第四讲 电磁感应 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

该高中物理复习讲义通过框架图梳理电磁感应现象判断流程，用对比表格区分右手定则、安培定则和左手定则的适用场景，结合思维导图呈现楞次定律“增反减同”“来拒去留”“增缩减扩”的拓展应用，系统构建知识脉络，突出重难点内在联系。 讲义亮点在于例题设计融入科技情境，如机器人传感器、电磁弹射等实例，培养科学思维中的科学推理与模型建构能力。巩固练习分层设置，基础题夯实概念，综合题提升应用能力，助力不同层次学生发展，为教师实施精准复习提供有效支持。

粤教版（2019）选择性必修第二册复习讲义 第四讲 电磁感应 楞次定律 一．电磁感应现象 (1)电磁感应现象 当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有感应电流产生的现象。 (2)产生感应电流的条件 ①条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化。 ②特例：闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动。 (3)产生电磁感应现象的实质 电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合则产生感应电流；如果回路不闭合，则只产生感应电动势，而不产生感应电流。 (4)能量转化 发生电磁感应现象时，机械能或其他形式的能转化为电能。 判断电磁感应现象能否发生的一般流程 2、 楞次定律 1．楞次定律 (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)适用范围：适用于一切回路磁通量变化的情况。 (3)楞次定律中“阻碍”的含义 2．右手定则 (1)内容： ①磁感线穿入右手手心。 ②大拇指指向导体运动的方向。 ③其余四指指向感应电流的方向。 (2)适用范围：适用于部分导体切割磁感线。 利用楞次定律判断感应电流的方向 三、楞次定律的拓展应用 对楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为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”； 右手定则、右手螺旋定则(安培定则)和左手定则的区别： (1)右手定则判断的是导体切割磁感线时产生的感应电动势方向与磁场方向、导体运动方向三者之间的关系，应用时右手呈伸直状。 (2)右手螺旋定则(安培定则)判断的是电流方向与它产生的磁场方向之间的关系，右手必须呈螺旋状，对直电流和环形电流大拇指和四指所代表的对象不一样。 (3)左手定则判断的是磁场对电流的安培力方向或对带电粒子的洛伦兹力方向与磁场方向、电流或带电粒子运动方向之间的关系，应用时左手呈伸直状。 考点一：探究感应电流产生的条件 例1.机器人利用柔性磁膜触觉传感器可以轻松拿起鸡蛋而不破裂，如图所示，传感器核心部分的结构为内置柔性磁膜与固定的线圈矩阵，通过线圈产生感应电流以感知磁膜上表面受到的压力变化情况。下列说法正确的是（   ） A．磁膜没有受到压力时，线圈没有感应电流产生 B．磁膜受到压力稳定后，线圈有感应电流产生 C．磁膜受到的压力减小时，线圈没有感应电流产生 D．磁膜受到的压力增大时，线圈有感应电流产生 【答案】AD 【详解】A．磁膜没有受到压力时，线圈的磁通量不变，线圈没有感应电流产生，故A正确； B．磁膜受到压力稳定后，线圈的磁通量不变，线圈没有感应电流产生，故B错误； CD．磁膜受到的压力减小或增大时，线圈的磁通量改变，线圈有感应电流的产生，故C错误，D正确。 故选AD。 例2.如图所示，线圈A通过变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端连接到电流表上，把线圈A装在线圈B里面。闭合开关瞬间，电流表的指针向右偏转，保持开关闭合，下面操作中能使电流表的指针向左偏转的是（　　） A．将变阻器的滑片向左快速滑动 B．将线圈A从线圈B中拔出 C．断开开关瞬间 D．在线圈A中插入铁芯 【答案】ABC 【详解】闭合开关瞬间，线圈A中电流从无到有，穿过线圈B的磁通量增加，电流表指针向右偏转。根据楞次定律，若要使指针向左偏转，则穿过线圈B的磁通量应减小。 A．将变阻器的滑片向左快速滑动，变阻器接入电路的电阻增大，电路中电流减小，线圈A产生的磁场减弱，穿过线圈B的磁通量减小，指针向左偏转，故A正确； B．将线圈A从线圈B中拔出，穿过线圈B的磁通量减小，指针向左偏转，故B正确； C．断开开关瞬间，线圈A中电流从有到无，穿过线圈B的磁通量减小，指针向左偏转，故C正确； D．在线圈A中插入铁芯，线圈A产生的磁场增强，穿过线圈B的磁通量增加，指针向右偏转，故D错误。 故选ABC。 考点二：楞次定律的内容及理解 例1.如图所示，为水平放置的塑料圆盘，在其侧面均匀分布着许多负电荷。在的正上方用绝缘丝线悬挂一个可伸缩的金属圆环，使的环面水平且与的盘面平行，其轴线与塑料圆盘的轴线重合。现在，若正在绕轴线沿箭头所示方向转动的由于某种原因逐渐停了下来，则这一过程中金属环的面积和丝线受到的拉力的变化情况是（　　） A．增大，增大 B．增大，减小 C．减小，减小 D．减小，增大 【答案】A 【详解】塑料圆盘由静止开始绕其轴线按箭头所示方向减速转动，俯视视角下，形成顺时针方向的环形电流，环形电流的大小会减小，根据右手螺旋定则可知，通过金属圆环的磁通量向下且减小；根据楞次定律可知金属环的面积有增加的趋势，且有向下的运动趋势，所以丝线的拉力增大。 故选A。 例2.某实验小组想自制一个发电装置，于是找来了带电的铁环A和不带电的铁环B，两个铁环在同一平面内。若沿顺时针方向转动铁环A，B环中产生图示方向的感应电流，则下列说法正确的是（   ） A．A环可能带负电且转速不变 B．A环可能带正电且转速增大 C．A环可能带正电且转速减小 D．A环可能带负电且转速减小 【答案】BD 【详解】A．若A环带负电且转速不变，根据安培定则可知，B环内的磁通量保持不变，不会产生感应电流，选项A错误； B．若A环带正电且转速增大，根据安培定则可知，B环内的磁场方向垂直纸面向里且磁通量增大，结合楞次定律可知，B环内的电流沿逆时针方向，选项B正确； C．若A环带正电且转速减小，根据安培定则可知，B环内的磁场方向垂直纸面向里且磁通量减小，结合楞次定律可知B环内的电流沿顺时针方向，选项C错误； D．若A环带负电且转速减小，根据安培定则可知，B环内的磁场方向垂直纸面向外且磁通量减小，结合楞次定律可知，B环产生的感应电流沿逆时针方向，选项D正确。 故选BD。 考点三：楞次定律的拓展应用 例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．线圈对桌面的压力有时等于重力 B．线圈总有缩小的趋势 C．弹簧的弹性势能一直减小 D．磁体和弹簧系统的机械能保持不变 【答案】A 【详解】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，当磁体到达最高点或最低点时，线圈磁通量变化率为零，此时线圈对桌面的压力大小等于重力，故A正确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，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错误。 故选A。 例2.2025年9月22日，央视首次公开了福建舰的电磁弹射视频，使我国成为全球唯一一个在航空母舰上电磁弹射第五代隐身战斗机的国家．已知航母上舰载机起飞所利用的电磁弹射系统原理简化为如图所示，当固定线圈上突然通过直流电流时，线圈左侧的金属环被弹射出去，则下列说法正确的是（    ） A．金属环向左运动的瞬间有扩大趋势 B．若将电池正负极调换后，金属环将向右弹射 C．若将金属环置于线圈的右侧，则金属环会靠近线圈 D．闭合S的瞬间，从左侧看环中的感应电流沿逆时针方向 【答案】D 【详解】A．当固定线圈上突然通过直流电流时，穿过金属环的磁通量瞬间增大，根据楞次定律，金属环向左运动过程中将有缩小趋势，故A错误； B．若将电池正、负极调换后，穿过金属环的磁通量仍然会瞬间增大，根据楞次定律，金属环仍能向左弹射，故B错误； C．若将金属环置于线圈的右侧，当固定线圈上突然通过直流电流时，穿过金属环的磁通量瞬间增大，根据楞次定律，金属环有远离线圈的趋势，也会弹出，故C错误； D．闭合开关S的瞬间，根据安培定则，向右穿过金属环的磁通量增大，根据楞次定律，金属环产生向左的感应磁场，根据安培定则从左侧看环中产生沿逆时针方向的感应电流，故D正确。 故选D。 例3.高层建筑中的电梯系统安装了电磁缓冲装置。在电梯轿厢底部对称安装了8台永久强磁铁，磁铁极均朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，当电梯轿厢超速下降时会迅速启动缓冲系统，使线圈立即闭合。当电梯轿厢超速下降到如图所示位置时，下列说法正确的是（　　） A．轿厢上下方线圈对轿厢均有阻碍作用 B．轿厢上方与下方金属线圈中感应电流方向相同 C．上、下方线圈都有扩张的趋势 D．上方线圈有收缩的趋势，下方线圈有扩张的趋势 【答案】A 【详解】B．电梯轿厢底部安装了永磁铁，故上、下方线圈在电梯轿厢下降时会产生感应电流，根据楞次定律，从上往下看可知，上方线圈电流方向为顺时针，下方线圈电流方向为逆时针，两线圈相互排斥，故B错误； ACD．上、下方线圈均对轿厢有阻碍作用，轿厢向下运动，远离上方线圈，故上方线圈有扩张的趋势，轿厢靠近下方线圈，故下方线圈有收缩的趋势，故A正确，CD错误。 故选A。 考点四："三定则一定律"的综合应用 例1.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，电流表的示数不为0 C．断开开关瞬间，流过电流表的电流方向由b到a D．断开开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场方向向左 【答案】C 【详解】A．闭合开关瞬间，穿过线圈P的磁通量增加，根据楞次定律的推论（感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因）可知，线圈M和线圈P相互排斥，故A错误； B．闭合开关，达到稳定后，穿过线圈P的磁通量不变，线圈P中感应电流为零，电流表的示数为0，故B错误； CD．断开开关之前，线圈M中的电流方向为逆时针（从右向左看），穿过线圈P的磁场向右，断开开关瞬间，穿过线圈P的磁通量减少，根据楞次定律可知，线圈P中的感应电流的磁场向右，根据右手螺旋定则可知，线圈P中的电流为逆时针（从右向左看），流过电流表的电流方向由b到a，故C正确，D错误。 故选C。 例2.如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒、，的左边有一闭合电路，当在外力的作用下运动时，向右运动，则所做的运动可能是（　　） A．向右加速运动 B．向左加速运动 C．向右匀速运动 D．向右减速运动 【答案】BD 【详解】MN向右运动，说明MN受到向右的安培力，因为闭合电路在MN处产生的磁场垂直纸面向里，根据左手定则可知，MN中的感应电流方向为竖直向下；根据安培定则可知，L1中感应电流的磁场方向向上，根据楞次定律可知，L2产生的原磁场存在两种可能，即磁场方向向上减弱或磁场方向向下增强。 ACD．若L2中磁场方向向上减弱，根据安培定则可知，PQ中电流方向为竖直向上且减小，由右手定则可知，PQ向右减速运动，故D正确、AC错误； B．若L2中磁场方向向下增强，根据安培定则可知，PQ中电流方向为竖直向下且增大，由右手定则可知，PQ向左加速运动，故B正确。 故选BD。 巩固练习 一、单选题 1．科技节上，小杨将一个条形磁铁快速插入闭合线圈，发现连接在线圈上的灵敏电流计指针偏转；当他把磁铁停在线圈中不动时，指针回到零刻度。以下说法正确的是（　　） A．只要磁铁在线圈附近，就会产生感应电流 B．感应电流的产生是因为线圈中有电源 C．磁铁插入或拔出时，穿过线圈的磁通量发生变化，从而产生感应电流 D．磁铁静止在线圈中时，穿过线圈的磁通量最大，所以感应电流最大 【答案】C 【详解】A．磁铁静止在线圈附近时，穿过线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，故A错误； B．感应电流是电磁感应现象中感应电动势驱动形成的，线圈本身不存在内置电源，故B错误； C．磁铁插入或拔出闭合线圈时，穿过线圈的磁通量发生变化，满足感应电流产生的条件，会产生感应电流，故C正确； D．磁铁静止在线圈中时，穿过线圈的磁通量不变，磁通量的变化率为0，感应电动势为0，感应电流为0，故D错误。 故选C。 2．如图甲所示，一长直导线与闭合金属线框位于同一竖直平面内，长直导线中的电流随时间的变化关系如图乙所示（以水平向右为电流的正方向），则在时间内，下列说法正确的是（　　） A．穿过线框的磁通量先增大后减小 B．线框中始终产生顺时针方向的感应电流 C．线框先有扩张的趋势后有收缩的趋势 D．线框所受安培力的合力始终向上 【答案】C 【详解】A．长直导线中的电流先减小后增大，所以穿过线框的磁通量先减小后增大，故A错误； B．时间内电流减小，穿过线框的磁场向外，磁通量减小，由楞次定律可知线框中产生逆时针方向的感应电流；时间内电流增大，穿过线框的磁场向里，磁通量增大，由楞次定律可知线框中产生逆时针方向的感应电流，故B错误； C．穿过线框的磁通量先减小后增大，由“增缩减扩”可知，线框先有扩张的趋势后有收缩的趋势，故C正确； D．由左手定则可知时间内线框所受安培力的合力向下，时间内线框所受安培力的合力向上，故D错误。 故选C。 3．同学受电吉他启发，设计了一个如图所示的发声装置，装置内部安装有线圈，弹性金属线通有恒定电流（图中箭头所示），弹奏时金属线在线圈所处的平面振动时，线圈中会产生感应电流，经信号放大器放大后由扬声器发出音乐，下列说法正确的是（　　） A．金属线向右振动的过程中，线圈有扩张的趋势 B．金属线向右振动的过程中，金属线所受安培力向右 C．金属线向左振动的过程中，线圈的感应电流方向为逆时针 D．取走线圈，其他条件不变，停止弹奏时金属线会更慢的停下来 【答案】D 【详解】A．金属线向右振动的过程中，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，线圈有缩小的趋势，故A错误； B．金属线向右振动的过程中，根据楞次定律和左手定则及牛顿第三定律可知，金属线所受安培力向左，故B正确； C．金属线向左振动的过程中，穿过线圈的磁通量减小，根据“增反减同”可知线圈的感应电流方向为顺时针，故C错误； D．取下线圈，就不存在感应电流，也就没有安培力阻碍金属线振动，所以金属线会振动更久，故D正确。 故选D。 4．如图，矩形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，该区域的正上方O点处用一绝缘细线悬挂一闭合金属圆环。将圆环拉至磁场右侧某处由静止释放，然后进入磁场。不计空气阻力，下列分析正确的是（　　） A．圆环受到的安培力与其速度方向相反 B．圆环进入磁场过程中减少的重力势能全部转化为焦耳热 C．圆环进入磁场的过程中一定做减速运动 D．圆环离开磁场后不能达到原有高度 【答案】D 【详解】A．在进入磁场过程中，圆环切割磁感线的有效长度等于圆环与磁场边界相交时两个交点之间的距离，由于两交点的连线是竖直的，所以安培力是水平的，而不是与运动方向相反，故A错误； B．圆环进入磁场过程中减少的重力势能转化为电流产生的焦耳热及动能，故B错误； C．圆环进入磁场时可能安培力较小而做加速运动，故C错误； D．根据能量守恒，圆环离开磁场后达到的最大高度比开始释放时的高度小，故D正确。 故选D。 5．如图，水平桌面上放置有光滑导轨和，在导轨m、n上放置有一对平行导体棒p、q，且始终接触良好。不考虑p、q间的相互作用，重力加速度为。当一条形磁铁从上方落下的过程中，下列说法正确的是（　　） A．p、q相互远离 B．条形磁铁加速度大于 C．导轨对桌面的压力增大 D．俯视时导轨与导体棒间一定形成逆时针电流 【答案】C 【详解】A．条形磁铁从上方落下的过程中，当磁铁在回路上侧时，穿过回路的磁通量增大，根据楞次定律可知，p、q将相互靠近，故A错误； B．条形磁铁从上方落下的过程中，回路中感应电流激发出的磁场对磁铁的磁场力阻碍磁铁的相对运动，即方向向上，可知，条形磁铁加速度小于g，故B错误； C．磁铁受到向上的阻力，根据牛顿第三定律，磁铁对导轨回路有向下的反作用力，因此导轨对桌面的压力大于回路自身重力，压力增大，故C正确； D．由于条形磁铁下端是N极还是S极不确定，即穿过回路的原磁场方向不确定，则回路中感应电流的方向也不确定，故D错误。 故选C。 6．如图所示，A、B两个同心圆线圈位于同一平面内，B线上连接有直流电源和开关S。则下列说法正确的是（    ） A．闭合开关S的瞬间，线圈A中有顺时针方向的感应电流 B．闭合开关S的瞬间，线圈A中有逆时针方向的感应电流 C．断开开关S的瞬间，线圈A中无感应电流 D．断开开关S的瞬间，线圈A中有逆时针方向的感应电流 【答案】B 【详解】AB．闭合开关S前，线圈B中无电流，穿过线圈A的磁通量为零，闭合开关S的瞬间，线圈B中有顺时针方向的电流，穿过线圈A的磁通量增加、磁场垂直纸面向里，根据楞次定律可知，线圈A中的感应电流的磁场垂直纸面向外，根据右手螺旋定则可知，线圈A中有逆时针方向的感应电流，故A错误，B正确； CD．断开开关S前，线圈B中有顺时针方向的电流，穿过线圈A的磁场垂直纸面向里，断开开关S的瞬间，穿过线圈A的磁通量减少，根据楞次定律可知，线圈A中的感应电流的磁场垂直纸面向里，根据右手螺旋定则可知，线圈A中有顺时针方向的感应电流，故CD错误。 故选B。 7．电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收，结构如图甲所示。两对永磁铁可随发动机一起上下振动，每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小均为B。磁场中，边长为L的正方形线圈竖直固定在减震装置上。在振动过程中，某时刻磁场分界线位于正方形线圈的正中间，如图乙所示。（永磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈）关于图乙中的线圈，下列说法正确的是（　　） A．此时穿过线圈的磁通量为 B．此时线圈中的感应电流为0 C．永磁铁相对线圈上升时，线圈中感应电流的方向为顺时针方向 D．永磁铁相对线圈下降时，线圈受到的安培力向下 【答案】D 【详解】A．图乙中，线圈上半部分面积为，磁通量向外，大小为 下半部分面积为，磁通量向里，大小为 两部分磁通量大小相等，方向相反，总磁通量为0，故A错误； B．虽然此时总磁通量为0，但永磁铁振动时，线圈内总磁通量随相对运动不断变化，磁通量的变化率不为0，感应电动势不为零，因此感应电流不为0，故B错误； C．永磁铁相对线圈上升时，线圈中向里的磁场面积增大，总磁通量向里增加，根据楞次定律可知线圈中会产生逆时针方向感应电流，故C错误； D．根据楞次定律可知，安培力会阻碍相对运动。永磁铁相对线圈向下运动，因此永磁铁受到向上的作用力，根据牛顿第三定律，线圈受到的安培力方向向下，故D正确。 故选D。 8．如图所示，两个导体圆环放置在同一水平面上，内侧的圆环中通以逆时针方向，逐渐减小的电流，则（　　） A．a圆环中出现顺时针方向感应电流 B．a圆环中出现逆时针方向感应电流 C．a圆环中没有感应电流 D．a圆环受到的安培力方向沿半径向外 【答案】B 【详解】ABC．圆环中通以逆时针方向,则圆环a处产生垂直纸面向里的磁场,且圆环中电流逐渐减小，则通过圆环a的等效垂直纸面向外的磁通量减小，依据楞次定律，感应电流应产生同向磁场阻碍其减小，故圆环a中产生逆时针方向的电流，故AC错误，B正确； D．圆环a处实际为垂直纸面向里的磁场，依据左手定则，则a圆环受到的安培力方向沿半径向里，有收缩趋势，故D错误。 故选B。 9．公交卡是感应式芯片卡，其内部嵌有感应线圈，读卡设备同样内置驱动线圈，二者的位置关系可简化为：读卡设备的线圈位于上方，芯片卡的线圈位于下方，两线圈平行正对。当芯片卡靠近读卡设备时，读卡设备线圈中的电流会激发交变磁场，该磁场穿过芯片卡的线圈并产生感应电流，以此为芯片供电并触发信息交互。在某次测试中保持两线圈静止，在读卡机线圈中通以如图所示的交流电，设从上往下观察，顺时针方向为电流正方向，则在时间内，芯片线圈中的电流是（　　）      A．沿顺时针方向且大小逐渐增大 B．沿顺时针方向且大小逐渐减小 C．沿逆时针方向且大小逐渐减小 D．沿逆时针方向且大小保持不变 【答案】B 【详解】由题图可知，从上往下观察，在时间内，读卡机中的电流正在逆时针增大，且增大得越来越慢，则根据安培定则可知，读卡机在芯片线圈处产生的磁场方向为竖直向上，且磁感应强度随电流的增大而增强，所以穿过芯片线圈的磁通量正在向上增大，则根据楞次定律可知，芯片线圈中产生的感应磁场方向应为竖直向下。再根据安培定则可判断，芯片线圈中的感应电流为顺时针方向。又因为读卡机中的电流增大得越来越慢，则根据法拉第电磁感应定律可知，感应电流应越来越小。综上所述，芯片线圈中的电流为沿顺时针方向且大小逐渐减小。 故选B。 10．如图所示，两个完全相同的半圆形金属轨道竖直正放置，内侧轨道接地，金属棒垂直两轨道水平放置，其长度与两轨道间距相等，空间存在竖直向下的匀强磁场（未画出）。在金属棒从向匀速圆周运动的过程中，其上点的电势（　　） A．保持不变 B．先降低再升高 C．先升高再降低 D．一直降低 【答案】B 【详解】因为内侧轨道接地，所以，金属棒在轨道左侧加速下滑时，速度的水平分量增大，据右手定则得， 而 又 故先降低，金属棒在轨道右侧减速上滑时，速度的水平分量减小，减小，则升高 故选B。 11．下列说法正确的是（　　） A．磁通量就是磁感应强度 B．闭合线圈的面积越大，穿过线圈的磁通量就越大 C．只要闭合导体回路的磁通量不为0，回路中就会产生感应电流 D．只要闭合导体回路的磁通量发生变化，回路中就会产生感应电流 【答案】D 【详解】A．磁通量（θ 为磁感应强度与面积法向的夹角），二者是不同物理量，故A错误； B．由上面解析知磁通量大小与三个量有关，故B错误； C．当穿过闭合导体回路的磁通量恒定不变时，不会产生感应电流，故C错误； D．只要闭合导体回路的磁通量发生变化，回路中就会产生感应电流，故D正确。 故选D。 12．如图所示，矩形线圈abcd位于通电长直导线附近，线圈与导线在同一平面内，线圈的ab边与导线平行。那么下列操作中，线圈中有感应电流的是（　　） A．通电导线电流变大 B．线圈沿长直导线向上运动 C．线圈沿长直导线向下运动 D．以直导线为轴转动线圈 【答案】A 【详解】A．通电导线电流变大，则穿过线圈的磁通量增加，线圈中会产生感应电流，故A正确； BC．线圈沿长直导线向上或向下运动，则穿过线圈的磁通量不变，线圈中不会产生感应电流，故BC错误； D．以直导线为轴转动线圈，则穿过线圈的磁通量不变，线圈中不产生感应电流，故D错误。 故选A。 13．如图所示，水平放置的绝缘桌面上有一个金属圆环，在圆心的正上方一定高度处有一个竖直的条形磁体。把条形磁体水平向右移动时，金属圆环始终保持静止。下列说法正确的是 （　　） A．金属圆环相对桌面有向右的运动趋势 B．金属圆环对桌面的压力大于其自身重力 C．金属圆环有扩张的趋势 D．金属圆环受到水平向右的摩擦力 【答案】AC 【详解】ABD．根据“来拒去留”规律，把条形磁体水平向右移动时，条形磁铁远离金属环，二者相互吸引，金属环受到向右上方的引力作用，所以金属圆环相对桌面有向右的运动趋势，金属圆环对桌面的压力小于其自身重力，金属圆环受到水平向左的摩擦力，故A正确，BD错误； C．条形磁铁向右移动时，穿过金属环的磁通量减少，根据“增缩减扩”规律，金属圆环有扩张的趋势，故C正确。 故选AC。 14．如图所示，空间固定一条形磁体（其轴线水平），以下说法正确的是（　　） A．圆环a沿磁体轴线向右运动，靠近磁体N极时感应电流为顺时针方向（从左往右看） B．圆环b竖直下落时，穿过圆环b的磁通量不变 C．圆环c经过磁体右边的位置2时磁通量最大 D．圆环c经过位置2前后一小段时间内感应电流方向不变 【答案】AD 【详解】A．当圆环a沿磁体轴线向右运动靠近磁体N极时，穿过圆环的磁通量向左且增大，则根据楞次定律可知，感应电流产生的感应磁场方向向右，所以再由安培定则可知，圆环a中的感应电流为顺时针方向（从左往右看）。故A正确； B．圆环b竖直下落时，穿过圆环b的磁通量减小，故B错误； C．圆环c经过磁体右边的位置2时磁通量为0，故C错误； D．圆环c经过位置2前后一小段时间内，磁通量先是向下的减小，然后是向上的增大，所以根据楞次定律和安培定则可知，感应电流均为顺时针方向（从上向下看），即圆环c经过位置2前后一小段时间内感应电流方向不变，故D正确。 故选AD。 15．如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向如图所示，左线圈连接着平行直导轨M和N，M、N置于绝缘水平面上，导轨电阻不计，在垂直于导轨方向上放置着金属棒，金属棒和导轨处于垂直于水平面向上的匀强磁场中，金属棒和导轨始终接触良好。下列说法正确的是（    ） A．当金属棒向左匀速运动时，c点的电势低于d点的电势 B．当金属棒向左减速运动时，c点的电势低于d点的电势 C．当金属棒向右加速运动时，c点的电势高于d点的电势 D．当金属棒向右减速运动时，c点的电势高于d点的电势 【答案】BD 【详解】A．金属棒匀速向左运动切割磁感线时，左边回路中磁通量发生改变，产生恒定感应电动势，左边线圈中产生恒定电流，产生恒定磁场，穿过右边线圈的磁通量不变，右边线圈不产生感应电动势，c点与d点等势，故A错误； B．金属棒向左减速运动时，由右手定则可知ab中感应电流由b到a且逐渐减小，穿过右边闭合线圈的磁通量减小，所以右线圈中也产生感应电流，由楞次定律可判断电流从d点流出，在外电路c点电势低于d点，故B正确。 C．金属棒向右加速运动时，由右手定则可知ab中感应电流由a到b且逐渐增加，穿过右边闭合线圈的磁通量增加，所以右线圈中也产生感应电流，由楞次定律可判断电流从d点流出，在外电路c点电势低于d点，故C错误。 D．金属棒向右减速运动时，由右手定则可知ab中感应电流由a到b且逐渐减小，穿过右边闭合线圈的磁通量减小，所以右线圈中也产生感应电流，由楞次定律可判断电流从c点流出，在外电路c点电势高于d点，故D正确。 故选BD。 16．如图所示，光滑水平桌面上放有一个由均匀导线绕成的正方形单匝线圈PQMN，在线圈对角线PM的一侧，存在垂直于桌面向下的匀强磁场。现从图示位置处开始，沿垂直MN边的方向，以速度将线框匀速拉入匀强磁场，在此过程中（　　） A．点电势始终高于点电势 B．线圈中的感应电动势逐渐减小 C．线圈所受安培力的方向始终与运动方向相反 D．拉力做功的功率逐渐减小 【答案】BD 【详解】A．由右手定则可知，点电势始终低于点电势，A错误； B．线圈切割磁感线的有效长度等于MN的长度减去PQ边进入磁场部分的长度，可知切割磁感线的有效长度逐渐减小，根据E=BLv，则线圈中的感应电动势逐渐减小，B正确； C．线圈进入磁场时，受安培力的有效长度为线圈与虚线部分交点的长度（AB段），线圈受的安培力方向垂直这部分长度向下，可知所受安培力的方向竖直向下，不是与运动方向相反，C错误； D．拉力做功的功率等于电功率，由于，因电动势逐渐减小，可知电功率逐渐减小，即拉力的功率逐渐减小，D正确。 故选BD。 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 粤教版（2019）选择性必修第二册复习讲义 第四讲 电磁感应 楞次定律 一．电磁感应现象 (1)电磁感应现象 当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有感应电流产生的现象。 (2)产生感应电流的条件 ①条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化。 ②特例：闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动。 (3)产生电磁感应现象的实质 电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合则产生感应电流；如果回路不闭合，则只产生感应电动势，而不产生感应电流。 (4)能量转化 发生电磁感应现象时，机械能或其他形式的能转化为电能。 判断电磁感应现象能否发生的一般流程 2、 楞次定律 1．楞次定律 (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)适用范围：适用于一切回路磁通量变化的情况。 (3)楞次定律中“阻碍”的含义 2．右手定则 (1)内容： ①磁感线穿入右手手心。 ②大拇指指向导体运动的方向。 ③其余四指指向感应电流的方向。 (2)适用范围：适用于部分导体切割磁感线。 利用楞次定律判断感应电流的方向 三、楞次定律的拓展应用 对楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为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”； 右手定则、右手螺旋定则(安培定则)和左手定则的区别： (1)右手定则判断的是导体切割磁感线时产生的感应电动势方向与磁场方向、导体运动方向三者之间的关系，应用时右手呈伸直状。 (2)右手螺旋定则(安培定则)判断的是电流方向与它产生的磁场方向之间的关系，右手必须呈螺旋状，对直电流和环形电流大拇指和四指所代表的对象不一样。 (3)左手定则判断的是磁场对电流的安培力方向或对带电粒子的洛伦兹力方向与磁场方向、电流或带电粒子运动方向之间的关系，应用时左手呈伸直状。 考点一：探究感应电流产生的条件 例1.机器人利用柔性磁膜触觉传感器可以轻松拿起鸡蛋而不破裂，如图所示，传感器核心部分的结构为内置柔性磁膜与固定的线圈矩阵，通过线圈产生感应电流以感知磁膜上表面受到的压力变化情况。下列说法正确的是（   ） A．磁膜没有受到压力时，线圈没有感应电流产生 B．磁膜受到压力稳定后，线圈有感应电流产生 C．磁膜受到的压力减小时，线圈没有感应电流产生 D．磁膜受到的压力增大时，线圈有感应电流产生 例2.如图所示，线圈A通过变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端连接到电流表上，把线圈A装在线圈B里面。闭合开关瞬间，电流表的指针向右偏转，保持开关闭合，下面操作中能使电流表的指针向左偏转的是（　　） A．将变阻器的滑片向左快速滑动 B．将线圈A从线圈B中拔出 C．断开开关瞬间 D．在线圈A中插入铁芯 考点二：楞次定律的内容及理解 例1.如图所示，为水平放置的塑料圆盘，在其侧面均匀分布着许多负电荷。在的正上方用绝缘丝线悬挂一个可伸缩的金属圆环，使的环面水平且与的盘面平行，其轴线与塑料圆盘的轴线重合。现在，若正在绕轴线沿箭头所示方向转动的由于某种原因逐渐停了下来，则这一过程中金属环的面积和丝线受到的拉力的变化情况是（　　） A．增大，增大 B．增大，减小 C．减小，减小 D．减小，增大 例2.某实验小组想自制一个发电装置，于是找来了带电的铁环A和不带电的铁环B，两个铁环在同一平面内。若沿顺时针方向转动铁环A，B环中产生图示方向的感应电流，则下列说法正确的是（   ） A．A环可能带负电且转速不变 B．A环可能带正电且转速增大 C．A环可能带正电且转速减小 D．A环可能带负电且转速减小 考点三：楞次定律的拓展应用 例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．线圈对桌面的压力有时等于重力 B．线圈总有缩小的趋势 C．弹簧的弹性势能一直减小 D．磁体和弹簧系统的机械能保持不变 例2.2025年9月22日，央视首次公开了福建舰的电磁弹射视频，使我国成为全球唯一一个在航空母舰上电磁弹射第五代隐身战斗机的国家．已知航母上舰载机起飞所利用的电磁弹射系统原理简化为如图所示，当固定线圈上突然通过直流电流时，线圈左侧的金属环被弹射出去，则下列说法正确的是（    ） A．金属环向左运动的瞬间有扩大趋势 B．若将电池正负极调换后，金属环将向右弹射 C．若将金属环置于线圈的右侧，则金属环会靠近线圈 D．闭合S的瞬间，从左侧看环中的感应电流沿逆时针方向 例3.高层建筑中的电梯系统安装了电磁缓冲装置。在电梯轿厢底部对称安装了8台永久强磁铁，磁铁极均朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，当电梯轿厢超速下降时会迅速启动缓冲系统，使线圈立即闭合。当电梯轿厢超速下降到如图所示位置时，下列说法正确的是（　　） A．轿厢上下方线圈对轿厢均有阻碍作用 B．轿厢上方与下方金属线圈中感应电流方向相同 C．上、下方线圈都有扩张的趋势 D．上方线圈有收缩的趋势，下方线圈有扩张的趋势 考点四："三定则一定律"的综合应用 例1.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，电流表的示数不为0 C．断开开关瞬间，流过电流表的电流方向由b到a D．断开开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场方向向左 例2.如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒、，的左边有一闭合电路，当在外力的作用下运动时，向右运动，则所做的运动可能是（　　） A．向右加速运动 B．向左加速运动 C．向右匀速运动 D．向右减速运动 巩固练习 一、单选题 1．科技节上，小杨将一个条形磁铁快速插入闭合线圈，发现连接在线圈上的灵敏电流计指针偏转；当他把磁铁停在线圈中不动时，指针回到零刻度。以下说法正确的是（　　） A．只要磁铁在线圈附近，就会产生感应电流 B．感应电流的产生是因为线圈中有电源 C．磁铁插入或拔出时，穿过线圈的磁通量发生变化，从而产生感应电流 D．磁铁静止在线圈中时，穿过线圈的磁通量最大，所以感应电流最大 2．如图甲所示，一长直导线与闭合金属线框位于同一竖直平面内，长直导线中的电流随时间的变化关系如图乙所示（以水平向右为电流的正方向），则在时间内，下列说法正确的是（　　） A．穿过线框的磁通量先增大后减小 B．线框中始终产生顺时针方向的感应电流 C．线框先有扩张的趋势后有收缩的趋势 D．线框所受安培力的合力始终向上 3．同学受电吉他启发，设计了一个如图所示的发声装置，装置内部安装有线圈，弹性金属线通有恒定电流（图中箭头所示），弹奏时金属线在线圈所处的平面振动时，线圈中会产生感应电流，经信号放大器放大后由扬声器发出音乐，下列说法正确的是（　　） A．金属线向右振动的过程中，线圈有扩张的趋势 B．金属线向右振动的过程中，金属线所受安培力向右 C．金属线向左振动的过程中，线圈的感应电流方向为逆时针 D．取走线圈，其他条件不变，停止弹奏时金属线会更慢的停下来 4．如图，矩形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，该区域的正上方O点处用一绝缘细线悬挂一闭合金属圆环。将圆环拉至磁场右侧某处由静止释放，然后进入磁场。不计空气阻力，下列分析正确的是（　　） A．圆环受到的安培力与其速度方向相反 B．圆环进入磁场过程中减少的重力势能全部转化为焦耳热 C．圆环进入磁场的过程中一定做减速运动 D．圆环离开磁场后不能达到原有高度 5．如图，水平桌面上放置有光滑导轨和，在导轨m、n上放置有一对平行导体棒p、q，且始终接触良好。不考虑p、q间的相互作用，重力加速度为。当一条形磁铁从上方落下的过程中，下列说法正确的是（　　） A．p、q相互远离 B．条形磁铁加速度大于 C．导轨对桌面的压力增大 D．俯视时导轨与导体棒间一定形成逆时针电流 6．如图所示，A、B两个同心圆线圈位于同一平面内，B线上连接有直流电源和开关S。则下列说法正确的是（    ） A．闭合开关S的瞬间，线圈A中有顺时针方向的感应电流 B．闭合开关S的瞬间，线圈A中有逆时针方向的感应电流 C．断开开关S的瞬间，线圈A中无感应电流 D．断开开关S的瞬间，线圈A中有逆时针方向的感应电流 7．电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收，结构如图甲所示。两对永磁铁可随发动机一起上下振动，每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小均为B。磁场中，边长为L的正方形线圈竖直固定在减震装置上。在振动过程中，某时刻磁场分界线位于正方形线圈的正中间，如图乙所示。（永磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈）关于图乙中的线圈，下列说法正确的是（　　） A．此时穿过线圈的磁通量为 B．此时线圈中的感应电流为0 C．永磁铁相对线圈上升时，线圈中感应电流的方向为顺时针方向 D．永磁铁相对线圈下降时，线圈受到的安培力向下 8．如图所示，两个导体圆环放置在同一水平面上，内侧的圆环中通以逆时针方向，逐渐减小的电流，则（　　） A．a圆环中出现顺时针方向感应电流 B．a圆环中出现逆时针方向感应电流 C．a圆环中没有感应电流 D．a圆环受到的安培力方向沿半径向外 9．公交卡是感应式芯片卡，其内部嵌有感应线圈，读卡设备同样内置驱动线圈，二者的位置关系可简化为：读卡设备的线圈位于上方，芯片卡的线圈位于下方，两线圈平行正对。当芯片卡靠近读卡设备时，读卡设备线圈中的电流会激发交变磁场，该磁场穿过芯片卡的线圈并产生感应电流，以此为芯片供电并触发信息交互。在某次测试中保持两线圈静止，在读卡机线圈中通以如图所示的交流电，设从上往下观察，顺时针方向为电流正方向，则在时间内，芯片线圈中的电流是（　　）      A．沿顺时针方向且大小逐渐增大 B．沿顺时针方向且大小逐渐减小 C．沿逆时针方向且大小逐渐减小 D．沿逆时针方向且大小保持不变 10．如图所示，两个完全相同的半圆形金属轨道竖直正放置，内侧轨道接地，金属棒垂直两轨道水平放置，其长度与两轨道间距相等，空间存在竖直向下的匀强磁场（未画出）。在金属棒从向匀速圆周运动的过程中，其上点的电势（　　） A．保持不变 B．先降低再升高 C．先升高再降低 D．一直降低 11．下列说法正确的是（　　） A．磁通量就是磁感应强度 B．闭合线圈的面积越大，穿过线圈的磁通量就越大 C．只要闭合导体回路的磁通量不为0，回路中就会产生感应电流 D．只要闭合导体回路的磁通量发生变化，回路中就会产生感应电流 12．如图所示，矩形线圈abcd位于通电长直导线附近，线圈与导线在同一平面内，线圈的ab边与导线平行。那么下列操作中，线圈中有感应电流的是（　　） A．通电导线电流变大 B．线圈沿长直导线向上运动 C．线圈沿长直导线向下运动 D．以直导线为轴转动线圈 13．如图所示，水平放置的绝缘桌面上有一个金属圆环，在圆心的正上方一定高度处有一个竖直的条形磁体。把条形磁体水平向右移动时，金属圆环始终保持静止。下列说法正确的是 （　　） A．金属圆环相对桌面有向右的运动趋势 B．金属圆环对桌面的压力大于其自身重力 C．金属圆环有扩张的趋势 D．金属圆环受到水平向右的摩擦力 14．如图所示，空间固定一条形磁体（其轴线水平），以下说法正确的是（　　） A．圆环a沿磁体轴线向右运动，靠近磁体N极时感应电流为顺时针方向（从左往右看） B．圆环b竖直下落时，穿过圆环b的磁通量不变 C．圆环c经过磁体右边的位置2时磁通量最大 D．圆环c经过位置2前后一小段时间内感应电流方向不变 15．如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向如图所示，左线圈连接着平行直导轨M和N，M、N置于绝缘水平面上，导轨电阻不计，在垂直于导轨方向上放置着金属棒，金属棒和导轨处于垂直于水平面向上的匀强磁场中，金属棒和导轨始终接触良好。下列说法正确的是（    ） A．当金属棒向左匀速运动时，c点的电势低于d点的电势 B．当金属棒向左减速运动时，c点的电势低于d点的电势 C．当金属棒向右加速运动时，c点的电势高于d点的电势 D．当金属棒向右减速运动时，c点的电势高于d点的电势 16．如图所示，光滑水平桌面上放有一个由均匀导线绕成的正方形单匝线圈PQMN，在线圈对角线PM的一侧，存在垂直于桌面向下的匀强磁场。现从图示位置处开始，沿垂直MN边的方向，以速度将线框匀速拉入匀强磁场，在此过程中（　　） A．点电势始终高于点电势 B．线圈中的感应电动势逐渐减小 C．线圈所受安培力的方向始终与运动方向相反 D．拉力做功的功率逐渐减小 14 学科网（北京）股份有限公司 $