专题 电磁感应现象　楞次定律 讲义 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

2026高中物理选修二同步精讲及课时精练 2.1 电磁感应现象　楞次定律 【基础回顾】 一.电磁感应现象 1.磁通量 (1)公式：Φ＝BS，S为垂直磁场方向的投影面积，磁通量为标量(填“标量”或“矢量”)。 (2)物理意义： 磁通量的大小可形象表示穿过某一面积的磁感线条数的多少。 (3)磁通量变化：ΔΦ＝Φ2－Φ1。 2.电磁感应现象 (1)当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中有感应电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫作电磁感应。 (2)感应电流产生的条件 穿过闭合导体回路的磁通量发生变化。 (3)电磁感应现象产生感应电动势，如果电路闭合，则有感应电流。如果电路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流。 二.楞次定律与右手定则 定律或定则 内容 适用范围 楞次定律 感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要[8]　阻碍　引起感应电流的[9]　磁通量　的变化 一切电磁感应现象 右手定则 如图，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[10]　磁感线　从掌心进入，并使拇指指向[11]　导线运动　的方向，这时四指所指的方向就是[12]　感应电流　的方向 导线[13]　切割磁感线　产生感应电流 三.感应电流方向的判断 （1）用楞次定律判断 ①楞次定律中“阻碍”的含义 ②应用楞次定律的思路 （2）用右手定则判断 该方法只适用于导体切割磁感线产生的感应电流，注意三个要点： 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. 【必备知识】 1．楞次定律的推论 增反减同 磁体靠近线圈，B感与B原方向相反　 当I1增大时，环B中的感应电流方向与I1相反；当I1减小时，环B中的感应电流方向与I1相同 来拒去留 　　 磁体靠近，是斥力；磁体远离，是引力. 阻碍磁体与圆环的相对运动 增缩减扩（适用于单向磁场） P、Q是光滑固定导轨，a、b是可动金属棒，磁体下移（上移），a、b靠近（远离），使回路面积有缩小（扩大）的趋势 增离减靠 当开关S闭合时，左环向左摆动、右环向右摆动，远离通电线圈.当开关断开时，情况相反. 通过远离和靠近阻碍磁通量的变化 说明 以上情况“殊途同归”，实质上都是以不同的方式阻碍磁通量的变化 2.“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 穿过闭合回路的磁通量变化产生的电磁感应现象 因磁生电 题型1 电磁感应现象 【例题精讲】 1．下列说法正确的是（　　） A．导体相对磁场运动时，导体中一定产生感应电流 B．导体做切割磁感线运动时，导体中一定会产生感应电流 C．只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，回路中就会有感应电流产生 D．闭合金属框只要在磁场中运动，金属框内就会有感应电流产生 【答案】C 【解答】解：A．导体相对磁场运动时，若导体未构成闭合回路，则不会产生感应电流，故A错误； B．导体做切割磁感线运动时，若导体是孤立的一段（未形成闭合回路），即使切割磁感线也不会产生感应电流，故B错误； C．根据法拉第电磁感应定律，闭合回路中磁通量变化是产生感应电流的充分必要条件，故C正确； D．闭合金属框在磁场中运动时，若磁通量未变化（如在匀强磁场中匀速平动），则不会产生感应电流，故D错误。 故选：C。 2．如图所示，L为一根无限长的通电直导线，M为一闭合金属环，L通过M的圆心并与M所在的平面垂直且通以向上的电流I，则（　　） A．当I发生变化时，环中有感应电流 B．当M左右平移时，环中有感应电流 C．当M保持水平并在竖直方向上下移动时，环中有感应电流 D．只要L与M保持垂直，则以上几种情况，环中均无感应电流 【答案】D 【解答】解：由安培定则可知导线L中电流产生的磁场方向与金属环面平行，即穿过M的磁通量始终为零，保持不变，故只要L与M保持垂直，就不会穿过线圈的磁通量就始终为零，故A、B、C三种情况均不能产生感应电流，故ABC错误，D正确。 故选：D。 3．如图所示，竖直放置的长直导线通以恒定电流，一矩形线框abcd与通电导线共面放置，且ad边与通电导线平行。下列情况中能产生感应电流的是（　　） A．导线中电流均匀增大 B．线框向下做匀速运动 C．线框向上做加速运动 D．线框以直导线为轴转动 【答案】A 【解答】解：闭合电路的磁通量发生变化是产生感应电流的条件，所以导线中电流均匀增大，矩形线框abcd中磁通量变化，能产生感应电流；而线框向下做匀速运动或者向上加速运动，或者线框以直导线为轴转动，则穿过线圈的磁通量都不发生变化，则都没有感应电流产生，故A正确，BCD错误； 故选：A。 （多选）4．如图，用铝制易拉罐裁出两个铝环，环a是闭合的，环b是不闭合的，用塑料吸管连接起来，放在缝衣针尖上架起来，可以绕O点自由转动。开始时整个装置静止，在条形磁铁垂直环面靠近过程中，下列说法正确的是（　　） A．用磁铁N极靠近a时，环a中一定有感应电流 B．用磁铁N极靠近b时，环b中一定没有感应电流 C．用磁铁S极靠近b时，吸管几乎不动 D．用磁铁S极靠近a时，吸管几乎不动 【答案】ABC 【解答】解：AD、用磁铁N极或S极靠近a环时，看到的作用效果相同。根据楞次定律，磁铁靠近a环时，a环中磁通量增加，产生感应电流，阻碍它们间的相对运动，所以a环与磁极间存在斥力，吸管会转动，故A正确，D错误； BC、b环没有闭合，磁铁靠近b环时，不产生感应电流，b环与磁极间没有相互作用，所以吸管几乎不动，故BC正确。 故选：ABC。 （多选）5．如图所示各物理情景中，下列说法正确的是（　　） A．如图甲所示，迅速闭合开关时，线圈B与电流表组成的闭合电路中能产生感应电流 B．如图乙所示，条形磁铁从左向右靠近并穿过铝环的过程中，铝环中能产生感应电流 C．如图丙所示，将闭合的金属线圈放置在磁场中静置一段时间后，闭合的线圈中仍然有感应电流 D．如图丁所示，金属线框abcd与足够长的通电导线在同一平面内，将线框向右平移，线框中能产生感应电流 【答案】AD 【解答】解：A．如图甲所示，迅速闭合开关时，穿过线圈B的磁通量增大，则有感应电流产生，故A正确； B．如图乙所示，将条形磁铁从左向右靠近线圈，线圈内磁通量发生变化，由于线圈未构成闭合回路，线圈中没有感应电流，故B错误； C．如图丙所示，将闭合的弹簧线圈放置在磁场中，线圈内磁通量不发生变化，线圈中没有感应电流，故C错误； D．如图丁所示，金属线框abcd与足够长的通电导线在同一平面内，将线框向右平移，线圈内磁通量改变，线圈中有感应电流，故D正确。 故选：AD。 题型2 感应电流的判断 【例题精讲】 1．如图所示，质量为m的闭合金属环用不可伸长的绝缘细线悬挂起来，金属环有一半处于水平且与环面垂直的匀强磁场中。从某时刻开始，磁感应强度开始减小，金属环始终保持静止，重力加速度为g，则在磁感应强度减小的过程中，关于细线的拉力和环中感应电流的方向，下列说法中正确的是（　　） A．大于环的重力mg，沿顺时针方向 B．小于环的重力mg，沿顺时针方向 C．大于环的重力mg，沿逆时针方向 D．小于环的重力mg，沿逆时针方向 【答案】A 【解答】解：磁感应强度减小，则穿过金属环的磁通量减小，由楞次定律知，感应电流的方向为顺时针方向；由左手定则可得，金属环所受安培力的合力的方向竖直向下，由于金属环始终保持静止，则细线的拉力FT＝mg+F＞mg，故A正确，BCD错误。 故选：A。 2．如图，金属圆环放在绝缘水平面上，在圆环的正上方固定一个螺线管，螺线管两端与平行金属导轨相连，金属导轨处于垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，始终保持导体棒ab在导轨上与螺线管构成闭合回路。要使得圆环对桌面的压力小于圆环的重力，不计匀强磁场对圆环的作用，应使导体棒（　　） A．向右加速运动或向左减速运动 B．向右减速运动或向左减速运动 C．向右加速运动或向左加速运动 D．向右减速运动或向左加速运动 【答案】B 【解答】解：AC.导体棒向右加速做切割磁感线的运动时，根据右手定则可知，感应电流由b指向a，且大小增大，根据右手螺旋定则，可知，线圈Q中的磁场方向向上，且大小增大，导致穿过圆环的磁通量向上，且大小增大，那么其感应磁场方向向下，根据右手螺旋定则，可知，圆环中有顺时针方向感应电流（从上向下看），依据楞次定律，它们之间是相互排斥，导致对桌面的压力大于圆环的重力，故AC错误； BD.导体棒向右减速做切割磁感线的运动时，根据右手定则可知，感应电流由b指向a，且大小减小，根据右手螺旋定则，可知，线圈中的磁场方向向上，且大小减小，导致穿过圆环的磁通量向上，且大小减小，那么其感应磁场方向向上，根据右手螺旋定则可知，圆环中有逆时针方向感应电流（从上向下看），依据楞次定律，它们之间是相互吸引，导致对桌面的压力小于圆环P的重力；导体棒ab向左减速做切割磁感线的运动时，根据右手定则可知，感应电流由a指向b，且大小减小，根据右手螺旋定则可知，线圈中的磁场方向向下，且大小减小，导致穿过圆环的磁通量向下，且大小减小，那么其感应磁场方向向下，根据右手螺旋定则可知，圆环中有顺时针方向感应电流（从上向下看），依据楞次定律，它们之间是相互吸引，导致对桌面的压力小于圆环P的重力，故B正确，D错误。 故选：B。 3．如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，电流表与线圈P串联。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S瞬间，电流表中感应电流的方向从a到b B．开关S始终闭合，电流表中感应电流的方向从b到a C．断开开关S瞬间，电流表中没有感应电流 D．断开开关S瞬间，电流表中感应电流的方向从a到b 【答案】A 【解答】解：A．闭合开关，线圈M产生的磁场方向水平向右，线圈P中磁场磁感应强度方向向右，磁通量增加，据楞次定律可知电流表中感应电流方向从a到b，故A正确； B．开关始终闭合，线圈P中磁通量不变，据楞次定律可知感应电流为0，故B错误； CD．断开开关，线圈M产生的水平向右的磁场减少，线圈P中的水平向右的磁通量减小，据楞次定律可知电流表中感应电流方向由b到a，故CD错误。 故选：A。 （多选）4．如图所示，在一个水平放置闭合的线圈上方放一条形磁铁，希望线圈中产生顺时针方向的电流（从上向下看），那么下列选项中可行的是（　　） A．磁铁上端为S极，磁铁向上运动 B．磁铁上端为N极，磁铁向上运动 C．磁铁上端为S极，磁铁向下运动 D．磁铁上端为N极，磁铁向下运动 【答案】AD 【解答】解：AB．要产生顺时针方向的电流，感应电流的磁场方向向下，当磁铁向上运动时，穿过线圈的磁通量变小，由楞次定律可知，原磁场方向向下，因此磁铁的下端是N极，上端是S极，故A正确，B错误； CD．当磁铁向下运动时，穿过线圈的磁通量变大，由楞次定律可知，原磁场方向向上，因此磁铁的下端是S极，上端是N极，故C错误，D正确。 故选：AD。 （多选）5．图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是（　　） A．按下按钮过程，螺线管感应电流由P流向Q B．松开按钮过程，螺线管感应电流由P流向Q C．按住按钮不动，螺线管没有产生感应电动势 D．按下和松开按钮过程，螺线管产生大小相同的感应电动势 【答案】AC 【解答】解：A．按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，穿过螺线管的磁通量向左增大，根据楞次定律可知螺线管中感应电流由P流向Q，故A正确； B．松开门铃按钮磁铁远离螺线管，穿过螺线管的磁通量向左减小，根据楞次定律可知螺线管中感应电流由Q流向P，故B错误； C．按住按钮不动，穿过螺线管的磁通量不变，根据法拉第电磁感应定律，螺线管没有产生感应电动势，故C正确； D．按下和松开按钮过程，若按下和松开按钮的时间不相同，螺线管中磁通量的变化率不相等，根据法拉第电磁感应定律可知，螺线管产生的感应电动势大小不相同，故D错误。 故选：AC。 题型3 “三定则、一定律”的应用 【例题精讲】 1．如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁体。磁体正下方水平桌面上放置一个闭合线圈。将磁体托起到某一高度后放开，磁体能上下振动并最终停下来。磁体振动过程中未到达线圈平面且线圈始终静止在桌面上。磁体振动过程中，下列选项正确的是（　　） A．线圈对桌面的压力总大于重力 B．线圈总有扩张的趋势 C．弹簧的弹性势能一直减小 D．磁体和弹簧系统的机械能一直减小 【答案】D 【解答】解：AB．磁体向下运动时，穿过线圈的磁通量增加，线圈有缩小趋势，磁体对线圈的作用力为向下的排斥力，线圈对桌面的压力大于重力；磁体向上运动时，穿过线圈的磁通量减少，线圈有扩张趋势，磁体对线圈的作用力为向上的吸引力，线圈对桌面的压力小于重力，故A、B错误； C．磁体上下运动，弹簧长度时而增大时而减小，所以弹簧弹性势能时而变大时而变小，故C错误； D．磁体上下运动过程中，感应电流的磁场使磁铁上下振动时始终受到阻碍作用，线圈对磁体的作用力对磁体始终做负功，所以磁体和弹簧系统的机械能一直减小，故D正确。 故选：D。 2．在电磁感应加热设备中，有一无限长通电直导线与右侧的矩形导线圈ABCD在同一平面内，线圈的AB边与直导线平行。现用外力F使线圈向直导线靠近且始终保持AB边与直导线平行，在AB边靠近直导线的过程中，下列说法正确的是（　　） A．直导线右侧区域的磁场方向垂直纸面向外 B．线圈内产生的感应电流方向是ABCDA C．外力F对线圈做的功全部转化为线圈的动能 D．AB边和CD边受到的安培力大小相等 【答案】B 【解答】解：AB、直导线中通有向上的电流，根据安培定则，知导线右侧的磁场方向垂直纸面向里，则线圈ABCD内部的区域磁场方向垂直纸面向里，用外力使线圈向直导线靠近时穿过线圈向里的磁通量增大，根据楞次定律，可知感应电流的方向为ABCDA方向，故A错误，B正确； C、根据功能关系，可得外力F对线圈做的功转化为线圈的动能和焦耳热，故C错误； D、根据左手定则，AB边受安培力方向向右，CD边受到的安培力的方向向左，由于到导线距离不相等，所以AB和CD处的磁感应强度不相等，根据公式F＝BIL，可知两个安培力的大不小相等，故D错误。 故选：B。 3．如图所示，光滑水平地面上有一辆静止小车，车上固定一个螺线管，螺线管通过电阻R连成通路。虚线表示一光滑绝缘轨道穿过线圈内部，一个条形磁铁，N极向右，可以沿着轨道运动，且磁铁、轨道和线圈不接触。现推动一下磁铁，使它获得向右的初速度，下列说法正确的是（　　） A．磁铁在运动过程中，速度可能为零 B．当磁铁处于线圈正中位置时，磁铁和小车的总动能最小 C．当磁铁向小车运动时，电阻R中的电流方向由A向B，磁铁和小车的总动量减少 D．若磁铁穿过了线圈并逐渐远离线圈，则此时电阻R中的电流方向由B向A，磁铁和小车的总动能减少 【答案】D 【解答】解：A．根据楞次定律，来拒去留可知，磁铁一直减速，同时小车向右加速，直到和小车的速度最终相同。该过程中小车和磁铁组成的系统受到的合外力为零，则系统的动量守恒，最终的速度不可能为零，故A错误； C．当磁铁向小车运动时，由楞次定律和安培定则可知，电阻R中的电流方向由A向B，系统不受外力，故磁铁和小车的总动量守恒，保持不变，故C错误； BD．根据能量守恒定律可知，磁铁的动能转化为小车的动能与电阻R产生的热量，若磁铁穿过了线圈并逐渐远离线圈，根据楞次定律和安培定则可知此时电阻R中的电流方向由B向A，磁铁和小车的总动能减少，故当磁铁处于线圈正中位置时，磁铁和小车的总动能不是最小，故B错误，D正确。 故选：D。 （多选）4．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，二者直径相同、轴线重合，螺线管与电源、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，下列说法正确的是（　　） A．线圈a中将产生俯视逆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对水平桌面的压力大于自身重力 【答案】AD 【解答】解：AB、当滑动触头P向下移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，通过线圈b的电流增大，产生的磁场增强，则穿过线圈a的磁通量增加，由安培定则可知，线圈b产生的磁场方向向下，根据楞次定律可知，线圈a中感应电流方向应为俯视逆时针方向，故A正确，B错误； C、滑动触头向下滑动时导致穿过线圈a的磁通量增加，根据楞次定律：感应电流阻碍磁通量的变化，可知线圈面积减少会阻碍磁通量的增加，则线圈a应有收缩的趋势，故C错误； D、开始时，线圈a对桌面的压力等于线圈a的重力，当滑动触头向下滑动时，可以用“等效法”，即将线圈a和b看作两个条形磁铁，不难判断此时两磁铁的N极相对，互相排斥，线圈a对水平桌面的压力将增大，故D正确。 故选：AD。 （多选）5．如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外．一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置l（左）匀速运动到位置2（右），则下列说法中正确的是（　　） A．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a B．导线框离开磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a C．导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向左 D．导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向右 【答案】BC 【解答】解：A、线框进入磁场时，磁通量增大，根据楞次定律可知感应电流方向为a→d→c→b→a．故A错误。 B、导线框离开磁场时，磁通量减小，感应电流方向为a→b→c→d→a．故B正确。 C、导线框离开磁场时，由左手定则可知，受到的安培力方向水平向左；故C正确，D错误； 故选：BC。 课时精练 一．选择题（共8小题） 1．利用如图所示装置可探究感应电流的产生条件。线圈A通过滑动变阻器和开关S连接到电源上，线圈B的两端连接到电流表上，把线圈A装在线圈B的里面。某同学发现闭合开关S时，电流表指针发生偏转，这是因为（　　） A．穿过线圈A的磁通量增加，其产生电磁感应现象 B．穿过线圈A的磁通量减小，其产生电磁感应现象 C．穿过线圈B的磁通量增加，其产生电磁感应现象 D．穿过线圈B的磁通量减小，其产生电磁感应现象 【答案】C 【解答】解：闭合开关S时，电流表指针发生偏转，根据感应电流产生的条件，可知通过线圈A的电流增大，磁场增强，线圈B磁通量增大，有感应电流产生，故C正确，ABD错误。 故选：C。 2．如图所示，空间中有一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，纸面内有两个闭合金属线圈M、N，分别为圆形、正三角形，各自中心点均在磁场边界上，不计线圈相互影响，当两个线圈绕过各自中心点、且垂直于纸面的轴旋转时，以下说法正确的是（　　） A．仅M中有感应电流 B．仅N中有感应电流 C．M和N中都有感应电流 D．M和N中都无感应电流 【答案】B 【解答】解：M线圈绕过中心点、且垂直于纸面的轴旋转时，磁通量不变化，故M中无感应电流，N绕过中心点、且垂直于纸面的轴旋转时，磁通量发生变化，由感应电流产生条件可知，N中有电流，故ACD错误，B正确。 故选：B。 3．如图，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（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解答】解：磁通量增大，由楞次定律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。 故C正确，ABD错误； 故选：C。 4．如图，三角形线框ABC与长直导线PQ彼此绝缘，线框被导线分成左右面积相等的两个部分，当长直导线PQ中通有如图所示方向电流的瞬间，线框中感应电流的方向是（　　） A．C→B→A B．A→B→C C．无感应电流 D．条件不足，无法判断 【答案】A 【解答】解：根据安培定则可知导线PQ右侧磁场方向向里，左侧磁场方向向外；线框被导线分成左右面积相等的两个部分，由于越靠近电流位置磁场越强，所以穿过三角形线框ABC的磁通量向里增加，根据楞次定律和安培定则可知，线框中感应电流的方向为C→B→A。 故A正确，BCD错误。 故选：A。 5．在获悉法拉第发现电磁感应现象之后，楞次立即开始进行电工方面的实验研究，并于1834年提出楞次定律。下面几种与楞次定律有关的现象描述正确的是（　　） A．条形磁铁靠近线圈时电子秤示数增大 B．条形磁铁靠近铝环时铝环会向左摆动 C．通电直导线的电流减小时矩形线框会向右运动或有向右运动的趋势 D．调整滑片P到某一位置闭合开关后电流表中有恒定电流 【答案】A 【解答】解：A.根据楞次定律可知条形磁铁靠近线圈时，线圈中产生感应电流，线圈对条形磁铁的作用力向上，磁铁对线圈的作用力向下，故电子秤示数增大，故A正确； B.条形磁铁靠近铝环时，磁通量增大，根据楞次定律可知，铝环中产生感应电流，所以铝环受安培力远离条形磁铁，铝环会向右摆动，阻碍磁通量的增大，故B错误； C.通电直导线的电流向上或向下减小时矩形框中的磁通量减小，根据楞次定律可知，此时矩形线框有向左运动的趋势阻碍磁通量的减小，故C错误； D.调整滑片P到某一固定位置后闭合开关后，穿过两线圈的磁通量不变，电流表中无电流，只在闭合开关的瞬间，电流表中有电流，故D错误。 故选：A。 6．据《长江日报》报道，中建三局工程技术研究院历时两年研发的磁力缓降高楼安全逃生装置试验成功，其简化模型如图，强磁铁在竖直空心铜管内由静止开始下落。已知磁铁不与铜管内壁接触，铜管足够长，不计空气阻力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A．磁铁下落的加速度大小恒为g B．磁铁下落时，铜管中产生的感应电流对磁铁有向上的作用力 C．磁铁最终会悬浮在铜管中 D．磁铁匀加速下落 【答案】B 【解答】解：强磁铁下落过程中，根据楞次定律可知，感应电流的磁场阻碍磁铁的下落，铜管中产生的感应电流对磁铁有向上的作用力，所以磁铁的加速度小于g，方向竖直向下，故磁铁先向下做加速度减小的加速直线运动，铜管足够长，合力为零后做匀速直线运动，故B正确，ACD错误。 故选：B。 7．如图所示，周长为L、阻值为R的圆环竖直向下落入均匀辐向磁场中，圆环的圆心始终在磁铁N极的轴线上，圆环所在位置的磁感应强度大小均为B，圆环在加速下落过程中的某一时刻的加速度大小为a，忽略电感的影响，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A．该时刻圆环受到的安培力大小为ma B．该时刻圆环的速度大小为 C．下落过程中，穿过圆环的磁通量未变，无感应电流产生 D．下落过程中，圆环内的感应电流方向为逆时针（俯视） 【答案】B 【解答】解：ACD、圆环下落过程中，圆环在切割磁感线，圆环中产生感应电流，根据右手定则可知圆环中电流方向为瞬时针方向（俯视），根据左手定则可知圆环受到向上的安培力作用，设安培力为F，根据牛顿第二定律有mg﹣F＝ma，解得F＝mg﹣ma，故ACD错误； B、设此时圆环的速度大小为v，则此时产生的感应电动势大小为E＝BLv，圆环中的电流为I，则F＝BIL，联立解得v，故B正确。 故选：B。 8．如图所示，一闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点，将圆环拉至某一位置并释放，圆环摆动过程中（环平面与磁场始终保持垂直）经过有界的水平匀强磁场区域，A、B为该磁场的竖直边界，不考虑空气阻力，则（　　） A．圆环从图中1位置运动到3位置的过程中，产生的焦耳热小于重力势能减少量 B．圆环从2位置到3位置过程中都会有电磁阻尼的效果 C．从最高点摆动到最低点的时间大于从最低点摆动到最高点的时间 D．圆环最终将静止在最低点 【答案】A 【解答】解：A、圆环向右穿过磁场后，会产生电流，圆环中将产生焦耳热，根据能量守恒知圆环的重力势能将转化为热能和动能，所以产生的焦耳热小于重力势能减少量，故A正确； B、当圆环进入或离开磁场区域时磁通量发生变化，会产生电流，有电磁阻尼的效果；整个圆环进入磁场后，磁通量不发生变化，不产生感应电流，没有电磁阻尼的效果，故B错误； C、进入磁场过程有减速的效果，从最高点摆动到最低点平均速率大于从最低点摆动到最高点的平均速率，所以从最高点摆动到最低点的时间小于从最低点摆动到最高点的时间，故C错误。 D、在圆环不断经过磁场，机械能不断损耗过程中圆环越摆越低，最后整个圆环只会在磁场区域来回摆动，因为在此区域内没有磁通量的变化（一直是最大值），所以机械能守恒，即圆环最后的运动状态为在磁场区域来回摆动，而不是静止在平衡位置，故D错误。 故选：A。 二．多选题（共3小题） （多选）9．某实验装置如图Ⅰ所示，在铁芯上绕着两个线圈A和B，如果线圈A中电流i与时间t的关系如图Ⅱ甲、乙、丙、丁所示。在t1～t2这段时内，可以观察到B线圈中有感应电流的是（　　） A．如果A中通以甲图中的电流，则B中连接的电流计G有电流通过 B．如果A中通以乙图中的电流，则B中连接的电流计G有电流通过 C．如果A中通以丙图中的电流，则B中连接的电流计G有电流通过 D．如果A中通以丁图中的电流，则B中连接的电流计G有电流通过 【答案】BCD 【解答】解：A．如果A中通以甲图中的恒定电流，产生的磁场是稳定的磁场，所以穿过B回路磁通量不变，没有感应电流，故A错误； B．如果A中通以乙图逐渐增大的电流，产生的磁场的磁感应强度也逐渐增大，根据右手螺旋定则可知，穿过B的磁通量向左增大，根据楞次定律可知，则B中电流计G中有向左的电流通过，故B正确； C．如果A中通以丙图逐渐减小的电流，产生的磁场是逐渐减弱的，根据右手螺旋定则可知，穿过B的磁通量向左减小，根据楞次定律可知，则B中电流计G中有向右的电流通过，故C正确； D．如果A中通以丁图大小变化的电流，在t1～t2时间段内，A中电流为正且逐渐减小，根据右手螺旋定则可知，穿过B的磁通量向左减小，则B中电流计G中电流中有向右的电流通过，故D正确。 故选：BCD。 （多选）10．如图所示，一“”形闭合导线框置于匀强磁场中，正方形ABCF和正方形FCDE边长相等，匀强磁场的方向与线框平面垂直且向里。线框沿垂直于DE边的方向向右做匀速直线运动。下列说法正确的是（　　） A．E点电势等于D点电势 B．E点电势高于D点电势 C．若线框绕CF轴线转动，CF段有电流通过 D．若线框绕CF轴线转动，CF段没有电流通过 【答案】BD 【解答】解：AB.根据右手定则可知，E点电势高于D点电势，故A错误，B正确； CD.通过楞次定律可知，若线框绕CF轴线转动，CF段没有电流通过，故C错误，D正确。 故选：BD。 （多选）11．如图所示，是生产中使用的一种延时继电器的示意图。铁芯上绕有A、B两个线圈，线圈A跟电源连接，线圈B的两端直接接在一起，构成一个闭合回路。在开关S由闭合到断开的时，弹簧K并不能立即将衔铁D拉起使触头C离开，而是要过一小段时间后触头C才能离开，“延时继电器”就是这样得名的。有关“延时继电器”下列说法正确的是（　　） A．开关S闭合，线圈A轴线上的磁感线方向沿轴线向上 B．开关S闭合，线圈A轴线上的磁感线方向沿轴线向下 C．开关S断开瞬间，线圈A产生感应电流，使装置具有延时作用 D．开关S断开瞬间，线圈B产生感应电流，使装置具有延时作用 【答案】AD 【解答】解：AB．开关S闭合，根据电源的正负极，结合右手螺旋定则，可知线圈A轴线上的磁感线方向沿轴线向上，故A正确，B错误； CD．根据上述，开关S闭合时，线圈A中电流激发的磁场在线圈B位置的磁场方向向上，开关S断开瞬间，穿过闭合线圈B的磁通量减小，线圈B产生感应电流，使装置具有延时作用；A线圈此时断开，不能产生感应电流，故C错误，D正确。 故选：AD。 三．解答题（共3小题） 12．如图所示，铝制小球通过轻绳悬挂于O点，在O点正下方水平地面上放置一块磁铁。现将小球从a位置由静止释放，小球从左向右摆动，磁铁始终保持静止，忽略空气阻力，问： （1）小球能否摆到右侧与a点等高的c点？为什么？ （2）小球从a位置出发摆到右侧最高点的过程中，磁铁对地面的压力大小如何变化？磁铁所受的摩擦力方向如何？（无须说明原因） 【答案】（1）小球不能摆到右侧与a点等高的c点，感应电流消耗一部分的能量； （2）小球从a位置出发摆到右侧最高点的过程中，磁铁对地面的压力大小先变大，后变小，最后再变大，磁铁所受的摩擦力方向水平向左。 【解答】解：（1）穿过小球中的磁通量发生变化，产生感应电流，感应电流激发的磁场总是阻碍磁通量的变化，所以小球受到的磁场力对其做负功，所以小球不能摆到右侧与a点等高的c点； （2）小球从a位置出发摆到最低点b的过程中，根据楞次定律可知磁铁对小球的力斜向上，根据牛顿第三定律小球对磁铁的反作用力斜向右下，所以磁铁对地面的压力大于磁铁受到的重力，同时受到向左的静摩擦力；小球在b点运动的方向与磁场的方向平行，不产生感应电流，所以小球经过b点时磁铁对地面的压力大小等于磁铁的重力；小球从最低点b运动到右侧最高的过程中，根据楞次定律可知磁铁对小球的力斜向左下方，根据牛顿第三定律小球对磁铁的反作用力斜向右上，所以磁铁对地面的压力小于磁铁受到的重力，同时受到水平向左的静摩擦力；小球到达右侧最高点时感应电流为零，所以磁铁对地面的压力大小也等于重力。可知小球从a位置出发摆到右侧最高点的过程中，磁铁对地面的压力大小先变大，后变小，最后再变大，磁铁所受的摩擦力方向始终水平向左。 答：（1）小球不能摆到右侧与a点等高的c点，感应电流消耗一部分的能量； （2）小球从a位置出发摆到右侧最高点的过程中，磁铁对地面的压力大小先变大，后变小，最后再变大，磁铁所受的摩擦力方向水平向左。 13．如图所示，一根足够长的无缝铝管竖直放置，一块圆形强磁铁从铝管上端开口处静止释放。不计摩擦阻力和空气阻力，在磁铁下落的过程中，请回答： （1）铝管是否产生感应电流并说明原因； （2）描述磁铁进入铝管后的运动情况； （3）系统中的能量转化情况。 【答案】（1）见解析；（2）磁铁先做加速度逐渐减小的加速运动，最后做匀速运动；（3）磁铁的一部分机械能首先转化为电能，电能再转化为铝管的内能。 【解答】解：（1）强磁铁从铝管中经过时，铝管中会产生感应电流，因铝管形成的闭合回路中的磁通量发生变化。 （2）由楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍磁铁相对铝管的运动，磁铁运动越快，铝管中的感应电流越大，感应电流对磁铁的阻碍作用也越大，因此磁铁先做加速度逐渐减小的加速运动，最后做匀速运动。 （3）磁铁由静止释放后，磁铁的一部分机械能首先转化为电能，由焦耳定律可知，电能再转化为铝管的内能。 答：（1）见解析；（2）磁铁先做加速度逐渐减小的加速运动，最后做匀速运动；（3）磁铁的一部分机械能首先转化为电能，电能再转化为铝管的内能。 14．在如图中，线圈M和线圈N绕在同一铁芯上，线圈M的电路中串联着电池、开关与滑动变阻器，线圈N的电路中串联着电流表。若电流从左侧（右侧）流入电流表则电流表指针向左（右）偏转，根据楞次定律判定以下几个过程中电流表指针的偏转情况。 （1）开关S闭合后的短暂过程； （2）开关S闭合后，滑动变阻器滑片P向左滑动的过程。 【答案】（1）开关S闭合后的短暂过程电流表指针向左偏转； （2）开关S闭合后，滑动变阻器滑片P向左滑动的过程电流表指针向右偏转。 【解答】解：（1）在开关S闭合后的短暂过程中，线圈M中的电流从无到有，用安培定则判定，铁芯中水平向右的磁场增大，向右穿过线圈N的磁通量增加，由楞次定律知线圈N内部感应电流产生的磁场方向向左，再由安培定则可判定可知，感应电流从左侧流入电流表，则流过电流表使其指针向左偏转。 （2）开关闭合后，滑动变阻器滑片P向左滑动的过程中，其电阻变大，电流减小，故其在铁芯中水平向右的磁场减小，向右穿过线圈N的磁通量减小，由楞次定律知线圈N内部由感应电流产生的磁场方向向右，再由安培定则可判定可知，感应电流从右侧流入电流表，则电流表指针向右偏转。 答：（1）开关S闭合后的短暂过程电流表指针向左偏转； （2）开关S闭合后，滑动变阻器滑片P向左滑动的过程电流表指针向右偏转。 第3页（共13页） 学科网（北京）股份有限公司 $2026高中物理选修二同步精讲及课时精练 2.1 电磁感应现象　楞次定律 【基础回顾】 一.电磁感应现象 1.磁通量 (1)公式：Φ＝BS，S为垂直磁场方向的 ，磁通量为 (填“标量”或“矢量”)。 (2)物理意义： 磁通量的大小可形象表示穿过某一面积的磁感线条数的多少。 (3)磁通量变化：ΔΦ＝Φ2－Φ1。 2.电磁感应现象 (1)当穿过闭合导体回路的 发生变化时，闭合导体回路中有感应电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫作电磁感应。 (2)感应电流产生的条件 穿过 导体回路的 。 (3)电磁感应现象产生 ，如果电路闭合，则有感应电流。如果电路不闭合，则只有 而无感应电流。 二.楞次定律与右手定则 定律或定则 内容 适用范围 楞次定律 感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要[8]　　引起感应电流的[9]　　的变化 一切电磁感应现象 右手定则 如图，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[10]　　从掌心进入，并使拇指指向[11]　　的方向，这时四指所指的方向就是[12]　　的方向 导线[13]　 　产生感应电流 三.感应电流方向的判断 （1）用楞次定律判断 ①楞次定律中“阻碍”的含义 ②应用楞次定律的思路 （2）用右手定则判断 该方法只适用于导体切割磁感线产生的感应电流，注意三个要点： 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. 【必备知识】 1．楞次定律的推论 增反减同 磁体靠近线圈，B感与B原方向相反　 当I1增大时，环B中的感应电流方向与I1相反；当I1减小时，环B中的感应电流方向与I1相同 来拒去留 　　 磁体靠近，是斥力；磁体远离，是引力. 阻碍磁体与圆环的相对运动 增缩减扩（适用于单向磁场） P、Q是光滑固定导轨，a、b是可动金属棒，磁体下移（上移），a、b靠近（远离），使回路面积有缩小（扩大）的趋势 增离减靠 当开关S闭合时，左环向左摆动、右环向右摆动，远离通电线圈.当开关断开时，情况相反. 通过远离和靠近阻碍磁通量的变化 说明 以上情况“殊途同归”，实质上都是以不同的方式阻碍磁通量的变化 2.“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 穿过闭合回路的磁通量变化产生的电磁感应现象 因磁生电 题型1 电磁感应现象 【例题精讲】 1．下列说法正确的是（　　） A．导体相对磁场运动时，导体中一定产生感应电流 B．导体做切割磁感线运动时，导体中一定会产生感应电流 C．只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，回路中就会有感应电流产生 D．闭合金属框只要在磁场中运动，金属框内就会有感应电流产生 2．如图所示，L为一根无限长的通电直导线，M为一闭合金属环，L通过M的圆心并与M所在的平面垂直且通以向上的电流I，则（　　） A．当I发生变化时，环中有感应电流 B．当M左右平移时，环中有感应电流 C．当M保持水平并在竖直方向上下移动时，环中有感应电流 D．只要L与M保持垂直，则以上几种情况，环中均无感应电流 3．如图所示，竖直放置的长直导线通以恒定电流，一矩形线框abcd与通电导线共面放置，且ad边与通电导线平行。下列情况中能产生感应电流的是（　　） A．导线中电流均匀增大 B．线框向下做匀速运动 C．线框向上做加速运动 D．线框以直导线为轴转动 （多选）4．如图，用铝制易拉罐裁出两个铝环，环a是闭合的，环b是不闭合的，用塑料吸管连接起来，放在缝衣针尖上架起来，可以绕O点自由转动。开始时整个装置静止，在条形磁铁垂直环面靠近过程中，下列说法正确的是（　　） A．用磁铁N极靠近a时，环a中一定有感应电流 B．用磁铁N极靠近b时，环b中一定没有感应电流 C．用磁铁S极靠近b时，吸管几乎不动 D．用磁铁S极靠近a时，吸管几乎不动 （多选）5．如图所示各物理情景中，下列说法正确的是（　　） A．如图甲所示，迅速闭合开关时，线圈B与电流表组成的闭合电路中能产生感应电流 B．如图乙所示，条形磁铁从左向右靠近并穿过铝环的过程中，铝环中能产生感应电流 C．如图丙所示，将闭合的金属线圈放置在磁场中静置一段时间后，闭合的线圈中仍然有感应电流 D．如图丁所示，金属线框abcd与足够长的通电导线在同一平面内，将线框向右平移，线框中能产生感应电流 题型2 感应电流的判断 【例题精讲】 1．如图所示，质量为m的闭合金属环用不可伸长的绝缘细线悬挂起来，金属环有一半处于水平且与环面垂直的匀强磁场中。从某时刻开始，磁感应强度开始减小，金属环始终保持静止，重力加速度为g，则在磁感应强度减小的过程中，关于细线的拉力和环中感应电流的方向，下列说法中正确的是（　　） A．大于环的重力mg，沿顺时针方向 B．小于环的重力mg，沿顺时针方向 C．大于环的重力mg，沿逆时针方向 D．小于环的重力mg，沿逆时针方向 2．如图，金属圆环放在绝缘水平面上，在圆环的正上方固定一个螺线管，螺线管两端与平行金属导轨相连，金属导轨处于垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，始终保持导体棒ab在导轨上与螺线管构成闭合回路。要使得圆环对桌面的压力小于圆环的重力，不计匀强磁场对圆环的作用，应使导体棒（　　） A．向右加速运动或向左减速运动 B．向右减速运动或向左减速运动 C．向右加速运动或向左加速运动 D．向右减速运动或向左加速运动 3．如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，电流表与线圈P串联。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S瞬间，电流表中感应电流的方向从a到b B．开关S始终闭合，电流表中感应电流的方向从b到a C．断开开关S瞬间，电流表中没有感应电流 D．断开开关S瞬间，电流表中感应电流的方向从a到b （多选）4．如图所示，在一个水平放置闭合的线圈上方放一条形磁铁，希望线圈中产生顺时针方向的电流（从上向下看），那么下列选项中可行的是（　　） A．磁铁上端为S极，磁铁向上运动 B．磁铁上端为N极，磁铁向上运动 C．磁铁上端为S极，磁铁向下运动 D．磁铁上端为N极，磁铁向下运动 （多选）5．图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是（　　） A．按下按钮过程，螺线管感应电流由P流向Q B．松开按钮过程，螺线管感应电流由P流向Q C．按住按钮不动，螺线管没有产生感应电动势 D．按下和松开按钮过程，螺线管产生大小相同的感应电动势 题型3 “三定则、一定律”的应用 【例题精讲】 1．如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁体。磁体正下方水平桌面上放置一个闭合线圈。将磁体托起到某一高度后放开，磁体能上下振动并最终停下来。磁体振动过程中未到达线圈平面且线圈始终静止在桌面上。磁体振动过程中，下列选项正确的是（　　） A．线圈对桌面的压力总大于重力 B．线圈总有扩张的趋势 C．弹簧的弹性势能一直减小 D．磁体和弹簧系统的机械能一直减小 2．在电磁感应加热设备中，有一无限长通电直导线与右侧的矩形导线圈ABCD在同一平面内，线圈的AB边与直导线平行。现用外力F使线圈向直导线靠近且始终保持AB边与直导线平行，在AB边靠近直导线的过程中，下列说法正确的是（　　） A．直导线右侧区域的磁场方向垂直纸面向外 B．线圈内产生的感应电流方向是ABCDA C．外力F对线圈做的功全部转化为线圈的动能 D．AB边和CD边受到的安培力大小相等 3．如图所示，光滑水平地面上有一辆静止小车，车上固定一个螺线管，螺线管通过电阻R连成通路。虚线表示一光滑绝缘轨道穿过线圈内部，一个条形磁铁，N极向右，可以沿着轨道运动，且磁铁、轨道和线圈不接触。现推动一下磁铁，使它获得向右的初速度，下列说法正确的是（　　） A．磁铁在运动过程中，速度可能为零 B．当磁铁处于线圈正中位置时，磁铁和小车的总动能最小 C．当磁铁向小车运动时，电阻R中的电流方向由A向B，磁铁和小车的总动量减少 D．若磁铁穿过了线圈并逐渐远离线圈，则此时电阻R中的电流方向由B向A，磁铁和小车的总动能减少 （多选）4．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，二者直径相同、轴线重合，螺线管与电源、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，下列说法正确的是（　　） A．线圈a中将产生俯视逆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对水平桌面的压力大于自身重力 （多选）5．如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外．一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置l（左）匀速运动到位置2（右），则下列说法中正确的是（　　） A．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a B．导线框离开磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a C．导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向左 D．导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向右 课时精练 一．选择题（共8小题） 1．利用如图所示装置可探究感应电流的产生条件。线圈A通过滑动变阻器和开关S连接到电源上，线圈B的两端连接到电流表上，把线圈A装在线圈B的里面。某同学发现闭合开关S时，电流表指针发生偏转，这是因为（　　） A．穿过线圈A的磁通量增加，其产生电磁感应现象 B．穿过线圈A的磁通量减小，其产生电磁感应现象 C．穿过线圈B的磁通量增加，其产生电磁感应现象 D．穿过线圈B的磁通量减小，其产生电磁感应现象 2．如图所示，空间中有一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，纸面内有两个闭合金属线圈M、N，分别为圆形、正三角形，各自中心点均在磁场边界上，不计线圈相互影响，当两个线圈绕过各自中心点、且垂直于纸面的轴旋转时，以下说法正确的是（　　） A．仅M中有感应电流 B．仅N中有感应电流 C．M和N中都有感应电流 D．M和N中都无感应电流 3．如图，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（　　） A． B． C． D． 4．如图，三角形线框ABC与长直导线PQ彼此绝缘，线框被导线分成左右面积相等的两个部分，当长直导线PQ中通有如图所示方向电流的瞬间，线框中感应电流的方向是（　　） A．C→B→A B．A→B→C C．无感应电流 D．条件不足，无法判断 5．在获悉法拉第发现电磁感应现象之后，楞次立即开始进行电工方面的实验研究，并于1834年提出楞次定律。下面几种与楞次定律有关的现象描述正确的是（　　） A．条形磁铁靠近线圈时电子秤示数增大 B．条形磁铁靠近铝环时铝环会向左摆动 C．通电直导线的电流减小时矩形线框会向右运动或有向右运动的趋势 D．调整滑片P到某一位置闭合开关后电流表中有恒定电流 6．据《长江日报》报道，中建三局工程技术研究院历时两年研发的磁力缓降高楼安全逃生装置试验成功，其简化模型如图，强磁铁在竖直空心铜管内由静止开始下落。已知磁铁不与铜管内壁接触，铜管足够长，不计空气阻力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A．磁铁下落的加速度大小恒为g B．磁铁下落时，铜管中产生的感应电流对磁铁有向上的作用力 C．磁铁最终会悬浮在铜管中 D．磁铁匀加速下落 7．如图所示，周长为L、阻值为R的圆环竖直向下落入均匀辐向磁场中，圆环的圆心始终在磁铁N极的轴线上，圆环所在位置的磁感应强度大小均为B，圆环在加速下落过程中的某一时刻的加速度大小为a，忽略电感的影响，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A．该时刻圆环受到的安培力大小为ma B．该时刻圆环的速度大小为 C．下落过程中，穿过圆环的磁通量未变，无感应电流产生 D．下落过程中，圆环内的感应电流方向为逆时针（俯视） 8．如图所示，一闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点，将圆环拉至某一位置并释放，圆环摆动过程中（环平面与磁场始终保持垂直）经过有界的水平匀强磁场区域，A、B为该磁场的竖直边界，不考虑空气阻力，则（　　） A．圆环从图中1位置运动到3位置的过程中，产生的焦耳热小于重力势能减少量 B．圆环从2位置到3位置过程中都会有电磁阻尼的效果 C．从最高点摆动到最低点的时间大于从最低点摆动到最高点的时间 D．圆环最终将静止在最低点 二．多选题（共3小题） （多选）9．某实验装置如图Ⅰ所示，在铁芯上绕着两个线圈A和B，如果线圈A中电流i与时间t的关系如图Ⅱ甲、乙、丙、丁所示。在t1～t2这段时内，可以观察到B线圈中有感应电流的是（　　） A．如果A中通以甲图中的电流，则B中连接的电流计G有电流通过 B．如果A中通以乙图中的电流，则B中连接的电流计G有电流通过 C．如果A中通以丙图中的电流，则B中连接的电流计G有电流通过 D．如果A中通以丁图中的电流，则B中连接的电流计G有电流通过 （多选）10．如图所示，一“”形闭合导线框置于匀强磁场中，正方形ABCF和正方形FCDE边长相等，匀强磁场的方向与线框平面垂直且向里。线框沿垂直于DE边的方向向右做匀速直线运动。下列说法正确的是（　　） A．E点电势等于D点电势 B．E点电势高于D点电势 C．若线框绕CF轴线转动，CF段有电流通过 D．若线框绕CF轴线转动，CF段没有电流通过 （多选）11．如图所示，是生产中使用的一种延时继电器的示意图。铁芯上绕有A、B两个线圈，线圈A跟电源连接，线圈B的两端直接接在一起，构成一个闭合回路。在开关S由闭合到断开的时，弹簧K并不能立即将衔铁D拉起使触头C离开，而是要过一小段时间后触头C才能离开，“延时继电器”就是这样得名的。有关“延时继电器”下列说法正确的是（　　） A．开关S闭合，线圈A轴线上的磁感线方向沿轴线向上 B．开关S闭合，线圈A轴线上的磁感线方向沿轴线向下 C．开关S断开瞬间，线圈A产生感应电流，使装置具有延时作用 D．开关S断开瞬间，线圈B产生感应电流，使装置具有延时作用 三．解答题（共3小题） 12．如图所示，铝制小球通过轻绳悬挂于O点，在O点正下方水平地面上放置一块磁铁。现将小球从a位置由静止释放，小球从左向右摆动，磁铁始终保持静止，忽略空气阻力，问： （1）小球能否摆到右侧与a点等高的c点？为什么？ （2）小球从a位置出发摆到右侧最高点的过程中，磁铁对地面的压力大小如何变化？磁铁所受的摩擦力方向如何？（无须说明原因） 13．如图所示，一根足够长的无缝铝管竖直放置，一块圆形强磁铁从铝管上端开口处静止释放。不计摩擦阻力和空气阻力，在磁铁下落的过程中，请回答： （1）铝管是否产生感应电流并说明原因； （2）描述磁铁进入铝管后的运动情况； （3）系统中的能量转化情况。 14．在如图中，线圈M和线圈N绕在同一铁芯上，线圈M的电路中串联着电池、开关与滑动变阻器，线圈N的电路中串联着电流表。若电流从左侧（右侧）流入电流表则电流表指针向左（右）偏转，根据楞次定律判定以下几个过程中电流表指针的偏转情况。 （1）开关S闭合后的短暂过程； （2）开关S闭合后，滑动变阻器滑片P向左滑动的过程。 第3页（共13页） 学科网（北京）股份有限公司 $