专题13 楞次定律与电磁感应定律 专项训练 -2026-2027学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

**基本信息** 聚焦楞次定律与电磁感应定律，通过典例系统整合“增反减同”“来拒去留”等方法，构建从规律应用到实际问题解决的逻辑链条，培养科学推理与模型建构能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |楞次定律应用|1-3、9-10题|“增反减同”判断磁场方向，“来拒去留”分析运动趋势|从磁通量变化到感应电流方向，再到受力运动的因果推导| |电磁感应计算|4-7、12、14题|E=BLv与E=nΔΦ/Δt公式选择，结合闭合电路欧姆定律|电动势计算、电流、安培力及能量转化的定量关系| |自感与涡流|8、11、13题|自感电动势阻碍电流变化，涡流效应原理分析|从电磁感应到自感现象的概念延伸，理解暂态过程| |实际应用|5、9题|电磁感应在电子眼、吊扇中的应用模型|理论规律到生活场景的迁移，体现物理观念与社会责任|

专题13 楞次定律与电磁感应定律——专项训练 1．如图所示，铁芯左边悬挂一个轻质金属环，铁芯上绕有线圈M，线圈M和电源、开关、热敏电阻相连。已知热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，下列说法正确的是（　　） A．开关闭合瞬间，从左向右看，金属环中有顺时针方向的电流 B．开关闭合瞬间，金属环向左摆动 C．若将金属环挂在铁芯右侧，开关闭合瞬间，金属环向左摆动 D．保持开关闭合，当温度迅速升高时，从左向右看，金属环中有顺时针方向的电流 2．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 3．涡流效应可以用来检测金属材料中是否有裂隙、气泡。下图为涡流检测的示意图，激励线圈通变化的电流，从而在金属导体中感应出涡流。若金属导体中有气泡，会影响涡流大小，从而被激励线圈检测到。已知图示时刻激励线圈俯视看为顺时针电流，下列说法正确的是（　　） A．图示时刻激励线圈的电流在变小 B．图示时刻感应磁场方向向上 C．感应磁场与激励磁场的方向始终相反 D．激励线圈移动到导体内有气泡的区域上方时，金属导体中的涡流会增大 4．如图，磁体从竖直放置的铝管口静止释放，下落过程中磁体不与管壁接触且无翻转，不计空气阻力。则（　　） A．磁体在穿过铝管过程中，始终匀加速下降 B．磁体在穿过铝管过程中，所受安培力的方向先向上后向下 C．磁体在穿过铝管过程中，磁体减少的重力势能全部转化为动能 D．若更换为等质量磁性更强的磁体，穿过铝管的时间将变长 5．公路上很多地方都安装了“电子眼”，“电子眼”对违法超速车辆进行抓拍，目前普遍使用的一款“电子眼”是一套利用电磁感应制成的交通监测设备。如图所示，在公路的下方相隔距离L埋设了两个通电线圈，当车辆经过通电线圈上方时，回路中会产生变化的电流信号，两个变化的电流信号的时间差即为车通过两线圈的时间，如果时间小于某一值t，“电子眼”就启动拍摄功能，将该车的车牌和经过的时间上传到电脑系统。设某路段上l = 50m，t = 1.5s。现一辆小车以90km/h的速度匀速驶过该路段，则下列说法正确的是（　　） A．车辆经过地面线圈时引起“电子眼”抓拍是电流的磁效应的结果 B．车速越大，线圈中电流的变化越小 C．这辆小车会被抓拍 D．该路段的限速为120km/h 6．用一条均匀细导线（外包绝缘材料）制成甲、乙两个圆环，连接部分导线极短。两圆环分别按图1和图2所示方式绕制，已知甲、乙圆环半径之比为。整个空间存在垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大。下列说法正确的是（　　） A．图1中甲圆环中的感应电流方向为逆时针 B．图2中乙圆环中的感应电流方向为顺时针 C．图1和图2的回路电动势之比为 D．图1和图2的回路电流之比为 7．如图甲所示，轻质细线吊着一质量m＝2kg、边长L＝1m、匝数n＝5的正方形线圈，线圈总电阻r＝0.5Ω。在线圈的中间位置以下区域分布着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A．0~6s内穿过线圈磁通量的变化量为3Wb B．线圈中产生的感应电流的大小为0.5A C．t＝6s时轻质细线的拉力大小为12N D．0~6s内线圈产生的焦耳热为15J 8．如图所示灯泡LA、LB完全相同，带铁芯的线圈L的电阻可忽略。在开关闭合和断开的过程中，LA、LB的亮度变化情况是（灯丝不会断）则（　　） A．S闭合的瞬间，LA、LB同时发光，接着LA变暗，LB更亮，最后LA熄灭 B．S闭合瞬间，LA不亮，LB立即亮 C．S闭合瞬间，LA、LB都不立即亮 D．稳定后再断开S的瞬间，LB熄灭，LA比LB（原亮度）更亮 9．如图所示为我国民众应对高温天气所用的吊扇，此时固定于天花板上的吊扇正在顺时针旋转（仰视），转速为n。已知叶片ab的长度为L，忽略转轴的大小，吊扇所在位置地磁场的磁感应强度竖直向下的分量大小为B，则下列说法正确的是（　　） A．a、b两端的电势差大小为 B．a、b两端的电势差大小为 C．a端的电势高于b端的电势 D．a端的电势低于b端的电势 10．如图所示，线圈P、Q同轴放置，P与开关S、电源和滑动变阻器R组成回路，Q与电流计G相连，要使Q线圈产生图示方向的电流，可采用的方法有（　　） A．闭合开关S后，把R的滑片右移 B．闭合开关S后，把R的滑片左移 C．闭合开关S后，把Q靠近P D．无需闭合开关S，只要把Q靠近P即可 11．如图所示的电路中，电感线圈L的电阻不计，灯泡的阻值小于灯泡的阻值。闭合开关S，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S瞬间，电感线圈对电流有阻碍作用，是一种自感现象 B．闭合开关S，图甲中灯泡同时亮 C．断开开关S，图甲中灯泡的电流方向与原来相反 D．断开开关S，图乙中灯泡会闪亮一下再熄灭 12．如图，PAQ为一段固定于水平面上的光滑圆弧导轨，圆弧的圆心为O，半径为L。空间存在垂直导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场。电阻为R的金属杆OA与导轨接触良好，图中电阻R1＝R2＝R，其余电阻不计。现使OA杆在外力作用下以恒定角速度ω绕圆心O顺时针转动，在其转过的过程中，下列说法正确的是（　　） A．流过电阻R1的电流方向为P→R1→O B．A、O两点间电势差为 C．流过OA的电荷量为 D．外力做的功为 13．为了演示接通电源和断开电源的瞬间的电磁感应现象，设计了如图所示的电路图，A、B两灯规格相同，让L的直流电阻和R相等，开关接通的瞬间，A灯的亮度________（填“大于”“等于”或“小于”）B灯的亮度；通电一段时间后，A灯的亮度________（填“大于”“等于”或“小于”）B灯的亮度；断开开关的瞬间，A灯________（填“立即”或“逐渐”）熄灭，B灯________（填“立即”或“逐渐”）熄灭，若满足R灯>RL，则断开瞬间，A灯会________（“闪亮”或“不闪亮”），流过A的电流方向________（“向左”或“向右”）。 14．如图所示，两根平行光滑金属导轨MN和PQ放置在水平面内其间距L=0.2m，磁感应强度B=0.5T的匀强磁场垂直导轨平面向下，两导轨之间连接的电阻R=4.8Ω，在导轨上有一金属棒ab，其接入电路的电阻r=1.2Ω，金属棒与导轨垂直且接触良好，在ab棒上施加水平拉力使其以速度v=12m/s向右匀速运动，设金属导轨足够长。求 (1)金属棒ab产生的感应电动势； (2)水平拉力的大小F。 15．如图所示，假定导体棒CD向右运动，若判定感应电流的方向，请结合楞次定律，回答下列问题。 (1)我们研究的是哪部分电路？ (2)当导体棒CD向右运动时，穿过这个闭合回路的磁通量是增大还是减小？ (3)感应电流的磁场应该是沿哪个方向的？ (4)导体棒CD中的感应电流是沿哪个方向的？ 16．如图所示，把平行导轨放在磁感应强度为B的匀强磁场中，通过一电阻相连，所在平面跟磁感线垂直。导体棒MN放在导轨上，两导轨间距为l，MN以速度v向右匀速运动。试根据法拉第电磁感应定律求产生的感应电动势。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 《专题13 楞次定律与电磁感应定律——专项训练》参考答案： 1．B 【详解】A．开关闭合瞬间，穿过金属环的磁通量向右增加，根据楞次定律“增反减同”，金属环中感应电流产生的磁场方向向左。再根据安培定则，从左向右看，金属环中有逆时针方向的电流，A错误； B．开关闭合瞬间，穿过金属环的磁通量增加，根据楞次定律的“来拒去留”，金属环会阻碍磁通量的增加，所以金属环向左摆动，B正确； C．若将金属环挂在铁芯右侧，开关闭合瞬间，穿过金属环的磁通量向右增加，根据“来拒去留”，金属环会阻碍磁通量的增加，所以金属环向右摆动，C错误； D．保持开关闭合，当温度迅速升高时，热敏电阻的阻值减小，电路中电流增大，线圈产生的磁场增强，穿过金属环的磁通量向右增加。根据楞次定律，金属环中感应电流产生的磁场方向向左，从左向右看，金属环中有逆时针方向的电流，D错误。 故选B。 2．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。 3．B 【详解】AB．根据安培定则可知，激励线圈中的电流产生的磁场在金属导体位置的磁场方向整体向下，而金属导体中感应出的涡流产生的磁场在金属导体位置的磁场方向向上，即图示时刻感应磁场方向向上，两磁场方向相反，根据楞次定律可知，图示时刻激励线圈的电流在变大，故A错误，B正确； C．若激励线圈的电流变小，激励线圈中的电流产生的磁场在金属导体位置的磁场减弱，根据楞次定律可知，此时涡流产生的感应磁场与激励线圈产生的激励磁场的方向相同，故C错误； D．导体内有气泡的区域电阻大一些，可知，激励线圈移动到导体内有气泡的区域上方时，金属导体中的涡流会减小，故D错误。 故选B。 4．D 【详解】AB．磁体在铝管中运动的过程中，虽不计空气阻力，但在这个过程中铝管中会产生涡流，磁体会受到安培力的作用，且全程安培力的方向一直向上，根据法拉第电磁感应定律，磁体运动的速度越快，则产生的感应电动势越大，所以受到的安培力也越大，重力不变，磁体的加速度是逐渐减小的，磁体不是做匀加速运动，故AB错误； C．根据能量守恒定律，磁体在穿过铝管过程中，磁体减少的重力势能转化为动能和内能，故C错误； D．若更换为等质量磁性更强的磁体，安培力会更大，阻碍现象会更明显，时间会变长，故D正确。 故选D。 5．D 【详解】A．“电子眼”的工作原理是电磁感应现象，故A错误； B．车速越大，车辆经过线圈的时间越短，磁通量的变化量与所用时间的比值越大，则根据法拉第电磁感应定律可得感应电动势越大，则根据可得线圈中电流的变化越大，故B错误； C．其中，车经过两线圈的时间为 不满足时间小于某一值t，则这辆小车不会被抓拍，故C错误； D．该路段的限速为，故D正确。 故选D。 6．C 【详解】A．图1中绕制的两个线圈，整个空间存在垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，根据楞次定律可知，两个线圈中的感应电流方向均为顺时针方向，即图1甲圆环中的感应电流方向为顺时针，回路中总的电动势为甲、乙两圆环感应电动势之和，故A错误； B．图2中绕制的两个线圈，整个空间存在垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，根据楞次定律可知，图2甲、乙圆环中的感应电动势方向均为顺时针，但是回路中总的感应电动势等于甲、乙圆环感应电动势之差，根据 可知，甲圆环的感应电动势较大，回路中电流方向应该由甲决定，所以图2乙圆环中的感应电流方向为逆时针，故B错误； C．设乙圆环面积为S，根据甲、乙圆环半径之比为2:1，可知甲圆环面积为4S，图1回路感应电动势为 图2回路感应电动势为 所以图1和图2回路电动势之比为，故C正确； D．由于导线电阻确定，根据 结合上述解得图1和图2回路电流之比为5:3，D错误。 故选C。 7．C 【详解】A．0~6s内穿过线圈磁通量的变化量，故A错误； B．线圈中产生的感应电动势 感应电流的大小，故B错误； C．t＝6s时线圈受到的安培力竖直向上，则轻质细线的拉力，故C正确； D．0~6s内线圈产生的焦耳热，故D错误。 故选C 。 8．A 【详解】ABC．S接通的瞬间，线圈L支路中电流从无到有发生变化，因此线圈L中产生的自感电动势阻碍电流增加。由于有铁芯，自感系数较大，对电流的阻碍作用也就很强，所以S接通的瞬间线圈L中的电流非常小，电流几乎全部流过LA，所以LA、LB会同时亮，当L中电流稳定时，感应电动势消失，线圈的电阻可忽略，对LA起到“短路”作用，因此LA便熄灭，这时电路的总电阻比刚接通时小，电路中电流增大，LB会比以前更亮，故A正确，BC错误； D．稳定后断开S前，流过L和LB的电流相等，断开S后，LB熄灭，线圈L中产生自感电动势阻碍电流减小，L相当于电源，和LA组成回路，使得线圈L的电流逐渐减小，LA不会比LB更亮，故D错误。 故选A。 9．BC 【详解】AB．由法拉第电磁感应定律有 根据角速度和转速的关系有 又因为 可得a、b两端的电势差大小为，A错误，B正确； CD．由右手定则可知，a端的电势高于b端的电势，C正确，D错误。 故选BC。 10．BC 【详解】ABC．闭合开关S后，线圈P产生的磁场向右穿过线圈Q，线圈Q中的原磁场方向水平向右，要使线圈Q产生图示方向的电流，即线圈Q中的感应磁场方向水平向左，根据“增反减同”的结论，线圈Q中的原磁场的磁通量要增加，则可以把R的滑片左移或者使Q靠近P，故A错误，BC正确； D．开关S不闭合，线圈Q中无磁场通过，Q中不会有电流产生，故D错误。 故选BC。 11．AD 【详解】A．电感线圈对电流的阻碍作用是自感现象，故A正确； B．闭合开关S，由于电感线圈对电流的阻碍作用，灯泡立刻亮，灯泡缓慢变亮，故B错误； C．断开开关S，图甲中电感线圈产生自感电动势，相当于新的电源，通过灯泡的电流方向与原来的电流方向相同，故C错误； D．已知灯泡的阻值小于灯泡的阻值，在图乙中稳定时，断开开关S，电感线圈产生自感电动势，灯泡和灯泡组成回路，自感电流从开始减小，所以灯泡会闪亮一下再逐渐熄灭，故D正确。 故选AD。 12．AD 【详解】A．由右手定则判断出OA中电流方向由O→A，可知流过电阻R1的电流方向为P→R1→O，故A正确； B．OA产生的感应电动势为E＝，将OA当成电源，外部电路R1与R2并联，则A、O两点间的电势差为U＝·＝，故B错误； C．流过OA的电流大小为I＝＝ 转过弧度所用时间为t＝＝ 流过OA的电荷量为q＝It＝，故C错误； D．转过弧度过程中，外力做的功为W＝EIt＝，故D正确。 故选AD。 13． 大于 等于 逐渐 立即 闪亮 向右 【详解】[1][2]闭合开关的瞬间，通过L的电流增大，产生自感电动势，阻碍原电流的变化，则L的电流较小，根据并联电路中的电流规律可知L与A灯上的电流之和与R和B灯的电流之和相等，从而使通过A灯的电流比B灯的电流大，即A灯的亮度大于B灯的亮度。但通电一段时间后，电路的电流稳定，L的直流电阻和R相等，则通过两灯的电流相同，所以A灯的亮度等于B灯的亮度。 [3][4]同理，断开开关的瞬间，通过L的电流减小，产生自感电动势，阻碍原电流的变化，L和A灯构成回路，从而使通过A灯的电流比B灯的电流消失的慢，即可判断灯A逐渐熄灭，灯B立即熄灭。 [5][6]若满足R灯>RL，则通电稳定时，，断开瞬间，上的电流不能突变，则与A灯构成的回路中电流仍为，即A灯的电流瞬间变大，且方向变为向右，A灯会闪亮。 14．(1)1.2V (2)0.02N 【详解】（1）由题意，金属棒切割磁感线产生感应电动势大小为 代入入数值得 （2）根据闭合电路欧姆定律，可得过电阻R的电流大小 因棒匀速运动，则外力等于安培力，有 15．(1)CDEF部分 (2)增大 (3)垂直纸面向外 (4)从C到D 【详解】（1）导体棒CD向右切割磁感线运动，相当于电源，结合楞次定律，我们研究的是CDEF部分电路。 （2）当导体棒CD向右运动时，穿过这个闭合回路的磁通量是增大的。 （3）根据楞次定律感应电流磁场阻碍回路的磁通量增大，感应电流的磁场应该垂直纸面向外。 （4）根据楞次定律结合右手定则可知，导体棒CD中的感应电流从C到D。 16．见解析 【详解】根据法拉第电磁感应定律，闭合电路的感应电动势为 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $