第45讲 电磁感应现象 楞次定律(复习讲义)(广东专用)2027年高考物理一轮复习讲练测

2026-08-13
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精品

资源信息

学段 高中
学科 物理
教材版本 -
年级 高三
章节 -
类型 教案-讲义
知识点 电磁感应
使用场景 高考复习-一轮复习
学年 2027-2028
地区(省份) 广东省
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 7.67 MB
发布时间 2026-08-13
更新时间 2026-08-13
作者 物理的美感
品牌系列 上好课·一轮讲练测
审核时间 2026-08-13
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/59201391.html
价格 4.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

摘要:

该高中物理高考复习教案围绕电磁感应现象与楞次定律专题,将磁通量变化、感应电流产生条件、楞次定律及推论、右手定则、三定则一定律综合应用等核心考点按“现象本质-规律应用-综合拓展”逻辑层次展开,通过命题透视研判考情、思维建模构建框架、考点精讲拆解范式、真题溯源感知考向四个教学环节,帮助学生系统梳理知识脉络,突破方向判断与综合应用难点。 教案突出情境化教学与分层突破策略,如结合超导磁体、电磁俘能器等科技情境设计例题,引导学生通过模型建构与科学推理分析磁通量变化及感应电流方向,培养科学思维与科学态度。设置基础例析、变式训练、真题演练三级练习,配合考向归纳与方法总结,确保学生高效突破考点,为教师精准把控复习节奏提供清晰路径。

内容正文:

第45讲 电磁感应现象 楞次定律 内容导航 01 命题透视·考情前瞻 对标素养,研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架,构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点,归纳解题范式 考点一 电磁感应现象 知识点1 磁通量及其变化 知识点2 感应电流产生的条件 考向1 磁通量及其变化的计算 考向2 感应电流产生的条件 考点二 感应电流的方向判断 知识点1 楞次定律 知识点2 右手定则 知识点3 楞次定律的推广应用 考向1 楞次定律的理解及应用 考向2 应用右手定则判断感应电流的方向 考向3 楞次定律推论的应用 考点三 三定则一定律的综合应用 知识点1 “三定则、一定律”的比较 知识点2 “三定则、一定律”的联系 考向1 安培力作用下的加速问题 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑,感知高考考向 命题透视·考情前瞻 ——对标素养,研判高考命题趋势 核心考点 2026年 2025年 2024年 楞次定律 √ 右手定则 自感及涡流 √ 考情分析 题型与考向:高考对楞次定律和右手定则的考查形式多以选择题的形式,题目较为简单,同时,这两部分内容会在某些有关电磁感应的综合性的计算题中会有应用。 情境与立意: ①生活实践类:新高考喜欢结合科技应用,比如电磁阻尼摆或磁悬浮演示楞次定律,建议多留意这类情景化题目。 ②学习探究类:条形磁铁、金属棒相关情景。 复习目标 1、通过实验探究影响感应电流方向的因素。 2、知道电磁感应现象的产生条件并会分析解决实际问题。 3、会根据楞次定律判断感应电流的方向,会应用楞次定律的推论分析问题。 4、能够综合应用安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律解决实际问题。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架,构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点,归纳解题范式 考点一 电磁感应现象 知识点1 磁通量及其变化 知●识●解●构 一、磁通量 1、定义 匀强磁场中磁感应强度B和与磁场方向垂直的平面面积S的乘积。 磁场与平面不垂直时,这个面在垂直于磁场方向的投影面积S′与磁感应强度B的乘积表示磁通量。 2、单位 国际单位是韦伯,简称韦,符号是Wb,1Wb=1 T·m2。 3、计算式 Φ=BS。 4、适用条件 匀强磁场;磁感线与平面垂直(S为垂直磁场的有效面积)。 5、物理意义 相当于穿过某一面积的磁感线的条数。若有磁感线沿相反方向穿过同一平面,则磁通量等于穿过该平面的磁感线的净条数(磁通量的代数和)。 若磁感线与平面不垂直,则Φ=BScos θ.其中Scos θ为面积S在垂直于磁感线方向上的投影面积S1,如下图所示。 磁通量的计算,如下图所示,矩形abcd、abb'a'、a'b'cd的面积分别为S1、S2、S3,匀强磁场的磁感应强度B与平面a'b'cd垂直,则:①通过矩形abcd的磁通量为BS1cos θ或BS3;②通过矩形a'b'cd的磁通量为BS3;③通过矩形abb'a'的磁通量为0。 同一线圈平面,当它跟磁场方向垂直时,磁通量最大;当它跟磁场方向平行时,磁通量为0;当正向穿过线圈平面的磁感线条数和反向穿过的一样多时,磁通量为0。 6、性质 磁通量是标量,但有正、负,当磁感线从某一面穿入时,磁通量为正值,则磁感线从此面穿出时磁通量为负值。 7、磁通量的变化 ΔΦ=Φ2-Φ1。几种常见引起磁通量变化的情形:①B改变,S不变,ΔΦ=ΔB·S; ②B不变,S变化,ΔΦ=B·ΔS;③B、S两者都变化,ΔΦ=Φ2-Φ1,不能用ΔΦ=ΔB·ΔS来计算;④B和S均不变,磁感线方向与线圈平面的夹角θ变化(二者的相对位置发生改变),则ΔΦ=BS(sin θ2-sin θ1)。 若磁感线沿相反方向穿过同一平面,且正向磁通量为Φ1,反向磁通量为Φ2,则穿过该平面的磁通量Φ=Φ1-Φ2。 知识点2 感应电流产生的条件 知●识●解●构 一、电磁感应现象 1、定义 当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中有感应电流产生,这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应。 2、判断磁通量变化的方法 根据公式Φ=BS sin θ(θ为B与S间的夹角)判断。 根据穿过平面的磁感线的条数是否变化判断。 3、感应电动势产生的条件 无论回路是否闭合,只要穿过线圈平面的磁通量发生变化,回路中就有感应电动势。 产生感应电动势的那部分导体相当于电源。 4、感应电流产生的条件 穿过闭合电路的磁通量发生变化,即。 穿过闭合电路的磁通量发生变化的四种情况:①磁感应强度B不变,线圈面积S发生变化;②线圈面积S不变,磁感应强度B发生变化③线圈面积S变化,磁感应强度B也变化,它们的乘积BS发生变化;④线圈面积S不变,磁感应强度B也不变,但二者之间夹角发生变化。 【注意】电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合,则有感应电流,回路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流。 5、判断电磁感应现象能否产生的方法 考●向●破●译 考向1 磁通量及其变化的计算 例1(25-26高三上·广东·开学考试)如图所示,条形磁铁水平放置,a、b为其轴线上两个点,通有恒定电流(电流方向如图所示)的金属圆环的环面与轴线垂直放置,圆心位于轴线上,下列说法正确的是(  ) A.a点与b点处磁感应强度方向一定相同 B.a点与b点处磁感应强度大小可能相同 C.条形磁铁与圆环之间一定互相吸引 D.若条形磁铁沿轴线水平向右移动,穿过圆环的磁通量一定增大 【变式训练1·变载体】(24-25高三上·江苏南通·阶段检测)我国某地一次消防演练中,一直升机利用四根相同的绝缘绳索将金属线框吊起,线框始终保持水平。地磁场的竖直分量,随距离地面高度h的增大而减小,当飞机带动线框匀速上升时(    ) A.穿过线框的磁通量增大 B.线框中感应电流方向为 C.线框的四条边有向内收缩的趋势 D.绳索对线框的作用力小于线框的重力 ▶新情境◀【变式训练2·变考法】(2026·广东佛山·二模)2026年1月,我国研制的超导磁体成功实现了35.6T的中心磁场强度,创下世界纪录。如图,两个完全相同的环形超导线圈a和b,以过两线圈圆心、的水平线为轴平行固定放置,为连线中点,线圈中通有大小相等、方向如图所示的电流。已知线圈a产生的磁场在点处的磁感应强度大小为。下列说法正确的是(  ) A.线圈a对线圈b的作用力方向沿向左 B.处的磁感应强度大小为,方向沿向右 C.以为直径的任意圆平面内的磁通量均为零 D.若在处放置一小磁针,待其静止后,其N极指向沿向右 考向2 感应电流产生的条件 例2(2026·浙江·三模)如图所示是一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A和B。线圈A跟电源连接,线圈B两端连在一起,构成一个闭合电路。在断开开关S的时候,弹簧K并不会立刻将衔铁D拉起而使触头C(连接工作电路)离开,而是过一小段时间后才执行这个动作。则下列说法正确的是(     ) A.开关S断开时,线圈A两端的电压为零 B.开关S断开时,线圈B产生的磁场吸引D C.开关S断开时,线圈B中有图示箭头方向的电流 D.若线圈B不闭合,具有相同的延时效果 【变式训练1·变考法】(25-26高二下·山西太原·开学考试)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 【变式训练2·变载体】(2026·河南三门峡·三模)如图所示,螺线管导线的两端与平行金属板相接,一个带正电的小球用绝缘细线悬挂在两金属板间,并处于静止状态。若使一条形磁体从左向右靠近螺线管,则(     ) A.小球不动 B.小球向左摆动 C.金属板左极电势高 D.螺线管的左端相当于条形磁体的N极 考点二 感应电流的方向判断 知识点1 楞次定律 知●识●解●构 一、楞次定律的内容 1、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。 原磁场:原磁场的方向;原磁通量:原磁场磁通量的变化。 感应磁场:通过楞次定律判断感应电流的磁场方向;感应电流:通过安培定则判断感应电流的方向。 2、适用范围 一切电磁感应现象。 3、理解 谁阻碍谁——感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量。 阻碍什么——阻碍的是穿过回路的磁通量的变化,而不是磁通量本身。 如何阻碍——原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即“增反减同”。 为何阻碍——原磁场的磁通量发生了变化。 阻碍的结果——阻碍并不是阻止,只是延缓了磁通量的变化,结果是增加的还增加,减少的还减少。 4、另一种表述 感应电流总是阻碍产生它的那个原因,表现形式有三种:①阻碍原磁通量的变化;②阻碍物体间的相对运动;③阻碍原电流的变化(自感)。 5、感应电流方向的判断 明确要研究的回路及原磁场B的方向;确定磁通量Φ的变化;判断感应电流的磁场方向(楞次定律);判断感应电流的方向(安培定则)。 知识点2 右手定则 知●识●解●构 一、右手定则内容 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。如下图所示。 2、适用情况 导线切割磁感线产生感应电流。 右手定则应用时要注意:①磁感线必须垂直穿入掌心;②拇指指向导体运动的方向③四指所指的方向为感应电流方向。 3、楞次定律与右手定则的区别及联系 区别:①研究对象不同(楞次定律的研究对象是整个闭合回路;右手定则的研究对象是做切割磁感线运动的导线);②适用范围不同(楞次定律的适用范围是各种电磁感应现象;右手定则的适用范围是只适用于导体在磁场中做切割磁感线运动的情况);③应用不同(楞次定律的应用是用于磁感应强度B随时间变化而产生的电磁感应现象;右手定则的应用是用于导体切割磁感线产生电磁感应的现象)。 联系:右手定则是楞次定律的特例。 知识点3 楞次定律的推广应用 知●识●解●构 一、理解 阻碍不是阻止,最终引起感应电流的磁通量还是发生了变化,是“阻而未止”。阻碍不等同相反,当引起感应电流的磁通量增大时,感应电流的磁场与原磁场方向相反,当引起感应电流的磁通量减少时,感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相同。阻碍的是导体与磁体的相对运动,而不是阻碍导体或磁体的运动。 二、推论 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” 阻碍原电流的变化——“增反减同”  使闭合线圈远离或靠近磁体——“增离减靠” 当开关S闭合时,左环向左摆动、右环向右摆动,远离通电线圈 考●向●破●译 考向一 楞次定律的理解及应用 例1(2026·贵州黔西南·二模)某同学用铜线首尾相接绕制了一个面积为、电阻为的单匝线框,将其放置在水平桌面上,空间存在竖直向下、磁感应强度大小为0.2T的匀强磁场,俯视图如图所示。若同时沿水平方向向两侧拉动线框,使其在1s内合拢,则该过程中,下列说法正确的是(     ) A.俯视看,线框中产生逆时针方向的电流 B.线框中感应电动势的平均值为1V C.线框中感应电流的平均值为0.25A D.通过铜线横截面的电荷量为0.025C 【变式训练1·变载体】(26-27高三·全国·一轮复习)如图所示,长直导线MN置于三角形金属线框abc上,彼此绝缘,线框被导线分成面积相等的两部分。导线通入由M到N的电流,当电流逐渐增大时,线框中(   ) A.磁通量变化量为零 B.没有产生感应电流 C.感应电流方向为abca D.感应电流方向为acba 【变式训练2·变载体】(2026·江西·模拟预测)如图所示为某自行车车灯发电机的原理图,通过摩擦轮与转动的车胎摩擦,带动磁铁转动发电。从左向右看,磁铁沿逆时针方向匀速转动,转速为,下列说法正确的是(  ) A.图示时刻,灯泡中的电流最大 B.磁铁从图示时刻转过的过程中,灯泡中的电流从到 C.灯泡中交流电的频率为 D.磁铁转速增大一倍,在灯泡不损坏的前提下,灯泡的功率也增大一倍 考向二 应用右手定则判断感应电流的方向 例2(25-26高三上·江苏镇江·阶段检测)如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,将一个水平放置的金属棒以某一速度斜向上抛出,金属棒在运动过程中始终保持水平不计空气阻力,金属棒在运动过程中、两端的电势分别为、,则(     ) A.,保持不变 B.,先增大后减小 C.,保持不变 D.,先增大后减小 【变式训练1·变载体】(26-27高三·全国·一轮复习)如图所示是圆盘发电机的示意图,铜盘安装在水平的铜轴上,它的盘面恰好与匀强磁场垂直,两块铜片分别与转动轴和铜盘的边缘接触。若铜盘半径为,匀强磁场的磁感应强度为,回路的总电阻为,从左往右看,铜盘以角速度沿顺时针方向匀速转动。则(   ) A.由于穿过铜盘的磁通量不变,故回路中无感应电流 B.回路中感应电流大小不变,为 C.回路中感应电流方向不变,为 D.回路中有周期性变化的感应电流 【变式训练2·变载体】(2026·江苏南京·一模)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 考向三 楞次定律推论的应用 例3(2026·湖南长沙·三模)、为光滑的水平平行金属导轨,、为跨在导轨上的两根金属杆,匀强磁场垂直穿过、所在的平面,如图所示,则(     ) A.若固定,使向右滑动,则回路有电流,电流方向由到到到 B.若、以相同的速度一起向右滑动,则回路有电流,电流方向由到到到 C.若向左、向右同时运动,则回路电流为 D.若、都向右运动,且两棒速度,则回路有电流,电流方向由到到到 【变式训练1·变载体】(25-26高二下·云南楚雄·期中)某磁场的磁感线分布如图所示,有铜线圈自图示A处落到B处,线圈始终保持水平,自上向下看,下列说法正确的是(  ) A.线圈中感应电流的方向先逆时针后顺时针 B.线圈下落过程中,安培力始终阻碍线圈的下落运动 C.线圈下落过程中,磁通量的变化率始终为正值 D.线圈下落过程中,机械能守恒 【变式训练2·变载体】(2026·湖南长沙·三模)如图所示的矩形金属线框ABCD中有一垂直纸面向里的匀强磁场,线框平面与磁场垂直。金属杆MN置于金属线框上并与线框构成和两个闭合回路。有两个圆形金属线框和分别置于左、右两个闭合回路围成的区域内,金属杆MN以及圆形金属线框和都与矩形金属线框ABCD共面。现让金属杆MN突然运动,在开始运动的瞬间,下列说法正确的是(     ) A.若金属杆MN突然向右运动,线框中感应电流沿顺时针方向,线框面积有缩小趋势 B.若金属杆MN突然向右运动,线框中感应电流沿顺时针方向,线框面积有扩大趋势 C.若金属杆MN突然向左运动,线框中感应电流沿逆时针方向,线框面积有扩大趋势 D.若金属杆MN突然向左运动,线框中感应电流沿逆时针方向,线框面积有缩小趋势 考点三 三定则一定律的综合应用 知识点1 “三定则、一定律”的比较 知●识●解●构 一、“三定则、一定律”的比较 名称 基本现象 因果关系 应用的定则或定律 电流的磁效应 电流、运动电荷产生磁场 因电生磁 安培定则 安培力、洛伦兹力 磁场对电流、运动电荷有作用力 因电受力 左手定则 电磁感应 部分导体做切割磁感线运动 因动生电 右手定则 闭合回路磁通量变化  因磁生电 楞次定律 知识点2 “三定则、一定律”的联系 知●识●解●构 一、“三定则、一定律”的应用思路 应用楞次定律时,一般要用到安培定则来分析原来磁场的分布情况。 研究感应电流受到的安培力,一般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,或者直接应用楞次定律的推论确定。 只要是涉及力的判断都用左手判断,涉及“电生磁”或“磁生电”的判断都用右手判断。 判断感应电流所受安培力方向的“两法”:①先用右手定则确定电流的方向,再用左手定则确定安培力的方向;②直接应用楞次定律的推论确定——“来拒去留”“增斥减吸”等。 考●向●破●译 考向一 楞次定律、安培定则及左手定则的综合应用 例1(26-27高三·全国·一轮复习)如图所示,磁感应强度的匀强磁场中有一折成角的金属导轨,导轨平面与磁场方向垂直,一条直导线垂直于方向放置在导轨上并接触良好。当以的速度从导轨点开始向右沿水平方向匀速运动时,若所有导线单位长度的电阻,则下列说法不正确的是(   ) A.闭合回路中的电流均匀增大 B.闭合回路中的电流为逆时针方向 C.时,闭合回路的感应电动势约为9.2V D.5s内闭合回路感应电动势的平均值约为4.6V 【变式训练1·解决实际问题】(24-25高三上·江苏南通·阶段检测)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。螺线管与导线框相连,导线框内有一小金属圆环,圆环与导线框在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度随时间按图所示规律变化时,说法错误的是(  ) A.在时间内,有收缩趋势 B.在时间内,有扩张趋势 C.在时间内,内有逆时针方向的感应电流 D.在时间内,内有顺时针方向的感应电流 【变式训练2·日常生活结合】(22-23高二下·安徽合肥·期末)如图所示,两根等高光滑的圆弧轨道半径为r、间距为L,轨道的电阻不计。在轨道的顶端连接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B。现有一根长度稍大于L、质量为m、电阻也是R的金属棒从轨道的最低位置cd开始,在拉力作用下以速率沿轨道向上做匀速圆周运动至ab处,则该过程中(    ) A.通过电阻的电流方向为f→R→e B.通过电阻的电荷量为 C.cd棒上产生的热量为 D.拉力做功为 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑,感知高考考向 1.(2026·陕晋青宁卷·高考真题)下列处于匀强磁场的导体回路中能产生交变电流的是(     ) A.甲图中绕轴匀速转动的导体环 B.乙图中绕轴匀速转动的导体框 C.丙图中在固定导轨上匀速运动的导体棒所在回路 D.丁图中匀速运动的导体框 2.(2024·北京·高考真题)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,电流表的示数为0 C.断开开关瞬间,流过电流表的电流方向由a到b D.断开开关瞬间,线圈P中感应电流的磁场方向向左 16 / 17 学科网(北京)股份有限公司 $ 第45讲 电磁感应现象 楞次定律 内容导航 01 命题透视·考情前瞻 对标素养,研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架,构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点,归纳解题范式 考点一 电磁感应现象 知识点1 磁通量及其变化 知识点2 感应电流产生的条件 考向1 磁通量及其变化的计算 考向2 感应电流产生的条件 考点二 感应电流的方向判断 知识点1 楞次定律 知识点2 右手定则 知识点3 楞次定律的推广应用 考向1 楞次定律的理解及应用 考向2 应用右手定则判断感应电流的方向 考向3 楞次定律推论的应用 考点三 三定则一定律的综合应用 知识点1 “三定则、一定律”的比较 知识点2 “三定则、一定律”的联系 考向1 安培力作用下的加速问题 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑,感知高考考向 命题透视·考情前瞻 ——对标素养,研判高考命题趋势 核心考点 2026年 2025年 2024年 楞次定律 √ 右手定则 自感及涡流 √ 考情分析 题型与考向:高考对楞次定律和右手定则的考查形式多以选择题的形式,题目较为简单,同时,这两部分内容会在某些有关电磁感应的综合性的计算题中会有应用。 情境与立意: ①生活实践类:新高考喜欢结合科技应用,比如电磁阻尼摆或磁悬浮演示楞次定律,建议多留意这类情景化题目。 ②学习探究类:条形磁铁、金属棒相关情景。 复习目标 1、通过实验探究影响感应电流方向的因素。 2、知道电磁感应现象的产生条件并会分析解决实际问题。 3、会根据楞次定律判断感应电流的方向,会应用楞次定律的推论分析问题。 4、能够综合应用安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律解决实际问题。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架,构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点,归纳解题范式 考点一 电磁感应现象 知识点1 磁通量及其变化 知●识●解●构 一、磁通量 1、定义 匀强磁场中磁感应强度B和与磁场方向垂直的平面面积S的乘积。 磁场与平面不垂直时,这个面在垂直于磁场方向的投影面积S′与磁感应强度B的乘积表示磁通量。 2、单位 国际单位是韦伯,简称韦,符号是Wb,1Wb=1 T·m2。 3、计算式 Φ=BS。 4、适用条件 匀强磁场;磁感线与平面垂直(S为垂直磁场的有效面积)。 5、物理意义 相当于穿过某一面积的磁感线的条数。若有磁感线沿相反方向穿过同一平面,则磁通量等于穿过该平面的磁感线的净条数(磁通量的代数和)。 若磁感线与平面不垂直,则Φ=BScos θ.其中Scos θ为面积S在垂直于磁感线方向上的投影面积S1,如下图所示。 磁通量的计算,如下图所示,矩形abcd、abb'a'、a'b'cd的面积分别为S1、S2、S3,匀强磁场的磁感应强度B与平面a'b'cd垂直,则:①通过矩形abcd的磁通量为BS1cos θ或BS3;②通过矩形a'b'cd的磁通量为BS3;③通过矩形abb'a'的磁通量为0。 同一线圈平面,当它跟磁场方向垂直时,磁通量最大;当它跟磁场方向平行时,磁通量为0;当正向穿过线圈平面的磁感线条数和反向穿过的一样多时,磁通量为0。 6、性质 磁通量是标量,但有正、负,当磁感线从某一面穿入时,磁通量为正值,则磁感线从此面穿出时磁通量为负值。 7、磁通量的变化 ΔΦ=Φ2-Φ1。几种常见引起磁通量变化的情形:①B改变,S不变,ΔΦ=ΔB·S; ②B不变,S变化,ΔΦ=B·ΔS;③B、S两者都变化,ΔΦ=Φ2-Φ1,不能用ΔΦ=ΔB·ΔS来计算;④B和S均不变,磁感线方向与线圈平面的夹角θ变化(二者的相对位置发生改变),则ΔΦ=BS(sin θ2-sin θ1)。 若磁感线沿相反方向穿过同一平面,且正向磁通量为Φ1,反向磁通量为Φ2,则穿过该平面的磁通量Φ=Φ1-Φ2。 知识点2 感应电流产生的条件 知●识●解●构 一、电磁感应现象 1、定义 当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中有感应电流产生,这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应。 2、判断磁通量变化的方法 根据公式Φ=BS sin θ(θ为B与S间的夹角)判断。 根据穿过平面的磁感线的条数是否变化判断。 3、感应电动势产生的条件 无论回路是否闭合,只要穿过线圈平面的磁通量发生变化,回路中就有感应电动势。 产生感应电动势的那部分导体相当于电源。 4、感应电流产生的条件 穿过闭合电路的磁通量发生变化,即。 穿过闭合电路的磁通量发生变化的四种情况:①磁感应强度B不变,线圈面积S发生变化;②线圈面积S不变,磁感应强度B发生变化③线圈面积S变化,磁感应强度B也变化,它们的乘积BS发生变化;④线圈面积S不变,磁感应强度B也不变,但二者之间夹角发生变化。 【注意】电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合,则有感应电流,回路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流。 5、判断电磁感应现象能否产生的方法 考●向●破●译 考向1 磁通量及其变化的计算 例1(25-26高三上·广东·开学考试)如图所示,条形磁铁水平放置,a、b为其轴线上两个点,通有恒定电流(电流方向如图所示)的金属圆环的环面与轴线垂直放置,圆心位于轴线上,下列说法正确的是(  ) A.a点与b点处磁感应强度方向一定相同 B.a点与b点处磁感应强度大小可能相同 C.条形磁铁与圆环之间一定互相吸引 D.若条形磁铁沿轴线水平向右移动,穿过圆环的磁通量一定增大 【答案】B 【详解】AB.条形磁铁与环形电流在a点和b点处产生的磁场方向相反,大小关系不确定,则a点与b点处磁感应强度大小和方向都可能相同,也可能相反,故 A项错误,B项正确; C.环形电流可等效为N极在左S极在右的条形磁铁,则磁铁与圆环之间一定互相排斥,故C项错误; D.若条形磁铁沿轴线水平右移,穿过圆环的磁通量可能增大,也可能减小,故D项错误。故选B。 【变式训练1·变载体】(24-25高三上·江苏南通·阶段检测)我国某地一次消防演练中,一直升机利用四根相同的绝缘绳索将金属线框吊起,线框始终保持水平。地磁场的竖直分量,随距离地面高度h的增大而减小,当飞机带动线框匀速上升时(    ) A.穿过线框的磁通量增大 B.线框中感应电流方向为 C.线框的四条边有向内收缩的趋势 D.绳索对线框的作用力小于线框的重力 【答案】B 【详解】A.地磁场的竖直分量随距离地面高度h的增大而减小,故穿过线框的磁通量减小,故A错误; B.根据楞次定律,向下的磁通量减小,感应电流的磁场向下,线框中线框中感应电流方向为,故B正确; C.由广义楞次定律,穿过线框的磁通量减小,线框的四条边有向外扩张的趋势,故C错误; D.线框受到的安培力的合力为零,当飞机带动线框匀速上升时,绳索对线框的作用力等于线框的重力,故D错误。故选B。 ▶新情境◀【变式训练2·变考法】(2026·广东佛山·二模)2026年1月,我国研制的超导磁体成功实现了35.6T的中心磁场强度,创下世界纪录。如图,两个完全相同的环形超导线圈a和b,以过两线圈圆心、的水平线为轴平行固定放置,为连线中点,线圈中通有大小相等、方向如图所示的电流。已知线圈a产生的磁场在点处的磁感应强度大小为。下列说法正确的是(  ) A.线圈a对线圈b的作用力方向沿向左 B.处的磁感应强度大小为,方向沿向右 C.以为直径的任意圆平面内的磁通量均为零 D.若在处放置一小磁针,待其静止后,其N极指向沿向右 【答案】C 【详解】A.根据同向电流相互吸引,异向电流相互排斥,两线圈中电流相反,所以a对线圈b的作用力方向沿向右,A错误; B.因为两个线圈完全相同,通有大小相等的电流,且关于对称,线圈a产生的磁场在点处的磁感应强度大小为,方向向左,同理线圈b产生的磁场在点处的磁感应强度大小也为,方向向右,所以处的磁感应强度大小为0,故B错误; C.为直径,即以为圆心,空间中任意画一个圆,没有磁感线穿过这个圆,故通过圆面的磁通量必为0,故C正确; D.在处两线圈的磁场方向相反,但更靠近线圈,故净磁场由线圈决定,方向向左,故D错误。 故选C。 考向2 感应电流产生的条件 例2(2026·浙江·三模)如图所示是一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A和B。线圈A跟电源连接,线圈B两端连在一起,构成一个闭合电路。在断开开关S的时候,弹簧K并不会立刻将衔铁D拉起而使触头C(连接工作电路)离开,而是过一小段时间后才执行这个动作。则下列说法正确的是(     ) A.开关S断开时,线圈A两端的电压为零 B.开关S断开时,线圈B产生的磁场吸引D C.开关S断开时,线圈B中有图示箭头方向的电流 D.若线圈B不闭合,具有相同的延时效果 【答案】B 【详解】A.S闭合时,线圈A中有电流,铁芯被磁化,吸引衔铁D。S断开时,线圈A中电流减小,磁通量减小,由楞次定律,线圈B中产生感应电流,其方向使得磁场维持原方向不变,继续吸引衔铁D,产生延时效果。 S断开瞬间线圈A会产生自感电动势,但由于B构成闭合回路,通过互感维持磁场,A线圈产生自感反电动势,所以线圈A两端电压不为零,故A错误; B.线圈B产生的感应电流维持原磁场方向,继续吸引D,故B正确; C.根据楞次定律,B中电流方向应维持原磁场,电流方向与图示箭头相反,故C错误; D.若B不闭合,线圈无法产生感应电流维持磁场,延时效果差,故D错误。故选B。 【变式训练1·变考法】(25-26高二下·山西太原·开学考试)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。 【变式训练2·变载体】(2026·河南三门峡·三模)如图所示,螺线管导线的两端与平行金属板相接,一个带正电的小球用绝缘细线悬挂在两金属板间,并处于静止状态。若使一条形磁体从左向右靠近螺线管,则(     ) A.小球不动 B.小球向左摆动 C.金属板左极电势高 D.螺线管的左端相当于条形磁体的N极 【答案】C 【详解】ABC.当磁体靠近时,导致线圈的磁通量发生变化,从而导致线圈中产生感应电动势,假设电路闭合,则由楞次定律可知,感应电流方向是从右极板向下通过线圈再到左极板,由于线圈相当于电源,因此左极板电势高,所以带正电小球将向右摆动,A错误,B错误,C正确; D.假如电路闭合,则螺线管中的电流方向如图所示,根据右手螺旋定则可知螺线管的左端相当于S极,D错误。故选C。 考点二 感应电流的方向判断 知识点1 楞次定律 知●识●解●构 一、楞次定律的内容 1、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。 原磁场:原磁场的方向;原磁通量:原磁场磁通量的变化。 感应磁场:通过楞次定律判断感应电流的磁场方向;感应电流:通过安培定则判断感应电流的方向。 2、适用范围 一切电磁感应现象。 3、理解 谁阻碍谁——感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量。 阻碍什么——阻碍的是穿过回路的磁通量的变化,而不是磁通量本身。 如何阻碍——原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即“增反减同”。 为何阻碍——原磁场的磁通量发生了变化。 阻碍的结果——阻碍并不是阻止,只是延缓了磁通量的变化,结果是增加的还增加,减少的还减少。 4、另一种表述 感应电流总是阻碍产生它的那个原因,表现形式有三种:①阻碍原磁通量的变化;②阻碍物体间的相对运动;③阻碍原电流的变化(自感)。 5、感应电流方向的判断 明确要研究的回路及原磁场B的方向;确定磁通量Φ的变化;判断感应电流的磁场方向(楞次定律);判断感应电流的方向(安培定则)。 知识点2 右手定则 知●识●解●构 一、右手定则内容 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。如下图所示。 2、适用情况 导线切割磁感线产生感应电流。 右手定则应用时要注意:①磁感线必须垂直穿入掌心;②拇指指向导体运动的方向③四指所指的方向为感应电流方向。 3、楞次定律与右手定则的区别及联系 区别:①研究对象不同(楞次定律的研究对象是整个闭合回路;右手定则的研究对象是做切割磁感线运动的导线);②适用范围不同(楞次定律的适用范围是各种电磁感应现象;右手定则的适用范围是只适用于导体在磁场中做切割磁感线运动的情况);③应用不同(楞次定律的应用是用于磁感应强度B随时间变化而产生的电磁感应现象;右手定则的应用是用于导体切割磁感线产生电磁感应的现象)。 联系:右手定则是楞次定律的特例。 知识点3 楞次定律的推广应用 知●识●解●构 一、理解 阻碍不是阻止,最终引起感应电流的磁通量还是发生了变化,是“阻而未止”。阻碍不等同相反,当引起感应电流的磁通量增大时,感应电流的磁场与原磁场方向相反,当引起感应电流的磁通量减少时,感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相同。阻碍的是导体与磁体的相对运动,而不是阻碍导体或磁体的运动。 二、推论 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” 阻碍原电流的变化——“增反减同”  使闭合线圈远离或靠近磁体——“增离减靠” 当开关S闭合时,左环向左摆动、右环向右摆动,远离通电线圈 考●向●破●译 考向一 楞次定律的理解及应用 例1(2026·贵州黔西南·二模)某同学用铜线首尾相接绕制了一个面积为、电阻为的单匝线框,将其放置在水平桌面上,空间存在竖直向下、磁感应强度大小为0.2T的匀强磁场,俯视图如图所示。若同时沿水平方向向两侧拉动线框,使其在1s内合拢,则该过程中,下列说法正确的是(     ) A.俯视看,线框中产生逆时针方向的电流 B.线框中感应电动势的平均值为1V C.线框中感应电流的平均值为0.25A D.通过铜线横截面的电荷量为0.025C 【答案】C 【详解】A.线框磁通量向里减小,根据楞次定律,俯视看,线框中产生顺时针方向的电流,故A错误; BC.由法拉第电磁感应定律, 解得 平均电流为,故B错误,C正确; D.通过铜线横截面的电荷量,故D错误。故选C。 【变式训练1·变载体】(26-27高三·全国·一轮复习)如图所示,长直导线MN置于三角形金属线框abc上,彼此绝缘,线框被导线分成面积相等的两部分。导线通入由M到N的电流,当电流逐渐增大时,线框中(   ) A.磁通量变化量为零 B.没有产生感应电流 C.感应电流方向为abca D.感应电流方向为acba 【答案】C 【详解】A.根据安培定则,直导线上方磁场垂直纸面向外,下方磁场垂直纸面向里。线框被导线分成面积相等的两部分,由于下半部分为梯形,上半部分为三角形,下半部分离导线较近处的宽度较大,为使面积相等,下半部分的高度必小于上半部分,即下半部分整体离导线更近。因离导线越近磁场越强,故穿过下半部分向里的磁通量大于穿过上半部分向外的磁通量,合磁通量垂直纸面向里。当电流增大时,磁感应强度增强,合磁通量增大,磁通量变化量不为零。故A错误; B.由于穿过线框的磁通量发生变化,根据法拉第电磁感应定律,线框中会产生感应电流。故B错误; CD.穿过线框的合磁通量方向垂直纸面向里,且随电流增大而增大。根据楞次定律,感应电流产生的磁场方向应垂直纸面向外,由安培定则判断,感应电流方向为逆时针方向,即。故C正确,D错误; 故选C。 【变式训练2·变载体】(2026·江西·模拟预测)如图所示为某自行车车灯发电机的原理图,通过摩擦轮与转动的车胎摩擦,带动磁铁转动发电。从左向右看,磁铁沿逆时针方向匀速转动,转速为,下列说法正确的是(  ) A.图示时刻,灯泡中的电流最大 B.磁铁从图示时刻转过的过程中,灯泡中的电流从到 C.灯泡中交流电的频率为 D.磁铁转速增大一倍,在灯泡不损坏的前提下,灯泡的功率也增大一倍 【答案】B 【详解】A.图示时刻,线圈中磁通量最大,磁通量的变化率为零,根据法拉第电磁感应定律可知感应电动势为零,由欧姆定律可知灯泡中的电流为零,A错误; B.磁铁从图示时刻转过的过程中,线圈中向上的磁通量减小,根据楞次定律可知,灯泡中的电流从到,B正确; C.灯泡中交流电的频率等于,C错误; D.由可知,转速加倍,线圈中电动势加倍,根据欧姆定律可知电流加倍,根据可知灯泡的功率变为原来的4倍,即增大3倍,D错误。故选B。 考向二 应用右手定则判断感应电流的方向 例2(25-26高三上·江苏镇江·阶段检测)如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,将一个水平放置的金属棒以某一速度斜向上抛出,金属棒在运动过程中始终保持水平不计空气阻力,金属棒在运动过程中、两端的电势分别为、,则(     ) A.,保持不变 B.,先增大后减小 C.,保持不变 D.,先增大后减小 【答案】A 【详解】A.金属棒始终水平,磁场竖直向下,竖直分速度与磁场方向平行,不切割磁感线;只有水平方向的分速度切割磁感线。由右手定则,端电势高于端,即。斜抛运动的水平分速度保持不变,因,有 ,,均不变,故保持不变,故A正确; BCD.由右手定则可知端电势高于端,即。只有参与切割磁感线,且保持不变,所以保持不变,同理也不变,故BCD错误。故选A。 【变式训练1·变载体】(26-27高三·全国·一轮复习)如图所示是圆盘发电机的示意图,铜盘安装在水平的铜轴上,它的盘面恰好与匀强磁场垂直,两块铜片分别与转动轴和铜盘的边缘接触。若铜盘半径为,匀强磁场的磁感应强度为,回路的总电阻为,从左往右看,铜盘以角速度沿顺时针方向匀速转动。则(   ) A.由于穿过铜盘的磁通量不变,故回路中无感应电流 B.回路中感应电流大小不变,为 C.回路中感应电流方向不变,为 D.回路中有周期性变化的感应电流 【答案】B 【详解】A.把铜盘看作闭合回路的一部分,在铜盘以角速度沿顺时针方向匀速转动时,铜盘旋转切割磁感线产生感应电动势,回路中有感应电流,故A错误; B.铜盘旋转切割磁感线产生感应电动势为 由于铜盘CD连线线速度大小呈线性变化,则平均速率可表示为 根据闭合电路欧姆定律,回路中感应电流为,故B正确; C.由右手定则可判断,感应电流方向为,故C错误; D.由右手定则可判断,回路中的感应电流方向不变,且角速度不变,则电动势大小不变,所以回路中感应电流是恒定电流,并不是周期性变化的,故D错误。故选B。 【变式训练2·变载体】(2026·江苏南京·一模)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。 考向三 楞次定律推论的应用 例3(2026·湖南长沙·三模)、为光滑的水平平行金属导轨,、为跨在导轨上的两根金属杆,匀强磁场垂直穿过、所在的平面,如图所示,则(     ) A.若固定,使向右滑动,则回路有电流,电流方向由到到到 B.若、以相同的速度一起向右滑动,则回路有电流,电流方向由到到到 C.若向左、向右同时运动,则回路电流为 D.若、都向右运动,且两棒速度,则回路有电流,电流方向由到到到 【答案】D 【详解】A.若固定,使向右滑动,由右手定则知应产生顺时针方向的电流,A错误; B.若、同向运动且速度大小相同,、所围的面积不变,磁通量不变,则不产生感应电流,B错误; C.若向左、向右同时运动,则中有顺时针方向的电流,C错误; D.若、均向右运动,且,则、所围的面积增大,磁通量也增大,则产生由到到到的电流,D正确。故选D。 【变式训练1·变载体】(25-26高二下·云南楚雄·期中)某磁场的磁感线分布如图所示,有铜线圈自图示A处落到B处,线圈始终保持水平,自上向下看,下列说法正确的是(  ) A.线圈中感应电流的方向先逆时针后顺时针 B.线圈下落过程中,安培力始终阻碍线圈的下落运动 C.线圈下落过程中,磁通量的变化率始终为正值 D.线圈下落过程中,机械能守恒 【答案】B 【详解】A.从上向下看,前半过程线圈中的磁通量向外,并且增大,根据楞次定律,感应电流产生的磁场所产生的磁通量应该阻碍这种变化,根据右手定则,感应电流的方向为顺时针。后半过程线圈中的磁通量指向纸面外并且减小,所以感应电流的方向为逆时针,线圈中感应电流的方向为先顺时针后逆时针,故A错误; B.根据楞次定律,安培力的方向始终阻碍线圈的运动,故B正确; C.前半程磁通量增加,磁通量的变化率为正,后半程磁通量减少,磁通量的变化率为负,故C错误; D.线圈中有感应电流,感应电流会产生焦耳热,所以机械能不守恒,故D错误。故选B。 【变式训练2·变载体】(2026·湖南长沙·三模)如图所示的矩形金属线框ABCD中有一垂直纸面向里的匀强磁场,线框平面与磁场垂直。金属杆MN置于金属线框上并与线框构成和两个闭合回路。有两个圆形金属线框和分别置于左、右两个闭合回路围成的区域内,金属杆MN以及圆形金属线框和都与矩形金属线框ABCD共面。现让金属杆MN突然运动,在开始运动的瞬间,下列说法正确的是(     ) A.若金属杆MN突然向右运动,线框中感应电流沿顺时针方向,线框面积有缩小趋势 B.若金属杆MN突然向右运动,线框中感应电流沿顺时针方向,线框面积有扩大趋势 C.若金属杆MN突然向左运动,线框中感应电流沿逆时针方向,线框面积有扩大趋势 D.若金属杆MN突然向左运动,线框中感应电流沿逆时针方向,线框面积有缩小趋势 【答案】B 【详解】AB.若金属杆MN突然向右运动,金属杆MN产生的感应电动势在两回路中会产生感应电流,根据右手定则可知回路中的感应电流方向为逆时针方向,而回路中的感应电流方向为顺时针方向,根据安培定则可知,回路中的感应电流产生的磁场方向为垂直纸面向外,从而使这个回路的磁通量减小,根据楞次定律可知圆形金属线框中的感应电流方向为顺时针方向,为阻碍磁通量的减小,线框的面积有增大的趋势;根据安培定则可知,回路中的感应电流产生的磁场方向为垂直纸面向里,从而使这个回路的磁通量增大,根据楞次定律可知圆形金属线框中的感应电流方向为逆时针方向,为阻碍磁通量的增大,线框的面积有缩小的趋势。故A错误,B正确; CD.若金属杆MN突然向左运动,金属棒MN产生的感应电动势在两回路中会产生感应电流,根据右手定则可知回路中的感应电流方向为顺时针方向,而回路中的感应电流方向为逆时针方向,根据安培定则可知,回路中的感应电流产生的磁场方向为垂直纸面向里,从而使这个回路的磁通量增大,根据楞次定律可知圆形金属线框中的感应电流方向为逆时针方向,为阻碍磁通量的增大,线框的面积有缩小的趋势;根据安培定则可知,回路中的感应电流产生的磁场方向为垂直纸面向外,从而使这个回路的磁通量减小,根据楞次定律可知圆形金属线框中的感应电流方向为顺时针方向,为阻碍磁通量的减小,线框的面积有扩大的趋势,故CD错误。故选B。 考点三 三定则一定律的综合应用 知识点1 “三定则、一定律”的比较 知●识●解●构 一、“三定则、一定律”的比较 名称 基本现象 因果关系 应用的定则或定律 电流的磁效应 电流、运动电荷产生磁场 因电生磁 安培定则 安培力、洛伦兹力 磁场对电流、运动电荷有作用力 因电受力 左手定则 电磁感应 部分导体做切割磁感线运动 因动生电 右手定则 闭合回路磁通量变化  因磁生电 楞次定律 知识点2 “三定则、一定律”的联系 知●识●解●构 一、“三定则、一定律”的应用思路 应用楞次定律时,一般要用到安培定则来分析原来磁场的分布情况。 研究感应电流受到的安培力,一般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,或者直接应用楞次定律的推论确定。 只要是涉及力的判断都用左手判断,涉及“电生磁”或“磁生电”的判断都用右手判断。 判断感应电流所受安培力方向的“两法”:①先用右手定则确定电流的方向,再用左手定则确定安培力的方向;②直接应用楞次定律的推论确定——“来拒去留”“增斥减吸”等。 考●向●破●译 考向一 楞次定律、安培定则及左手定则的综合应用 例1(26-27高三·全国·一轮复习)如图所示,磁感应强度的匀强磁场中有一折成角的金属导轨,导轨平面与磁场方向垂直,一条直导线垂直于方向放置在导轨上并接触良好。当以的速度从导轨点开始向右沿水平方向匀速运动时,若所有导线单位长度的电阻,则下列说法不正确的是(   ) A.闭合回路中的电流均匀增大 B.闭合回路中的电流为逆时针方向 C.时,闭合回路的感应电动势约为9.2V D.5s内闭合回路感应电动势的平均值约为4.6V 【答案】A 【详解】A.棒从点开始运动时间为,有效切割的长度为,感应电动势为 回路的总电阻为 回路中的电流强度为 联立以上各式得 可知恒定不变,故A错误; B.根据楞次定律判断可知:闭合回路中的电流为逆时针方向,故B正确; C.时,闭合回路的感应电动势 解得,故C正确。 D.5s内闭合回路感应电动势的平均值 解得,故D正确。本题选不正确的,故选A。 【变式训练1·解决实际问题】(24-25高三上·江苏南通·阶段检测)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。螺线管与导线框相连,导线框内有一小金属圆环,圆环与导线框在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度随时间按图所示规律变化时,说法错误的是(  ) A.在时间内,有收缩趋势 B.在时间内,有扩张趋势 C.在时间内,内有逆时针方向的感应电流 D.在时间内,内有顺时针方向的感应电流 【答案】C 【详解】A.在时间内,穿过螺线管的磁通量向上不是均匀增大,由楞次定律可知圆环L必须减小面积以达到阻碍磁通量的增大,故L有收缩的趋势,故A正确,不符合题意; C.在时间内,穿过螺线管的磁通量向上均匀减小,之后是向下均匀增大的,由法拉第电磁感应定律可知,螺线管中产生大小方向不变的感应电流,则穿过圆环的磁通量不变,则圆环中没有感应电流,故C错误,符合题意; BD.在时间内,螺线管中向下的磁通量减小,磁通量变化率也减小,根据楞次定律可知,在线圈中的电流方向c到b,且感应电流逐渐减小,根据安培定则在穿过圆环的磁通量向里减小,由楞次定律可知,金属圆环L中产生顺时针方向的感应电流,有扩张趋势,阻碍磁通量减小,故BD正确,不符合题意。 故选C。 【变式训练2·日常生活结合】(22-23高二下·安徽合肥·期末)如图所示,两根等高光滑的圆弧轨道半径为r、间距为L,轨道的电阻不计。在轨道的顶端连接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B。现有一根长度稍大于L、质量为m、电阻也是R的金属棒从轨道的最低位置cd开始,在拉力作用下以速率沿轨道向上做匀速圆周运动至ab处,则该过程中(    ) A.通过电阻的电流方向为f→R→e B.通过电阻的电荷量为 C.cd棒上产生的热量为 D.拉力做功为 【答案】C 【详解】A.由右手定则可知,通过电阻的电流方向为,故A错误; B.金属棒从cd运动到ab过程,由法拉第电磁感应定律可知,平均感应电动势 平均感应电流 通过电阻R的电荷量 故B错误; C.金属棒做圆周运动转过的圆心角为θ时导体棒切割磁感线产生的感应电动势 回路产生正弦式感应电流,感应电动势的最大值 感应电动势的有效值 通过R的电流大小 金属棒从cd到ab过程R上产生的热量 故C正确; D.由功能关系可知 故D错误。 故选C。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑,感知高考考向 1.(2026·陕晋青宁卷·高考真题)下列处于匀强磁场的导体回路中能产生交变电流的是(     ) A.甲图中绕轴匀速转动的导体环 B.乙图中绕轴匀速转动的导体框 C.丙图中在固定导轨上匀速运动的导体棒所在回路 D.丁图中匀速运动的导体框 【答案】B 【详解】A.甲:导体环绕轴匀速转动,磁通量不改变,不产生交变电流,故A错误; B.乙:导体框绕轴匀速转动,,周期性变化,产生交变电流,故B正确; C.丙:导体棒匀速运动,感应电动势,电流恒定,故C错误; D.丁:导体框匀速运动,不变,无感应电流,故D错误。 故选B。 2.(2024·北京·高考真题)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,电流表的示数为0 C.断开开关瞬间,流过电流表的电流方向由a到b D.断开开关瞬间,线圈P中感应电流的磁场方向向左 【答案】B 【详解】A.闭合开关瞬间,线圈P中感应电流的磁场与线圈M中电流的磁场方向相反,由楞次定律可知,二者相互排斥,故A错误; B.闭合开关,达到稳定后,通过线圈P的磁通量保持不变,则感应电流为零,电流表的示数为零,故B正确; CD.断开开关瞬间,通过线圈P的磁场方向向右,磁通量减小,由楞次定律可知感应电流的磁场方向向右,因此流过电流表的感应电流方向由b到a,故CD错误。 故选B。 22 / 23 学科网(北京)股份有限公司 $

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第45讲 电磁感应现象 楞次定律(复习讲义)(广东专用)2027年高考物理一轮复习讲练测
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