实验专练:探究影响感应电流方向的因素(楞次定律) 专项训练-2027届新高考高三物理第一轮复习

2026-08-05
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摘要:

**基本信息** 聚焦电磁感应现象与楞次定律,通过分层设计(基础/提升)构建从现象判断到实验探究再到定律应用的递进训练,强化物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础夯实|7题|电磁感应现象判断、实验操作(如电流计偏转)、楞次定律直接应用|从电磁感应现象概念生成,到楞次定律原理推导,再到实验验证的逻辑链| |能力提升|4题|综合情境(如隐蔽导线探测、旋转带电圆盘)、三定则与定律综合应用|基于基础原理,拓展至复杂情境下的模型建构与科学推理,体现知识应用迁移|

内容正文:

2027届新高考高三第一轮复习 高三物理备课组 新课标 · 新高考2027届高三第一轮复习 复习课后分层作业 实验专练:探究影响感应电流方向的因素 电磁感应现象 楞次定律 (基础版:专门面向物理基础较弱学生、艺体生的练习) 班级:_________ 学号:_________ 姓名:_________ 分数:_________ ❀ 夯基础 · 保本科 ❀ 题型1 电磁感应现象的理解与判断 1.(25-26高三上·湖北·阶段检测)(多选)如图所示,一个U形金属导轨水平放置,其上放有一个金属导体棒ab,有一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面,且与竖直方向的夹角为。在下列各过程中,一定能在轨道回路里产生感应电流的是(  ) A.ab向右运动,同时使减小 B.使磁感应强度B减小,角同时也减小 C.ab向左运动,同时减小磁感应强度B D.ab向右运动,同时增大磁感应强度B和角() 【答案】AC 【详解】A.根据磁通量公式 ab向右运动,S增大,同时使减小,磁通量增大,一定能产生感应电流,故A正确; B.根据磁通量公式 磁感应强度B减小,同时使减小,不能确定磁通量的变化,不一定能产生感应电流,故B错误; C.根据磁通量公式 ab向左运动,S减小,同时减小磁感应强度B,磁通量减小,一定能产生感应电流,故C正确; D.根据磁通量公式 ab向右运动,S增大,同时增大磁感应强度B和角(),不能确定磁通量的变化,不一定能产生感应电流,故D正确; 故选AC。 2.(24-25高三上·安徽·期中)在如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈,与滑动变阻器、电源构成闭合电路,a、b、c为三个闭合金属圆环,假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内,则当滑动变阻器的滑片向右滑动时,下列说法正确的是(  ) A.穿过a环的磁通量始终是c环的一半 B.穿过a、b两个环的磁通量始终相同 C.a、c两个环中都有感应电流 D.b、c两个环中都有感应电流 【答案】B 【详解】B.线圈产生的磁场全部集中在铁芯内,所以穿过a、b两个环的磁通量始终相同,故B正确; ACD.根据安培定则可知,穿过a的磁感线方向向左,穿过b的磁感线方向向上,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,线圈中电流将发生改变,产生的磁场随之改变,穿过a、b两环的磁通量会发生改变,故a、b两环中都会产生感应电流;而向左和向右穿过环的磁感线条数相等,完全抵消,总的磁通量为零,不发生变化,故环中没有感应电流产生,故ACD错误。 故选B。 题型2 实验:探究影响感应电流方向的因素 3.(24-25高三下·重庆·期中)如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置,连好电路后,闭合开关时,灵敏电流计的指针向左偏了一下。 (1)合上开关后,将A线圈迅速插入B线圈中,电流计指针将_______偏转;(填“向左”“向右”或“不”) (2)连好电路后,并将A线圈插入B线圈中后,若要使灵敏电流计的指针向右偏转,可采取的操作是:_______; A.拔出A线圈 B.插入铁芯 C.变阻器的滑片向左滑动 D.断开电键S瞬间 (3)如图1所示,G为指针零刻度在中央的灵敏电流表,电流从电流表G的左接线柱流进时,指针也从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验,则图2中的条形磁铁的运动方向是向_______(填“上”或“下”)。 【答案】(1)向左 (2)AD (3)下 【详解】(1)根据题干可知,若A线圈中电流方向不变,穿过B线圈的磁通量增大,电流计指针将向左偏,所以合上开关后,将A线圈迅速插入B线圈中,穿过B线圈的磁通量增大,电流计指针将向左偏。 (2)若要使灵敏电流计的指针向右偏转,须使穿过B线圈的磁通量减小,即A线圈中的电流必须减小。 故选AD。 (3)图2中电流计指针向左偏,线圈中的电流方向为顺时针(从上往下看),根据右手螺旋定则可知,感应电流的磁场向下,又穿过线圈的磁场向上,即感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,根据楞次定律可知,穿过线圈的磁通量必然增大,即磁铁向下运动。 题型3 楞次定律及推论 4.如图所示,固定的水平长直导线中通有恒定电流I,矩形线框与导线在同一竖直平面内,且一边与导线平行。线框由静止释放,在下落过程中(  ) A.由于线框的速度增大,穿过线框的磁通量可能不变 B.线框中一定有顺时针方向的感应电流 C.线框所受合外力的方向可能向上 D.线框的机械能守恒 【答案】B 【详解】AB.根据右手螺旋定则,知直导线下方的磁场方向垂直纸面向里,线框由静止释放,穿过线圈的磁通量减少;根据楞次定律知,感应电流的方向为顺时针方向,故A错误,B正确; C.根据左手定则,上边所受的安培力方向向上,下边所受的安培力方向向下,由于上边所处的磁场强,所以上边所受的安培力大小大于下边所受的安培力大小,所以线框所受安培力的合力方向竖直向上。但线框还受到竖直向下的重力作用,线框向下做加速运动,整体受到的合外力的方向向下,故C错误; D.在下降的过程中,除重力做功以外,有安培力做功,所以线框的机械能不守恒,故D错误。 故选B。 5.如图,水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈,右边套有一金属圆环。圆环初始时静止。将图中开关S由断开状态拨至连接状态,电路接通的瞬间,可观察到(  ) A.拨至M端或N端,圆环都向左运动 B.拨至M端或N端,圆环都向右运动 C.拨至M端时圆环向左运动,拨至N端时向右运动 D.拨至M端时圆环向右运动,拨至N端时向左运动 【答案】B 【详解】无论开关S拨至哪一端,当把电路接通一瞬间,左边线圈中的电流从无到有,电流在线圈轴线上的磁场从无到有,从而引起穿过圆环的磁通量突然增大,根据楞次定律(增反减同),右边圆环中产生了与左边线圈中方向相反的电流,异向电流相互排斥,所以无论哪种情况,圆环均向右运动。 故选B。 题型4 “三定则、一定律”的应用 6.(25-26高三下·重庆·阶段检测)(多选)如图所示,导体棒AB、CD可在水平光滑轨道上自由滑动,下列说法正确的是(  ) A.将导体棒CD固定,当导体棒AB向左移动时,AB中感应电流的方向为A到B B.将导体棒CD固定,当AB向右移动时,AB中感应电流的方向为A到B C.将导体棒AB固定,当CD向左移动时,AB中感应电流的方向为A到B D.将导体棒AB固定,当CD向右移动时,AB中感应电流的方向为A到B 【答案】AC 【详解】AB.由右手定则可判断,当AB向左运动时,AB中感应电流方向为A→B;当AB向右运动时,AB中感应电流方向为B→A,A正确,B错误; CD.当CD向左运动时,CD中的感应电流方向为C→D,AB中的感应电流方向为A→B;当CD向右移动时,AB中感应电流方向为B→A,C正确,D错误。 故选AC。 7.(多选)如图是创意物理实验设计作品《小熊荡秋千》.两根彼此靠近且相互绝缘的金属棒C、D固定在铁架台上,与两个铜线圈P、Q组成一闭合回路,两个磁性很强的条形磁铁如图放置,当用手左右摆动线圈P时,线圈Q也会跟着摆动,仿佛小熊在荡秋千.以下说法正确的是(  ) A.P向右摆动的过程中,P中的电流方向为顺时针方向(从右向左看) B.P向右摆动的过程中,Q也会向右摆动 C.P向右摆动的过程中,Q会向左摆动 D.若用手左右摆动Q,P会始终保持静止 【答案】AB 【详解】A.P向右摆动的过程中,线圈P平面内从右往左的磁通量减小,根据楞次定律可以得出电流方向为顺时针方向(从右向左看),选项A正确; BC.根据P中产生的感应电流方向流过Q线圈也是顺时针方向,根据左手定则判断Q下边受安培力向右摆动,选项B正确,C错误; D.若用手左右摆动Q,线圈Q的下边切割磁感线会产生感应电流,线圈P中会有感应电流通过,在磁场中会受到安培力,选项D项。 故选AB。 ❀ 提能力 · 冲211 ❀ 8.(2025·广东佛山·二模)如图所示,在墙内或天花板中埋有某根通有恒定电流长直导线。为探测该导线走向,现用一个与灵敏电流计(图中未画出)串联的感应线圈进行探测,结果如下表。忽略地磁场影响,该导线可能的走向是(  ) 探测 电流计有无示数 线圈平面平行于天花板OABC 沿OA方向平移 有 沿OC方向平移 无 线圈平面平行于墙面OADE 沿OA方向平移 无 沿OE方向平移 无 A.OE方向 B.OC方向 C.OB方向 D.OA方向 【答案】B 【详解】线圈在天花板上沿着OA方向移动,有感应电流,说明沿着OA方向磁场变化,导线可能沿着OC方向;沿着OC方向移动,没有感应电流,说明沿着OC方向磁场没有变化,导线不可能沿着OA方向;线圈在墙面上沿着OA方向移动,没有感应电流,说明沿着OA方向磁场没有变化,OE不可能有导线,线圈沿着OE方向移动,没有感应电流,说明沿着OA方向没有导线,导线可能的走向是OC方向。 故选B。 9.如图所示,金属圆环A用绝缘软丝线悬挂,在A的正下方附近同轴放置一个半径相同的橡胶圆盘B,B圆盘的边缘部分均匀带电。现使圆盘B由静止开始绕中心轴旋转并逐渐增大转速,在此过程中,下列说法正确的是(  ) A.金属环A有扩大半径的趋势,丝线受到拉力减小 B.金属环A有缩小半径的趋势,丝线受到拉力减小 C.金属环A有扩大半径的趋势,丝线受到拉力增大 D.金属环A有缩小半径的趋势,丝线受到拉力增大 【答案】B 【详解】带电圆盘B加速转动时,形成的电流逐渐增大,磁场增强,穿过金属圆环A的磁通量增大,根据楞次定律感应电流产生的磁场要阻碍原磁通量的变化,所以金属圆环B有缩小半径的趋势,金属圆环A有向上远离A的运动趋势,所以丝线受到拉力减小。 故选B。 10.(24-25高三下·江苏·阶段检测)如图所示,通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨MN和PQ之间,ab和cd是放在导轨上的两根金属棒,它们分别静止在螺线管的左右两侧,现使滑动变阻器的滑片向右滑动,则ab棒和cd棒的运动情况是(  ) A.ab棒向左运动,cd向右运动 B.ab棒向右运动,cd向左运动 C.ab棒和cd棒都向右运动 D.ab棒和cd棒都保持静止 【答案】B 【详解】由安培定则可知螺线管中磁感线方向向上,金属棒ab、cd处的磁感线方向均向下,当滑动触头向右滑动时,螺线管中电流减小,因此磁场变弱,即磁感应强度变小,回路中的磁通量减小,由楞次定律知,感应电流方向为a→b→d→c→a,由左手定则知ab受安培力方向向右,cd受安培力方向向左,故ab向右运动,cd向左运动。 故选B。 11.(2025·江西景德镇·三模)如图甲所示,A、B两绝缘金属环套在同一铁芯上,A环中通有电流,其电流随时间t的变化规律如图乙所示,不考虑其他磁场的影响。下列说法正确的是(  ) A.时刻B环中感应电流最大 B.和时刻,两环相互排斥 C.和时刻,B环中产生的感应电流方向相同 D.时刻,B环有扩张的趋势 【答案】A 【详解】A.由图像可知, t4时刻A环中电流为零,但电流变化率最大,此时B环中感应电流最大,A正确; BC.t2时刻A环中电流减小,由楞次定律可知,B环中产生与A环中方向相同的感应电流,t3时刻A环中电流减小,B环中产生与A方向相同的感应电流,因此t2和t3时刻,A、B两环都相互吸引,B环在这两个时刻电流方向相反,BC错误; D.t4时刻B环磁感应强度为0,面积无变化趋势,D错误。 故选A。 第 2 页 共 8 页 第 1 页 共 8 页 学科网(北京)股份有限公司 $2027届新高考高三第一轮复习 高三物理备课组 新课标 · 新高考2027届高三第一轮复习 复习课后分层作业 实验专练:探究影响感应电流方向的因素 电磁感应现象 楞次定律 (基础版:专门面向物理基础较弱学生、艺体生的练习) 班级:_________ 学号:_________ 姓名:_________ 分数:_________ ❀ 夯基础 · 保本科 ❀ 题型1 电磁感应现象的理解与判断 1.(25-26高三上·湖北·阶段检测)(多选)如图所示,一个U形金属导轨水平放置,其上放有一个金属导体棒ab,有一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面,且与竖直方向的夹角为。在下列各过程中,一定能在轨道回路里产生感应电流的是(  ) A.ab向右运动,同时使减小 B.使磁感应强度B减小,角同时也减小 C.ab向左运动,同时减小磁感应强度B D.ab向右运动,同时增大磁感应强度B和角() 2.(24-25高三上·安徽·期中)在如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈,与滑动变阻器、电源构成闭合电路,a、b、c为三个闭合金属圆环,假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内,则当滑动变阻器的滑片向右滑动时,下列说法正确的是(  ) A.穿过a环的磁通量始终是c环的一半 B.穿过a、b两个环的磁通量始终相同 C.a、c两个环中都有感应电流 D.b、c两个环中都有感应电流 题型2 实验:探究影响感应电流方向的因素 3.(24-25高三下·重庆·期中)如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置,连好电路后,闭合开关时,灵敏电流计的指针向左偏了一下。 (1)合上开关后,将A线圈迅速插入B线圈中,电流计指针将_______偏转;(填“向左”“向右”或“不”) (2)连好电路后,并将A线圈插入B线圈中后,若要使灵敏电流计的指针向右偏转,可采取的操作是:_______; A.拔出A线圈 B.插入铁芯 C.变阻器的滑片向左滑动 D.断开电键S瞬间 (3)如图1所示,G为指针零刻度在中央的灵敏电流表,电流从电流表G的左接线柱流进时,指针也从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验,则图2中的条形磁铁的运动方向是向_______(填“上”或“下”)。 题型3 楞次定律及推论 4.如图所示,固定的水平长直导线中通有恒定电流I,矩形线框与导线在同一竖直平面内,且一边与导线平行。线框由静止释放,在下落过程中(  ) A.由于线框的速度增大,穿过线框的磁通量可能不变 B.线框中一定有顺时针方向的感应电流 C.线框所受合外力的方向可能向上 D.线框的机械能守恒 5.如图,水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈,右边套有一金属圆环。圆环初始时静止。将图中开关S由断开状态拨至连接状态,电路接通的瞬间,可观察到(  ) A.拨至M端或N端,圆环都向左运动 B.拨至M端或N端,圆环都向右运动 C.拨至M端时圆环向左运动,拨至N端时向右运动 D.拨至M端时圆环向右运动,拨至N端时向左运动 题型4 “三定则、一定律”的应用 6.(25-26高三下·重庆·阶段检测)(多选)如图所示,导体棒AB、CD可在水平光滑轨道上自由滑动,下列说法正确的是(  ) A.将导体棒CD固定,当导体棒AB向左移动时,AB中感应电流的方向为A到B B.将导体棒CD固定,当AB向右移动时,AB中感应电流的方向为A到B C.将导体棒AB固定,当CD向左移动时,AB中感应电流的方向为A到B D.将导体棒AB固定,当CD向右移动时,AB中感应电流的方向为A到B 7.(多选)如图是创意物理实验设计作品《小熊荡秋千》.两根彼此靠近且相互绝缘的金属棒C、D固定在铁架台上,与两个铜线圈P、Q组成一闭合回路,两个磁性很强的条形磁铁如图放置,当用手左右摆动线圈P时,线圈Q也会跟着摆动,仿佛小熊在荡秋千.以下说法正确的是(  ) A.P向右摆动的过程中,P中的电流方向为顺时针方向(从右向左看) B.P向右摆动的过程中,Q也会向右摆动 C.P向右摆动的过程中,Q会向左摆动 D.若用手左右摆动Q,P会始终保持静止 ❀ 提能力 · 冲211 ❀ 8.(2025·广东佛山·二模)如图所示,在墙内或天花板中埋有某根通有恒定电流长直导线。为探测该导线走向,现用一个与灵敏电流计(图中未画出)串联的感应线圈进行探测,结果如下表。忽略地磁场影响,该导线可能的走向是(  ) 探测 电流计有无示数 线圈平面平行于天花板OABC 沿OA方向平移 有 沿OC方向平移 无 线圈平面平行于墙面OADE 沿OA方向平移 无 沿OE方向平移 无 A.OE方向 B.OC方向 C.OB方向 D.OA方向 【答案】B 9.如图所示,金属圆环A用绝缘软丝线悬挂,在A的正下方附近同轴放置一个半径相同的橡胶圆盘B,B圆盘的边缘部分均匀带电。现使圆盘B由静止开始绕中心轴旋转并逐渐增大转速,在此过程中,下列说法正确的是(  ) A.金属环A有扩大半径的趋势,丝线受到拉力减小 B.金属环A有缩小半径的趋势,丝线受到拉力减小 C.金属环A有扩大半径的趋势,丝线受到拉力增大 D.金属环A有缩小半径的趋势,丝线受到拉力增大 10.(24-25高三下·江苏·阶段检测)如图所示,通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨MN和PQ之间,ab和cd是放在导轨上的两根金属棒,它们分别静止在螺线管的左右两侧,现使滑动变阻器的滑片向右滑动,则ab棒和cd棒的运动情况是(  ) A.ab棒向左运动,cd向右运动 B.ab棒向右运动,cd向左运动 C.ab棒和cd棒都向右运动 D.ab棒和cd棒都保持静止 11.(2025·江西景德镇·三模)如图甲所示,A、B两绝缘金属环套在同一铁芯上,A环中通有电流,其电流随时间t的变化规律如图乙所示,不考虑其他磁场的影响。下列说法正确的是(  ) A.时刻B环中感应电流最大 B.和时刻,两环相互排斥 C.和时刻,B环中产生的感应电流方向相同 D.时刻,B环有扩张的趋势 第 2 页 共 8 页 第 1 页 共 8 页 学科网(北京)股份有限公司 $

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