2.1楞次定律 同步练习 -2026-2027学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册
2026-07-01
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版选择性必修 第二册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 1. 楞次定律 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | 感应电流方向的判断 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 3.76 MB |
| 发布时间 | 2026-07-01 |
| 更新时间 | 2026-07-01 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58593066.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦楞次定律核心内容,通过四阶分层设计,从概念理解到实验探究再到规律应用,构建“基础巩固-实验验证-方法迁移-综合应用”的知识巩固路径,适配新授课分层教学需求。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|备考训练一|楞次定律内容、“阻碍”理解|以填空、判断题夯实物理观念,通过表格对比深化对“增反减同”的理解|
|备考训练二|感应电流方向影响因素|结合实验题培养科学探究能力,如电路连接、现象分析等实验操作|
|备考训练三|右手定则应用|通过导体切割磁感线情境题,强化科学推理,提升方向判断技能|
|备考训练四|三大规律综合应用|以“增反减同”“增缩减扩”“来拒去留”为核心,设计综合选择题,发展科学思维与问题解决能力|
内容正文:
779038077———理解为王——物理快乐学 2 / 5
779038077———理解为王——物理快乐学 2 / 5
2.1 楞次定律
1.影响感应电流方向的因素
(1)穿过闭合回路的______是产生感应电流的条件,所以感应电流的方向可能与______有关。
(2)通过实验,记录磁极进出闭合线圈运动的四种情况,分析总结感应电流的方向与________之间的关系。
2.楞次定律
(1)内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要______引起感应电流的磁通量的_________。
(2)实质:感应电流沿着楞次定律所述的方向,是___________的必然结果。
(3)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___________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
当原磁场磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向___________;当原磁场磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向___________,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
(4)“阻碍”的表现形式
从磁通量变化的角度看:___________的效果是阻碍磁通量的变化。
从相对运动的角度看:___________的效果是阻碍相对运动。
3.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__________内;让磁感线从__________进入,并使__________指向导线运动的方向,这时_________所指的方向就是感应电流的方向。如图所示。
(2) 适用条件:更便于判定_______________时感应电流的方向。
备考训练一:
1、 楞次定律理解——阻碍
2、 规律(磁场与电流)
1.楞次定律内容: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________引起感应电流的________________。
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____________定律的必然结果,当条形磁铁插入线圈或从线圈内抽出时,推力或拉力做功,将其他形式的能量转化为线圈中的________能。
3.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___________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
当原磁场磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向___________;当原磁场磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向___________,即“增反减同”
结果如何
阻碍并不是阻止,只是_____了磁通量的变化,这种变化将继续进行,最终结果不受影响
4.“阻碍”的表现形式:
从磁通量变化的角度看:___________的效果是阻碍磁通量的变化。
从相对运动的角度看:___________的效果是阻碍相对运动。
5.判断下列说法是否正确;
(1)感应电流的磁场总是与原磁场方向相反。( )
(2)楞次定律的本质是能量守恒定律在电磁感应现象中的体现。( )
(3)只要闭合回路内有磁通量,就会产生感应电流。( )
(4)磁通量变化越快,感应电流越大。( )
(5)右手定则可以用来判断感应电流的方向。( )
(6)右手定则适用于所有电磁感应现象。( )
(7)导体切割磁感线时,感应电流的方向只与磁场方向有关。( )
(8)感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量变化。( )
(9)原磁通量增加时,感应磁场与原磁场同向。( )
(10)原磁通量减少时,感应磁场与原磁场同向。( )
(11)闭合回路不动,磁场强弱变化时,不能用右手定则判断感应电流方向。( )
(12)楞次定律也可以表述为:感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因。( )
(13)只要导体在磁场中运动,就一定产生感应电流。( )
(14)磁通量为零的瞬间,感应电动势一定为零。( )
(15)右手定则中,磁感线应垂直穿入手心。( )
6.(多选)如图所示,由硬导线制成的闭合圆环放在绝缘水平桌面上,圆环左侧桌面上固定一根长直通电导线,导线中电流方向如图所示。某段时间内电流随时间逐渐增大,圆环始终保持静止,则该段时间内( )
A.圆环中产生顺时针方向的感应电流
B.圆环中产生逆时针方向的感应电流
C.圆环有向右运动的趋势
D.圆环有向左运动的趋势
7.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
8.(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.应用楞次定律判断感应电流的磁场方向后,再用安培定则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
9.(多选)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
10.(多选)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
11.如图所示,用丝线悬挂一个金属环,金属环套在一个通电螺线管上,并处于螺线管正中央位置。如通入螺线管中的电流突然增大,则( )
A.圆环会受到沿半径向外拉伸的力
B.圆环会受到沿半径向里挤压的力
C.圆环会受到向右的力
D.圆环会受到向左的力
备考训练二:探究感应电力方向因素
1、原磁场强度——感应磁场——电流
12.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
13.在“探究电磁感应的产生条件”实验中,实验连线后如图所示:
(1)接通电源,闭合开关,G表指针会向右偏转,几秒后G表指针停在中间不动。将滑动变阻器的触头迅速向右滑动时,G表指针________(“不动”、“右偏”、“左偏”、“不停振动”):迅速抽出铁芯时,G表指针________(“不动”、“右偏”、“左偏”、“不停振动”)。
(2)断开开关和电源,将铁芯重新插入内线圈中,把直流输出改为交流输出,其他均不变。接通电源,闭合开关,G表指针_______(“不动”、“右偏”。“左偏”、“不停振动”)。
(3)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。
14.为探究影响感应电流方向的因素,某兴趣小组的同学们使用图甲所示的电磁感应实验装置进行实验,其中线圈A中有铁芯。
(1)如图甲所示,是小明同学进行“探究感应电流方向”的实验装置,为了完成该实验,请用笔画线代替导线完成余下电路____:
(2)小明同学将线圈A插入线圈B中,闭合开关S时,发现灵敏电流计G的指针向左偏转,接着保持线圈A、B不动,将线圈A中的铁芯拔出,则灵敏电流计G的指针将向________(填“左”或“右”)偏转;
(3)图乙是小军同学对课本演示实验装置改进后制作的“楞次定律演示仪”。演示仪由反向并联的红、蓝两只发光二极管(简称LED)、一定匝数的螺线管、灵敏电流计G以及强力条形磁铁组成。正确连接好实验电路后,将条形磁铁从图示位置迅速向下移动过程中,________(填“红”或“蓝”)色二极管发光;
(4)小军同学发现,条形磁铁向上移动得越快,灵敏电流计G的示数越大,这说明感应电动势随________________(填“磁通量”“磁通量的变化量”或“磁通量的变化率”)的增大而增大。
15.完成下列填空,如图所示是探究电磁感应现象的实验装置。
(1)如图甲,用绝缘线将导体AB悬挂在蹄形磁铁的磁场中,闭合开关后,在下面的实验探究中,关于电流表的指针是否偏转填写在下面的空格处。
①磁体不动,使导体AB向上或向下运动,并且不切割磁感线,电流表的指针___________;
②导体AB不动,使磁体左右运动,电流表的指针___________。(选填“偏转”或“不偏转”)
(2)如图乙,各电路连接完好,线圈A在线圈B中,在开关闭合的瞬间,实验小组发现电流表的指针向左偏一下后又迅速回到中间位置,则:保持开关闭合,在把滑动变阻器的滑片向左移动的过程中,会观测到电流表的指针___________;断开开关的瞬间,会观测到电流表的指针___________后又迅速回到中间位置。(选填“向左偏”、“向右偏”或“不动”)
16.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)在图中用实线代替导线完成实验电路连接。
(2)连接好电路后,闭合开关,发现灵敏电流计的指针向右偏了一下、保持开关闭合,依次进行以下操作:将铁芯迅速插入线圈时,灵敏电流计指针将向__________(填“左”或“右”)偏;然后将滑动变阻器连入电路中的阻值调大,灵敏电流计指针将向__________(填“左”或“右”)偏;稳定后断开开关,灵敏电流计指针将向__________(填“左”或“右”)偏。
(3)写出闭合回路中产生感应电流的条件:______________________________。
(4)亮亮同学经过以上实验探究,对自家“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.只有按下按钮时,门铃才会响
B.按住按钮不动,门铃不会响
C.按下按钮过程,通过门铃电流方向
D.按下和松开按钮过程,通过门铃感应电流大小一定相等
17.为探究影响感应电流方向的因素,某兴趣小组使用如图甲所示的电磁感应实验装置进行实验。图中灵敏电流计的0刻度线处于中间位置,空心线圈B放置在水平桌面上。
(1)请用笔画线代替导线将图甲的实物电路补充完整。
(2)正确连接好电路,闭合开关瞬间,灵敏电流计指针向左偏转。待指针稳定后,迅速向右移动滑动变阻器滑片,灵敏电流计的指针向________(填“左”或“右”)偏转。保持开关闭合及滑动变阻器的滑片位置不变,将线圈A从线圈B中竖直向上拔出,灵敏电流计的指针向________(填“左”或“右”)偏转,若该过程中线圈A未与线圈B直接接触,则线圈B对桌面的压力________(填“大于”“小于”或“等于”)线圈B受到的重力。
(3)某同学利用实验室中的二极管与线圈构成如图乙所示的电路,二极管中通有向上的电流时,二极管可发光。当图中的条形磁铁向上快速从线圈中拔出时,二极管发光。由此可推理出该线圈的导线绕向应如图___________(填“丙”或“丁”)所示。
18.某小组进行探究“影响感应电流方向的因素”的实验,先后采用不同的实验方案。
(1)实验前先确定线圈导线的绕向,然后利用干电池查明___________与流入电流计电流方向的关系。
(2)如图所示的方案中G为演示电表,没有电流通过时指针在中间0刻度处。分别进行a、b、c、d四种操作来探究感应电流方向的影响因素。这一方案采用了___________。(选填“归纳推理”或“理想模型”)的物理思想方法。
(3)如图是该实验的另一方案,用笔画线代替导线将图中的实验器材连接完整___________。
(4)按图乙正确连接好装置闭合开关,根据电流计指针偏转方向及A、B线圈绕向或电流方向来判别A、B线圈中电流产生的磁场方向之间的关系。
(5)通过以上两种实验方案得到的结论是:___________。
19.物理小组为了验证“楞次定律”,利用图甲中的器材进行如下操作:将电源、开关、滑动变阻器和线圈A 组成电路,闭合开关,将线圈A 插入线圈B,观察并记录电流方向和线圈A 的磁场方向。
闭合开关,根据图乙判断(箭头方向为电流方向),在实验中线圈A 的下端是_______(选填“N”或“S”)极,当向右移动滑动变阻器滑片的过程中,线圈A 中的磁场会_______(选填“增强”“减弱”或“不变”)。若向右移动滑动变阻器滑片的过程中,灵敏电流计的指针向右偏转(电流由“一”接线柱进入时,指针向左偏转,反之右偏),则线圈 B 的绕向是图丙中的_______(选填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
备考训练三:
1、右手定则
20.(多选)如图所示,金属导轨位于水平面内,金属导轨所在区域有竖直方向的匀强磁场,导体棒ab沿金属导轨运动时,棒中的感应电流方向如图。则匀强磁场的方向和ab棒的运动方向可能是( )
A.垂直纸面向里,向左 B.垂直纸面向里,向右
C.垂直纸面向外,向左 D.垂直纸面向外,向右
21.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
22.如图,合肥一中某教室墙上有一朝南的钢窗,将钢窗右侧向外打开45°,在这一过程中,以推窗人的视角来看,下列说法正确的是( )
A.AB边切割地磁场过程中可以等效成一个左负右正的电源
B.钢窗中有顺时针电流
C.钢窗有收缩趋势
D.B点电势高于C点
23.在图中 CDEF 是金属框,框内存在着如图所示的匀强磁场。当导体 MN向右移动时( )
A.CDEF中磁通量不变,无感应电流产生
B.整个 CDEF框中有顺时针方向的感应电流
C.整个 CDEF框中有逆时针方向的感应电流
D.MN右侧回路有顺时针方向的感应电流,MN左侧回路有逆时针方向的感应电流
24.如图所示,水平放置的两条电阻不计的光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,当MN在外力作用下向左匀加速运动运动时,PQ的电流方向及运动情况是( )
A.P→Q,向右运动 B.Q→P,向右运动
C.P→Q,向左运动 D.Q→P,向左运动
25.如图所示,水平放置的平行金属导轨,虚线右侧存在垂直导轨平面向上的匀强磁场,虚线左侧存在垂直导轨平面的匀强磁场,方向未知。导体棒、与导轨始终接触良好,在外力作用下导体棒沿导轨向右运动,导体棒受导轨摩擦力作用始终保持静止。下列说法正确的是( )
A.若左侧磁场方向向上,导体棒有向左运动的趋势
B.若左侧磁场方向向下,导体棒有向右运动的趋势
C.若左侧磁场方向向下,导体棒有向左运动的趋势
D.无论左侧磁场方向向上还是向下,导体棒均有向右运动的趋势
26.如图所示,线圈C连接光滑平行水平导轨,导轨处在方向垂直纸面向里的匀强磁场中,导轨电阻不计,导轨上放着导体棒MN。为了使闭合线圈A产生图示方向的感应电流,可使导体棒MN( )
A.向左匀速运动
B.向左减速运动
C.向右匀速运动
D.向右减速运动
27.如图所示,金属导轨上的导体棒在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时,铜制线圈中将有感应电流产生且被螺线管吸引( )
A.向右做加速运动 B.向右做减速运动
C.向左做匀速运动 D.向左做加速运动
备考训练四:三大规律
1、 增反减同
2、 增缩减扩(特例)
3、 来拒去留
28.如图所示,、为正方形金属线圈,线圈从图示位置匀速向右拉出匀强磁场的过程中,、中产生的感应电流方向分别为( )
A.顺时针、顺时针 B.逆时针、逆时针
C.顺时针、逆时针 D.逆时针,顺时针
29.如图,在一水平、固定的闭合导体圆环上方,有一条形磁铁(N极朝上,S极朝下)由静止开始下落,磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触,关于圆环中感应电流的方向(从上向下看),下列说法中正确的是
A.总是顺时针 B.总是逆时针
C.先顺时针后逆时针 D.先逆时针后顺时针
30.(多选)如图,匀强磁场垂直于软导线回路平面,由于磁场发生变化,回路变为圆形.则该磁场( )
A.逐渐增强,方向向外
B.逐渐增强,方向向里
C.逐渐减弱,方向向外
D.逐渐减弱,方向向里
31.(多选)如图(a),螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场,以图中箭头所示方向为其正方向。螺线管与导线框abcd相连,导线框内有一小金属圆环L,圆环与导线框在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度B随时间按图(b)所示规律变化时
A.在t1~t2时间内,L有收缩趋势
B.在t2~t3时间内,L有扩张趋势
C.在t2~t3时间内,L内有逆时针方向的感应电流
D.在t3~t4时间内,L内有顺时针方向的感应电流
32.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
33.如图所示,一金属圆环水平固定放置,现将一竖直的条形磁铁,在圆环上方沿圆环轴线无初速度释放,在条形磁铁穿过圆环的过程中,条形磁铁与圆环
A.始终相互吸引
B.始终相互排斥
C.先相互吸引,后相互排斥
D.先相互排斥,后相互吸引
34.如图,一光滑水平桌面上放着两个完全相同的金属圆环,彼此绝缘并静止,当一个条形磁铁的N极竖直向下运动时,两线圈的运动情况是( )
A.互相靠近 B.互相远离 C.静止不动 D.向上跳起
35.(多选)如图所示,光滑固定的金属导轨M、N水平放置,两根导体棒P、Q平行放置在导轨上,形成一个闭合回路,一条形磁铁从高处下落接近回路时( )
A.从上往下看,回路中感应电流方向为逆时针
B.磁铁的加速度小于
C.P、Q将相互靠近
D.磁铁和导体棒组成的系统机械能守恒
779038077———理解为王——物理快乐学 2 / 5
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每个知识点两个按照2-3-3练习(简、中、难——多为期中、期末、高考真题)——全面掌握
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参考答案
题号
6
7
8
9
10
11
20
21
22
23
答案
BC
A
AB
BD
AD
A
AD
D
D
D
题号
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
答案
A
C
B
B
A
C
CD
AD
D
D
题号
34
35
答案
B
BC
1. 阻碍 磁通量的变化 2. 能量守恒 电 3. 磁通量 相反 相同 延缓 4. 感应电流的磁场 安培力
【详解】1.[1][2]楞次定律的内容是: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.[1][2]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,当条形磁铁插入线圈或从线圈内抽出时,推力或拉力做功,将其他形式的能量转化为线圈中的电能。
3.[1]楞次定律中的“阻碍”是指: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。
[2][3]当原磁场磁通量增加时,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”。
[4]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
4.[1][2]“阻碍”的表现形式有:从磁通量变化的角度看:感应电流的磁场效果是阻碍磁通量的变化;从相对运动的角度看:安培力的效果是阻碍相对运动。
5.(1)错误
(2)正确
(3)错误
(4)错误
(5)正确
(6)错误
(7)错误
(8)正确
(9)错误
(10)正确
(11)正确
(12)正确
(13)错误
(14)错误
(15)正确
【详解】(1)错误:根据楞次定律“增反减同”,只有原磁通量增加时,感应磁场才与原磁场反向;原磁通量减少时感应磁场与原磁场同向,不是总相反。
(2)正确:楞次定律中,感应电流做功消耗其他形式的能转化为电能,本质就是能量守恒定律在电磁感应中的体现。
(3)错误:产生感应电流的条件是闭合回路+磁通量发生变化,只有磁通量但磁通量不变时不会产生感应电流。
(4)错误:磁通量变化越快,感应电动势越大;感应电流大小还与闭合回路的总电阻有关,因此感应电流不一定越大。
(5)正确:右手定则的作用就是判断导体切割磁感线时感应电流的方向。
(6)错误:右手定则仅适用于导体切割磁感线的动生感应情况,不适用于磁场变化产生的感生电磁感应。
(7)错误:导体切割磁感线时,感应电流方向和磁场方向、导体运动方向都有关。
(8)正确:这是楞次定律的核心内容,感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量变化。
(9)错误:根据“增反减同”,原磁通量增加时,感应磁场阻碍增加,与原磁场方向相反。
(10)正确:根据“增反减同”,原磁通量减少时,感应磁场阻碍减少,与原磁场方向同向。
(11)正确:右手定则仅适用于导体相对磁场运动(切割磁感线)的情况,闭合回路不动、磁场变化属于感生电磁感应,不能用右手定则判断。
(12)正确:这是楞次定律的广义表述,可用于分析感应电流的效果(如阻碍相对运动、阻碍回路面积变化等)。
(13)错误:产生感应电流需要满足:导体构成闭合回路、回路磁通量发生变化(切割磁感线),仅运动不一定产生感应电流。
(14)错误:感应电动势大小由磁通量变化率决定,和磁通量大小无关;比如转动线圈垂直中性面时,磁通量为零,但感应电动势最大。
(15)正确:右手定则的操作规则就是磁感线垂直穿入手心,大拇指指向导体运动方向,四指指向感应电流方向。
6.BC
【详解】AB.直导线中的电流向上,根据安培定则可知,穿过圆环的磁感线向里,又电流增大,则穿过圆环的磁通量增大,根据楞次定律可知,感应电流的磁场向外,根据安培定则可知,感应电流为逆时针,故A错误,B正确;
CD.感应电流产生的效果总是阻碍磁通量变化,因穿过圆环的磁通量增大,且圆环向右运动可以阻碍磁通量增大,故圆环有向右运动的趋势,故C正确,D错误。
故选BC。
7.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。
8.AB
【详解】A.楞次定律的核心是“阻碍”,本质就是感应电流的效果总是对抗引起感应电流的原因(如阻碍磁通量变化、阻碍相对运动等),故A正确;
B.应用楞次定律判断感应电流方向的步骤为:确定原磁场方向→判断磁通量变化趋势→根据楞次定律得到感应磁场方向→结合安培定则得到感应电流方向,故B正确;
C.楞次定律的“阻碍”作用需要外力克服阻碍做功,说明电磁感应过程是其他形式的能转化为电能,故C错误;
D.“阻碍”是指感应磁场阻碍原磁通量的变化,感应磁场的大小由感应电流大小决定,例如当原磁场的大小随时间线性减小到零的过程中,闭合线圈的感应电流保持恒定,原磁场为零时,感应电流的磁场不为零,故D错误。
故选AB。
9.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。
10.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。
11.A
【详解】AB.无论通入螺线管的电流是从a流向b还是从b流向a,电流增大时,穿过金属环的磁通量必增加,根据楞次定律,环内感应电流的磁场要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,即要阻碍穿过环的磁通量的增加,因此有使环扩张的趋势,从而使环受到沿半径向外拉伸的力,A正确,B错误;
CD.由于金属环处于螺线管正中央位置,根据安培定则,金属环所处的磁场方向垂直于金属环所在的平面,根据左手定则,金属环所受的磁场力一定与金属环共面,金属环不受水平方向的作用力,CD错误。
故选A。
12.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。
13.(1) 右偏 左偏
(2)不停振动
(3)B
【详解】(1)[1]由题知,通过A螺线管的磁通量增大时,G表指针右偏;滑动变阻器的触头迅速向右滑动时,电阻减小,电流增大,B螺线管的磁场增强,通过A螺线管的磁通量增大, G表指针向右偏;
[2]抽出铁芯,B螺线管的磁场减弱,通过A螺线管的磁通量减小,G表指针向左偏。
(2)改用交流电后,磁场方向周期性变化,感应电流方向也随之周期性变化,故G表指针不停振动;
(3)B线圈匝数多,自感电动势大,断电瞬间产生高压,故该同学被电击是在拆除B螺线管所在电路时发生的。
14.(1)
(2)右
(3)红
(4)磁通量的变化率
【详解】(1)电路连接如图所示
(2)依题意知,当穿过线圈B的磁通量增加时,电流计指针向左偏,将铁芯拔出,穿过线圈B的磁通量会减小,根据楞次定律,可知电流计指针向右偏;
(3)将条形磁铁向下移动一小段距离,穿过线圈的磁通量增大,由楞次定律以及安培定则可知回路中的电流沿逆时针方向,故红色二极管发光;
(4)依题意可知,条形磁铁向上移动得越快,越大,越大
由
得越大,越大,说明感应电动势随磁通量的变化率的增大而增大。
15.(1) 不偏转 偏转
(2) 向左偏 向右偏
【详解】(1)①[1]磁体不动,使导体向上或向下运动,并且不切割磁感线,不会产生感应电流,则电流表的指针不偏转。
②[2]导体不动,使磁体左右运动,导体棒会切割磁感线产生感应电流,则电流表的指针会偏转。
(2)[1][2]在开关闭合的瞬间,电流表的指针向左偏一下后又迅速回到中间位置,可知当穿过线圈B的磁通量增加时,电流表指针左偏;保持开关闭合,在把滑动变阻器的滑片向左移动的过程中,电阻变小,电流增大,则穿过线圈B的磁通量增大,会观测到电流表的指针向左偏。断开开关的瞬间,穿过线圈B的磁通量减小,会观测到电流表的指针向右偏。
16.(1)
(2) 右 左 左
(3)磁通量发生变化
(4)BC
【详解】(1)实验电路连接如图所示
(2)[1]连接好电路后,闭合开关,线圈内的磁通量增大,灵敏电流计的指针向右偏了一下,则将铁芯迅速插入线圈时,线圈内的磁通量增大,灵敏电流计指针将向右偏。
[2]将滑动变阻器连入电路中的阻值调大,回路中电流减小,线圈产生的磁场减小,线圈内的磁通量减小,灵敏电流计指针将向左偏。
[3]稳定后断开开关,线圈内的磁通量减小,灵敏电流计指针将向左偏。
(3)闭合回路中产生感应电流的条件是磁通量发生变化。
(4)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错误;
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正确;
C.按下按钮过程,螺线管中向左的磁通量增大,根据楞次定理,可知按下按钮过程,通过门铃电流方向,故C正确;
D.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D错误。
故选BC。
17.(1)
(2) 左 右 小于
(3)丁
【详解】(1)本实验分两个独立回路。将电源、开关、滑动变阻器、线圈A串联成原回路,将线圈B与灵敏电流计串联为回路,如图所示
(2)[1]闭合开关时,穿过B的磁通量增加,指针左偏,由此可得穿过B的磁通量增加→指针左偏,磁通量减少→指针右偏。滑动变阻器滑片右移,滑动变阻器电阻减小,原线圈电流增大,穿过B的磁通量增加,因此指针左偏。
[2]将A从B中拔出,穿过B的磁通量减少,因此指针右偏。
[3]根据楞次定律,A向上远离B,B会阻碍A的相对运动,因此B对A产生向下的吸引力。由牛顿第三定律,可知A对B产生向上的反作用力,因此B对桌面的压力小于B自身的重力。
(3)条形磁铁N在下S在上,穿过线圈的原磁场方向向下;磁铁向上拔出,磁通量减少,由楞次定律,感应磁场方向和原磁场同向,方向向下。二极管发光说明二极管内电流向上,根据右手螺旋定则,感应磁场向下时,从上往下看线圈电流为顺时针绕向,对应图丁的绕线方式。
18. 电流计指针偏转的方向 归纳推理 感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化
【详解】[1]实验前需要预先确定电流计指针偏转方向和流入电流方向的对应关系,才能在实验中通过指针偏转得到感应电流的方向。
[2]本实验通过a、b、c、d四次不同情况的实验,从多个实验事实中归纳总结出普遍规律,采用的是归纳推理的思想。
理想模型是忽略次要因素构建物理模型的方法,该实验不涉及这种思想。
[3]本实验需要两个独立回路: ① 原回路(原线圈A回路):将开关的未连接接线端,连接到原线圈A的下端接线端,使电源、开关、滑动变阻器、原线圈A串联成闭合回路
② 副回路(副线圈B回路):将灵敏电流计的未连接的接线端,连接到副线圈B的上端接线柱(图中标注A的接线柱),使副线圈B与灵敏电流计串联成闭合回路。
[4]本实验探究感应电流方向的规律,最终得到的结论就是楞次定律的核心内容:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
19. N 减弱 Ⅱ
【详解】[1]根据右手螺旋定则,右手握住线圈A,四指顺着乙图中电流的环绕方向,大拇指指向线圈A下端,因此上端为S极,下端为N极。
[2] 向右移动滑片时,滑动变阻器接入电路的电阻增大,线圈A中电流减小,因此线圈A的磁场减弱。
[3]线圈A插入线圈B中,穿过B的磁通量以A内部的磁场为主,因此总磁通量方向向下;磁通量随电流减小而减小,根据楞次定律,B中感应电流的磁场方向向下。 由题意,电流从负接线柱流入指针左偏,因此指针右偏说明电流从正接线柱流入灵敏电流计,结合接线可知:电流从线圈B的下端流入、上端流出。再根据安培定则,感应磁场向下、电流下端进上端出时,所以线圈B的绕向为Ⅱ。
20.AD
【详解】A.若磁场方向垂直纸面向里,导体棒向左运动。伸开右手,手心朝外,让磁感线穿过手心,大拇指向左指向导体运动方向,此时四指指向即为感应电流方向,指向,故A正确;
B.若磁场方向垂直纸面向里,导体棒向右运动。伸开右手,手心朝外,让磁感线穿过手心,大拇指向右指向导体运动方向,此时四指指向即为感应电流方向,指向,B错误;
C.若磁场方向垂直纸面向外,导体棒向左运动。伸开右手,手心朝里,让磁感线穿过手心,大拇指向左指向导体运动方向,此时四指指向,故C错误;
D.若磁场方向垂直纸面向外,导体棒向右运动。伸开右手,手心朝里,让磁感线穿过手心,大拇指向右指向导体运动方向,此时四指指向,故D正确。
故选AD。
21.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。
22.D
【详解】A.合肥所在处地磁场的水平分量由南指向北,竖直分量竖直向下;将朝南的钢窗右侧向外打开45°,根据右手定则可知AB边切割地磁场过程中可以等效成一个左正右负的电源,故A错误;
BCD.钢窗右侧向外打开过程,向北穿过窗户的磁通量减少,根据楞次定律可知,感应电流产生的磁场方向由南指向北,以推窗人的视角来看,感应电流为逆时针电流,同时根据“增缩减扩”推论可知,钢窗有扩张趋势;由于流过BC边的电流方向由B到C,所以B点电势高于C点,故BC错误,D正确。
故选D。
23.D
【详解】当导体 MN向右移动时,根据右手定则MN切割磁感线产生由N到M的感应电流,则MN右侧回路有顺时针方向的感应电流,MN左侧回路有逆时针方向的感应电流。
故选D。
24.A
【详解】当MN在外力作用下向左匀加速运动运动时,根据右手定则和安培定则可知,线圈中电流产生的磁场向上穿过线圈,且穿过线圈的磁通量增加;根据楞次定律可知,线圈感应电流产生的磁场方向向下,根据右手螺旋定则可知通过金属棒PQ的电流方向由P→Q,根据左手定则可知,金属棒PQ受到的安培力向右,则金属棒PQ向右运动。
故选A。
25.C
【详解】A.当导体棒向右运动时,产生顺时针电流,若左侧磁场向上,导体棒受到向右的安培力,导体棒a有向右运动的趋势,故A错误;
BCD.若左侧磁场向下,导体棒受到向左的安培力,导体棒a有向左运动的趋势,故BD错误,C正确。
故选C。
26.B
【详解】如果是磁通量减小引起的感应电流,则感应电流产生的磁场与原磁场方向相同,所以线圈C中的电流方向和A中的电流方向相同,并且在减小,所以根据右手定则,导体棒在向左做减速运动;如果是磁通量增加引起的感应电流,则C中的感应电流方向与原磁场方向相反,且原磁场强度在增加,即导体棒向右做加速运动。
故选B。
27.B
【详解】A.导体向右做加速运动时,根据右手定则判断,ab中产生的感应电流方向从a到b,根据安培定则可知,螺线管左端为S极,感应电流增大,螺线管产生的磁场增强,穿过c的磁通量增大,根据楞次定律可知,c中产生逆时针方向(从左向右看)的感应电流,右侧相当于S极,则线圈c被螺线管排斥,故A错误。
B.导体向右做减速运动时,根据右手定则判断,ab中产生的感应电流方向从a到b,根据安培定则可知,螺线管左端为S极,感应电流减小,螺线管产生的磁场减弱,穿过c的磁通量减小,根据楞次定律可知,c中产生顺时针方向(从左向右看)的感应电流,右侧相当于N极,则线圈c被螺线管吸引,故B正确;
C.当导体棒向左匀速运动时,产生恒定的电流,线圈中的磁通量恒定不变,线圈c中无感应电流出现,也不被螺线管排斥,故C错误;
D.导体棒向左做加速运动时,根据右手定则可判断,ab中产生的感应电流方向从b到a,根据安培定则可知,螺线管左端为N极,感应电流增大,螺线管产生的磁场增强,穿过c的磁通量增大,根据楞次定律可知,c中产生顺时针方向(从左向右看)的感应电流,右侧相当于N极,则线圈c被螺线管排斥,故D错误。
故选B。
28.A
【详解】线圈a从磁场中向右匀速拉出磁场的过程中穿过a线圈的磁通量在减小,则根据楞次定律可知a线圈的电流为顺时针,由于线圈a从磁场中匀速拉出,则a中产生的电流为恒定电流,则线圈a靠近线圈b的过程中线圈b的磁通量在向外增大,同理可得线圈b产生的电流为顺时针。
故选A。
29.C
【详解】由图示可知,在磁铁下落过程中,穿过圆环的磁场方向向上,在磁铁靠近圆环时,穿过圆环的磁通量变大,在磁铁远离圆环时穿过圆环的磁通量减小,由楞次定律可知,从上向下看,圆环中的感应电流先沿顺时针方向,后沿逆时针方向,故C正确.
故选C.
30.CD
【详解】磁场发生变化,回路变为圆形,是由线圈受到的安培力的方向向外,导线围成的面积扩大,根据楞次定律的推广形式可得,导线内的磁通量一定正在减小,磁场在减弱,故CD正确,AB错误.故选CD.
考点:楞次定律
【点睛】解决本题的关键掌握楞次定律判断感应电流的方向,也可以使用楞次定律的推广的形式处理.
31.AD
【详解】A.据题意,在t1~t2时间内,外加磁场磁感应强度增加且斜率在增加,则在导线框中产生沿顺时针方向增加的电流,该电流激发出增加的磁场,该磁场通过圆环,在圆环内产生感应电流,根据结论“增缩减扩”可以判定圆环有收缩趋势,故A正确;
BC.在t2~t3时间内,外加磁场均匀变化,在导线框中产生稳定电流,该电流激发出稳定磁场,该磁场通过圆环时,圆环中没有感应电流,故BC错误;
D.在t3~t4时间内,外加磁场向下减小,且斜率也减小,在导线框中产生沿顺时针方向减小的电流,该电流激发出向内减小的磁场,故圆环内产生顺时针方向电流,故D正确。
故选AD。
32.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。
33.D
【详解】因圆环从开始下降到达磁铁中间时,磁通量一直增大;而当从中间向下运动时,磁通量减小时;则由楞次定律可知,当条形磁铁靠近圆环时,感应电流阻碍其靠近,是排斥力;当磁铁穿过圆环远离圆环时,感应电流阻碍其远离,是吸引力,故先相互排斥,后相互吸引;故D正确,ABC错误。
34.B
【详解】当条形磁铁的N极竖直向下运动时,两环中的磁通量增大,根据楞次定律可知,两环中的感应电流将阻碍这种变化,于是两环向外侧运动,即相互远离。
故选B。
35.BC
【详解】A.条形磁铁下落接近回路时,穿过闭合回路的磁通量增加,题干未给出条形磁铁的极性,无法确定穿过回路原磁通量的方向,因此无法确定感应电流的方向,故A错误;
B.根据楞次定律“来拒去留”,感应电流会阻碍磁铁和回路的相对运动,磁铁受到向上的安培阻力,合力小于重力,因此加速度小于,故B正确;
C.根据楞次定律推论“增缩减扩”,磁通量增加时,回路会通过缩小面积阻碍磁通量的增加,因此、将相互靠近,故C正确;
D.由于导体棒P、Q与导轨构成的回路产生感应电流,产生焦耳热,系统机械能转化为内能,因此系统机械能不守恒,故D错误。
故选BC。
参考答案:
1. 磁通量变化 磁通量的变化 磁通量的变化
【详解】略
2. 阻碍 变化 能量守恒 磁通量 相反 相同 感应电流 感应电流
【详解】略
3. 同一平面 掌心 大拇指 四个手指 导体切割磁感线
【详解】(1)[1][2][3][4]根据总结可得右手定则内容为: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平面内;让磁感线从掌心进入,并使大拇指指向导线运动的方向,这时四个手指所指的方向就是感应电流的方向;
(2)[5]由图可知,右手定则更适用于判断导体切割磁感线时产生感应电流的方向。
每个知识点两个按照2-3-3练习(简、中、难——多为期中、期末、高考真题)——全面掌握
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