2.1楞次定律 讲义-2026-2027学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

本讲义聚焦高中物理楞次定律核心知识点，从产生感应电流的条件切入，通过实验探究影响感应电流方向的因素，总结楞次定律内容，延伸至右手定则及推广应用（增反减同、来拒去留等），构建从实验到规律再到应用的完整学习支架。 该资料以科学探究为核心，通过实验现象分析与归纳推理培养科学思维，结合自发电门铃等生活实例及多样化考向（楞次定律判断、推论应用等）深化物理观念。课中辅助教师引导学生主动建构知识，课后练习题帮助学生查漏补缺，强化知识应用能力。

第1节 楞次定律 知识点1 影响感应电流方向的因素　楞次定律 1．产生感应电流的条件：穿过闭合回路的磁通量发生变化。 2．探究影响感应电流方向的因素 (1)实验器材：条形磁铁、电流表、线圈、导线、一节干电池(用来查明线圈中电流的流向与电流表中指针偏转方向的关系)、电阻(10 kΩ)。 (2)实验现象：如图所示，在四种情况下，将实验结果填入下表。 (3)实验分析 ①线圈内磁通量增大时 图号 磁场方向 感应电流的方向 感应电流的磁场方向 甲 向下 逆时针(俯视) 向上 乙 向上 顺时针(俯视) 向下 ②线圈内磁通量减小时 图号 磁场方向 感应电流的方向 感应电流的磁场方向 丙 向下 顺时针(俯视) 向下 丁 向上 逆时针(俯视) 向上 (4)实验结论 表述一：当穿过线圈的磁通量增大时，感应电流的磁场与原磁场的方向相反；当穿过线圈的磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场的方向相同。 表述二：当磁铁靠近线圈时，两者相斥；当磁铁远离线圈时，两者相吸。 3．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阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 知识点2 知识点二　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，如图所示。 2．适用范围 适用于闭合电路部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。 知识点3 楞次定律的推广应用 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引起感应电流的原因。具体表现常见如下几种形式： 内容 例证 阻碍原磁通量变化——“增反减同” 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 阻碍原电流的变化——“增反减同”(即自感现象) 考向1 用楞次定律判断感应电流方向 【例1】法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示。软铁环上绕有、两个线圈，当线圈电路中的开关断开的瞬间，下列说法正确的是（　　） A．线圈中的磁通量增大 B．软铁中的磁场方向沿逆时针方向 C．电流从上向下流过电流计 D．去除软铁环，实验效果更明显 【变式】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，P、Q端与门铃（图中未画出）连接构成回路。下列说法正确的是（　　） A．按下按钮的过程，螺线管P端电势较高 B．松开按钮的过程，螺线管Q端电势较高 C．按下和松开按钮的过程，螺线管产生的感应电流方向相反 D．按下和松开按钮的过程，螺线管所受磁铁的安培力方向相同 考向2 楞次定律推论的应用 【例2】某同学学习了电磁感应相关知识后，做了探究性实验：将闭合线圈按图示方式放在电子秤上，手握条形磁铁静止在线圈的正上方，此时电子秤的示数为。则当磁铁远离线圈时（     ） A．电子秤的示数等于 B．电子秤的示数大于 C．线圈有扩张的趋势 D．线圈有收缩的趋势 【变式】．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 考向 3 右手定则 【例3】如图所示，CDEF是金属框，框内存在着如图所示的匀强磁场。当导体棒MN向右移动时，关于回路中的感应电流，下列说法正确的是（   ） A．导体棒MN中的电流方向由M流向N B．电流表甲的电流方向由E流向F C．电流表乙的电流方向由C流向D D．导体棒MN中的电流大小等于单个电流表的电流大小 【变式】如图，水平面上有一固定的U形金属框架，竖直向下的匀强磁场穿过框架，要使框架上的金属杆ab产生由a到b的电流，则杆ab（　　） A．向右移动 B．向左移动 C．左右移动 D．不动 考向4 实验： 探究影响感应电流方向的因素 【例4】．某小组用图示装置进行探究“影响感应电流方向的因素”的实验。 (1)实验前需要利用干电池查明电流计指针____________与电流流入电流计方向的关系。 (2)利用下图所示方案，分别进行甲、乙、丙、丁四种操作得出感应电流方向的影响因素，这一方案采用了____________（选填“归纳总结”或“理想模型”）的物理思想方法。 【变式】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。 一、单选题 1．包头市某高中教室墙上有一扇朝南的钢窗，当把钢窗向内拉开90°的过程中（不考虑地磁偏角），下列说法正确的是（　　） A．穿过钢窗的地磁场的磁通量变大 B．穿过钢窗的地磁场的磁通量不变 C．从开窗人的角度看，钢窗中的感应电流方向是逆时针 D．从开窗人的角度看，钢窗中的感应电流方向是顺时针 2．如图，通电直导线与矩形线圈abcd在同一个平面内，线圈放在直导线旁边，以下说法正确的是（　　） A．若线圈以dc边为轴转动时，无感应电流产生 B．若线圈以通电直导线为轴转动，有感应电流产生 C．若线圈在平面内上、下平动，有感应电流产生，其中感应电流方向是 D．若线圈向右平动，有感应电流产生，其中感应电流方向是 3．法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示。线圈A、B绕在同一绝缘铁芯上，G为灵敏电流计，则（　　） A．闭合开关S的瞬间，通过G的电流是a→b B．断开开关S的瞬间，通过G的电流是b→a C．闭合开关S后，滑动变阻器滑片向左滑动过程中，通过G的电流是b→a D．闭合开关S后，匀速向右滑动滑动变阻器滑片，则电流表G指针不会偏转 4．如图所示，金属圆环水平固定，一根上端为N极、下端为S极的条形磁铁由圆环上方静止释放。则（　　） A．在磁铁穿过圆环过程中，环中磁通量一直增大 B．在磁铁穿过圆环过程中，环中磁通量一直减小 C．在S极靠近圆环过程中，环中产生逆时针（俯视）感应电流 D．在S极靠近圆环过程中，环中产生顺时针（俯视）感应电流 5．如图所示，老师上课做演示实验时，用绝缘细线吊起一个轻质闭合铝环，条形磁铁与铝环的距离比较小。当手持磁铁使其N极突然向右迅速穿过铝环过程中（整个条形磁铁均穿过），下列说法正确的是（　　） A．整个过程中铝环中电流方向改变两次 B．条形磁铁穿过铝环后铝环向右摆动 C．靠近铝环过程中（极还未进入铝环），铝环面积有扩张的趋势 D．远离铝环过程中，从左向右看，铝环中有逆时针方向电流 6．如图，在水平桌面上放置的金属导轨与一静止的空心铜棒形成闭合回路，将其正上方的强磁铁的Ｎ极向下靠近此回路的过程中，下列说法正确的是（　　） A．铜棒向左滚动 B．回路中有顺时针方向电流（俯视） C．铜棒对导轨的压力大小等于铜棒所受重力大小 D．磁场力对磁铁做正功 7．如图所示，两个很轻的铝环a、b，环a闭合，环b不闭合，a、b环都固定在一根可以绕O点自由转动的水平细杆上，此时整个装置静止。下列选项正确的是（　　） A．条形磁铁N极垂直环a靠近a，环a将靠近磁铁 B．条形磁铁S极垂直环a远离a，环a将不动 C．条形磁铁N极垂直环b靠近b，环b将靠近磁铁 D．条形磁铁S极垂直环a靠近a，环a将远离磁铁 8．如图，金属棒ab、cd放在水平金属导轨上，条形磁铁从abcd上方某处由静止开始下落，在加速接近导轨过程中，金属棒ab、cd均未滑动。下列说法错误的是（　　） A．磁铁加速度将小于g B．金属棒cd有c指向d的感应电流 C．金属棒对导轨的压力大于金属棒的重力 D．金属棒ab、cd有相互远离的趋势 二、多选题 9．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 10．如图所示，一平行光滑金属导轨水平置于竖直向下的匀强磁场中，导轨电阻不计，与大螺线管M相接，在M螺线管内同轴放置一绝缘圆盘N，N的边缘固定着许多带负电的小球（每个小球都可视为一点电荷），且圆盘N可绕轴心在水平面内自由转动。当导体棒ab运动时，圆盘N能沿箭头方向逆时针转动，则导体棒ab的运动情况是（   ） A．导体棒ab向右做匀速运动 B．导体棒ab向右做加速运动 C．导体棒ab向左做加速运动 D．导体棒ab向左做减速运动 11．下列选项表示的是闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情景，导体ab上的感应电流方向为b→a的是（　　） A． B． C． D． 12．如图所示，金属棒ab、光滑水平金属导轨和螺线管组成闭合回路。设导轨足够长，棒有一定阻值，导轨、导线电阻不计。给金属棒ab一个初速度v使其在匀强磁场B中沿导轨向右运动，则下列说法正确的是（　　） A．棒b端电势比a端低 B．螺线管产生的磁场，A端为N极 C．棒最终将做匀速运动 D．棒最终将停止运动 三、实验题 13．学校物理兴趣小组用如图所示的电路研究电磁感应现象。 (1)用笔画线代替导线将实验电路连接完整； (2)电路正确连接，闭合开关后，在下列四种实验操作中，能使线圈B中感应电流的磁场方向与线圈A中原磁场方向相反的是________。 A．插入铁芯F B．拔出线圈A C．断开开关S D．使滑动变阻器接入电路的阻值R变小 14．某实验小组在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中，使用的实验器材如下： ①多用电表②灵敏电流计③保护电阻④导线⑤螺线管⑥条形磁铁 (1)首先探究灵敏电流计指针摆动方向与电流方向的关系，某同学选用多用电表的___________（选填“电阻”“直流电流”“直流电压”）挡，对灵敏电流计进行测试，首先将灵敏电流计串联保护电阻后，将多用电表的黑表笔接灵敏电流计的正接线柱、红表笔接灵敏电流计的负接线柱，发现指针向左偏转； (2)如图所示，若要使电流计的指针向右偏转，下列可行的是___________； A．螺线管不动，条形磁铁在螺线管中静止不动 B．螺线管不动，条形磁铁N极向下，匀速插入螺线管 C．螺线管不动，条形磁铁S极向下，快速插入螺线管 D．螺线管不动，条形磁铁S极向下，快速拔出螺线管 (3)通过第（2）问的探究可知，电流计的偏转方向与下列哪些因素有关___________； A．条形磁铁的磁极方向 B．条形磁铁的运动方向 C．条形磁铁的运动快慢 15．某实验小组使用如图所示的器材，探究影响感应电流方向的因素。 (1)按实验要求补充连接电路______。 (2)正确连接电路并闭合开关后，某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P向右滑动时，灵敏电流表指针向右偏转，由此可以推断______。 A．线圈A向上移动或滑动变阻器滑片P向左滑动，都能引起灵敏电流表指针向左偏转 B．线圈A向上移动或断开开关，都能引起灵敏电流表指针向右偏转 (3)某同学第一次将滑动变阻器的滑片P慢慢向右移动，第二次将滑动变阻器的滑片P快速向右移动，发现感应电流第二次比第一次大，原因是______。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1节 楞次定律 知识点1 影响感应电流方向的因素　楞次定律 1．产生感应电流的条件：穿过闭合回路的磁通量发生变化。 2．探究影响感应电流方向的因素 (1)实验器材：条形磁铁、电流表、线圈、导线、一节干电池(用来查明线圈中电流的流向与电流表中指针偏转方向的关系)、电阻(10 kΩ)。 (2)实验现象：如图所示，在四种情况下，将实验结果填入下表。 (3)实验分析 ①线圈内磁通量增大时 图号 磁场方向 感应电流的方向 感应电流的磁场方向 甲 向下 逆时针(俯视) 向上 乙 向上 顺时针(俯视) 向下 ②线圈内磁通量减小时 图号 磁场方向 感应电流的方向 感应电流的磁场方向 丙 向下 顺时针(俯视) 向下 丁 向上 逆时针(俯视) 向上 (4)实验结论 表述一：当穿过线圈的磁通量增大时，感应电流的磁场与原磁场的方向相反；当穿过线圈的磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场的方向相同。 表述二：当磁铁靠近线圈时，两者相斥；当磁铁远离线圈时，两者相吸。 3．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阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 知识点2 知识点二　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，如图所示。 2．适用范围 适用于闭合电路部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。 知识点3 楞次定律的推广应用 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引起感应电流的原因。具体表现常见如下几种形式： 内容 例证 阻碍原磁通量变化——“增反减同” 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 阻碍原电流的变化——“增反减同”(即自感现象) 考向1 用楞次定律判断感应电流方向 【例1】法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示。软铁环上绕有、两个线圈，当线圈电路中的开关断开的瞬间，下列说法正确的是（　　） A．线圈中的磁通量增大 B．软铁中的磁场方向沿逆时针方向 C．电流从上向下流过电流计 D．去除软铁环，实验效果更明显 【答案】C 【详解】A．当线圈电路中的开关断开的瞬间，线圈中的磁通量减小，故A错误； B．由安培定则可知软铁中的磁场方向沿顺时针方向，故B错误； C．开关断开的瞬间，软铁中的磁场方向沿顺时针方向，且磁场减弱，由楞次定律可知线圈N中感应电流从上向下流过电流计，故C正确； D．去除软铁环，两线圈有大量磁漏，磁通量变化会变弱，实验效果更不明显，故D错误。 故选C。 【变式】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，P、Q端与门铃（图中未画出）连接构成回路。下列说法正确的是（　　） A．按下按钮的过程，螺线管P端电势较高 B．松开按钮的过程，螺线管Q端电势较高 C．按下和松开按钮的过程，螺线管产生的感应电流方向相反 D．按下和松开按钮的过程，螺线管所受磁铁的安培力方向相同 【答案】C 【详解】A．按下按钮的过程中，穿过线圈的磁通量向左增加，根据楞次定律和安培定则可知，感应电流的方向为从端经螺线管流向端，在电源内部电流由低电势流向高电势，则螺线管端电势较高，故A错误； B．同理，松开按钮过程中，穿过线圈的磁通量向左减小，根据楞次定律和安培定则可知，感应电流的方向为从端经螺线管流向端，此时螺线管端电势较高，故B错误； C．根据A、B项分析可知，按下和松开按钮的过程，螺线管产生的感应电流方向相反，故C正确； D．按下和松开按钮的过程，螺线管产生的感应电流方向相反，外部磁场方向不变，则螺线管所受磁铁的安培力方向相反，故D错误。 故选C。 考向2 楞次定律推论的应用 【例2】某同学学习了电磁感应相关知识后，做了探究性实验：将闭合线圈按图示方式放在电子秤上，手握条形磁铁静止在线圈的正上方，此时电子秤的示数为。则当磁铁远离线圈时（     ） A．电子秤的示数等于 B．电子秤的示数大于 C．线圈有扩张的趋势 D．线圈有收缩的趋势 【答案】C 【详解】AB．磁铁远离线圈，根据楞次定律的推论“来拒去留”可知，线圈与磁铁相互吸引，导致电子秤的示数小于，故AB错误； CD．穿过线圈的磁通量减少，根据楞次定律的推论“增缩减扩”可知，线圈有扩张的趋势，故C正确，D错误。 故选C。 【变式】．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。 考向 3 右手定则 【例3】如图所示，CDEF是金属框，框内存在着如图所示的匀强磁场。当导体棒MN向右移动时，关于回路中的感应电流，下列说法正确的是（   ） A．导体棒MN中的电流方向由M流向N B．电流表甲的电流方向由E流向F C．电流表乙的电流方向由C流向D D．导体棒MN中的电流大小等于单个电流表的电流大小 【答案】C 【详解】ABC．根据右手定则，导体棒MN中的电流方向由N流向M；电流表甲的电流方向由F流向E；电流表乙的电流方向由C流向D，AB错误，C正确。 D．导体棒MN中的电流大小等于两个电流表的电流大小之和，D错误。 故选C。 【变式】如图，水平面上有一固定的U形金属框架，竖直向下的匀强磁场穿过框架，要使框架上的金属杆ab产生由a到b的电流，则杆ab（　　） A．向右移动 B．向左移动 C．左右移动 D．不动 【答案】B 【详解】根据右手定则可知，当杆ab向左移动时，金属杆ab产生由a到b的电流。 故选B。 考向4 实验： 探究影响感应电流方向的因素 【例4】．某小组用图示装置进行探究“影响感应电流方向的因素”的实验。 (1)实验前需要利用干电池查明电流计指针____________与电流流入电流计方向的关系。 (2)利用下图所示方案，分别进行甲、乙、丙、丁四种操作得出感应电流方向的影响因素，这一方案采用了____________（选填“归纳总结”或“理想模型”）的物理思想方法。 【答案】(1)偏转方向 (2)归纳总结 【详解】（1）本实验需要通过电流计指针的偏转情况判断感应电流的方向，因此实验前需要预先查明电流计指针偏转方向与电流流入电流计方向的关系。 （2）该实验通过多次不同条件的操作，从多个实验结果中总结得出普遍规律，采用的是归纳总结的思想方法。 【变式】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。 【答案】(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。 一、单选题 1．包头市某高中教室墙上有一扇朝南的钢窗，当把钢窗向内拉开90°的过程中（不考虑地磁偏角），下列说法正确的是（　　） A．穿过钢窗的地磁场的磁通量变大 B．穿过钢窗的地磁场的磁通量不变 C．从开窗人的角度看，钢窗中的感应电流方向是逆时针 D．从开窗人的角度看，钢窗中的感应电流方向是顺时针 【答案】C 【详解】AB．根据 其中为把钢窗向内拉开过程中钢窗初、末位置的夹角，即增大，穿过钢窗的地磁场的磁通量变小，故AB错误； CD．因地球等效于条形磁铁，其南北极与地理的南北极相反，故地磁场方向是进来的，当增大，Φ减小，根据楞次定律的增反减同，感应电流的磁场方向也是进来的，再据右手螺旋定则知从开窗人的角度看，钢窗中的感应电流方向是逆时针，故C正确，D错误。 故选C。 2．如图，通电直导线与矩形线圈abcd在同一个平面内，线圈放在直导线旁边，以下说法正确的是（　　） A．若线圈以dc边为轴转动时，无感应电流产生 B．若线圈以通电直导线为轴转动，有感应电流产生 C．若线圈在平面内上、下平动，有感应电流产生，其中感应电流方向是 D．若线圈向右平动，有感应电流产生，其中感应电流方向是 【答案】D 【详解】A．若线圈以dc边为轴转动时，穿过线圈平面的磁通量发生变化，会产生感应电流，A错误； B．若线圈以通电直导线为轴转动，磁通量不变，无感应电流产生，B错误； C．若线圈在平面内上、下平动，穿过线圈平面的磁通量不发生改变，不能产生感应电流，C错误； D．根据安培定则可知，导线右边的磁场方向垂直纸面向里，若线圈向右平移时，离导线越远的区域磁场越弱，根据楞次定律可知，感应电流产生的磁场也是垂直纸面向里，故感应电流的方向为a→d→c→b，D正确； 故选D。 3．法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示。线圈A、B绕在同一绝缘铁芯上，G为灵敏电流计，则（　　） A．闭合开关S的瞬间，通过G的电流是a→b B．断开开关S的瞬间，通过G的电流是b→a C．闭合开关S后，滑动变阻器滑片向左滑动过程中，通过G的电流是b→a D．闭合开关S后，匀速向右滑动滑动变阻器滑片，则电流表G指针不会偏转 【答案】C 【详解】AB．闭合与断开开关S的瞬间，穿过线圈B的磁通量都不会发生变化，所以电流表G中均无感应电流。故AB错误； C．闭合开关S后，滑动变阻器滑片向左滑动的过程中，左侧电路中的电阻增大，则根据闭合电路欧姆定律可知，线圈A中电流减小，故通过线圈B的磁通量顺时针减小，则根据楞次定律“增反减同”可知，穿过线圈B的感应磁场方向为顺时针，再根据右手螺旋定则可判断电流表G中有b→a的感应电流，故C正确； D．闭合开关S后，匀速向右滑动滑动变阻器滑片，线圈A中电流变大，穿过线圈B的磁通量变大，所以B中会产生感应电流，则电流表G指针会发生偏转，故D错误。 故选C。 4．如图所示，金属圆环水平固定，一根上端为N极、下端为S极的条形磁铁由圆环上方静止释放。则（　　） A．在磁铁穿过圆环过程中，环中磁通量一直增大 B．在磁铁穿过圆环过程中，环中磁通量一直减小 C．在S极靠近圆环过程中，环中产生逆时针（俯视）感应电流 D．在S极靠近圆环过程中，环中产生顺时针（俯视）感应电流 【答案】D 【详解】AB．在磁铁穿过圆环过程中，环中磁通量先增大后减小，AB错误； CD．在S极靠近圆环过程中，穿过环的磁通量向上增加，根据楞次定律可知，环中的感应电流的磁场方向向下，则感应电流沿顺时针（俯视）方向，C错误，D正确。 故选D。 5．如图所示，老师上课做演示实验时，用绝缘细线吊起一个轻质闭合铝环，条形磁铁与铝环的距离比较小。当手持磁铁使其N极突然向右迅速穿过铝环过程中（整个条形磁铁均穿过），下列说法正确的是（　　） A．整个过程中铝环中电流方向改变两次 B．条形磁铁穿过铝环后铝环向右摆动 C．靠近铝环过程中（极还未进入铝环），铝环面积有扩张的趋势 D．远离铝环过程中，从左向右看，铝环中有逆时针方向电流 【答案】B 【详解】当条形磁铁靠近铝环时，穿过铝环的磁通量向右增加，根据楞次定律可知，铝环中产生从左向右看逆时针方向的感应电流；当条形磁铁远离铝环时，穿过铝环的磁通量向右减小，根据楞次定律可知，铝环中产生从左向右看顺时针方向的感应电流，则整个过程中铝环中电流方向改变一次；根据“来拒去留”，条形磁铁靠近时铝环向右运动，远离时也向右运动；根据“增缩减扩”可知，条形磁铁靠近时铝环面积有收缩的趋势。 故选B。 6．如图，在水平桌面上放置的金属导轨与一静止的空心铜棒形成闭合回路，将其正上方的强磁铁的Ｎ极向下靠近此回路的过程中，下列说法正确的是（　　） A．铜棒向左滚动 B．回路中有顺时针方向电流（俯视） C．铜棒对导轨的压力大小等于铜棒所受重力大小 D．磁场力对磁铁做正功 【答案】A 【详解】A．根据楞次定律“增缩减扩”可知，强磁铁的Ｎ极向下靠近此回路的过程中，回路中的磁通量增大，回路面积有减小的趋势，则铜棒向左滚动，故A正确； B．根据楞次定律“增反减同”可知，回路中向下的磁通量增大，产生向上的感应磁场，根据安培定则可知，回路中有逆时针方向电流（俯视），故B错误； C．感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，即磁铁靠近回路时会受到阻碍靠近的向上的排斥力，铜棒受到向下的排斥力，对导轨的压力大于重力，故C错误； D．磁铁受到的磁场力向上，与运动方向相反，则磁场力对磁铁做负功，故D错误。 故选A。 7．如图所示，两个很轻的铝环a、b，环a闭合，环b不闭合，a、b环都固定在一根可以绕O点自由转动的水平细杆上，此时整个装置静止。下列选项正确的是（　　） A．条形磁铁N极垂直环a靠近a，环a将靠近磁铁 B．条形磁铁S极垂直环a远离a，环a将不动 C．条形磁铁N极垂直环b靠近b，环b将靠近磁铁 D．条形磁铁S极垂直环a靠近a，环a将远离磁铁 【答案】D 【详解】ABD．条形磁铁N极垂直环a靠近a，穿过线圈a的磁通量增加，根据楞次定律“来拒去留”，则环a将远离磁铁；同理，条形磁铁S极垂直环a远离a，环a将靠近磁铁；条形磁铁S极垂直环a靠近a，环a将远离磁铁，故A B错误，D正确； C．因圆环b不闭合，所以条形磁铁N极垂直环b靠近b，环b不会产生感应电流，环b将不动，故C错误。 故选D。 8．如图，金属棒ab、cd放在水平金属导轨上，条形磁铁从abcd上方某处由静止开始下落，在加速接近导轨过程中，金属棒ab、cd均未滑动。下列说法错误的是（　　） A．磁铁加速度将小于g B．金属棒cd有c指向d的感应电流 C．金属棒对导轨的压力大于金属棒的重力 D．金属棒ab、cd有相互远离的趋势 【答案】D 【详解】A．条形磁铁向下运动，穿过回路的磁通量增大，回路中产生感应电流，根据楞次定律，感应电流激发的磁场对条形磁铁的磁场力阻碍条形磁铁的相对运动，即该磁场力方向向上，可知磁铁加速度小于g，故A正确，不符合题意； B．条形磁铁的磁场在回路所在位置的方向整体向下，磁通量增大，根据楞次定律，可知金属棒有c指向d的感应电流，故B正确，不符合题意； C．结合上述可知，条形磁铁的磁场对金属棒中的感应电流有安培力的作用，由于磁通量增大，根据楞次定律可知，该安培力使金属棒有向下运动的趋势，即安培力使金属棒有挤压导轨的效果，可知导轨对金属棒的支持力大于金属棒的重力，故金属棒对导轨的压力大于金属棒的重力，故C正确，不符合题意； D．结合上述可知，条形磁铁的磁场对金属棒中的感应电流有安培力的作用，由于磁通量增大，根据楞次定律，可知该安培力使金属棒有向回路内侧收缩趋势，故D错误，符合题意。 故选D。 二、多选题 9．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 【答案】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。 10．如图所示，一平行光滑金属导轨水平置于竖直向下的匀强磁场中，导轨电阻不计，与大螺线管M相接，在M螺线管内同轴放置一绝缘圆盘N，N的边缘固定着许多带负电的小球（每个小球都可视为一点电荷），且圆盘N可绕轴心在水平面内自由转动。当导体棒ab运动时，圆盘N能沿箭头方向逆时针转动，则导体棒ab的运动情况是（   ） A．导体棒ab向右做匀速运动 B．导体棒ab向右做加速运动 C．导体棒ab向左做加速运动 D．导体棒ab向左做减速运动 【答案】BD 【详解】圆盘N能沿箭头方向逆时针转动，可知感应电场的方向沿顺时针方向，则产生感应电场的磁场方向垂直纸面向里；若导体棒ab向右运动，则感应电流由b到a，M中的磁场向外，与产生感应电场的磁场方向相反，可知必然是增强的，则ab必然加速运动；若导体棒ab向左运动，则感应电流由a到b，M中的磁场向里，与产生感应电场的磁场方向相同，可知必然是减弱的，则ab必然减速运动； 故选BD。 11．下列选项表示的是闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情景，导体ab上的感应电流方向为b→a的是（　　） A． B． C． D． 【答案】BCD 【详解】A．A图，导体ab顺时针转动，运用右手定则时，让磁感线穿过掌心，拇指指向导体ab运动方向，则导体ab上的感应电流方向为a→b，A错误； B．B图，导体ab向纸外运动，运用右手定则时，让磁感线从掌心进入，拇指指向纸外，则知导体ab上的感应电流方向为b→a，B正确； C．C图，穿过回路的磁通量减小，由楞次定律知，回路中感应电流方向为b→a→c→b，则导体ab上的感应电流方向为b→a，C正确； D．D图，导体ab沿导轨向下运动，由右手定则判断知导体ab上的感应电流方向为b→a，D正确。 故选BCD。 12．如图所示，金属棒ab、光滑水平金属导轨和螺线管组成闭合回路。设导轨足够长，棒有一定阻值，导轨、导线电阻不计。给金属棒ab一个初速度v使其在匀强磁场B中沿导轨向右运动，则下列说法正确的是（　　） A．棒b端电势比a端低 B．螺线管产生的磁场，A端为N极 C．棒最终将做匀速运动 D．棒最终将停止运动 【答案】AD 【详解】A．ab棒向右切割磁感线，根据右手定则，产生的感应电流由b到a，ab棒相当于电源，在电源内部电流由负极流向正极，所以a端相当于电源正极，棒b端电势比a端低，A正确； B．根据安培定则，螺线管产生的磁场，C端为N极，B错误； CD．根据左手定则可知，金属棒ab受到向左的安培力，向右做减速运动，棒最终将停止运动，C错误，D正确。 故选AD。 三、实验题 13．学校物理兴趣小组用如图所示的电路研究电磁感应现象。 (1)用笔画线代替导线将实验电路连接完整； (2)电路正确连接，闭合开关后，在下列四种实验操作中，能使线圈B中感应电流的磁场方向与线圈A中原磁场方向相反的是________。 A．插入铁芯F B．拔出线圈A C．断开开关S D．使滑动变阻器接入电路的阻值R变小 【答案】(1) (2)AD 【详解】（1）如图所示 （2）AD．根据楞次定律可知，要使线圈B中感应电流的磁场方向与线圈A中原磁场的方向相反，需使穿过线圈B的磁通量增大。插入铁芯F和使滑动变阻器接入电路的阻值R变小均满足，故AD正确； BC．根据楞次定律，拔出线圈A、断开开关S，均使得穿过线圈B的磁通量减小，则B中感应电流的磁场方向与线圈A中电流的磁场的方向相同，故BC错误。 故选AD。 14．某实验小组在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中，使用的实验器材如下： ①多用电表②灵敏电流计③保护电阻④导线⑤螺线管⑥条形磁铁 (1)首先探究灵敏电流计指针摆动方向与电流方向的关系，某同学选用多用电表的___________（选填“电阻”“直流电流”“直流电压”）挡，对灵敏电流计进行测试，首先将灵敏电流计串联保护电阻后，将多用电表的黑表笔接灵敏电流计的正接线柱、红表笔接灵敏电流计的负接线柱，发现指针向左偏转； (2)如图所示，若要使电流计的指针向右偏转，下列可行的是___________； A．螺线管不动，条形磁铁在螺线管中静止不动 B．螺线管不动，条形磁铁N极向下，匀速插入螺线管 C．螺线管不动，条形磁铁S极向下，快速插入螺线管 D．螺线管不动，条形磁铁S极向下，快速拔出螺线管 (3)通过第（2）问的探究可知，电流计的偏转方向与下列哪些因素有关___________； A．条形磁铁的磁极方向 B．条形磁铁的运动方向 C．条形磁铁的运动快慢 【答案】(1)电阻 (2)BD (3)AB 【详解】（1）首先探究灵敏电流计指针摆动方向与电流方向的关系，由于多用电表的电阻挡里面有电源，所以应选用多用电表的电阻挡。 （2）将多用电表的黑表笔接灵敏电流计的正接线柱、红表笔接灵敏电流计的负接线柱，发现指针向左偏转，由于多用电表的黑表笔连接电源的正极，则电流从灵敏电流计的正接线柱流入时，指针向左偏转，从灵敏电流计的负接线柱流入时，指针向右偏转。 A．螺线管不动，条形磁铁在螺线管中静止不动，穿过线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，故A错误； B．螺线管不动，条形磁铁 N极向下，匀速插入螺线管，穿过线圈的磁通量向下增加，根据楞次定律结合安培定则可知，线圈产生的感应电流从灵敏电流计的负接线柱流入，则指针向右偏转，故B正确； C．螺线管不动，条形磁铁S极向下，快速插入螺线管，穿过线圈的磁通量向上增加，根据楞次定律结合安培定则可知，线圈产生的感应电流从灵敏电流计的正接线柱流入，则指针向左偏转，故C错误； D．螺线管不动，条形磁铁S极向下，快速拔出螺线管，穿过线圈的磁通量向上减少，根据楞次定律结合安培定则可知，线圈产生的感应电流从灵敏电流计的负接线柱流入，则指针向右偏转，故D正确。 故选BD。 （3）通过第（2）问的探究可知，电流计的偏转方向与条形磁铁的磁极方向、条形磁铁的运动方向有关。 故选AB。 15．某实验小组使用如图所示的器材，探究影响感应电流方向的因素。 (1)按实验要求补充连接电路______。 (2)正确连接电路并闭合开关后，某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P向右滑动时，灵敏电流表指针向右偏转，由此可以推断______。 A．线圈A向上移动或滑动变阻器滑片P向左滑动，都能引起灵敏电流表指针向左偏转 B．线圈A向上移动或断开开关，都能引起灵敏电流表指针向右偏转 (3)某同学第一次将滑动变阻器的滑片P慢慢向右移动，第二次将滑动变阻器的滑片P快速向右移动，发现感应电流第二次比第一次大，原因是______。 【答案】(1)见解析 (2)A (3)第二次穿过线圈B的磁通量变化率大于第一次穿过线圈B的磁通量变化率 【详解】（1）根据实验原理，线圈A与电池、开关、滑动变阻器构成回路，完整实物连线如图所示 （2）正确连接电路并闭合开关后，某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P向右滑动时，灵敏电流表指针向右偏转，此时滑动变阻器接入电路阻值变小，通过线圈A的电流变大，穿过线圈B的磁通量变大； A．线圈A向上移动或滑动变阻器滑片P向左滑动，都会使穿过线圈B的磁通量变小，都能引起灵敏电流表指针向左偏转，故A正确； B．线圈A向上移动或断开开关，都会使穿过线圈B的磁通量变小，都能引起灵敏电流表指针向左偏转，故B错误。 故选A。 （3）某同学第一次将滑动变阻器的滑片P慢慢向右移动，第二次将滑动变阻器的滑片P快速向右移动，发现感应电流第二次比第一次大，原因是：第二次穿过线圈B的磁通量变化率大于第一次穿过线圈B的磁通量变化率。 学科网（北京）股份有限公司 $