2.1 楞次定律（高效培优讲义）物理人教版选择性必修第二册

本讲义聚焦楞次定律这一核心知识点，以“影响感应电流方向的因素”实验探究为起点，系统梳理楞次定律的内容、理解（“阻碍”含义、因果关系）及应用（右手定则、“增反减同”等推论），构建从实验到规律再到应用的完整学习支架。 资料突出科学探究与科学思维，通过实验表格设计、“三定则一定律”比较等培养学生证据收集与模型建构能力，结合能量角度理解楞次定律渗透能量观念。课中辅助教师实验教学与典例分析，课后通过培优练和高考题助力学生查漏补缺，提升综合应用能力。

2.1 楞次定律 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 影响感应电流方向的因素 1 题型2 楞次定律 4 题型3 右手定则 8 【能力培优练】 10 【链接高考】 15 【重难题型讲解】 题型1 影响感应电流方向的因素 1、探究感应电流的方向实验原理 （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，螺线管，灵敏电流计，导线若干，干电池，滑动变阻器，开关，电池盒。 3、进行实验 （1）探究电流表指针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极朝下时拔出线圈 S极朝下时拔出线圈 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(在螺线管上方俯视) 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、实验结果分析 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。 5、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。 ★特别提醒 （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）进行一种操作后，等电流计指针回零后再进行下一步操作。 【探究归纳】影响感应电流方向的因素是穿过闭合回路的磁通量的变化方向和回路的绕行方向，可由楞次定律或右手定则判断。 【典例1-1】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．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，灵敏电流计指针也会向右偏转 C．将磁体的N、S极对调，并将其缓慢向上抽出，灵敏电流计指针仍向右偏转 D．将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，线圈中磁通量减小 【典例1-2】如图所示是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置。 (1)先闭合开关，再闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，则闭合开关、后，将B线圈迅速插入A线圈中，电流计指针将 （选填“向左偏”或“向右偏”），B线圈插入A线圈后，将滑动变阻器滑片迅速 （选填“向左”或“向右”）移动时，电流计指针将向右偏。 (2)保持B线圈在A线圈中不动，先闭合开关，再闭合开关，灵敏电流计的指针 （填“向左偏”或“向右偏”或“不偏转”）。 跟踪训练1如图为“探究感应电流产生的条件”的实验装置，线圈A放在线圈B中，在闭合开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向右偏转。下列说法中正确的是（    ） A．闭合开关后，将线圈A从线圈B中抽出时，电流计指针向右偏转 B．闭合开关后，滑片P向右滑动时，电流计指针向左偏转 C．闭合开关后，线圈A、B保持不动，电流计指针不偏转 D．断开开关瞬间，电流计指针向右偏转 跟踪训练2 如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置。 (1)将图中所缺的导线补接完整； (2)如果在闭合开关时将线圈A插入B，发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关，且在线圈A插入线圈B后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，电流计指针将 （填“向左偏”或“向右偏”）；滑片不动，将原线圈A迅速拔出副线圈B，电流计指针将 （填“向左偏”或“向右偏”）。 (3)闭合开关后，将线圈A向下插入线圈B时，线圈A与线圈B之间的作用力为 （选填“引力”或“斥力”）。 题型2 楞次定律 1、楞次定律的内容：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。 3、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。 4、楞次定律的应用 (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。 5、楞次定律的推论 （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。 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。 口诀记为“增反减同”。 （2）“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”。 （3）“增缩减扩”法：就闭合回路的面积而言，收缩或扩张是为了阻碍穿过回路的原磁通量的变化。若穿过闭合回路的磁通量增加，面积有收缩趋势；若穿过闭合回路的磁通量减少，面积有扩张趋势。口诀记为“增缩减扩”。 （4）“增离减靠”法：若磁场变化且线圈回路可移动，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”。 ★特别提醒 1、对楞次定律中“阻碍”含义的推广：感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因。 （1）阻碍原磁通量的变化--“增反减同”。 （2）阻碍相对运动--“来拒去留”。 （3）使线圈面积有扩大或缩小的趋势--“增缩减扩”。 （4）阻碍原电流的变化（自感现象）--“增反减同”。 2、相互联系 （1）应用楞次定律，必然要用到安培定则。 （2）感应电流受到的安培力，有时可以先用右手定则确定电流方向，再用左手定则确定安培力的方向，有时可以直接应用楞次定律的推论确定。 【探究归纳】楞次定律指出：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，可用于判断感应电流的方向，体现 “来拒去留” 规律。 【典例2-1】如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd在条形磁体的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，且ad边、bc边一直在同一水平面上，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，这个过程中线圈中的感应电流（　　） A．沿abcda流动 B．沿dcbad流动 C．先沿abcda流动，后沿dcbad流动 D．先沿dcbad流动，后沿abcda流动 【典例2-2】（多选）如图甲所示，粗糙水平面上固定一长直导线，其左侧放置一个长方形的金属线框（俯视图），现导线中通以如图乙所示的电流，线框始终保持静止状态，规定导线中电流方向向下为正，在时间内，则（　　） A．线框中感应电流先逆时针后顺时针 B．线框中感应电流一直沿顺时针方向 C．线框受到的安培力先向右，后向左 D．线框受到的安培力方向始终向左 【典例2-3】如图甲所示，abcd中的磁场按图乙的形式随时间变化，磁场垂直纸面向里为正方向，则矩形线框内的感应电流方向是怎样的，以及bc边受到的安培力的方向是怎样的？ 跟踪训练1关于楞次定律，下列说法正确的是（　　） A．感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 B．感应电流的磁场总是阻止磁通量的变化 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与原磁场反向，阻碍原磁场的变化 跟踪训练2（多选）如图所示，线圈P、Q同轴放置，P与开关S、电源和滑动变阻器R组成回路，Q与电流计G相连，要使Q线圈产生图示方向的电流，可采用的方法有（　　） A．闭合开关S后，把R的滑片右移 B．闭合开关S后，把R的滑片左移 C．闭合开关S后，把Q靠近P D．无需闭合开关S，只要把Q靠近P即可 跟踪训练3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？ 题型3 右手定则 1、右手定则：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。这就是更便于判定导线切割磁感线时感应电流方向的右手定则。 （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。 2、“三定则一定律”的综合应用：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) ★特别提醒 应用区别，关键是抓住因果关系：①因电而生磁（I→B）→安培定则；②因动而生电（v、B→I安）→右手定则；③因电而受力（I、B→F安）→左手定则。 【探究归纳】右手定则是判断导体切割磁感线时感应电流方向的方法：伸开右手，磁感线穿手心，大拇指指运动方向，四指指向即为感应电流方向。 【典例3-1】在电磁感应中，判断感应电流方向的右手定则是英国工程师佛来明根据楞次定律总结出来的，最初并不是图1所示的方式，而是如图2所示。关于图2所示的佛来明右手定则，下列说法正确的是（　　） A．若②为磁场方向、①为导体运动方向，则③为电流方向 B．若③为磁场方向、①为导体运动方向，则②为电流方向 C．若①为磁场方向、②为导体运动方向，则③为电流方向 D．若②为磁场方向、③为导体运动方向，则①为电流方向 【典例3-2】（多选）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 跟踪训练1在北半球上空，地磁场的磁感应强度竖直分量向下，一架无人机在天津某地上空水平飞行，P为无人机右翼端点，Q为无人机左翼端点，则下列判断正确的是（　　） A．向东飞行时，P点比Q点电势高；向西飞行时，P点比Q点电势低 B．向东飞行时，P点比Q点电势低；向西飞行时，P点比Q点电势高 C．向东飞行时，P点比Q点电势高；向西飞行时，P点比Q点电势高 D．向东飞行时，P点比Q点电势低；向西飞行时，P点比Q点电势低 跟踪训练2（多选）在北半球，地磁场竖直分量向下。阳泉市某中学的兴趣实验小组，把一个正方形闭合导线框abcd放置在水平绝缘桌面上，线圈的ad边沿南北方向，ab边沿东西方向。下列说法中正确的是      A．若使线圈向东平动，则a点的电势比d点的电势低 B．若使线圈向南平动，则b、c点两点电势相等 C．若使线圈向西平动，则a点的电势比b点的电势低 D．若使线圈向北平动，则a点的电势比b点电势高 【能力培优练】 1．楞次定律是一条基本的物理原理。它是以下哪项物理学基本定律在电磁感应现象中的具体体现（　　） A．电荷守恒定律 B．欧姆定律 C．动量守恒定律 D．能量守恒定律 2．如图所示是延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A和B，当开关S断开后，电磁铁还会继续吸住衔铁D一小段时间，之后弹簧才把衔铁D拉起。下列做法有助于增加延时效果的是（　　） A．增加线圈B的匝数 B．减小线圈A的匝数 C．增大弹簧K的劲度系数 D．将衔铁D换成铜片 3．如图所示，竖直固定的光滑直角金属导轨POQ处于垂直纸面向里的匀强磁场中，OP竖直，OQ水平。一光滑导体棒MN靠在导轨上，已知ON<OM，整个过程导体棒与导轨接触良好。导体棒MN从图示所在位置由静止向下滑动直到导体棒MN水平导轨的过程，导体棒中感应电流方向（　　） A．一直由M到N B．一直由N到M C．先由M到N，再由N到M D．先由N到M，再由M到N 4．如图所示，用一根带绝缘外皮的铜导线制成的闭合“8”字环，交叉位置固定且互相绝缘，左右两侧圆环分别处在以OO'为界的两侧，右侧无磁场，左侧磁场方向垂直纸面向里，在磁场快速减小的过程中（　　） A．左侧圆环中有顺时针方向的感应电流 B．右侧圆环中有顺时针方向的感应电流 C．右侧圆环中的电流大小小于左侧圆环的电流大小 D．右侧圆环中的电流大小大于左侧圆环的电流大小 5．如图所示，无限长通电直导线与右侧的心形导线圈在同一平面内，线圈的中间线与直导线平行。现用外力使线圈向直导线靠近且始终保持中间线与直导线平行，在线圈靠近直导线的过程中，下列说法正确的是（    ） A．线圈内产生的感应电流方向为顺时针 B．直导线对线圈左半边边和右半边的安培力等大反向 C．直导线对心形线圈的安培力方向向左 D．直导线在线圈内部产生的磁场方向垂直于线圈所在平面向里 6．如图甲，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈Q，P和Q共轴。从上往下看，P、Q中均以逆时针方向电流为正。现Q中通如图乙所示变化电流，则P中感应电流随时间的关系为（　　） A． B． C． D． 7．半径为的圆环进入磁感应强度为的匀强磁场，当其圆心经过磁场边界时，速度与边界成角，圆环中感应电流为，此时圆环所受安培力的大小和方向是（　　） A．，方向与速度方向相反 B．，方向垂直向下 C．，方向垂直向下 D．，方向与速度方向相反 8．（多选）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．当闭合开关S的瞬间，线圈P中有与图示方向相同的感应电流 B．当闭合开关S的瞬间，线圈P中有与图示方向相反的感应电流 C．当断开开关S的瞬间，线圈P中有与图示方向相同的感应电流 D．当断开开关S的瞬间，线圈P中有与图示方向相反的感应电流 9．（多选）如图甲所示，一个正方形导线框放在匀强磁场中，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，规定磁场垂直纸面向外为正，下列说法正确的是（　　） A．0~5s内，线框有扩张的趋势 B．0~5s内，线框中的电流沿顺时针方向 C．5~10s内，线框有收缩的趋势 D．5~10s内，线框中的电流沿逆时针方向 10．（多选）如图所示为在空中飞行的中国最先进的军用翼龙无人机，P点为飞机右翼端点，Q点为飞机左翼端点。关于P点和Q点的电势高低，下列说法正确的是（　　） A．若在赤道上空水平飞行，则P点电势等于Q点电势 B．若在南极上空水平飞行，则P点电势高于Q点电势 C．若在北极上空水平飞行，则P点电势等于Q点电势 D．若在哈尔滨上空水平飞行，则P点电势高于Q点电势 11．（多选）如图甲所示，等离子气流（由高温高压的等电量的正、负离子组成）由左方连续不断地以速度射入和两极间的匀强磁场中，当线圈A中加入如图乙所示变化的磁场，规定向左为磁感应强度B的正方向，下列说法正确的是（　　） A．图甲中极电势比极电势低 B．图甲中A线圈内感应电流的方向从左向右看为逆时针方向 C．图甲中A线圈内和内产生的感应电流方向不同 D．图甲中两导线在内相互吸引 12．某同学用如下实验装置探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素： (1)用上图所示的实物电路探究影响感应电流方向的因素，请将上图的实物连线补充完整 。 (2)在闭合开关前，滑动变阻器滑片应移至最 （选填“左”或“右”）端。 (3)若上图实物电路连接正确，开关闭合瞬间，电流计的指针向左偏转，则将铁芯快速插入线圈中时，可观察到电流计指针 （选填“不”、“向左”或“向右”）偏转。 13．某实验小组使用如图所示的器材探究“电磁感应现象”中影响感应电流方向的因素。 (1)实验前 （选填“需要”或“不需要”）判明电流表指针的偏转方向和电流方向之间的关系； (2)实验时，闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于 端（选填“左”或“右”），当闭合开关时，发现灵敏电流计的指针右偏。指针稳定后，迅速将滑动变阻器的滑片P向左移动时灵敏电流计的指针 （选填“左偏”“不动”或“右偏”）。 (3)该组同学经过以上实验探究，对家中“自发电”无线门铃按钮原理进行研究，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；松开门铃按钮过程，磁铁远离螺线管回归原位，下列说法正确的是（　　） A．按下按钮时，门铃会响 B．按住按钮不动，门铃会响 C．按下和松开按钮过程，通过门铃的感应电流大小一定相等 【链接高考】 1．（2025·江西·高考真题）托卡马克是一种磁约束核聚变装置，其中心柱上的密绕螺线管（线圈）可以驱动附近由电子和离子组成的磁约束等离子体旋转形成等离子体电流，如图（a）所示。当线圈通以如图（b）所示的电流时，产生的等离子体电流方向（俯视）为（　　） A．顺时针 B．逆时针 C．先顺时针后逆时针 D．先逆时针后顺时针 2．（2025·北京·高考真题）绝缘的轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁。将磁铁从弹簧原长位置由静止释放，磁铁开始振动，由于空气阻力的影响，振动最终停止。现将一个闭合铜线圈固定在磁铁正下方的桌面上（如图所示），仍将磁铁从弹簧原长位置由静止释放，振动最终也停止。则（　　） A．有无线圈，磁铁经过相同的时间停止运动 B．磁铁靠近线圈时，线圈有扩张趋势 C．磁铁离线圈最近时，线圈受到的安培力最大 D．有无线圈，磁铁和弹簧组成的系统损失的机械能相同 3．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）电磁压缩法是当前产生超强磁场的主要方法之一，其原理如图所示，在钢制线圈内同轴放置可压缩的铜环，其内已“注入”一个初级磁场，当钢制线圈与电容器组接通时，在极短时间内钢制线圈中的电流从零增加到几兆安培，铜环迅速向内压缩，使初级磁场的磁感线被“浓缩”，在直径为几毫米的铜环区域内磁感应强度可达几百特斯拉。此过程，铜环中的感应电流（　　） A．与钢制线圈中的电流大小几乎相等且方向相同 B．与钢制线圈中的电流大小几乎相等且方向相反 C．远小于钢制线圈中的电流大小且方向相同 D．远小于钢制线圈中的电流大小且方向相反 4．（2023·河北·高考真题）（多选）如图，绝缘水平面上四根完全相同的光滑金属杆围成矩形，彼此接触良好，匀强磁场方向竖直向下。金属杆2、3固定不动，1、4同时沿图箭头方向移动，移动过程中金属杆所围成的矩形周长保持不变。当金属杆移动到图位置时，金属杆所围面积与初始时相同。在此过程中（　　） A．金属杆所围回路中电流方向保持不变 B．通过金属杆截面的电荷量随时间均匀增加 C．金属杆1所受安培力方向与运动方向先相同后相反 D．金属杆4所受安培力方向与运动方向先相反后相同 5．（2024·北京·高考真题）用如图1所示的实验装置探究影响感应电流方向的因素。如图2所示，分别把条形磁体的N极或S极插入、拔出螺线管，观察并标记感应电流的方向。 关于本实验，下列说法正确的是 （填选项前的字母）。 A．需要记录感应电流的大小 B．通过观察电流表指针的偏转方向确定感应电流的方向 C．图2中甲和乙表明，感应电流的方向与条形磁体的插入端是N极还是S极有关 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.1 楞次定律 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 影响感应电流方向的因素 1 题型2 楞次定律 6 题型3 右手定则 11 【能力培优练】 14 【链接高考】 23 【重难题型讲解】 题型1 影响感应电流方向的因素 1、探究感应电流的方向实验原理 （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，螺线管，灵敏电流计，导线若干，干电池，滑动变阻器，开关，电池盒。 3、进行实验 （1）探究电流表指针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极朝下时拔出线圈 S极朝下时拔出线圈 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(在螺线管上方俯视) 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、实验结果分析 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。 5、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。 ★特别提醒 （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）进行一种操作后，等电流计指针回零后再进行下一步操作。 【探究归纳】影响感应电流方向的因素是穿过闭合回路的磁通量的变化方向和回路的绕行方向，可由楞次定律或右手定则判断。 【典例1-1】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．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，灵敏电流计指针也会向右偏转 C．将磁体的N、S极对调，并将其缓慢向上抽出，灵敏电流计指针仍向右偏转 D．将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，线圈中磁通量减小 【答案】B 【详解】AB．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，可知穿过线圈的磁通量减少时，灵敏电流计指针会向右偏转；若将磁体向上加速抽出，则穿过线圈的磁通量减少，灵敏电流计指针也会向右偏转，故A错误，B正确； C．将磁体的N、S极对调，并将其缓慢向上抽出，穿过线圈的磁通量减少，但由于原磁场方向与原来相反，所以产生的感应电流方向与原来相反，则灵敏电流计指针向左偏转，故C错误； D．将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，线圈中磁通量增加，故D错误。 故选B。 【典例1-2】如图所示是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置。 (1)先闭合开关，再闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，则闭合开关、后，将B线圈迅速插入A线圈中，电流计指针将 （选填“向左偏”或“向右偏”），B线圈插入A线圈后，将滑动变阻器滑片迅速 （选填“向左”或“向右”）移动时，电流计指针将向右偏。 (2)保持B线圈在A线圈中不动，先闭合开关，再闭合开关，灵敏电流计的指针 （填“向左偏”或“向右偏”或“不偏转”）。 【答案】(1) 向左偏 向左 (2)不偏转 【详解】（1）[1]先闭合开关，再闭合开关时，A线圈中的磁通量增大，则灵敏电流计的指针向左偏转，当把B线圈迅速插入A线圈中，A线圈磁通量随之增大，因此灵敏电流计的指针也向左偏转； [2]根据上述分析可知，A线圈中的磁通量增大时，灵敏电流计的指针向左偏转，要使灵敏电流计的指针向右偏转，必须使A线圈中的磁通量减小，因此滑动变阻器的滑片迅速向左移动时，A线圈中的电流减小，磁通量减小，灵敏电流计指针向右偏转。 （2）保持B线圈在A线圈中不动，先闭合开关，再闭合开关，A线圈中的磁通量不变，不能产生感应电流，因此灵敏电流计的指针不发生偏转。 跟踪训练1如图为“探究感应电流产生的条件”的实验装置，线圈A放在线圈B中，在闭合开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向右偏转。下列说法中正确的是（    ） A．闭合开关后，将线圈A从线圈B中抽出时，电流计指针向右偏转 B．闭合开关后，滑片P向右滑动时，电流计指针向左偏转 C．闭合开关后，线圈A、B保持不动，电流计指针不偏转 D．断开开关瞬间，电流计指针向右偏转 【答案】C 【详解】A．闭合开关的瞬间观察到电流表G的指针向右偏转，说明穿过线圈B的磁通量增加时指针右偏，则闭合开关后，将线圈A从线圈B中抽出，线圈B的磁通量减小，根据楞次定律可知电流表G的指针向左偏转，故A错误； B．闭合开关后，滑片P向右滑动时，滑动变阻器接入电路中的阻值减小，电路中电流增大，线圈B的磁通量增大，根据楞次定律可知电流表G的指针向右偏转，故B错误； C．闭合开关后，线圈A、B保持不动，线圈B的磁通量不变，线圈B中没有感应电流，电流计指针不偏转，故C正确； D．断开开关瞬间，电路中电流减小，线圈B的磁通量减小，根据楞次定律可知电流表G的指针向左偏转，故D错误。 故选C。 跟踪训练2 如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置。 (1)将图中所缺的导线补接完整； (2)如果在闭合开关时将线圈A插入B，发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关，且在线圈A插入线圈B后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，电流计指针将 （填“向左偏”或“向右偏”）；滑片不动，将原线圈A迅速拔出副线圈B，电流计指针将 （填“向左偏”或“向右偏”）。 (3)闭合开关后，将线圈A向下插入线圈B时，线圈A与线圈B之间的作用力为 （选填“引力”或“斥力”）。 【答案】(1) (2) 向左偏 向左偏 (3)斥力 【详解】（1）根据实验原理，要形成两个回路，一个是由电源、开关、滑动变阻器、线圈A组成的原线圈回路，另一个是由电流计与线圈B组成的副线圈回路，如图所示 （2）[1]闭合开关时将线圈A插入B，磁通量增加，指针向右偏。合上开关且线圈A插入线圈B后，滑动变阻器滑片迅速向左移动，电阻增大，原线圈电流减小，穿过副线圈B的磁通量减小，感应电流方向与之前相反，所以电流计指针向左偏； [2]滑片不动，将原线圈A迅速拔出副线圈B，穿过副线圈B的磁通量也减小电流计指针同样向左偏。 （3）闭合开关后，将线圈A向下插入线圈B时，根据楞次定律“来拒去留”，线圈B会阻碍线圈A的插入，所以线圈A与线圈B之间的作用力为斥力。 题型2 楞次定律 1、楞次定律的内容：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。 3、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。 4、楞次定律的应用 (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。 5、楞次定律的推论 （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。 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。 口诀记为“增反减同”。 （2）“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”。 （3）“增缩减扩”法：就闭合回路的面积而言，收缩或扩张是为了阻碍穿过回路的原磁通量的变化。若穿过闭合回路的磁通量增加，面积有收缩趋势；若穿过闭合回路的磁通量减少，面积有扩张趋势。口诀记为“增缩减扩”。 （4）“增离减靠”法：若磁场变化且线圈回路可移动，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”。 ★特别提醒 1、对楞次定律中“阻碍”含义的推广：感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因。 （1）阻碍原磁通量的变化--“增反减同”。 （2）阻碍相对运动--“来拒去留”。 （3）使线圈面积有扩大或缩小的趋势--“增缩减扩”。 （4）阻碍原电流的变化（自感现象）--“增反减同”。 2、相互联系 （1）应用楞次定律，必然要用到安培定则。 （2）感应电流受到的安培力，有时可以先用右手定则确定电流方向，再用左手定则确定安培力的方向，有时可以直接应用楞次定律的推论确定。 【探究归纳】楞次定律指出：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，可用于判断感应电流的方向，体现 “来拒去留” 规律。 【典例2-1】如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd在条形磁体的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，且ad边、bc边一直在同一水平面上，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，这个过程中线圈中的感应电流（　　） A．沿abcda流动 B．沿dcbad流动 C．先沿abcda流动，后沿dcbad流动 D．先沿dcbad流动，后沿abcda流动 【答案】A 【详解】根据题意，由条形磁铁的磁场分布情况可知，线圈在Ⅱ位置时穿过线圈的磁通量最少，线圈从Ⅰ位置到Ⅱ位置，穿过线圈自下而上的磁通量减少，由楞次定律可知，感应电流的磁场阻碍其减少，则在线圈中产生的感应电流的方向为abcda，线圈从Ⅱ位置到Ⅲ位置，穿过线圈自上而下的磁通量在增加，感应电流的磁场阻碍其增加，由楞次定律可知感应电流的方向仍然是abcda。 故选A。 【典例2-2】（多选）如图甲所示，粗糙水平面上固定一长直导线，其左侧放置一个长方形的金属线框（俯视图），现导线中通以如图乙所示的电流，线框始终保持静止状态，规定导线中电流方向向下为正，在时间内，则（　　） A．线框中感应电流先逆时针后顺时针 B．线框中感应电流一直沿顺时针方向 C．线框受到的安培力先向右，后向左 D．线框受到的安培力方向始终向左 【答案】BC 【详解】AB．在0～t0时间内，电流方向向下减小，根据安培定则，线框所在处的磁场方向垂直纸面向里减小，根据楞次定律，线框中感应电流的方向为顺时针；同理在t0～2t0时间内，电流方向向上增加，根据安培定则，线框所在处的磁场方向垂直纸面向外增加，感应电流的方向还是顺时针方向，故A错误，B正确； CD．线框上下两边受到的安培力等大反向，ab边受到的安培力小于cd边受到的安培力，所以线框受到的安培力大小可以根据cd边受到的安培力情况进行分析。根据左手定则，线框受到的安培力先向右，后向左，故C正确，D错误。 故选BC。 【典例2-3】如图甲所示，abcd中的磁场按图乙的形式随时间变化，磁场垂直纸面向里为正方向，则矩形线框内的感应电流方向是怎样的，以及bc边受到的安培力的方向是怎样的？ 【答案】0~1s感应电流方向为逆时针方向，1s~3s顺时针方向，3s~4s逆时针方向：0~1s内安培力方向向左，1s~2s内向右，2s～3s内向左，3s~4 s内向右 【详解】由图乙可知，0~1s磁感应强度随时间逐渐增大，由楞次定律可知，感应电流的方向为逆时针方向，1s~2s磁感应强度逐渐减小，2s~3s磁感应强度负方向逐渐增大，由楞次定律可知，1s~3s感应电流的方向为顺时针方向，3s~4s磁感应强度负方向逐渐减小，由楞次定律可知，感应电流的方向为逆时针方向； 由左手定则，可知0~1s内bc边受到的安培力方向向左，1s~2s内向右，2s～3s内向左，3s~4 s内向右。 跟踪训练1关于楞次定律，下列说法正确的是（　　） A．感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 B．感应电流的磁场总是阻止磁通量的变化 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与原磁场反向，阻碍原磁场的变化 【答案】A 【详解】A．感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故A正确； B．阻碍并不是阻止，只起到延缓的作用，故B错误； C．当原磁场磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场反向以阻碍增加，故C错误； D．感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化，若原磁场增强则反向，若原磁场减弱则同向，故D错误。 故选A。 跟踪训练2（多选）如图所示，线圈P、Q同轴放置，P与开关S、电源和滑动变阻器R组成回路，Q与电流计G相连，要使Q线圈产生图示方向的电流，可采用的方法有（　　） A．闭合开关S后，把R的滑片右移 B．闭合开关S后，把R的滑片左移 C．闭合开关S后，把Q靠近P D．无需闭合开关S，只要把Q靠近P即可 【答案】BC 【详解】ABC．闭合开关S后，线圈P产生的磁场向右穿过线圈Q，线圈Q中的原磁场方向水平向右，要使线圈Q产生图示方向的电流，即线圈Q中的感应磁场方向水平向左，根据“增反减同”的结论，线圈Q中的原磁场的磁通量要增加，则可以把R的滑片左移或者使Q靠近P，故A错误，BC正确； D．开关S不闭合，线圈Q中无磁场通过，Q中不会有电流产生，故D错误。 故选BC。 跟踪训练3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)a→d→c→b→a (2)满足右手定则 【详解】（1）导体棒ab向右做切割磁感线运动，穿过回路的磁通量向里增加，根据楞次定律可知，感应电流产生的磁场方向垂直纸面向外，根据安培定则可知，感应电流的方向为a→d→c→b→a。 （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右手定则。即右手大拇指为导体棒运动的速度v的方向，让原磁场B的方向垂直穿过手掌心，四指的方向即为感应电流I的方向。 题型3 右手定则 1、右手定则：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。这就是更便于判定导线切割磁感线时感应电流方向的右手定则。 （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。 2、“三定则一定律”的综合应用：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) ★特别提醒 应用区别，关键是抓住因果关系：①因电而生磁（I→B）→安培定则；②因动而生电（v、B→I安）→右手定则；③因电而受力（I、B→F安）→左手定则。 【探究归纳】右手定则是判断导体切割磁感线时感应电流方向的方法：伸开右手，磁感线穿手心，大拇指指运动方向，四指指向即为感应电流方向。 【典例3-1】在电磁感应中，判断感应电流方向的右手定则是英国工程师佛来明根据楞次定律总结出来的，最初并不是图1所示的方式，而是如图2所示。关于图2所示的佛来明右手定则，下列说法正确的是（　　） A．若②为磁场方向、①为导体运动方向，则③为电流方向 B．若③为磁场方向、①为导体运动方向，则②为电流方向 C．若①为磁场方向、②为导体运动方向，则③为电流方向 D．若②为磁场方向、③为导体运动方向，则①为电流方向 【答案】A 【详解】A．根据右手定则，若②为磁场方向、①为导体运动方向，则③为电流方向，选项A正确； B．根据右手定则，若③为磁场方向、①为导体运动方向，则②为电流的反方向，选项B错误； C．根据右手定则，若①为磁场方向、②为导体运动方向，则③为电流的反方向，选项C错误； D．根据右手定则，若②为磁场方向、③为导体运动方向，则①为电流的反方向，选项D错误。 故选A。 【典例3-2】（多选）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 【详解】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。 跟踪训练1在北半球上空，地磁场的磁感应强度竖直分量向下，一架无人机在天津某地上空水平飞行，P为无人机右翼端点，Q为无人机左翼端点，则下列判断正确的是（　　） A．向东飞行时，P点比Q点电势高；向西飞行时，P点比Q点电势低 B．向东飞行时，P点比Q点电势低；向西飞行时，P点比Q点电势高 C．向东飞行时，P点比Q点电势高；向西飞行时，P点比Q点电势高 D．向东飞行时，P点比Q点电势低；向西飞行时，P点比Q点电势低 【答案】D 【详解】飞机水平飞行机翼切割磁场竖直分量，磁场方向竖直向下。根据右手定则可知，无论是向东还是向西水平飞行，都是P点比Q点电势低。 故选D。 跟踪训练2（多选）在北半球，地磁场竖直分量向下。阳泉市某中学的兴趣实验小组，把一个正方形闭合导线框abcd放置在水平绝缘桌面上，线圈的ad边沿南北方向，ab边沿东西方向。下列说法中正确的是（   ）      A．若使线圈向东平动，则a点的电势比d点的电势低 B．若使线圈向南平动，则b、c点两点电势相等 C．若使线圈向西平动，则a点的电势比b点的电势低 D．若使线圈向北平动，则a点的电势比b点电势高 【答案】BD 【详解】A．线圈向东平动时根据右手定则得出a点电势高于d点电势，A错误； B．线圈向南平动时bc边不切割磁感线，不产生感应电动势，b点电势和c点电势相等，B正确； C．线圈向西平动时，ab边不切割磁感线，不产生感应电动势，a点电势和b点电势相等，C错误； D．线圈向北平动时，利用右手定则得出a点电势比b点高，D正确。 故选BD。 【能力培优练】 1．楞次定律是一条基本的物理原理。它是以下哪项物理学基本定律在电磁感应现象中的具体体现（　　） A．电荷守恒定律 B．欧姆定律 C．动量守恒定律 D．能量守恒定律 【答案】D 【详解】A．电荷守恒定律描述电荷总量不变，与感应电流的阻碍作用无关，故A错误； B．欧姆定律反映电流与电压的关系，不涉及电磁感应的方向规律，故B错误； C．动量守恒定律适用于系统动量不变的情形，与电磁感应现象无直接联系，故C错误； D．楞次定律要求感应电流的磁场阻碍原磁通量变化，避免能量无限产生，确保电磁感应过程能量转化守恒，故D正确。 2．如图所示是延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A和B，当开关S断开后，电磁铁还会继续吸住衔铁D一小段时间，之后弹簧才把衔铁D拉起。下列做法有助于增加延时效果的是（　　） A．增加线圈B的匝数 B．减小线圈A的匝数 C．增大弹簧K的劲度系数 D．将衔铁D换成铜片 【答案】A 【详解】断开开关时，B线圈磁通量发生变化，B线圈产生感应电流，铁芯此时变为电磁铁，对衔铁继续吸引，起到延时作用，可以增加线圈A、B的匝数，增强磁性，或减小弹簧的劲度系数来增加延时效果，将衔铁D换成铜片后，电磁铁对铜片不吸引。 故选A。 3．如图所示，竖直固定的光滑直角金属导轨POQ处于垂直纸面向里的匀强磁场中，OP竖直，OQ水平。一光滑导体棒MN靠在导轨上，已知ON<OM，整个过程导体棒与导轨接触良好。导体棒MN从图示所在位置由静止向下滑动直到导体棒MN水平导轨的过程，导体棒中感应电流方向（　　） A．一直由M到N B．一直由N到M C．先由M到N，再由N到M D．先由N到M，再由M到N 【答案】D 【详解】根据楞次定律，闭合回路的面积先变大后变小，即磁通量先增大后减小，导体棒中感应电流的方向先由N到M，再由M到N。 故选D。 4．如图所示，用一根带绝缘外皮的铜导线制成的闭合“8”字环，交叉位置固定且互相绝缘，左右两侧圆环分别处在以OO'为界的两侧，右侧无磁场，左侧磁场方向垂直纸面向里，在磁场快速减小的过程中（　　） A．左侧圆环中有顺时针方向的感应电流 B．右侧圆环中有顺时针方向的感应电流 C．右侧圆环中的电流大小小于左侧圆环的电流大小 D．右侧圆环中的电流大小大于左侧圆环的电流大小 【答案】A 【详解】AB．在磁场快速减小的过程中，左侧圆环的磁通量减小，根据楞次定律，左侧圆环中有顺时针方向的感应电流，右侧圆环中有逆时针方向的感应电流，A正确，B错误； CD．两个圆环串联，右侧圆环中的电流大小等于左侧圆环的电流大小，CD错误。 故选A。 5．如图所示，无限长通电直导线与右侧的心形导线圈在同一平面内，线圈的中间线与直导线平行。现用外力使线圈向直导线靠近且始终保持中间线与直导线平行，在线圈靠近直导线的过程中，下列说法正确的是（    ） A．线圈内产生的感应电流方向为顺时针 B．直导线对线圈左半边边和右半边的安培力等大反向 C．直导线对心形线圈的安培力方向向左 D．直导线在线圈内部产生的磁场方向垂直于线圈所在平面向里 【答案】D 【详解】AD．根据右手定则，直导线在右手边的磁场方向垂直纸面向里，在线圈靠近直导线的过程中，线圈的磁通量增大，由楞次定律可知，线圈内产生的感应电流方向是逆时针，故A错误，D正确； B．直导线周围的磁场的磁感应强度，离直导线越近磁感应强度越大，则对左半边和右半边的安培力不等大，但方向是相反的，故B错误； C．根据楞次定律推论“来拒去留”可知，两者相斥，直导线对心形线圈的安培力方向向右，故C错误。 故选D。 6．如图甲，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈Q，P和Q共轴。从上往下看，P、Q中均以逆时针方向电流为正。现Q中通如图乙所示变化电流，则P中感应电流随时间的关系为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】0−t0时间内，Q中电流沿逆时针方向均匀增大，根据安培定则判断可知，Q产生的磁场方向向上，且磁场B均匀增大，由楞次定律得知P中感应电流方向沿顺时针，方向为负；因为Q中产生的磁感应强度与电流成正比，有B=ki，则 则P中感应电动势为 感应电流大小为 同理，t0−2t0时间内，P中感应电流的方向沿逆时针，为正，感应电流大小为 2t0−3t0时间内，P中感应电流方向沿顺时针，为负，感应电流大小为。 故选C。 7．半径为的圆环进入磁感应强度为的匀强磁场，当其圆心经过磁场边界时，速度与边界成角，圆环中感应电流为，此时圆环所受安培力的大小和方向是（　　） A．，方向与速度方向相反 B．，方向垂直向下 C．，方向垂直向下 D．，方向与速度方向相反 【答案】B 【详解】圆环中的电流为，在磁场部分的等效长度等于圆环的直径，由安培力公式，可得此时圆环所受安培力的大小 由楞次定律和右手螺旋定则可判定，感应电流的方向是顺时针方向，故再由左手定则可判定圆环所受的安培力的方向垂直MN向下。 故选B。 8．（多选）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．当闭合开关S的瞬间，线圈P中有与图示方向相同的感应电流 B．当闭合开关S的瞬间，线圈P中有与图示方向相反的感应电流 C．当断开开关S的瞬间，线圈P中有与图示方向相同的感应电流 D．当断开开关S的瞬间，线圈P中有与图示方向相反的感应电流 【答案】AD 【详解】AB．当闭合开关S的瞬间，穿过线圈P向左的磁通量增加，根据楞次定律，线圈P里产生与图示方向相同的感应电流，故A正确；B错误； CD．同理，当断开开关S的瞬间，线圈P里有与图示方向相反的感应电流，故D正确；C错误。 故选AD。 9．（多选）如图甲所示，一个正方形导线框放在匀强磁场中，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，规定磁场垂直纸面向外为正，下列说法正确的是（　　） A．0~5s内，线框有扩张的趋势 B．0~5s内，线框中的电流沿顺时针方向 C．5~10s内，线框有收缩的趋势 D．5~10s内，线框中的电流沿逆时针方向 【答案】ACD 【详解】A．0~5s内，穿过线圈的磁通量减小，根据“增缩减扩”可知，线框有扩张的趋势，选项A正确； B．0~5s内，穿过线圈的磁通量向外减小，根据楞次定律“增反减同”可知，线框中的电流沿逆时针方向，选项B错误； C．5~10s内，穿过线圈的磁通量增加，根据“增缩减扩”可知，线框有收缩的趋势，选项C正确； D．5~10s内，穿过线圈的磁通量向里增加，根据楞次定律“增反减同”可知，线框中的电流沿逆时针方向，选项D正确。 故选ACD。 10．（多选）如图所示为在空中飞行的中国最先进的军用翼龙无人机，P点为飞机右翼端点，Q点为飞机左翼端点。关于P点和Q点的电势高低，下列说法正确的是（　　） A．若在赤道上空水平飞行，则P点电势等于Q点电势 B．若在南极上空水平飞行，则P点电势高于Q点电势 C．若在北极上空水平飞行，则P点电势等于Q点电势 D．若在哈尔滨上空水平飞行，则P点电势高于Q点电势 【答案】AB 【详解】A．在赤道上空，地磁场的磁感线方向水平向北，飞机水平飞行时机翼不切割磁感线，所以P点电势等于Q点电势，故A正确； B．在南极上空，地磁场的磁感线方向向上，根据右手定则可知，P点电势高于Q点电势，故B正确； C．在北极上空，地磁场的磁感线方向向下，根据右手定则可知，Q点电势高于P点电势，故C错误； D．我国地处北半球，地磁场的磁感线方向偏向下，飞机在哈尔滨上空水平飞行，根据右手定则可知，Q点电势高于P点电势，故D错误。 故选AB。 11．（多选）如图甲所示，等离子气流（由高温高压的等电量的正、负离子组成）由左方连续不断地以速度射入和两极间的匀强磁场中，当线圈A中加入如图乙所示变化的磁场，规定向左为磁感应强度B的正方向，下列说法正确的是（　　） A．图甲中极电势比极电势低 B．图甲中A线圈内感应电流的方向从左向右看为逆时针方向 C．图甲中A线圈内和内产生的感应电流方向不同 D．图甲中两导线在内相互吸引 【答案】BD 【详解】A．图甲中由左手定则可知，正离子偏向上极板，负离子偏向下极板，可知极电势比极电势高，选项A错误； B．图甲中A线圈内穿过线圈的磁通量向左减小，根据楞次定律，则感应电流的方向从左向右看为逆时针方向，选项B正确； C．图甲中A线圈内和内B-t图像的斜率相同，可知产生的感应电流大小方向都相同，选项C错误； D．同理在内根据楞次定律，则线圈A中的感应电流的方向从左向右看为顺时针方向，即从c到d，而导线ab中的电流从a到b，两导线中电流同向，可知相互吸引，选项D正确。 故选BD。 12．某同学用如下实验装置探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素： (1)用上图所示的实物电路探究影响感应电流方向的因素，请将上图的实物连线补充完整 。 (2)在闭合开关前，滑动变阻器滑片应移至最 （选填“左”或“右”）端。 (3)若上图实物电路连接正确，开关闭合瞬间，电流计的指针向左偏转，则将铁芯快速插入线圈中时，可观察到电流计指针 （选填“不”、“向左”或“向右”）偏转。 【答案】(1) (2)左 (3)向左 【详解】（1）如图所示 （2）为保护电路，在闭合开关前，滑动变阻器应以最大阻值接入，滑片应移至最左端。 （3）开关闭合瞬间，与电源相连的线圈P中电流增加，产生的磁场增加，引起与电流计相连的线圈磁通量增加，当将铁芯快速插入线圈中时，也引起与电流计相连的线圈磁通量增加，则两次产生的感应电流方向相同，电流计指针都向左偏转。 【点睛】 13．某实验小组使用如图所示的器材探究“电磁感应现象”中影响感应电流方向的因素。 (1)实验前 （选填“需要”或“不需要”）判明电流表指针的偏转方向和电流方向之间的关系； (2)实验时，闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于 端（选填“左”或“右”），当闭合开关时，发现灵敏电流计的指针右偏。指针稳定后，迅速将滑动变阻器的滑片P向左移动时灵敏电流计的指针 （选填“左偏”“不动”或“右偏”）。 (3)该组同学经过以上实验探究，对家中“自发电”无线门铃按钮原理进行研究，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；松开门铃按钮过程，磁铁远离螺线管回归原位，下列说法正确的是（　　） A．按下按钮时，门铃会响 B．按住按钮不动，门铃会响 C．按下和松开按钮过程，通过门铃的感应电流大小一定相等 【答案】(1)需要 (2) 右 右偏 (3)A 【详解】（1）由于本实验通过电流计指针偏转方向确定感应电流方向，所以实验前需要判明电流表指针的偏转方向和电流方向之间的关系。 （2）[1]实验时，闭合开关前滑动变阻器接入电路的电阻最大，所以滑动变阻器的滑片应位于右端； [2]由于闭合开关时，灵敏电流计的指针右偏，即穿过线圈的磁通量增大时，指针右偏，所以指针稳定后迅速将滑动变阻器的滑片P向左移动时，回路中电阻减小，电流增大，穿过线圈的磁通量增大，则灵敏电流计的指针右偏。 （3）A．按下和松开按钮过程，螺线管中磁通量发生变化，螺线管产生感应电动势，门铃均会响，故A正确； B．按住按钮不动，螺线管中磁通量不变，螺线管中的感应电动势为零，门铃不会响，故B错误； C．按下和松开按钮过程，螺线管中磁通量的变化率不一定相同，故螺线管产生的感应电动势不一定相同，通过门铃感应电流大小不一定相等，故C错误。 故选A。 【链接高考】 1．（2025·江西·高考真题）托卡马克是一种磁约束核聚变装置，其中心柱上的密绕螺线管（线圈）可以驱动附近由电子和离子组成的磁约束等离子体旋转形成等离子体电流，如图（a）所示。当线圈通以如图（b）所示的电流时，产生的等离子体电流方向（俯视）为（　　） A．顺时针 B．逆时针 C．先顺时针后逆时针 D．先逆时针后顺时针 【答案】A 【详解】由图（b）可知开始阶段流过CS线圈的电流正向减小，根据右手定则可知，CS线圈产生的磁场下端为N极，上端为S极，则穿过线圈周围某一截面的磁通量向下减小，由楞次定律可知产生的感应电场方向为顺时针方向（俯视），则产生的等离子体电流方向（俯视）为顺时针；同理在以后阶段通过CS线圈的电流反向增加时，情况与前一阶段等效，即产生的等离子体电流方向（俯视）仍为顺时针。 故选A。 2．（2025·北京·高考真题）绝缘的轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁。将磁铁从弹簧原长位置由静止释放，磁铁开始振动，由于空气阻力的影响，振动最终停止。现将一个闭合铜线圈固定在磁铁正下方的桌面上（如图所示），仍将磁铁从弹簧原长位置由静止释放，振动最终也停止。则（　　） A．有无线圈，磁铁经过相同的时间停止运动 B．磁铁靠近线圈时，线圈有扩张趋势 C．磁铁离线圈最近时，线圈受到的安培力最大 D．有无线圈，磁铁和弹簧组成的系统损失的机械能相同 【答案】D 【详解】A．有线圈时，磁铁受到电磁阻尼的作用，振动更快停止，故A错误； B．根据楞次定律，磁铁靠近线圈时，线圈的磁通量增大，此时线圈有缩小的趋势，故B错误； C．磁铁离线圈最近时，此时磁铁与线圈的相对速度为零，感应电动势为零，感应电流为零，线圈受到的安培力为零，故C错误； D．分析可知有无线圈时，根据平衡条件最后磁铁静止后弹簧的伸长量相同，由于磁铁和弹簧组成的系统损失的机械能为磁铁减小的重力势能减去此时弹簧的弹性势能，故系统损失的机械能相同，故D正确。 故选D。 3．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）电磁压缩法是当前产生超强磁场的主要方法之一，其原理如图所示，在钢制线圈内同轴放置可压缩的铜环，其内已“注入”一个初级磁场，当钢制线圈与电容器组接通时，在极短时间内钢制线圈中的电流从零增加到几兆安培，铜环迅速向内压缩，使初级磁场的磁感线被“浓缩”，在直径为几毫米的铜环区域内磁感应强度可达几百特斯拉。此过程，铜环中的感应电流（　　） A．与钢制线圈中的电流大小几乎相等且方向相同 B．与钢制线圈中的电流大小几乎相等且方向相反 C．远小于钢制线圈中的电流大小且方向相同 D．远小于钢制线圈中的电流大小且方向相反 【答案】B 【详解】当钢制线圈与电容器组连通时，钢制线圈中产生迅速增大的电流，线圈中产生迅速增强的磁场。根据楞次定律，可知铜环中产生的感应电流的磁场会阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故铜环中的感应电流与钢制线圈中的电流方向相反。为阻碍铜环中磁通量变化，铜环上感应的电流与钢制线圈的电流大小几乎相等。因此两个方向相反的大电流之间的作用力使圆环被急速的向内侧压缩。ACD错误，B正确。 故选B。 4．（2023·河北·高考真题）（多选）如图，绝缘水平面上四根完全相同的光滑金属杆围成矩形，彼此接触良好，匀强磁场方向竖直向下。金属杆2、3固定不动，1、4同时沿图箭头方向移动，移动过程中金属杆所围成的矩形周长保持不变。当金属杆移动到图位置时，金属杆所围面积与初始时相同。在此过程中（　　） A．金属杆所围回路中电流方向保持不变 B．通过金属杆截面的电荷量随时间均匀增加 C．金属杆1所受安培力方向与运动方向先相同后相反 D．金属杆4所受安培力方向与运动方向先相反后相同 【答案】CD 【详解】A．由数学知识可知金属杆所围回路的面积先增大后减小，金属杆所围回路内磁通量先增大后减小，根据楞次定律可知电流方向先沿逆时针方向，后沿顺时针方向，故A错误； B．由于金属杆所围回路的面积非均匀变化，故感应电流的大小不恒定，故通过金属杆截面的电荷量随时间不是均匀增加的，故B错误； CD．由上述分析，再根据左手定则，可知金属杆1所受安培力方向与运动方向先相同后相反，金属杆4所受安培力方向与运动方向先相反后相同，故CD正确。 故选CD。 5．（2024·北京·高考真题）用如图1所示的实验装置探究影响感应电流方向的因素。如图2所示，分别把条形磁体的N极或S极插入、拔出螺线管，观察并标记感应电流的方向。 关于本实验，下列说法正确的是 （填选项前的字母）。 A．需要记录感应电流的大小 B．通过观察电流表指针的偏转方向确定感应电流的方向 C．图2中甲和乙表明，感应电流的方向与条形磁体的插入端是N极还是S极有关 【答案】BC 【详解】A．本实验探究影响感应电流方向的因素，故不需要记录感应电流的大小，故A错误； B．本实验通过电流表指针的偏转方向确定感应电流的方向，故B正确； C．由题图2甲和乙知，条形磁体插入N极和S极时，电流方向不同，故感应电流的方向与条形磁体的插入端是N还是S有关，故C正确。 故选BC。 / 学科网（北京）股份有限公司 $