第54讲 电磁感应现象 楞次定律(复习讲义)(北京专用)2027年高考物理一轮复习讲练测

2026-09-24
| 2份
| 51页
| 7人阅读
| 0人下载
精品

内容正文:

第54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 电磁感应现象的理解与判断 知识点1 磁通量 考向1 磁通量的理解与计算 知识点2 电磁感应现象 考向2 判断是否产生感应电流 重 考点二 感应电流方向的判断 知识点1 楞次定律 考向1 用楞次定律判断感应电流的方向 知识点2 右手定则 考向2 用右手定则判断感应电流的方向 【思维建模】判断感应电流方向的两种方法 考点三 楞次定律推论的应用 知识点1 楞次定律推论的应用 考向1 来拒去留 重 考向2 增反减同 重 考向3 增缩减扩 重 考点四 三定则一定律的应用 知识点1 “三个定则”“一个定律”的比较与联系 考向1 “三定则”“一定律”的综合应用 【思维建模】 左、右手定则巧区分 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 电磁感应现象 北京,T12,3分 北京,T3,3分 北京,T6,3分 感应电流方向的判断 —— —— —— 楞次定律推论的应用 —— 北京,T10,3分 —— 三定则一定律的应用 —— —— —— 考情分析 题型与考向:题型多以选择题的形式出现,通常情况下难度不大,会以实际生活中的例子作为试题背景,考查对电磁感应产生条件、磁通量、楞次定律(增反减同、来拒去留)的理解与辨析,以及感应电流方向的判断。 情境与立意: 1.生活实践类:电子秤、电磁卡、电磁驱动、电磁阻尼等各种实际应用模型。 2.学习探究类:电磁感应的图像问题。 复习目标 1.知道电磁感应现象的产生条件并会分析解决实际问题。 2.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。 3.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 电磁感应现象的理解与判断 知识点1 磁通量 知●识●解●构 1.磁通量 (1)公式:Φ=______,S为垂直磁场方向的__________,磁通量为__________(选填“标量”或“矢量”)。 (2)物理意义:磁通量的大小可形象表示穿过某一面积的__________条数的多少。 (3)磁通量的变化量:ΔΦ=Φ2-Φ1。 2.对磁通量的理解 (1)S为有磁感线穿过的有效面积。 (2)任何一个面都有正、反两面,磁感线从正面穿入时,穿过该面的磁通量为正;反之,磁通量为负。所求磁通量为正、负磁通量的代数和。 (3)过某一平面的磁感线净条数越多,磁通量越大。 3.判断磁通量是否变化的方法 (1)根据公式Φ=BS sin θ(θ为B与S间的夹角)判断。 (2)根据穿过平面的磁感线的条数是否变化判断。 考●向●破●译 考向1 磁通量的理解与计算 例1 (2026·北京十九中)将一面积为S的单匝矩形线框置于竖直向上的匀强磁场中。已知磁感应强度大小为B,线框与竖直方向夹角为c,如图所示。通过该矩形线框的磁通量为( ) A. B. C. D. 【变式训练1·变思维】(2026·北京铁路二中)类比是研究问题的常用方法。与电路类比就可以得到关于“磁路”(磁感线的通路)的一些基本概念和公式。在电路中可以靠电动势来维持电流,在磁路中靠“磁动势”来维持铁芯中的磁场,如图1所示,磁动势,其中为线圈的匝数,为通过线圈中的电流。类比闭合电路的欧姆定律,磁路也存在闭合磁路的欧姆定律,其中为磁通量,被称为磁阻,磁阻所满足的磁阻定律与电阻定律具有相同的形式,磁阻率可类比电阻率,磁路的串、并联规律可类比电路的串、并联规律。结合以上关于磁路的信息以及你所学过的知识,下列说法不正确的是(  ) A.变压器铁芯的磁阻率远小于空气的磁阻率 B.在国际单位制中,磁阻的单位可以表示为 C.不考虑漏磁,图2所示的串联磁路满足 D.不考虑漏磁,在图3所示的并联磁路中,磁阻小的支路中磁通量更大 【变式训练2·变载体】(2026·北京海淀)轻轻拨动一个铜盘可以使其长时间地绕OO'轴自由转动。如果在铜盘转动时把蹄形磁体的两极放在铜盘的边缘(但并不接触),如图所示,铜盘可以在较短的时间内停止转动。在铜盘逐渐停止转动的过程中,下列说法正确的是( ) A.铜盘的发热功率不变 B.穿过铜盘上表面的磁通量不变 C.磁体受到铜盘的作用力沿铜盘半径向外 D.若使磁体绕OO'轴与铜盘同向转动,铜盘一定会越转越快 知识点2 电磁感应现象 知●识●解●构 1.电磁感应现象 (1)定义:当穿过闭合导体回路的__________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作电磁感应。 (2)感应电流的产生条件 ①表述一:闭合电路的一部分导体在磁场内做__________的运动。 ②表述二:穿过闭合电路的磁通量发生变化。 (3)实质 电磁感应现象的实质是产生__________,如果电路闭合,则有感应电流;如果电路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流。 2.判断能否产生感应电流,关键是看穿过闭合回路的磁通量是否发生了变化。磁通量的变化量ΔΦ=Φ2-Φ1主要有下列四种形式: (1)S、θ不变,B改变,则ΔΦ=ΔB·Ssin θ。 (2)B、θ不变,S改变,则ΔΦ=ΔS·Bsin θ。 (3)B、S不变,θ改变,则ΔΦ=BS(sin θ2-sin θ1)。 (4)B、S、θ中的两个或三个量同时变化引起磁通量的变化。 3.产生感应电流的三种常见情况 考●向●破●译 考向2 判断是否产生感应电流 【重】 例2 (2026·北京海淀·一模)用如图1所示的实验装置探究影响感应电流方向的因素。实验时分别把条形磁体的N极或S极插入、拔出螺线管,观察并标记感应电流的方向。某次实验的操作和感应电流的方向如图2所示。下列操作中能产生与图2所示感应电流方向一致的是 。 A.S极插入螺线管 B.N极拔出螺线管 C.S极拔出螺线管 【变式训练1·变角度】(2026·北京丰台·一模)(多选)如图所示,线圈A通过变阻器和开关连接到电源上,线圈B的两端连接到电流表上,把线圈A装在线圈B里面。闭合开关瞬间,电流表的指针向右偏转,保持开关闭合,下面操作中能使电流表的指针向左偏转的是(  ) A.将变阻器的滑片向左快速滑动 B.将线圈A从线圈B中拔出 C.断开开关瞬间 D.在线圈A中插入铁芯 【变式训练2·变载体】(2026·北京海淀)如图所示的电路中,P、Q是两个相同的小灯泡,线圈L的自感系数很大、电阻不计。下列说法正确的是( ) A.闭合开关S,P、Q先同时亮,然后P变得更明亮,Q逐渐变暗至熄灭 B.闭合开关S,Q先亮,P逐渐变亮 C.断开开关S,P、Q均立即熄灭 D.断开开关S,P、Q均闪亮后再熄灭 考点二 感应电流方向的判断 知识点1 楞次定律 知●识●解●构 1.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)适用范围:一切电磁感应现象。 2.楞次定律中“阻碍”的含义 考●向●破●译 考向1 用楞次定律判断感应电流的方向 例1 如图,在铁芯P上绕着两个线圈A和B。在A中通入以下四种不同的电流,规定从铁芯P竖直向下看顺时针方向为电流正方向,在这段时间内,能使线圈B中产生负方向感应电流的是( ) A. B. C. D. 【变式训练1·变考法】(2025·北京三十五中·三模)如图所示,线圈A和线圈B绕在同一个铁芯P上,线圈B连接一电流表。下列选项正确的是(  ) A.若A接通一直流电源瞬间,电流表中有电流通过 B.若A接通一直流电源瞬间,A、B线圈相互吸引 C.若A接一正弦交流电源,电流表中无电流通过 D.若A接一正弦交流电源,A和B中的磁场始终反向 【变式训练2·变情境】(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 知识点2 右手定则 知●识●解●构 1.内容:如图,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__________从掌心进入,并使拇指指向__________的方向,这时四指所指的方向就是__________的方向。 2.适用情况:导线__________产生感应电流。 考●向●破●译 考向2 用右手定则判断感应电流的方向 例2(2026·北京海淀·一模)轻轻拨动一个铜盘可以使其长时间地绕OO′轴逆时针(俯视图)自由转动。如果在铜盘转动时把蹄形磁体的两极放在铜盘的边缘(但并不接触),如图所示,铜盘可以在较短的时间内停止转动。关于铜盘逐渐停止转动的过程,下列说法正确的是(  ) A.铜盘的发热功率不变 B.铜盘边缘的电势高于铜盘圆心处的电势 C.若仅增强磁体的磁性,铜盘运动时间将变长 D.若使磁体绕OO′轴与铜盘同向转动,铜盘一定会越转越快 【变式训练1·变考法】(2024·北京十一学校)法拉第圆盘发电机示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两电刷P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触,下列说法正确的是( ) A.若圆盘转动的角速度均匀增大,回路电流大小恒定 B.若从上往下看圆盘逆时针转动,电刷Q电势高于P电势 C.若圆盘转动方向不变,角速度大小变化,则电流方向可能变化 D.若圆盘转动角速度变为原来的2倍,则R的热功率也变为原来的2倍 思维建模 判断感应电流的两种方法 1.用楞次定律判断 2.用右手定则判断 (1)掌心——磁感线穿入。 (2)拇指——指向导体运动的方向。 (3)四指——指向感应电流的方向。 考点三 楞次定律推论的应用 知识点1 楞次定律推论的应用 知●识●解●构 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。列表说明如下: 推论 例证 阻碍原磁通量变化——“增反减同” 磁体靠近,B感、B原反向,二者相斥;磁体远离,B感、B原同向,二者相吸 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景 P、Q是光滑固定导轨,a、b是可移动金属棒,磁体下移,回路面积应减小,a、b靠近 B减小,线圈扩张 阻碍原电流的变化——“增反减同”(即自感现象) 合上S,B灯先亮,A灯逐渐变亮;再断开S,两灯逐渐熄灭 考●向●破●译 考向1 来拒去留 【重】 例1(2026·北京西城·一模)如图所示,在水平放置的条形磁铁的N极附近,一个闭合线圈竖直下落并始终保持水平。在位置B处磁铁的磁感线正好与线圈平面平行,A、B之间和B、C之间的距离都比较小。在线圈从A到C的下落过程中,下列说法正确的是(  ) A.线圈受到的安培力始终做负功 B.线圈的机械能先减小后增大 C.在B位置时线圈的感应电流为0 D.俯视时,线圈的感应电流方向先逆时针后顺时针 【变式训练1·变情境】(2026·北京丰台)如图所示,弹簧上端固定,下端悬挂一磁铁,在磁铁正下方的水平桌面上有一闭合铜质线圈。将磁铁竖直向下拉至某一位置后由静止释放,磁铁开始上下振动,最终停止在某一位置。不考虑空气阻力的作用,线圈始终静止在桌面上。下列说法正确的是(  ) A.磁铁振动过程中,线圈受到安培力的方向与磁铁的运动方向相同 B.磁铁远离线圈时,线圈对桌面的压力大于线圈的重力 C.增加线圈匝数,磁铁停止振动时的位置发生变化 D.增加线圈匝数,重复上述过程,弹簧和磁铁组成的系统损失的机械能增大 【变式训练2·变考法】(2026·北京大兴)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,电流表的示数不为0 C.断开开关瞬间,流过电流表的电流方向由b到a D.断开开关瞬间,线圈P中感应电流的磁场方向向左 考向2 增反减同 【重】 例2(2026·北京八十中·二模)如图所示,在一带铁芯的固定线圈左右两侧对称位置分别放置闭合的铝环和铜环,两环的形状、大小和粗细都相同。已知铜的电阻率较小,不计摩擦,则闭合开关S瞬间(  ) A.两环都向左运动 B.两环都向右运动 C.从左侧向右看,铝环中感应电流沿顺时针方向 D.铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力 【变式训练1·变载体】(2026·北京顺义·模拟)如图所示,A、B两个同心圆线圈位于同一平面内,B线上连接有直流电源和开关S。则下列说法正确的是( ) A.闭合开关S的瞬间,线圈A中有顺时针方向的感应电流 B.闭合开关S的瞬间,线圈A中有逆时针方向的感应电流 C.断开开关S的瞬间,线圈A中无感应电流 D.断开开关S的瞬间,线圈A中有逆时针方向的感应电流 【变式训练2·变情境】(2026·北京一零一中学)著名物理学家费曼曾设计这样一个实验装置:一块绝缘圆板可绕其中心竖直的光滑轴自由转动,在圆板的中部固定一个线圈,圆板的四周固定着一圈金属小球,如图所示。在线圈接通直流电源的瞬间,发现圆板顺时针转动(俯视),则下列说法正确的是(  ) A.接通电源后,线圈产生磁场,带电小球受到洛伦兹力,从而导致圆板沿顺时针转动 B.接通电源后,若线圈电流为顺时针(俯视),则金属球一定带负电 C.接通电源并电流稳定后,金属球仍受到顺时针的作用力 D.将圆板静止并撤掉外力后,断开开关的瞬间,圆板仍可能顺时针转动(俯视) 考向3 增缩减扩 【重】 例3(2026·北京铁路二中)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 【变式训练1·变角度】(2026·北京石景山)绝缘的轻质弹簧上端固定,下端悬挂一磁铁。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,振动过程中磁铁与桌面不相碰。则(  ) A.有线圈时,磁铁经过更长的时间才会停止运动 B.有线圈时,系统损失的机械能等于线圈产生的热量 C.磁铁靠近线圈时,线圈有收缩趋势 D.磁铁离线圈最近时,线圈中的感应电流最大 【变式训练2·变角度】(2025·北京海淀·一模)如图所示,弹簧上端固定、下端悬挂一个磁铁,在磁铁正下方放置一个固定在桌面上的闭合铜质线圈。将磁铁托起到某一高度后放开、磁铁开始上下振动。不计空气阻力。下列说法正确的是(  ) A.磁铁振动过程中、线圈始终有收缩的趋势 B.磁铁振动过程中、弹簧和磁铁组成系统的机械能保持不变 C.磁铁远离线圈时,线圈对桌面的压力小于线圈的重力 D.磁铁靠近线圈时,线圈与磁铁相互吸引 考点四 三定则一定律的应用 知识点1 “三个定则”“一个定律”的比较与联系 知●识●解●构 1.“三个定则”“一个定律”的比较 名称 用途 选用原则 安培定则 判断电流产生的磁场(方向)分布 因电生磁 左手定则 判断通电导线、运动电荷所受磁场力的方向 因电受力 右手定则 判断导体切割磁感线产生的感应电流方向或电源正负极 因动生电 楞次定律 判断因回路磁通量改变而产生的感应电流方向 因磁通量变化生电 2.相互联系 (1)应用楞次定律时,一般要用到安培定则。 (2)研究感应电流受到的安培力,一般先用右手定则确定感应电流的方向,再用左手定则确定安培力的方向,有时也可以直接应用楞次定律的推论确定。 考●向●破●译 考向1 “三定则”“一定律”的综合应用 例1(多选)如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒、,的左边有一闭合电路,当在外力的作用下运动时,向右运动,则所做的运动可能是(  ) A.向右加速运动 B.向左加速运动 C.向右匀速运动 D.向右减速运动 【变式训练1·变载体】如图所示,两个线圈绕在同一根铁芯上,并分别与两个光滑水平金属导轨相连,金属棒ab和cd分别静止放在两个导轨上,接触良好。左侧轨道有竖直向下的匀强磁场,右侧轨道有竖直向上的匀强磁场,当ab棒开始向右做匀加速运动,关于cd棒运动情况下列说法正确的是( ) A.静止 B.向左运动 C.向右运动 D.无法确定 思维建模 左、右手定则巧区分 抓住“因果关系”才能无误,“因动而电”——用右手;“因电而动”——用左手。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑,感知高考考向 1.(2026·黑吉辽蒙·高考)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 2.(2026·北京·高考)用如图1所示的装置研究线圈中的感应电流。固定在支架上的线圈与电流传感器、滑动变阻器连接。时磁铁从线圈上方某高处开始下落,穿过线圈并远离线圈。电流传感器采集的电流随时间变化的图像如图2所示。下列说法正确的是( ) A.时间内,感应电流方向从到 B.时刻,穿过线圈的磁通量为0 C.、两段时间内曲线与时间轴围成的面积相等 D.向左移动滑片,重复实验所得图像中的变小 3.(2026·全国·高考)(多选)利用如图所示的实验装置探究产生感应电流的条件,线圈通过滑动变阻器和开关连接到电源上,线圈Q的两端连接到电流表上,线圈装在线圈的里面。下列说法正确的是( ) A.开关闭合瞬间,线圈中产生感应电流 B.开关断开瞬间,线圈中不产生感应电流 C.开关闭合状态下,快速滑动变阻器滑片,线圈中产生感应电流 D.开关闭合状态下,快速滑动变阻器滑片,线圈中不产生感应电流 4.(2024·北京·高考)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 5.(2026·黑吉辽蒙·高考)动圈式扬声器的结构和线圈绕向如图(a)所示,图(b)为线圈所在区域磁场分布。将其用作话筒时,锥形纸盆的振动带动线圈运动,把声信号转化为电信号。规定向右为线圈位移的正方向,若随时间的变化如图(c)所示,则、间电势差随变化的图像可能为( ) A. B. C. D. 6.(2025·贵州·高考)(多选)如图(a),一竖直固定的透明塑料管内固定有6个小磁铁,相邻磁铁同极靠近、间距很小,取距离最上端的小磁铁极处为坐标原点轴正方向竖直向下。将一内径略大于塑料管外径的金属环套在塑料管上,在点处由静止释放,金属环的速度一位置图像如图(b)所示。已知金属环的质量为35.9g,取重力加速度大小为,不计摩擦和空气阻力,则下落过程中,金属环(  ) A.在内所受安培力方向竖直向上 B.在内所受安培力方向竖直向下 C.在内克服安培力做的功为 D.在内感应电流方向为顺时针方向(从上向下看) 7.(2025·江西·高考)托卡马克是一种磁约束核聚变装置,其中心柱上的密绕螺线管(线圈)可以驱动附近由电子和离子组成的磁约束等离子体旋转形成等离子体电流,如图(a)所示。当线圈通以如图(b)所示的电流时,产生的等离子体电流方向(俯视)为(  ) A.顺时针 B.逆时针 C.先顺时针后逆时针 D.先逆时针后顺时针 8.(2025·北京·高考)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 9.(2025·陕西&山西·高考)电磁压缩法是当前产生超强磁场的主要方法之一,其原理如图所示,在钢制线圈内同轴放置可压缩的铜环,其内已“注入”一个初级磁场,当钢制线圈与电容器组接通时,在极短时间内钢制线圈中的电流从零增加到几兆安培,铜环迅速向内压缩,使初级磁场的磁感线被“浓缩”,在直径为几毫米的铜环区域内磁感应强度可达几百特斯拉。此过程,铜环中的感应电流(  ) A.与钢制线圈中的电流大小几乎相等且方向相同 B.与钢制线圈中的电流大小几乎相等且方向相反 C.远小于钢制线圈中的电流大小且方向相同 D.远小于钢制线圈中的电流大小且方向相反 10.(2024·江苏·高考)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 11.(2026·河南·高考)(多选)某种呼吸监测装置的原理如图1所示。呼吸气流可从绕有线圈的空心圆管左端进出,使位于圆管右端的磁性薄膜运动。呼气时薄膜向右运动,吸气时薄膜向左运动。图2为电压传感器显示的电压随时间变化的图像,为正时点电势高于点,下列说法正确的是( ) A.若磁性薄膜的N极在右侧,则吸气时点电势高 B.若磁性薄膜的N极在右侧,则吸气时点电势高 C.若图2中点对应呼气,则磁性薄膜的S极在右侧 D.若图2中点对应呼气,则磁性薄膜的S极在右侧 1 / 19 学科网(北京)股份有限公司 $ 第54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 电磁感应现象的理解与判断 知识点1 磁通量 考向1 磁通量的理解与计算 知识点2 电磁感应现象 考向2 判断是否产生感应电流 重 考点二 感应电流方向的判断 知识点1 楞次定律 考向1 用楞次定律判断感应电流的方向 知识点2 右手定则 考向2 用右手定则判断感应电流的方向 【思维建模】判断感应电流方向的两种方法 考点三 楞次定律推论的应用 知识点1 楞次定律推论的应用 考向1 来拒去留 重 考向2 增反减同 重 考向3 增缩减扩 重 考点四 三定则一定律的应用 知识点1 “三个定则”“一个定律”的比较与联系 考向1 “三定则”“一定律”的综合应用 【思维建模】 左、右手定则巧区分 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 电磁感应现象 北京,T12,3分 北京,T3,3分 北京,T6,3分 感应电流方向的判断 —— —— —— 楞次定律推论的应用 —— 北京,T10,3分 —— 三定则一定律的应用 —— —— —— 考情分析 题型与考向:题型多以选择题的形式出现,通常情况下难度不大,会以实际生活中的例子作为试题背景,考查对电磁感应产生条件、磁通量、楞次定律(增反减同、来拒去留)的理解与辨析,以及感应电流方向的判断。 情境与立意: 1.生活实践类:电子秤、电磁卡、电磁驱动、电磁阻尼等各种实际应用模型。 2.学习探究类:电磁感应的图像问题。 复习目标 1.知道电磁感应现象的产生条件并会分析解决实际问题。 2.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。 3.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 电磁感应现象的理解与判断 知识点1 磁通量 知●识●解●构 1.磁通量 (1)公式:Φ=BS,S为垂直磁场方向的投影面积,磁通量为标量(选填“标量”或“矢量”)。 (2)物理意义:磁通量的大小可形象表示穿过某一面积的磁感线条数的多少。 (3)磁通量的变化量:ΔΦ=Φ2-Φ1。 2.对磁通量的理解 (1)S为有磁感线穿过的有效面积。 (2)任何一个面都有正、反两面,磁感线从正面穿入时,穿过该面的磁通量为正;反之,磁通量为负。所求磁通量为正、负磁通量的代数和。 (3)过某一平面的磁感线净条数越多,磁通量越大。 3.判断磁通量是否变化的方法 (1)根据公式Φ=BS sin θ(θ为B与S间的夹角)判断。 (2)根据穿过平面的磁感线的条数是否变化判断。 考●向●破●译 考向1 磁通量的理解与计算 例1 (2026·北京十九中)将一面积为S的单匝矩形线框置于竖直向上的匀强磁场中。已知磁感应强度大小为B,线框与竖直方向夹角为c,如图所示。通过该矩形线框的磁通量为( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】由题图可知通过该矩形线框的磁通量为;故选D。 【变式训练1·变思维】(2026·北京铁路二中)类比是研究问题的常用方法。与电路类比就可以得到关于“磁路”(磁感线的通路)的一些基本概念和公式。在电路中可以靠电动势来维持电流,在磁路中靠“磁动势”来维持铁芯中的磁场,如图1所示,磁动势,其中为线圈的匝数,为通过线圈中的电流。类比闭合电路的欧姆定律,磁路也存在闭合磁路的欧姆定律,其中为磁通量,被称为磁阻,磁阻所满足的磁阻定律与电阻定律具有相同的形式,磁阻率可类比电阻率,磁路的串、并联规律可类比电路的串、并联规律。结合以上关于磁路的信息以及你所学过的知识,下列说法不正确的是(  ) A.变压器铁芯的磁阻率远小于空气的磁阻率 B.在国际单位制中,磁阻的单位可以表示为 C.不考虑漏磁,图2所示的串联磁路满足 D.不考虑漏磁,在图3所示的并联磁路中,磁阻小的支路中磁通量更大 【答案】B 【解析】A.变压器铁芯用于集中磁感线、减少漏磁,说明其磁阻远小于空气,在几何尺寸相近时,磁阻率远小于空气的磁阻率,故A正确; B.根据磁阻定律 磁阻的单位为; 根据磁感应强度与磁通量的关系有 磁感应强度B的单位为T,电流I的单位为A,时间t的单位为s,质量m的单位为kg,长度l的单位为m,面积S的单位为m2,根据磁动势Em=NI 磁阻的单位可以表示为,故B错误; C.不考虑漏磁,图2所示的串联磁路满足磁路欧姆定律Em=Φ(Rm1+Rm2),故C正确; D.不考虑漏磁,在图3所示的并联磁路中,相同,则磁阻小的支路中磁通量大,故D正确。 本题选不正确的,故选B。 【变式训练2·变载体】(2026·北京海淀)轻轻拨动一个铜盘可以使其长时间地绕OO'轴自由转动。如果在铜盘转动时把蹄形磁体的两极放在铜盘的边缘(但并不接触),如图所示,铜盘可以在较短的时间内停止转动。在铜盘逐渐停止转动的过程中,下列说法正确的是( ) A.铜盘的发热功率不变 B.穿过铜盘上表面的磁通量不变 C.磁体受到铜盘的作用力沿铜盘半径向外 D.若使磁体绕OO'轴与铜盘同向转动,铜盘一定会越转越快 【答案】B 【解析】A.在铜盘逐渐停止转动的过程中,角速度减小,感应电动势E减小,感应电流I减小,铜盘的发热功率减小,故A错误; B.磁体位置固定,铜盘仅做减速转动,铜盘上表面的位置、磁场分布均未改变,根据可知,因此穿过铜盘上表面的磁通量保持不变,故B正确; C.铜盘可看作无数条半径方向的导体棒切割磁感线,根据右手定则,感应电流沿半径向外,根据左手定则可知,铜盘受到的安培力沿切线方向,磁体受到铜盘的作用力也沿切线方向,故C错误; D.若磁体与铜盘同向转动,当磁体转速小于铜盘转速时,铜盘仍会切割磁感线产生感应电流,受到安培力阻碍,转速减小;只有当磁体转速大于铜盘转速时,铜盘才会加速,故D错误。故选B。 知识点2 电磁感应现象 知●识●解●构 1.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作电磁感应。 (2)感应电流的产生条件 ①表述一:闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动。 ②表述二:穿过闭合电路的磁通量发生变化。 (3)实质 电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果电路闭合,则有感应电流;如果电路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流。 2.判断能否产生感应电流,关键是看穿过闭合回路的磁通量是否发生了变化。磁通量的变化量ΔΦ=Φ2-Φ1主要有下列四种形式: (1)S、θ不变,B改变,则ΔΦ=ΔB·Ssin θ。 (2)B、θ不变,S改变,则ΔΦ=ΔS·Bsin θ。 (3)B、S不变,θ改变,则ΔΦ=BS(sin θ2-sin θ1)。 (4)B、S、θ中的两个或三个量同时变化引起磁通量的变化。 3.产生感应电流的三种常见情况 考●向●破●译 考向2 判断是否产生感应电流 【重】 例2 (2026·北京海淀·一模)用如图1所示的实验装置探究影响感应电流方向的因素。实验时分别把条形磁体的N极或S极插入、拔出螺线管,观察并标记感应电流的方向。某次实验的操作和感应电流的方向如图2所示。下列操作中能产生与图2所示感应电流方向一致的是 。 A.S极插入螺线管 B.N极拔出螺线管 C.S极拔出螺线管 【答案】C 【解析】N极向下运动,穿过螺线管的磁通量增强,根据楞次定律可知感应磁场方向向上; A.S极插入螺线管,穿过螺线管的磁通量增强,根据楞次定律可知感应磁场方向向下,故A错误; B.N极拔出螺线管,穿过螺线管的磁通量减弱,根据楞次定律可知感应磁场方向向下,故B错误; C.S极拔出螺线管穿过螺线管的磁通量减弱,根据楞次定律可知感应磁场方向向上,故C正确。故选C。 【变式训练1·变角度】(2026·北京丰台·一模)(多选)如图所示,线圈A通过变阻器和开关连接到电源上,线圈B的两端连接到电流表上,把线圈A装在线圈B里面。闭合开关瞬间,电流表的指针向右偏转,保持开关闭合,下面操作中能使电流表的指针向左偏转的是(  ) A.将变阻器的滑片向左快速滑动 B.将线圈A从线圈B中拔出 C.断开开关瞬间 D.在线圈A中插入铁芯 【答案】ABC 【解析】闭合开关瞬间,线圈A中电流从无到有,穿过线圈B的磁通量增加,电流表指针向右偏转。根据楞次定律,若要使指针向左偏转,则穿过线圈B的磁通量应减小。 A.将变阻器的滑片向左快速滑动,变阻器接入电路的电阻增大,电路中电流减小,线圈A产生的磁场减弱,穿过线圈B的磁通量减小,指针向左偏转,故A正确; B.将线圈A从线圈B中拔出,穿过线圈B的磁通量减小,指针向左偏转,故B正确; C.断开开关瞬间,线圈A中电流从有到无,穿过线圈B的磁通量减小,指针向左偏转,故C正确; D.在线圈A中插入铁芯,线圈A产生的磁场增强,穿过线圈B的磁通量增加,指针向右偏转,故D错误。故选ABC。 【变式训练2·变载体】(2026·北京海淀)如图所示的电路中,P、Q是两个相同的小灯泡,线圈L的自感系数很大、电阻不计。下列说法正确的是( ) A.闭合开关S,P、Q先同时亮,然后P变得更明亮,Q逐渐变暗至熄灭 B.闭合开关S,Q先亮,P逐渐变亮 C.断开开关S,P、Q均立即熄灭 D.断开开关S,P、Q均闪亮后再熄灭 【答案】A 【解析】AB.闭合开关瞬间,线圈产生自感电动势阻碍电流增加,相当于断路,电流通过、,两灯同时亮;稳定后,线圈电阻不计,将逐渐短路,逐渐变暗至熄灭,电路总电阻减小,电流增大,变得更明亮。故A正确,B错误; CD.断开开关瞬间,所在干路电流立即切断,立即熄灭;线圈产生自感电动势,与构成闭合回路,闪亮后熄灭。故CD错误;故选A。 考点二 感应电流方向的判断 知识点1 楞次定律 知●识●解●构 1.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阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 (2)适用范围:一切电磁感应现象。 2.楞次定律中“阻碍”的含义 考●向●破●译 考向1 用楞次定律判断感应电流的方向 例1 如图,在铁芯P上绕着两个线圈A和B。在A中通入以下四种不同的电流,规定从铁芯P竖直向下看顺时针方向为电流正方向,在这段时间内,能使线圈B中产生负方向感应电流的是( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】A.由图示可知,A中电流不变,电流产生的磁场不变,穿过B的磁通量不变,不产生感应电流,故A错误; B.由图示可知,通过A的电流正向增大,穿过B的磁通量向下增大,根据楞次定律可知,B中产生逆时针的感应电流,故B正确; C.由图示可知,通过A的电流正向减小,穿过B的磁通量向下减小,根据楞次定律可知,B中产生顺时针的感应电流,故C错误; D.由图示可知,通过A的电流正向减小,穿过B的磁通量向下减小,根据楞次定律可知,B中产生顺时针的感应电流,故D错误。故选B。 【变式训练1·变考法】(2025·北京三十五中·三模)如图所示,线圈A和线圈B绕在同一个铁芯P上,线圈B连接一电流表。下列选项正确的是(  ) A.若A接通一直流电源瞬间,电流表中有电流通过 B.若A接通一直流电源瞬间,A、B线圈相互吸引 C.若A接一正弦交流电源,电流表中无电流通过 D.若A接一正弦交流电源,A和B中的磁场始终反向 【答案】A 【解析】AB.若A接通一直流电源瞬间,通过线圈的磁通量变大,根据楞次定律可知,电流表中有电流通过,线圈A、B相互排斥,故A正确,B错误; CD.若A接一正弦交流电源,线圈B中有磁通量变化,所以电流表中有电流通过,A和B中的磁场有时相同,有时反向,故CD错误。故选A。 【变式训练2·变情境】(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 【答案】BC 【解析】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。 知识点2 右手定则 知●识●解●构 1.内容:如图,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。 2.适用情况:导线切割磁感线产生感应电流。 考●向●破●译 考向2 用右手定则判断感应电流的方向 例2(2026·北京海淀·一模)轻轻拨动一个铜盘可以使其长时间地绕OO′轴逆时针(俯视图)自由转动。如果在铜盘转动时把蹄形磁体的两极放在铜盘的边缘(但并不接触),如图所示,铜盘可以在较短的时间内停止转动。关于铜盘逐渐停止转动的过程,下列说法正确的是(  ) A.铜盘的发热功率不变 B.铜盘边缘的电势高于铜盘圆心处的电势 C.若仅增强磁体的磁性,铜盘运动时间将变长 D.若使磁体绕OO′轴与铜盘同向转动,铜盘一定会越转越快 【答案】B 【解析】A.铜盘减速转动过程中,角速度不断减小,铜盘切割磁感线产生的感应电动势 故不断减小,发热功率为 所以发热功率也不断减小,A错误; B.由图可知,蹄形磁铁N极在下,S极在上,磁场方向竖直向上,铜盘逆时针(俯视图)转动,对磁场中从圆心到边缘的导体切割磁感线,由右手定则可知,感应电动势方向由圆心指向边缘,因此铜盘边缘电势高于圆心电势,B正确; C.仅增强磁体磁性,磁感应强度增大,相同转速下感应电动势更大,涡流更大,电磁阻力更大,铜盘更快停止,运动时间更短,C错误; D.若磁体和铜盘同向转动,只有当磁体角速度大于铜盘角速度时,铜盘才会加速,此时为电磁驱动;若磁体角速度小于铜盘,铜盘仍受电磁阻力减速,因此铜盘不一定越转越快,D错误。故选B。 【变式训练1·变考法】(2024·北京十一学校)法拉第圆盘发电机示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两电刷P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触,下列说法正确的是( ) A.若圆盘转动的角速度均匀增大,回路电流大小恒定 B.若从上往下看圆盘逆时针转动,电刷Q电势高于P电势 C.若圆盘转动方向不变,角速度大小变化,则电流方向可能变化 D.若圆盘转动角速度变为原来的2倍,则R的热功率也变为原来的2倍 【答案】B 【解析】A.回路中的感应电动势为 回路电流大小为 可知若圆盘转动的角速度均匀增大,回路电流大小均匀增大,故A错误; B.若从上往下看圆盘逆时针转动,根据右手定则,电刷Q电势高于P电势,故B正确; C.若圆盘转动方向不变,角速度大小变化,根据右手定则,则电流方向不变,故C错误; D.若圆盘转动角速度变为原来的2倍,回路中的感应电动势变为原来的2倍,根据 可知R的热功率也变为原来的4倍,故D错误。故选B。 思维建模 判断感应电流的两种方法 1.用楞次定律判断 2.用右手定则判断 (1)掌心——磁感线穿入。 (2)拇指——指向导体运动的方向。 (3)四指——指向感应电流的方向。 考点三 楞次定律推论的应用 知识点1 楞次定律推论的应用 知●识●解●构 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。列表说明如下: 推论 例证 阻碍原磁通量变化——“增反减同” 磁体靠近,B感、B原反向,二者相斥;磁体远离,B感、B原同向,二者相吸 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景 P、Q是光滑固定导轨,a、b是可移动金属棒,磁体下移,回路面积应减小,a、b靠近 B减小,线圈扩张 阻碍原电流的变化——“增反减同”(即自感现象) 合上S,B灯先亮,A灯逐渐变亮;再断开S,两灯逐渐熄灭 考●向●破●译 考向1 来拒去留 【重】 例1(2026·北京西城·一模)如图所示,在水平放置的条形磁铁的N极附近,一个闭合线圈竖直下落并始终保持水平。在位置B处磁铁的磁感线正好与线圈平面平行,A、B之间和B、C之间的距离都比较小。在线圈从A到C的下落过程中,下列说法正确的是(  ) A.线圈受到的安培力始终做负功 B.线圈的机械能先减小后增大 C.在B位置时线圈的感应电流为0 D.俯视时,线圈的感应电流方向先逆时针后顺时针 【答案】A 【解析】AB.根据楞次定律的“来拒去留”由A到C过程中,线圈受到的安培力有竖直向上的分力,则安培力始终做负功,机械能一直减小,故A正确,B错误; C.经过位置B时,磁通量为零,但磁通量变化率不为零,感应电动势不为零,则电流不为零,故C错误; D.线圈经过A位置向B位置运动时,磁感线向上,磁通量减小,由楞次定律知线圈中感应电流为逆时针方向(从上往下看);,经过位置B时向C位置运动时,磁感线向下,磁通量增大,感应电流为逆时针方向(从上往下看),综上所述,俯视时,线圈的感应电流方向一直为逆时针,故D错误。故选A。 【变式训练1·变情境】(2026·北京丰台)如图所示,弹簧上端固定,下端悬挂一磁铁,在磁铁正下方的水平桌面上有一闭合铜质线圈。将磁铁竖直向下拉至某一位置后由静止释放,磁铁开始上下振动,最终停止在某一位置。不考虑空气阻力的作用,线圈始终静止在桌面上。下列说法正确的是(  ) A.磁铁振动过程中,线圈受到安培力的方向与磁铁的运动方向相同 B.磁铁远离线圈时,线圈对桌面的压力大于线圈的重力 C.增加线圈匝数,磁铁停止振动时的位置发生变化 D.增加线圈匝数,重复上述过程,弹簧和磁铁组成的系统损失的机械能增大 【答案】A 【解析】A.根据楞次定律的广义表述可知,若磁铁向下运动,线圈与磁铁间相互排斥,线圈受到的安培力向下;若磁铁向上运动,线圈与磁铁间相互吸引,线圈受到的安培力向上,故A正确; B.磁铁远离线圈时,线圈所受安培力向上,故桌面对线圈的支持力小于线圈的重力,根据牛顿第三定律可知,线圈对桌面的压力小于线圈的重力,故B错误; C.磁铁停止振动时受力平衡,弹簧对磁铁的弹力等于磁铁的重力,所以,增加线圈匝数,磁铁停止振动时弹簧的长度不变,磁铁的位置也不变,故C错误; D.增加线圈匝数,磁铁停止振动时的位置不变,弹簧和磁铁组成的系统减少的重力势能也就不变,损失的机械能也就不变,故D错误。故选A。 【变式训练2·变考法】(2026·北京大兴)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,电流表的示数不为0 C.断开开关瞬间,流过电流表的电流方向由b到a D.断开开关瞬间,线圈P中感应电流的磁场方向向左 【答案】C 【解析】A.闭合开关瞬间,穿过线圈P的磁通量增加,根据楞次定律的推论(感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因)可知,线圈M和线圈P相互排斥,故A错误; B.闭合开关,达到稳定后,穿过线圈P的磁通量不变,线圈P中感应电流为零,电流表的示数为0,故B错误; CD.断开开关之前,线圈M中的电流方向为逆时针(从右向左看),穿过线圈P的磁场向右,断开开关瞬间,穿过线圈P的磁通量减少,根据楞次定律可知,线圈P中的感应电流的磁场向右,根据右手螺旋定则可知,线圈P中的电流为逆时针(从右向左看),流过电流表的电流方向由b到a,故C正确,D错误。故选C。 考向2 增反减同 【重】 例2(2026·北京八十中·二模)如图所示,在一带铁芯的固定线圈左右两侧对称位置分别放置闭合的铝环和铜环,两环的形状、大小和粗细都相同。已知铜的电阻率较小,不计摩擦,则闭合开关S瞬间(  ) A.两环都向左运动 B.两环都向右运动 C.从左侧向右看,铝环中感应电流沿顺时针方向 D.铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力 【答案】C 【解析】AB.闭合开关瞬间,线圈电流增大,穿过左右两个环的磁通量均增大,根据楞次定律的“来拒去留”,感应电流的效果阻碍磁通量增加,因此两环都会远离线圈:左侧铝环向左运动,右侧铜环向右运动,故AB错误; C.电流从电源正极流出,由线圈右端流入、左端流出,根据右手螺旋定则,铁芯内部磁场方向向左,因此穿过铝环向左的磁通量增大。根据楞次定律,铝环感应电流的磁场方向向右。从左侧向右看铝环,由右手螺旋定则可得:感应电流沿顺时针方向,故C正确; D.两环形状、大小、粗细都相同,铜的电阻率更小,因此铜环电阻更小。两环的感应电动势相同,由可知,铜环感应电流更大;安培力,因此铜环受到的安培力大于铝环,故D错误。故选C。 【变式训练1·变载体】(2026·北京顺义·模拟)如图所示,A、B两个同心圆线圈位于同一平面内,B线上连接有直流电源和开关S。则下列说法正确的是( ) A.闭合开关S的瞬间,线圈A中有顺时针方向的感应电流 B.闭合开关S的瞬间,线圈A中有逆时针方向的感应电流 C.断开开关S的瞬间,线圈A中无感应电流 D.断开开关S的瞬间,线圈A中有逆时针方向的感应电流 【答案】B 【解析】AB.闭合开关S前,线圈B中无电流,穿过线圈A的磁通量为零,闭合开关S的瞬间,线圈B中有顺时针方向的电流,穿过线圈A的磁通量增加、磁场垂直纸面向里,根据楞次定律可知,线圈A中的感应电流的磁场垂直纸面向外,根据右手螺旋定则可知,线圈A中有逆时针方向的感应电流,故A错误,B正确; CD.断开开关S前,线圈B中有顺时针方向的电流,穿过线圈A的磁场垂直纸面向里,断开开关S的瞬间,穿过线圈A的磁通量减少,根据楞次定律可知,线圈A中的感应电流的磁场垂直纸面向里,根据右手螺旋定则可知,线圈A中有顺时针方向的感应电流,故CD错误。故选B。 【变式训练2·变情境】(2026·北京一零一中学)著名物理学家费曼曾设计这样一个实验装置:一块绝缘圆板可绕其中心竖直的光滑轴自由转动,在圆板的中部固定一个线圈,圆板的四周固定着一圈金属小球,如图所示。在线圈接通直流电源的瞬间,发现圆板顺时针转动(俯视),则下列说法正确的是(  ) A.接通电源后,线圈产生磁场,带电小球受到洛伦兹力,从而导致圆板沿顺时针转动 B.接通电源后,若线圈电流为顺时针(俯视),则金属球一定带负电 C.接通电源并电流稳定后,金属球仍受到顺时针的作用力 D.将圆板静止并撤掉外力后,断开开关的瞬间,圆板仍可能顺时针转动(俯视) 【答案】B 【解析】AB.线圈接通电源瞬间,则根据麦克斯韦电磁场理论可知,变化的磁场产生电场,从而导致带电小球受到电场力,使圆板转动。 接通电源后,电流瞬间增大,若线圈电流为顺时针(俯视),根据楞次定律,感应电场为逆时针方向,因圆板顺时针转动,则金属球一定带负电,A错误,B正确; C.接通电源并电流稳定后,不再有感应电场,可知金属球将不受作用力,C错误; D.将圆板静止并撤掉外力后,断开开关的瞬间,电流瞬间减小,根据楞次定律,则感应电场方向与原来相同,则圆板逆时针转动(俯视),D错误。故选B。 考向3 增缩减扩 【重】 例3(2026·北京铁路二中)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 【解析】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。 【变式训练1·变角度】(2026·北京石景山)绝缘的轻质弹簧上端固定,下端悬挂一磁铁。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,振动过程中磁铁与桌面不相碰。则(  ) A.有线圈时,磁铁经过更长的时间才会停止运动 B.有线圈时,系统损失的机械能等于线圈产生的热量 C.磁铁靠近线圈时,线圈有收缩趋势 D.磁铁离线圈最近时,线圈中的感应电流最大 【答案】C 【解析】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.有线圈时,系统损失的机械能等于线圈产生的热量和与空气作用产生的热量之和,故B错误; C.根据楞次定律,磁铁靠近线圈时,线圈的磁通量增大,此时线圈有收缩趋势,故C正确; D.磁铁离线圈最近时,穿过线圈的磁通量的变化率为零,线圈中的感应电流为零,故D错误。故选C。 【变式训练2·变角度】(2025·北京海淀·一模)如图所示,弹簧上端固定、下端悬挂一个磁铁,在磁铁正下方放置一个固定在桌面上的闭合铜质线圈。将磁铁托起到某一高度后放开、磁铁开始上下振动。不计空气阻力。下列说法正确的是(  ) A.磁铁振动过程中、线圈始终有收缩的趋势 B.磁铁振动过程中、弹簧和磁铁组成系统的机械能保持不变 C.磁铁远离线圈时,线圈对桌面的压力小于线圈的重力 D.磁铁靠近线圈时,线圈与磁铁相互吸引 【答案】C 【解析】根据题意可知,磁铁靠近线圈时,穿过线圈的磁通量增大,线圈中产生感应电流,由楞次定律可知,线圈有收缩的趋势,线圈与磁铁相互排斥,线圈对桌面的压力大于线圈的重力; 磁铁远离线圈时,穿过线圈的磁通量减小,线圈中产生感应电流,由楞次定律可知,线圈有扩大的趋势,线圈与磁铁相互吸引,线圈对桌面的压力小于线圈的重力,整个过程中,由于线圈中产生了感应电流,即有电能产生,由能量守恒定律,可知弹簧和磁铁组成系统的机械能会一直减小。故选C。 考点四 三定则一定律的应用 知识点1 “三个定则”“一个定律”的比较与联系 知●识●解●构 1.“三个定则”“一个定律”的比较 名称 用途 选用原则 安培定则 判断电流产生的磁场(方向)分布 因电生磁 左手定则 判断通电导线、运动电荷所受磁场力的方向 因电受力 右手定则 判断导体切割磁感线产生的感应电流方向或电源正负极 因动生电 楞次定律 判断因回路磁通量改变而产生的感应电流方向 因磁通量变化生电 2.相互联系 (1)应用楞次定律时,一般要用到安培定则。 (2)研究感应电流受到的安培力,一般先用右手定则确定感应电流的方向,再用左手定则确定安培力的方向,有时也可以直接应用楞次定律的推论确定。 考●向●破●译 考向1 “三定则”“一定律”的综合应用 例1(多选)如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒、,的左边有一闭合电路,当在外力的作用下运动时,向右运动,则所做的运动可能是(  ) A.向右加速运动 B.向左加速运动 C.向右匀速运动 D.向右减速运动 【答案】BD 【解析】MN向右运动,说明MN受到向右的安培力,因为闭合电路在MN处产生的磁场垂直纸面向里,根据左手定则可知,MN中的感应电流方向为竖直向下;根据安培定则可知,L1中感应电流的磁场方向向上,根据楞次定律可知,L2产生的原磁场存在两种可能,即磁场方向向上减弱或磁场方向向下增强。 ACD.若L2中磁场方向向上减弱,根据安培定则可知,PQ中电流方向为竖直向上且减小,由右手定则可知,PQ向右减速运动,故D正确、AC错误; B.若L2中磁场方向向下增强,根据安培定则可知,PQ中电流方向为竖直向下且增大,由右手定则可知,PQ向左加速运动,故B正确。故选BD。 【变式训练1·变载体】如图所示,两个线圈绕在同一根铁芯上,并分别与两个光滑水平金属导轨相连,金属棒ab和cd分别静止放在两个导轨上,接触良好。左侧轨道有竖直向下的匀强磁场,右侧轨道有竖直向上的匀强磁场,当ab棒开始向右做匀加速运动,关于cd棒运动情况下列说法正确的是( ) A.静止 B.向左运动 C.向右运动 D.无法确定 【答案】B 【解析】根据右手定则,当ab棒开始向右做匀加速运动时,在ab中的感应电流从b到a,且感应电流大小逐渐增加;根据右手螺旋定则可知,在铁芯中的磁场向上增加,根据楞次定律可知,下方线圈中产生的感应电流由下到上,则流过cd的电流由c到d,由左手定则可知,cd受安培力向左,则cd向左运动。故选B。 思维建模 左、右手定则巧区分 抓住“因果关系”才能无误,“因动而电”——用右手;“因电而动”——用左手。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑,感知高考考向 1.(2026·黑吉辽蒙·高考)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 【解析】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。 2.(2026·北京·高考)用如图1所示的装置研究线圈中的感应电流。固定在支架上的线圈与电流传感器、滑动变阻器连接。时磁铁从线圈上方某高处开始下落,穿过线圈并远离线圈。电流传感器采集的电流随时间变化的图像如图2所示。下列说法正确的是( ) A.时间内,感应电流方向从到 B.时刻,穿过线圈的磁通量为0 C.、两段时间内曲线与时间轴围成的面积相等 D.向左移动滑片,重复实验所得图像中的变小 【答案】C 【解析】A.时间内,磁铁N极向下进入线圈,穿过线圈的磁通量向下增加。根据楞次定律,感应电流的磁场方向向上。由安培定则及图中线圈绕向可知,线圈中电流方向从上端流向下端,即外部电路中电流方向从到,故A错误; B.时刻,感应电流为0,说明感应电动势为0,即磁通量的变化率为0。此时磁铁中心位于线圈中心,穿过线圈的磁通量最大,故B错误; C.根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律 可得电荷量 时间内磁铁进入线圈,时间内磁铁穿出线圈,两过程中磁通量变化量的大小相等,故通过线圈的电荷量相等,即图像中曲线与时间轴围成的面积相等,故C正确; D.向左移动滑片,滑动变阻器接入电路的阻值减小,回路总电阻减小。感应电流增大,线圈对磁铁的安培力阻碍作用增强,磁铁下落的加速度减小,平均速度减小,穿过线圈的时间变大,故D错误。故选C。 3.(2026·全国·高考)(多选)利用如图所示的实验装置探究产生感应电流的条件,线圈通过滑动变阻器和开关连接到电源上,线圈Q的两端连接到电流表上,线圈装在线圈的里面。下列说法正确的是( ) A.开关闭合瞬间,线圈中产生感应电流 B.开关断开瞬间,线圈中不产生感应电流 C.开关闭合状态下,快速滑动变阻器滑片,线圈中产生感应电流 D.开关闭合状态下,快速滑动变阻器滑片,线圈中不产生感应电流 【答案】AC 【解析】A.开关闭合瞬间,线圈P的电流从无到有,产生的磁场也从无到有,穿过线圈Q的磁通量突然增加,满足感应电流产生条件,Q中会产生感应电流,A正确; B.开关断开瞬间,线圈P的电流从有到无,产生的磁场也从有到无,穿过线圈Q的磁通量突然减小,Q中会产生感应电流,B错误; CD.开关闭合状态下,快速滑动变阻器滑片时,滑动变阻器接入电路的阻值快速变化,线圈P的电流随之快速变化,它产生的磁场也发生变化,穿过Q的磁通量随之改变,因此线圈Q中会产生感应电流,C正确,D错误。故选AC。 4.(2024·北京·高考)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 【解析】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。 5.(2026·黑吉辽蒙·高考)动圈式扬声器的结构和线圈绕向如图(a)所示,图(b)为线圈所在区域磁场分布。将其用作话筒时,锥形纸盆的振动带动线圈运动,把声信号转化为电信号。规定向右为线圈位移的正方向,若随时间的变化如图(c)所示,则、间电势差随变化的图像可能为( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】根据题意,由图()可知,线圈的位移随时间按正弦规律变化,则有 则线圈的速度随时间的变化规律为 由于磁场是辐射状的,线圈运动方向始终与磁感线垂直,感应电动势的大小 可知,间电势差的大小随时间的变化规律与速度一致,应为余弦函数形式,时刻,由右手定则可知,线圈中电流由,因此端为负极,端为正极,则有,综上所述,D选项图像符合题意。故选D。 6.(2025·贵州·高考)(多选)如图(a),一竖直固定的透明塑料管内固定有6个小磁铁,相邻磁铁同极靠近、间距很小,取距离最上端的小磁铁极处为坐标原点轴正方向竖直向下。将一内径略大于塑料管外径的金属环套在塑料管上,在点处由静止释放,金属环的速度一位置图像如图(b)所示。已知金属环的质量为35.9g,取重力加速度大小为,不计摩擦和空气阻力,则下落过程中,金属环(  ) A.在内所受安培力方向竖直向上 B.在内所受安培力方向竖直向下 C.在内克服安培力做的功为 D.在内感应电流方向为顺时针方向(从上向下看) 【答案】AC 【解析】AD.在内,由图(a)可知,穿过金属环的磁通量向下增大,根据楞次定律可知,感应电流产生的磁场方向向上,由安培定则可知,感应电流方向为逆时针方向(从上向下看);根据楞次定律“来拒去留”推论可知,金属环所受安培力方向竖直向上,故A正确,D错误; B.在内,穿过金属环的磁通量向上减小,根据楞次定律结合安培定则可知,感应电流方向为逆时针(从上向下看),根据楞次定律“来拒去留”推论可知,金属环所受安培力方向竖直向上,故B错误; C.由图(b)可知,在内金属环的动能变化为0,根据动能定理可得 可得克服安培力做的功为,故C正确。故选AC。 7.(2025·江西·高考)托卡马克是一种磁约束核聚变装置,其中心柱上的密绕螺线管(线圈)可以驱动附近由电子和离子组成的磁约束等离子体旋转形成等离子体电流,如图(a)所示。当线圈通以如图(b)所示的电流时,产生的等离子体电流方向(俯视)为(  ) A.顺时针 B.逆时针 C.先顺时针后逆时针 D.先逆时针后顺时针 【答案】A 【解析】由图(b)可知开始阶段流过CS线圈的电流正向减小,根据右手定则可知,CS线圈产生的磁场下端为N极,上端为S极,则穿过线圈周围某一截面的磁通量向下减小,由楞次定律可知产生的感应电场方向为顺时针方向(俯视),则产生的等离子体电流方向(俯视)为顺时针;同理在以后阶段通过CS线圈的电流反向增加时,情况与前一阶段等效,即产生的等离子体电流方向(俯视)仍为顺时针。故选A。 8.(2025·北京·高考)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 【答案】D 【解析】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。 9.(2025·陕西&山西·高考)电磁压缩法是当前产生超强磁场的主要方法之一,其原理如图所示,在钢制线圈内同轴放置可压缩的铜环,其内已“注入”一个初级磁场,当钢制线圈与电容器组接通时,在极短时间内钢制线圈中的电流从零增加到几兆安培,铜环迅速向内压缩,使初级磁场的磁感线被“浓缩”,在直径为几毫米的铜环区域内磁感应强度可达几百特斯拉。此过程,铜环中的感应电流(  ) A.与钢制线圈中的电流大小几乎相等且方向相同 B.与钢制线圈中的电流大小几乎相等且方向相反 C.远小于钢制线圈中的电流大小且方向相同 D.远小于钢制线圈中的电流大小且方向相反 【答案】B 【解析】当钢制线圈与电容器组连通时,钢制线圈中产生迅速增大的电流,线圈中产生迅速增强的磁场。根据楞次定律,可知铜环中产生的感应电流的磁场会阻碍引起感应电流的磁通量的变化,故铜环中的感应电流与钢制线圈中的电流方向相反。为阻碍铜环中磁通量变化,铜环上感应的电流与钢制线圈的电流大小几乎相等。因此两个方向相反的大电流之间的作用力使圆环被急速的向内侧压缩。ACD错误,B正确。故选B。 10.(2024·江苏·高考)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 【答案】A 【解析】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。 11.(2026·河南·高考)(多选)某种呼吸监测装置的原理如图1所示。呼吸气流可从绕有线圈的空心圆管左端进出,使位于圆管右端的磁性薄膜运动。呼气时薄膜向右运动,吸气时薄膜向左运动。图2为电压传感器显示的电压随时间变化的图像,为正时点电势高于点,下列说法正确的是( ) A.若磁性薄膜的N极在右侧,则吸气时点电势高 B.若磁性薄膜的N极在右侧,则吸气时点电势高 C.若图2中点对应呼气,则磁性薄膜的S极在右侧 D.若图2中点对应呼气,则磁性薄膜的S极在右侧 【答案】BC 【解析】AB.若磁性薄膜的N极在右侧,则通过线圈的磁场方向向右,吸气时薄膜向左运动,通过线圈的磁场增强,由楞次定律可知感应磁场方向向左,则线圈中电流方向由a到b,即点电势高于点, 故A错误,B正确; C.由题图2可知,P点对应的电压为正,即由题意可知此时b点电势高于a点电势,线圈中的感应电流由a到b,通过线圈的感应磁场方向向左,若P点对应呼气,则线圈中的原磁场减弱,即原磁场方向应向左,磁性薄膜的S极在右侧,故C正确; D.由题图2可知,Q点对应的电压为负,即由题意可知此时b点电势低于a点电势,线圈中的感应电流由b到a,通过线圈的感应磁场方向向右,若Q点对应呼气,则线圈中的原磁场减弱,即原磁场方向应向右,磁性薄膜的S极应在左侧,故D错误。故选BC。 1 / 19 学科网(北京)股份有限公司 $

资源预览图

第54讲 电磁感应现象 楞次定律(复习讲义)(北京专用)2027年高考物理一轮复习讲练测
1
第54讲 电磁感应现象 楞次定律(复习讲义)(北京专用)2027年高考物理一轮复习讲练测
2
第54讲 电磁感应现象 楞次定律(复习讲义)(北京专用)2027年高考物理一轮复习讲练测
3
所属专辑
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。