总是与原磁场方向相反。(×) (5)感应电流的磁场一定阻止引起感应电流的磁场的磁通量的变化。(×) 2.(人教版选择性必修第二册P29T2改编)如图所示，CDEF是金属框，框内存在着垂直纸面向里的匀强磁场。当导体AB向右移动时，金属框中CD、EF边的感应电流的方向为(　　) A. C→D，E→F　　 B.D→C，E→F C.C→D，F→E D.D→C，F→E 答案　C 【考点突破】 考点一　实验:探究影响感应电流方向的因素 1.实验原理 改变穿过闭合回路的磁通量，回路中有感应电流，利用电流表指针偏转方向确定影响感应电流方向的因素。 2.实验操作 (1)探究电流表指针偏转方向与电流方向的关系，电路图如图甲所示。 (2)查明线圈绕向:观察线圈，查明线圈绕向。 (3)按如图乙所示连接线圈和电流表，将磁体插入或抽出线圈，观察电流方向。 ①磁体N极向下插入或向上拔出，观察并记录电流表指针偏转方向和电流方向。 ②磁体S极向下插入或向上拔出，观察并记录电流表指针偏转方向和电流方向。 3.实验记录与分析 (1)以下面四种情况为例，实验结果如下: 图号 磁场方向及磁通量变化 感应电流的方向(从上往下看) 感应电流的磁场方向 甲 磁场方向向下，磁通量增加 逆时针 向上 乙 磁场方向向上，磁通量增加 顺时针 向下 丙 磁场方向向下，磁通量减少 顺时针 向下 丁 磁场方向向上，磁通量减少 逆时针 向上 (2)实验结论 当穿过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场方向跟磁体的磁场方向相反。 当穿过线圈的磁通量减少时，感应电流的磁场方向跟磁体的磁场方向相同。 4.注意事项 (1)灵敏电流表满偏电流很小，查明电流表指针的偏转方向和电流方向的关系时，应使用一节干电池。 (2)电流表选用零刻度在中间的灵敏电流表，实验前要弄清线圈导线的绕向。 (3)为了使实验现象更加明显，磁体要快速插入或抽出;进行一种操作后等电流表指针回零后再进行下一步操作。 【典例剖析】 例1 (2025·辽宁大连模拟)如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。 (1)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么闭合开关后，将A线圈迅速插入B线圈中，电流计指针将　　　　偏转(选填“向左”“向右”或“不”)。  (2)连好电路后，并将A线圈插入B线圈中后，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是　　　　。  A.插入铁芯 B.拔出A线圈 C.变阻器的滑片向左滑动 (3)G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时指针的偏转情况如图甲所示，即电流从电流表G的左接线柱进入时，指针也从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图乙中的条形磁体的运动方向是向　　　　(选填“上”或“下”)，图丙中的条形磁体下端为　　　极(选填“N”或“S”)。  答案　(1)向右　(2)B　(3)下　S 解析　(1)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，说明穿过线圈B的磁通量增加，产生的感应电流使指针向右偏转，那么闭合开关后，将A线圈迅速插入B线圈中，线圈B中的磁通量也增加，产生的感应电流方向相同，故电流计指针也将向右偏转。 (2)据前面分析有插入铁芯会使得通过线圈B中的磁通量变大，则使灵敏电流计的指针向右偏转，故A错误;拔出A线圈，会使得通过线圈B中的磁通量变小，则会使得灵敏电流计指针向左偏转，故B正确;变阻器的滑片向左滑动，则通过线圈A中的电流变大，从而会使得通过线圈B中的磁通量变大，从而灵敏电流计的指针仍会向右偏转，故C错误。 (3)依题意可知，实验时通过线圈的电流是从上端流入、下端流出，则根据右手螺旋定则可知此时通电线圈产生的磁场方向向下，而此时恰好条形磁体的S极朝下，结合楞次定律，说明引起感应电流的磁场方向向上且磁通量在增大，可知条形磁体应向下运动;依题意有，可知图丙实验时通过线圈的电流是从下端流入、上端流出，则根据右手螺旋定则可知线圈中产生的磁场方向向上，而条形磁体又向上远离线圈，结合楞次定律，说明引起感应电流的磁场方向向上且通过线圈的磁通量在减小，则可知条形磁体的下端为S极。 【即时训练】 1.(2025·山东济宁模拟)为探究影响感应电流方向的因素，同学们做了如下实验。 (1)小明同学用如图甲所示的实验装置探究影响感应电流方向的因素。 ①部分实验记录如下: i.实验得出所用电流表指针偏转方向与电流方向间的关系为:当电流从“+”接线柱流入电流表时，指针向右偏转。 ii.将条形磁体按如图甲方式N极向下插入螺线管时，发现电流表的指针向右偏转。判断出螺线管中电流的方向，再判断出螺线管中的感应电流磁场的方向。 iii.经分析可得出结论:当穿过螺线管的磁通量增加时，感应电流产生的磁场与条形磁体的磁场方向　　　　(选填“相同”或“相反”)。  ②关于该实验，下列说法正确的是　　　　。  A.只有磁体N极向下插入螺线管，灵敏电流计指针才会向右偏转 B.将磁体的S极向下插入螺线管时，灵敏电流计指针向右偏转 C.将磁体的S极向下插入螺线管时，灵敏电流计指针向左偏转 D.将磁体向下插入或向上抽出的速度越大，灵敏电流计指针偏转幅度越大 (2)小宁同学用如图乙所示的电路研究感应电流的方向。 ①将螺线管A插入螺线管B中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针向左偏转，则保持开关闭合，将滑动变阻器的滑片向左匀速移动，则电流计指针　　　　(选填“向左”“向右”或“不”)偏转。  ②实验结束后，某同学在开关还没断开，A、B两螺线管和铁芯也没分开放置的情况下，直接用手去拆除某螺线管处的导线，突然被电击了一下，则该同学被电击是在拆除　　　　　(选填“A”或“B”)螺线管所在电路时发生的。  答案　(1)相反　CD　(2)向左　A 解析　(1)由楞次定律可知，感应电流产生的磁场总是阻碍条形磁体磁场的增加(增反减同)，故感应电流产生的磁场与条形磁体的磁场方向相反，故填“相反”。将磁体的S极向下插入螺线管后，向上将磁体拔出螺线管时，灵敏电流计指针也会向右偏转，A错误;由右手定则知，将磁体的S极向下插入螺线管时，灵敏电流计指针向左偏转，B错误，C正确;将磁体向下插入或向上抽出的速度越大，灵敏电流计指针偏转幅度越大，D正确。 (2)由题知，当闭合开关S瞬间，螺线管A中电流瞬间增加，电流计指针向左偏转，由实物图知，将滑动变阻器的滑片向左匀速移动，电路中总电阻减小，螺线管A中电流继续增加，故电流计指针向左偏转，故填“向左”。拆除A螺线管电流时，B螺线管产生的感应电流阻碍A螺线管中电流减小，A螺线管电流瞬间增加，故填A。 考点二　感应电流的产生及方向的判断 判断感应电流方向的两种方法 (1)用楞次定律判断 (2)用右手定则判断 ①掌心——磁感线穿入。 ②拇指——指向导体运动的方向。 ③四指——指向感应电流的方向。 【典例剖析】 例2 (2023·海南卷，6)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 答案　C 解析　由右手螺旋定则可知，线圈1、2形成的磁场方向都是竖直向下的，A错误;汽车进入线圈1时，穿过线圈abcd的磁通量增大，由楞次定律可判断，线圈abcd中的感应电流方向为adcb，同理，汽车离开线圈1时，穿过线圈abcd的磁通量减小，线圈abcd中的感应电流方向为abcd，故B错误，C正确;汽车受到的安培力为阻力，与速度方向相反，D错误。 【即时训练】 2.(2024·江苏卷，10)如图所示，在绝缘的水平面上，有闭合的两个线圈a、b，线圈a处在垂直纸面向里的匀强磁场中，线圈b位于右侧无磁场区域，现将线圈a从磁场中匀速拉出，线圈a、b中产生的感应电流方向分别是(　　) A.顺时针，顺时针 B.顺时针，逆时针 C.逆时针，顺时针 D.逆时针，逆时针 答案　A 解析　将线圈a匀速拉出磁场的过程中，穿过线圈a的磁通量垂直纸面向里且不断减小，由楞次定律可知，线圈a中的感应电流在其内部产生的磁场方向垂直纸面向里，在其外部产生的磁场方向垂直纸面向外，由安培定则可知，线圈a中产生的感应电流方向为顺时针，C、D错误;由法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律可知，线圈a中产生的感应电流大小不变，线圈a被拉出磁场，与线圈b的距离逐渐减小，则穿过线圈b的磁通量不断增大，由楞次定律与安培定则可知线圈b中的感应电流为顺时针方向，A正确，B错误。 考点三　楞次定律的推论及应用 楞次定律中“阻碍”的含义可推广为:感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因。根据引起感应电流的情境，常见以下四种具体推论: 推论 例证 阻碍原磁通量变化——“增反减同” 磁体靠近，B感、B原反向，二者相斥;磁体远离，B感、B原同向，二者相吸 阻碍相对运动——“来拒去留” 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 P、Q是光滑固定导轨，a、b是可移动金属棒，磁体下移，回路面积应减小，a、b靠近 B减小，线圈扩张 阻碍原电流的变化——“增反减同”(即自感现象) 合上S，B灯先亮，A灯逐渐变亮;再断开S，两灯逐渐熄灭 【典例剖析】 例3 (多选)(2025·广东梅州模拟)磁力小车如图甲所示，用磁力小车做实验，它的内部结构可以简化为如图乙所示，其中A、B是具有单向导电性的发光二极管(正向电阻为零，反向电阻为无穷大)，与线圈C构成闭合回路。实验前，磁力小车静止在水平桌面上(不计一切阻力)。关于实验现象，下列说法正确的是(　　) A.将强磁体N极快速靠近小车，二极管A将闪亮 B.将强磁体S极快速靠近小车，二极管B将闪亮 C.将强磁体N极快速靠近小车，小车将向右运动 D.将强磁体S极快速靠近小车，小车将向左运动 答案　ABC 解析　将磁体N极快速靠近线圈，穿过线圈的磁通量增大，由“楞次定律”可知，整个回路中产生逆时针方向的感应电流，二极管A将闪亮，故A正确;将磁体S极快速靠近线圈，穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律推论可知，整个回路中产生顺时针方向的感应电流，则二极管B将闪亮，故B正确;不管是强磁体N极快速靠近小车，还是强磁体S极快速靠近小车，根据楞次定律的推论“来拒去留”，小车都将向右运动，故C正确，D错误。 【即时训练】 3.(多选)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。当电梯轿厢坠落到图示位置时，下列说法正确的是(　　) A.从上往下看，金属线圈A中的感应电流沿逆时针方向 B.从上往下看，金属线圈B中的感应电流沿逆时针方向 C.金属线圈B对电梯轿厢下落有阻碍作用，A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 答案　AD 解析　当电梯坠落至题图位置时，金属线圈A中向上的磁场减弱，感应电流的方向从上往下看是逆时针方向，B中向上的磁场增强，感应电流的方向从上往下看是顺时针方向，故B错误，A正确;结合A、B的分析可知，当电梯坠落至题图位置时，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，根据楞次定律推论“增缩减扩”可知，线圈B有收缩的趋势，A有扩张的趋势，故D正确。 考点四　“三定则、一定律”的应用 1.“三定则、一定律”的比较 名称 用途 选用原则 安培定则 判断电流产生的磁场(方向)分布 因电生磁 左手定则 判断通电导线、运动电荷所受磁场力的方向 因电受力 右手定则 判断导体切割磁感线产生的感应电流方向或电源正负极 因动生电 楞次定律 判断因回路磁通量改变而产生的感应电流方向 因磁通量 变化生电 2.左、右手定则巧区分 抓住“因果关系”才能无误，“因动而电”——用右手;“因电而动”——用左手。 【典例剖析】 例4 (2024·北京卷，6)如图所示，线圈M和线圈P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M和线圈P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a到b D.断开开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场方向向左 答案　B 解析　闭合开关瞬间，根据安培定则可知线圈M中突然产生向右的磁场，根据楞次定律可知，线圈P中感应电流的磁场方向向左，因此线圈M和线圈P相互排斥，A错误;线圈M中的磁场稳定后，线圈P中的磁通量也不再变化，则线圈P产生的感应电流为0，电流表示数为0，B正确;断开开关瞬间，线圈M中向右的磁场瞬间减为0，根据楞次定律可知，线圈P中感应电流的磁场方向向右，根据安培定则可知流过电流表的方向由b到a，C、D错误。 【即时训练】 4.(2025·八省联考四川卷，3)如图所示，水平面MN下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，纸面为竖直平面。不可形变的导体棒ab和两根可形变的导体棒组成三角形回路框，其中ab处于水平位置，框从MN上方由静止释放，框面始终在纸面内，框落入磁场且ab未到达MN的过程中，沿磁场方向观察，框的大致形状及回路中的电流方向为(　　) 答案　C 解析　由楞次定律“增反减同”可知回路框中感应电流方向为逆时针，根据左手定则可知左侧导体棒所受安培力斜向右上方，右侧导体棒所受安培力斜向左上方，框的大致形状如选项C中所示，故C正确。 【限时训练】（35min） 1.(多选)(2025·八省联考云南卷，8)法拉第在日记中记录了其发现电磁感应现象的过程，某同学用现有器材重现了其中一个实验。如图所示，线圈P两端连接到灵敏电流计上，线圈Q通过开关S连接到直流电源上。将线圈Q放在线圈P的里面后，则(　　) A.开关S闭合瞬间，电流计指针发生偏转 B.开关S断开瞬间，电流计指针不发生偏转 C.保持开关S闭合，迅速拔出线圈Q瞬间，电流计指针发生偏转 D.保持开关S闭合，迅速拔出线圈Q瞬间，电流计指针不发生偏转 答案　AC 解析　开关S闭合瞬间，通过线圈Q的电流增加，穿过线圈P的磁通量增加，P中会产生感应电流，即电流计指针发生偏转，故A正确;开关S断开瞬间，通过线圈Q的电流减小，则穿过线圈P的磁通量减小，P中会产生感应电流，即电流计指针发生偏转，故B错误;保持开关S闭合，迅速拔出线圈Q瞬间，穿过线圈P的磁通量减小，则P中会产生感应电流，即电流计指针发生偏转，故C正确，D错误。 2.(2025·江西赣州模拟)如图甲所示为某电动牙刷的无线充电示意图，送电线圈以由a到b为电流的正方向，当送电线圈通过如图乙所示的电流时，在0~t1时间内(　　) A.受电线圈中产生的感应电流增大且方向由d到c B.受电线圈中产生的感应电流减小且方向由d到c C.受电线圈中产生的感应电流增大且方向由c到d D.受电线圈中产生的感应电流减小且方向由c到d 答案　A 解析　在0~t1时间内，送电线圈电流减小，但是电流的变化率变大，穿过受电线圈的磁通量变化率变大，则受电线圈中产生的感应电流变大，根据楞次定律可知，受电线圈中电流方向由d到c，故A正确。 3.(多选)如图所示，正方形金属线框abcd固定在光滑水平桌面上，线框正上方有一磁体，下列说法正确的是(　　) A.当磁体向下靠近金属线框时，线框中产生adcba方向的感应电流，线框有扩大的趋势 B.当磁体向下靠近金属线框时，线框中产生abcda方向的感应电流，线框有缩小的趋势 C.当磁体水平向右运动时，线框中产生adcba方向的感应电流，线框有向右运动的趋势 D.当磁体水平向右运动时，线框中产生abcda方向的感应电流，线框有向左运动的趋势 答案　BC 解析　线框所处位置磁场方向竖直向下，当磁体靠近金属线框时，穿过线框的磁通量增加，由楞次定律和安培定则可知，回路中感应电流方向为abcda方向，由“增缩减扩”规律可知，线框有缩小的趋势，A项错误，B项正确;当磁体水平向右运动时，通过线框的磁通量减小，由楞次定律和安培定则可知，回路中具有adcba方向的感应电流，由“来拒去留”规律可知，线框有向右运动的趋势，C项正确，D项错误。 4.如图所示，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b与电源、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，下列表述正确的是(　　) A.线圈a中将产生沿顺时针方向(俯视)的感应电流 B.穿过线圈a的磁通量减小 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 答案　D 解析　当滑片P向下滑动时电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知通过线圈b的电流增大，穿过线圈a的磁通量增加，磁感应强度方向向下;根据楞次定律即可判断出线圈a中感应电流方向(俯视)应为逆时针方向，故A、B错误;根据楞次定律，感应电流的产生总是阻碍引起感应电流的原因，因为滑片向下滑动导致穿过线圈a的磁通量增加，由推论“增缩减扩”可知线圈a应有收缩的趋势，故C错误;开始时线圈a对桌面的压力等于线圈a的重力，当滑片向下滑动时，可以用“等效法”，即将线圈a和b看作两个条形磁体，判断知此时两磁体的N极相对，互相排斥，故线圈a对水平桌面的压力将增大，故D正确。 5.如图所示，在O点用细绳悬挂一个金属圆环，将条形磁体(N极在前)沿轴线方向从左侧靠近圆环，下列说法正确的是(　　) A.自左向右看圆环中感应电流的方向是顺时针方向 B.圆环将向左运动 C.圆环有收缩的趋势 D.若圆环不闭合(有缺口)也会产生感应电流 答案　C 解析　条形磁体(N极在前)沿轴线方向从左侧靠近圆环，穿过圆环的磁通量增加，根据楞次定律可知，感应电流的磁场方向向左，所以根据右手螺旋定则，可知圆环中电流的方向自左向右看为逆时针方向，A错误;根据“来拒去留”可知，圆环将向右运动，B错误;根据“增缩减扩”可知，圆环将有收缩的趋势，C正确;若圆环不闭合(有缺口)不会产生感应电流，D错误。 6.(多选)(2025·辽宁朝阳月考)如图所示，螺线管导线的两端与平行金属板相接，一个带正电的小球用绝缘细线悬挂在两金属板间，并处于静止状态。若使一条形磁体从左向右靠近螺线管，则(　　) A.小球向右摆动 B.小球向左摆动 C.螺线管的左端相当于条形磁体的N极 D.螺线管的左端相当于条形磁体的S极 答案　AD 解析　当磁体靠近螺线管时，穿过螺线管的磁通量发生变化，从而导致螺线管中产生感应电动势，假设电路闭合，则由楞次定律和安培定则可知，感应电流方向如图所示，螺线管的左端相当于条形磁体的S极，线圈相当于电源，左端电势高，所以带正电小球将向右摆动，故B、C错误，A、D正确。 7.如图所示，在同一水平面内有两根光滑平行金属导轨MN和PQ，在两导轨之间竖直放置通电螺线管，ab和cd是放在导轨上的两根金属棒，它们分别放在螺线管的左右两侧，保持开关闭合，最初两金属棒处于静止状态。当滑动变阻器的滑片向右滑动时，ab和cd两棒的运动情况是(　　) A.ab、cd都向左运动 B.ab、cd都向右运动 C.ab向左，cd向右 D.ab向右，cd向左 答案　D 解析　当滑动变阻器滑片向右滑动时，接入电路的电阻增大，电路的电流大小变小，通电线圈的磁场减弱;根据安培定则由电流方向可确定通电线圈的磁场方向垂直于导轨向下;由于线圈处于两棒中间，所以穿过两棒和导轨所围成面积的磁通量变小，由楞次定律推论“增反减同”可得，线框abdc中产生感应电流方向为acdba;最后根据左手定则可确定安培力的方向:ab棒处于垂直导轨平面向上的磁场，且电流方向由b→a，则安培力方向向右;cd棒处于垂直导轨平面向上的磁场，且电流方向由c→d，则安培力方向向左，即两棒相互靠近，故A、B、C错误，D正确。 8.(多选)(2025·山东百校联考)如图所示，条形磁体挂在轻弹簧下端，磁体穿过固定的水平闭合金属线圈。向下拉动磁体放手后磁铁会上下振动一段时间，下列说法正确的是(　　) A.磁体的中点向下靠近线圈平面的过程中，俯视看线圈中感应电流方向是顺时针方向 B.磁体向下运动时，线圈受到的安培力方向一定向上 C.磁体向上运动且弹簧处于原长时，磁体的加速度一定不小于g D.磁体向下运动且弹簧处于原长时，磁体的加速度一定不小于g 答案　AC 解析　磁体的中点向下靠近线圈平面的过程中，穿过线圈的磁通量逐渐增大，根据楞次定律及安培定则知线圈中感应电流方向是顺时针方向(俯视)，故A正确;由楞次定律和牛顿第三定律可知，金属线圈对磁体的力总是阻碍磁体的运动，所以磁体向下运动时，受到的金属线圈的力向上，线圈受到的安培力方向向下，故B错误;当磁体向上运动且弹簧处于原长时，磁体受到方向向下的重力，同时受到金属线圈向下的力，所以加速度不小于g;当磁体向下运动且弹簧处于原长时，磁体受到向下的重力，同时受到方向向上的安培力，所以加速度不大于g，故C正确，D错误。 9.(2025·广东肇庆月考)从置于匀强磁场中的金属圆盘的中央和边缘各引出一根导线，与套在铁芯上部的线圈A相连。套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平光滑导轨上，如图所示。导轨上有一根金属棒ab静止在垂直于纸面向外的匀强磁场中。下列说法正确的是(　　) A.圆盘顺时针加速转动时，ab棒将向右运动 B.圆盘顺时针匀速转动时，ab棒将向右运动 C.圆盘顺时针减速转动时，ab棒将向右运动 D.圆盘逆时针加速转动时，ab棒将向左运动 答案　C 解析　当圆盘顺时针加速转动时，根据右手定则可知产生的感应电流方向为由圆心指向盘边缘，线圈A中的磁场方向向下，且磁场在增强，在线圈B回路中产生的感应电流方向为由a指向b，根据左手定则可知ab棒所受安培力向左，将向左运动，同理可知，圆盘顺时针减速转动时，ab棒将向右运动，圆盘匀速转动时，B线圈中无感应电流，ab棒不受力，静止不动，圆盘逆时针加速转动时，ab棒将向右运动，故C正确，A、B、D错误。 10.航空母舰上飞机弹射起飞可以利用电磁驱动来实现。电磁驱动原理如图所示，当固定线圈上突然通入直流电流时，靠近线圈左端放置的金属环被弹射出去，如果在线圈左侧同一位置先后分别放置用铜和铝导线制成的形状完全相同的两个闭合导线环，且电阻率ρ铜<ρ铝，闭合开关S瞬间，下列判断正确的是(　　) A.从左侧看环中感应电流沿逆时针方向 B.铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力 C.电池正负极调换后，导线环将不能向左弹射 D.若将铜环放在线圈右侧，铜环将向左运动 答案　B 解析　由固定线圈的绕线方向和电流方向可以判断出线圈的左端是N极，当闭合开关S瞬间，磁场增大，穿过左侧导线环的磁通量在增大，根据楞次定律可知，导线环中产生与原磁场方向相反的感应磁场，由右手定则可以判断出左侧导线环中产生从左侧看顺时针方向的感应电流，故A错误;由于电阻率ρ铜<ρ铝，则铜环的电阻要小一些，在感应电压相同的情况下，产生的感应电流大一些，故安培力也会大一些，故B正确;当电池正负极调换后，固定线圈左端变成了S极，根据楞次定律可知，闭合开关，磁场增大，会产生排斥力，所以导线环也可以向左弹射，故C错误;同理，若将铜环放在线圈右侧，铜环与线圈间也会产生排斥力，所以铜环将向右运动，故D错误。 11.(2025·重庆八中模拟)某同学利用如图所示的装置探究“影响感应电流方向的因素”，下表为该同学记录的实验现象。 N极插入 N极拔出 S极插入 S极拔出 原磁场方向 向下 向下 向上 向上 A/B灯现象 A灯亮 B灯亮 B灯亮 A灯亮 感应电流磁 场的方向 向上 向下 向下 向上 (1)实验前先使用多用电表的欧姆挡对二极管正负极(二极管通正向电流时，电流的流入端为二极管的正极，流出端为二极管的负极)进行确认，某次测量时发现多用电表指针几乎没有偏转，说明此时黑表笔接触的是二极管的　　　　(选填“正极”或“负极”)。  (2)由实验记录可得当穿过线圈的磁通量增大时，感应电流的磁场方向与条形磁体在线圈内产生的磁场方向　　　　(选填“相同”“相反”或“没有关系”);当穿过线圈的磁通量减小时，感应电流的磁场方向与条形磁体在线圈内产生的磁场方向　　　　(选填“相同”“相反”或“没有关系”)。由此得出的结论是感应电流的磁场总是阻碍原磁场的　　　　的变化。  (3)该同学利用上面实验中得到的结论，在如图所示装置中进行了一些操作，发现电流表的指针向右偏转(电流表指针的偏转满足左进左偏，右进右偏)，该同学可能进行了的操作是　　　　。  A.闭合开关瞬间 B.断开开关瞬间 C.开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动 D.开关闭合时将滑动变阻器的滑片向右滑动 答案　(1)负极　(2)相反　相同　磁通量　(3)AC 解析　(1)测量时发现多用电表指针几乎没有偏转，说明二极管的负极与电源正极相连，由于黑表笔与电源正极相连，故此时黑表笔接触的是二极管的负极。 (2)由实验记录可得当穿过线圈的磁通量增大时，感应电流的磁场方向与条形磁体在线圈内产生的磁场方向相反，当穿过线圈的磁通量减小时，感应电流的磁场方向与条形磁体在线圈内产生的磁场方向相同，由此得出的结论是感应电流的磁场总是阻碍原磁场的磁通量的变化。 (3)闭合开关瞬间，线圈A中电流增大，产生的磁场增强，穿过线圈B中的磁通量增大，根据楞次定律，电流表中有从右向左的电流，电流表的指针向右偏转，同理可得，断开开关瞬间，电流表的指针向左偏转，故A正确，B错误;开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，线圈A中电流增大，产生的磁场增强，穿过线圈B中的磁通量增大，根据楞次定律，电流表中有从右向左的电流，电流表的指针向右偏转，同理可得，开关闭合时将滑动变阻器的滑片向右滑动，电流表的指针向左偏转，故C正确，D错误。 12.为探究“影响感应电流方向的因素”，某同学实验如下: (1)首先按图甲所示连接电路，闭合开关后，发现灵敏电流表指针向左偏转;再按图乙所示连接电路，闭合开关后，发现电流表指针向右偏转。进行上述实验的目的是检验　　　　。  A.各仪器及导线是否完好 B.干电池是否为新电池 C.电流表测量的电流是否准确 D.电流表指针偏转方向与电流方向的关系 (2)接下来用如图丙所示的装置做实验，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，观察到电流表指针向右偏转，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，由此可推断磁体下端的磁极为　　　　(选填“N”或“S”)极。  (3)用通电螺线管代替条形磁体，实验器材如图丁所示，请完善实物连接图。 (4)连好电路，并将B线圈插入A线圈中。在闭合开关瞬间，发现灵敏电流表的指针向右偏了一下，若要使灵敏电流表的指针向左偏转，滑动变阻器的滑片应向　　　　(选填“右”或“左”)滑动。  答案　(1)D　(2)顺时针　S　(3)见解析图　(4)右 解析　(1)进行上述实验的目的是检验电流表指针偏转方向与电流方向的关系，故D正确。 (2)观察到电流表指针向右偏转，说明螺线管中的电流方向(从上往下看)是沿顺时针方向，根据右手螺旋定则可知磁体下端的磁极为S极。 (3)根据实验原理连接实物图如图所示。 (4)在闭合开关瞬间，发现灵敏电流表的指针向右偏了一下，可知流过B线圈的电流增大时，灵敏电流表的指针向右偏，若要使灵敏电流表的指针向左偏转，需减小流过B线圈的电流，则滑动变阻器的滑片应向右滑动。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 实验十五　探究影响感应电流方向的因素 电磁感应现象　楞次定律 【知识梳理】 1. 2. 3. 1.思考判断 (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)当导体切割磁感线运动时，一定产生感应电动势。( ) (4)感应电流的磁场总是与原磁场方向相反。( ) (5)感应电流的磁场一定阻止引起感应电流的磁场的磁通量的变化。( ) 2.(人教版选择性必修第二册P29T2改编)如图所示，CDEF是金属框，框内存在着垂直纸面向里的匀强磁场。当导体AB向右移动时，金属框中CD、EF边的感应电流的方向为(　　) A. C→D，E→F　　 B.D→C，E→F C.C→D，F→E D.D→C，F→E 【考点突破】 考点一　实验:探究影响感应电流方向的因素 1.实验原理 改变穿过闭合回路的磁通量，回路中有感应电流，利用电流表指针偏转方向确定影响感应电流方向的因素。 2.实验操作 (1)探究电流表指针偏转方向与电流方向的关系，电路图如图甲所示。 (2)查明线圈绕向:观察线圈，查明线圈绕向。 (3)按如图乙所示连接线圈和电流表，将磁体插入或抽出线圈，观察电流方向。 ①磁体N极向下插入或向上拔出，观察并记录电流表指针偏转方向和电流方向。 ②磁体S极向下插入或向上拔出，观察并记录电流表指针偏转方向和电流方向。 3.实验记录与分析 (1)以下面四种情况为例，实验结果如下: 图号 磁场方向及磁通量变化 感应电流的方向(从上往下看) 感应电流的磁场方向 甲 磁场方向向下，磁通量增加 逆时针 向上 乙 磁场方向向上，磁通量增加 顺时针 向下 丙 磁场方向向下，磁通量减少 顺时针 向下 丁 磁场方向向上，磁通量减少 逆时针 向上 (2)实验结论 当穿过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场方向跟磁体的磁场方向相反。 当穿过线圈的磁通量减少时，感应电流的磁场方向跟磁体的磁场方向相同。 4.注意事项 (1)灵敏电流表满偏电流很小，查明电流表指针的偏转方向和电流方向的关系时，应使用一节干电池。 (2)电流表选用零刻度在中间的灵敏电流表，实验前要弄清线圈导线的绕向。 (3)为了使实验现象更加明显，磁体要快速插入或抽出;进行一种操作后等电流表指针回零后再进行下一步操作。 【典例剖析】 例1 (2025·辽宁大连模拟)如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。 (1)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么闭合开关后，将A线圈迅速插入B线圈中，电流计指针将　　　　偏转(选填“向左”“向右”或“不”)。  (2)连好电路后，并将A线圈插入B线圈中后，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是　　　　。  A.插入铁芯 B.拔出A线圈 C.变阻器的滑片向左滑动 (3)G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时指针的偏转情况如图甲所示，即电流从电流表G的左接线柱进入时，指针也从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图乙中的条形磁体的运动方向是向　　　　(选填“上”或“下”)，图丙中的条形磁体下端为　　　极(选填“N”或“S”)。  【即时训练】 1.(2025·山东济宁模拟)为探究影响感应电流方向的因素，同学们做了如下实验。 (1)小明同学用如图甲所示的实验装置探究影响感应电流方向的因素。 ①部分实验记录如下: i.实验得出所用电流表指针偏转方向与电流方向间的关系为:当电流从“+”接线柱流入电流表时，指针向右偏转。 ii.将条形磁体按如图甲方式N极向下插入螺线管时，发现电流表的指针向右偏转。判断出螺线管中电流的方向，再判断出螺线管中的感应电流磁场的方向。 iii.经分析可得出结论:当穿过螺线管的磁通量增加时，感应电流产生的磁场与条形磁体的磁场方向　　　　(选填“相同”或“相反”)。  ②关于该实验，下列说法正确的是　　　　。  A.只有磁体N极向下插入螺线管，灵敏电流计指针才会向右偏转 B.将磁体的S极向下插入螺线管时，灵敏电流计指针向右偏转 C.将磁体的S极向下插入螺线管时，灵敏电流计指针向左偏转 D.将磁体向下插入或向上抽出的速度越大，灵敏电流计指针偏转幅度越大 (2)小宁同学用如图乙所示的电路研究感应电流的方向。 ①将螺线管A插入螺线管B中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针向左偏转，则保持开关闭合，将滑动变阻器的滑片向左匀速移动，则电流计指针　　　　(选填“向左”“向右”或“不”)偏转。  ②实验结束后，某同学在开关还没断开，A、B两螺线管和铁芯也没分开放置的情况下，直接用手去拆除某螺线管处的导线，突然被电击了一下，则该同学被电击是在拆除　　　　　(选填“A”或“B”)螺线管所在电路时发生的。  考点二　感应电流的产生及方向的判断 判断感应电流方向的两种方法 (1)用楞次定律判断 (2)用右手定则判断 ①掌心——磁感线穿入。 ②拇指——指向导体运动的方向。 ③四指——指向感应电流的方向。 【典例剖析】 例2 (2023·海南卷，6)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 【即时训练】 2.(2024·江苏卷，10)如图所示，在绝缘的水平面上，有闭合的两个线圈a、b，线圈a处在垂直纸面向里的匀强磁场中，线圈b位于右侧无磁场区域，现将线圈a从磁场中匀速拉出，线圈a、b中产生的感应电流方向分别是(　　) A.顺时针，顺时针 B.顺时针，逆时针 C.逆时针，顺时针 D.逆时针，逆时针 考点三　楞次定律的推论及应用 楞次定律中“阻碍”的含义可推广为:感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因。根据引起感应电流的情境，常见以下四种具体推论: 推论 例证 阻碍原磁通量变化——“增反减同” 磁体靠近，B感、B原反向，二者相斥;磁体远离，B感、B原同向，二者相吸 阻碍相对运动——“来拒去留” 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 P、Q是光滑固定导轨，a、b是可移动金属棒，磁体下移，回路面积应减小，a、b靠近 B减小，线圈扩张 阻碍原电流的变化——“增反减同”(即自感现象) 合上S，B灯先亮，A灯逐渐变亮;再断开S，两灯逐渐熄灭 【典例剖析】 例3 (多选)(2025·广东梅州模拟)磁力小车如图甲所示，用磁力小车做实验，它的内部结构可以简化为如图乙所示，其中A、B是具有单向导电性的发光二极管(正向电阻为零，反向电阻为无穷大)，与线圈C构成闭合回路。实验前，磁力小车静止在水平桌面上(不计一切阻力)。关于实验现象，下列说法正确的是(　　) A.将强磁体N极快速靠近小车，二极管A将闪亮 B.将强磁体S极快速靠近小车，二极管B将闪亮 C.将强磁体N极快速靠近小车，小车将向右运动 D.将强磁体S极快速靠近小车，小车将向左运动 【即时训练】 3.(多选)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。当电梯轿厢坠落到图示位置时，下列说法正确的是(　　) A.从上往下看，金属线圈A中的感应电流沿逆时针方向 B.从上往下看，金属线圈B中的感应电流沿逆时针方向 C.金属线圈B对电梯轿厢下落有阻碍作用，A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 考点四　“三定则、一定律”的应用 1.“三定则、一定律”的比较 名称 用途 选用原则 安培定则 判断电流产生的磁场(方向)分布 因电生磁 左手定则 判断通电导线、运动电荷所受磁场力的方向 因电受力 右手定则 判断导体切割磁感线产生的感应电流方向或电源正负极 因动生电 楞次定律 判断因回路磁通量改变而产生的感应电流方向 因磁通量 变化生电 2.左、右手定则巧区分 抓住“因果关系”才能无误，“因动而电”——用右手;“因电而动”——用左手。 【典例剖析】 例4 (2024·北京卷，6)如图所示，线圈M和线圈P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M和线圈P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a到b D.断开开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场方向向左 【即时训练】 4.(2025·八省联考四川卷，3)如图所示，水平面MN下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，纸面为竖直平面。不可形变的导体棒ab和两根可形变的导体棒组成三角形回路框，其中ab处于水平位置，框从MN上方由静止释放，框面始终在纸面内，框落入磁场且ab未到达MN的过程中，沿磁场方向观察，框的大致形状及回路中的电流方向为(　　) 【限时训练】（35min） 1.(多选)(2025·八省联考云南卷，8)法拉第在日记中记录了其发现电磁感应现象的过程，某同学用现有器材重现了其中一个实验。如图所示，线圈P两端连接到灵敏电流计上，线圈Q通过开关S连接到直流电源上。将线圈Q放在线圈P的里面后，则(　　) A.开关S闭合瞬间，电流计指针发生偏转 B.开关S断开瞬间，电流计指针不发生偏转 C.保持开关S闭合，迅速拔出线圈Q瞬间，电流计指针发生偏转 D.保持开关S闭合，迅速拔出线圈Q瞬间，电流计指针不发生偏转 2.(2025·江西赣州模拟)如图甲所示为某电动牙刷的无线充电示意图，送电线圈以由a到b为电流的正方向，当送电线圈通过如图乙所示的电流时，在0~t1时间内(　　) A.受电线圈中产生的感应电流增大且方向由d到c B.受电线圈中产生的感应电流减小且方向由d到c C.受电线圈中产生的感应电流增大且方向由c到d D.受电线圈中产生的感应电流减小且方向由c到d 3.(多选)如图所示，正方形金属线框abcd固定在光滑水平桌面上，线框正上方有一磁体，下列说法正确的是(　　) A.当磁体向下靠近金属线框时，线框中产生adcba方向的感应电流，线框有扩大的趋势 B.当磁体向下靠近金属线框时，线框中产生abcda方向的感应电流，线框有缩小的趋势 C.当磁体水平向右运动时，线框中产生adcba方向的感应电流，线框有向右运动的趋势 D.当磁体水平向右运动时，线框中产生abcda方向的感应电流，线框有向左运动的趋势 4.如图所示，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b与电源、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，下列表述正确的是(　　) A.线圈a中将产生沿顺时针方向(俯视)的感应电流 B.穿过线圈a的磁通量减小 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 5.如图所示，在O点用细绳悬挂一个金属圆环，将条形磁体(N极在前)沿轴线方向从左侧靠近圆环，下列说法正确的是(　　) A.自左向右看圆环中感应电流的方向是顺时针方向 B.圆环将向左运动 C.圆环有收缩的趋势 D.若圆环不闭合(有缺口)也会产生感应电流 6.(多选)(2025·辽宁朝阳月考)如图所示，螺线管导线的两端与平行金属板相接，一个带正电的小球用绝缘细线悬挂在两金属板间，并处于静止状态。若使一条形磁体从左向右靠近螺线管，则(　　) A.小球向右摆动 B.小球向左摆动 C.螺线管的左端相当于条形磁体的N极 D.螺线管的左端相当于条形磁体的S极 7.如图所示，在同一水平面内有两根光滑平行金属导轨MN和PQ，在两导轨之间竖直放置通电螺线管，ab和cd是放在导轨上的两根金属棒，它们分别放在螺线管的左右两侧，保持开关闭合，最初两金属棒处于静止状态。当滑动变阻器的滑片向右滑动时，ab和cd两棒的运动情况是(　　) A.ab、cd都向左运动 B.ab、cd都向右运动 C.ab向左，cd向右 D.ab向右，cd向左 8.(多选)(2025·山东百校联考)如图所示，条形磁体挂在轻弹簧下端，磁体穿过固定的水平闭合金属线圈。向下拉动磁体放手后磁铁会上下振动一段时间，下列说法正确的是(　　) A.磁体的中点向下靠近线圈平面的过程中，俯视看线圈中感应电流方向是顺时针方向 B.磁体向下运动时，线圈受到的安培力方向一定向上 C.磁体向上运动且弹簧处于原长时，磁体的加速度一定不小于g D.磁体向下运动且弹簧处于原长时，磁体的加速度一定不小于g 9.(2025·广东肇庆月考)从置于匀强磁场中的金属圆盘的中央和边缘各引出一根导线，与套在铁芯上部的线圈A相连。套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平光滑导轨上，如图所示。导轨上有一根金属棒ab静止在垂直于纸面向外的匀强磁场中。下列说法正确的是(　　) A.圆盘顺时针加速转动时，ab棒将向右运动 B.圆盘顺时针匀速转动时，ab棒将向右运动 C.圆盘顺时针减速转动时，ab棒将向右运动 D.圆盘逆时针加速转动时，ab棒将向左运动 10.航空母舰上飞机弹射起飞可以利用电磁驱动来实现。电磁驱动原理如图所示，当固定线圈上突然通入直流电流时，靠近线圈左端放置的金属环被弹射出去，如果在线圈左侧同一位置先后分别放置用铜和铝导线制成的形状完全相同的两个闭合导线环，且电阻率ρ铜<ρ铝，闭合开关S瞬间，下列判断正确的是(　　) A.从左侧看环中感应电流沿逆时针方向 B.铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力 C.电池正负极调换后，导线环将不能向左弹射 D.若将铜环放在线圈右侧，铜环将向左运动 11.(2025·重庆八中模拟)某同学利用如图所示的装置探究“影响感应电流方向的因素”，下表为该同学记录的实验现象。 N极插入 N极拔出 S极插入 S极拔出 原磁场方向 向下 向下 向上 向上 A/B灯现象 A灯亮 B灯亮 B灯亮 A灯亮 感应电流磁 场的方向 向上 向下 向下 向上 (1)实验前先使用多用电表的欧姆挡对二极管正负极(二极管通正向电流时，电流的流入端为二极管的正极，流出端为二极管的负极)进行确认，某次测量时发现多用电表指针几乎没有偏转，说明此时黑表笔接触的是二极管的　　　　(选填“正极”或“负极”)。  (2)由实验记录可得当穿过线圈的磁通量增大时，感应电流的磁场方向与条形磁体在线圈内产生的磁场方向　　　　(选填“相同”“相反”或“没有关系”);当穿过线圈的磁通量减小时，感应电流的磁场方向与条形磁体在线圈内产生的磁场方向　　　　(选填“相同”“相反”或“没有关系”)。由此得出的结论是感应电流的磁场总是阻碍原磁场的　　　　的变化。  (3)该同学利用上面实验中得到的结论，在如图所示装置中进行了一些操作，发现电流表的指针向右偏转(电流表指针的偏转满足左进左偏，右进右偏)，该同学可能进行了的操作是　　　　。  A.闭合开关瞬间 B.断开开关瞬间 C.开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动 D.开关闭合时将滑动变阻器的滑片向右滑动 12.为探究“影响感应电流方向的因素”，某同学实验如下: (1)首先按图甲所示连接电路，闭合开关后，发现灵敏电流表指针向左偏转;再按图乙所示连接电路，闭合开关后，发现电流表指针向右偏转。进行上述实验的目的是检验　　　　。  A.各仪器及导线是否完好 B.干电池是否为新电池 C.电流表测量的电流是否准确 D.电流表指针偏转方向与电流方向的关系 (2)接下来用如图丙所示的装置做实验，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，观察到电流表指针向右偏转，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，由此可推断磁体下端的磁极为　　　　(选填“N”或“S”)极。  (3)用通电螺线管代替条形磁体，实验器材如图丁所示，请完善实物连接图。 (4)连好电路，并将B线圈插入A线圈中。在闭合开关瞬间，发现灵敏电流表的指针向右偏了一下，若要使灵敏电流表的指针向左偏转，滑动变阻器的滑片应向　　　　(选填“右”或“左”)滑动。 学科网（北京）股份有限公司 $$