第32讲 电磁感应现象 楞次定律(专项训练)(四川专用)2027年高考物理一轮复习讲练测
2026-10-08
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内容正文:
第32讲 电磁感应现象 楞次定律(专项训练)
目 录
研判·考情前瞻 1
巩固·知识解构 1
知识点1 电磁感应现象的理解和判断 2
知识点2 实验:探究影响感应电流方向的因素 3
知识点3 楞次定律及推论 3
知识点4 “三定则,一定律”的对比理解及应用 3
模拟·基础演练 5
题型01 电磁感应现象 5
题型02 实验:探究影响感应电流方向的因素 8
题型03 楞次定律 12
重难·创新演练 26
真题·实战演练 32
研判·考情前瞻
核心考点
2026年
2025年
2024年
电磁感应现象判断、磁通量
浙江卷 T5,4 分
海南卷 T4,4 分
安徽卷 T6,4 分
楞次定律(“阻碍” 的理解)
湖南卷 T8,4 分;黑吉辽蒙 T7,4 分
广西卷 T7,6 分;四川卷 T6,4 分
山东卷 T7,4 分;江西卷 T6,4 分
右手定则、楞次推论(来拒去留、增缩减扩)
——
北京卷 T7,6 分
天津卷 T6,4 分
考情分析
题型与考向:
主要是选择题。判断感应电流产生条件;磁通量 Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt 辨析;楞次定律判断感应电流方向,灵活使用 “来拒去留、增缩减扩”;切割场景用右手定则。易错:阻碍不是阻止,磁通量为零感应电动势不一定为零。
情境与立意:线框插拔磁铁、磁铁穿过线圈、导轨导体棒,考查逻辑推理,理解 “阻碍” 的多层含义。
复习目标
知识掌握:理解磁通量概念,掌握感应电流产生条件;熟练楞次定律操作步骤,分清楞次定律与右手定则适用场景。
能力提升:①准确判断磁通量变化;②多角度理解 “阻碍”(电流方向、相对运动、面积变化);③区分 Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt 三者大小无必然联系。
巩固·知识解构
知识点1 电磁感应现象的理解和判断
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(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)磁通量变化:ΔΦ=Φ2-Φ1。
2.电磁感应现象
(1)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)感应电流产生的条件
穿过闭合导体回路的磁通量发生变化。
(3)电磁感应现象产生感应电动势,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。
知识点2 实验:探究影响感应电流方向的因素
1.实验思路
如图所示,通过将条形磁体插入或拔出线圈来改变穿过螺线管的磁通量,根据电流表指针的偏转方向判断感应电流的方向。
2.实验器材
电流表、条形磁体、螺线管、电池、开关、导线、滑动变阻器等。
3.实验准备
采用试触法探究电流表指针的偏转方向和电流方向的关系。
4.实验现象
5.实验结论
当穿过线圈的磁通量增加时,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。
知识点3 楞次定律及推论
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:
3.右手定则
(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。
知识点4 “三定则,一定律”的对比理解及应用
“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
模拟·基础演练
考查重点:电磁感应现象 楞次定律……
⏳题型01 电磁感应现象
1.(26-27高二上·宁夏银川·阶段检测)在如图所示的条件下,闭合矩形线圈能产生感应电流的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.线圈平行于磁感线转动,且在转动中穿过线圈的磁通量始终为零,不会产生感应电流,故A错误;
B.线圈平行于磁感线运动,穿过的磁通量始终为零,也不会产生感应电流,故B错误;
C.线圈在垂直磁场平面上转动,因穿过的磁通量始终恒定没有变化,因此也不会产生感应电流,故C错误;
D.线圈绕轴转动,导致磁通量不断发生变化,因此线框产生感应电流,故D正确。
故选D。
2.(26-27高二上·河北保定·阶段检测)如图,金属做成的圆环悬挂在范围足够大的匀强磁场中,磁场方向与纸面垂直,以下说法正确的是( )
A.圆环1在纸面内左右摆动时,圆环内有电流产生
B.圆环2以悬挂它的悬线为轴转动时,圆环内有电流产生
C.圆环3在纸面内向下运动时,圆环内有电流产生
D.圆环3在纸面内向上运动时,圆环内有电流产生
【答案】B
【详解】A.闭合圆环只有在穿过它的磁通量变化时才产生感应电流。圆环1在纸面内左右摆动,环面朝向和面积均不变,又始终处于匀强磁场中,磁通量不变,没有感应电流产生,故A错误;
B.圆环2绕悬线转动时,环面与磁场方向的夹角改变,穿过圆环的磁通量随之变化,圆环内有电流产生,故B正确;
CD.圆环3在纸面内向上或向下运动,都只改变圆环的位置,环面朝向和面积不变,穿过圆环的磁通量不变,圆环内没有电流产生,故CD错误。
故选B。
3.(26-27高三上·广东广州·阶段检测)如图,在一个软铁圆环上绕两个互相绝缘的线圈a和b。a与电池、开关组成回路,b的两端用导线连接,导线正下方有一枚小磁针。法拉第运用此装置取得突破性进展,以下表述正确的是( )
A.a线圈中产生的磁场使小磁针发生偏转
B.闭合开关瞬间,观察到小磁针发生偏转
C.闭合开关后,观察到小磁针将持续转动
D.断开开关瞬间,线圈b中的电能转换为磁场能
【答案】B
【详解】A.小磁针偏转的直接原因是线圈中产生了感应电流,感应电流的磁场对小磁针有作用,而不是线圈中的磁场直接使小磁针偏转,故A错误;
BC.闭合开关瞬间,线圈中的电流由零增大,穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中产生感应电流,小磁针因此发生短暂偏转。开关持续闭合后,线圈中的电流稳定,穿过线圈的磁通量不再变化,线圈中没有感应电流,小磁针不会持续转动,故B正确,C错误;
D.断开开关瞬间,线圈和软铁环中原有的磁场能因电流减小而释放,并在线圈中产生感应电流;能量是由磁场能转化为线圈回路中的电能,随后主要以焦耳热等形式耗散,不是线圈中的电能转化为磁场能,故D错误。
故选B。
4.(24-25高二下·福建厦门·期中)小敏在家里制作了一个简单的电磁灶。如图所示,让线圈接上一个电源,在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯,闭合开关瞬间,杯底金属中会有________(顺时针或逆时针)的电流(从上往下看)。闭合开关一段时间,发现没有加热效果,小敏分析失败原因:电源应该要用________(交流或直流)电源。
【答案】 逆时针 交流
【详解】[1]根据图示给的线圈,可知开关闭合瞬间,从上往下看,线圈中电流顺时针且增大,线圈产生向下增大的磁场,根据楞次定律“增反减同”,杯底金属中会有逆时针的感应电流。
[2]闭合开关一段时间,发现没有加热效果,其原因是电源接直流电源,只是在开关闭合的短时间会产生感应电流,当电流恒定时不会产生感应电流,故电源要用交流电源。
5.(26-27高二上·江苏苏州·阶段检测)如图所示,面积 S=0.04 m2 的单匝矩形闭合线圈放在磁感应强度 B=0.5 T 的匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面。求:
(1)求穿过线圈的磁通量 ;
(2)将线圈绕垂直于磁场的轴顺时针转过 60°,求此时穿过线圈的磁通量 及磁通量的变化量 ;
(3)判断在转动过程中线圈中是否有感应电流产生,并说明理由。
【答案】(1)0.02 Wb
(2)0.01 Wb,减少了 0.01 Wb
(3)有感应电流。由于闭合回路中磁通量发生变化,所以线圈中会产生感应电流
【详解】(1)线圈平面与磁场垂直,磁通量Φ₁=BS=0.5×0.04Wb=0.02Wb
(2)如题图线圈绕垂直于磁场的轴顺时针转过转过60°后,磁通量Φ2=BScos60°=0.02×0.5Wb=0.01Wb
磁通量变化量ΔΦ=Φ2-Φ1=0.01Wb-0.02Wb=-0.01Wb(即减少了0.01Wb)
(3)有感应电流。理由:线圈回路闭合,在转动60°的过程中,穿过线圈的磁通量由0.02Wb减小到0.01Wb,发生了变化。根据产生感应电流的条件:闭合回路中磁通量发生变化,线圈中会产生感应电流。
⏳题型02 实验:探究影响感应电流方向的因素
6.(25-26高二上·云南玉溪·期末)“研究电磁感应现象”的实验装置如图所示。
(1)将图中所缺的导线补接完整。
(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下,那么闭合开关后进行下述操作时可能出现的情况是:
①将通电线圈迅速插入感应线圈时,灵敏电流计指针将________。
②通电线圈插入感应线圈后,将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时,灵敏电流计指针将________。
(3)在实验时,如果感应线圈两端不接任何元件,则感应线圈电路中将 。
A.因电路不闭合,无电磁感应现象
B.有电磁感应现象,但无感应电流,只有感应电动势
C.不能用楞次定律和安培定则判断感应电动势方向
D.可以用楞次定律和安培定则判断感应电动势方向
【答案】(1)
(2) 向右偏转 向左偏转
(3)BD
【详解】(1)将通电线圈、开关和滑动变阻器接入电源回路,将感应线圈与灵敏电流计组成闭合回路,接线如答案图所示。
(2)[1]闭合开关的瞬间,通电线圈中的电流增大,感应线圈中的磁通量增大,灵敏电流计向右偏转;通电线圈迅速插入感应线圈时,磁通量的变化与闭合开关时相同,因此灵敏电流计向右偏转。
[2]将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时,变阻器接入电路中的有效阻值增大,则通电线圈中的电流减小,磁通量减小,感应电流方向与闭合开关时相反,因此灵敏电流计向左偏转。
(3)A.不闭合时仍有电磁感应现象,只是没有感应电流,故A错误;
B.回路不闭合时有感应电动势而无感应电流,故B正确;
C.楞次定律和安培定则可以判断感应电动势的方向,故C错误;
D.可以用楞次定律和安培定则判断感应电动势的方向,故D正确。
故选BD。
7.(25-26高二下·四川乐山·期末)在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中,
(1)如图1,电池组、滑动变阻器、线圈A、带铁芯的线圈B、电流计及开关已部分连接。为了完成实验,请用笔画线代替导线将电路补充完整________;
(2)G为零刻度在中央的灵敏电流计,实验时同学们先将电流计G连接成如图2所示电路,发现闭合开关S,指针从中央向左偏。现将它与一线圈串联进行图3、4的实验,那么图3中的条形磁铁是向_______(填“上”或“下”)运动的,图4中的条形磁铁下端为________(填“N”或“S”)极;
(3)有同学设计了如图5所示的实验,利用DIS数字信息系统探究感应电流方向。把同一条形磁体N极多次插入和拔出螺线管(次数用数字表示),螺线管中感应电流随时间的变化关系如图,每次插入和拔出条形磁体过程,条形磁体的行程相同,那么条形磁体第1次运动的最大速率________第2次运动的最大速率。(选填“大于”、“小于”或“等于”)
【答案】(1)
(2) 下 S
(3)大于
【详解】(1)将电源、开关、滑动变阻器、线圈A串联组成原回路,再将线圈B与灵敏电流计串联组成副回路。如图所示
(2)[1]由图2可知,电流从电流计左(+)接线柱流入时,指针向左偏。图3中指针左偏,说明电流从左接线柱流入,右手螺旋定则判断感应磁场方向向下;条形磁铁原磁场方向向上,根据楞次定律“增反减同”,感应磁场与原磁场反向说明原磁通量增大,因此条形磁铁向下运动。
[2]图4中指针右偏,说明电流从右接线柱流入,右手螺旋定则判断感应磁场方向向上;条形磁铁向上运动远离线圈,磁通量减小,感应磁场与原磁场同向,因此原磁场方向向上,磁场线指向极,可知条形磁铁下端为极。
(3)根据法拉第电磁感应定律
感应电流
本题中磁通量变化总量相同,运动速率越大,完成变化的时间越小,感应电流的峰值越大。由图5可知,第1次感应电流的峰值绝对值大于第2次,因此第1次运动的最大速率大于第2次。
8.(25-26高二下·四川乐山·阶段检测)如图为研究电磁感应现象的实验装置,部分导线已连接。
(1)用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好_____;
(2)在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么闭合开关后可能出现的情况有:将线圈A迅速插入线圈B时,灵敏电流计指针将___________,线圈A插入线圈B后,将滑动变阻器触头迅速向右拉时,灵敏电流计指针将___________。(均选填“向右偏”“向左偏”或“不偏转”)
【答案】(1)
(2) 向右偏 向左偏
【详解】(1)本实验分为两个独立回路:线圈A回路接电源、开关、滑动变阻器来产生变化的磁场;线圈B回路接灵敏电流计检测感应电流。电路连接如答案图所示。
(2)[1]已知闭合开关时,穿过线圈B的磁通量从无到有增加,灵敏电流计右偏,可得规律:穿过B的磁通量增加,指针右偏;磁通量减少,指针左偏。将A迅速插入B时,穿过B的磁通量增加,因此指针向右偏。
[2]将滑动变阻器触头迅速向右拉时,接入原回路的电阻变大,线圈A的电流减小,穿过B的磁通量减少,因此感应电流方向相反,指针向左偏。
9.(25-26高二下·四川凉山·期中)如图所示是“探究影响感应电流方向和大小的因素”的实验装置:
(1)图甲中某同学闭合开关瞬间,发现电流表指针向右偏转。则将滑动变阻器的滑片向左滑动时,能观察到电流计指针___________(选填“向右”或“向左”或“不”)偏转。当他将铁芯向上拔出时,能观察到电流计指针___________(选填“向右”或“向左”或“不”)偏转。
(2)图甲中当线圈插入线圈且闭合开关后,将滑动变阻器触头从最右端滑到最左端,第一次快速滑动,第二次滑动较慢,两情况下通过线圈导线横截面电荷量的大小分别是和,则___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(3)图甲中闭合开关,在将线圈竖直向下插入线圈的过程中,线圈对桌面的压力___________(填“大于”“小于”或“等于”)线圈受到的重力。
(4)图乙是小组同学制作的“楞次定律演示仪”。演示仪由反向并联的A、B两只发光二极管、一定匝数的螺线管以及条形磁铁组成。正确连接好实验电路后,将条形磁铁从图示位置迅速向下移动过程中,观察到的实验现象是___________。
A.灯泡A、B都会发光 B.灯泡B发光,灯泡A不发光
C.灯泡A、B都不发光 D.灯泡A发光,灯泡B不发光
【答案】(1) 向右 向左
(2)等于
(3)大于
(4)D
【详解】(1)[1]图甲中某同学闭合开关瞬间,发现电流表指针向右偏转,可知当穿过线圈的磁通量增大时,电流表指针向右偏转。则将滑动变阻器的滑片向左滑动时,滑动变阻器接入电路阻值变小,电路电流增大,则穿过线圈的磁通量增大,能观察到电流计指针向右偏转。
[2]当他将铁芯向上拔出时,则穿过线圈的磁通量减小,能观察到电流计指针向左偏转。
(2)根据
可见电荷量仅和磁通量变化量、回路总电阻有关,和滑动快慢无关。两次过程初、末磁通量变化相同,所以有等于。
(3)线圈向下插入线圈,根据楞次定律的推论“来拒去留”,会阻碍的靠近,对产生向上的排斥力,根据牛顿第三定律,对有向下的反作用力,因此对桌面的压力大于自身重力。
(4)条形磁铁N极向下插入螺线管,向下穿过螺线管的磁通量增加,由楞次定律可知感应磁场方向向上;根据右手螺旋定则,结合螺线管绕线方向,可知感应电流从螺线管下端流出。 二极管具有单向导电性,图中与灯泡A串联二极管允许电流向上导通,则灯泡A发光;与灯泡B串联二极管允许电流向下导通,则灯泡B不发光。
故选D。
10.(25-26高二下·四川南充·期中)某小组进行探究“影响感应电流方向的因素”的实验,先后采用不同的实验方案。
(1)实验前先确定线圈导线的绕向,然后利用干电池查明___________与流入电流计电流方向的关系。
(2)如图所示的方案中G为演示电表,没有电流通过时指针在中间0刻度处。分别进行a、b、c、d四种操作来探究感应电流方向的影响因素。这一方案采用了___________。(选填“归纳推理”或“理想模型”)的物理思想方法。
(3)如图是该实验的另一方案,用笔画线代替导线将图中的实验器材连接完整___________。
(4)按图乙正确连接好装置闭合开关,根据电流计指针偏转方向及A、B线圈绕向或电流方向来判别A、B线圈中电流产生的磁场方向之间的关系。
(5)通过以上两种实验方案得到的结论是:___________。
【答案】 电流计指针偏转的方向 归纳推理 感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化
【详解】[1]实验前需要预先确定电流计指针偏转方向和流入电流方向的对应关系,才能在实验中通过指针偏转得到感应电流的方向。
[2]本实验通过a、b、c、d四次不同情况的实验,从多个实验事实中归纳总结出普遍规律,采用的是归纳推理的思想。
理想模型是忽略次要因素构建物理模型的方法,该实验不涉及这种思想。
[3]本实验需要两个独立回路: ① 原回路(原线圈A回路):将开关的未连接接线端,连接到原线圈A的下端接线端,使电源、开关、滑动变阻器、原线圈A串联成闭合回路
② 副回路(副线圈B回路):将灵敏电流计的未连接的接线端,连接到副线圈B的上端接线柱(图中标注A的接线柱),使副线圈B与灵敏电流计串联成闭合回路。
[4]本实验探究感应电流方向的规律,最终得到的结论就是楞次定律的核心内容:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
⏳题型03 楞次定律
11.(25-26高二上·四川成都·期末)在水平桌面上,一个圆形金属框置于匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,磁感应强度B1随时间t的变化关系如图甲所示,0~1 s内磁场方向垂直线框平面向下,圆形金属框与两根水平的平行金属导轨相连接,导轨上放置一根导体棒,且与导轨接触良好,导体棒处于另一匀强磁场B2中,如图乙所示,导体棒始终保持静止,则其所受的摩擦力f随时间变化的图像是下图中的(设向左的方向为摩擦力的正方向) ( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】图甲为-图像,斜线段的斜率表示的变化率。设回路在磁场中围成的面积为,导体棒静止使区域的磁通量不变,由法拉第电磁感应定律得回路感应电动势的大小为
电路结构和电阻不变,棒中电流大小与成正比。记棒中电流为,设棒在中的有效长度为,安培力大小为;棒始终静止,静摩擦力与安培力大小相等、方向相反。因此图甲各斜线段对应等大的恒定非零摩擦力,各平段对应零摩擦力。图甲在内向下增大。由楞次定律,沿整个回路俯视的感应电流为逆时针方向,导体棒中电流向上;由左手定则,安培力向左,静摩擦力向右,即。图乙上的箭头表示这一时段的电流与水平受力。
在内减小,棒中电流及两水平力都反向,摩擦力向左,故。和分别重复上述增大段、减小段;和磁通量不变,故。因此摩擦力图像依次为负、零、正、负、零、正的等幅阶梯状。
故选C。
12.(24-25高二下·四川甘孜·阶段检测)如图甲所示,位于竖直平面内的正方形闭合金属线框abcd质量为m,其下方有一匀强磁场区域,该区域的水平边界MN、PQ与线框的bc边平行,磁场方向垂直于线框平面向里。现使金属线框从MN上方某高度处由静止开始下落,如图乙是金属线框从开始下落到bc边刚好运动到匀强磁场PQ边界过程的v-t图像,图中数据均为已知量,重力加速度为g,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.金属线框刚进入磁场时,感应电流方向沿adcba方向
B.金属线框的边长为2
C.MN和PQ之间的距离为
D.金属线框在时间内所产生的热量为
【答案】D
【详解】A.金属线框刚进入磁场时,根据楞次定律判断可知,感应电流为逆时针方向,即沿abcda方向,故A错误;
B.由图像可知,金属线框进入磁场过程中是做匀速直线运动,速度为,运动时间为,所以金属线框的边长,故B错误;
C.由图示图像可知,金属线框完全进入磁场后做匀加速直线运动,匀加速直线运动的位移
故MN和PQ之间的距离为,故C错误;
D.金属线框进入磁场前无感应电流,时线框匀速下落,动能不变,产生的热量等于重力势能的减少量,由能量守恒定律得
金属线框在磁场中的运动过程中金属线框不产生感应电流,所以金属线框在时间内所产生的热量为,故D正确。
故选D。
13.(25-26高二下·四川凉山·期中)如图甲所示,匝数为2000,横截面积为的螺线管与定值电阻连接,螺线管内磁场的磁感应强度大小随时间变化的图像如图乙所示(以向右为正方向)。已知螺线管导线的电阻为,定值电阻,下列说法正确的是( )
A.点电势比点电势低
B.电阻两端的电压为
C.通过电阻的电流为
D.电阻上的电功率为
【答案】C
【详解】由图乙可知,螺线管内磁感应强度的变化率为
根据法拉第电磁感应定律,螺线管中产生的感应电动势为
电路的总电阻为
根据闭合电路欧姆定律有
A.由图乙可知,磁场方向向右且在增强,穿过螺线管的磁通量向右增大。根据楞次定律,感应电流的磁场方向应向左。再根据安培定则,可判断出流过电阻R的电流方向为从A到C。在电阻中,电流从高电势流向低电势,因此A点电势比C点电势高,故A错误;
B.电阻两端的电压为,故 B错误;
C.由上述可知电阻R两端的电流为0.5A,故C正确;
D.电阻R上的电功率为,故D错误。
故选C。
14.(25-26高二上·四川成都·期末)如图所示,长直导线与心形金属线框放在光滑绝缘的水平面上,且长直导线与心形线框的对称轴MN垂直。当长直导线中通以图示方向的电流I,且电流增大时,下列关于心形线框的说法正确的是( )
A.线框中产生顺时针方向的感应电流
B.线框有面积扩张的趋势
C.线框沿垂直于直导线方向向右平动
D.线框在水平面内沿顺时针方向旋转
【答案】C
【详解】AB.当长直导线中通以向上的电流增大时, 穿过线框的磁通量向里增加,根据楞次定律可知,线框中产生逆时针方向的感应电流,根据 “增缩减扩”,可知线框有面积缩小的趋势,AB错误;
CD.由对称性结合左手定则可知,线框对称轴MN上、下两部分受到平行于直导线方向上安培力的合力为零,则线框不会转动;由于离导线越近,磁感应强度越大,则导线框受到安培力沿对称轴向右,线框沿垂直于直导线方向向右平动,故C正确,D错误。
故选C。
15.(26-27高三上·广东·开学考试)某款呼吸监测装置的原理如图甲所示,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。当呼气时薄膜向右运动,吸气时薄膜向左运动。已知磁性薄膜朝管内为极,朝管外为极,测得两端的电势差如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.时间内呼气,时间内吸气
B.时间内吸气,时间内呼气
C.时间内呼气,时间内吸气
D.时间内吸气,时间内呼气
【答案】D
【详解】AB.磁性薄膜相当于磁铁,管内为N极、朝外为S极,吸气时薄膜向左运动,N极靠近线圈,穿过线圈的向左磁通量增大,由楞次定律,电阻中感应电流方向由a到b,a点电势高于b点,即,所以时间内吸气,故AB错误;
CD.呼气时薄膜向右运动,N极远离线圈,穿过线圈的向左磁通量减小,由楞次定律,电阻中感应电流电流方向由b到a,b点电势高于a点,即,所以时间内呼气,故C错误,D正确。
故选D。
重难·创新演练
16.(24-25高二下·四川成都·期中)(多选)如图所示,在匀强磁场中,闭合等腰直角三角形线圈 abc垂直磁场方向放置,下列情况中,线圈内能产生感应电流的是( )
A.线圈在磁场中加速向上平移
B.线圈以c 点为圆心匀速转动
C.线圈以 ab为轴匀速转动
D.保持周长不变,将线圈拉成正方形
【答案】CD
【详解】A. 线圈在磁场中加速向上平移,线圈的磁通量不变,不能产生感应电流,故A错误;
B. 线圈以c 点为圆心匀速转动,线圈的磁通量不变,不能产生感应电流,故B错误;
C. 线圈以ab为轴匀速转动,线圈的磁通量变化,能产生感应电流,故C正确;
D. 保持周长不变,将线圈拉成正方形,线圈的面积变化,磁通量发生变化,能产生感应电流,故D正确。
故选CD。
17.(26-27高三上·湖北·开学考试)(多选)如图所示,、两个金属圆环为同心圆,固定在同一平面内,中通有沿逆时针方向的电流且均匀增大,则下列说法正确的是( )
A.环中感应电流沿逆时针方向 B.环中感应电流沿顺时针方向
C.环有收缩趋势 D.环有扩张趋势
【答案】BD
【详解】在A环通有逆时针的电流,则穿过B环的磁通量垂直纸面向外,逐渐增大,则B环中感应电流沿顺时针方向,B环处的磁场方向垂直纸面向里,B环受到沿半径向外的安培力,有扩张的趋势。
故选BD。
【点睛】
18.(25-26高三上·四川成都·阶段检测)如图甲所示,匝数的圆形导体线圈面积,电阻,线圈的两端、与一个的电阻连接。线圈中存在面积的圆形匀强磁场区域,磁场区域圆心与线圈圆心重合。选垂直于线圈平面向外为正方向,磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示,则下列选项正确的是( )
A.内点电势高于点电势
B.内线圈两端、间的电压为
C.内通过电阻的电荷量为
D.内电流的有效值为
【答案】D
【详解】A.0至4秒内,磁场方向向外且磁感应强度增大,根据楞次定律,感应磁场方向向里,线圈中感应电流沿顺时针方向,b为等效电源正极、a为负极,所以a点电势低于b点电势,故A错误;
B.由法拉第电磁感应定律,4至6秒内线圈感应电动势满足
由图知
代入得,闭合电路中的电流满足
代入得,电阻R两端电压满足
代入得,故B错误;
C.4至6秒内通过电阻R的电荷量满足
由前述计算得,所以,故C错误;
D.0至4秒内电流满足
由图像斜率和法拉第定律得,代入得。4至6秒内电流为前述计算所得。根据交变电流有效值定义,设0至6秒内电流有效值为,则
由有效值定义有
代入,,得,故D正确。
故选D。
19.(25-26高二下·四川成都·期中)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,磁铁会更快地停止运动
B.有线圈时,系统损失的机械能等于线圈产生的热量
C.磁铁远离线圈时,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】A
【详解】A.有线圈时,磁铁相对线圈运动,线圈中产生感应电流。由楞次定律,感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量变化,磁铁受到与运动方向相反的电磁阻力,产生电磁阻尼,故A正确;
B.磁铁和弹簧系统损失的机械能一部分转化为线圈产生的焦耳热,另一部分因克服空气阻力转化为内能,故B错误;
C.磁铁远离线圈时,穿过线圈的磁通量减小。由楞次定律的“增缩减扩”可知,线圈有扩张趋势,故C错误;
D.磁铁离线圈最近时位于振动的下端点,速度为零,穿过线圈的磁通量在该时刻取极值,其变化率为零。由法拉第电磁感应定律可知感应电动势为零,线圈中的感应电流也为零,故D错误。
故选A。
20.(26-27高三·全国·一轮复习)在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中:
(1)先观察电流表指针偏转方向与电流方向的对应关系,查明线圈中导线的________,以便从指针的偏转方向确定感应电流的磁场方向。
(2)下表为某同学记录的实验现象:
序号
磁体磁场的方向(正视)
磁体运动情况
指针偏转情况
感应电流的磁场方向(正视)
1
向下
插入线圈
向左
向上
2
向下
拔出线圈
向右
向下
3
向上
插入线圈
向右
向下
4
向上
拔出线圈
向左
向上
①由实验记录1、3得出的结论:穿过闭合回路的磁通量________时,感应电流的磁场与原磁场方向________。
②由实验记录2、4得出的结论:穿过闭合回路的磁通量________时,感应电流的磁场与原磁场方向________。
③由实验1、2、3、4得出的结论是________________________________________。
(3)本实验涉及的物理规律在生产和生活中的应用有________________________。(举一例)
【答案】(1)绕向
(2) 增大 相反 减小 相同 感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
(3)发电机
【详解】(1)应该先观察电流表指针偏转方向与电流方向对应的关系,查明线圈中导线的绕向,以便从指针的偏转方向确定感应电流的磁场方向。
(2)[1][2]由实验记录1、3可知,磁体插入线圈,穿过闭合回路的磁通量增大,感应电流的磁场与原磁场方向相反。
[3][4]由实验记录2、4可知,磁体从线圈中拔出,穿过闭合回路的磁通量减小,感应电流的磁场与原磁场方向相同。
[5]根据①、②可得出结论:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
(3)本实验涉及的物理规律在生产和生活中的应用有:发电机、变压器、无线充电器等。
21.(25-26高二下·陕西榆林·期中)如图所示,以为圆心的闭合导体圆环置于光滑绝缘水平桌面上,在水平桌面内以为圆心、半径为的区域,存在一方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小按规律均匀减小(,均已知),圆环半径为、电阻为,则( )
A.图中圆环内电流沿逆时针方向
B.圆环有扩张趋势
C.圆环中的感应电流大小为
D.圆环中感应电流产生的磁场阻止了匀强磁场的变化
【答案】B
【详解】A.因穿过圆环的磁通量向里减小,根据楞次定律可知,图中圆环内电流沿顺时针方向,故A错误;
B.因穿过圆环的磁通量向里减小,根据楞次定律可知,圆环有扩张趋势,故B错误;
C.圆环中感生电动势大小为
感应电流,故C错误;
D.感应电流产生的磁场只能阻碍匀强磁场的变化,不能阻止匀强磁场的变化,故D错误。
故选B。
真题·实战演练
22.(2026·河南·高考真题)(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
【详解】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。
23.(2026·黑吉辽蒙卷·高考真题)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
【详解】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。
24.(2025·江西·高考真题)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
【详解】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。
25.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)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
【详解】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。
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第32讲 电磁感应现象 楞次定律(专项训练)
目 录
研判·考情前瞻 1
巩固·知识解构 1
知识点1 电磁感应现象的理解和判断 2
知识点2 实验:探究影响感应电流方向的因素 3
知识点3 楞次定律及推论 3
知识点4 “三定则,一定律”的对比理解及应用 3
模拟·基础演练 5
题型01 电磁感应现象 5
题型02 实验:探究影响感应电流方向的因素 8
题型03 楞次定律 12
重难·创新演练 26
真题·实战演练 32
研判·考情前瞻
核心考点
2026年
2025年
2024年
电磁感应现象判断、磁通量
浙江卷 T5,4 分
海南卷 T4,4 分
安徽卷 T6,4 分
楞次定律(“阻碍” 的理解)
湖南卷 T8,4 分;黑吉辽蒙 T7,4 分
广西卷 T7,6 分;四川卷 T6,4 分
山东卷 T7,4 分;江西卷 T6,4 分
右手定则、楞次推论(来拒去留、增缩减扩)
——
北京卷 T7,6 分
天津卷 T6,4 分
考情分析
题型与考向:
主要是选择题。判断感应电流产生条件;磁通量 Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt 辨析;楞次定律判断感应电流方向,灵活使用 “来拒去留、增缩减扩”;切割场景用右手定则。易错:阻碍不是阻止,磁通量为零感应电动势不一定为零。
情境与立意:线框插拔磁铁、磁铁穿过线圈、导轨导体棒,考查逻辑推理,理解 “阻碍” 的多层含义。
复习目标
知识掌握:理解磁通量概念,掌握感应电流产生条件;熟练楞次定律操作步骤,分清楞次定律与右手定则适用场景。
能力提升:①准确判断磁通量变化;②多角度理解 “阻碍”(电流方向、相对运动、面积变化);③区分 Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt 三者大小无必然联系。
巩固·知识解构
知识点1 电磁感应现象的理解和判断
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(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)磁通量变化:ΔΦ=Φ2-Φ1。
2.电磁感应现象
(1)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)感应电流产生的条件
穿过闭合导体回路的磁通量发生变化。
(3)电磁感应现象产生感应电动势,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。
知识点2 实验:探究影响感应电流方向的因素
1.实验思路
如图所示,通过将条形磁体插入或拔出线圈来改变穿过螺线管的磁通量,根据电流表指针的偏转方向判断感应电流的方向。
2.实验器材
电流表、条形磁体、螺线管、电池、开关、导线、滑动变阻器等。
3.实验准备
采用试触法探究电流表指针的偏转方向和电流方向的关系。
4.实验现象
5.实验结论
当穿过线圈的磁通量增加时,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。
知识点3 楞次定律及推论
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:
3.右手定则
(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。
知识点4 “三定则,一定律”的对比理解及应用
“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
模拟·基础演练
考查重点:电磁感应现象 楞次定律……
⏳题型01 电磁感应现象
1.(26-27高二上·宁夏银川·阶段检测)在如图所示的条件下,闭合矩形线圈能产生感应电流的是( )
A. B.
C. D.
2.(26-27高二上·河北保定·阶段检测)如图,金属做成的圆环悬挂在范围足够大的匀强磁场中,磁场方向与纸面垂直,以下说法正确的是( )
A.圆环1在纸面内左右摆动时,圆环内有电流产生
B.圆环2以悬挂它的悬线为轴转动时,圆环内有电流产生
C.圆环3在纸面内向下运动时,圆环内有电流产生
D.圆环3在纸面内向上运动时,圆环内有电流产生
3.(26-27高三上·广东广州·阶段检测)如图,在一个软铁圆环上绕两个互相绝缘的线圈a和b。a与电池、开关组成回路,b的两端用导线连接,导线正下方有一枚小磁针。法拉第运用此装置取得突破性进展,以下表述正确的是( )
A.a线圈中产生的磁场使小磁针发生偏转
B.闭合开关瞬间,观察到小磁针发生偏转
C.闭合开关后,观察到小磁针将持续转动
D.断开开关瞬间,线圈b中的电能转换为磁场能
4.(24-25高二下·福建厦门·期中)小敏在家里制作了一个简单的电磁灶。如图所示,让线圈接上一个电源,在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯,闭合开关瞬间,杯底金属中会有________(顺时针或逆时针)的电流(从上往下看)。闭合开关一段时间,发现没有加热效果,小敏分析失败原因:电源应该要用________(交流或直流)电源。
5.(26-27高二上·江苏苏州·阶段检测)如图所示,面积 S=0.04 m2 的单匝矩形闭合线圈放在磁感应强度 B=0.5 T 的匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面。求:
(1)求穿过线圈的磁通量 ;
(2)将线圈绕垂直于磁场的轴顺时针转过 60°,求此时穿过线圈的磁通量 及磁通量的变化量 ;
(3)判断在转动过程中线圈中是否有感应电流产生,并说明理由。
⏳题型02 实验:探究影响感应电流方向的因素
6.(25-26高二上·云南玉溪·期末)“研究电磁感应现象”的实验装置如图所示。
(1)将图中所缺的导线补接完整。
(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下,那么闭合开关后进行下述操作时可能出现的情况是:
①将通电线圈迅速插入感应线圈时,灵敏电流计指针将________。
②通电线圈插入感应线圈后,将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时,灵敏电流计指针将________。
(3)在实验时,如果感应线圈两端不接任何元件,则感应线圈电路中将 。
A.因电路不闭合,无电磁感应现象
B.有电磁感应现象,但无感应电流,只有感应电动势
C.不能用楞次定律和安培定则判断感应电动势方向
D.可以用楞次定律和安培定则判断感应电动势方向
7.(25-26高二下·四川乐山·期末)在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中,
(1)如图1,电池组、滑动变阻器、线圈A、带铁芯的线圈B、电流计及开关已部分连接。为了完成实验,请用笔画线代替导线将电路补充完整________;
(2)G为零刻度在中央的灵敏电流计,实验时同学们先将电流计G连接成如图2所示电路,发现闭合开关S,指针从中央向左偏。现将它与一线圈串联进行图3、4的实验,那么图3中的条形磁铁是向_______(填“上”或“下”)运动的,图4中的条形磁铁下端为________(填“N”或“S”)极;
(3)有同学设计了如图5所示的实验,利用DIS数字信息系统探究感应电流方向。把同一条形磁体N极多次插入和拔出螺线管(次数用数字表示),螺线管中感应电流随时间的变化关系如图,每次插入和拔出条形磁体过程,条形磁体的行程相同,那么条形磁体第1次运动的最大速率________第2次运动的最大速率。(选填“大于”、“小于”或“等于”)
8.(25-26高二下·四川乐山·阶段检测)如图为研究电磁感应现象的实验装置,部分导线已连接。
(1)用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好_____;
(2)在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么闭合开关后可能出现的情况有:将线圈A迅速插入线圈B时,灵敏电流计指针将___________,线圈A插入线圈B后,将滑动变阻器触头迅速向右拉时,灵敏电流计指针将___________。(均选填“向右偏”“向左偏”或“不偏转”)
9.(25-26高二下·四川凉山·期中)如图所示是“探究影响感应电流方向和大小的因素”的实验装置:
(1)图甲中某同学闭合开关瞬间,发现电流表指针向右偏转。则将滑动变阻器的滑片向左滑动时,能观察到电流计指针___________(选填“向右”或“向左”或“不”)偏转。当他将铁芯向上拔出时,能观察到电流计指针___________(选填“向右”或“向左”或“不”)偏转。
(2)图甲中当线圈插入线圈且闭合开关后,将滑动变阻器触头从最右端滑到最左端,第一次快速滑动,第二次滑动较慢,两情况下通过线圈导线横截面电荷量的大小分别是和,则___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(3)图甲中闭合开关,在将线圈竖直向下插入线圈的过程中,线圈对桌面的压力___________(填“大于”“小于”或“等于”)线圈受到的重力。
(4)图乙是小组同学制作的“楞次定律演示仪”。演示仪由反向并联的A、B两只发光二极管、一定匝数的螺线管以及条形磁铁组成。正确连接好实验电路后,将条形磁铁从图示位置迅速向下移动过程中,观察到的实验现象是___________。
A.灯泡A、B都会发光 B.灯泡B发光,灯泡A不发光
C.灯泡A、B都不发光 D.灯泡A发光,灯泡B不发光
10.(25-26高二下·四川南充·期中)某小组进行探究“影响感应电流方向的因素”的实验,先后采用不同的实验方案。
(1)实验前先确定线圈导线的绕向,然后利用干电池查明___________与流入电流计电流方向的关系。
(2)如图所示的方案中G为演示电表,没有电流通过时指针在中间0刻度处。分别进行a、b、c、d四种操作来探究感应电流方向的影响因素。这一方案采用了___________。(选填“归纳推理”或“理想模型”)的物理思想方法。
(3)如图是该实验的另一方案,用笔画线代替导线将图中的实验器材连接完整___________。
(4)按图乙正确连接好装置闭合开关,根据电流计指针偏转方向及A、B线圈绕向或电流方向来判别A、B线圈中电流产生的磁场方向之间的关系。
(5)通过以上两种实验方案得到的结论是:___________。
⏳题型03 楞次定律
11.(25-26高二上·四川成都·期末)在水平桌面上,一个圆形金属框置于匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,磁感应强度B1随时间t的变化关系如图甲所示,0~1 s内磁场方向垂直线框平面向下,圆形金属框与两根水平的平行金属导轨相连接,导轨上放置一根导体棒,且与导轨接触良好,导体棒处于另一匀强磁场B2中,如图乙所示,导体棒始终保持静止,则其所受的摩擦力f随时间变化的图像是下图中的(设向左的方向为摩擦力的正方向) ( )
A. B.
C. D.
12.(24-25高二下·四川甘孜·阶段检测)如图甲所示,位于竖直平面内的正方形闭合金属线框abcd质量为m,其下方有一匀强磁场区域,该区域的水平边界MN、PQ与线框的bc边平行,磁场方向垂直于线框平面向里。现使金属线框从MN上方某高度处由静止开始下落,如图乙是金属线框从开始下落到bc边刚好运动到匀强磁场PQ边界过程的v-t图像,图中数据均为已知量,重力加速度为g,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.金属线框刚进入磁场时,感应电流方向沿adcba方向
B.金属线框的边长为2
C.MN和PQ之间的距离为
D.金属线框在时间内所产生的热量为
13.(25-26高二下·四川凉山·期中)如图甲所示,匝数为2000,横截面积为的螺线管与定值电阻连接,螺线管内磁场的磁感应强度大小随时间变化的图像如图乙所示(以向右为正方向)。已知螺线管导线的电阻为,定值电阻,下列说法正确的是( )
A.点电势比点电势低
B.电阻两端的电压为
C.通过电阻的电流为
D.电阻上的电功率为
14.(25-26高二上·四川成都·期末)如图所示,长直导线与心形金属线框放在光滑绝缘的水平面上,且长直导线与心形线框的对称轴MN垂直。当长直导线中通以图示方向的电流I,且电流增大时,下列关于心形线框的说法正确的是( )
A.线框中产生顺时针方向的感应电流
B.线框有面积扩张的趋势
C.线框沿垂直于直导线方向向右平动
D.线框在水平面内沿顺时针方向旋转
15.(26-27高三上·广东·开学考试)某款呼吸监测装置的原理如图甲所示,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。当呼气时薄膜向右运动,吸气时薄膜向左运动。已知磁性薄膜朝管内为极,朝管外为极,测得两端的电势差如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.时间内呼气,时间内吸气
B.时间内吸气,时间内呼气
C.时间内呼气,时间内吸气
D.时间内吸气,时间内呼气
重难·创新演练
16.(24-25高二下·四川成都·期中)(多选)如图所示,在匀强磁场中,闭合等腰直角三角形线圈 abc垂直磁场方向放置,下列情况中,线圈内能产生感应电流的是( )
A.线圈在磁场中加速向上平移
B.线圈以c 点为圆心匀速转动
C.线圈以 ab为轴匀速转动
D.保持周长不变,将线圈拉成正方形
17.(26-27高三上·湖北·开学考试)(多选)如图所示,、两个金属圆环为同心圆,固定在同一平面内,中通有沿逆时针方向的电流且均匀增大,则下列说法正确的是( )
A.环中感应电流沿逆时针方向 B.环中感应电流沿顺时针方向
C.环有收缩趋势 D.环有扩张趋势
18.(25-26高三上·四川成都·阶段检测)如图甲所示,匝数的圆形导体线圈面积,电阻,线圈的两端、与一个的电阻连接。线圈中存在面积的圆形匀强磁场区域,磁场区域圆心与线圈圆心重合。选垂直于线圈平面向外为正方向,磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示,则下列选项正确的是( )
A.内点电势高于点电势
B.内线圈两端、间的电压为
C.内通过电阻的电荷量为
D.内电流的有效值为
19.(25-26高二下·四川成都·期中)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,磁铁会更快地停止运动
B.有线圈时,系统损失的机械能等于线圈产生的热量
C.磁铁远离线圈时,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
20.(26-27高三·全国·一轮复习)在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中:
(1)先观察电流表指针偏转方向与电流方向的对应关系,查明线圈中导线的________,以便从指针的偏转方向确定感应电流的磁场方向。
(2)下表为某同学记录的实验现象:
序号
磁体磁场的方向(正视)
磁体运动情况
指针偏转情况
感应电流的磁场方向(正视)
1
向下
插入线圈
向左
向上
2
向下
拔出线圈
向右
向下
3
向上
插入线圈
向右
向下
4
向上
拔出线圈
向左
向上
①由实验记录1、3得出的结论:穿过闭合回路的磁通量________时,感应电流的磁场与原磁场方向________。
②由实验记录2、4得出的结论:穿过闭合回路的磁通量________时,感应电流的磁场与原磁场方向________。
③由实验1、2、3、4得出的结论是________________________________________。
(3)本实验涉及的物理规律在生产和生活中的应用有________________________。(举一例)
21.(25-26高二下·陕西榆林·期中)如图所示,以为圆心的闭合导体圆环置于光滑绝缘水平桌面上,在水平桌面内以为圆心、半径为的区域,存在一方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小按规律均匀减小(,均已知),圆环半径为、电阻为,则( )
A.图中圆环内电流沿逆时针方向
B.圆环有扩张趋势
C.圆环中的感应电流大小为
D.圆环中感应电流产生的磁场阻止了匀强磁场的变化
真题·实战演练
22.(2026·河南·高考真题)(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
23.(2026·黑吉辽蒙卷·高考真题)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.
24.(2025·江西·高考真题)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
25.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)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
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