第01讲 电磁感应现象与楞次定律 讲义（思维导图+知识要点+解题策略+题型归纳）-2027届高考物理一轮复习

第01讲 电磁感应现象与楞次定律 目 录 思维导图 2 考情分析 2 学习目标 3 知识要点 4 解题策略 12 题型归纳 13 题型01：电磁感应现象 13 题型02：磁通量及磁通量的变化 23 题型03：判断是否产生感应电流 26 题型04： 感应电流方向的判断方法 35 （一） 根据右手定则判断感应电流的方向 35 （二）根据楞次定律判断感应电流的方向 39 题型05：右手定则的应用 45 题型06：楞次定律的理解和应用 60 （一） 楞次定律的理解 60 （二） 楞次定律的应用 66 题型07：楞次定律的推论 91 （一）“增反减同”的应用 91 （二） “来拒去留”的应用 100 （三）“增缩减扩”的应用 110 （四）二次感应问题 121 题型08：三定则一定律的综合应用 128 题型09：探究影响感应电流方向的因素 138 巩固提升 144 1. 高考定位：属于电磁感应板块核心基础，选择题高频考点，偶尔渗透到电磁感应综合计算题第一问；新高考常结合图像（Φ-t、E-t、I-t）、导体相对运动、磁场变化、单双棒模型、原副线圈、交变电流前置背景考查。 2. 考查重点 ①电磁感应的条件：闭合回路、磁通量发生变化 ②楞次定律核心：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化（“阻碍”是重中之重，也是易错点） ③右手定则（楞次定律特例：导体切割磁感线） ④四类考法：判断感应电流方向、判断导体受力/运动趋势、判断磁通量变化、感应电流图像问题 3. 命题特点 ①喜欢设置陷阱：分清“阻碍变化≠阻止”；区分原磁场方向、磁通量增/减；混淆左手定则、右手定则 ②常结合：条形磁铁插入拔出、螺线管、导轨导体棒、磁场强弱随时间变化、互感现象 4. 分值：选择一般4~6分；综合题中作为基础判断，是后续求感应电动势、安培力、能量问题的前提。 一：基础目标 1. 记住电磁感应产生条件，会判断有没有感应电流（闭合回路+ΔΦ≠0），区分感应电动势、感应电流的区别（回路不闭合也有感应电动势，无电流）。 2. 理解楞次定律文字表述，分清：原磁场方向、磁通量是增加还是减少、感应磁场的方向、感应电流方向四层逻辑。 3. 熟练掌握右手定则，知道它适用场景：导体切割磁感线。 4. 分清左手定则（安培力、洛伦兹力）、右手定则（电磁感应，发电），不混淆。 二：进阶目标 1. 掌握楞次定律的4个推论（增反减同、来拒去留、增缩减扩、来增去减），快速秒杀选择题。 2. 能结合受力分析，判断导体的运动趋势、回路形变趋势。 3. 能处理Φ-t图像，会从斜率判断感应电动势大小、判断电流方向。 4. 可以和法拉第电磁感应定律联动，为后面综合题打基础。 三：素养目标 建立“因果逻辑”：磁通量变化是因，感应电流是果；感应磁场只阻碍原磁通量的变化，不能抵消磁通量变化。 知识点一：磁通量 1.定义：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的平面，其面积S与磁感应强度B的乘积叫作穿过这个面积的磁通量。单位是韦伯,符号是Wb ,1Wb＝1T·m2。 2. 公式：Φ＝BSsin θ(其中θ角为平面S与磁感线的夹角) ①当B与S垂直时 Φ＝BS.S为垂直磁场的投影面积 ②若磁场与平面不垂直，应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积，Φ＝BScos θ。式中Scos θ即为平面S在垂直于磁场方向上的投影面积，也称为“有效面积”(如图所示)。 3.适用条件：①匀强磁场． ②S为垂直磁场的有效面积． 4.磁通量是标量：磁通量是标量，但有正负之分。磁通量的正负是这样规定的：任何一个平面都有正、反两面，若规定磁感线从正面穿出时磁通量为正，则磁感线从反面穿出时磁通量为负。磁通量是通过某一平面磁场的多少，与线圈匝数N无关。 5.磁通量的意义： ①磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数． ②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，磁通量为零； 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，磁通量为零． 6.磁通量的变化：ΔΦ＝Φ2－Φ1＝B2S2－B1S1。。 7.对磁通量的理解 (1)磁通量的正负：磁通量的正负不代表大小，只表示磁感线是怎样穿过平面的。若从平面的某一侧穿入为正，则从另一侧穿入为负。 (2)磁通量的大小 ①由公式计算：Φ＝BSsin θ(其中θ角为平面S与磁感线的夹角)。 ②从磁感线观察：从不同侧面穿入的磁感线抵消后，剩余的磁感线的条数越多，磁通量越大。 ③穿过线圈的磁通量的大小与线圈匝数无关。 (3)磁通量变化的常见情况 根据Φ＝BSsin θ，引起磁通量变化的三个因素是S、B和θ。 ①仅B变化：线圈内磁场变化。 ②仅S变化：线圈的部分导线做切割磁感线运动。 ③仅θ变化：线圈在磁场中转动。 8.磁通量的变化率(磁通量的变化快慢)：磁通量的变化量与发生此变化所用时间的比值，即。 知识点二：电磁感应现象 1.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。 (4)实质：电磁感应现象的实质是产生感应电动势。 2.产生感应电流的条件的两种表述 (1)闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，闭合电路中产生感应电流。 (2)穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合电路中产生感应电流。 3.判断感应电流有无的方法 4.产生感应电流的三种常见情况 知识点三： 感应电流及其方向的判断 1.判断感应电流方向的两种方法 （1）用楞次定律判断 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）用右手定则判断 该方法适用于导体切割磁感线产生的感应电流。判断时注意掌心、拇指、四指的方向： 右手定则 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。 ②适用情况：导线切割磁感线产生感应电流。 ③右手定则应用“三注意”： A.磁感线必须垂直穿入掌心。 B.拇指指向导体运动的方向。 C.四指所指的方向为感应电流方向。 2.两种判断感应电流的方法的比较 规律 比较内容 楞次定律 右手定则 区别 研究对象 整个闭合回路 闭合回路的部分、切割磁感线运动的导体 适用范围 各种电磁感应现象 只适用于部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情况 联系 右手定则是楞次定律的特例 知识点四：楞次定律 1.楞次定律 (1)内容：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)适用情况：所有的电磁感应现象．通常用来判断闭合回路中磁通量发生变化时，感应电流方向. 2.楞次定律中“阻碍”的含义 楞次定律中“阻碍”的含义 “四步法”判断感应电流方向 3.楞次定律的理解 (1)因果关系 楞次定律反映了电磁感应现象中的因果关系，磁通量发生变化是原因，产生感应电流是结果，原因产生结果，结果反过来影响原因. (2)“阻碍”的表现形式 从磁通量变化的角度看：感应电流的效果是阻碍磁通量的变化. 从相对运动的角度看：感应电流的效果是阻碍相对运动. 楞次定律中“阻碍”的主要表现形式 ①阻碍原磁通量的变化——“增反减同”“增离减靠”。 ②阻碍导体与磁场的相对运动——“来拒去留”。 ③使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”。 ④阻碍原电流的变化（自感现象）——“增反减同”。 4.楞次定律的使用步骤 5.判断感应电流方向的“四步法” 6.楞次定律的推广（推论）:感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因。 （1）“增反减同” 感应电流的磁场，阻碍原磁通量的变化. 例如：磁体靠近（远离）线圈，B感与B原方向相反（相同）. （2）“来拒去留” 阻碍磁场与回路间的相对运动. 靠近时，体现斥力； 远离时，体现引力。 （3）“增缩减扩” 使回路面积有扩大或缩小的趋势. 磁体向下运动，磁通量增加，回路有缩小的趋势，来阻碍磁通量的变化。 （4）“增离减靠” 使闭合线圈远离或靠近磁体. 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 （5）自感电动势阻碍原电流的变化——“增反减同” 感应电流阻碍回路中，原电流的变化，电流增加（减小）时阻碍电流增加（减小）. 如图：合上S，B先亮 提醒：以上五种情况的本质“殊途同归”，实质上都是，采取一切手段，以不同的方式阻碍磁通量的变化. 推论 例证 阻碍原磁通量变化——“增反减同” 磁铁靠近，B感、B原反向，二者相斥； 磁铁远离，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境 P.Q是光滑固定导轨，a、b是可移动金属棒，磁铁下移，回路面积应减小，a、b靠近 B减小，线圈扩张 使闭合线圈远离或靠近磁体——“增离减靠” 当开关S闭合（断开）时，左环向左（右）摆动、右环向右（左）摆动，远离（靠近）通电线圈 阻碍原电流的变化——“增反减同”（即自感现象） 闭合S，B灯先亮，A灯逐渐变亮；再断开S，两灯逐渐熄灭 说明 以上五种情况“殊途同归”，实质上都是以不同的方式阻碍磁通量的变化 感应电动势大小的计算 情景图 研究对象 回路（不一定闭合） 一段直导线（或等效直导线） 绕一端转动的一段导体棒 绕位于线框平面内且与B垂直的轴转动的导线框 表达式 E＝n E＝Blv E＝Bl2ω 从图示时刻计时e＝NBSωcos ωt 知识点五：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.实验现象 4.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。 知识点六：“三定则、一定律”的应用 1.“三定则一定律”的用途 定则或定律 适用的现象 因果关系 安培定则 电流的磁效应——电流、运动电荷产生磁场 因电生磁 左手定则 (1)安培力——磁场对电流的作用力 (2)洛伦兹力——磁场对运动电荷的作用力 因电受力 右手定则 导体做切割磁感线运动产生的电磁感应现象 因动生电 楞次定律 闭合回路磁通量变化产生的电磁感应现象 因磁生电 “因电而动”用左手定则，“因动生电”用右手定则；“因电生磁”用安培定则，“因磁生电”用楞次定律或右手定则。 2．左手定则与右手定则的比较 定则名称 定则示意图 共同点 区别 左手定则 磁感线都从掌心垂直进入，四指都指向电流(正电荷定向运动)的方向 大拇指指向安培力(洛伦兹力)的方向 右手定则 大拇指指向导体棒切割磁感线运动的方向 说明：右手定则中v的方向与左手定则中F的方向相反，是能量守恒定律的必然结果。 3．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时，一般先用楞次定律或右手定则确定电流方向，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。 策略1：楞次定律标准四步法（规范答题必用） 1. 定原磁场：确定穿过闭合回路的原磁场方向 2. 看变化：判断穿过回路的磁通量是增加还是减少 3. 判感应磁场方向（增反减同） ①Φ增加 → 感应磁场和原磁场反向 ②Φ减少 → 感应磁场和原磁场同向 4. 安培定则（右手螺旋）：由感应磁场方向，推出感应电流方向 适用：磁场强弱变化、磁铁进出、线圈转动、磁通量缓慢变化等所有楞次定律题型。 策略2：推论速记（选择题提速） 1. 增反减同：上面四步法核心，判断感应磁场方向 2. 来拒去留：相对运动类。磁铁靠近线圈→排斥；磁铁远离线圈→吸引（阻碍相对运动） 3. 增缩减扩：磁通量变大，回路有收缩趋势；磁通量变小，回路有扩张趋势（适合软线圈、弹性导线框） 重要特例：磁场是反向叠加磁场时，增缩减扩不一定成立，优先回到四步法！ 4. 来增去减：导体靠近磁场区域，阻碍进入；离开阻碍离开 策略3：右手定则（切割专用，比楞次更快） 适用：一段导体，在匀强磁场中切割磁感线 操作：磁感线穿手心，大拇指指向导体运动方向，四指指向感应电流方向（导体内部：低电势→高电势，导体是电源） 一句话区分左右手：左力右电 左手：受力（安培力、洛伦兹力，有电才受力） 右手：发电（电磁感应，动了生电） 策略4：图像类解题思路（Φ-t / B-t图像） 1. Φ-t图像斜率代表感应电动势大小 2. 斜率正负对应感应电流方向；斜率不变→E不变，恒定电流；斜率变→E变化 3. 注意：图像穿过横轴，代表磁场反向，要重新判断原磁场方向 题型01：电磁感应现象 【典型例题1】下列有关物理学史表述正确的是（　　） A．卡文迪许利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律，并测出了静电力常量k的值 B．丹麦物理学家奥斯特发现了电磁感应现象 C．通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场相似，安培由此受到启发提出分子电流假说 D．英国物理学家法拉第最早引入了电场概念，并发现了电流的磁效应 【答案】C 【解析】A．库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律−−库仑定律，静电力常量的数值是麦克斯韦方程组理论推导得来的，故A错误； B．丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，故B错误； C．通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场相似，安培由此受到启发提出分子电流假说，故C正确； D．英国物理学家法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场，奥斯特提出电流的磁效应，故D错误。 故选C。 【典型例题2】在电磁感应现象中，下列说法正确的是（　　） A．感应电流产生的磁场总是跟原来的磁场方向相反 B．感应电流产生的磁场总是阻碍磁通量的变化 C．闭合线框放在匀强磁场中做切割磁感线运动，一定产生感应电流 D．闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流 【答案】B 【解析】A.感应电流产生的磁场总要阻碍产生感应电流的磁场的变化，原磁场的磁通量增加，感应电流的磁场方向与原来的磁场方向相反，原磁场的磁通量减小，感应电流的磁场方向与原来的磁场方向相同，故A错误，B正确； C.闭合线框放在匀强磁场中，整体做切割磁感线运动，穿过线框的磁通量没有变化，一定不能产生感应电流，故C错误； D.根据感应电流产生的条件可知，只要穿过闭合线圈的磁通量发生变化，线圈中一定有感应电流，闭合线框若平行于磁场的方向放在变化的磁场中，不能产生感应电流，故D错误。 故选：B。 【典型例题3】（多选）如图甲所示，将带小灯泡的闭合矩形线圈从两块磁铁中间的正上方通过磁场（线圈不发生翻转，磁铁产生的磁场可视为匀强磁场）。如图乙所示为右视图，闭合线圈依次经过a、b、c三个位置，通过该实验观察现象并得出结论，下列说法正确的是（　　） A．线圈经过位置a、c时小灯泡中有电流通过，线圈经过位置b时小灯泡中没有电流通过 B．可得出的结论是：闭合线圈切割磁感线的同时磁通量也必须发生改变才可以产生感应电流 C．可得出的结论是：产生感应电流与闭合回路是否切割磁感线没有关系 D．线圈在位置c时小灯泡的亮度比位置a亮一些，说明线圈在位置a减速，在位置c加速 【答案】AB 【解析】A．闭合线圈自高处落下，经过a、c位置时，线圈中的磁通量改变，经过b位置时线圈中的磁通量没有改变，故A正确； BC．分析线圈在位置a、b、c的现象时，只能得出闭合线圈在切割磁感线的同时磁通量发生改变才可以产生感应电流的结论，无法得出不切割磁感线也能产生感应电流的结论，故B正确，C错误； D．线圈在位置c时小灯泡的亮度比位置a亮，只能说明在位置c切割磁感线的速度比位置a大一些，而无法判断线圈的运动情况，故D错误。 故选AB。 【典型例题4】图中与磁现象有关的四个实验，其对应判断正确的是（　　） A．甲图说明磁体周围不同点的磁场方向都不同 B．乙图说明磁场对电流有力的作用，根据该原理制成了电动机 C．丙图表明通电导线周围存在着磁场，如果将小磁针移走，该磁场将消失 D．丁图中左边铁钉吸引大头针较多，表明电流相同时，线圈匝数越多电磁铁磁性越强 【答案】D 【解析】A．小磁针静止时所指方向即为该点磁场方向，由图可知，磁体中间上下对称的两个位置磁场方向相同，故A错误； B．乙图是电磁感应的装置图，据此制成了发电机，故B错误； C．磁场是是由通电导线产生的，与小磁针无关，故C错误； D．电磁铁磁性强弱是通过吸引大头针的数量判断的，左边磁铁吸引大头针多，故磁性强，而电流相同，匝数多，故D正确。 故选D。 【变式训练1-1】电磁感应的发现使人们对电与磁内在联系的认识更加深入，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生。关于磁通量和电磁感应现象的描述，下列说法正确的是（　　） A．奥斯特首先发现电磁感应现象 B．磁通量是矢量，正负号表示磁通量的方向 C．当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中就一定有感应电流 D．只要穿过闭合电路的磁通量足够大，电路中就一定有感应电流 【答案】C 【解析】A．奥斯特首先发现了电流的磁效应（即电生磁），而电磁感应现象（磁生电）是由法拉第发现的，故A错误； B．磁通量是标量，其正负号仅表示磁感线穿过平面的方向（如穿入或穿出），但磁通量本身不是矢量，故B错误； C．根据法拉第电磁感应定律，当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，回路中会产生感应电动势；若电路闭合，则形成感应电流，故C正确； D．感应电流的产生条件为磁通量的变化（变化率），而非磁通量的大小；即使磁通量很大，若无变化（如恒定磁场），也不会产生感应电流，故D错误。 故选C。 【变式训练1-2】下列关于电磁感应现象说法正确的是（　　） A．是由奥斯特通过实验发现的 B．说明了电能生磁 C．是指磁生电的现象 D．揭示了电流受到安培力的原因 【答案】C 【解析】A.电磁感应现象是由法拉第通过实验发现的，奥斯特发现的是电流的磁效应，故A错误； B.电磁感应现象说明的是“磁能生电”，而“电能生磁”是电流的磁效应，故B错误； C.电磁感应现象的本质是闭合电路的磁通量发生变化时产生感应电流，即磁生电的现象，故C正确； D.电磁感应现象揭示的是磁与电之间的转化关系，并未揭示电流受到安培力的原因，安培力的本质是磁场对运动电荷的洛伦兹力的宏观表现，故D错误。 故选：C。 【变式训练1-3】某小组用如图所示装置验证著名的“罗兰实验”：让橡胶圆盘带上大量的负电荷，在圆盘附近点处悬挂一枚可以任意转动的小磁针，当圆盘绕中心轴按图示方向在水平面内高速旋转时，小磁针会发生偏转。分别为圆盘正上方和正右方的两点，下列说法错误的是（　　） A．小磁针发生偏转，说明了运动电荷能产生磁场 B．小磁针发生偏转，说明了圆盘产生了感应电流 C．若将小磁针悬挂在点，则极的指向竖直向上 D．若将小磁针悬挂在点，则极的指向竖直向下 【答案】B 【解析】AB．由题意可知，磁针受到磁场力的作用，原因是由于电荷的定向移动，从而形成电流，而电流周围会产生磁场，不能说明圆盘产生了感应电流，故A正确，不符合题意，B错误，符合题意； CD．圆盘带负电，根据右手定则可知，圆盘中心轴处的磁场方向向上，类似于条形磁铁发出的磁场，若将小磁针悬挂在点，则极的指向竖直向上，若将小磁针悬挂在点，则极的指向竖直向下，故CD正确，不符合题意； 本题选择错误的，故选B。 【变式训练1-4】中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心自主研制的水冷磁体，成功产生了42.02T的稳态磁场（稳态磁场是指磁感应强度不随时间变化的磁场），其磁感应强度约为地磁场磁感应强度的80万倍，打破了2017年美国国家强磁场实验室水冷磁体创造的世界纪录，成为国际强磁场水冷磁体技术发展新的里程碑，下列说法正确的是（　　） A．42.02T表示磁通量的大小 B．该稳态磁场不可能激发出电场 C．磁感应强度不随时间变化的磁场一定是匀强磁场 D．将通电直导线放入该稳态磁场，受到的安培力一定很大 【答案】B 【解析】A．42.02T表示磁感应强度的大小，故A错误； B．根据麦克斯韦电磁场理论可知该稳态磁场不可能激发出电场，故B正确； C．磁感应强度不随时间变化的磁场为恒定磁场，在恒定磁场中，如果磁感应强度在空间各处完全相同，即大小和方向都不变，就是匀强磁场，故C错误； D．将通电直导线与磁场平行放入该稳态磁场，受到的安培力为零，故D错误。 故选B。 【变式训练1-5】下列图示情况，金属圆环中不能产生感应电流的是（　　） A．图（a）中，圆环在匀强磁场中向左平移 B．图（b）中，圆环在匀强磁场中绕轴转动 C．图（c）中，圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移 D．图（d）中，圆环向条形磁铁N极平移 【答案】A 【解析】A．圆环在匀强磁场中向左平移，穿过圆环的磁通量不发生变化，金属圆环中不能产生感应电流，故A正确； B．圆环在匀强磁场中绕轴转动，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流，故B错误； C．离通有恒定电流的长直导线越远，导线产生的磁感应强度越弱，圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流，故C错误； D．根据条形磁铁的磁感应特征可知，圆环向条形磁铁N极平移，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流，故D错误。 故选A 。 【变式训练1-6】如图，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的里面。开关闭合后，当滑动变阻器的滑片迅速向右滑动时，观察到电流表指针向左偏转。由此可以推断，开关闭合后（　　） A．线圈A迅速向上移动，电流表指针向右偏转 B．减小电源输出电压的过程中，电流表指针向左偏转 C．滑片向左滑动到某位置不动，电流表指针向右偏转到某位置后不动 D．断开开关的瞬间，电流表指针向左偏转 【答案】A 【解析】开关闭合后，当滑动变阻器的滑片迅速向右滑动时，则滑动变阻器接入电路的阻值减小，故电路电流增大，穿过线圈B的磁通量增大，观察到电流表指针向左偏转。 A．线圈A迅速向上移动，则穿过线圈B的磁通量减小，将观察到电流表指针向右偏转，故A正确； B．减小电源输出电压的过程中，则电路电流减小，穿过线圈B的磁通量减小，将观察到电流表指针向右偏转，故B错误； C．滑片向左滑动到某位置不动，则电路电流不变，穿过线圈B的磁通量不变，则，电流表指针不偏转，故C错误； D．断开开关的瞬间，则电路电流减小，穿过线圈B的磁通量减小，将观察到电流表指针向右偏转，故D错误。 故选A。 【变式训练1-7】电吉他拾音器通常由磁铁和线圈组成，当电吉他的琴弦振动时，线圈会随之振动，导致线圈中产生电流。下图能解释拾音器的工作原理的是（　　） A．B．C．D． 【答案】D 【解析】根据题干知道：电吉他是利用电磁感应现象的原理制成的。 A．图中是奥斯特实验装置，说明通电导线周围存在磁场，是根据电流的磁效应制成的，故A不符合题意； B．图中有电源，是电动机的原理图，是利用通电导线在磁场中受力运动的原理制成的，故B不符合题意； C．如图说明了异名磁极相吸引，故C不符合题意； D．图中没有电源，是发电机的原理图，是根据电磁感应现象的原理制成的，故D符合题意。 故选D。 【变式训练1-8】下列情况能产生感应电流的是（　　） A．如图（a）所示，导体AB顺着磁感线运动 B．如图（b）所示，条形磁铁插入线圈中不动时 C．如图（c）所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通时 D．如图（c）所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通，当改变滑动变阻器阻值时 【答案】D 【解析】A．导体顺着磁感线运动，通过闭合电路的磁通量不变，不会产生感应电流，故A错误。 B．条形磁铁插入线圈中不动时，线圈中没有磁通量的变化，从而不会产生感应电流，故B错误。 C．小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通时，通过闭合回路的磁通量不变，不会产生感应电流，故C错误。 D．小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通，当改变滑动变阻器的阻值时，电路中电流发生改变，A产生的磁场发生变化，B中的磁通量发生变化，产生感应电流，故D正确。 故选D。 【变式训练1-9】如图甲、乙、丙、丁所示，下列情况中能产生感应电流的是（　　） A．如图甲所示，导体AB垂直磁感线运动 B．如图乙所示，条形磁铁一部分放在线圈中不动 C．如图丙所示，小螺线管A置于大螺线管B中不动，开关S一直接通 D．如图丁所示，闭合线圈沿磁场方向向上运动 【答案】A 【解析】A.导体垂直磁感线运动，切割磁感线，会产生电流，故A正确； B.条形磁铁部分插入线圈中不动，穿过线圈的磁通量不发生变化，不会产生电流，故B错误； C.小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S保持关闭，穿过B的磁通量不变，故不会产生电流，故C错误； D.闭合线圈沿磁场方向向上运动，穿过线圈的磁通量不变，不会产生电流，故D错误； 故选：A。 【变式训练1-10】（多选）下列说法正确的是（　　） A．如图甲所示，两通电导线A、B在C处产生磁场的磁感应强度大小均为B0，则C处磁场的总磁感应强度大小是2B0 B．小磁针正上方的直导线与小磁针平行，当导线中通有如图乙所示电流时，小磁针的N极将会垂直纸面向内转动 C．如图丙所示，一矩形线框置于磁感应强度为B的匀强磁场中，线框平面与磁场方向平行，线框的面积为S，则此时通过线框的磁通量为BS D．如图丁所示，竖直放置的长直导线通有恒定电流，有一矩形线框与导线在同一平面内，将线框向右平动时线圈中会产生感应电流 【答案】BD 【解析】A、磁感应强度是个矢量，因两通电导线A、B在C处产生磁场的磁感应强度的方向不同，所以C处磁场的总磁感应强度大小不是2B0，故A错误； B、当导线中通有如图乙所示电流时，导线在小磁针处产生垂直于纸面向内的磁场，所以小磁针的N极将会垂直纸面向内转动，故B正确； C、因线框平面与磁场方向平行，所以此时通过线框的磁通量为0，故C错误； D、线框向右平动时，通过线圈的磁通量会减小，所以线圈中会产生感应电流，故D正确； 故选：BD。 【变式训练1-11】（多选）在物理学史上，奥斯特首先发现电流周围存在磁场。随后，物理学家提出“磁生电”的设想。很多科学家为证实这种设想进行了大量研究。下列实验中可以当作研究产生感应电流的是（　　） A．甲图，条形磁铁向闭合金属环运动 B．乙图，条形磁铁插入接有电流表的线圈的过程 C．丙图中，开关闭合后发现金属棒运动 D．丁图中，导线缠绕在磁铁上与灵敏电流计连接 【答案】AB 【解析】A、图甲中条形磁铁向金属环运动，金属环中磁通量发生变化，能产生感应电流，故A正确； B、乙图条形磁铁插入接有电流表的线圈的过程，穿过线圈的磁通量发生变化，会产生感应电动势，同时接有电流表的线圈组成闭合回路，所以能产生感应电流，故B正确； C、丙图是演示安培力的电路，不能产生感应电流，故C错误； D、图丁中导线缠绕在磁铁上与灵敏电流计连接，没有磁通量的变化，不能产生感应电流，故D错误。 故选：AB。 【变式训练1-12】（多选）下列情况能产生感应电流的是（　　） A．图甲所示的导体棒AB顺着磁感线运动 B．图乙所示的条形磁铁插入或拔出线圈 C．图丙所示的小螺线管A插入大螺线管B中不动 D．图丙所示的小螺线管A插入大螺线管B中不动，改变滑动变阻器接入电路的电阻 【答案】BD 【解析】A、图甲所示的导体棒AB顺着磁感线运动，穿过闭合回路的磁通量没有变化，不会产生感应电流，故A错误； B、乙图中，使条形磁铁插入或拔出线圈，穿过线圈的磁通量发生变化，有感应电流产生，故B正确； C、图丙所示的小螺线管A插入大螺线管B中不动，穿过大螺线管B的磁通量没有改变，故没有感应电流产生，故C错误； D、图丙所示的小螺线管A插入大螺线管B中不动，改变滑动变阻器接入电路的电阻，则小螺线管内的电流发生变化，小螺线管产生的磁场发生变化，穿过大螺线管的磁通量发生变化，故有感应电流产生，故D正确。 故选：BD。 【变式训练1-13】（多选）如图所示，环形金属软弹簧所处平面与某一匀强磁场垂直，将弹簧沿半径方向向外拉成圆形，则以下措施不能使该金属弹簧中产生电磁感应现象的是(   )    A．保持该圆的周长不变，将弹簧由圆形拉成方形 B．保持该圆的周长不变，将弹簧由圆形拉成三角形 C．保持该圆的面积不变，将弹簧由圆形拉成长方形 D．保持该圆的面积不变，将弹簧由圆形拉成正三角形 【答案】CD 【解析】A．保持该圆的周长不变，将弹簧由圆形拉成方形，面积发生变化，闭合电路的磁通量发生变化，从而产生感应电流，A不满足题意要求； B．保持该圆的周长不变，将弹簧由圆形拉成三角形，面积发生变化，闭合电路的磁通量发生变化，从而产生感应电流，B不满足题意要求； C．保持该圆的面积不变，将弹簧由圆形拉成方形，则穿过闭合电路的磁通量不变，不会产生感应电流，C满足题意要求； D．保持该圆的面积不变，将弹簧由圆形拉成三角形，则穿过闭合电路的磁通量不变，不会产生感应电流，D满足题意要求； 故选CD。 【变式训练1-14】（多选）下列有关电磁感应现象说法正确的是() A.近地卫星在赤道平面内绕地球做匀速圆周运动，由于地磁场的存在不考虑磁偏角运行过程中其金属表面产生感应电流，导致卫星受到阻碍其运动的安培力 B.如图甲，是光滑水平放置的金属框，为导体棒，静止在框架上一条形磁体在所在的平面内转过与重合，导体棒不动 C.如图乙，放在形磁体中的线圈和线圈用导线串联。当用力使线圈向右运动时，悬挂着的线圈将向左摆动 D.如图丙，轻质弹簧上端固定，下端悬挂条形磁铁。第一次在磁铁下方固定一闭合线圈，第二次不放线圈，然后将铁下拉相同的距离后由静止释放，第一次磁铁振动的时间更短 【答案】BD 【解析】A.近地卫星在赤道平面内绕地球做匀速圆周运动过程中穿过卫星的地磁场磁通量不变，不产生感应电流，没有安培力阻碍卫星的运动，A错误。 B.条形磁铁在水平面内转过过程中线框磁通量不变，没有感应电流产生，导体棒不动，B正确。 C.线框往右运动时线框下边产生向里的感应电流，线框下边会产生向外的电流，因此线框往右摆动，C错误。 D.第一次磁铁下面有闭合线圈，振动过程中线圈中会产生感应电流，阻碍相对运动，因此第一次更快的停下来，D正确。 题型02：磁通量及磁通量的变化 【典型例题】如图所示，矩形线圈abcd与有界的匀强磁场垂直，线圈的一半在磁场内，已知线圈的面积为2S，磁场的磁感应强度为B，规定图示位置穿过线圈的磁通量为正，以下说法正确的是（　　） A．在图示位置时穿过线圈的磁通量为 B．线圈以ab为轴转过时穿过线圈的磁通量为BS C．线圈以ab为轴转过时穿过线圈的磁通量为 D．线圈以cd为轴转过时穿过线圈的磁通量为 【答案】B 【解析】A．根据磁通量的定义，在题图示位置时穿过线圈的磁通量为故A错误； B．线圈以ab为轴转过时，处于磁场部分的线圈在垂直磁场方向上投影的面积仍为S，可知穿过线圈的磁通量仍为BS，故B正确； C．线圈以ab为轴转过时，处于磁场部分的线圈在垂直磁场方向上投影的面积仍为S，可知穿过线圈的磁通量仍为BS，故C错误； D．线圈以cd为轴转过时，ab边刚好转出磁场，则穿过线圈的磁通量为0，故D错误。故选B。 【变式训练2-1】如图所示，一根条形磁铁穿过一个弹簧线圈，先将线圈拉开，在放手后则穿过线圈的磁通量如何变化（　　） A．增大 B．减小 C．不变 D．无法判断 【答案】A 【解析】磁感线在条形磁铁的内外形成闭合曲线，磁铁外部的磁感线总数等于内部磁感线的总数，而且磁铁内外磁感线方向相反。而磁铁外部的磁感线分布在无穷大空间，所以图中线圈中磁铁内部的磁感线多于外部的磁感线，由于方向相反，外部的磁感线要将内部的磁感线抵消一些，先将线圈面积拉大，在放手后，内部磁感线总数不变，而抵消减小，剩余增大，则磁通量将增大。磁通量的方向与磁铁内部的磁场方向相同即向右。 故选A。 【变式训练2-2】如图所示,闭合线圈abcd水平放置,其面积为S,匝数为n,线圈与磁感应强度为B的匀强磁场的夹角θ=45°。现将线圈以ab边为轴沿顺时针方向转动90°,则在此过程中线圈磁通量的改变量大小为(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A.0 B.BS C.nBS D.nBS 【答案】B　 【解析】 由题意可知,线圈旋转过程中,磁通量先减小至零再反向增大,所以初、末状态时线圈的磁通量方向相反,根据磁通量的定义可知初、末状态时线圈磁通量大小均为Φ=BSsin 45°=BS,所以将线圈以ab边为轴沿顺时针方向转动90°的过程中,线圈磁通量的改变量大小为ΔΦ=2Φ=BS,故选B。 【变式训练2-3】磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量，如图所示，通有恒定电流的直导线MN与闭合线框共面，第一次将线框由位置1平移到位置2，第二次将线框由位置1绕cd边翻转到位置2，设前后两次通过线框的磁通量的变化量大小分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则(　 ) A．ΔΦ1＞ΔΦ2 B．ΔΦ1＝ΔΦ2 C．ΔΦ1＜ΔΦ2 D．无法确定 【答案】C 【解析】：　第一次将线框由位置1平移到位置2，磁感线从线框的同一侧穿入，ΔΦ1为前后两位置磁通量的绝对值之差。第二次将线框由位置1绕cd边翻转到位置2，磁感线从线框的不同侧穿入，ΔΦ2为前后两位置磁通量的绝对值之和。故ΔΦ1 ＜ΔΦ2，C正确 【变式训练2-4】如图所示，矩形线圈abcd放置在水平面内，磁场方向与水平方向成α角，已知α＝53°，线圈面积为S，磁感应强度为B，现将线圈以bc边为轴顺时针转过90°，其磁通量的变化量大小为(sin 53°＝0.8)(　 ) A．0 B．BS C．BS D．BS 【答案】B 【解析】：　开始时的磁通量为Φ1＝BSsin α＝BS，当以bc边为轴顺时针转过90°后，磁通量为Φ2＝BScos α＝BS，故ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝BS，故B正确。 【变式训练2-5】磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量，如图所示，通有恒定电流的直导线MN与闭合线框共面，第一次将线框由位置1平移到位置2，第二次将线框由位置1绕cd边翻转到位置2，设前后两次通过线框的磁通量的变化量大小分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则(　 ) A．ΔΦ1＞ΔΦ2 B．ΔΦ1＝ΔΦ2 C．ΔΦ1＜ΔΦ2 D．无法确定 【答案】C 【解析】：　第一次将线框由位置1平移到位置2，磁感线从线框的同一侧穿入，ΔΦ1为前后两位置磁通量的绝对值之差。第二次将线框由位置1绕cd边翻转到位置2，磁感线从线框的不同侧穿入，ΔΦ2为前后两位置磁通量的绝对值之和。故ΔΦ1 ＜ΔΦ2，C正确。 【变式训练2-6】如图所示，、两同心圆线圈的匝数分别为匝和匝，线圈半径分别为和。分布着磁感应强度大小为的匀强磁场的圆形区域的边缘恰好与线圈重合，则下列说法正确的是（　　） A．穿过、两线圈磁通量相同 B．穿过线圈的磁通量比的大 C．穿过线圈的磁通量比的大 D．因为不知道匝数和的大小关系，所以无法比较穿过、两线圈的磁通量大小 【答案】A 【解析】根据磁通量表达式由于磁通量与匝数无关，、两线圈中磁场的有效面积相同，则穿过、两线圈磁通量相同。故选A。 题型03：判断是否产生感应电流 【典型例题1】关于感应电流的产生，下列说法正确的是（　　） A．导体切割磁感线运动时，一定能产生感应电流 B．电路中磁通量发生变化时，一定能产生感应电流 C．闭合电路中，穿过电路的磁通量发生变化时，一定能产生感应电流 D．闭合电路中，导体沿磁感线方向运动时，一定能产生感应电流 【答案】C 【解析】A.导体切割磁感线运动时，导体未构成闭合电路的一部分，无法形成感应电流，故A错误； B.磁通量变化是产生感应电流的必要条件之一，但若电路不闭合，即使磁通量变化，也只产生感应电动势而无电流，故B错误； C.根据法拉第电磁感应定律，闭合电路中，磁通量变化必然引起感应电动势，从而在闭合回路中形成感应电流，故C正确； D.导体沿磁感线方向运动时，不切割磁感线，不产生感应电流，故D错误。 故选：C。 【典型例题2】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、b两个环的磁通量始终相同 B．穿过b环的磁通量始终是c环的一半 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】　A 【解析】　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A正确；根据安培定则判断可知，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c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c环中没有感应电流产生，故B、C、D错误。 【典型例题3】如图所示，在水平地面上建立平面直角坐标系xOy，直线1、2、3平行于y轴，直线4、5平行于x轴。若地下平行于y轴方向埋着一根通有恒定直流电的线缆，为了准确定位线缆的位置和走向，一圆形金属线圈在水平地面上分别沿直线1、2、3从x轴往y轴正方向匀速移动，或沿直线4、5从y轴往x轴正方向匀速移动，则下列说法正确的是（　　） A．线圈沿着直线1、2、3中的某条线移动时没有产生感应电流，则该条线的正下方一定没有线缆 B．线圈沿着直线1、2、3中的某条线移动时没有产生感应电流，则该条线的正下方一定有线缆 C．线圈沿着直线4、5移动的过程中，感应电流反向时，则该位置的正下方有线缆 D．线圈沿着直线4、5移动的过程中，磁通量为零时，则该位置的正下方有线缆 【答案】D 【解析】AB．线圈沿着直线1、2、3移动时，磁通量都不会变化，都不会产生感应电流，所以不能确定下方是否有线缆，故AB错误； CD．线圈沿着直线4、5移动时，从y轴到线缆正上方的过程中磁通量先增大后减小，过了正上方后磁通量反向先增大后减小，且在线缆正上方时磁通量最小为零，故C错误，D正确。故选D。 【典型例题4】如图，在水平向右的匀强磁场中，一闭合导线框平行于磁场放置，导线框在磁场中运动，可以产生感应电流的是（　　） A．导线框以左边框为轴旋转 B．导线框以上边框为轴旋转 C．导线框垂直纸面向外平动 D．导线框水平向右平动 【答案】A 【解析】本题中，磁场水平向右，导线框初始平行于磁场放置，因此初始磁通量为0， A．当线框以左边框为轴转动时，线框内的磁通量随线框的转动发生周期性的变化，线框中将产生感应电流，故A正确； BCD．当线框以上边框为轴转动时，垂直于纸面向外运动时和水平向右运动时线框平面始终与磁感线平行，线框内的磁通量不发生变化，线框中不会产生感应电流，故BCD错误。 故选A。 【变式训练3-1】如图所示，矩形闭合线圈abcd竖直放置，OO'是它的对称轴，通电直导线AB与OO'平行。下列做法中，在矩形闭合线圈中不能产生感应电流的是（　　） A．AB中的电流I逐渐增大 B．线圈水平向右远离AB C．以AB为轴线圈绕AB顺时针转90°（俯视） D．线圈绕OO'轴逆时针转动90°（俯视） 【答案】C 【解析】A．AB中的电流I逐渐增大，线圈的磁通量逐渐增大，线圈中能产生感应电流，A错误； B．线圈水平向右远离AB，线圈的磁通量逐渐减小，线圈中能产生感应电流，B错误； C．以AB为轴线圈绕AB顺时针转90°（俯视），线圈的磁通量不变，线圈中不能产生感应电流，C正确； D．线圈绕OO'轴逆时针转动90°（俯视），线圈的磁通量变化，线圈中能产生感应电流，D错误。 故选C。 【变式训练3-2】兴趣小组利用多匝线圈和灵敏电流表制作了一个简易的电流探测仪,用于检测埋在地下的通电导线,如图甲所示。地面表层有两根被绝缘皮包裹的垂直长导线AB、CD,如图乙所示。当线圈水平放置沿A1B1快速移动,电流表指针不偏转。当线圈水平放置沿C1D1方向快速移动,电流表指针偏转。下列说法正确的是(　　) A.两根导线中都有电流 B.两根导线中都无电流 C.导线AB中无电流,导线CD中有电流 D.导线AB中有电流,导线CD中无电流 【答案】D　 【解析】 当线圈水平放置沿A1B1快速移动时,电流表指针不偏转,说明线圈中磁通量不变,导线CD中无电流。当线圈沿C1D1方向快速移动时,电流表指针偏转,说明线圈中磁通量有变化,则导线AB中有电流,故D正确,A、B、C错误。 【变式训练3-3】下列四幅图中，闭合导线框均在足够大的匀强磁场中运动，其中能产生感应电流的是( ) A.甲图中线框绕与磁感线垂直的轴线转动 B.乙图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中上下运动 C.丙图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中左右运动 D.丁图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中斜向下运动 【答案】A 【解析】A.甲图中线框绕轴线转动，穿过线圈的磁通量变化，一定有感应电流，故A正确； B.乙图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中上下运动，穿过线圈的磁通量一直不变，无感应电流，故B错误； C.丙图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中左右运动，穿过线圈的磁通量一直不变，无感应电流，故C错误； D.丁图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中斜向下运动，穿过线圈的磁通量一直不变，无感应电流，故D错误。 故选：。 【变式训练3-4】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θ。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θ减小 B．使磁感应强度B减小，θ角同时也减小 C．ab向左运动，同时增大磁感应强度B D．ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ角（0°＜θ＜90°） 【答案】A 【详解】A．设此时回路面积为S，据题意，磁通量，S增大，θ减小，cos θ增大，则Φ增大，A正确； B．设此时回路面积为S，据题意，磁通量，B减小，θ减小，cos θ增大，Φ可能不变，B错误； C．设此时回路面积为S，据题意，磁通量，S减小，B增大，Φ可能不变，C错误； D．设此时回路面积为S，据题意，磁通量， S增大，B增大，θ增大，cos θ减小，Φ可能不变，D错误。 故选A。 【变式训练3-5】如图所示，一通电螺线管b放在闭合金属线圈a内，螺线管的中心轴线恰和线圈的一条直径MN重合。要使线圈a中产生感应电流，可采用的方法有(　　) A.使通电螺线管中的电流发生变化 B.使螺线管绕垂直于线圈平面且过线圈圆心的轴转动 C.使线圈a以MN为轴转动 D.使线圈绕垂直于MN的直径转动 【答案】　D 【解析】　在A、B、C三种情况下，穿过线圈a的磁通量始终为零，因此不产生感应电流，故A、B、C错误；选项D中，当线圈绕垂直于MN的直径转动时，穿过线圈的磁通量发生变化，会产生感应电流，故D正确。 【变式训练3-6】如图所示，长直导线中通有向右的电流I，线圈①与直导线垂直放置于其正下方，线圈②中心轴线与直导线重合，线圈③直径与直导线重合，线圈④与直导线共面放置于其正下方。在电流I均匀增大的过程中(　　) A.从左向右看，线圈①中产生顺时针方向的电流 B.从左向右看，线圈②中产生逆时针方向的电流 C.正视线圈③中产生逆时针方向的电流 D.正视线圈④中产生逆时针方向的电流 【答案】　D 【解析】　穿过线圈①②③的磁通量始终为零，则在电流I均匀增大的过程中，线圈①②③中无感应电流产生，A、B、C错误；在电流I均匀增大的过程中，产生的垂直纸面向里的磁场穿过线圈④的磁通量增加，根据楞次定律可知，正视线圈④中产生逆时针方向的电流，D正确。 【变式训练3-7】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 【解析】　虽然线框被导线分成面积相等的两部分但离导线越远，磁场越弱，导线通入由M到N的电流，且电流逐渐增大时，通过导线框的磁通量不为零且逐渐增大，会产生感应电流，A、B错误；根据MN中电流的方向，结合楞次定律和安培定则可判断线框abc中感应电流方向为abca，C正确，D错误。 【变式训练3-8】如图(a)所示，一根直导线和一个矩形导线框固定在同一竖直平面内，直导线在导线框上方，规定图(a)中箭头方向为电流的正方向。直导线中通以图(b)所示的电流，则在0～t1时间内，导线框中感应电流的方向(　　) A.先顺时针后逆时针 B.先逆时针后顺时针 C.始终沿顺时针 D.始终沿逆时针 【答案】　C 【解析】　开始阶段直导线中电流向右减小，磁场方向垂直纸面向里，穿过线框的磁通量减小，由楞次定律可知，线框中感应电流为顺时针方向；后一阶段直导线中电流向左增加，磁场方向垂直纸面向外，穿过线框的磁通量增加，由楞次定律可知，线框中感应电流为顺时针方向，故C正确。 【变式训练3-9】如图所示，虚线方框内有垂直纸面向里的匀强磁场，闭合线圈在由位置1穿过虚线框到达位置3的过程中，能产生感应电流的是（　　） A．从位置1加速到达磁场前 B．在磁场内匀速运动时 C．在磁场内加速运动时 D．减速通过磁场右边界时 【答案】D 【解析】A．从位置1加速到达磁场前，线框的磁通量一直为零，保持不变，则线框中不会产生感应电流，故A错误； BC．在磁场内匀速运动或加速运动时，线框的磁通量保持不变，线框不会产生感应电流，故BC错误； D．减速通过磁场右边界时，线框中的磁通量逐渐减小，故线框中会产生感应电流，故D正确。 故选D。 【变式训练3-10】如图，竖直平面内有一扇形导线框M，圆心为O，半径为R，过圆心O的水平面下方有垂直导线框平面的足够大的匀强磁场。现使线框M从图示位置开始运动，则在下列运动过程中，M中有感应电流产生的是（　　） A．向上平移R B．向下平移R C．向右平移R D．向左平移R 【答案】A 【解析】根据电磁感应原理可知，只有穿过线框中的磁通量发生改变时，才能产生感应电流，因此要使线框中的磁通量发生改变。当线框向下平移R、向右平移R和向左平移R时，线框M中磁通量没有发生改变，则不会产生感应电流；而当线框向上平移R时，线框M中的磁通量逐渐减小，则会产生感应电流。 故选A。 【变式训练3-11】旅客在网上购买高铁票后，可使用二代身份证在自动检票闸机上刷身份证进出站。当身份证进入刷卡机感应范围后，刷卡机会向身份证发射高频电磁波，下列说法正确的是（　　） A．身份证放在刷卡机上不动不会产生感应电流 B．身份证放在刷卡机上不动就会产生感应电流 C．身份证快速靠近刷卡机感应电流会变大 D．身份证快速远离刷卡机感应电流会变大 【答案】B 【解析】A.刷卡机发射高频电磁波产生交变磁场，穿过身份证内线圈的磁通量随时间周期性变化，即使身份证静止不动也会产生感应电流，故A错误； B.高频电磁波产生的交变磁场穿过身份证内的线圈，磁通量持续发生变化，根据法拉第电磁感应定律，线圈中会产生感应电流，故B正确； CD.刷卡机发射的电磁波是高频交变电磁场，身份证线圈中感应电流主要由场源本身的周期性变化产生，与身份证是否运动关系不大，无论身份证快速远离或者是靠近刷卡机，在身份证中产生的感应电流不变，故CD错误。 故选：B。 【变式训练3-12】如图所示，O1O2是矩形导线框abcd的对称轴，其左方有垂直于纸面向外的匀强磁场。以下情况中，abcd中没有感应电流产生的是（　　） A．将abcd以O1O2为轴转动90° B．将abcd向右平移 C．将abcd以ab为轴转动60° D．将abcd以cd为轴转动60° 【答案】C 【解析】A．将abcd以O1O2为轴转动90°，磁通量由最大值变为零，产生感应电流，A错误； B．将abcd向右平移，磁通量逐渐减小，产生感应电流，B错误； C．将abcd以ab为轴转动60°，由几何关系可知，线框磁通量不变，没有产生感应电流，C正确； D．将abcd以cd为轴转动60°，磁通量由最大值变为零，产生感应电流，D错误。 故选C。 【变式训练3-13】某处地下有水平埋设的长直导线，现用图所示的闭合线圈和电流传感器探测导线的位置及其走向。探测时线圈保持水平，探测过程及电流情况如下表所示： 线圈移动情况 初始时静止放置 南北方向移动 南北方向移动后静止 东西方向移动 东西方向移动后静止 电流情况 无电流 无电流 无电流 有电流 有电流 下列判断正确的是（    ） A．导线南北走向，但不能确定其具体位置 B．导线东西走向，但不能确定其具体位置 C．导线南北走向，且可以确定其在初始时位于线圈中心点O的正下方 D．导线东西走向，且可以确定其在初始时位于线圈中心点O的正下方 【答案】C 【解析】通电直导线产生的磁场的磁感线分布如图所示（截面图） 可以看出当线圈静止处于导线正上方时，穿过线圈的磁通量的变化率为零，因此不会有感应电流，而当线圈垂直导线方向移动时，线圈中的磁通量将发生改变（通电导线产生环形磁场，以通电导线为轴线，所产生的环形磁场的磁感应强度随着与通电导线距离的增加的减弱），电流传感器有示数，即闭合线圈与传感器构成的闭合回路中有感应电流，由题表中线圈位置变化分析可知，线圈初始时静止，传感器中无电流，线圈南北方向移动或静止时，传感器中均无电流，而线圈在东西方向移动或静止时均有电流，因此可知可知，导线南北走向，且可以确定其在初始时位于线圈中心点O的正下方。 故选C。 【变式训练3-14】在如图所示的电路中，电路甲和电路乙分别用开关S1，S2控制，小灯泡L只要有电流流过就能发光，则下列操作能使L发光的是（　　） A．保持S1闭合，断开S2的瞬间 B．保持S1闭合，闭合S2的瞬间 C．保持S2闭合，断开S1的瞬间 D．保持S2闭合，闭合S1的瞬间 【答案】AB 【解析】A．保持S1闭合，断开S2的瞬间，穿过闭合电路甲的磁通量发生变化，从而产生感应电流，则L发光，故A正确； B．保持S1闭合，闭合S2的瞬间，穿过闭合电路甲的磁通量发生变化，从而产生感应电流，则L发光，故B正确； CD．保持S2闭合，断开或闭合S1的瞬间，穿过电路甲的磁通量没有发生变化，则电路甲中没有感应电流产生，L不能发光，故CD错误。 故选AB。 题型04： 感应电流方向的判断方法 （1） 根据右手定则判断感应电流的方向 【典型例题1】如图，水平面上有一固定的U形金属框架，竖直向下的匀强磁场穿过框架，要使框架上的金属杆ab产生由a到b的电流，则下列说法中正确的（     ）。 A．向里的磁场增加 B．向外的磁场减小 C．ab杆向右移动 D．ab杆向左移动 【答案】D 【解析】A．若向里的磁场增加，根据楞次定律“增反减同”可知，金属杆上感应电流的方向为由到，故A错误； B．若向外的磁场减小，根据楞次定律“增反减同”可知，金属杆上感应电流的方向为由到，故B错误； C．若ab杆向右移动，根据右手定则可知，金属杆上感应电流的方向为由到，故C错误； D．若ab杆向左移动，根据右手定则可知，金属杆上感应电流的方向为由a到b，故D正确。 故选D。 【典型例题2】如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个矩形闭合导线框abcd沿纸面由位置1匀速运动到位置2。则(　　) A．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a B．导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→a C．导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右 D．导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左 【答案】D　 【解析】导线框进入磁场时，cd边切割磁感线，由右手定则可知，电流方向为a→d→c→b→a，这时由左手定则可判断cd边受到的安培力方向水平向左，A错，D对；在导线框离开磁场时，ab边处于磁场中且在做切割磁感线运动，同样用右手定则和左手定则可以判断电流的方向为a→b→c→d→a，这时安培力的方向仍然水平向左2.利用右手定则判断电流方向 【典型例题3】如图所示,圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,OC导体棒的O端位于圆心,棒的中点A位于磁场区域的边缘。现使导体棒绕O点在纸面内逆时针转动。O、A、C点电势分别为φO、φA、φC,则(　　) A.φO>φC B.φC>φA C.φO=φA D.φO-φA=φA-φC 【答案】A 【解析】 棒的OA部分切割磁感线,根据右手定则,在电源内部,电流方向由低电势指向高电势,故φO>φA=φC,选项A正确。 【变式训练4-1-1】如图所示， 在绝缘的水平面上， 有两个闭合的线圈a、b， 线圈a处在有界匀强磁场中， 线圈b处在磁场外且固定不动， 将线圈a从磁场中匀速拉出的过程中， 下列说法正确的是（    ） A．线圈a中有感应电流， 线圈b中没有感应电流 B．线圈a中感应电流方向为逆时针 C．线圈b有收缩趋势 D．线圈b整体受到水平向左的安培力 【答案】C 【解析】AB．线圈a从磁场中匀速拉出的过程中穿过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AB错误； C．由广义楞次定律，线圈a靠近线圈b的过程中线圈b的磁通量在向外增大，线圈b有收缩趋势，故C正确； D．线圈b上下两边所受安培力大小相等，方向相反。线圈b左边受到安培力向右，线圈b右边受到安培力向左，右边所处的磁感应强度小，故向左的安培力小，线圈b整体受到水平向右的安培力，故D错误。 故选C。 【变式训练4-1-2】楞次曾对照两种现象：如图甲，上下两根导线均通电时彼此吸引而靠近；如图乙，上方导线通电流、外力作用下使两导线彼此靠近时下方导线中产生感应电流。若两图中上方导线电流方向均向右，则下方导线电流方向（　　） A．甲图中向右、乙图中向左 B．甲图中向左、乙图中向右 C．两图中均向左 D．两图中均向右 【答案】A 【解析】根据右手定则，甲图中上方直导线的下方磁场方向垂直纸面向里，下方导线受安培力向上，根据左手定则可知，下方导线电流方向向右； 乙图中上方直导线的下方磁场方向垂直纸面向里，根据右手定则，下方直导线向上做切割磁感线运动时产生的感应电流方向向左。 故选A。 【变式训练4-1-3】如图所示，CDEF是金属框，框内存在着如图所示的匀强磁场。当导体棒MN向右移动时，关于回路中的感应电流，下列说法正确的是（   ） A．导体棒MN中的电流方向由M流向N B．电流表甲的电流方向由E流向F C．电流表乙的电流方向由C流向D D．导体棒MN中的电流大小等于单个电流表的电流大小 【答案】C 【解析】ABC．根据右手定则，导体棒MN中的电流方向由N流向M；电流表甲的电流方向由F流向E；电流表乙的电流方向由C流向D，AB错误，C正确。 D．导体棒MN中的电流大小等于两个电流表的电流大小之和，D错误。 故选C。 【变式训练4-1-4】（多选）如图所示，一金属导轨闭合回路静置于垂直纸面向里的匀强磁场中。以下操作中，导体棒PQ始终与两导轨垂直并接触良好，要使电流计G的指针发生偏转，可能的情况是（　　） A．导体棒PQ向左运动 B．导体棒PQ向右运动 C．导体棒PQ向上运动 D．导体棒PQ向下运动 【答案】AB 【解析】在闭合回路中，导体棒切割磁感线时会产生感应电流，故导体棒左右移动时会使电流计的指针发生偏转，导体棒上下移动时不会切割磁感线，故不能产生感应电流，故AB正确，CD错误； 故选：AB。 【变式训练4-1-5】（多选）法拉第制作了最早的圆盘发电机，如图甲所示。兴趣小组仿制了一个金属圆盘发电机，按图乙连接电路。圆盘边缘与电刷P紧贴，用导线把电刷P与电阻R的a端连接，圆盘的中心轴线O与电阻R的b端连接。将该圆盘放置在垂直于盘面向外的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。使圆盘以角速度ω匀速转动，转动方向如图乙所示。已知圆盘半径为L，除电阻R外其他电阻不计。下列说法正确的是（　　）    A．通过电阻R的电流方向为 B．通过电阻R的电流方向为 C．通过电阻R的电流大小为 D．通过电阻R的电流大小为 【答案】AC 【解析】AB．转的圆盘可看成由无数根沿着半径的导体棒组成，每根导体棒均切割磁感线，从而产生感应电动势，产生感应电流，根据右手定则，圆盘上感应电流从圆周边缘流向圆心O点，如图乙所示得通过电阻R的电流方向为，故A正确，B错误； CD．圆盘产生的感应电动势为，而，联立解得 根据欧姆定律可得通过电阻R的电流大小为，故C正确，D错误。 （二）根据楞次定律判断感应电流的方向 【典型例题1】如图所示，线圈和线圈绕在同一个铁芯上，电流表与线圈串联。下列说法正确的是() A.闭合开关瞬间，电流表中感应电流的方向从到 B.开关始终闭合，电流表中感应电流的方向从到 C.断开开关瞬间，电流表中没有感应电流 D.断开开关瞬间，电流表中感应电流的方向从到 【答案】A 【解析】A、闭合开关，线圈中磁场磁感应强度方向向右，磁通量增加，据楞次定律可知电流表中感应电流方向从到，故A正确； B、开关始终闭合，线圈中磁通量不变，感应电流为，故B错误； 、断开开关，磁通量减小，电流表中感应电流方向由到，故CD错误。 故选：。 【典型例题2】如图甲所示,固定的长直导线与固定的圆形闭合金属线框位于同一平面内,长直导线中的电流随时间的变化关系如图乙所示,长直导线中电流方向向下,下列说法正确的是(　　) A.线框中会产生逆时针方向的电流 B.线框中会产生顺时针方向的电流 C.线框受到的安培力平行于长直导线向上 D.线框受到的安培力平行于长直导线向下 【答案】B　 【解析】 长直导线中的电流均匀增大,则圆形闭合金属线框中的磁通量均匀增大,根据楞次定律和安培定则,线框中会产生顺时针方向的感应电流,结合左手定则可知,线框会受到向右的安培力,故选B。 【典型例题3】现在人们可以利用无线充电板为手机充电，如图所示为充电原理图，充电板接交流电源，对充电板供电，充电板内的送电线圈可产生交变磁场，从而使手机内的受电线圈产生交变电流，再经整流电路转变成直流电后对手机电池充电。若在某段时间内，磁场垂直于受电线圈平面向上穿过线圈，其磁感应强度均匀增加。下列说法正确的是() A.所有手机都能用该无线充电板进行无线充电 B.无线充电时，手机上受电线圈的工作原理是“电流的磁效应” C.在上述时间段内，感应电流方向由受电线圈 D.在上述时间段内，感应电流方向由受电线圈 【答案】C 【解析】无线充电的工作原理是电磁感应中的“互感”，根据楞次定律判断感应电流的方向。 手机内要有受电线圈及整流电路才能进行无线充电。A错误； B.无线充电时，手机上受电线圈的工作原理是电磁感应。B错误； 在上述时间段内，根据楞次定律，感应电流方向由受电线圈。C正确，D错误。 故选C。 【典型例题4】(多选)如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd，用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点左右摆动。金属线框从图示位置的右侧某一位置由静止释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面。则下列说法中正确的是(　　) A．线框中感应电流的方向先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→a B．线框中感应电流的方向是d→c→b→a→d C．穿过线框中的磁通量先变大后变小 D．穿过线框中的磁通量先变小后变大 【答案】BD　 【解析】线框从题图所示位置的右侧摆到最低点的过程中，穿过线框的磁通量减小，由楞次定律可判断感应电流的方向为d→c→b→a→d，从最低点到左侧最高点的过程中，穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可判断感应电流的方向为d→c→b→a→d。 【变式训练4-2-1】如图所示的光滑平面内，在通有图示方向电流I的长直导线右侧有一矩形金属线框abcd，ad边与导线平行。调节导线中的电流大小时观察到矩形线框向右移动。下列说法正确的是（　　） A．线框中产生的感应电流方向为a→d→c→b→a B．导线中的电流逐渐减小 C．线框ab边所受安培力为0 D．线框bc边所受的安培力方向水平向右 【答案】A 【解析】AD、根据安培定则可知，通电导线右侧产生的磁场方向垂直纸面向里；结合导线电流产生的磁场在ad边处的磁感应强度大于在cb边处的磁感应强度，可知ad边受到的安培力大于cb边受到的安培力，根据题意，观察到矩形线框向右移动，则ad边受到的安培力的方向向右，bc边所受的安培力方向水平向左，根据左手定则ad边电流的方向向下，线框中产生的感应电流为逆时针方向，即为a→d→c→b→a，故A正确，D错误； B、线框中产生的感应电流为逆时针方向，则感应电流产生的磁场的方向向外，与原来的磁场方向相反，根据楞次定律可知，原来的磁场增大，所以导线电流增大，故B错误； C、根据左手定则可知，线框ab、cd边所受安培力始终大小相等方向相反，合力为零，而ab边与cd边所受安培力不为零，故C错误。 故选：A。 【变式训练4-2-2】汽车测速利用了电磁感应现象，汽车可简化为一个矩形线圈abcd，在地下的线圈分别为1、2，通上顺时针（俯视）方向电流，当汽车经过线圈时（　　） A．线圈1、2产生的磁场方向竖直向上 B．汽车进入线圈1过程产生感应电流方向为adcb C．汽车进入线圈2过程受到的安培力方向与速度方向相同 D．汽车离开线圈2过程产生感应电流方向为adcb 【答案】B 【解析】A、由题知，埋在地下的线圈1、2通顺时针（俯视）方向的电流，则根据安培定则，可知线圈1、2产生的磁场方向竖直向下，故A错误； B、汽车进入线圈1过程中，磁通量增大，根据楞次定律可知产生感应电流方向为adcb（逆时针），故B正确； C、汽车进入线圈2过程中，磁通量增大，根据楞次定律可知产生感应电流方向为adcb（逆时针），再根据左手定则，可知汽车受到的安培力方向与速度方向相反，故C错误。 D、汽车离开线圈2过程中，磁通量减小，根据楞次定律可知产生感应电流方向为abcd（顺时针），故D错误； 故选：B。 【变式训练4-2-3】柔性可穿戴设备导电复合材料电阻率的测量需要使用一种非接触式传感器．如图（a）所示，传感器探头线圈置于被测材料上方，给线圈通正弦交变电流如图（b）所示，电路中箭头为电流正方向。在时间内关于涡旋电流的大小和方向（俯视），下列说法正确的是（    ） A．不断增大，逆时针 B．不断增大，顺时针 C．不断减小，逆时针 D．不断减小，顺时针 【答案】D 【解析】由题意可知，在时间内电路中的电流与原电流方向相反，且不断增大，被测材料的原磁场方向竖直向上，根据楞次定律可知，被测材料的感应磁场方向竖直向下，由安培定则可知，在被测材料上的涡流方向为顺时针（俯视）；又因为时间内图像的斜率不断减小，则感应磁场变化率不断减小，由法拉第电磁感应定律及欧姆定律可知，被测材料上的涡流大小不断减小。 故选D。 【变式训练4-2-4】如图，一水平放置的矩形闭合线框abcd，在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，从图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ，在这个过程中，线圈中感应电流(　 　) A．沿abcd流动 B．沿dcba流动 C．由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流动 D．由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流动 【答案】A 【解析】磁铁产生的磁场如图所示，线圈从位置1到位置3的过程中，ab边和cd边均切割磁感线，但ab边离磁极近，由右手定则可判感应电流方向沿abcd方向，故选 A。 【变式训练4-2-5】利用图示电路探究感应电流方向的规律，线圈通过变阻器和开关连接到电源上，线圈的两端连接到灵敏电流计上，把线圈装在线圈的里面，闭合开关瞬间，发现电流计的指针向右偏保持开关闭合，下列操作仍能使电流计的指针向右偏的是( ) A.将滑动变阻器滑片向右滑动 B.将滑动变阻器滑片向左滑动 C.将线圈从线圈中缓慢抽出 D.将线圈从线圈中迅速抽出 【答案】A 【解析】把线圈装在线圈的里面，闭合开关瞬间，穿过线圈的磁通量增加，此时电流计的指针向右偏，可见要使电流计的指针向右偏，穿过线圈的磁通量应增加。将滑动变阻器滑片向右滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，通过线圈的电流增大，穿过线圈的磁通量增加；将滑动变阻器滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，通过线圈的电流减小，穿过线圈的磁通量减小；将线圈从线圈中缓慢或迅速抽出时，穿过线圈的磁通量均减小。故A正确，BCD错误。 【变式训练4-2-6】如图甲所示，长直导线AB与固定线圈abcd平行放置，导线中通有如图乙所示的电流，取B到A为电流的正方向．线圈中沿abcda为感应电流的正方向，0～t0时间内线圈中感应电流随时间变化的规律为(　　) 【答案】C 【解析】在第一个四分之一周期，直导线中电流产生的磁场在线框中的磁通量垂直于纸面向里增大得越来越慢，根据楞次定律，感应电流沿abcda方向，根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势越来越小，感应电流越来越小；在第二个四分之一周期内，直导线中电流产生的磁场在线框中的磁通量垂直于纸面向里减小得越来越快，根据楞次定律，感应电流沿adcba方向，根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势越来越大，感应电流越来越大；在第三个四分之一周期内，直导线中电流产生的磁场在线框中的磁通量垂直于纸面向外增大得越来越慢，根据楞次定律，感应电流沿adcba方向，根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势越来越小，感应电流越来越小；在第四个四分之一周期内，直导线中电流产生的磁场在线框中的磁通量垂直于纸面向外减小得越来越快，根据楞次定律，感应电流沿abcda方向，根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势越来越大，感应电流越来越大．综上所述可知，选项A、B、D错误，C正确． 【变式训练4-2-7】一个趣味实验中的“电磁小火车”如图所示,“小火车”是两端都吸有强磁体的干电池,“轨道”是用裸铜导线绕成的螺线管。将干电池与强磁体组成的“小火车”放入螺线管内,就会沿螺线管运动,下列关于螺线管电流方向、强磁体的磁极、“小火车”运动方向符合实际的是(　　) 【答案】A　 【解析】 根据安培定则可知,选项A、B中螺线管右端为N极、左端为S极,内部磁场方向自左向右,“小火车”左侧强磁体的N极被螺线管左侧磁极S吸引,而“小火车”右侧强磁体的N极要受到螺线管右侧N极的排斥力,方向沿螺线管内部磁感线方向,最终“小火车”两侧强磁体所受总合力向左,向左运动,A正确,B错误;同理可知,选项C中“小火车”左侧强磁体的N极被螺线管左侧磁极S吸引,而“小火车”右侧强磁体的S极要受到螺线管右侧N极的吸引力,最终“小火车”两侧强磁体所受力平衡,不会运动,C错误;根据安培定则可知,选项D中螺线管产生的磁场的方向向左,内部磁场方向自右向左,“小火车”左侧强磁体的N极被螺线管左侧磁极N排斥,而“小火车”右侧强磁体的N极要受到螺线管右侧S极的吸引力,最终“小火车”两侧强磁体所受总合力向右,向右运动,D错误。 【变式训练4-2-8】(多选)如图所示,纸面内的三条长直导线组成一等边三角形,导线间相互绝缘,导线中通入图示方向、大小始终相等的电流I。在角平分线上对称放置三个相同的环形线圈a、b、c,在三角形的中心放置相同的环形线圈d,若三根导线中通入的电流同时减小,则(　　) A.初始时线圈d的磁通量最大 B.线圈c的感应电流最大 C.线圈d产生逆时针方向的感应电流 D.线圈a、b产生的感应电流相同 【答案】BD　 【解析】 初始时,导线1和导线3在线圈a中的磁通量抵消,故线圈a中相当于只有导线2产生的磁通量;同理可知,线圈b中相当于只有导线1产生的磁通量;3根导线在线圈c中的磁场均向外;抵消掉后线圈d中相当于只有导线2产生的磁通量;对比可知,初始时线圈c的磁通量最大,A错误。若三根导线中通入的电流同时减小,结合A解析可知,线圈c的磁通量变化率最大,产生的感应电流最大,B正确。线圈d中的磁场向内且磁通量减小,由楞次定律可知,产生顺时针方向的感应电流,C错误。线圈a、b中的磁场均向内,磁通量均减小且减小量相同,故产生的感应电流大小相等、方向相同,D正确。 题型05：右手定则的应用 【典型例题1】在北半球上空，地磁场的磁感应强度竖直分量向下，一架无人机在天津某地上空水平飞行，为无人机右翼端点，为无人机左翼端点，则下列判断正确的是() A.向东飞行时，点比点电势高向西飞行时，点比点电势低 B.向东飞行时，点比点电势低向西飞行时，点比点电势高 C.向东飞行时，点比点电势高向西飞行时，点比点电势高 D.向东飞行时，点比点电势低向西飞行时，点比点电势低 【答案】D 【解析】根据右手定则可知，无论是向东还是向西水平飞行，都是点比点电势低，项正确。 【典型例题2】如图所示，几位同学在学校的操场上做“摇绳发电”实验：把一条较长电线的两端连在一个灵敏电流计上的两个接线柱上，形成闭合回路。两个同学分别沿东西方向站立，女生站在西侧，男生站在东侧，他们沿竖直方向迅速上下摇动这根电线。假设图中所在位置地磁场方向与地面平行，由南指向北。下列说法正确的是（　　） A．当电线到最高点时，感应电流最大 B．当电线向上运动时，B点电势高于A点电势 C．当电线向下运动时，通过灵敏电流计的电流是从B流向A D．两个同学沿南北方向站立时，电路中能产生更大的感应电流 【答案】C 【详解】A.当“绳”摇到最高点时，绳的速度为零，根据感应电动势E＝BLv，感应电动势为零，感应电流为零，故A错误； B.当“绳”向上运动时，地磁场向北，根据右手定则判断可知，“绳”中电流从B流向A，所以B点电势低于A点电势，故B错误； C.根据以上分析，当电线向下运动时，通过灵敏电流计的电流是从B流向A，故C正确； D.当两个同学沿南北方向站立时，电线上下运动时，不切割磁感线，不产生电流，故D错误。 故选：C。 【典型例题3】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PQ、MN，PQ、MN均处在竖直向下的匀强磁场中，当PQ在一外力的作用下运动时，MN向右运动，则PQ所做的运动可能是（　　） ①向右加速运动 ②向左加速运动 ③向右减速运动 ④向左减速运动 A．①② B．①④ C．②③ D．②④ 【答案】C 【详解】MN受到的安培力向右，由左手定则可知MN中电流由M指向N，根据右手螺旋定则可知，上面线圈L1中感应电流产生的磁场方向向上；而上面线圈中感应电流是由下面线圈L2中磁场变化引起的，说明下面线圈中磁场是向上减弱，或向下增强；而下面线圈中电流是由PQ切割磁感线产生的，由安培定则可知，PQ中感应电流由Q到P减小，或由P到Q增大，由右手定则可知，PQ可能向右做减速运动或向左做加速运动。 故ABD错误，C正确。 故选：C。 【典型例题4】如图所示，用一根长为、质量不计的细杆与一个上弧长为，下弧长为的金属线框的中点连接并悬挂于O点，悬点正下方存在一个上弧长为下弧长为的方向垂直纸面向里的匀强磁场，且远小于。先将线框拉开到如图所示位置，松手后让线框进入磁场，忽略空气阻力和摩擦。下列说法正确的是（　　） A．金属线框从右侧进入磁场时感应电流的方向为： B．金属线框从左侧进入磁场时感应电流的方向为： C．金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等 D．金属线框最终将在磁场内往返运动 【答案】D 【详解】A．金属线框从右侧进入磁场时，由于电磁感应，产生电流，对边根据右手定则可得，电流的方向为，故A错误； B．金属线框从右侧进入磁场时，由于电磁感应，产生电流，对边根据右手定则可得，电流的方向为，故B错误； CD．根据能量转化和守恒，线圈每次经过边界时都会消耗机械能，故可知，金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小不相等。如此往复摆动，最终金属线框在匀强磁场内摆动，故C错误，D正确。 故选D。 【典型例题5】如图所示，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与大线圈相连。导线圈在的中间，与共面放置。要使中获得顺时针方向的感应电流，则放在导轨上的裸金属棒的运动情况可能是（    ） A．向右匀速运动 B．向右加速运动 C．向左加速运动 D．向左减速运动 【答案】C 【详解】根据题意可知，欲使N产生顺时针方向的感应电流，由右手螺旋定则可知，感应电流的磁场方向垂直于纸面向里，由楞次定律可知，有两种情况：一是M中有顺时针方向逐渐减小的电流，使其在N中的磁场方向向里，且磁通量在减小，此时应使ab向右减速运动；二是M中有逆时针方向逐渐增大的电流，使其在N中的磁场方向向外，且磁通量在增大，此时应使ab向左加速运动。故选C。 【变式训练5-1】与一般吉他以箱体的振动发声不同，电吉他靠拾音器发声。如图所示，拾音器由磁体及绕在其上的线圈组成。磁体产生的磁场使钢质琴弦磁化而产生磁性，即琴弦也产生自己的磁场。当某根琴弦被拨动而相对线圈振动时，线圈中就会产生相应的电流，并最终还原为声音信号。下列说法中正确的是（　　） A．若磁体失去磁性，电吉他仍能正常工作 B．换用尼龙材质的琴弦，电吉他仍能正常工作 C．琴弦振动的过程中，线圈中电流的方向不会发生变化 D．拾音器的作用是利用电磁感应把琴弦的振动转化成电信号 【答案】D 【解析】A．若失去磁性则无法产生电磁感应，因此吉他不能正常工作，故A错误； B．电吉他不可以使用尼龙线做琴弦．若是尼龙线则不能构成回路，不会产生电磁感应现象，故B错误； C．琴弦振动时，线圈中产生感应电流的大小和方向均是变化的，若是恒定，则声音全是一种调，所以电流方向不可能不发生变化；而根据右手定则可知，电流方向一定是变化的．故C错误； D．电吉他是属于磁生电的应用，是根据电磁感应原理工作的．拾音器的作用是利用电磁感应把琴弦的振动转化成电信号，故D正确。 故选D。 【变式训练5-2】如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一根水平放置的金属棒以某一水平速度抛出，金属棒在运动过程中始终保持水平且未离开磁场区域。不计空气阻力，金属棒在运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．感应电动势越来越小 B．a点电势比b点电势高 C．金属棒的机械能越来越小 D．单位时间内金属棒扫过的曲面中的磁通量不变 【答案】D 【解析】A.金属棒做平抛运动，水平速度不变，根据E＝BLv0可知，棒中的感应电动势不变，故A错误； B.根据右手定则可知，a点电势比b点电势低，故B错误； C.金属棒在运动过程中只有重力做功，则机械能守恒，故C错误； D.单位时间t内金属棒的水平位移为v0t，则扫过的曲面中的磁通量不变，故D正确。 故选：D。 【变式训练5-3】地球是一个巨大的磁体，台州地区地表附近的磁感应强度大约为，忽略磁偏角影响，在该地区下列说法正确的是（　　）    A．某中学电学实验室指南针静止时N极都指向地理南极 B．物理课上，老师在讲台上静置一带正电小球，该小球受到洛伦兹力指向地理北极 C．某同学正在直道上向北骑行自行车，轮胎金属辐条上离轴越远电势越高 D．某同学正在直道上向北骑行自行车，则车头金属横梁的左侧把手电势高 【答案】D 【解析】A．受地磁场的影响，可以在水平面自由转动的小磁针，静止时，根据N极所指的方向就是地球的北极，故A错误； B．老师在讲台上静置一带正电小球，该小球不受洛伦兹力作用，故B错误； C．自行车向北行驶时，辐条没有切割地磁场的磁感线，而车头金属横梁切割竖直向下的分量，根据右手定则判断可知，车头金属横梁的左侧把手电势高，故C错误，D正确； 故选D。 【变式训练5-4】有一种新型人造卫星，叫绳系卫星。它是通过一根金属长绳将卫星固定在其它航天器上，并以此完成一些常规单体航天器无法完成的任务。现有一航天器A，通过一根金属长绳在其正下方系一颗绳系卫星B，一起在赤道平面内绕地球做自西向东的匀速圆周运动。航天器A、绳系卫星B以及地心始终在同一条直线上。不考虑稀薄的空气阻力，不考虑绳系卫星与航天器之间的万有引力，金属长绳的质量不计，下列说法正确的是（　　） A．正常运行时，金属长绳中拉力为零 B．绳系卫星B的线速度大于航天器A的线速度 C．由于存在地磁场，金属长绳上绳系卫星B端的电势高于航天器A端的电势 D．若在绳系卫星B的轨道上存在另一颗独立卫星C，其角速度大于绳系卫星B的角速度 【答案】D 【详解】AD．根据 可知 则若没有长绳，则A的线速度小于B的线速度，则AB两点连线不可能总经过地心；若AB用金属长绳连接，则因AB连线和地心总共线，可知AB之间的长绳拉力肯定不为零，且绳的拉力对A做正功，对B做负功，这样使得卫星B的角速度小于同轨道上独立卫星的角速度，选项A错误，D正确； B．由题意可知，AB以相同的角速度绕O点转动，根据v=ωr可知，绳系卫星B的线速度小于航天器A的线速度，选项B错误； C．在赤道处的地磁场由南向北，金属长绳由西向东切割磁感线，根据右手定则可知，金属长绳上绳系卫星B端的电势低于航天器A端的电势，选项C错误； 故选D。 【变式训练5-5】如图所示，两个完全相同的半圆形金属轨道竖直正对放置，内侧轨道接地，金属棒AB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MN向PQ匀速圆周运动的过程中，其上A点的电势φA（　　） 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】磁场竖直向下，导体棒AB长度方向垂直轨道平面，运动为匀速圆周运动，速度方向为轨道切线方向，只有速度的水平分量vx同时垂直于磁场和导体棒长度，因此感应电动势E＝BLvx 大小由vx决定，金属棒从MN（左）向PQ（右）做匀速圆周运动，速度大小v恒定，切线方向的水平分量vx变化为 从MN到轨道最低点：vx向右，大小从O逐渐增大到最大值v； 从最低点到PQ：vx向右，大小从v逐渐减小到0。因此感应电动势E＝BLvx的大小先增大、后减小，磁场向下（穿手心），拇指指向运动方向（切线），四指指向B端，说明B端为感应电动势的正极（电势高），A端为负极（电势低），由于内侧轨道接地，B端电势φB＝0，因此A点电势φA＝φB﹣E＝﹣E，结合E的变化：E先增大后减小，因此φA＝﹣E，先从0降低到最小值（﹣BLv），再从最小值升高回0，即先降低、再升高，故B正确，ACD错误。 故选：B。 【变式训练5-6】1831年10月28日，法拉第展示了人类历史上第一台发电机——法拉第圆盘发电机。半径为r的圆盘通过O、a两处电刷与如图所示的外电路相连，其中电阻，一带电油滴静止在两极板间。圆盘在外力作用下绕O点以角速度逆时针匀速转动过程中，圆盘接入Oa间的等效电阻也为R，已知匀强磁场磁感应强度为B，不计其它电阻和摩擦。下列说法正确的是（    ） A．若将电容器极板M向上移动，则带电油滴向上运动 B．该油滴带负电 C．c点电势高于b点电势 D．电阻上消耗的电功率为 【答案】D 【解析】A．电容器并联在两端，两端电压保持不变；极板间距增大后，板间电场强度减小，原来油滴平衡 现在 所以带电油滴会向下运动，故A错误； B．正电荷随圆盘逆时针转动，洛伦兹力指向圆心，因此为电源正极，为负极。电流方向为，下极板接（高电势），上极板接（低电势），板间电场方向向上；油滴重力向下、电场力向上，因此油滴带正电。故B错误； C．电流沿流动，电势沿电流方向降低，因此点电势高于点，故C错误； D．消耗的电功率，故D正确。 故选D。 【变式训练5-7】近年来，我国高速铁路迅速发展，已成为国家新名片。铁路上使用一种装置向控制中心传输信号以确定火车的信息。如图甲所示，火车首节车厢下面固定有矩形匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直车厢底部，竖直向下，磁场宽d=20cm。铁轨中央固定有匝数匝的长方形线圈，宽度为。高铁经过线圈上方时线圈两端ab间电压随时间变化的关系图像如图乙所示，线圈电阻忽略不计。关于高铁向右经过线圈时运动情况的描述，下列说法正确的是（　　） A．时高铁的速度大小为 B．高铁以的加速度做匀加速直线运动 C．磁场进入线圈时b端电势低于a端 D．该装置运用了电流的磁效应原理 【答案】A 【解析】CD．该装置运用了电磁感应原理，由右手定则可知，磁场进入线圈时线圈中的电流由端流向端，又电池内部电流由负极流向正极，则端电势高，故CD错误； AB．磁场进入线圈阶段，线圈的左边切割磁感线，由电压随时间变化的图像可知时，切割磁感线产生的感应电动势 解得 当时高铁的速度大小为 当时高铁的速度大小为 则高铁的加速度大小为，故A正确，B错误。 故选A。 【变式训练5-8】如图所示，铜圆盘安装在竖直的铜轴上，圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场中。电路通过电刷c、d分别与圆盘的边缘和铜轴接触良好，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻为R，先将开关闭合，待圆盘转速稳定后再断开开关，不计一切摩擦，下列说法中正确的是（    ） A．闭合开关时，从上往下看圆盘逆时针转动 B．闭合开关转速稳定时，流过圆盘的电流不为零 C．断开开关时，a点电势低于b点电势 D．断开开关后，流过电阻R上的电流方向与原电流方向相反 【答案】C 【解析】A．闭合开关时，圆盘内电流方向从圆盘中心沿半径向边缘流动，根据左手定则得从上往下看圆盘顺时针转动，故A错误； B．闭合开关转速稳定时，因为圆盘在转动的过程中产生电动势，相当于电源提供的电流和圆盘转动切割磁感线产生的电流相互抵消，所以流过圆盘的电流为零，故B错误； C．断开开关时，因为圆盘在顺时针转动的过程中产生电动势，相当于电源，由右手定则可知回路中电流方向在电阻R上从b流向a，所以a点电势低于b点电势，故C正确； D．闭合开关时，由电路可知流过电阻R上的电流方向从b流向a，断开开关后，流过电阻R上的电流方向从b流向a，与原电流方向相同，故D错误。故选C。 【变式训练5-9】在汽车的防抱死系统（ABS）中，有一个关键的电磁感应装置。如图所示当汽车在紧急制动时，车轮的运动状态会发生变化，cd杆代表车轮上的一个特殊部件，ab杆所在电路连接着控制单元。当cd杆沿轨道运动时，ab杆中的电流方向由a向b，技术人员可以根据这个电流信号，判断车轮的运动情况，进而通过控制系统调整制动力，则cd杆的运动可能是（　　） A．向左减速运动 B．向右减速运动 C．向右匀速运动 D．向左匀速运动 【答案】A 【解析】A.cd杆向左运动时，由右手定则可知其感应电流方向为d→c，线圈L2产生向下的磁场；减速运动时感应电动势减小，感应电流减小，L2的向下磁场减弱；根据楞次定律，线圈L1会产生向下的感应磁场阻碍其减弱，由安培定则可知ab杆中电流方向为a→b，故A正确； B.cd杆向右运动时，由右手定则可知其感应电流方向为c→d，线圈L2产生向上的磁场；减速运动时感应电流减小，L2的向上磁场减弱；根据楞次定律，线圈L1会产生向上的感应磁场阻碍其减弱，由安培定则可知ab杆中电流方向为b→a，故B错误； CD.cd匀速运动时，cd中感应电流恒定，则L2中磁通量不变，穿过L1的磁通量也不变化，L1中无感应电流产生，故CD错误。 故选：A。 【变式训练5-10】如图所示，我国首台兆瓦级漂浮式波浪能发电装置“南鲲号”工作原理如下：浪板在海浪作用下做往复运动，通过传动机构驱动线圈在磁场中做逆时针转动。当线圈转动到图示位置，下列说法正确的是（　　） A．线圈磁通量最大 B．感应电动势等于0 C．a端电势低于b端电势 D．线圈转动的频率越大，产生的电动势越大 【答案】D 【解析】AB．在图示位置时，线圈平面与磁场方向平行，穿过线圈的磁通量为0，感应电动势最大，故AB错误； C．根据右手定则可知，线圈中的电流方向由b流向a，线圈充当电源，在电源内部电流由低电势流向高电势，则线圈b端电势低于a端电势，故C错误； D．线圈转动的频率越大，角速度越大，根据E＝BLv＝BLωr可知，感应电动势越大，故D正确。 故选：D。 【变式训练5-11】下面有关四幅闭合回路的描述正确的是（　　） A．图甲中，感应电流方向沿顺时针 B．图乙中，感应电流方向沿顺时针 C．图丙中，导体棒中的电流从M到N D．图丁中，导体棒中的电流从M到N 【答案】A 【解析】A．根据楞次定律的“增反减同”及右手螺旋定则， 感应电流方向沿顺时针，故A正确； B．线圈向右运动时，穿过其的磁通量减少，根据楞次定律的“增反减同”， 感应电流方向沿逆时针，故B错误； C．由，B减小，则穿过闭合回路的磁通量减少，根据楞次定律的“增反减同”， 感应电流方向沿逆时针，即导体棒中的电流从N到M，故C错误； D．导体棒做切割磁感线运动时，由右手定则，即导体棒中的电流从N到M，故D错误。 故选A。 【变式训练5-12】如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场方向水平（垂直于纸面向外）。竖直放置的“冂”形导轨宽为L，上端接有电阻R，导轨部分的电阻可忽略不计。光滑金属棒ab的质量为m、阻值为R。将金属棒由静止释放，金属棒下降的高度为h时达到最大速度vm。已知金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触，则在金属棒下降h的过程中（　　） A．金属棒中的电流方向为a→b B．金属棒的最大速度 C．通过金属棒的电荷量为 D．金属棒产生的焦耳热为 【答案】D 【解析】A．根据右手定则可知，大拇指表示金属棒的运动方向，四指表示电流方向，所以金属棒中的电流方向为b→a，故A错误； B．金属棒匀速运动时速度最大，此时加速度为零，由平衡条件得 解得最大速度为，故B错误； C．由法拉第电磁感应定律可知，平均感应电动势为 平均感应电流为 通过金属棒的电荷量为 联立解得，故C错误； D．由能量守恒定律得 金属棒产生的热量为 可得，故D正确。 故选：D。 【变式训练5-13】《科学》中文版的文章中介绍了一种新技术——航天飞缆，航天飞缆是用柔性缆索将两个物体连接起来在太空飞行的系统。飞缆系统在太空飞行中能为自身提供电能和拖拽力，它还能清理“太空垃圾”等。如图所示为飞缆系统的简化模型示意图，图中两个物体P、Q的质量分别为、，柔性金属缆索长为，外有绝缘层，系统在近地轨道做圆周运动，运动过程中Q距地面高为h，设缆索总保持指向地心，Q更靠近地表，P的速度为，所在处的地磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。已知地球半径为R，地面的重力加速度g。（　　） A．缆索P端电势高于Q端 B． C．若此时飞缆系统在赤道平面上，为了更好地清理垃圾，缆索的绕行方向应与地球自转方向相反 D．若想清理更低轨道上的“太空垃圾”，飞缆系统机械能需要增大 【答案】C 【解析】A．根据右手定则可知缆索中的电流方向是从P流向Q，缆索相当于电源，在电源内部，电流从低电势流向高电势，所以缆索P端电势低于Q端，故A错误； B．因为缆索总保持指向地心，Q更靠近地表，所以P端和Q端的角速度相等，根据可知，故B错误； C．若此时飞缆系统在赤道平面上，为了更好地清理垃圾，缆索的绕行方向应与地球自转方向相反，这样缆索相对地球的速度较大，故C正确； D．若想清理更低轨道上的“太空垃圾”，飞缆系统需要降低高度，所以飞缆系统需要减速，即系统机械能需要减小，故D错误。 故选C。 【变式训练5-14】图甲为某风速测量装置，可简化为图乙所示的模型。圆形磁场半径为L，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，风推动风杯组（导体棒OA代替）绕水平轴以角速度ω顺时针转动，风杯中心到转轴距离为2L，导体棒OA电阻为r，导体棒与弹性簧片接触时回路中产生电流，接触过程中，导体棒转过的圆心角为45°，图乙中电阻阻值为R，其余电阻不计。下列说法正确的是（    ） A．流过电阻R的电流方向为从左向右 B．风杯的速率为ωL C．导体棒与弹性簧片接触时产生的电动势为 D．导体棒每转动一圈，流过电阻R的电荷量为 【答案】D 【解析】A．根据右手定则可知，导体棒OA上感应电流方向为从O到A，流过电阻R的电流方向为从右向左。故A错误； B．风杯的速率为 v=ω×2L=2ωL 故B错误； C．导体棒与弹性簧片接触时产生的电动势为 故C错误； D．依题意，导体棒每转动一圈，接触过程中，导体棒转过的圆心角为45°所以三组风杯组总共接触过程对应的时间为 根据闭合电路欧姆定律，有又联立，解得故D正确。 故选D。 【变式训练5-15】如图所示，足够长的等间距光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨所在空间存在竖直向上、磁感应强度大小恒定的匀强磁场，两根相同的金属棒、垂直放在导轨上。现给金属棒施加一个水平向右的恒力，下列说法正确的是（　　） A．金属棒一直做匀加速运动 B．金属棒、均做加速运动，达到稳定状态时，两金属棒速度相等 C．金属棒、均做加速运动，达到稳定状态时，两金属棒加速度相等 D．处于稳定状态后，两金属棒中电流为零 【答案】C 【解析】给金属棒施加一个水平向右的恒力，金属棒开始向右做加速运动，金属棒切割磁感线产生感应电动势，由右手定则可判断出金属棒、回路中有顺时针方向的感应电流，由左手定则可判断出金属棒受到向左的安培力，金属棒受到向右的安培力，金属棒、均向右做加速运动，对金属棒，由牛顿第二定律有 对金属棒，由牛顿第二定律有 由于安培力 随金属棒相对金属棒的速度的增大而增大，所以金属棒向右做加速度逐渐减小的加速运动，金属棒做加速度逐渐增大的加速运动，当二者加速度相等时，二者速度之差 不变，所受安培力不变，二者的加速度不变，所以稳定时，金属棒、以相同的加速度做匀加速运动，两金属棒中有电流。 故选C。 【变式训练5-16】（多选）一辆电动汽车在武汉平直公路上以速度v自东向西匀速行驶，如图为汽车及从外侧看的左前轮转动示意图。已知当地地磁场竖直分量大小为B1、水平分量大小为B2，金属车头两点A、B垂直车身间距为L。下列说法正确的是（　　） A．A点电势比B点电势高 B．D点电势比C点电势高 C．A、B之间电势差UAB＝B1Lv D．如果汽车改为由西向东行驶，则A点电势比B点电势高 【答案】BC 【解析】ACD、电动车从东往西行驶时，车身切割地磁场竖直分量的磁感线，感应电动势E＝B1Lv，根据右手定则判断可知，图示位置中A点电势比B点电势低，车从西往东行驶时，由右手定则可知，A点电势仍比B点电势高，故AD错误，C正确； B、车轮辐条切割地磁场水平分量的磁感线，由右手定则可知，左D点电势比C点电势高，故B正确； 故选：BC。 题型06：楞次定律的理解和应用 （1） 楞次定律的理解 【典型例题1】关于感应电流，下列说法正确的是(　 　) A．根据楞次定律知：感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量 B．感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化 C．感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向可能相同，也可能相反 D．当导体切割磁感线运动时，必须用右手定则确定感应电流的方向 【答案】C 【解析】由楞次定律知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化， A错误；感应电流的磁场总是阻碍电路中的原磁通量的变化，不是阻碍原磁场的变化，B错误；由楞次定律知，如果是因磁通量的减少而引起的感应电流，则感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相同，阻碍磁通量的减小；如果是因磁通量的增加而引起的感应电流，则感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相反，阻碍磁通量的增加，C正确；导体切割磁感线运动时，可直接用右手定则确定感应电流的方向，也可以由楞次定律确定感应电流的方向，D错误。 【典型例题2】如图所示，两匀强磁场的磁感应强度和大小相等、方向相反。金属圆环的直径与两磁场的边界重合。下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是（　　） A．同时增大减小 B．同时减小增大 C．同时以相同的变化率增大和 D．同时以相同的变化率减小和 【答案】B 【解析】AB．产生顺时针方向的感应电流则感应磁场的方向垂直纸面向里。由楞次定律可知，圆环中的净磁通量变化为向里磁通量减少或者向外的磁通量增多，A错误，B正确。 CD．同时以相同的变化率增大B1和B2，或同时以相同的变化率减小B1和B2，两个磁场的磁通量总保持大小相同，所以总磁通量为0，不会产生感应电流，CD 错误。 故选B。 【典型例题3】一水平固定的长直导线中通以图示方向的恒定电流。导线下方一水平放置的闭合导线框abcd，沿图示方向从远处匀速靠近直导线后又沿图示方向匀速远离。整个过程中，线框ad边中的感应电流方向(　　) A.始终d→a B.先d→a，再a→d，再d→a C.先d→a，再a→d D.先d→a，再a→d，再d→a，再a→d，再d→a 【答案】B 【解析】由安培定则知，通有恒定电流的直导线产生的磁场在图中闭合导线框一侧的方向为斜向右下方，另一侧的方向为斜向右上方；在导线框从远处匀速靠近导线到达导线正下方的过程中，磁通量先增大后减小(正下方时为零)，通过的磁感线方向为斜向下，由楞次定律知导线框中感应电流方向先为abcda后为adcba；同理，导线框从直导线正下方向右匀速远离直导线过程中，穿过导线框的磁场方向斜向右上方，磁通量先变大后变小，由楞次定律可知，感应电流方向为先adcba后abcda，故整个过程中，线框ad边中的感应电流方向为先d→a，再a→d，再d→a，故B正确。 【典型例题4】水平放置条形磁铁的N极附近，一闭合线圈竖直向下运动并始终保持水平。在位置B，N极附近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。则线圈从位置A下落到位置C过程中，从上往下看感应电流的方向是（　　） A．始终顺时针 B．始终逆时针 C．先顺时针后逆时针 D．先逆时针后顺时针 【答案】B 【解析】线框从图中A位置向B位置运动过程中，穿过线圈的磁通量向上在减少，根据楞次定律可知，线框中会产生逆时针（从上往下看）方向的感应电流；从图中B位置向C位置运动过程中，穿过线圈的磁通量向下在增大，根据楞次定律可知，线框中会产生逆时针（从上往下看）方向的感应电流，故全过程感应电流的方向为逆时针，故B正确，ACD错误。 故选：B。 【变式训练6-1-1】（下列关于感应电流的说法正确的是（　　） A．当闭合回路所在区域的磁场变化时，回路中一定产生感应电流 B．感应电流的磁场总要阻止引起感应电流的磁通量的变化 C．感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 D．感应电流的磁场总跟引起感应电流的磁场方向相反 【答案】C 【解析】A．当闭合回路所在区域的磁场变化时，闭合回路的磁通量不一定变化，回路中不一定产生感应电流，A错误；BC．感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，不是阻止引起感应电流的磁通量的变化，B错误，C正确；D．当闭合回路的磁通量减少时，感应电流的磁场跟引起感应电流的磁场方向相同，D错误。故选C。 【变式训练6-1-2】（在物理学发展过程中，许多科学家做出了杰出贡献，下列说法正确的是（　　） A．楞次运用了归纳法总结出了判断感应电流方向的规律 B．库仑通过扭称实验，采用了极限的思想测出了引力常量 C．第谷通过对天体运动的长期观察，采用类比法发现了行星运动三定律 D．亚里士多德通过斜面实验，得出了力不是维持物体运动的原因，采用了控制变量法 【答案】A 【解析】A．楞次通过大量实验，运用了归纳法总结出了判断感应电流方向的规律，即楞次定律，故A正确； B．卡文迪什通过扭称实验，采用了放大的思想测出了引力常量，故B错误； C．第谷进行了数据的观测，开普勒主要运用了数学分析和归纳法发现了行星运动三定律，故C错误； D．伽利略通过斜面实验，采用了实验加推理的方法，得出了力不是维持物体运动的原因，故D错误。 故选A。 【变式训练6-1-3】（下列说法正确的是（　　） A．由可知，与电荷所受的电场力成正比，与电荷带电量成反比 B．带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛伦兹力作用 C．感应电流的磁场方向总是和引起感应电流的磁场方向相反 D．只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中一定有感应电流产生 【答案】D 【解析】A．是比值定义法，电场强度的大小与电荷所受的电场力、电荷带电量无关，由电场本身决定，A错误； B．带电粒子速度与磁场平行时不受洛伦兹力的作用，B错误； C．感应电流的磁场方向总是要阻碍产生它的磁通量的变化，不一定和原磁场方向相反，C错误； D．只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中一定有感应电流产生，D正确； 故选D。 【变式训练6-1-4】（如图所示，软铁环上绕有M、N两个线圈，线圈M与直流电源、电阻和开关S1相连，线圈N与电流表和开关S2相连。下列说法正确的是(　　) A.保持S1闭合，软铁环中的磁场为逆时针方向 B.保持S1闭合，在开关S2闭合的瞬间，通过电流表的电流由b→a C.保持S2闭合，在开关S1闭合的瞬间，通过电流表的电流由b→a D.保持S2闭合，在开关S1断开的瞬间，电流表所在回路不会产生电流 【答案】　C 【解析】　S1闭合，由右手螺旋定则可知，软铁环中的磁场为顺时针方向，故A错误；保持S1闭合，在开关S2闭合的瞬间，N线圈中磁通量不变，没有感应电流产生，故B错误；保持S2闭合，在开关S1闭合的瞬间，N线圈中磁通量增大，根据楞次定律可知，通过电流表的电流由b→a，故C正确；保持S2闭合，在开关S1断开的瞬间，N线圈中磁通量减小，根据楞次定律可知，通过电流表的电流由a→b，故D错误。 【变式训练6-1-5】（一长直导线与闭合金属环放在同一竖直面内，如图甲所示，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示（以水平向右为电流的正方向），则在时间内，下列说法正确的是（　　） A．闭合金属环中始终产生顺时针方向的感应电流 B．穿过闭合金属环的磁通量先增大后减小 C．闭合金属环先有收缩的趋势后有扩张的趋势 D．闭合金属环所受安培力的合力先向下后向上 【答案】A 【解析】A．由楞次定律可以判断在时间内，闭合金属环中始终产生顺时针方向的感应电流，故A正确； B．长直导线中的电流先减小后增大，所以穿过闭合金属环的磁通量先减小后增大，故B错误； C．穿过闭合金属环的磁通量先减小后增大，由楞次定律知闭合金属环先有扩张的趋势后有收缩的趋势，故C错误； D．由楞次定律、左手定则判断闭合金属环受安培力的合力方向先向上后向下，故D错误。 故选A。 【变式训练6-1-6】如图所示，线圈P和电流表构成一个回路，线圈P的绕向如图所示。手持磁铁在上方接近或远离线圈P时，以下说法正确的是（　　） A．若磁铁N极朝下，接近线圈P，经过电流表的电流方向为b→a B．若磁铁N极朝下，远离线圈P，经过电流表的电流方向为b→a C．若磁铁S极朝下，接近线圈P，经过电流表的电流方向为b→a D．若磁铁S极朝下，远离线圈P，经过电流表的电流方向为a→b 【答案】A 【解析】A．若磁铁N极朝下，线圈所在处的磁场方向向下，磁铁接近线圈P，线圈的磁通量增加，根据楞次定律，线圈中感应电流的磁场方向向上，根据安培定则，经过电流表的电流方向为b→a，A正确； B．若磁铁N极朝下，线圈所在处的磁场方向向下，磁铁远离线圈P，线圈的磁通量减少，根据楞次定律，线圈中感应电流的磁场方向向下，根据安培定则，经过电流表的电流方向为a→b，B错误； C．若磁铁S极朝下，线圈所在处的磁场方向向上，磁铁接近线圈P，线圈的磁通量增加，根据楞次定律，线圈中感应电流的磁场方向向下，根据安培定则，经过电流表的电流方向为a→b，C错误； D．若磁铁S极朝下，线圈所在处的磁场方向向上，磁铁远离线圈P，线圈的磁通量减少，根据楞次定律，线圈中感应电流的磁场方向向上，根据安培定则，经过电流表的电流方向为b→a，D错误。 故选A。 【变式训练6-1-7】某同学把原线圈连接于零刻度在中央的灵敏电流表的两极，再拿起条形磁铁，让N极插入原线圈，只见电流表指针的摆动方向如图（a）所示。在图（b）中，该同学手拿着通电线圈在水平方向平动，只见电流表指针也向左摆动，下列分析正确的是（　　） A．电流表的电流是从右接线柱流入的 B．通电线圈内的磁场方向水平向右 C．通电线圈可能是向左匀速平动的 D．穿过原线圈的磁通量一定增大 【答案】C 【解析】A．根据图a可知，线圈磁通量向右增强，感应电流如图所示。根据楞次定律可知，感应电流方向从右接线柱流出的，故A错误； B．根据右手螺旋定则可知，通电线圈内的磁场方向水平向左，故B错误； C．线圈磁通量向右增强或向左减小，会出现图中的感应电流，所以通电线圈可能是向左匀速平动的，故C正确； D．穿过线圈的磁通量可能向右增强或向左减小，故D错误。 故选C。 【变式训练6-1-8】（多选）如图所示，闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度随时间变化。下列说法正确的是(　　) A．当磁感应强度增加时，线框中的感应电流可能减小 B．当磁感应强度增加时，线框中的感应电流一定增大 C．当磁感应强度减小时，线框中的感应电流一定增大 D．当磁感应强度减小时，线框中的感应电流可能不变 【答案】AD　 【解析】线框中的感应电动势为E＝S，设线框的电阻为R，则线框中的电流I＝＝·，因为B增大或减小时，可能减小，可能增大，也可能不变，故选项A、D正确。 【变式训练6-1-9】（多选）如图为探究电磁感应的实验装置，小磁铁（N极朝上）在螺线管正上方由静止释放，小磁铁靠近、通过和远离螺线管的过程中，电流传感器和电压传感器示数都会变化。下列说法正确的是（　　） A．小磁铁靠近螺线管的过程中，电流传感器中的电流由a到b B．小磁铁远离螺线管的过程中，电流传感器中的电流由b到a C．小磁铁恰好运动到螺线管中央位置时，电压传感器示数最大 D．小磁铁下落过程中克服安培力做的功等于闭合回路中的电能 【答案】ABD 【解析】AB．小磁铁下端是S极，在S极靠近螺线管的过程中，磁通量增加，根据楞次定律结合安培定则，可知电流传感器中的电流由a到b，小磁铁远离螺线管的过程中，电流传感器中的电流由b到a，故AB正确； C．小磁铁运动到中央位置时，线圈中磁通量最大，磁通量的变化率为零，因此电压传感器示数为零，故C错误； D．感应电流的产生，正是克服安培力做功的结果，克服安培力做了多少功，就有多少的其他形式的能转化为电能，故D正确。 故选ABD。 【变式训练6-1-10】（多选）某自行车所装车灯发电机如图甲所示，其结构见图乙。绕有线圈的匚形铁芯开口处装有磁铁，车轮转动时带动与其接触的摩擦轮转动，摩擦轮又通过传动轴带动磁铁一起转动，从而使铁芯中磁通量发生变化。线圈两端、作为发电机输出端，通过导线与灯泡相连。假设车轮转动时，摩擦轮与轮胎间不打滑，则（　　） A．磁铁从图示位置匀速转过的过程中，通过的电流方向为 B．磁铁从图示位置匀速转过的过程中，中的电流逐渐变小 C．车轮转速加倍时中的电流也加倍 D．自行车匀加速行驶时发电机输出电压随时间变化关系大致如图丙所示 【答案】AC 【解析】A．磁铁从图示位置匀速转过，根据楞次定律，通过线圈向下的原磁场磁通量减少，感应电流的磁场阻碍磁通量减少，用安培定则判断，通过的电流方向为，故A正确； B．磁铁从图示位置匀速转过的过程中，通过线框磁通量变化率越来越大，当转时，通过铁芯的系统量为0，但是磁通量的变化率最大，因此此过程中的电流逐渐变大，故B错误； C．车轮转速加倍，摩擦轮转速加倍，磁铁转动角速度加倍，磁通量变化率也加倍，则也加倍 由可知电流加倍，故C正确； D．自行车匀加速行驶时，车轮转速持续增加，磁铁转动加快，周期变小，但图丙中电压周期不变，故D错误。 故选AC。 （2） 楞次定律的应用 【典型例题1】如图所示，ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导体线圈，当滑动变阻器R的滑片P自右向左滑动的过程中，线圈ab将(　　) A．发生转动，但电源的极性不明，无法确定转动方向 B．顺时针转动 C．逆时针转动 D．静止不动 【答案】C 【解析】当滑动变阻器的滑片P自右向左滑动时，引起线圈电流减小，通电螺线管穿过线框的磁场强度减小，引起闭合矩形线框的磁通量减小，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。线框所在位置的磁场方向大致是水平的，要阻碍引起感应电流的磁通量的减小，所以线框逆时针转动，故选C。 【典型例题2】如图，在水平光滑桌面上，固定两条平行绝缘直导线，通以相同电流，导线之间放置两个相同的圆形小线圈。当两侧导线中电流同样增大时，忽略不计两小线圈之间作用力，则（　　） A．两小线圈中感应电流都沿顺时针方向 B．两小线圈中感应电流都沿逆时针方向 C．两小线圈会相互靠近 D．两小线圈会相互远离 【答案】C 【解析】AB．根据安培定则可知，左侧圆形小线圈向下的磁通量变大，右侧圆形小线圈向上的磁通量变大，根据楞次定律，左侧圆形小线圈感应电流沿逆时针方向，右侧圆形小线圈感应电流沿顺时针方向，故AB错误； CD．根据左手定则可知，左侧圆形小线圈受到向右的安培力，右侧圆形小线圈受到向左的安培力，所以两小线圈会相互靠近，故C正确，D错误。 故选C。 【典型例题3】如图所示，导电圆盘可绕固定点O在竖直面内转动。用导线将导电圆盘、电阻R和开关连接成闭合回路。在圆盘所在区域内充满水平向右的匀强磁场，断开开关S，拨动圆盘，使其转动，不计圆盘与导线间的阻力。某时刻闭合开关，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关后，穿过圆盘的磁通量不变，电阻中没有电流通过 B．闭合开关后，圆盘会减速转动 C．闭合开关后，圆盘会加速转动 D．闭合开关后，圆盘将匀速转动 【答案】B 【解析】A、虽然穿过圆盘整体的磁通量不变，但辐条切割磁感线产生动生电动势，闭合回路有感应电流流过电阻R，动生电动势的产生不依赖回路磁通量变化，而是导体切割磁感线，故A错误； BCD、感应电流在磁场中受安培力，根据楞次定律，安培力的作用效果阻碍导体相对磁场的运动，即安培力对圆盘产生阻力矩，圆盘减速转动，故B正确，CD错误。 故选：B。 【典型例题4】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。 【典型例题5】如图所示，纸面内有两个半径均为R且相切的圆形磁场区域，磁感应强度大小均为B，方向垂直纸面向里；左侧有一半径也为R的金属圆环，圆环阻值为r。三圆共面且圆心在同一水平直线上。现使圆环从图示位置以速度v向右匀速运动，下列说法正确的是（    ） A．当时，圆环中感应电流的方向为顺时针 B．当时，圆环中感应电流的大小为 C．当时，圆环中感应电流第一次反向 D．当时，圆环中感应电动势达到最大值 【答案】C 【解析】AB．画出圆形导线框运动的5个状态，如图所示 当时，圆形导线框运动到1位置，由右手定则可判断出此时圆形导线框的感应电流方向为逆时针，由几何关系可知此时切割磁感线的有效长度为 根据法拉第电磁感应定律有 故此时感应电流大小为 A错误；B错误； C．当时，圆形导线框运动到2位置，当时，圆形导线框运动到3位置，从初始位置到2位置，穿过线框的磁通量变大，从2位置到3位置，穿过线框的磁通量变小，根据楞次定律可知时，导线框运动到2位置时，电流方向第一次反向，C正确； D．当时，导线框运动到3位置，此时导线框的左右两侧都在切割，切割长度和方向均相同，此时的感应电动势相互抵消，实际感应电动势为0，D错误。 故选C。 【典型例题6】（多选）如图，绝缘细线的下端悬挂着一金属材料做成的空心心形挂件，水平直线MN下方存在磁感应强度为B匀强磁场，其方向垂直挂件平面，且大小随时间均匀增大。若某段时间内挂件处于静止状态，则该段时间内挂件中产生的感应电动势E、线框内磁通量Φ大小随时间t变化的规律（　　） A． B． C． D． 【答案】AD 【解析】结合Φ＝BS，故Φ随着时间的增大而增大，根据法拉第电磁感应定律，由于磁感应强度B随时间均匀增大，为常数，感应电动势E为常数，感应电流，其中R为挂件的电阻，也为常数，所以感应电流i为常数，不随时间变化，，，因为为常数，所以i为常数，故AD正确，BC错误。 故选：AD。 【变式训练6-2-1】如图所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置于导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时（　　） A．P、Q将相互远离 B．P、Q将相互靠拢 C．磁铁的加速度等于 D．磁铁的加速度大于 【答案】B 【解析】AB．当一条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律可知感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，可知，P、Q将互相靠拢，回路的面积减小一点，使穿过回路的磁场减小一点，起到阻碍原磁通量增加的作用，故A错误，B正确； CD．由于磁铁受到向上的安培力作用，所以合力小于重力，磁铁的加速度一定小于，故CD错误。 故选B。 【变式训练6-2-2】金属圆环的圆心为O，金属棒Oa、Ob可绕O在环上转动，如图所示。当外力使Oa逆时针方向转动时，Ob将（　　） A．不动 B．逆时针转动 C．顺时针转动 D．无法确定 【答案】B 【解析】当外力使金属棒Oa逆时针方向加速转动时，根据右手定则可以判断出导体棒中的电流的方向从向，该电流到环上后，又从流向，金属棒Ob受到的安培力的方向，根据左手定则可得安培力的方向向右上，所以金属棒Ob沿逆时针方向转动，故B正确，A、C、D错误； 故选B。 【变式训练6-2-3】如图，环形金属软弹簧套在条形磁铁的中央位置．若将弹簧沿半径向外拉，使其面积增大，则穿过弹簧所包围的面积的磁通量变化情况和是否产生感应电流及从左向右看时感应电流的方向是 （　　） A．增大；有顺时针感应电流 B．减小；有逆时针感应电流 C．不变；无感应电流 D．磁通量变化情况无法确定，所以有无感应电流也无法确定 【答案】B 【解析】题中磁感线在条形磁铁的内外形成闭合曲线，则磁铁外部的磁感线总数等于内部磁感线的总数，而且磁铁内外磁感线方向相反。而磁铁外部的磁感线分布在无穷大空间，所以图中线圈中磁铁内部的磁感线多于外部的磁感线，由于方向相反，外部的磁感线要将内部的磁感线抵消一些，当弹簧线圈的面积增大时，内部磁感线总数不变，而抵消增多，剩余减小，则磁通量将减小。所以当弹簧面积增大时，穿过电路的磁通量Φ减小。将产生感应电流。 线圈内部磁通量向左减小，则由楞次定律可知，线圈内的感应电流从左向右看为逆时针方向的电流；故B正确，ACD错误。 故选：B。 【变式训练6-2-4】如图所示，通电螺线管置于闭合金属环a的轴线上且金属环a位于通电螺线管中间位置，金属环b在螺线管右侧附近，b的环面与a的环面平行，当螺线管中电流减小时，下列说法正确的是（　　） A．a环有扩大的趋势 B．a环中无感应电流，不受安培力 C．b环靠近螺线管 D．b环有缩小的趋势 【答案】C 【解析】AB、轨迹安培定则可知通电螺线管产生的磁场的方向向右。穿过环a的磁通量有两部分：螺线管内部向右的磁场和螺线管外部向左的磁场，整体方向向右。当线圈中通过的电流逐渐变小时，电流产生的磁场逐渐变弱，故穿过a环的磁通量变小，为阻碍磁通量变小，环a有收缩的趋势，可知环a受到安培力，故AB错误； CD、b环处的磁场的方向向右，当线圈中通过的电流逐渐变小时，电流产生的磁场逐渐变弱，故穿过b环的磁通量变小，为阻碍磁通量变小，环b有向左运动，靠近螺线管，同时b环的面积有扩大的趋势，故C正确，D错误； 故选：C。 故选：C。 【变式训练6-2-5】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 【解析】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。 【变式训练6-2-6】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。 【变式训练6-2-7】如图所示，铝环A用轻线静止悬挂于长直螺线管左侧，且与长直螺线管共轴。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S 瞬间，铝环A将向左摆动 B．闭合开关S稳定后，断开开关S瞬间，铝环A的面积有收缩趋势 C．保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片迅速向右滑，从左往右看铝环A 中将产生逆时针方向的感应电流 D．保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑，铝环A将向右摆动 【答案】A 【解析】A．闭合开关S 瞬间，穿过铝环A的磁通量突然增加，铝环A中产生感应电流阻碍原磁场在铝环A中的磁通量增加，故铝环A将向左摆动，A正确； B．闭合开关S稳定后，断开开关S瞬间，穿过铝环A的磁通量减小，根据楞次定律中阻碍观点，铝环A的面积有扩张趋势，B错误； C．保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片迅速向右滑，总电阻变大，螺线管中的电流减小，铝环A 中将产生与螺线管上同方向的感应电流，则从左往右看铝环A 中将产生顺时针方向的感应电流，C错误； D．保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑，电路中电流变大，穿过铝环A的磁通量突然增加，根据楞次定律中阻碍观点，铝环A将向左摆动，D错误。 故选A。 【变式训练6-2-8】如图所示，MN是一根固定的通电长直导线，电流方向向上，今将一金属线框abcd放在导线上，让线框的位置偏向导线的左边，两者彼此绝缘，当导线上的电流突然增大时，线框整个受力为(　 A　) A．受力向右　　　　B．受力向左 C．受力向上 D．受力为零 【答案】A 【解析】金属线框放在导线MN上，导线中电流产生磁场，根据安培定则判断可知，线框左右两侧磁场方向相反，线框左侧的磁通量大于线框右侧的磁通量，磁通量存在抵消的情况，当导线中电流增大时，穿过线框的磁通量增大，线框产生感应电流，根据楞次定律可知，感应电流的磁场要阻碍磁通量的变化，则线框将向磁通量减小方向运动，即向右移动，故 A正确，BCD错误，故选 A。 【变式训练6-2-9】如图甲所示，固定的长直导线与固定的圆形闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流随时间的变化关系如图乙所示，直导线中电流向下，下列说法正确的是（　　） A．线框中会产生逆时针方向的电流 B．线框中会产生顺时针方向的电流 C．线框受到的安培力平行于直导线向上 D．线框受到的安培力平行于直导线向下 【答案】B 【解析】长直导线中的电流均匀增大，则圆形闭合金属线框中的磁通量均匀增大，根据楞次定律和安培定则，线框中会产生顺时针方向的感应电流，结合左手定则可知，线框会受到向右的安培力。 故选B。 【变式训练6-2-10】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 【解析】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。 【变式训练6-2-11】图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其 “发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置，P、Q端与门铃（图中未画出）连接构成回路。下列说法正确的是（　　） A．按下按钮的过程，螺线管P端电势较高 B．松开按钮的过程，螺线管Q端电势较高 C．按下和松开按钮的过程，螺线管产生的感应电流方向相同 D．按下和松开按钮的过程，螺线管所受磁铁的安培力方向相反 【答案】D 【解析】A．按下按钮过程中，穿过线圈的磁通量向左增加，根据楞次定律可知，感应电动势的方向从P端经螺线管向Q端，则螺线管Q端电势较高，故A错误； B．松开按钮过程中，穿过线圈的磁通量向左减小，根据楞次定律可知，感应电动势的方向从Q端经螺线管向P端，此时螺线管P端电势较高，故B错误； C．按下按钮过程中，螺线管Q端电势较高；松开按钮过程中，螺线管P端电势较高，按下和松开按钮的过程，螺线管产生的感应电流方向相反，故C错误； D．按下和松开按钮的过程，螺线管产生的感应电流方向相反，磁场方向不变，螺线管所受磁铁的安培力方向相反，故D正确。故选D。 【变式训练6-2-12】某品牌电瓶车的动能回收系统的结构原理如图所示，传动轴与磁铁固定连接，当车辆下坡时，车轮通过传动装置带动磁铁在绕有多匝线圈的铁芯间转动，线圈通过端给电池充电，不考虑磁铁转速的变化，穿过线圈的磁通量按正弦（或余弦）规律变化，某时刻磁铁的位置和转动方向如图所示，下列说法正确的是（　　） A．在图示位置，线圈中的感应电动势最大 B．从图示位置开始的一小段时间内，线圈端的电势比端高 C．从图示位置转过时，线圈中的感应电动势最大 D．从图示位置转过时，线圈端的电势比端高 【答案】C 【解析】A．图示位置线圈中的磁通量最大，磁通量变化率为零，则线圈中的感应电动势为零，故A错误； B．从图示位置开始的一小段时间内，线圈中的磁场竖直向下且磁通量减小，根据楞次定律，感应电流由到端的电势比端高，故B错误； C．从图示位置转过时，线圈中的磁通量最小，磁通量变化率最大，则线圈中的感应电动势最大，故C正确； D．从图示位置转过时，线圈中的磁通量最大，感应电动势为零，端的电势等于端的电势，故D错误。故选C。 【变式训练6-2-13】如图所示，光滑水平面上存在竖直向上、宽度大于的匀强磁场，其磁感应强度大小为B。甲、乙两个合金导线框的质量分别为和，长均为，宽均为，电阻分别为和。两线框在光滑水平面上以相同初速度并排进入磁场，忽略两线框之间的相互作用。则（　　） A．甲线框进磁场过程中电流方向为逆时针方向 B．甲、乙线框刚进磁场区域时，所受合力大小之比为 C．甲线框完全出磁场区域时，速度恰好为零 D．乙线框完全出磁场区域时，速度恰好为零 【答案】C 【解析】A．根据右手定则可知甲线框进入磁场过程中的电流方向为顺时针，故A错误； B．甲、乙线框刚进入磁场时，所受合力均为安培力，根据安培力计算公式可得 由于甲和乙的电阻分别为和，则所受合力的大小之比为，故B错误； CD．假设甲、乙都能完全出磁场，取向右为正方向。对甲全过程根据动量定理可知 且 同理对乙有 且 解得，故C正确，D错误； 故选C。 【变式训练6-2-14】用绝缘轻绳将矩形线框静止悬吊在空中，线框处于竖直平面内。线框正上方有一通电直导线，导线中通入方向向左、大小按图示变化的电流，已知通入电流过程中线框一直处于静止状态，下列说法正确的是（　　） A．0~t1时间内，垂直纸面向内看，线框中电流方向先顺时针再逆时针 B．0~t1时间内，线框中电流方向不变 C．0~t0时间内，轻绳上的拉力大于线框的重力 D．t0~t1时间内，轻绳上的拉力大于线框的重力 【答案】D 【解析】AB．右手定则可知，通电导线在线框处产生垂直于纸面向外的磁场，图像可知0~t1时间内，电流先弱后强，楞次定律可知，垂直纸面向内看，线框中电流方向先逆时针再顺时针，故AB错误； C．0~t0时间内，线圈磁通量减少，根据楞次定律的第二种表述知，线框受到向上的安培力，即轻绳上的拉力小于线框的重力，故C错误； D．t0~t1时间内，线圈磁通量增加，根据楞次定律的第二种表述知，线框受到向下的安培力，即轻绳上的拉力大于线框的重力，故D正确。 故选D。 【变式训练6-2-15】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。某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所示，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．穿过线圈的磁通量为 B．永磁铁相对线圈上升越高，线圈中感应电动势越大 C．永磁铁相对线圈上升越快，线圈中感应电动势越小 D．永磁铁相对线圈下降时，线圈中感应电流的方向为顺时针方向 【答案】D 【解析】A．根据图乙可知此时穿过线圈的磁通量为0，故A错误； BC．根据法拉第电磁感应定律可知永磁铁相对线圈上升越快，磁通量变化越快，线圈中感应电动势越大，故BC错误； D．永磁铁相对线圈下降时，根据安培定则可知线圈中感应电流的方向为顺时针方向，故D正确。 故选D。 【变式训练6-2-16】市场上某款“自发电”门铃开关的原理如图所示。在按下门铃按钮过程中，夹着永磁铁的铁块向下移动，改变了与“E”形铁芯接触的位置，使得通过线圈的磁场发生改变。松开门铃按钮后，弹簧可使之复位（与a、b连接的外电路未画出）。由此可以判断（　　） A．按住按钮不动，门铃会一直响 B．按下按钮过程中，a点电势高于b C．按钮复位的过程中，穿过线圈的磁通量一直减小 D．按钮复位的过程中，穿过线圈的磁通量一直增加 【答案】B 【解析】A．按住按钮不动时，根据题意可知线圈磁通量不变，无感应电流，所以门铃不会一直响，故A错误； B．按下按钮过程中，线圈中的磁场先向右减小，后向左增加，利用楞次定律可得感应电流方向从b接线柱通过线圈流向a接线柱，根据题意可知线圈是电源，而在电源内部电流方向由负极流向正极，所以线圈a接线柱的电势比b接线柱高，故B正确； CD．按钮复位过程中，线圈中的磁场先向左减小，后向右增加，磁通量先减小后增大，故CD错误； 故选B。 【变式训练6-2-17】如图所示，一个闭合三角形导线框位于竖直平面内，其下方固定一根与线框所在的竖直平面平行且相距很近但不重叠的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流。不计阻力，线框从实线位置由静止释放至运动到直导线下方虚线位置过程中() A.线框中的磁通量为零时其感应电流也为零 B.线框中感应电流方向先为顺时针后为逆时针 C.线框减少的重力势能全部转化为电能 D.线框受到的安培力方向始终竖直向上 【答案】D 【解析】A.线框穿越导线时，上方向外的磁场和下方向里的磁场叠加，先是向外的磁通量减小，一直减小到，之后变成向里的磁通量，并逐渐增大。这一过程是连续的，始终有感应电流存在，故A错误； B.根据右手定则，通电直导线的磁场在上方向外，下方向里；离导线近的地方磁感应强度大，离导线远的地方磁感应强度小；线框从上向下靠近导线的过程，向外的磁感应强度增加，根据楞次定律，线框中产生顺时针方向的电流；穿越导线时，上方向外的磁场和下方向里的磁场叠加，先是向外的磁通量减小，之后变成向里的磁通量，并逐渐增大，直至最大；根据楞次定律，线框中产生逆时针方向的电流；向里的磁通量变成最大后，继续向下运动，向里的磁通量又逐渐减小，这时的电流新方向又变成了顺时针，故B错误； C.线框减少的重力势能一部分转化成电能，还有一部分转化成自身的动能，故C错误； D.根据楞次定律，感应电流始终阻碍线框相对磁场的运动，故受安培力合力的方向始终向上，故D正确。 【变式训练6-2-18】如图所示，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，铜制线圈C中将有感应电流产生且被螺线管排斥（　　） A．向右做匀速运动 B．向右做减速运动 C．向左做减速运动 D．向左做加速运动 【答案】D 【解析】A、导体棒ab向右做匀速运动时，ab中产生的感应电流不变，螺线管产生的磁场是稳定的，穿过c的磁通量不变，c中没有感应电流，线圈c不受安培力作用，不会被螺线管排斥，故A错误； B、导体棒ab向右做减速运动时，根据右手定则判断得到，ab中产生的感应电流方向从a到b，根据安培定则可知螺线管左端为S极，感应电流减小，螺线管产生的磁场减弱，穿过c的磁通量减小，根据楞次定律得知，c中产生顺时针方向（从左向右看）的感应电流，右侧相当于N极，则线圈c被螺线管吸引，故B错误； C、导体棒ab向左做减速运动时，根据右手定则判断得到，ab中产生的感应电流方向从b到a，根据安培定则可知螺线管左端为N极，感应电流减小，螺线管产生的磁场减弱，穿过c的磁通量减小，根据楞次定律得知，c中产生逆时针方向（从左向右看）的感应电流，右侧相当于S极，则线圈c被螺线管吸引，故C错误； D、导体棒ab向左做加速运动时，根据右手定则判断得到，ab中产生的感应电流方向从b到a，根据安培定则可知螺线管左端为S极，感应电流增大，螺线管产生的磁场增强，穿过c的磁通量增大，根据楞次定律得知，c中产生顺时针方向（从左向右看）的感应电流，右侧相当于N极，则线圈c被螺线管排斥，故D正确。 故选：D。 【变式训练6-2-19】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。 【变式训练6-2-20】如图甲所示，固定的矩形铜线框左半部分处于垂直纸面向里的匀强磁场中，当匀强磁场的磁感应强度由B0均匀减小到0后反向增大到﹣B0，如图乙所示。关于此过程，下列说法正确的是（　　） A．铜线框中的自由电子先顺时针定向移动、后逆时针定向移动 B．铜线框中的自由电子始终逆时针定向移动 C．铜线框围成的面积始终有扩大的趋势 D．铜线框受到的安培力大小不变 【答案】B 【解析】解：AB、开始时穿过线圈的磁通量向里减少，后来穿过线圈的磁通量向外增大，根据楞次定律，变化的磁场始终产生顺时针方向的感应电流，铜线框中的自由电子始终沿逆时针定向移动，故A错误、B正确； C、穿过铜线框的磁通量先减小后反向增大，铜线框围成的面积先有扩大的趋势、后有缩小的趋势，故C错误； D、磁场的磁感应强度均匀变化，根据法拉第电磁感应定律可知回路中产生的感应电动势不变，结合闭合电路的欧姆定律可知通过铜线框的电流不变，而磁感应强度先减小后反向增大，根据F＝BIL可知铜线框受到的安培力大小先减小后增大，故D错误。 故选：B。 【变式训练6-2-21】老师做了一个物理小实验让学生观察：一轻质横杆两侧各固定一金属环，横杆克绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象是（ ） A．磁铁插向左环，横杆发生转动 B．磁铁插向右环，横杆发生转动 C．无论磁铁插向左环还是右环，横杆都不发生转动 D．无论磁铁插向左环还是右环，横杆都发生转动 【答案】B 【解析】左环没有闭合，在磁铁插入过程中，不产生感应电流，故横杆不发生转动．右环闭合，在磁铁插入过程中，产生感应电流，横杆将发生转动，故B正确，ACD错误． 【变式训练6-2-22】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。 【变式训练6-2-23】汽车测速利用了电磁感应现象，汽车可简化为一个矩形线圈abcd，埋在地下的线圈分别为1、2，通上顺时针（俯视）方向电流，当汽车经过线圈时（   ）    A．线圈1、2产生的磁场方向竖直向上 B．汽车进入线圈1过程产生感应电流方向为abcd C．汽车离开线圈1过程产生感应电流方向为abcd D．汽车进入线圈2过程受到的安培力方向与速度方向相同 【答案】C 【解析】A．由题知，埋在地下的线圈1、2通顺时针（俯视）方向的电流，则根据右手螺旋定则，可知线圈1、2产生的磁场方向竖直向下，A错误； B．汽车进入线圈1过程中，磁通量增大，根据楞次定律可知产生感应电流方向为adcb（逆时针），B错误； C．汽车离开线圈1过程中，磁通量减小，根据楞次定律可知产生感应电流方向为abcd（顺时针），C正确； D．汽车进入线圈2过程中，磁通量增大，根据楞次定律可知产生感应电流方向为adcb（逆时针），再根据左手定则，可知汽车受到的安培力方向与速度方向相反，D错误。 故选C。 【变式训练6-2-24】如图所示，纸面内的三条长直导线组成一等边三角形，导线间相互绝缘，导线中通入图示方向、大小始终相等的电流I。在角平分线上对称放置三个相同的环形线圈a、b、c，在三角形的中心放置相同的环形线圈d，若三根导线中通入的电流同时减小，则(　　) A.初始时线圈d的磁通量最大 B.线圈c的感应电流最大 C.线圈d产生逆时针方向的感应电流 D.线圈a、b产生的感应电流大小相等方向相反 【答案】B 【解析】初始时，导线1和导线3在线圈a中的磁通量抵消，故线圈a中相当于只有导线2产生的磁通量，同理可知，线圈b中相当于只有导线1产生的磁通量，3根导线在线圈c中的磁场均向外，抵消掉后线圈d中相当于只有导线2产生的磁通量，对比可知，初始时线圈c的磁通量最大，A错误；若三根导线中通入的电流同时减小，结合A解析可知，线圈c的磁通量变化率最大，产生的感应电流最大，B正确；线圈d中的磁场向内且磁通量减小，由楞次定律可知，产生顺时针方向的感应电流，C错误；线圈a、b中的磁场均向内，磁通量均减小且减小量相同，故产生的感应电流大小相等、方向相同，D错误。 【变式训练6-2-25】现代科技的许多领域都需要研究新型材料。研究人员发现一种具有独特属性的新型合金能够将内能直接转化为电能。具体而言，只要略微提高温度，这种合金就会变成强磁性合金，从而使环绕它的线圈中产生电流，其简化模型如图所示。A为圆柱形合金材料，B为金属线圈，套在圆柱形合金材料上，线圈的半径大于合金材料的半径。现对A进行加热，下列说法正确的是(　　) A.穿过线圈B的磁通量减小 B.线圈B一定有收缩的趋势 C.线圈B中感应电流产生的磁场阻止了B线圈内磁通量的增加 D.若从右向左看B中产生顺时针方向的电流，则A右端是强磁性合金的N极 【答案】D 【解析】对A进行加热，其磁感应强度增大，A内部磁场与外部磁场方向相反，B线圈的总磁通量与A内部磁场方向相同，穿过线圈B的磁通量增大，由楞次定律可知，B线圈一定有扩张的趋势，故A、B错误；根据楞次定律可知，B线圈中感应电流产生的磁场阻碍了B线圈内磁通量的增加，而非阻止，故C错误；根据右手螺旋定则和楞次定律可知，若从右向左看B中产生顺时针方向的电流，则A中原磁场方向向右，A内部磁场大于外部磁场，因此磁场方向要看内部，即A右端是强磁性合金的N极，故D正确。 【变式训练6-2-26】电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应实现减震及能量回收，结构如图甲所示。固定线圈电阻不计，两对永磁铁可随发动机一起上下振动，永磁铁在振子平面内的磁场分布情况如图乙所示。永磁铁振动时，磁场分界线不会离开线圈。下列说法正确的是（　　） A．永磁铁相对线圈的振幅越大，线圈中感应电动势越大 B．当永磁铁相对线圈向下振动时，图乙线圈中的感应电流为逆时针方向 C．若永磁铁相对线圈左右振动，则也可以起到很好的减震作用 D．增加线圈匝数，可以提升减震效果 【答案】D 【解析】A．感应电动势跟磁通量变化率成正比，即与振动快慢有关，与振幅无关，故A错误； B．当磁铁相对线圈向下振动时，磁通量变化表现为向外增大，根据楞次定律，感应电流为顺时针，故B错误； C．若永磁铁相对线圈左右振动，磁通量不发生变化，没有感应电流，也不受安培力，起不到减震的作用，故C错误； D．根据，感应电动势、感应电流都跟匝数成正比，增加匝数，也会增大感应电流的安培力，阻碍相对运动，提升减震效果，故D正确。 故选D。 【变式训练6-2-27】如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下｡现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止。下列说法正确的是（  ） A．ab中的感应电流方向由a到b B．ab中的感应电流逐渐减小 C．ab所受的安培力保持不变 D．ab所受的静摩擦力保持不变 【答案】A 【解析】A．磁感应强度均匀减小,磁通量减小,根据楞次定律得,ab中的感应电流方向由a到b,故A正确； B．由于磁感应强度均匀减小,根据法拉第电磁感应定律有 由于磁通量均匀减小，可知,感应电动势恒定,则感应电流不变,故B错误； C．根据安培力公式知,电流I不变,B均匀减小,则安培力减小,故C错误； D．导体棒受安培力和静摩擦力处于平衡,则，安培力减小,则静摩擦力减小,故D错误。 故选A。 【变式训练6-2-28】如图是学生常用的饭卡内部实物图，其由线圈和芯片组成电路。当饭卡处于感应区域时，刷卡机会激发变化的磁场，从而在饭卡内线圈中产生感应电流来驱动芯片工作。已知线圈面积为S，共n匝。某次刷卡时，线圈平面与磁场垂直，且全部处于磁场区域内，在感应时间t内，磁感应强度方向向里且由0增大到，此过程中（　　） A．线圈有扩张的趋势 B．线圈中感应电流方向为顺时针方向 C．AB边受到的安培力方向向左 D．通过线圈的磁通量变化量大小为 【答案】C 【解析】A．根据楞次定律可知，通过线圈的磁通量增加，线圈有收缩的趋势，A错误； B．通过线圈向里的磁通量增加时，根据楞次定律可知，线圈中的感应电流为逆时针，B错误； C．通过线圈向里的磁通量增加时，根据楞次定律可知，线圈中的感应电流为逆时针，即AB边的电流向上，由左手定则可知，AB边所受的安培力方向向左，C正确； D．通过线圈的磁通量变化量大小为 D错误。 故选C。 【变式训练6-2-29】一细长磁铁棒系于棉线下端形成单摆，并于此摆的正下方放置一环形导线，如图所示，箭头所示方向表示导线上电流的正方向。当时间时，单摆由图示位置自静止释放而来回摆动，若此单摆的摆动可视为周期运动，其周期为，则最可能表示该导线上的电流与时间在一个周期内的关系图的是（　　）    A．   B．   C．   D．   【答案】D 【解析】AB．条形磁铁由图中位置自静止释放，在一个周期之内，穿过线圈的磁通量先增大，后减小，再增大，最后又减小，穿过线圈磁场方向不变，磁通量变化趋势改变，感应电流方向发生改变，因此在一个周期内，感应电流方向改变4次，故AB错误； CD．条形磁铁自静止释放到左侧最高点，磁通量先增大，后减小，感应电流方向先为正方向后为负方向；从左侧最高点到右侧最高点磁通量先增大，后减小，感应电流方向先为正方向后为负方向，故D正确，C错误。 故选D。 【变式训练6-2-30】信用卡的磁条中有一个个连续的相反极性的磁化区，每个磁化区代表了二进制数1或0，用以储存信息．刷卡时，当磁条以某一速度拉过信用卡阅读器的检测头时，在检测头的线圈中会产生变化的电压（如图1所示）．当信用卡磁条按图2所示方向以该速度拉过阅读检测头时，在线圈中产生的电压随时间的变化关系正确的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】由图1可知，当“1”区经过阅读器的检测头时，产生正向电压，当“0”区经过阅读器的检测头时，产生负向电压，可见B正确． 【变式训练6-2-31】（多选）如图所示，当磁铁运动时，流过电阻的电流是由A经R到B，则磁铁的运动情况可能是（    ） A．向下运动 B．向上运动 C．向左运动 D．以上都不可能 【答案】BC 【解析】由感应电流方向为，应用安培定则得知感应电流在螺线管内产生的磁场方向应是从上指向下；运用楞次定律判得螺线管内磁通量的变化应是向下减少或向上增多；由条形磁铁的磁感线分布知，螺线管内原磁场是向下的，故应是磁通量减少，即磁铁向上运动或向左、向右平移。 故选BC。 【变式训练6-2-32】（多选）如图所示，直流电源a、b两极与线圈①、开关S构成闭合电路，线圈②与电流表构成闭合电路。已知线圈①产生的磁感线如图所示。下列说法正确的是（　　） A．电源的a为正极，b为负极 B．开关S断开瞬间，线圈②产生的磁场与线圈①的磁场方向相同 C．开关S断开瞬间，线圈②产生的磁场与线圈①的磁场方向相反 D．开关S断开瞬间，线圈②产生的电流从电流表c接线柱流入 【答案】AB 【解析】A.首先根据线圈①的磁感线方向，利用安培定则判断线圈①的电流方向，再结合电流从电源正极流出、负极流入的规律，可判断电源的a为正极，b为负极，故A正确； B.开关断开瞬间，线圈①的电流消失，穿过线圈②的磁通量减小。根据楞次定律，线圈②感应电流的磁场会阻碍磁通量的减小，因此其磁场方向与线圈①的磁场方向相同，故B正确； C.由B选项的分析可知，线圈②产生的磁场与线圈①的磁场方向相同，故C错误； D.开关断开瞬间，根据楞次定律和安培定则，线圈②的感应电流方向为从电流表的d接线柱流入、c接线柱流出，并非从c接线柱流入，故D错误。 故选：AB。 【变式训练6-2-33】（多选）如图所示，固定在水平桌面上的金属圆环连接一发光二极管（正向电阻为零，反向电阻为无穷大）构成闭合回路。一条形磁铁由图示位置开始进行下列操作，能使二极管发光的是（    ） A．条形磁铁N极向下，且沿金属圆环中心线向下运动 B．条形磁铁N极向下，且沿金属圆环中心线向上运动 C．条形磁铁S极向下，且沿金属圆环中心线向下运动 D．条形磁铁S极向下，且沿金属圆环中心线向上运动 【答案】AD 【解析】能使二极管发光，线圈中的电流方向为俯视逆时针方向，线圈中感应电流的磁场方向向上，根据楞次定律可知条形磁铁N极向下，且沿金属圆环中心线向下运动，或者条形磁铁S极向下，且沿金属圆环中心线向上运动。 故选AD。 【变式训练6-2-34】（多选）如图所示，粗细均匀、边长为l的正方形线圈abcd放置在水平桌面上，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中。从t=0时刻开始，磁场保持方向不变，大小按B=kt增加（k为已知常数）。线框的质量为m，电阻为R，线框与水平面的动摩擦因数为μ、最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．线圈一开始保持静止但有收缩的趋势 B．线圈未运动之前，ca两端的电压为 C．线圈未运动之前，回路的感应电流 D．时刻，线圈开始运动 【答案】AC 【解析】A．根据楞次定律，增缩减扩，线圈有收缩的趋势，A正确； B．感应电动势大小为 ca两端的电压，B错误； C．回路的感应电流，C正确； D．根据平衡条件 联立得，D错误。 故选AC。 【变式训练6-2-35】（多选）如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A．开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动 B．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向 C．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向 D．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动 【答案】AD 【解析】A．由电路可知，开关闭合瞬间，右侧线圈正面环绕部分的电流向下，由安培定则可知，直导线在铁芯中产生向右的磁场，由楞次定律可知，左侧线圈正面环绕部分产生向上的电流，则直导线中的电流方向由南向北，由安培定则可知，直导线在小磁针所在位置产生垂直纸面向里的磁场，则小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动，A正确； BC．开关闭合并保持一段时间后，穿过左侧线圈的磁通量不变，则左侧线圈中的感应电流为零，直导线不产生磁场，则小磁针静止不动，BC错误； D．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，穿过左侧线圈向右的磁通量减少，则由楞次定律可知，左侧线圈正面环绕部分产生向下的感应电流，则流过直导线的电流方向由北向南，直导线在小磁针所在处产生垂直纸面向外的磁场，则小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动，D正确。 故选AD。 【变式训练6-2-36】（多选）如图所示，某同学在不同高处，固定两根仅长度不同的铜制圆管M、N，两管均竖直。在管口正上方同一水平高度，同时静止释放两个相同的很小的强磁铁甲和乙（磁极分别在上下端），两磁铁穿过铜管后恰好同时落地。不考虑两磁铁之间的相互作用及磁铁在铜管外与铜管的相互作用，不计空气阻力。则两磁铁（　　） A．刚进入铜管时，受到铜管的作用力方向不同 B．刚进入铜管时，受到铜管的作用力方向相同 C．下落的整个过程中，M产生的焦耳热大于N产生的焦耳热 D．下落的整个过程中，M产生的焦耳热小于N产生的焦耳热 【答案】BD 【解析】AB．依据楞次定律，两磁铁刚进入铜管时，铜管中磁通量变化产生感应磁场，阻碍磁铁运动，作用力方向均向上，A错误，B正确； CD．两磁铁“穿过铜管后恰好同时落地”，虽铜管中因电磁阻尼运动不同，但最终同时落地，铜制圆管N下端更靠下，磁铁下落穿过圆管N时速度更大，可判断铜制圆管N更长。依据能量守恒，磁铁下落穿过圆管N时，产生的平均感应电动势更大。故下落的整个过程中，M产生的焦耳热小于N产生的焦耳热，C错误，D正确。 故选BD。 【变式训练6-2-37】（多选）长直导线固定在光滑绝缘水平面上，通有向右的恒定电流，质量为m的金属圆环在水平面上以大小为v0的初速度沿如图所示方向开始运动，圆环最终没有与直导线接触，则下列判断正确的是（　　） A．圆环向直导线靠近过程中，圆环中有沿逆时针方向的电流 B．圆环向直导线靠近过程中，所受安培力的合力垂直直导线 C．圆环最终速度为零 D．圆环中产生的焦耳热等于 【答案】AB 【解析】A、直导线中电流产生的磁场在圆环处方向向下，在圆环靠近直导线过程中，圆环中磁通量增大，根据楞次定律可知，圆环中有沿逆时针方向的电流，故A正确； B、圆环向直导线靠近过程中，左右两侧电流方向相反，磁场强弱、方向相同，安培力对称等大反向；上下两侧电流反向，上方磁场强下方弱，上方受向下的安培力大于下方所受的向上的安培力，所以在平行直导线方向圆环受到安培力的合力为零，该方向圆环速度不变，所受安培力的合力垂直直导线，阻碍圆环垂直直导线方向的分运动，故B正确； C、圆环最终以平行直导线方向的分运动做匀速直线运动，故C错误； D、因圆环向直导线靠近过程中，圆环速度仍有速度，即圆环仍有动能，根据能量守恒可知，圆环中产生的焦耳热小于，故D错误。 故选：AB。 题型07：楞次定律的推论 （一）“增反减同”的应用 【典型例题1】如图，线圈通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈的两端连到电流表上，把线圈装在线圈的里面。已知开关闭合瞬间，电流表指针向右偏转，则下列正确的是() A.开关断开瞬间，电流表指针不偏转 B.开关闭合瞬间，在线圈中没有电磁感应现象发生 C.开关闭合，向右移动滑动变阻器的滑片，电流表指针向右偏转 D.开关闭合，向上拔出线圈的过程中，线圈将对线圈产生排斥力 【答案】C 【解析】解：、开关断开的瞬间，中电流减小产生的磁场减弱，导致线圈中的磁通量发生变化，有感应电流产生，故A错误； B、当开关闭合瞬间，在线圈中也发生电磁感应现象，故B错误； C、开关闭合稳定后，向右移动滑动变阻器的滑片，接入电阻减小，线圈中电流增大，根据楞次定律可知线圈中产生感应电流与闭合开关时方向相同，故指针向右偏转，故C正确； D、开关闭合稳定后，向上拔出线圈的过程中，根据楞次定律可知，线圈将对线圈产生吸引力，故D错误。 故选：。 【典型例题2】如图，水平面MN下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，纸面为竖直平面。不可形变的导体棒ab和两根可形变的导体棒组成三角形回路框，其中ab处于水平位置框从MN上方由静止释放，框面始终在纸面内框落入磁场且ab未到达MN的过程中，沿磁场方向观察，框的大致形状及回路中的电流方向为（　　） A．   B．   C．   D．   【答案】C 【解析】由楞次定律“增反减同”可知回路框中感应电流方向为逆时针，根据左手定则可知左侧导体棒所受安培力斜向右上方，右侧导体棒所受安培力斜向左上方。 故选C。 【典型例题3】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 【解析】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。 【典型例题4】如图1所示，红色发光二极管和绿色发光二极管并联后与圆形导体线圈的两端点连接。线圈中存在垂直线圈平面的匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t变化的关系如图2所示，其中t1～t2时间内为与横轴平行的直线。已知磁场方向垂直纸面向外为正方向，两二极管均为理想二极管，下列判断正确的是（　　） A．0～t1的时间内，红色二极管发光 B．t1～t2的时间内，绿色二极管发光 C．t2～t3的时间内，红色二极管发光 D．t3～t4的时间内，绿色二极管发光 【答案】C 【解析】A．规定垂直纸面向外为磁场正方向，在0～t1时间内，穿过线圈的磁场垂直纸面向外，且磁感应强度持续增大，线圈磁通量随之增大。由楞次定律的“增反减同”，线圈的上端相当于等效电源的正极。根据二极管的单向导电性，此时绿色二极管发光红色二极管截止，故A错误。 B．在t1～t2时间内，磁感应强度B保持恒定，穿过线圈的磁通量不发生变化，根据法拉第电磁感应定律，线圈内部不会产生感应电动势，电路中无电流，两二极管都不发光，故B错误。 C．在t2～t3时间内，磁场仍垂直纸面向外，但磁感应强度持续减小，线圈向外的磁通量不断减小。由楞次定律的“增反减同”，线圈的下端相当于等效电源的正极。此时红色二极管正向导通，能够发光，故C正确。 D．在t3～t4时间内，磁场垂直纸面向里且磁感应强度持续增大，向里的磁通量不断增加。由楞次定律的“增反减同”，线圈的下端相当于等效电源的正极，依旧只有红色二极管发光，绿色二极管截止，故D错误。 故选：C。 【变式训练7-1-1】图所示，铝圆环用三根长度相同的绝缘细线吊在轻弹簧下面处于静止状态，圆环环面水平，条形磁铁竖直固定在圆环正下方，上端是极。用外力将圆环向下拉动一小段距离后由静止释放，弹簧开始上下振动，忽略磁铁与弹簧间的作用，在圆环第一次向上运动到最高点的过程，下列说法正确的是（    ） A．圆环一直有收缩趋势 B．俯视看，圆环中有顺时针方向的电流 C．圆环中感应电动势一直增大 D．圆环中产生的焦耳热小于弹簧弹性势能的减少量 【答案】D 【解析】A．圆环向上运动过程中，线框中的磁通量减小，根据楞次定律可知，圆环有扩张趋势，故A错误； B．根据楞次定律可知，俯视看，圆环中有逆时针方向的电流，故B错误； C．向上运动磁通量变化率减小，至最高点时，速度为零，感应电动势为零，故C错误； D．根据能量守恒，弹簧减少的弹性势能一部分转化为焦耳热，一部分转化为圆环的重力势能，故D正确。 故选D。 【变式训练7-1-2】包头市某高中教室墙上有一扇朝南的钢窗，当把钢窗向内拉开90°的过程中（不考虑地磁偏角），下列说法正确的是（　　） A．穿过钢窗的地磁场的磁通量变大 B．穿过钢窗的地磁场的磁通量不变 C．从开窗人的角度看，钢窗中的感应电流方向是逆时针 D．从开窗人的角度看，钢窗中的感应电流方向是顺时针 【答案】C 【解析】AB．根据 其中为把钢窗向内拉开过程中钢窗初、末位置的夹角，即增大，穿过钢窗的地磁场的磁通量变小，故AB错误； CD．因地球等效于条形磁铁，其南北极与地理的南北极相反，故地磁场方向是进来的，当增大，Φ减小，根据楞次定律的增反减同，感应电流的磁场方向也是进来的，再据右手螺旋定则知从开窗人的角度看，钢窗中的感应电流方向是逆时针，故C正确，D错误。 故选C。 【变式训练7-1-3】工厂生产金属工件时，光滑水平传送带上的闭合圆形金属线框，以恒定速度斜向上匀速通过有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，磁场宽度与线框直径恰好相等。下列说法正确的是（　　） A．线框中不产生感应电流 B．线框中感应电流方向一直沿顺时针方向 C．线框中感应电流方向一直沿逆时针方向 D．线框中感应电流方向先沿顺时针后沿逆时针 【答案】D 【解析】A．线框进入磁场过程，穿过线框的磁通量增大，线框出磁场过程，穿过线框的磁通量减小，即穿过线框的磁通量发生变化，则线框中产生感应电流，故A错误； BCD．根据右手定则可知，线框中感应电流方向先沿顺时针后沿逆时针，故BC错误，D正确。 故选D。 【变式训练7-1-4】如图为延时继电器的示意图，铁芯上有两个线圈A和B。线圈A与电源连接，线圈B与滑动变阻器R构成一个闭合电路。闭合或者断开开关S的时候，在弹簧K的弹力与线圈铁芯磁力的共同作用下，衔铁D与触头C（连接工作电路）连接或者分离。线圈A、B均可认为是理想线圈，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S，衔铁D会立即下降 B．闭合开关S瞬间，电路中有向下流过R的电流 C．断开开关S，线圈A中的电流不会立即消失 D．若想断开开关S时，衔铁D与触头C更快分离，可以调大R的阻值 【答案】D 【解析】AB．由题意可知，闭合开关S瞬间，线圈A中产生磁场，铁芯对衔铁有磁场力作用，衔铁D由于受到弹簧K的拉力作用和自身惯性，不会立即下降，穿过线圈B向下的磁通量增加，根据楞次定律的增反减同，可知线圈B所在电路中有向上流过R的电流，故AB错误； CD．断开开关S，线圈A中的电流会立即消失，铁芯中的磁场迅速减小，根据楞次定律可知，线圈B中会产生阻碍磁通量减小的感应电流，继而令铁芯和衔铁不会立即分离，若调大R的阻值，会使感应电流减小，铁芯上的磁性变弱，导致断开开关S时，衔铁D与触头C更快分离，故C错误，D正确。 故选D。 【变式训练7-1-5】如图所示，矩形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，固定一水平金属棒AD，弹性金属丝绕过绝缘笔端点P与A、D连接，金属丝始终处于拉直状态且在纸面内，AD与金属丝的电阻均不可忽略。在绝缘笔端点P沿虚线从B点经C点移动到D点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．三角形APD穿过的磁通量先增大后减小 B．三角形APD中的感应电流始终为0 C．A点的电势始终高于P点的电势 D．P点的电势始终高于D点的电势 【答案】D 【解析】A．在绝缘笔沿虚线从B点经C点移动到D点的过程中，三角形APD的面积先不变后减小，故磁通量先不变后减小，故A错误； B．由“增反减同”可知，三角形中感应电流先为0，后沿顺时针方向，故B错误； CD．根据右手定则可知，A点的电势始终低于P点的电势，P点的电势始终高于D点的电势，故C错误，D正确。 故选D。 【变式训练7-1-6】如图甲所示，线圈套在长玻璃管上，线圈的两端与电流传感器（可看作理想电流表）相连。将强磁铁从长玻璃管上端由静止释放，磁铁下落过程中将穿过线圈，并与玻璃管无摩擦。实验观察到如图乙所示的感应电流随时间变化的图像，从上往下看线圈，规定顺时针方向为电流的正方向。不计空气阻力，下列判断正确的是（　　） A．本次实验中朝下的磁极可能是N极也可能是S极 B．t1∼t2与t2﹣t3两段时间里图线与坐标轴围成的面积一定不相等 C．磁铁下落过程减少的重力势能一定大于增加的动能 D．磁铁若从更高处释放，它在穿过线圈的过程中，当电流为零时穿过线圈的磁通量会更大 【答案】C 【解析】解：A、由乙图可知t1～t2时间内线圈中电流为顺时针方向，根据楞次定律的“增反减同”可知实验中朝下的磁极为S极，故A错误； B、乙图中图线与横轴所围面积表示通过线圈横截面的电荷量，有q＝IΔt＝Δt，根据题意可知，线圈在t1～t2与t2∼t3两段时间里的磁通量的变化量大小相同，所以这两段图线与坐标轴围成的面积大小相等，故B错误； C、由能量守恒定律可知磁铁下落过程减少的重力势能等于磁铁增加的动能与线圈中产生的焦耳热之和，故C正确； D、根据磁通量公式：Φ＝BS，磁铁若从更高处释放，它在穿过线圈的过程中，当电流为零时，穿过线圈的磁通量不变，故D错误。 故选：C。 【变式训练7-1-7】超导材料温度低于临界温度时，具有“零电阻效应”和“完全抗磁性”。“完全抗磁性”即处于超导态的超导体内部的磁感应强度为零。实际上，处于超导态的超导体因材料的杂质、缺陷等因素也具有一定的电阻值，只是电阻值非常小。通常采用“持续电流法”来测量超导体在超导状态下的阻值，测量装置如图（a）所示。将超导体做成一个闭合圆环，放入圆柱形磁铁产生的磁场中（磁铁与超导环共轴），用液氮进行冷却，进入超导态。撤去磁铁，超导环中会有电流产生。“持续电流法”是根据一段时间内的电流衰减情况计算超导体的电阻，通常情况下经过几十天的观测，仪器均未测量出超导环中电流的明显衰减。某次实验中，用如图（a）所示的霍尔元件（大小不计）测量超导环轴线上某处的磁感应强度，测量数据如图（b）所示，区域Ⅳ中磁场变化是因为液氮挥发导致超导体没有浸没在液氮中。已知实验室环境中的磁感应强度约为，且方向沿超导环轴线方向。下列说法正确的是（　　） A．区域Ⅰ中磁场是超导环中电流产生的磁场与磁铁磁场的矢量叠加的结果 B．区域Ⅱ中的磁场迅速减小的原因是材料处于非超导态 C．区域Ⅲ中超导环中电流在测量处产生的磁场的磁感应强度大小约 D．撤磁铁时，超导环中感应电流在测量处的磁场与磁铁在该处的磁场方向相反 【答案】C 【解析】A．区域Ⅰ中磁场是磁铁磁场与环境磁场矢量叠加的结果，故A错误； B．区域Ⅱ中的磁场迅速减小的原因撤去磁铁后磁场迅速减小，导致超导环中出现感应磁场，所以逐渐减小，并非是材料处于非超导态，故B错误； C．区域Ⅲ中磁感应强度约为，实验室环境中的磁感应强度约为，且沿着超导环轴线方向，区域Ⅲ中超导环中电流在测量处产生的磁场的磁感应强度大小约为 故C正确； D．根据楞次定律（增反减同）可知撤磁铁时，超导环中感应电流在测量处的磁场与磁铁在该处的磁场方向相同，故D错误。 故选C。 【变式训练7-1-8】电吉他是现代科学技术的产物，从外形到音响都与传统的吉他有着明显的差别。电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，固定的条形磁体附近的金属弦被磁化，当金属弦上下振动时，在线圈中产生与弦振动情况对应的弱电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音。下列说法正确的是（　　） A．电吉他利用了自感现象 B．电吉他利用了互感现象 C．电吉他利用了电磁阻尼 D．当金属弦靠近磁体时，线圈端的电势较高 【答案】D 【解析】AB．自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，互感现象是一个线圈中的电流发生变化在另一个线圈中产生感应电动势的现象，在电吉他中，金属弦被磁化后，其上下振动使穿过固定线圈中的磁通量发生变化，从而在线圈中产生感应电流，属于电磁感应现象，磁化后的金属弦在上下振动过程中没有被感应，所以不是利用了自感和互感的原理，AB错误； C．根据上述分析可知，电吉他主要利用电磁感应原理工作的，C错误； D．当金属弦靠近磁体时，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，感应电流产生的磁场阻碍磁通量的增加，与原来磁场方向相反，结合右手定则可知，感应电流从b流入线圈，从a流出线圈，a点的电势较高，D正确。 故选D。 【变式训练7-1-9】国产航母福建舰上的舰载机起飞采用了先进的电磁弹射技术。电磁驱动原理示意图如图所示，在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环，铝环和铜环的形状、大小相同，已知铜的电阻率较小，不计所有接触面间的摩擦，则闭合开关S的瞬间(　 ) A．铝环向右运动，铜环向左运动 B．铝环和铜环都向右运动 C．铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力 D．从左向右看，两环中的感应电流均沿逆时针方向 【答案】C 【解析】：　根据楞次定律中的“增斥减吸”可知，闭合开关S的瞬间，铝环向左运动，铜环向右运动，A、B错误；由于铜的电阻率较小，则铜环的电阻较小，铜环中产生的感应电流较大，铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力，C正确；根据楞次定律和安培定则可知，从左向右看，两环中的感应电流均沿顺时针方向，D错误。 【变式训练7-1-10】如图所示，一个铝环套在铁芯上，下方线圈接通电源后，内部装置可以在铁芯处产生竖直向上的磁场，在铝环处产生沿径向向外的磁场，两个磁场大小可以通过装置独立调节。现在想让铝环跳起来，可以采取下列哪种方法（　　）。 A．保持不变，增大 B．保持不变，增大 C．保持不变，减小 D．保持不变，减小 【答案】B 【解析】在铝环处产生沿径向向外的磁场，想让铝环跳起来，则铝环受到的安培力方向向上，根据左手定则可知，铝环内产生的感应电流方向沿顺时针方向。根据安培定则，铝环内产生的感应磁场方向向下，由楞次定律“增反减同”可知，感应磁场方向与铁芯处原磁场方向相反，则磁通量必定增强，即增大，故ACD错误，B正确。 故选B。 【变式训练7-1-11】汽车测速利用了电磁感应现象，汽车可简化为一个矩形线圈abcd，埋在地下的线圈通上逆时针（俯视）方向恒定电流，当汽车经过地下线圈时（　　） A．地下线圈产生的磁场方向竖直向下 B．汽车进入地下线圈过程产生感应电流方向为abcd C．汽车离开地下线圈过程产生感应电流方向为abcd D．汽车进入地下线圈过程受到的安培力方向与速度方向相同 【答案】B 【解析】A．由右手螺线管定则可知，俯视电流方向为逆时针，则产生的磁场方向应竖直向上，故A错误； B．汽车线圈进入时，穿过汽车线圈的磁通量由零增大，根据楞次定律，感应电流应产生的磁场方向向下，由右手螺旋定则感应电流方向俯视看为顺时针方向，对应线圈标记为abcd，故B正确； C．汽车线圈离开时，磁通量减小到零，根据楞次定律，感应电流产生向上的磁场，即由俯视看为感应电流为逆时针方向，与abcd（顺时针）相反，故C错误； D．感应电流与安培力均遵循阻碍变化的规律，线圈受到的安培力总是阻碍汽车进入或离开，与运动方向相反，故D错误。 故选B。 （2） “来拒去留”的应用 【典型例题1】某同学学习了电磁感应相关知识后，做了探究性实验：将闭合线圈按图示方式放在电子秤上，手握条形磁铁静止在线圈的正上方，此时电子秤的示数为。则当磁铁远离线圈时() A.线圈中产生的电流沿顺时针方向俯视 B.线圈有扩张的趋势 C.电子秤的示数等于 D.电子秤的示数大于 【答案】B 【解析】A.根据楞次定律，线圈中产生的电流沿逆时针方向俯视，故A错误； B.根据来拒去留，增缩减扩，可知线圈有扩张的趋势，故B正确； 由于磁铁对线圈有向上的吸引力，则电子秤的示数小于，故CD错误。 故选：。 【典型例题2】如图1所示。一个可以自由转动的铝框放在 U形磁铁的两个磁极间，铝框和磁铁均静止，其截面图如图2所示。转动磁铁，下列说法正确的是（　　） A．铝框与磁铁的转动方向相反，阻碍磁通量的变化 B．铝框与磁铁转动方向一致，转速比磁铁的转速小 C．磁铁从图2位置开始转动时，铝框截面 abcd 感应电流的方向为a→d→c→b→a D．磁铁停止转动后、如果没有空气阻力和摩擦阻力，铝框将保持匀速转动 【答案】B 【解析】AB．磁铁转动的过程中通过铝笼截面的磁通量增加，因此在铝笼内产生感应电流，根据楞次定律可知铝笼受到安培力作用，导致铝笼转动，为阻碍磁通量增加，则导致铝笼与磁铁转动方向相同，但快慢不相同，铝笼的转速一定比磁铁的转速小，故A错误B正确； C．磁铁从图乙位置开始转动时，导致通过铝笼截面的磁通量增加，根据楞次定律可知感应电流方向为a→b→c→d→a，故C错误； D．当磁铁停止转动后，如果忽略空气阻力和摩擦阻力，由于铝笼转动的过程中仍然能产生感应电流，所以铝笼会受到反方向安培力作用逐渐减速直到停止运动，故D错误。 故选B。 【典型例题3】如图所示为车载电磁实验简易装置，弹性线圈与A、B两个发光二极管组成的回路装置固定在小车上表面，小车置于光滑水平桌面上。实验中发现当条形磁体沿轴线快速靠近或远离线圈时，小车会向右或向左运动，同时两个二极管会交替发光，则条形磁体（    ） A．N极靠近线圈时，小车向右运动，二极管A发光 B．N极远离线圈时，小车向左运动，二极管B发光 C．N极靠近线圈时，线圈有扩大的趋势 D．无论N极或S极，只要靠近线圈时，小车均向右运动 【答案】D 【解析】A．极靠近线圈时，穿过线圈的磁通量增加，根据楞次定律的推论“来拒去留”，线圈受到向右的排斥力，小车向右运动；根据楞次定律，感应电流的磁场方向向左，由安培定则可知线圈中电流从下端流出，经二极管流回上端，二极管发光，故A错误； B．极远离线圈时，穿过线圈的磁通量减少，根据“来拒去留”，线圈受到向左的吸引力，小车向左运动；感应电流的磁场方向向右，由安培定则可知线圈中电流从上端流出，经二极管流回下端，二极管发光，故B错误； C．极靠近线圈时，穿过线圈的磁通量增加，根据楞次定律的推论“增缩减扩”，线圈有收缩的趋势，故C错误； D．无论极或极，只要靠近线圈时，根据“来拒去留”，线圈均受到向右的排斥力，小车均向右运动，故D正确。 故选D。 【典型例题4】如图6所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的矩形金属线圈．当一竖直放置的、磁极不明的条形磁铁从线圈中线AB正上方快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及其在水平方向运动趋势的正确判断是(　　) A．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向右 B．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向左 C．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向右 D．由于磁铁磁极极性不明，无法判断 【答案】C 【解析】条形磁铁从线圈正上方由左向右运动的过程中，线圈中的磁通量先增大后减小，根据楞次定律的推论“来拒去留”可知，线圈先有向下和向右运动的趋势，后有向上和向右运动的趋势；故线圈受到的支持力先大于重力后小于重力，同时运动趋势向右，C项正确． 【典型例题5】（多选）磁力刹车是游乐场中过山车采用的一种新型刹车装置，该刹车装置的原理图（从车后朝前看）如图所示，停车区的轨道两侧装有强力磁铁，当过山车进入停车区时铜片从强力磁铁间穿过，车很快停下来，关于该装置的刹车原理，下列判断正确的是（　　） A．过山车进入停车区时其动能转化成电能 B．把铜片换成有机玻璃片，也能达到相同的刹车效果 C．过山车进入停车区的过程中两侧的铜片中会产生感应电流 D．过山车进入停车区的过程中铜片受到的安培力使过山车减速 【答案】ACD 【解析】A、过山车进入停车区时，铜片切割磁感线，克服安培力做功，将过山车的动能转化为电能，故A正确； B、有机玻璃是绝缘体，把铜片换成有机玻璃片时，即使切割磁感线也不会产生感应电流，不会受到安培力的阻碍作用，无法达到相同的刹车效果，故B错误； C、过山车进入停车区的过程中，铜片从强力磁铁间穿过，穿过铜片的闭合回路面积或所在位置的磁场发生改变，导致穿过铜片的磁通量发生变化，从而在铜片中产生感应电流，故C正确； D、结合楞次定律“来拒去留”的推论，过山车进入停车区的过程中，铜片中感应电流受到的安培力方向与过山车的运动方向相反，从而使过山车减速，故D正确。 故选：ACD。 【变式训练7-2-1】如图甲所示，某同学在研究电磁感应现象时，将一线圈两端与电流传感器相连，强磁铁从长玻璃管上端由静止下落，电流传感器记录了强磁铁穿过线圈过程中电流随时间变化的图像，t2时刻电流为0，如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．在t2时刻，穿过线圈的磁通量的变化率最大 B．在t1到t2时间内，强磁铁的加速度小于重力加速度 C．在t1到t2的时间内，强磁铁重力势能的减少量等于其动能的增加量 D．若将磁铁从更高处释放，线圈中产生的感应电流的峰值不变 【答案】B 【解析】解：A、t2时刻电流为0，说明感应电动势为零，由可知穿过线圈的磁通量的变化率为0，故A错误； B、由“来拒去留”可知在t1到t2时间内，强磁铁受到线圈向上的作用力F，且初始阶段有F小于重力，由此可知初始阶段强磁铁的加速度小于重力加速度，故B正确； C、根据能量守恒定律可知，强磁铁减少的重力势能等于增加的动能和回路的焦耳热，故C错误； D、由法拉第电磁感应定律可知，强磁铁越高，进入线圈的速度越大，磁通量的变化率越大，产生的电流的峰值越大，故D错误。 故选：B。 【变式训练7-2-2】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 【解析】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。 【变式训练7-2-3】内部光滑的一截直铜管竖直静置在水平桌面而上，直径略小于铜管内径的圆柱形磁体从铜管上端由静止开始下落，磁体在铜管内下落的过程中不与管壁接触，不计空气阻力。下列说法中正确的是（　　） A．磁体在铜管内做匀加速直线运动 B．磁体下落过程中安培力对铜管做正功 C．磁体下落过程中铜管产生的焦耳热等于磁体动能的减少量 D．在磁体下落过程中，铜管对桌面的压力大于铜管所受的重力 【答案】D 【解析】A．磁体在铜管内下落过程中做加速运动，由于速度增加，阻碍作用增强，所以不是匀变速直线运动，故A错误； B．磁体下落过程中，对铜管的作用力向下，但铜管没有位移，所以安培力对铜管不做功，故B错误； C．磁体下落过程中铜管产生的焦耳热等于磁体机械能的减少量，故C错误； D．磁体下落过程中，磁场对铜管始终有竖直向下的安培力，由平衡条件和力的作用相互性可知，铜管对桌面的压力始终大于铜管所受的重力，故D正确。 故选D。 【变式训练7-2-4】如图所示，右端为N极的磁铁置于粗糙水平桌面上并与轻质弹簧相连，弹簧一端固定在竖直墙面上，当弹簧处于原长时，磁铁的中心恰好是接有一盏小灯泡的竖直固定线圈的圆心。用力将磁铁向右拉到某一位置，撤去作用力后磁铁穿过线圈来回振动，有关这个振动过程，以下说法正确的是(　 ) A．灯泡的亮暗不会发生变化 B．磁铁接近线圈时，线圈对磁铁产生排斥力 C．从左往右看线圈中的电流一直沿逆时针方向 D．若忽略摩擦力和空气阻力，磁铁振动的幅度不会减小 【答案】B 【解析】以S极接近线圈过程分析，速度增大，且接近线圈时磁感应强度增大，则穿过线圈的磁通量变化率增大，感应电流增大，灯泡会变亮，故A错误；根据楞次定律的“来拒去留”可知磁铁接近线圈时，线圈对磁铁产生排斥力，故B正确；当S极接近线圈时，根据楞次定律可知线圈中的电流沿逆时针方向，当S极向右运动远离线圈时，根据楞次定律可知，线圈中的电流沿顺时针方向，故C错误；若忽略摩擦力和空气阻力，根据能量守恒定律，磁铁的振幅也会越来越小，因为弹簧和磁铁的机械能逐渐转化为焦耳热，故D错误。 【变式训练7-2-5】如图3所示，有一固定的金属圆环，在其右侧放着一条形磁铁，此时圆环中没有电流。当把磁铁向左方移近并通过圆环的过程中，圆环中产生了一定的电流，则（    ） A．靠近时电流的方向与图中所示方向相反 B．靠近时磁铁与圆环相互吸引 C．远离时电流的方向与图中所示方向相同 D．远离时磁铁与圆环相互吸引 【答案】D 【解析】A．穿过圆环的原磁场方向向左，磁铁向左方移近，原磁通量增大，故产生感应电流，根据楞次定律，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，方向向右，根据安培定则，感应电流的方向与图示方向相同，故A错误； BD．根据楞次定律的推论“来拒去留”，磁铁靠近圆环时是排斥力，远离圆环时是吸引力，故BD错误，D正确； C．磁铁远离时，穿过圆环的原磁场方向向左，原磁通量减小，故产生感应电流，根据楞次定律，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，也向左，根据安培定则，感应电流的方向与图示方向相反，故C错误。 故选D。 【变式训练7-2-6】如图所示，一条形磁铁N极朝下，向下靠近闭合线圈时（　　） A．磁铁与线圈相互排斥，通过R的感应电流方向从b﹣R﹣a B．磁铁与线圈相互吸引，通过R的感应电流方向从a﹣R﹣b C．磁铁与线圈相互排斥，通过R的感应电流方向从a﹣R﹣b D．磁铁与线圈相互吸引，通过R的感应电流方向从b﹣R﹣a 【答案】C 【解析】解：由“来拒去留”可知，磁铁靠近线圈，则磁铁与线圈相互排斥；由题目中图可知，当磁铁竖直向下运动时，穿过线圈的磁通量向下增大，由楞次定律可知感应电流的磁场向上，则由右手螺旋定则可知电流方向从a经过R到b。故C正确，ABD错误、 故选：C。 【变式训练7-2-7】如图，A和B都是铝环，环A是闭合的，环B是断开的，两环分别固定在一横梁的两端，横梁可以绕中间的支点转动。下列说法正确的是（　　） A．用磁铁的N极靠近A环，A环会被吸引 B．用磁铁的N极靠近B环，B环内没有产生感应电动势 C．分别用磁铁的N极和S极靠近A环，A环均会被排斥 D．分别用磁铁的N极和S极靠近A环，A环产生的感应电流方向相同 【答案】C 【解析】AC．无论是用磁铁的N极还是S极靠近A环时，根据“来拒去留”可知，A环均会被排斥，A错误，C正确； B．用磁铁的N极靠近B环，穿过B环的磁通量发生变化，则B环有感应电动势，只是无感应电流，B错误； D．用磁铁的N极靠近A环时，穿过A环的磁通量向里增加；而用磁铁的S极靠近A环时，穿过A环的磁通量向外增加，根据楞次定律可知，A环产生的感应电流方向相反，D错误。 故选C。 【变式训练7-2-8】如图所示，一条形磁铁N极固定于天花板上，S极距离下方的水平绝缘光滑桌面很近，一水平放置的金属圆环在靠近S极左侧以某一初速度沿桌面向右运动并经过磁铁的正下方（未接触磁铁）。下列说法正确的是（     ） A．从上向下看，圆环产生的电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向 B．桌面对圆环的支持力先大于圆环重力后小于圆环重力 C．圆环始终有收缩趋势 D．圆环先减速后加速 【答案】B 【解析】A．根据楞次定律，从上向下看，穿过圆环的磁通量先向上增大，后向上减小，则感应电流先向下，后向上，结合右手定则，圆环产生的电流先沿顺时针方向后沿逆时针方向，A错误； B．根据“来拒去留”原理可知，桌面对圆环的支持力先大于圆环重力后小于圆环重力，B正确； C．根据“增缩减扩”原理可知，圆环先有收缩趋势后有扩张趋势，C错误； D．根据楞次定律，感应电流总是阻碍引起感应电流磁通量变化，所以圆环始终做减速运动，D错误。 故选B。 【变式训练7-2-9】如图甲为金属工件入库分拣、自动计数管控简化图，在检测工位下方预埋LC振荡检测电路。当金属工件靠近线圈上方时，线圈的自感系数增大，引发LC振荡检测电路频率变小，从而完成计数与分拣识别。规定电流沿顺时针流动为正方向，该LC振荡检测电路的电流随时间变化规律如图乙所示。下列说法正确的是（     ） A．时刻，线圈L的磁场能为零 B．过程，电容器C在充电 C．过程，电容器C的左极板带正电 D．由图乙可判断金属工件正靠近LC振荡检测电路 【答案】B 【解析】A．时刻电路中电流最大，根据线圈磁场能的表达式有 可知此时线圈的磁场能最大，不为零，故A错误； B．过程，电路中电流大小逐渐减小，线圈的磁场能逐渐转化为电容器的电场能，电容器正在充电，故B正确； C．规定电流沿顺时针流动为正方向，过程电流为正，即电流沿顺时针方向，根据图甲可知，底部的电容器所在支路的电流方向向左，正电荷向右极板聚集，则电容器的右极板带正电，左极板带负电，故C错误； D．由题意可知，当金属工件靠近线圈上方时，线圈的自感系数增大，根据$LC$振荡电路的周期公式有 可知此时检测电路的周期变大，频率变小，而由图乙可知，时刻之后的振荡周期明显小于过程的振荡周期，即振荡频率增大，说明线圈的实际自感系数减小，可判断金属工件正远离$LC$振荡检测电路，故D错误。 故选B。 【变式训练7-2-10】如图所示，金属导体圆环用绝缘支架固定在铁架台上，圆环面水平。在圆环正上方，一质量为m，可视为质点的小磁铁通过细线吊在铁架台的横杆上，细线与圆环的轴线重合，小磁铁距铁架台底面的高度为h。现剪断细线，小磁铁沿圆环轴线下落到铁架台底面上。不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．小磁铁落在铁架台底面上时的速度大小为 B．小磁铁下落的整个过程中，加速度先小于g后大于g C．在小磁铁下落的整个过程中，圆环对小磁铁的作用力先竖直向上后竖直向下 D．在小磁铁下落的整个过程中，圆环中的感应电流先逆时针后顺时针（从上往下看） 【答案】D 【解析】A．小磁铁下落的整个过程中，圆环中产生感应电流，则小磁铁的机械能不守恒，所以有则小磁铁落在铁架台底面上时的速度v小于，故A错误； BC．根据楞次定律中“来拒去留”可知，小磁铁下落的整个过程中，圆环产生的感应电流总是要阻碍小磁铁与圆环间的相对运动，所以圆环对它的作用力始终竖直向上，则加速度始终小于g，故BC错误； D．小磁铁在圆环上方下落时，圆环磁通量增加，则产生的感应磁场方向竖直向上，根据右手螺旋定则判断可知，圆环中的感应沿逆时针方向。小磁铁在圆环下方下落时，圆环磁通量减小，产生的感应磁场方向竖直向下，则根据右手螺旋定则判断可知，圆环中的感应沿顺时针方向，故D正确。故选D。 【变式训练7-2-11】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.振动过程中，线圈对桌面的压力总大于重力 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】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；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；根据楞次定律的推论“来拒去留”可知磁铁向上振动的过程中，磁铁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，故C错误；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。 【变式训练7-2-12】如图所示，一个闭合矩形金属线框abcd与一根绝缘轻杆相连，轻杆上端O点是一个固定转动轴，转动轴与线框平面垂直，线框静止时恰好位于蹄形磁铁的正中间，线框平面与磁感线垂直。现将线框从左侧某一高度处由静止释放，在线框左右摆动进入、离开磁场的过程中，关于线框受到磁场力的方向的分析正确的是（ ） A．线框向左摆动进入、离开磁场的过程中，受力方向向左；向右摆动进入、离开磁场的过程中，受力方向向右 B．线框向左摆动进入、离开磁场的过程中，受力方向向右；向右摆动进入、离开磁场的过程中，受力方向向左 C．线框向左摆动进入、离开磁场的过程中，受力方向先向左后向右；向右摆动进入、离开磁场的过程中，受力方向先向右后向左 D．线框向左、向右摆动进入、离开磁场的过程中始终不受磁场力 【答案】B 【解析】从切割磁感线角度来看，在线框向左摆动进入磁场的过程中，主要是ab边切割磁感线，磁场方向由N极指向S极，由右手定则可判断，电流方向由a流向b，由左手定则可判断线框受力方向向右；当向左摆动离开磁场时，主要是cd边切割磁感线，电流方向由d指向c，受力方向向右。同理可判断当线框向右摆动进入和离开磁场时受力方向向左。故B正确，ACD错误。故选B。 【变式训练7-2-13】（多选)如图所示的纸面内有一根竖直向下的长直导线，导线中通有向下的恒定电流，从靠近导线的位置以水平向右的速度抛出一金属圆环，圆环运动过程中始终处于纸面内。不计空气阻力，以下说法正确的是（　　） A．圆环中会产生顺时针方向的电流 B．圆环中感应电流的大小始终不变 C．圆环的水平速度一直在减小 D．圆环在竖直方向的加速度始终等于重力加速度 【答案】CD 【解析】A．根据右手螺旋定则可知导线右边的磁场方向垂直纸面向外，圆环水平向右的速度抛出，离通电直导线越远，磁场强度越小，故线圈中的磁通量向外变小，根据楞次定律，可判断出圆环的感应电流为逆时针方向的电流，A错误； C．圆环在水平向右运动的过程中，根据楞次定律的推论“来阻去留”，可知圆环水平速度一直在减小，C正确； B．竖直方向的分运动不改变线圈的磁通量，通电直导线周围的磁感应强度随距离越远，磁感应强度越小，由直线电流外磁感应强度变化规律知磁感应强度随距离的增大变化的越来越慢，且圆环水平方向的速度也越来越小，故圆环的磁通量的变化率越来越小，圆环中感应电流的大小不断减小，B错误； D．圆环抛出后，圆环的感应电流在竖直方向上的安培力合力为零，故圆环在竖直方向的加速度始终等于重力加速度，D正确。 故选CD。 （三）“增缩减扩”的应用 【典型例题1】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。 【典型例题2】如图所示，用弹性导线制成的大线圈A和小线圈B放置在相距较远的绝缘水平面内，图甲线圈A内部有一方形磁场区域，图乙线圈B处于另一方形磁场区域中，磁场方向竖直向下，若两方形磁场的磁感应强度逐渐增大，下列说法正确的是（　　） A．线圈A、B都会收缩 B．线图A、B都会扩张 C．线圈A大小不发生变化，B收缩 D．线圈A收缩，B大小不发生变化 【答案】C 【解析】两个线圈的磁通量都增大，都产生感应电流，但是线圈A导线所在处无磁场，不受磁场力，线圈A的大小不发生变化；根据增缩减扩规律，线圈B收缩。故选C。 【典型例题3】如图所示，空间存在垂直纸面向里的磁场，磁场在竖直方向均匀分布，在水平方向非均匀分布，且关于竖直平面MN对称，绝缘轻线上端固定在M点，下端与一个粗细均匀的铜制圆环相连。现将圆环由P处无初速度释放，圆环第一次向右摆动最远能到达Q处(图中未画出)。已知圆环始终在同一竖直平面内摆动，则在圆环从P摆向Q的过程中，下列说法正确的是(　　) A.位置P与Q可能在同一高度 B.感应电流方向始终逆时针 C.感应电流方向先逆时针后顺时针 D.圆环整体所受安培力先做负功后做正功 【答案】　C 【解析】　圆环从P摆向Q的过程中，由于磁场在竖直方向均匀分布，在水平方向非均匀分布，导致圆环中磁通量变化，从而产生感应电流，产生焦耳热，则在整个运动过程中圆环的机械能会减少，因此Q不可能与P在同一高度，故A错误；根据楞次定律，圆环在向下摆的过程中，穿过圆环垂直向里的磁通量在增加，当向上摆的过程中，穿过圆环垂直向里的磁通量在减少，则感应电流方向先逆时针后顺时针，故B错误，C正确；安培力一直阻碍圆环与磁场的相对运动，一直做负功，故D错误。 【典型例题4】如图是学生常用的饭卡内部实物图，其由线圈和芯片电路组成。当饭卡处于感应区域时，会在线圈中产生感应电流来驱动芯片工作。已知线圈面积为S，共n匝。某次刷卡时，线圈平面与磁场垂直，且全部处于磁场区域内，在感应时间t内，磁感应强度方向向里且由0增大到B，此过程中(　　) A.线圈有扩张的趋势 B.通过线圈平面的磁通量变化量为nBS C.线圈中感应电流方向为顺时针 D.AB边受安培力方向向左 【答案】D 【解析】线圈平面的磁通量增加，根据楞次定律可知线圈有收缩的趋势，故A错误；通过线圈平面的磁通量变化量为ΔΦ＝BS－0＝BS，故B错误；线圈平面的磁通量向里增加，根据楞次定律可知线圈中感应电流方向为逆时针；根据左手定则可知，AB边受安培力方向向左，故C错误，D正确。 【典型例题5】（多选）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，圆环向右运动 B．拨至N端，圆环向左运动 C．拨至M端，圆环有扩张趋势 D．拨至N端，圆环有收缩趋势 【答案】AD 【解析】AB．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A正确，B错误； CD．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（增缩减扩），可知圆环都有收缩趋势，故C错误，D正确。 故选AD。 【典型例题6】(多选)如图甲所示，金属圆环静止在绝缘水平桌面上，垂直桌面施加竖直方向的交变磁场，取竖直向下为正方向，磁感应强度B的变化规律如图乙所示(不考虑金属圆环的自感)，下列说法正确的是(　　) A.在0～时间内，从上往下看感应电流沿逆时针方向 B.在～时间内，感应电流先增大后减小，方向不变 C.在～时间内，圆环有扩张的趋势 D.在～时间内，磁场对圆环上任一小段导线的作用力逐渐减小 【答案】BC　 【解析】在0～时间内，交变磁场方向竖直向上，磁感应强度增大，根据楞次定律可知，从上往下看感应电流沿顺时针方向，A错误；在～时间内，根据I＝，E＝＝S，则有I＝·，根据图乙可知，在～时间内，磁感应强度的变化率，即图线切线的斜率先增大后减小，则感应电流先增大后减小，根据楞次定律可以判断，该段时间内，从上往下看感应电流的方向始终沿逆时针方向，方向不变，B正确；在～时间内，磁场方向竖直向上，磁感应强度减小，根据楞次定律可知，感应电流的效果是要阻碍磁通量的减小，即交变磁场对感应电流的安培力作用使得圆环有扩张的趋势，C正确；在～时间内，由于I＝·，可知，感应电流逐渐减小为0，即在时刻感应电流为0，则此时刻磁场对圆环上任一小段导线的作用力为0，又由于在时刻，交变磁场的磁感应强度为0，则此时刻磁场对圆环上任一小段导线的作用力也为0，可知，在～时间内，磁场对圆环上任一小段导线的作用力先增大后减小，D错误。 【变式训练7-3-1】如图所示，水平桌面上放有一个闭合铝环，在铝环轴线上方有一个条形磁体．当条形磁体沿轴线竖直向下迅速移动时，下列判断正确的是(　　) A．铝环有收缩的趋势，对桌面的压力增大 B．铝环有收缩的趋势，对桌面的压力减小 C．铝环有扩张的趋势，对桌面的压力减小 D．铝环有扩张的趋势，对桌面的压力增大 【答案】A 【解析】根据楞次定律可知：当条形磁体沿轴线竖直向下迅速移动时，闭合铝环内的磁通量增加，因此铝环有收缩的趋势，同时有远离磁体的趋势，从而阻碍磁通量的增加，故增加了和桌面的挤压程度，从而使铝环对桌面的压力增加，选项A正确，B、C、D错误． 【变式训练7-3-2】若陕西地区地磁场的磁感应强度的竖直分量的大小随距离地面高度h的变化关系如图所示，一直升机将一始终保持水平的闭合金属导线框竖直向上匀速吊起，下列说法正确的是（    ） A．线框中有顺时针方向的感应电流（俯视） B．线框中的感应电流不断减小 C．线框中的感应电流不断增大 D．线框的四条边有向内收缩的趋势 【答案】A 【解析】A．陕西地区位于北半球，地磁场的磁感应强度的竖直分量竖直向下，根据楞次定律，线框中有顺时针方向的感应电流（俯视），故A正确； BC．由法拉第电磁感应定律和 − h图像得，感应电动势大小为 感应电流的大小为 可知感应电动势E保持不变，则感应电流的大小保持不变，故BC错误； D．根据楞次定律，线框的四条边有向外扩张的趋势，故D错误。 故选A。 【变式训练7-3-3】如图所示，一带正电粒子从直径上方掠过在水平面内的金属圆环表面，粒子与圆环不接触，该过程中(　　) A.穿过金属环的磁通量一定不变 B.环中一定有感应电流 C.金属环有扩张趋势 D.粒子与金属环无相互作用 【答案】　B 【解析】　带正电粒子从直径上方掠过金属圆环表面时，穿过金属圆环的净磁感线为垂直纸面向里，净磁通量先增后减，环中产生感应电流，金属环先有收缩后有扩张趋势，故A、C错误，B正确；环中产生感应电流后周围会有磁场，且在环内磁场方向垂直于环所在的平面，正电荷从左往右运动时会受到洛伦兹力，所以粒子与金属环有相互作用，故D错误。 【变式训练7-3-4】如图所示，绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，a带负电并绕中心O点顺时针转动，下列说法正确的是（　　） A．当a顺时针加速转动时，b产生顺时针方向电流并有扩张趋势 B．当a顺时针减速转动时，b产生逆时针方向电流并有扩张趋势 C．当a顺时针匀加速转动时，b产生逆时针方向电流并有扩张趋势 D．当a顺时针匀速转动时，b不产生电流但有收缩趋势 【答案】A 【解析】AC、当带负电的绝缘圆环a顺时针（匀）加速旋转时，相当于逆时针方向电流，并且在增大，根据右手定则，其内（金属圆环a内）有垂直纸面向外的磁场，其外（金属圆环b处）有垂直纸面向里的磁场，并且磁场的磁感应强度在增大，金属圆环b包围的面积内的磁场的总磁感应强度是垂直纸面向外（因为向外的比向里的磁通量多，向外的是全部，向里的是部分）而且增大，根据楞次定律，b中产生的感应电流的磁场垂直纸面向里，磁场对电流的作用力向外，所以b中产生顺时针方向的感应电流，根据左手定则，磁场对电流的作用力向外，所以具有扩张趋势，故A正确，C错误； B、当a顺时针减速转动时，相当于逆时针方向电流，且在减小，b产生顺时针方向电流并有缩小趋势，故B错误； D、当a顺时针匀速转动时，产生的磁场是稳定的，b不产生电流，，没有收缩的趋势，故D错误； 故选：A。 【变式训练7-3-5】如图所示，在一水平固定的铝环上方，有一条形磁铁，从离地面高h处由静止开始下落，最后落在地面上。磁铁下落过程从铝环中心穿过，且不与铝环接触。若不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．磁铁靠近铝环的过程中，铝环有收缩趋势 B．磁铁下落过程中，从上往下看铝环中的感应电流先沿顺时针方向后沿逆时针方向 C．磁铁下落过程中，磁铁的机械能不变 D．磁铁落地时的速率等于 【答案】A 【解析】A．磁铁靠近铝环的过程中，铝环中的磁通量增大，根据楞次定律“增缩减扩”可知，铝环有收缩趋势，故A正确； B．由题图可知，在磁铁下落过程中，穿过铝环的磁场方向向下，在磁铁靠近铝环时，穿过铝环的磁通量变大，在磁铁远离铝环时穿过铝环的磁通量减小，由楞次定律可知，从上向下看，铝环中的感应电流先沿逆时针方向，后沿顺时针方向，故B错误； C．在磁铁下落过程中，铝环中产生感应电流，铝环中有电能产生，磁铁在整个下落过程中，磁铁的部分机械能转化为电能，由能量守恒定律可知，磁铁的机械能减少，故C错误； D．若磁铁自由下落时，根据机械能守恒有 解得落地速度为 由于磁铁下落穿过铝环时机械能有损失，所以磁铁落地速度小于，故D错误。 故选A。 【变式训练7-3-6】如图所示，A为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着负电荷，在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B，使B的环面水平且与胶木圆盘面平行，其轴线与胶木圆盘A的轴线OO′重合．现使胶木圆盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，则(　　) A．金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力增大 B．金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小 C．金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力减小 D．金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力增大 【答案】B 【解析】使胶木圆盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，金属环B内的磁通量增大，根据楞次定律，金属环B的面积有缩小的趋势，且B有向上升高(远离)的趋势，丝线受到的拉力减小，故B项正确． 【变式训练7-3-7】如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管b与电源、滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是（　　） A．线圈a中将产生沿顺时针方向（俯视）的感应电流 B．穿过线圈a的磁通量减小 C．线圈a有扩张的趋势 D．线圈a对水平桌面的压力FN将增大 【答案】D 【解析】AB．当滑动触头P向下移动时电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知通过线圈b的电流增大，穿过线圈a的磁通量增加，方向向下；根据楞次定律即可判断出线圈a中感应电流方向俯视应为逆时针，故AB错误； C．根据楞次定律，感应电流的产生总是阻碍引起感应电流的原因，因为滑动触头向下滑动导致穿过线圈a的磁通量增加，故只有线圈面积减少时才能阻碍磁通量的增加，故线圈a应有收缩的趋势，故C错误； D．开始时线圈a对桌面的压力等于线圈a的重力，当滑动触头向下滑动时，可以用“等效法”，即将线圈a和b看做两个条形磁铁，判断知此时两磁铁的N极相对，互相排斥，故线圈a对水平桌面的压力将增大，故D正确。故选D。 【变式训练7-3-8】如图甲所示，一长直导线与闭合金属线框位于同一竖直平面内，长直导线中的电流随时间的变化关系如图乙所示（以水平向右为电流的正方向），则在时间内，下列说法正确的是（　　） A．穿过线框的磁通量先增大后减小 B．线框中始终产生顺时针方向的感应电流 C．线框先有扩张的趋势后有收缩的趋势 D．线框所受安培力的合力始终向上 【答案】C 【解析】A．长直导线中的电流先减小后增大，所以穿过线框的磁通量先减小后增大，故A错误； B．时间内电流减小，穿过线框的磁场向外，磁通量减小，由楞次定律可知线框中产生逆时针方向的感应电流；时间内电流增大，穿过线框的磁场向里，磁通量增大，由楞次定律可知线框中产生逆时针方向的感应电流，故B错误； C．穿过线框的磁通量先减小后增大，由“增缩减扩”可知，线框先有扩张的趋势后有收缩的趋势，故C正确； D．由左手定则可知时间内线框所受安培力的合力向下，时间内线框所受安培力的合力向上，故D错误。 故选C。 【变式训练7-3-9】如图1所示，在水平桌面上有一封闭金属线圈，在线圈所在空间分布着竖直向下的磁场，磁感应强度随时间的变化规律如图2所示。则下列说法正确的是（　　） A．线圈中有顺时针方向的感应电流（俯视角度） B．线圈中的感应电流大小不变 C．线圈中的感应电流在不断减小 D．线圈有向外扩张的趋势 【答案】B 【解析】A. 穿过线圈的磁通量向下增加，根据楞次定律可知，线圈中有逆时针方向的感应电流（俯视角度），选项A错误； BC．因不变，则感应电动势大小不变，则线圈中的感应电流大小不变，选项B正确，C错误； D．根据楞次定律“增缩减扩”可知，线圈有向内收缩的趋势，选项D错误。 故选B。 【变式训练7-3-10】如图所示，水平桌面上固定一长直导线a，右方有一可以移动的金属圆环b，如图所示。现给a通入图示方向的恒定电流I，并使圆环b向右逐渐远离导线a，下列说法正确的是（   ） A．金属圆环b中的电流沿逆时针方向 B．金属圆环b中的电流沿顺时针方向 C．金属圆环b中没有感应电流 D．金属圆环b有缩小的趋势 【答案】B 【解析】ABC．根据安培定则可知，通电长直导线a在其右侧产生的磁感应强度垂直桌面向里，且离导线a越远磁感应强度越小，使圆环b向右逐渐远离导线a，则穿过金属圆环b的磁通量减小，根据楞次定律可知，金属圆环b中的感应电流的磁场垂直桌面向里，根据安培定则可知，金属圆环b中的电流沿顺时针方向，故AC错误，B正确； D．根据楞次定律的广义表述可知，金属圆环b有扩大的趋势，以阻碍磁通量减小，故D错误。 故选B。 【变式训练7-3-11】在一次公开课的展示中，小王老师给同学们做了“探究感应电流的方向”实验。王老师拿了一块磁极方向未知的条形磁铁，平板小车上安装线圈、导线、发光二极管等元件，线圈绕法及电路连接方式如图所示，已知桌面的摩擦很小，下列说法中正确的是(　　) A.当条形磁铁向右靠近线圈时，平板小车将向左移动 B.当左侧二极管发光时，此过程一定是条形磁铁的S极向右插入线圈 C.在条形磁铁插入线圈的过程中，如果右侧的二极管发光则条形磁铁的右端为N极 D.实验中发现左侧二极管发光的同时，小车又向右移动，则我们无法判断条形磁铁哪一端为N极 【答案】　C 【解析】　根据楞次定律的推论“来拒去留”，当条形磁铁向右靠近线圈时，平板小车也应该向右移动，故A错误；当左侧二极管发光时，由安培定则可以判断线圈内的感应电流磁场向右，再由楞次定律判断原磁场的磁通量可能向左增大或向右减小，因此，条形磁铁可能S极向右插入线圈或N极向左抽离线圈，故B错误；如果右侧的二极管发光，根据安培定则可以判断线圈内的感应电流磁场向左，在条形磁铁插入线圈的过程时，磁通量增大，再根据楞次定律的推论“增反减同”可知原磁场一定向右，条形磁铁的右端一定为N极，故C正确；如果实验中发现左侧二极管发光的同时，小车又向右移动，则一定是条形磁铁左端为N极，右端为S极，故D错误。 【变式训练7-3-12】如图所示，A、B、C为同一平面内的线圈，其中A、B为同心圆，现给B中通以顺时针方向的电流，在B中的电流逐渐增大的过程中，下列说法正确的是(　　) A.线圈A、C中均为顺时针方向 B.线圈A、C中均为逆时针方向 C.线圈A面积有扩大的趋势，线圈C面积有缩小的趋势 D.线圈A、C面积均有缩小的趋势 【答案】C 【解析】由题意可知线圈B的电流在逐渐增大，电流产生的磁场也在不断增大。根据右手螺旋定则判断出线圈B的电流在线圈A产生的磁场垂直纸面向里，根据楞次定律可以判断出线圈A产生的感应电流为逆时针方向，对应产生的磁场垂直纸面向外。同理，根据右手螺旋定则判断出线圈B的电流在线圈C产生的磁场垂直纸面向外，根据楞次定律可以判断出线圈C产生的感应电流为顺时针方向，对应产生的磁场垂直纸面向里，A、B错误；穿过线圈A的磁通量等于垂直纸面向里的磁通量减去线圈A、B间垂直纸面向外的磁通量，根据A、B选项分析结合楞次定律可知线圈A面积有扩大的趋势，根据楞次定律增缩减扩可知线圈C面积有缩小的趋势，C正确，D错误。 【变式训练7-3-13】(多选）近几年，许多品牌手机推出无线充电功能，最方便的应用场景之一，是在家用汽车上实现手机无线充电。如图所示为手机无线充电的工作原理示意图，其主要部件为汽车充电基座内的输电线圈和手机中的受电线圈，若在充电基座内的输电线圈中通入方向由b经线圈到a，且正在变大的电流，在手机受电线圈中接一个电阻，则(　　) A.受电线圈中，通过电阻的电流方向由c到d B.受电线圈中，通过电阻的电流方向由d到c C.受电线圈与输电线圈相互吸引 D.受电线圈与输电线圈相互排斥 【答案】　AD 【解析】　根据安培定则可知，输电线圈电流产生的磁场方向向上，且正在增大，根据楞次定律可知，受电线圈中感应电流由上向下看为顺时针方向，通过电阻的电流方向由c到d，故A正确，B错误；受电线圈与输电线圈电流方向相反，相互排斥，故C错误，D正确。 【变式训练7-3-14】(多选）如图所示，光滑固定导轨水平放置，两根导体棒平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时（ ） A．将相互靠拢 B．将相互远离 C．磁铁的加速度仍为 D．磁铁的加速度小于 【答案】AD 【解析】本题考查用楞次定律判断物体的运动情况。根据楞次定律的另一种表述——感应电流的效果总是要反抗产生感应电流的原因，本题的“原因”是回路中磁通量增加，归根结底是磁铁靠近回路，“效果”是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠近，所以将互相靠近且磁铁的加速度小于。 【变式训练7-3-15】(多选）某同学设想的减小电梯坠落时造成伤害的一种应急安全装置如图所示，在电梯轿厢底部安装永久强磁铁，磁铁N极朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，线圈在电梯轿厢坠落时能自动闭合，从而减小对箱内人员的伤害。当电梯轿厢坠落到图示位置时，下列说法正确的是(　　) A.从上往下看，金属线圈A中的感应电流沿顺时针方向 B.从上往下看，金属线圈B中的感应电流沿顺时针方向 C.金属线圈A对电梯轿厢下落有阻碍作用，B没有阻碍作用 D.金属线圈B有收缩的趋势，A有扩张的趋势 【答案】BD　 【解析】当电梯坠落至如图位置时，闭合线圈A中向上的磁场减弱，感应电流的方向从上往下看是逆时针方向，B中向上的磁场增强，感应电流的方向从上往下看是顺时针方向，B正确，A错误；结合A、B的分析可知，当电梯坠落至如图位置时，闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落，C错误；闭合线圈A中向上的磁场减弱，B中向上的磁场增强，根据楞次定律可知，线圈B有收缩的趋势，A有扩张的趋势，D正确 （四）二次感应问题 【典型例题1】磁悬浮列车的悬浮控制技术是利用双线圈系统产生动态磁场，通过磁场调整列车位置，确保运行稳定。如图所示，半径不同的两个圆形线圈A、B，放置于同一水平面内，圆心重合。甲图中A线圈的电流变大，乙图中B线圈的电流变大，则甲图中B线圈的面积变化趋势与乙图中A线圈的面积变化趋势分别为（　　） A．缩小  缩小 B．缩小  增大 C．增大  增大 D．增大  缩小 【答案】B 【解析】题图甲中线圈的电流变大，线圈中的磁场方向垂直纸面向里，磁通量增大，根据楞次定律可知题图甲中线圈的感应电流方向为逆时针，与中电流方向相反，互相排斥，所以线圈面积有缩小趋势；题图乙中线圈的电流变大，线圈中的磁场方向垂直纸面向里，线圈之间的磁场垂直纸面向外，由磁感线的分布规律可知线圈内总磁通量方向垂直纸面向里，当线圈中的磁通量增大，根据楞次定律可知题图乙中中的感应电流方向为逆时针，与中电流方向相反，互相排斥，所以线圈面积有增大趋势。 故选B。 【典型例题2】(多选）如图所示，在匀强磁场中，放着一个平行导轨与线圈相连接金属棒MN，要使放在D中的A线圈(A、D两线圈共面)各处受到沿半径指向圆心的力，则金属棒MN的运动情况可能是(　　) A.加速向右运动 B.加速向左运动 C.减速向右运动 D.减速向左运动 【答案】AB 【解析】要使线圈A受到沿半径指向圆心的力，也就是线圈具有收缩的趋势，企图通过收缩使面积减小以阻碍其磁通量的变化，显然A线圈的原磁通量是增加的，这样D中感应电流产生的磁场应该增大，即MN必须向左或向右做加速运动，A、B正确，C、D错误。 【典型例题3】(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PQ、MN，MN的左边有一闭合电路，当PQ在一外力的作用下运动时，MN由静止开始向右运动，则PQ所做的运动可能是(　 ) A．向右加速运动 B．向左加速运动 C．向右减速运动 D．向左减速运动 【答案】BC 【解析】MN由静止开始向右运动，说明MN受到向右的安培力，因为导线ab在MN处产生的磁场垂直纸面向里MN中的感应电流方向为M→NL1中感应电流的磁场方向向上。若L2中磁场方向向上减弱PQ中电流方向为Q→P且减小PQ向右减速运动；若L2中磁场方向向下增强PQ中电流方向为P→Q且增大PQ向左加速运动。 【典型例题4】（多选)理想变压器的线圈与足够长的光滑平行金属导轨相连，导轨置于垂直导轨平面的匀强磁场中，理想变压器的线圈和电流表相连。当金属杆垂直导轨运动时，线圈中产生了如图所示方向的电流。则（　　） A．此时金属杆可能向左减速运动 B．此时金属杆可能向右加速运动 C．当金属杆向左加速运动时，流过电流表的电流方向从到 D．当金属杆向左加速运动时，流过电流表的电流方向从到 【答案】AD 【解析】AB．由图可知电流从a向b流过金属杆，由右手定则可得金属杆ab向左做切割磁感线运动，故A正确，B错误。 CD．当金属杆ab向左加速做切割磁感线运动时，产生的电动势增大，M线圈中的电流和磁感应强度也增大，则N线圈中的磁通量增大，由楞次定律可知，流过电流表的电流方向从d到c，故C错误，D正确。 故选AD。 【变式训练7-4-1】如图所示，铁芯左边悬挂一个轻质金属环，铁芯上有两个线圈和，线圈和电源、开关、热敏电阻相连，线圈与电流表相连。已知热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，保持开关闭合，下列说法正确的是（　　） A．当温度升高时，金属环向左摆动 B．当温度不变时，电流表示数不为0 C．当电流从经电流表到时，可知温度降低 D．当电流表示数增大时，可知温度升高 【答案】A 【解析】A．保持开关闭合，当温度升高时，热敏电阻的阻值减小，电流增大，由右手螺旋定则可得电流产生的磁场方向向右穿过螺旋管，如图所示 穿过小金属环的磁通量向右增大，由楞次定律可得穿过小金属环的感应电流I3的方向，从而使得小金属环在原磁场中受安培力而阻碍磁通量的增大，故小金属环有缩小的趋势和向左摆动，故A正确； B．当温度不变时，电流不变，穿过螺旋管的磁通量不变，无感应电流产生，电流表示数为0，故B错误； C．当电流从经电流表到时，可知感应电流产生的磁场水平向左，与原磁场方向相反，根据楞次定律知原磁场的磁通量增大，故电流增大，的阻值减小，说明温度升高，故C错误； D．当电流表示数增大，根据法拉第电磁感应定律知，是穿过线圈的磁通量的变化率增大，故电流的变化率变大，故的阻值变化的快，温度变化的快，故D错误。 故选A。 【变式训练7-4-2】可绕O点转动的金属圆盘置于垂直纸面向里的匀强磁场中，其中央和边缘各引出一根导线，与套在铁芯上部的线圈A相连。套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平光滑导轨上，如图所示，导轨上有一根金属棒ab处在垂直于纸面向外的匀强磁场中。下列说法正确的是(　　) A.圆盘顺时针加速转动时，ab棒将向右运动 B.圆盘逆时针匀速转动时，ab棒将向右运动 C.圆盘顺时针减速转动时，ab棒将向右运动 D.圆盘逆时针加速转动时，ab棒将向左运动 【答案】C　 【解析】圆盘顺时针加速转动时，由右手定则可知，圆盘中感应电流从圆心流向边缘，线圈A中产生的磁场方向向下，且磁场增强。由楞次定律可知，线圈B中的感应磁场方向向上，由安培定则可知ab棒中感应电流方向由a→b，由左手定则可知，ab棒受的安培力方向向左，ab棒将向左运动，故A错误；圆盘逆时针匀速转动时，由右手定则可知，圆盘中感应电流从边缘流向圆心，线圈A中产生的磁场方向向上，且磁场不变，线圈B中无感应电流，则ab棒静止，故B错误；圆盘顺时针减速转动时，由右手定则可知，圆盘中感应电流从圆心流向边缘，线圈A中产生的磁场方向向下，且磁场减弱。由楞次定律可知，线圈B中的感应磁场方向向下，由安培定则可知ab棒中感应电流方向由b→a，由左手定则可知，ab棒受的安培力方向向右，ab棒将向右运动，故C正确；圆盘逆时针加速转动时，由右手定则可知，圆盘中感应电流从边缘流向圆心，线圈A中产生的磁场方向向上，且磁场增强。由楞次定律可知，线圈B中的感应磁场方向向下，由安培定则可知ab棒中感应电流方向由b→a，由左手定则可知，ab棒受的安培力方向向右，ab棒将向右运动，故D错误。 【变式训练7-4-3】如图所示，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直，金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是(　　) A.PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向 B.PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向 C.PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向 D.PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向 【答案】D　 【解析】金属杆PQ突然向右运动，由右手定则可知，PQRS中有沿逆时针方向的感应电流，由于感应电流产生的磁场与原磁场方向相反，则穿过圆环形金属线框T中的磁通量减小，由楞次定律可知，T中有沿顺时针方向的感应电流，故D正确。 【变式训练7-4-4】如图所示，金属导轨上的导体棒在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，线圈将向右摆动() A.向右做匀速直线运动 B.向左做匀加速直线运动 C.向右做减速直线运动 D.向右做变加速直线运动 【答案】C 【解析】导体棒向右做匀速运动时，中产生的感应电流不变，螺线管产生的磁场是稳定的，穿过的磁通量不变，中没有感应电流，线圈不受安培力作用，不会被螺线管吸引，故A错误； B.导体棒向左做匀加速直线运动，导体棒中产生的感应电流增大，螺线管产生的磁场增大，穿过的磁通量增强，根据“来拒去留”规律，螺线管与线圈相互排斥，线圈将向左摆动，故B错误； C.导体棒向右做减速直线运动，导体棒中产生的感应电流减小，螺线管产生的磁场减小，穿过的磁通量减弱，根据“来拒去留”规律，螺线管与线圈相互吸引，线圈将向右摆动，故C正确； D.导体棒向右做变加速直线运动，导体棒中产生的感应电流增大，螺线管产生的磁场增大，穿过的磁通量增强，根据“来拒去留”规律，螺线管与线圈相互排斥，线圈将向左摆动，故D错误。 故选C。 【变式训练7-4-5】如图所示，软铁环上绕有、两个线圈，线圈与直流电源、电阻和开关相连，线圈与电流表和开关相连。下列说法正确的是() A.保持闭合，软铁环中的磁场为逆时针方向 B.保持闭合，在开关闭合的瞬间，通过电流表的电流由 C.保持闭合，在开关闭合的瞬间，通过电流表的电流由 D.保持闭合，在开关断开的瞬间，电流表所在回路不会产生电流 【答案】C 【解析】A.由右手螺旋定则可以判断出，软铁环中的磁场为顺时针方向，故A错误； B.保持闭合，在开关闭合的瞬间，线圈中磁通量不变，没有感应电流产生。故B错误； C.保持闭合，在开关闭合的瞬间，线圈中磁通量增大，根据楞次定律可以判断，通过电流表的电流由。故C正确； D.保持闭合，在开关断开的瞬间，线圈中磁通量减小，根据“增反减同”可以判断，通过电流表的电流由。故D错误。 故选C。 【变式训练7-4-6】(多选)如图所示，一平行光滑金属导轨水平置于竖直向下的匀强磁场中，导轨电阻不计，与大螺线管M相接，在M螺线管内同轴放置一绝缘圆盘N，N的边缘固定着许多带负电的小球(每个小球都可视为一点电荷)，且圆盘N可绕轴心在水平面内自由转动。当导体棒ab运动时，圆盘N能沿箭头方向逆时针转动，则导体棒ab的运动情况是(　　) A.导体棒ab向右做匀速运动 B.导体棒ab向右做加速运动 C.导体棒ab向左做加速运动 D.导体棒ab向左做减速运动 【答案】BD　 【解析】圆盘N能沿箭头方向逆时针转动，可知感应电场的方向沿顺时针方向，则产生感应电场的磁场方向垂直纸面向里；若导体棒ab向右运动，则感应电流由b到a，M中的磁场向外，与产生感应电场的磁场方向相反，可知必然是增强的，则ab必然加速运动，故A错误，B正确；若导体棒ab向左运动，则感应电流由a到b，M中的磁场向里，与产生感应电场的磁场方向相同，可知必然是减弱的，则ab必然减速运动，故C错误，D正确。 【变式训练7-4-7】(多选)如图所示装置中，杆原来静止。已知金属杆切割磁感线速度越大时产生的感应电流越大。杆做如下哪些运动时，杆将不向右移动() A.向右匀速运动 B.向右加速运动 C.向左加速运动 D.向右减速运动 【答案】ACD 【解析】A.杆向右匀速运动，在杆中产生恒定的电流，该电流在线圈中产生恒定的磁场，在中不产生感应电流，所以杆不动，故A正确； B.杆向右加速运动，由题意结合右手定则得，杆切割磁感线产生由指向的不断增大的电流，根据安培定则，在中产生向上增强的磁场，该磁场向下通过，由楞次定律知，杆中产生向下的感应电流，由左手定则可判定，杆受到向右的安培力作用，杆将向右移动，故B错误； C.杆向左加速运动，由题意结合右手定则得，杆切割磁感线产生由指向的不断增大的电流，根据安培定则，在中产生向下增强的磁场，该磁场向上通过，由楞次定律知，杆中产生向上的感应电流，由左手定则可判定，杆受到向左的安培力作用，杆将向左移动，故C正确； D.杆向右减速运动，由题意结合右手定则得，杆上产生减小的到的电流，根据安培定则，在中产生向上减弱的磁场，该磁场向下通过，根据楞次定律，在杆上产生到的电流，根据左手定则，杆受到向左的安培力，杆向左运动，故D正确； 故选ACD。 题型08：三定则一定律的综合应用 【典型例题1】如图所示，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是（ ） A．PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向 B．PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向 C．PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向 D．PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向 【答案】D 【解析】金属杆PQ向右运动，穿过PQRS的磁通量增加，由楞次定律可知，PQRS中产生逆时针方向电流。这时因为PQRS中感应电流的作用，依据楞次定律可知，T中产生顺时针方向的感应电流。故只有D项正确。 【典型例题2】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、b两个环的磁通量始终相同 B.穿过b环的磁通量始终是c环的一半 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】A 【解析】　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A正确；根据安培定则判断可知，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c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c环中没有感应电流产生，故B、C、D错误。 【典型例题3】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左滑动，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】　A 【解析】　由安培定则可知，螺线管中磁场方向向上，金属棒ab、cd所在处的磁感线方向均向下，当滑动变阻器的滑片向左滑动时，螺线管中电流增大，因此磁场变强，穿过回路的磁通量增大，由楞次定律知，感应电流方向为a→c→d→b→a，由左手定则知，ab棒所受安培力方向向左，cd棒所受安培力方向向右，所以ab棒向左运动，cd棒向右运动，故A正确。 【典型例题4】如图所示，在光滑绝缘水平面上，有两条固定的相互垂直彼此绝缘的长直导线，通以大小相同的电流。在角平分线上，对称放置四个相同的圆形金属框。若电流在相同时间间隔内增加相同量，则（　　） A．线圈1中有顺时针方向的感应电流，静止不动 B．线圈2中有顺时针方向的感应电流，沿着对角线向内运动 C．线圈3中有磁通量但无感应电流，静止不动 D．线圈4中有逆时针方向的感应电流，沿着对角线向外运动 【答案】D 【解析】AC．根据安培定则可知，两根直导线中电流在线圈1、3位置的磁感应强度方向相反，由于电流大小相等，根据对称性可知，穿过线圈1、3的磁通量始终为零，即线圈1、3没有感应电流产生，线圈均没有受到安培力作用，线圈1、3均静止不动，故AC错误； B．根据安培定则可知，两根直导线中电流在线圈2位置的磁感应强度均为垂直于纸面向外，电流在相同时间间隔内增加相同量，则穿过线圈2的磁通量也在均匀增加，根据楞次定律可知，线圈2中有顺时针方向的感应电流，由于穿过线圈的磁通量在增加，感应电流在安培力作用下将阻碍磁通量的增加，即线圈2将沿着对角线向外运动，故B错误； D．根据安培定则可知，两根直导线中电流在线圈4位置的磁感应强度均为垂直于纸面向里，电流在相同时间间隔内增加相同量，则穿过线圈4的磁通量也在均匀增加，根据楞次定律可知，线圈4中有逆时针方向的感应电流，由于穿过线圈的磁通量在增加，感应电流在安培力作用下将阻碍磁通量的增加，即线圈4将沿着对角线向外运动，故D正确。 故选D。 【典型例题5】(多选)如图，倾角为的斜面上放置着间距为L的平行光滑导轨（电阻不计），导轨下端与一电阻R相连，电阻为r的金属棒KN置于导轨上，在以ab和cd为边界的区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直导轨平面向上。在cd左侧的无磁场区域cdPM内有一半径很小的金属圆环，圆环与导轨在同一平面内。已知，金属棒与导轨接触良好。将金属棒KN从磁场右边界ab处由静止自由释放，向下运动的小段时间内，下列说法正确的是（    ） A．圆环有收缩趋势 B．圆环有扩张趋势 C．金属棒KN做匀加速直线运动 D．金属棒KN做变加速直线运动 【答案】AD 【解析】AB．金属棒KN沿导轨向下运动的一小段时间内，重力沿导轨平面的分力大于安培力，金属棒向下加速运动，KMMP回路中产生的感应电动势增大，感应电流增大，产生的磁场增强，通过圆环的磁通量增加，依据楞次定律可知，圆环有收缩的趋势，故A正确，B错误。 CD．金属棒向下运动的一小段时间内，由牛顿第二定律有 又 解得金属棒的加 v速度增大，加速度a减小，速度的变化率减小，故D正确，C错误。 故选AD。 【变式训练8-1】“自激发电机”具有自励磁的特点，它无需外部励磁电源就能自行激励产生磁场。其原理如图所示：一金属圆盘在某一大小恒定、方向时刻沿切线方向的外力作用下，在弱的轴向磁场B中绕金属轴OO'转动，根据法拉第电磁感应定律，盘轴与盘边之间将产生感应电动势，圆盘下方螺旋形导线M端通过电刷与盘边相连，N端与盘轴相连，MN中就有感应电流产生，最终回路中的电流会达到稳定值，磁场也达到稳定值。下列说法正确的是（　　） A．MN中的电流方向从N→M B．圆盘转动的速度先增大后减小 C．MN中感应电流的磁场方向与原磁场方向相同 D．磁场达到稳定状态后，MN中不再产生感应电流 【答案】C 【解析】A．根据右手定则知，MN中的电流方向从M→N，故A错误； B．圆盘在大小恒定、方向时刻沿切线方向的外力作用下，转动的速度先越来越大，磁场也越来越大，根据法拉第电磁感应定律E＝BLv 知产生的电动势也越来越大，流过电阻R的电流也越来越大，最终回路中的电流达到稳定值，磁场也达到稳定状态，则圆盘转动的速度也达到稳定值，故B错误； C．根据右手螺旋定则判断知MN中感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，故C正确； D．可将圆盘看成若干个沿着半径方向的幅条组成，因此在任何时刻都有幅条切割磁感线，故磁场达到稳定状态后，MN中也产生感应电流，故D错误。 故选：C。 【变式训练8-2】“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(CS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CS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】由题图(b)可知开始阶段流过CS线圈的电流正向减小，根据安培定则可知，CS线圈产生的磁场方向向下，则穿过线圈周围某一截面向下的磁通量减小，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；之后通过CS线圈的电流反向增加，穿过线圈周围某一截面向上的磁通量增加，根据楞次定律可知产生的等离子体电流方向(俯视)仍为顺时针。故选A。 【变式训练8-3】“如图所示，在绝缘水平桌面上，有一东西向放置的水平导体棒ab置于竖直向下的匀强磁场中，ab棒用柔软的导线与相距较远的导体棒cd连接，cd棒南北向固定在绝缘水平桌面上，其东侧桌面上有一水平光滑金属导轨，导体棒ef置于导轨上与电源形成闭合电路，导体棒ef与导体棒cd平行且相距较近。现迅速移动ab棒，发现ef棒向西运动靠近cd棒，是因为ab棒迅速 A. 向东移动 B. 向北移动 C. 向西移动 D. 向南移动 【答案】B 【解析】根据电路图可知ef棒电流向南，根据安培定则可知ef棒的电流在cd处形成的磁场方向向下，ef棒与cd棒相互吸引，根据左手定则可知cd棒电流也向南，由右手定则可知ab棒向北运动，故B正确，ACD错误。故选：B。 【变式训练8-4】“如图所示，在同一水平面内有两根光滑平行金属导轨MN和PQ，在两导轨之间竖直放置通电螺线管，ab和cd是放在导轨上的两根金属棒，它们分别放在螺线管的左、右两侧，保持开关闭合，最初两金属棒处于静止状态．当滑动变阻器的滑片向左滑动时，两根金属棒与导轨构成的回路中感应电流方向(俯视图)及ab、cd两棒的运动情况是(　　) A．感应电流为顺时针方向，两棒相互靠近 B．感应电流为顺时针方向，两棒相互远离 C．感应电流为逆时针方向，两棒相互靠近 D．感应电流为逆时针方向，两棒相互远离 【答案】　D 【解析】当滑动变阻器滑片向左滑动时，电路中的电流变大，螺线管的磁场增强，根据安培定则，由电流方向可确定螺线管内的磁场方向垂直导轨向下，由于螺线管处于两棒中间，所以穿过两棒与导轨所围成的回路磁通量变大，并由楞次定律的“增反减同”可得，回路产生逆时针方向的感应电流(俯视)，根据左手定则可判断安培力的方向，故ab棒所受安培力方向向左，cd棒所受安培力方向向右，两棒相互远离，故D正确，A、B、C错误． 【变式训练8-5】“如图甲所示，将线圈套在长玻璃管上，线圈的两端与电流传感器(可看作理想电流表)相连。将强磁铁从长玻璃管上端由静止释放，磁铁下落过程中将穿过线圈。实验观察到如图乙所示的感应电流随时间变化的图像。下列说法正确的是 (　　) A．t1～t3时间内，磁铁受到线圈的作用力方向先向上后向下 B．磁铁下落过程减少的重力势能等于增加的动能 C．若将线圈的匝数加倍，则穿过线圈的磁通量变化量也将加倍 D．若将磁铁两极翻转后重复实验，将先产生负向感应电流，后产生正向感应电流 【答案】　D 【解析】 t1～t3时间内，根据“来拒去留”，磁铁受到线圈的作用力方向靠近线圈时是向上的，远离线圈时也向上，A错误；磁铁下落过程减少的重力势能大于增加的动能，原因是线圈对磁铁的作用力在这个过程中做负功，B错误；若将线圈的匝数加倍，则穿过线圈的磁通量变化量不变，原因是穿过线圈的磁通量和匝数无关，C错误；若将磁铁两极翻转后重复实验，磁通量的变化情况和原来相反，将先产生负向感应电流，后产生正向感应电流，D正确。 【变式训练8-6】“不可形变的圆形导体框a和矩形导体框b(粗糙)连成如图甲所示回路并固定在水平面内。导体框a内固定一小圆环c，且a与c也在同一水平面内，圆环c中通入如图乙所示的电流(规定从上向下看电流顺时针方向为正)，导体框b的左端放置一金属棒MN，金属棒处于垂直水平面向下的匀强磁场中，已知匀强磁场的磁感应强度为B且在图乙所示时间内金属棒始终未滑动，则(　　) A.0~t1时间内，金属棒受到向左的安培力 B.t1时刻，金属棒受到向右的摩擦力最大 C.t1~t2时间内与t2~t3时间内金属棒内的电流反向 D.仅增大交流电的峰值，金属棒有可能发生移动 【答案】D 【解析】在0~t1时间内，穿过导体框a的磁场向下增大，由楞次定律可知，通过金属棒的电流从N流向M，由左手定则可知，安培力水平向右，故A错误；t1时刻，电流的变化率为零，导体框a中无感应电流，金属棒不受安培力，这一刻也不受摩擦力，故B错误；由楞次定律可以判断，t1~t2时间金属棒内的感应电流由M流向N，t2~t3时间内金属棒内的感应电流也是由M流向N，故C错误；仅增大交流电的峰值，导体框a中的磁通量变化率增大，金属棒中的感应电流会变大，金属棒受到的安培力增大，金属棒有可能移动，故D正确。 【变式训练8-7】“如图所示，光滑绝缘水平面上存在方向竖直向下的有界（边界竖直）匀强磁场，一直径与磁场区域宽度相同的闭合金属圆形线圈在平行于水平面的拉力作用下，在水平面上沿虚线方向匀速通过磁场。下列说法正确的是（　　） A．线圈进磁场的过程中，线圈中的感应电流沿顺时针方向 B．该拉力的方向与线圈运动速度的方向相同 C．该拉力的方向水平向右 D．该拉力为恒力 【答案】C 【解析】解：A、线圈进入磁场的过程中，垂直于纸面向里的磁通量增加，根据楞次定律可知线圈中感应电流产生的磁场垂直于纸面向外，根据安培定则可知线圈中的电流为逆时针方向，故A错误； BC、线圈切割磁感线的有效长度示意图如图所示。 结合楞次定律阻碍相对运动的推论，再根据左手定则可知线圈受到的安培力始终水平向左，线圈匀速运动，根据平衡条件知该拉力的方向水平向右，与线圈运动速度的方向不相同，故B错误，C正确； D、由于线圈切割磁感线的有效长度是变化的，所以线圈中产生的感应电动势是变化的，感应电流是变化的，线圈受到的安培力大小是变化的，所以拉力大小是变化的，故D错误。 故选：C。 【变式训练8-8】“如图所示，一个半圆形铝框处在水平向外的非匀强磁场中，场中各点的磁感应强度为By，y为该点到地面的距离，c为常数，B0为一定值．铝框平面与磁场垂直，直径ab水平，（空气阻力不计）铝框由静止释放下落的过程中（　　） A．直径ab受安培力方向与框的运动方向相同为动力 B．半圆弧ab受安培力方向与框的运动方向相反为阻力 C．铝框下落的加速度大小一定小于重力加速度g D．铝框下落加速度大小可能等于g 【答案】C 【解析】AB、铝框下落过程中，可以看作有两段导体（直径ab和半圆弧）分别做切割磁感线运动，半圆弧的有效切割长度与ab相同，但由于下方的磁场强，由E＝BLv可知，直径ab产生的电动势大于半圆弧产生的电动势，根据右手定则直径ab感应电动势方向向左，半圆弧感应电动势方向沿逆时针方向，所以总感应电动势不为零，方向沿顺时针方向，根据左手定则可得，直径ab受安培力向上，为阻力，半圆弧ab受安培力向下，为动力，故AB错误； CD、根据楞次定律的第二描述“感应电流产生的效果总是阻碍导体间的相对运动”可知，铝环下落过程中除受重力外还受到向上的安培力，故铝环下落的加速度小于重力加速度，故C正确，D错误。 故选：C。 【变式训练8-9】“如图所示，导线AB与CD平行，在闭合与断开开关S时，关于导线CD中的感应电流，下列说法正确的是(　　) A.开关闭合时，有C到D的感应电流 B.开关闭合时，有D到C的感应电流 C.开关断开时，有D到C的感应电流 D.开关断开时，无感应电流 【答案】B 【解析】开关闭合时，导线AB中产生电流，其方向由A指向B，根据安培定则可知导线CD所在回路磁通量垂直纸面向外增加，由楞次定律的推论“增反减同”可得导线CD中的感应电流方向为由D指向C，故A错误，B正确；同理，开关断开时，导线AB中电流从有到无，其方向由A指向B，根据安培定则可知导线CD所在回路磁通量垂直纸面向外减小，由楞次定律的推论“增反减同”可得导线CD中的感应电流方向为由C指向D，故C、D错误。 【变式训练8-10】“金属圆环放在光滑绝缘水平面上，直线MN是垂直于水平面向上的匀强磁场的边界，给圆环一个水平力使圆环沿图示方向匀速进入磁场，速度大小为v，速度方向与MN的夹角为，当圆环有一半进磁场时，下列说法正确的是（　　） A．圆环中有沿逆时针方向的感应电流 B．圆环受到的安培力方向与速度v方向相反 C．撤去水平力后，圆环将做曲线运动 D．撤去水平力后，圆环进磁场后的最小速度为0 【答案】C 【解析】A．由题意可知穿过圆环的磁通量向外增加，根据楞次定律可知，圆环中有沿顺时针方向的感应电流，故A错误； B．根据左手定则可知，圆环受到的安培力垂直于MN向下，故B错误； C．撤去水平力后，由于安培力与速度不在一条直线上，圆环将做曲线运动，故C正确； D．撤去拉力后，由于圆环受到的安培力垂直于MN向下，则圆环垂直MN方向做减速运动，沿MN方向做匀速运动，若圆环完全进入磁场前垂直MN方向的速度已经减为0，则圆环的最小速度为 若圆环完全进入磁场时垂直MN方向的速度还没有减为0，则圆环的最小速度大于，故D错误。 故选C。 【变式训练8-11】(多选)如图所示，在长直通电导线MN附近有一个矩形闭合金属线圈ABCD，线圈与导线放在光滑绝缘水平面上，且导线MN固定。下列说法正确的是(　 ) A．若MN中通有从N流向M的电流且电流增大，则线圈的CD边受到向右的安培力 B．若MN中通有从N流向M的电流且电流增大，则线圈ABCD会向右运动 C．如果MN中通有从N流向M的恒定电流，发现线圈中感应出A→B→C→D→A流向的电流，原因可能是线圈向左运动了 D．如果MN中通有从N流向M的恒定电流，且让线圈向右运动，则线圈有收缩趋势 【答案】BC 【解析】若MN中通有从N流向M的电流且电流增大，根据安培定则可知，穿过线圈的磁场方向为垂直纸面向里，且逐渐变大，根据楞次定律可知，线圈中感应电流的方向为A→B→C→D→A，根据左手定则可知，CD边受到向左的安培力，AB边受到向右的安培力，越靠近导线磁场越强，则线圈ABCD受到的向右的安培力大于向左的安培力，则线圈ABCD会向右运动，故A错误，B正确；如果MN中通有从N流向M的恒定电流，发现线圈中感应出A→B→C→D→A流向的电流，根据楞次定律可知，穿过线圈的磁通量增加，当线圈向左运动，磁通量增加，故C正确；如果MN中通有从N流向M的恒定电流，且让线圈向右运动，则穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知，线圈有扩张的趋势，故D错误。 【变式训练8-12】(多选)如图所示，两同心圆环A、B置于同一水平面上，其中B为均匀带正电绝缘环，A为导体环。当B绕轴心顺时针转动且转速增大时，下列说法正确的是(　　) A.A中产生逆时针的感应电流 B.A中产生顺时针的感应电流 C.A具有收缩的趋势 D.A具有扩展的趋势 【答案】　AD 【解析】　由图可知，B为均匀带正电绝缘环，B中电流为顺时针，由右手螺旋定则可知，电流的磁场向里且逐渐增大，由楞次定律可知，磁场增大时，感应电流的磁场与原磁场的方向相反，所以感应电流的磁场的方向向外，感应电流的方向为逆时针方向，故A正确，B错误；B环外的磁场的方向与B环内的磁场的方向相反，垂直纸面向外，A中产生逆时针方向的感应电流，由左手定则可知，A环受到向外的安培力，则A环具有面积扩展的趋势，故C错误，D正确。 【变式训练8-13】(多选)如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路．将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态．下列说法正确的是(　　) A．开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动 B．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向 C．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向 D．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动 【答案】AD 【解析】开关闭合的瞬间，由右手定则知，右侧线圈的右端为N极，左端为S极，通过左侧线圈中的磁通量增大，由楞次定律可知，左侧线圈产生阻碍磁通量增大的磁场，则直导线中电流方向为由南向北，由安培定则可判断，小磁针处的磁场方向垂直纸面向里，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动，选项A正确；开关闭合并保持一段时间后，左侧线圈中磁通量不变，线圈中感应电动势和感应电流为零，直导线中电流为零，小磁针恢复到原来状态，选项B、C错误；开关闭合并保持一段时间后再断开后的瞬间，通过左侧线圈中的磁通量减小，由楞次定律可知，左侧线圈产生阻碍磁通量减小的磁场，则直导线中电流方向为由北向南，由安培定则可判断，小磁针处的磁场方向垂直纸面向外，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动，选项D正确． 【变式训练8-14】(多选)在如右图所示的电路中，放在光滑金属导轨上的ab导体向右移动，这可能发生在（  ） A．闭合S的瞬间 B．断开S的瞬间 C．闭合S后，减小电阻R时 D．闭合S后，增大电阻R时 【答案】AC 【解析】金属杆向右运动则说明金属杆受到向右的作用力，由左手定则可知电流的方向；由楞次定律可知左侧产生的磁通量的变化；则可知左侧电流的变化情况，金属杆向右运动说明金属杆受到向右的安培力，由左手定则可知，金属杆中的电流由a到b；右侧线框中产生的磁通量向上；则由楞次定律可知，左侧线框中的磁场可能向下减小，也可能向上增加；左侧电流由上方进入，由安培定则可知，内部磁场方向向上；故产生以上现象只能是磁通量突然增加；故AC正确BD错误； 故选AC． 题型09：探究影响感应电流方向的因素 【典型例题1】（多选）“探究影响感应电流方向的因素”的实验示意图如图所示：灵敏电流计和线圈组成闭合回路，通过“插入”、“拔出”条形磁铁，使线圈中产生感应电流。记录实验过程中的相关信息，分析得出楞次定律。下列说法正确的是（　　） A．实验时必须保持磁铁运动的速率不变 B．该实验需要知道线圈的绕向 C．该实验需要记录磁铁的运动方向 D．该实验需要判断电流计指针偏转方向与通入电流方向的关系 【答案】BCD 【解析】解：A.该实验无需保持磁铁运动的速率不变，故A错误； B.该实验需要记录磁铁在线圈中的磁场方向，才能得到磁场的变化与感应电流的方向关系，故B正确； C.该实验必需记录感应电流产生的磁场方向，这样才能知道感应电流的磁场方向与原磁场方向的关系，故C正确； D.该实验需要确认电流计指针偏转方向与通过电流计的电流方向的关系才能知道产生的感应电流的具体的方向，故D正确。 故选：BCD。 【典型例题2】（某组探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素 要想使电流计指针发生偏转，即有感应电流产生，以下三种操作，其中可行的是 。 A.螺线管不动，磁铁静止放在螺线管中 B.螺线管不动，磁铁插入或拔出螺线管 C.磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动 研究中发现电流计指针偏转方向会有不同，也就是感应电流方向不同，根据中的操作，则感应电流方向与下列哪个因素有关 。 A.螺线管的匝数磁铁的磁性强弱磁铁相对螺线管运动的方向 图中，将条形磁铁从图示位置先向上后向下移动一小段距离，出现的现象是 。 A.灯泡、均不发光灯泡、交替短暂发光 C.灯泡短暂发光、灯泡不发光灯泡不发光、灯泡短暂发光 通过实验得知：当电流从图中电流计的正接线柱流入时指针向右偏转；则当磁体 选填“向上”或“向下”运动时，电流计指针向右偏转。 若图电路连接正确，在闭合开关前滑动变阻器滑片应移至最 选填“左”或“右”端。 【答案】 【解析】螺线管不动，磁铁静止放在螺线管中，穿过螺线管的磁通量不变，不会产生感应电流，故A错误； B.螺线管不动，磁铁插入或拔出螺线管，穿过螺线管的磁通量发生变化，则会产生感应电流，故B正确； C.磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动，穿过螺线管的磁通量不变，不会产生感应电流，故C错误。 故选B。 感应电流方向与磁铁相对螺线管运动的方向有关，而螺线管的匝数和磁铁的磁性强弱只能影响感应电流的大小。 故选C。 条形磁铁向上移动一小段距离，穿过螺线管的磁感线减少，向下移动一小段距离，穿过螺线管的磁感线增加，移动方向不同，产生的感应电流方向不同，根据二极管具有单向导电性可知灯泡、交替短暂发光。 故选B。 当磁体向上运动时，穿过螺旋管的磁通量为竖直向下的减少，根据楞次定律，可知线圈中的感应电流产生的磁场竖直向下，根据右手螺旋定则可知电流从正接线柱流入，指针向右偏；故磁体向上运动。 故选A。 闭合开关瞬间，电路中电流增多，电磁铁的磁性增强，穿过螺线管的磁感线增多，会产生感应电流，为了防止产生的感应电流过大烧坏电流表，闭合开关前需要将滑动变阻器的滑片移到最左端。 故选A。 【变式训练9-1】（某同学用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素。将磁体从线圈中向上匀速抽出时，观察到灵敏电流计指针向右偏转。关于该实验，下列说法正确的是（　　） A．图中线圈中感应电流的磁场方向向下 B．若将磁体向上加速抽出，灵敏电流计指针将向左偏转 C．磁体放置在线圈中静止不动，灵敏电流计指针仍向右偏转 D．若将磁体的N、S极对调，并将其向下插入线圈，灵敏电流计指针仍向右偏转 【答案】D 【解析】解：A.线圈中的原磁场方向竖直向上，磁体向上运动时，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，方向竖直向上，故A错误； B.根据题意，感应电流的磁场方向竖直向上时，灵敏电流计指针向右偏转；若将磁体向上加速抽出，穿过线圈的磁通量快速减小，根据楞次定律感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，方向竖直向上，因此灵敏电流计指针将向右偏转，故B错误； C.磁体放置在线圈中静止不动，穿过线圈的磁通量不发生变化，线圈中无感应电流，灵敏电流计指针不发生偏转，故C错误； D.若将磁体的N、S极对调，线圈中的原磁场方向竖直向下，磁体向下运动时，穿过线圈的磁通量增加，根据楞次定律感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，方向竖直向上，因此灵敏电流计指针将向右偏转，故D正确。 故选：D。 【变式训练9-2】（某实验小组利用如下器材探究电磁感应现象。 请回答下列问题： 已知图中电流计有正、负接线柱，电流从正极流入，指针向右侧偏转，电流从负极流入，指针向左侧偏转。图甲用绝缘细线将导体棒悬挂在蹄形磁铁的内部磁场中，若保持导体棒不动，闭合开关，电流计的指针 填“会”或“不会”偏转。现闭合开关，使磁铁向右匀速运动，电流计的指针向 填“左”或“右”偏转； 图乙各线路连接完好，线圈静置于线圈中，开关由断开到闭合的过程中，发现电流计的指针向右偏转后，又回到中间位置。现保持开关闭合，将滑动变阻器的滑片从左侧端向右侧端滑动，在此过程中，将会观测到电流计的指针 填“向左”“向右”或“不会”偏转。 【答案】不会 右 向左 【解析】解：保持导体棒不动，闭合开关，导体棒不切割磁感线，不产生感应电流，故电流计的指针不会偏转。 闭合开关，使磁铁向右匀速运动，根据右手定则，可知电流计的指针向右偏转； 开关由断开到闭合的过程中，发现电流计的指针向右偏转后，又回到中间位置，可知当磁通量增加时，电流计指针向右偏。保持开关闭合，将滑动变阻器的滑片从左侧端向右侧端滑动，电流减小，磁通量减小，电流计指针应向左偏。 【变式训练9-3】（某实验小组探究影响感应电流方向的因素，设计了如下实验： (1)小明同学将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、灵敏电流计及开关部分连接如图甲所示，请在答题卡的实物图中用实线代替导线把剩余部分电路连接完整 。 (2)正确连接电路后$ 第01讲 电磁感应现象与楞次定律 目 录 思维导图 2 考情分析 2 学习目标 3 知识要点 3 解题策略 11 题型归纳 12 题型01：电磁感应现象 12 题型02：磁通量及磁通量的变化 18 题型03：判断是否产生感应电流 20 题型04： 感应电流方向的判断方法 26 （一） 根据右手定则判断感应电流的方向 26 （二）根据楞次定律判断感应电流的方向 29 题型05：右手定则的应用 33 题型06：楞次定律的理解和应用 42 （一） 楞次定律的理解 42 （二） 楞次定律的应用 46 题型07：楞次定律的推论 61 （一）“增反减同”的应用 61 （二） “来拒去留”的应用 67 （三）“增缩减扩”的应用 74 （四）二次感应问题 81 题型08：三定则一定律的综合应用 84 题型09：探究影响感应电流方向的因素 91 巩固提升 95 1. 高考定位：属于电磁感应板块核心基础，选择题高频考点，偶尔渗透到电磁感应综合计算题第一问；新高考常结合图像（Φ-t、E-t、I-t）、导体相对运动、磁场变化、单双棒模型、原副线圈、交变电流前置背景考查。 2. 考查重点 ①电磁感应的条件：闭合回路、磁通量发生变化 ②楞次定律核心：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化（“阻碍”是重中之重，也是易错点） ③右手定则（楞次定律特例：导体切割磁感线） ④四类考法：判断感应电流方向、判断导体受力/运动趋势、判断磁通量变化、感应电流图像问题 3. 命题特点 ①喜欢设置陷阱：分清“阻碍变化≠阻止”；区分原磁场方向、磁通量增/减；混淆左手定则、右手定则 ②常结合：条形磁铁插入拔出、螺线管、导轨导体棒、磁场强弱随时间变化、互感现象 4. 分值：选择一般4~6分；综合题中作为基础判断，是后续求感应电动势、安培力、能量问题的前提。 一：基础目标 1. 记住电磁感应产生条件，会判断有没有感应电流（闭合回路+ΔΦ≠0），区分感应电动势、感应电流的区别（回路不闭合也有感应电动势，无电流）。 2. 理解楞次定律文字表述，分清：原磁场方向、磁通量是增加还是减少、感应磁场的方向、感应电流方向四层逻辑。 3. 熟练掌握右手定则，知道它适用场景：导体切割磁感线。 4. 分清左手定则（安培力、洛伦兹力）、右手定则（电磁感应，发电），不混淆。 二：进阶目标 1. 掌握楞次定律的4个推论（增反减同、来拒去留、增缩减扩、来增去减），快速秒杀选择题。 2. 能结合受力分析，判断导体的运动趋势、回路形变趋势。 3. 能处理Φ-t图像，会从斜率判断感应电动势大小、判断电流方向。 4. 可以和法拉第电磁感应定律联动，为后面综合题打基础。 三：素养目标 建立“因果逻辑”：磁通量变化是因，感应电流是果；感应磁场只阻碍原磁通量的变化，不能抵消磁通量变化。 知识点一：磁通量 1.定义：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的平面，其面积S与磁感应强度B的乘积叫作穿过这个面积的磁通量。单位是韦伯,符号是Wb ,1Wb＝1T·m2。 2. 公式：Φ＝BSsin θ(其中θ角为平面S与磁感线的夹角) ①当B与S垂直时 Φ＝BS.S为垂直磁场的投影面积 ②若磁场与平面不垂直，应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积，Φ＝BScos θ。式中Scos θ即为平面S在垂直于磁场方向上的投影面积，也称为“有效面积”(如图所示)。 3.适用条件：①匀强磁场． ②S为垂直磁场的有效面积． 4.磁通量是标量：磁通量是标量，但有正负之分。磁通量的正负是这样规定的：任何一个平面都有正、反两面，若规定磁感线从正面穿出时磁通量为正，则磁感线从反面穿出时磁通量为负。磁通量是通过某一平面磁场的多少，与线圈匝数N无关。 5.磁通量的意义： ①磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数． ②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，磁通量为零； 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，磁通量为零． 6.磁通量的变化：ΔΦ＝Φ2－Φ1＝B2S2－B1S1。。 7.对磁通量的理解 (1)磁通量的正负：磁通量的正负不代表大小，只表示磁感线是怎样穿过平面的。若从平面的某一侧穿入为正，则从另一侧穿入为负。 (2)磁通量的大小 ①由公式计算：Φ＝BSsin θ(其中θ角为平面S与磁感线的夹角)。 ②从磁感线观察：从不同侧面穿入的磁感线抵消后，剩余的磁感线的条数越多，磁通量越大。 ③穿过线圈的磁通量的大小与线圈匝数无关。 (3)磁通量变化的常见情况 根据Φ＝BSsin θ，引起磁通量变化的三个因素是S、B和θ。 ①仅B变化：线圈内磁场变化。 ②仅S变化：线圈的部分导线做切割磁感线运动。 ③仅θ变化：线圈在磁场中转动。 8.磁通量的变化率(磁通量的变化快慢)：磁通量的变化量与发生此变化所用时间的比值，即。 知识点二：电磁感应现象 1.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。 (4)实质：电磁感应现象的实质是产生感应电动势。 2.产生感应电流的条件的两种表述 (1)闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，闭合电路中产生感应电流。 (2)穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合电路中产生感应电流。 3.判断感应电流有无的方法 4.产生感应电流的三种常见情况 知识点三： 感应电流及其方向的判断 1.判断感应电流方向的两种方法 （1）用楞次定律判断 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）用右手定则判断 该方法适用于导体切割磁感线产生的感应电流。判断时注意掌心、拇指、四指的方向： 右手定则 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。 ②适用情况：导线切割磁感线产生感应电流。 ③右手定则应用“三注意”： A.磁感线必须垂直穿入掌心。 B.拇指指向导体运动的方向。 C.四指所指的方向为感应电流方向。 2.两种判断感应电流的方法的比较 规律 比较内容 楞次定律 右手定则 区别 研究对象 整个闭合回路 闭合回路的部分、切割磁感线运动的导体 适用范围 各种电磁感应现象 只适用于部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情况 联系 右手定则是楞次定律的特例 知识点四：楞次定律 1.楞次定律 (1)内容：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)适用情况：所有的电磁感应现象．通常用来判断闭合回路中磁通量发生变化时，感应电流方向. 2.楞次定律中“阻碍”的含义 楞次定律中“阻碍”的含义 “四步法”判断感应电流方向 3.楞次定律的理解 (1)因果关系 楞次定律反映了电磁感应现象中的因果关系，磁通量发生变化是原因，产生感应电流是结果，原因产生结果，结果反过来影响原因. (2)“阻碍”的表现形式 从磁通量变化的角度看：感应电流的效果是阻碍磁通量的变化. 从相对运动的角度看：感应电流的效果是阻碍相对运动. 楞次定律中“阻碍”的主要表现形式 ①阻碍原磁通量的变化——“增反减同”“增离减靠”。 ②阻碍导体与磁场的相对运动——“来拒去留”。 ③使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”。 ④阻碍原电流的变化（自感现象）——“增反减同”。 4.楞次定律的使用步骤 5.判断感应电流方向的“四步法” 6.楞次定律的推广（推论）:感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因。 （1）“增反减同” 感应电流的磁场，阻碍原磁通量的变化. 例如：磁体靠近（远离）线圈，B感与B原方向相反（相同）. （2）“来拒去留” 阻碍磁场与回路间的相对运动. 靠近时，体现斥力； 远离时，体现引力。 （3）“增缩减扩” 使回路面积有扩大或缩小的趋势. 磁体向下运动，磁通量增加，回路有缩小的趋势，来阻碍磁通量的变化。 （4）“增离减靠” 使闭合线圈远离或靠近磁体. 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 （5）自感电动势阻碍原电流的变化——“增反减同” 感应电流阻碍回路中，原电流的变化，电流增加（减小）时阻碍电流增加（减小）. 如图：合上S，B先亮 提醒：以上五种情况的本质“殊途同归”，实质上都是，采取一切手段，以不同的方式阻碍磁通量的变化. 推论 例证 阻碍原磁通量变化——“增反减同” 磁铁靠近，B感、B原反向，二者相斥； 磁铁远离，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境 P.Q是光滑固定导轨，a、b是可移动金属棒，磁铁下移，回路面积应减小，a、b靠近 B减小，线圈扩张 使闭合线圈远离或靠近磁体——“增离减靠” 当开关S闭合（断开）时，左环向左（右）摆动、右环向右（左）摆动，远离（靠近）通电线圈 阻碍原电流的变化——“增反减同”（即自感现象） 闭合S，B灯先亮，A灯逐渐变亮；再断开S，两灯逐渐熄灭 说明 以上五种情况“殊途同归”，实质上都是以不同的方式阻碍磁通量的变化 感应电动势大小的计算 情景图 研究对象 回路（不一定闭合） 一段直导线（或等效直导线） 绕一端转动的一段导体棒 绕位于线框平面内且与B垂直的轴转动的导线框 表达式 E＝n E＝Blv E＝Bl2ω 从图示时刻计时e＝NBSωcos ωt 知识点五：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.实验现象 4.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。 知识点六：“三定则、一定律”的应用 1.“三定则一定律”的用途 定则或定律 适用的现象 因果关系 安培定则 电流的磁效应——电流、运动电荷产生磁场 因电生磁 左手定则 (1)安培力——磁场对电流的作用力 (2)洛伦兹力——磁场对运动电荷的作用力 因电受力 右手定则 导体做切割磁感线运动产生的电磁感应现象 因动生电 楞次定律 闭合回路磁通量变化产生的电磁感应现象 因磁生电 “因电而动”用左手定则，“因动生电”用右手定则；“因电生磁”用安培定则，“因磁生电”用楞次定律或右手定则。 2．左手定则与右手定则的比较 定则名称 定则示意图 共同点 区别 左手定则 磁感线都从掌心垂直进入，四指都指向电流(正电荷定向运动)的方向 大拇指指向安培力(洛伦兹力)的方向 右手定则 大拇指指向导体棒切割磁感线运动的方向 说明：右手定则中v的方向与左手定则中F的方向相反，是能量守恒定律的必然结果。 3．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时，一般先用楞次定律或右手定则确定电流方向，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。 策略1：楞次定律标准四步法（规范答题必用） 1. 定原磁场：确定穿过闭合回路的原磁场方向 2. 看变化：判断穿过回路的磁通量是增加还是减少 3. 判感应磁场方向（增反减同） ①Φ增加 → 感应磁场和原磁场反向 ②Φ减少 → 感应磁场和原磁场同向 4. 安培定则（右手螺旋）：由感应磁场方向，推出感应电流方向 适用：磁场强弱变化、磁铁进出、线圈转动、磁通量缓慢变化等所有楞次定律题型。 策略2：推论速记（选择题提速） 1. 增反减同：上面四步法核心，判断感应磁场方向 2. 来拒去留：相对运动类。磁铁靠近线圈→排斥；磁铁远离线圈→吸引（阻碍相对运动） 3. 增缩减扩：磁通量变大，回路有收缩趋势；磁通量变小，回路有扩张趋势（适合软线圈、弹性导线框） 重要特例：磁场是反向叠加磁场时，增缩减扩不一定成立，优先回到四步法！ 4. 来增去减：导体靠近磁场区域，阻碍进入；离开阻碍离开 策略3：右手定则（切割专用，比楞次更快） 适用：一段导体，在匀强磁场中切割磁感线 操作：磁感线穿手心，大拇指指向导体运动方向，四指指向感应电流方向（导体内部：低电势→高电势，导体是电源） 一句话区分左右手：左力右电 左手：受力（安培力、洛伦兹力，有电才受力） 右手：发电（电磁感应，动了生电） 策略4：图像类解题思路（Φ-t / B-t图像） 1. Φ-t图像斜率代表感应电动势大小 2. 斜率正负对应感应电流方向；斜率不变→E不变，恒定电流；斜率变→E变化 3. 注意：图像穿过横轴，代表磁场反向，要重新判断原磁场方向 题型01：电磁感应现象 【典型例题1】下列有关物理学史表述正确的是（　　） A．卡文迪许利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律，并测出了静电力常量k的值 B．丹麦物理学家奥斯特发现了电磁感应现象 C．通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场相似，安培由此受到启发提出分子电流假说 D．英国物理学家法拉第最早引入了电场概念，并发现了电流的磁效应 【典型例题2】在电磁感应现象中，下列说法正确的是（　　） A．感应电流产生的磁场总是跟原来的磁场方向相反 B．感应电流产生的磁场总是阻碍磁通量的变化 C．闭合线框放在匀强磁场中做切割磁感线运动，一定产生感应电流 D．闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流 【典型例题3】（多选）如图甲所示，将带小灯泡的闭合矩形线圈从两块磁铁中间的正上方通过磁场（线圈不发生翻转，磁铁产生的磁场可视为匀强磁场）。如图乙所示为右视图，闭合线圈依次经过a、b、c三个位置，通过该实验观察现象并得出结论，下列说法正确的是（　　） A．线圈经过位置a、c时小灯泡中有电流通过，线圈经过位置b时小灯泡中没有电流通过 B．可得出的结论是：闭合线圈切割磁感线的同时磁通量也必须发生改变才可以产生感应电流 C．可得出的结论是：产生感应电流与闭合回路是否切割磁感线没有关系 D．线圈在位置c时小灯泡的亮度比位置a亮一些，说明线圈在位置a减速，在位置c加速 【典型例题4】图中与磁现象有关的四个实验，其对应判断正确的是（　　） A．甲图说明磁体周围不同点的磁场方向都不同 B．乙图说明磁场对电流有力的作用，根据该原理制成了电动机 C．丙图表明通电导线周围存在着磁场，如果将小磁针移走，该磁场将消失 D．丁图中左边铁钉吸引大头针较多，表明电流相同时，线圈匝数越多电磁铁磁性越强 【变式训练1-1】电磁感应的发现使人们对电与磁内在联系的认识更加深入，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生。关于磁通量和电磁感应现象的描述，下列说法正确的是（　　） A．奥斯特首先发现电磁感应现象 B．磁通量是矢量，正负号表示磁通量的方向 C．当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中就一定有感应电流 D．只要穿过闭合电路的磁通量足够大，电路中就一定有感应电流 【变式训练1-2】下列关于电磁感应现象说法正确的是（　　） A．是由奥斯特通过实验发现的 B．说明了电能生磁 C．是指磁生电的现象 D．揭示了电流受到安培力的原因 【变式训练1-3】某小组用如图所示装置验证著名的“罗兰实验”：让橡胶圆盘带上大量的负电荷，在圆盘附近点处悬挂一枚可以任意转动的小磁针，当圆盘绕中心轴按图示方向在水平面内高速旋转时，小磁针会发生偏转。分别为圆盘正上方和正右方的两点，下列说法错误的是（　　） A．小磁针发生偏转，说明了运动电荷能产生磁场 B．小磁针发生偏转，说明了圆盘产生了感应电流 C．若将小磁针悬挂在点，则极的指向竖直向上 D．若将小磁针悬挂在点，则极的指向竖直向下 【变式训练1-4】中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心自主研制的水冷磁体，成功产生了42.02T的稳态磁场（稳态磁场是指磁感应强度不随时间变化的磁场），其磁感应强度约为地磁场磁感应强度的80万倍，打破了2017年美国国家强磁场实验室水冷磁体创造的世界纪录，成为国际强磁场水冷磁体技术发展新的里程碑，下列说法正确的是（　　） A．42.02T表示磁通量的大小 B．该稳态磁场不可能激发出电场 C．磁感应强度不随时间变化的磁场一定是匀强磁场 D．将通电直导线放入该稳态磁场，受到的安培力一定很大 【变式训练1-5】下列图示情况，金属圆环中不能产生感应电流的是（　　） A．图（a）中，圆环在匀强磁场中向左平移 B．图（b）中，圆环在匀强磁场中绕轴转动 C．图（c）中，圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移 D．图（d）中，圆环向条形磁铁N极平移 【变式训练1-6】如图，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的里面。开关闭合后，当滑动变阻器的滑片迅速向右滑动时，观察到电流表指针向左偏转。由此可以推断，开关闭合后（　　） A．线圈A迅速向上移动，电流表指针向右偏转 B．减小电源输出电压的过程中，电流表指针向左偏转 C．滑片向左滑动到某位置不动，电流表指针向右偏转到某位置后不动 D．断开开关的瞬间，电流表指针向左偏转 【变式训练1-7】电吉他拾音器通常由磁铁和线圈组成，当电吉他的琴弦振动时，线圈会随之振动，导致线圈中产生电流。下图能解释拾音器的工作原理的是（　　） A．B．C．D． 【变式训练1-8】下列情况能产生感应电流的是（　　） A．如图（a）所示，导体AB顺着磁感线运动 B．如图（b）所示，条形磁铁插入线圈中不动时 C．如图（c）所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通时 D．如图（c）所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通，当改变滑动变阻器阻值时 【变式训练1-9】如图甲、乙、丙、丁所示，下列情况中能产生感应电流的是（　　） A．如图甲所示，导体AB垂直磁感线运动 B．如图乙所示，条形磁铁一部分放在线圈中不动 C．如图丙所示，小螺线管A置于大螺线管B中不动，开关S一直接通 D．如图丁所示，闭合线圈沿磁场方向向上运动 【变式训练1-10】（多选）下列说法正确的是（　　） A．如图甲所示，两通电导线A、B在C处产生磁场的磁感应强度大小均为B0，则C处磁场的总磁感应强度大小是2B0 B．小磁针正上方的直导线与小磁针平行，当导线中通有如图乙所示电流时，小磁针的N极将会垂直纸面向内转动 C．如图丙所示，一矩形线框置于磁感应强度为B的匀强磁场中，线框平面与磁场方向平行，线框的面积为S，则此时通过线框的磁通量为BS D．如图丁所示，竖直放置的长直导线通有恒定电流，有一矩形线框与导线在同一平面内，将线框向右平动时线圈中会产生感应电流 【变式训练1-11】（多选）在物理学史上，奥斯特首先发现电流周围存在磁场。随后，物理学家提出“磁生电”的设想。很多科学家为证实这种设想进行了大量研究。下列实验中可以当作研究产生感应电流的是（　　） A．甲图，条形磁铁向闭合金属环运动 B．乙图，条形磁铁插入接有电流表的线圈的过程 C．丙图中，开关闭合后发现金属棒运动 D．丁图中，导线缠绕在磁铁上与灵敏电流计连接 【变式训练1-12】（多选）下列情况能产生感应电流的是（　　） A．图甲所示的导体棒AB顺着磁感线运动 B．图乙所示的条形磁铁插入或拔出线圈 C．图丙所示的小螺线管A插入大螺线管B中不动 D．图丙所示的小螺线管A插入大螺线管B中不动，改变滑动变阻器接入电路的电阻 【变式训练1-13】（多选）如图所示，环形金属软弹簧所处平面与某一匀强磁场垂直，将弹簧沿半径方向向外拉成圆形，则以下措施不能使该金属弹簧中产生电磁感应现象的是(   )    A．保持该圆的周长不变，将弹簧由圆形拉成方形 B．保持该圆的周长不变，将弹簧由圆形拉成三角形 C．保持该圆的面积不变，将弹簧由圆形拉成长方形 D．保持该圆的面积不变，将弹簧由圆形拉成正三角形 【变式训练1-14】（多选）下列有关电磁感应现象说法正确的是() A.近地卫星在赤道平面内绕地球做匀速圆周运动，由于地磁场的存在不考虑磁偏角运行过程中其金属表面产生感应电流，导致卫星受到阻碍其运动的安培力 B.如图甲，是光滑水平放置的金属框，为导体棒，静止在框架上一条形磁体在所在的平面内转过与重合，导体棒不动 C.如图乙，放在形磁体中的线圈和线圈用导线串联。当用力使线圈向右运动时，悬挂着的线圈将向左摆动 D.如图丙，轻质弹簧上端固定，下端悬挂条形磁铁。第一次在磁铁下方固定一闭合线圈，第二次不放线圈，然后将铁下拉相同的距离后由静止释放，第一次磁铁振动的时间更短 题型02：磁通量及磁通量的变化 【典型例题】如图所示，矩形线圈abcd与有界的匀强磁场垂直，线圈的一半在磁场内，已知线圈的面积为2S，磁场的磁感应强度为B，规定图示位置穿过线圈的磁通量为正，以下说法正确的是（　　） A．在图示位置时穿过线圈的磁通量为 B．线圈以ab为轴转过时穿过线圈的磁通量为BS C．线圈以ab为轴转过时穿过线圈的磁通量为 D．线圈以cd为轴转过时穿过线圈的磁通量为 【变式训练2-1】如图所示，一根条形磁铁穿过一个弹簧线圈，先将线圈拉开，在放手后则穿过线圈的磁通量如何变化（　　） A．增大 B．减小 C．不变 D．无法判断 【变式训练2-2】如图所示,闭合线圈abcd水平放置,其面积为S,匝数为n,线圈与磁感应强度为B的匀强磁场的夹角θ=45°。现将线圈以ab边为轴沿顺时针方向转动90°,则在此过程中线圈磁通量的改变量大小为(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A.0 B.BS C.nBS D.nBS 【变式训练2-3】磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量，如图所示，通有恒定电流的直导线MN与闭合线框共面，第一次将线框由位置1平移到位置2，第二次将线框由位置1绕cd边翻转到位置2，设前后两次通过线框的磁通量的变化量大小分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则(　 ) A．ΔΦ1＞ΔΦ2 B．ΔΦ1＝ΔΦ2 C．ΔΦ1＜ΔΦ2 D．无法确定 【变式训练2-4】如图所示，矩形线圈abcd放置在水平面内，磁场方向与水平方向成α角，已知α＝53°，线圈面积为S，磁感应强度为B，现将线圈以bc边为轴顺时针转过90°，其磁通量的变化量大小为(sin 53°＝0.8)(　 ) A．0 B．BS C．BS D．BS 【变式训练2-5】磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量，如图所示，通有恒定电流的直导线MN与闭合线框共面，第一次将线框由位置1平移到位置2，第二次将线框由位置1绕cd边翻转到位置2，设前后两次通过线框的磁通量的变化量大小分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则(　 ) A．ΔΦ1＞ΔΦ2 B．ΔΦ1＝ΔΦ2 C．ΔΦ1＜ΔΦ2 D．无法确定 【变式训练2-6】如图所示，、两同心圆线圈的匝数分别为匝和匝，线圈半径分别为和。分布着磁感应强度大小为的匀强磁场的圆形区域的边缘恰好与线圈重合，则下列说法正确的是（　　） A．穿过、两线圈磁通量相同 B．穿过线圈的磁通量比的大 C．穿过线圈的磁通量比的大 D．因为不知道匝数和的大小关系，所以无法比较穿过、两线圈的磁通量大小 题型03：判断是否产生感应电流 【典型例题1】关于感应电流的产生，下列说法正确的是（　　） A．导体切割磁感线运动时，一定能产生感应电流 B．电路中磁通量发生变化时，一定能产生感应电流 C．闭合电路中，穿过电路的磁通量发生变化时，一定能产生感应电流 D．闭合电路中，导体沿磁感线方向运动时，一定能产生感应电流 【典型例题2】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、b两个环的磁通量始终相同 B．穿过b环的磁通量始终是c环的一半 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 【典型例题3】如图所示，在水平地面上建立平面直角坐标系xOy，直线1、2、3平行于y轴，直线4、5平行于x轴。若地下平行于y轴方向埋着一根通有恒定直流电的线缆，为了准确定位线缆的位置和走向，一圆形金属线圈在水平地面上分别沿直线1、2、3从x轴往y轴正方向匀速移动，或沿直线4、5从y轴往x轴正方向匀速移动，则下列说法正确的是（　　） A．线圈沿着直线1、2、3中的某条线移动时没有产生感应电流，则该条线的正下方一定没有线缆 B．线圈沿着直线1、2、3中的某条线移动时没有产生感应电流，则该条线的正下方一定有线缆 C．线圈沿着直线4、5移动的过程中，感应电流反向时，则该位置的正下方有线缆 D．线圈沿着直线4、5移动的过程中，磁通量为零时，则该位置的正下方有线缆 【典型例题4】如图，在水平向右的匀强磁场中，一闭合导线框平行于磁场放置，导线框在磁场中运动，可以产生感应电流的是（　　） A．导线框以左边框为轴旋转 B．导线框以上边框为轴旋转 C．导线框垂直纸面向外平动 D．导线框水平向右平动 【变式训练3-1】如图所示，矩形闭合线圈abcd竖直放置，OO'是它的对称轴，通电直导线AB与OO'平行。下列做法中，在矩形闭合线圈中不能产生感应电流的是（　　） A．AB中的电流I逐渐增大 B．线圈水平向右远离AB C．以AB为轴线圈绕AB顺时针转90°（俯视） D．线圈绕OO'轴逆时针转动90°（俯视） 【变式训练3-2】兴趣小组利用多匝线圈和灵敏电流表制作了一个简易的电流探测仪,用于检测埋在地下的通电导线,如图甲所示。地面表层有两根被绝缘皮包裹的垂直长导线AB、CD,如图乙所示。当线圈水平放置沿A1B1快速移动,电流表指针不偏转。当线圈水平放置沿C1D1方向快速移动,电流表指针偏转。下列说法正确的是(　　) A.两根导线中都有电流 B.两根导线中都无电流 C.导线AB中无电流,导线CD中有电流 D.导线AB中有电流,导线CD中无电流 【变式训练3-3】下列四幅图中，闭合导线框均在足够大的匀强磁场中运动，其中能产生感应电流的是( ) A.甲图中线框绕与磁感线垂直的轴线转动 B.乙图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中上下运动 C.丙图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中左右运动 D.丁图中保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中斜向下运动 【变式训练3-4】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θ。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θ减小 B．使磁感应强度B减小，θ角同时也减小 C．ab向左运动，同时增大磁感应强度B D．ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ角（0°＜θ＜90°） 【变式训练3-5】如图所示，一通电螺线管b放在闭合金属线圈a内，螺线管的中心轴线恰和线圈的一条直径MN重合。要使线圈a中产生感应电流，可采用的方法有(　　) A.使通电螺线管中的电流发生变化 B.使螺线管绕垂直于线圈平面且过线圈圆心的轴转动 C.使线圈a以MN为轴转动 D.使线圈绕垂直于MN的直径转动 【变式训练3-6】如图所示，长直导线中通有向右的电流I，线圈①与直导线垂直放置于其正下方，线圈②中心轴线与直导线重合，线圈③直径与直导线重合，线圈④与直导线共面放置于其正下方。在电流I均匀增大的过程中(　　) A.从左向右看，线圈①中产生顺时针方向的电流 B.从左向右看，线圈②中产生逆时针方向的电流 C.正视线圈③中产生逆时针方向的电流 D.正视线圈④中产生逆时针方向的电流 【变式训练3-7】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3-8】如图(a)所示，一根直导线和一个矩形导线框固定在同一竖直平面内，直导线在导线框上方，规定图(a)中箭头方向为电流的正方向。直导线中通以图(b)所示的电流，则在0～t1时间内，导线框中感应电流的方向(　　) A.先顺时针后逆时针 B.先逆时针后顺时针 C.始终沿顺时针 D.始终沿逆时针 【变式训练3-9】如图所示，虚线方框内有垂直纸面向里的匀强磁场，闭合线圈在由位置1穿过虚线框到达位置3的过程中，能产生感应电流的是（　　） A．从位置1加速到达磁场前 B．在磁场内匀速运动时 C．在磁场内加速运动时 D．减速通过磁场右边界时 【变式训练3-10】如图，竖直平面内有一扇形导线框M，圆心为O，半径为R，过圆心O的水平面下方有垂直导线框平面的足够大的匀强磁场。现使线框M从图示位置开始运动，则在下列运动过程中，M中有感应电流产生的是（　　） A．向上平移R B．向下平移R C．向右平移R D．向左平移R 【变式训练3-11】旅客在网上购买高铁票后，可使用二代身份证在自动检票闸机上刷身份证进出站。当身份证进入刷卡机感应范围后，刷卡机会向身份证发射高频电磁波，下列说法正确的是（　　） A．身份证放在刷卡机上不动不会产生感应电流 B．身份证放在刷卡机上不动就会产生感应电流 C．身份证快速靠近刷卡机感应电流会变大 D．身份证快速远离刷卡机感应电流会变大 【变式训练3-12】如图所示，O1O2是矩形导线框abcd的对称轴，其左方有垂直于纸面向外的匀强磁场。以下情况中，abcd中没有感应电流产生的是（　　） A．将abcd以O1O2为轴转动90° B．将abcd向右平移 C．将abcd以ab为轴转动60° D．将abcd以cd为轴转动60° 【变式训练3-13】某处地下有水平埋设的长直导线，现用图所示的闭合线圈和电流传感器探测导线的位置及其走向。探测时线圈保持水平，探测过程及电流情况如下表所示： 线圈移动情况 初始时静止放置 南北方向移动 南北方向移动后静止 东西方向移动 东西方向移动后静止 电流情况 无电流 无电流 无电流 有电流 有电流 下列判断正确的是（    ） A．导线南北走向，但不能确定其具体位置 B．导线东西走向，但不能确定其具体位置 C．导线南北走向，且可以确定其在初始时位于线圈中心点O的正下方 D．导线东西走向，且可以确定其在初始时位于线圈中心点O的正下方 【变式训练3-14】在如图所示的电路中，电路甲和电路乙分别用开关S1，S2控制，小灯泡L只要有电流流过就能发光，则下列操作能使L发光的是（　　） A．保持S1闭合，断开S2的瞬间 B．保持S1闭合，闭合S2的瞬间 C．保持S2闭合，断开S1的瞬间 D．保持S2闭合，闭合S1的瞬间 题型04： 感应电流方向的判断方法 （1） 根据右手定则判断感应电流的方向 【典型例题1】如图，水平面上有一固定的U形金属框架，竖直向下的匀强磁场穿过框架，要使框架上的金属杆ab产生由a到b的电流，则下列说法中正确的（     ）。 A．向里的磁场增加 B．向外的磁场减小 C．ab杆向右移动 D．ab杆向左移动 【典型例题2】如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个矩形闭合导线框abcd沿纸面由位置1匀速运动到位置2。则(　　) A．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a B．导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→a C．导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右 D．导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左 【典型例题3】如图所示,圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,OC导体棒的O端位于圆心,棒的中点A位于磁场区域的边缘。现使导体棒绕O点在纸面内逆时针转动。O、A、C点电势分别为φO、φA、φC,则(　　) A.φO>φC B.φC>φA C.φO=φA D.φO-φA=φA-φC 【变式训练4-1-1】如图所示， 在绝缘的水平面上， 有两个闭合的线圈a、b， 线圈a处在有界匀强磁场中， 线圈b处在磁场外且固定不动， 将线圈a从磁场中匀速拉出的过程中， 下列说法正确的是（    ） A．线圈a中有感应电流， 线圈b中没有感应电流 B．线圈a中感应电流方向为逆时针 C．线圈b有收缩趋势 D．线圈b整体受到水平向左的安培力 【变式训练4-1-2】楞次曾对照两种现象：如图甲，上下两根导线均通电时彼此吸引而靠近；如图乙，上方导线通电流、外力作用下使两导线彼此靠近时下方导线中产生感应电流。若两图中上方导线电流方向均向右，则下方导线电流方向（　　） A．甲图中向右、乙图中向左 B．甲图中向左、乙图中向右 C．两图中均向左 D．两图中均向右 【变式训练4-1-3】如图所示，CDEF是金属框，框内存在着如图所示的匀强磁场。当导体棒MN向右移动时，关于回路中的感应电流，下列说法正确的是（   ） A．导体棒MN中的电流方向由M流向N B．电流表甲的电流方向由E流向F C．电流表乙的电流方向由C流向D D．导体棒MN中的电流大小等于单个电流表的电流大小 【变式训练4-1-4】（多选）如图所示，一金属导轨闭合回路静置于垂直纸面向里的匀强磁场中。以下操作中，导体棒PQ始终与两导轨垂直并接触良好，要使电流计G的指针发生偏转，可能的情况是（　　） A．导体棒PQ向左运动 B．导体棒PQ向右运动 C．导体棒PQ向上运动 D．导体棒PQ向下运动 【变式训练4-1-5】（多选）法拉第制作了最早的圆盘发电机，如图甲所示。兴趣小组仿制了一个金属圆盘发电机，按图乙连接电路。圆盘边缘与电刷P紧贴，用导线把电刷P与电阻R的a端连接，圆盘的中心轴线O与电阻R的b端连接。将该圆盘放置在垂直于盘面向外的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。使圆盘以角速度ω匀速转动，转动方向如图乙所示。已知圆盘半径为L，除电阻R外其他电阻不计。下列说法正确的是（　　）    A．通过电阻R的电流方向为 B．通过电阻R的电流方向为 C．通过电阻R的电流大小为 D．通过电阻R的电流大小为 （二）根据楞次定律判断感应电流的方向 【典型例题1】如图所示，线圈和线圈绕在同一个铁芯上，电流表与线圈串联。下列说法正确的是() A.闭合开关瞬间，电流表中感应电流的方向从到 B.开关始终闭合，电流表中感应电流的方向从到 C.断开开关瞬间，电流表中没有感应电流 D.断开开关瞬间，电流表中感应电流的方向从到 【典型例题2】如图甲所示,固定的长直导线与固定的圆形闭合金属线框位于同一平面内,长直导线中的电流随时间的变化关系如图乙所示,长直导线中电流方向向下,下列说法正确的是(　　) A.线框中会产生逆时针方向的电流 B.线框中会产生顺时针方向的电流 C.线框受到的安培力平行于长直导线向上 D.线框受到的安培力平行于长直导线向下 【典型例题3】现在人们可以利用无线充电板为手机充电，如图所示为充电原理图，充电板接交流电源，对充电板供电，充电板内的送电线圈可产生交变磁场，从而使手机内的受电线圈产生交变电流，再经整流电路转变成直流电后对手机电池充电。若在某段时间内，磁场垂直于受电线圈平面向上穿过线圈，其磁感应强度均匀增加。下列说法正确的是() A.所有手机都能用该无线充电板进行无线充电 B.无线充电时，手机上受电线圈的工作原理是“电流的磁效应” C.在上述时间段内，感应电流方向由受电线圈 D.在上述时间段内，感应电流方向由受电线圈 【典型例题4】(多选)如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd，用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点左右摆动。金属线框从图示位置的右侧某一位置由静止释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面。则下列说法中正确的是(　　) A．线框中感应电流的方向先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→a B．线框中感应电流的方向是d→c→b→a→d C．穿过线框中的磁通量先变大后变小 D．穿过线框中的磁通量先变小后变大 【变式训练4-2-1】如图所示的光滑平面内，在通有图示方向电流I的长直导线右侧有一矩形金属线框abcd，ad边与导线平行。调节导线中的电流大小时观察到矩形线框向右移动。下列说法正确的是（　　） A．线框中产生的感应电流方向为a→d→c→b→a B．导线中的电流逐渐减小 C．线框ab边所受安培力为0 D．线框bc边所受的安培力方向水平向右 【变式训练4-2-2】汽车测速利用了电磁感应现象，汽车可简化为一个矩形线圈abcd，在地下的线圈分别为1、2，通上顺时针（俯视）方向电流，当汽车经过线圈时（　　） A．线圈1、2产生的磁场方向竖直向上 B．汽车进入线圈1过程产生感应电流方向为adcb C．汽车进入线圈2过程受到的安培力方向与速度方向相同 D．汽车离开线圈2过程产生感应电流方向为adcb 【变式训练4-2-3】柔性可穿戴设备导电复合材料电阻率的测量需要使用一种非接触式传感器．如图（a）所示，传感器探头线圈置于被测材料上方，给线圈通正弦交变电流如图（b）所示，电路中箭头为电流正方向。在时间内关于涡旋电流的大小和方向（俯视），下列说法正确的是（    ） A．不断增大，逆时针 B．不断增大，顺时针 C．不断减小，逆时针 D．不断减小，顺时针 【变式训练4-2-4】如图，一水平放置的矩形闭合线框abcd，在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，从图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ，在这个过程中，线圈中感应电流(　 　) A．沿abcd流动 B．沿dcba流动 C．由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流动 D．由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流动 【变式训练4-2-5】利用图示电路探究感应电流方向的规律，线圈通过变阻器和开关连接到电源上，线圈的两端连接到灵敏电流计上，把线圈装在线圈的里面，闭合开关瞬间，发现电流计的指针向右偏保持开关闭合，下列操作仍能使电流计的指针向右偏的是( ) A.将滑动变阻器滑片向右滑动 B.将滑动变阻器滑片向左滑动 C.将线圈从线圈中缓慢抽出 D.将线圈从线圈中迅速抽出 【变式训练4-2-6】如图甲所示，长直导线AB与固定线圈abcd平行放置，导线中通有如图乙所示的电流，取B到A为电流的正方向．线圈中沿abcda为感应电流的正方向，0～t0时间内线圈中感应电流随时间变化的规律为(　　) 【变式训练4-2-7】一个趣味实验中的“电磁小火车”如图所示,“小火车”是两端都吸有强磁体的干电池,“轨道”是用裸铜导线绕成的螺线管。将干电池与强磁体组成的“小火车”放入螺线管内,就会沿螺线管运动,下列关于螺线管电流方向、强磁体的磁极、“小火车”运动方向符合实际的是(　　) 【变式训练4-2-8】(多选)如图所示,纸面内的三条长直导线组成一等边三角形,导线间相互绝缘,导线中通入图示方向、大小始终相等的电流I。在角平分线上对称放置三个相同的环形线圈a、b、c,在三角形的中心放置相同的环形线圈d,若三根导线中通入的电流同时减小,则(　　) A.初始时线圈d的磁通量最大 B.线圈c的感应电流最大 C.线圈d产生逆时针方向的感应电流 D.线圈a、b产生的感应电流相同 题型05：右手定则的应用 【典型例题1】在北半球上空，地磁场的磁感应强度竖直分量向下，一架无人机在天津某地上空水平飞行，为无人机右翼端点，为无人机左翼端点，则下列判断正确的是() A.向东飞行时，点比点电势高向西飞行时，点比点电势低 B.向东飞行时，点比点电势低向西飞行时，点比点电势高 C.向东飞行时，点比点电势高向西飞行时，点比点电势高 D.向东飞行时，点比点电势低向西飞行时，点比点电势低 【典型例题2】如图所示，几位同学在学校的操场上做“摇绳发电”实验：把一条较长电线的两端连在一个灵敏电流计上的两个接线柱上，形成闭合回路。两个同学分别沿东西方向站立，女生站在西侧，男生站在东侧，他们沿竖直方向迅速上下摇动这根电线。假设图中所在位置地磁场方向与地面平行，由南指向北。下列说法正确的是（　　） A．当电线到最高点时，感应电流最大 B．当电线向上运动时，B点电势高于A点电势 C．当电线向下运动时，通过灵敏电流计的电流是从B流向A D．两个同学沿南北方向站立时，电路中能产生更大的感应电流 【典型例题3】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PQ、MN，PQ、MN均处在竖直向下的匀强磁场中，当PQ在一外力的作用下运动时，MN向右运动，则PQ所做的运动可能是（　　） ①向右加速运动 ②向左加速运动 ③向右减速运动 ④向左减速运动 A．①② B．①④ C．②③ D．②④ 【典型例题4】如图所示，用一根长为、质量不计的细杆与一个上弧长为，下弧长为的金属线框的中点连接并悬挂于O点，悬点正下方存在一个上弧长为下弧长为的方向垂直纸面向里的匀强磁场，且远小于。先将线框拉开到如图所示位置，松手后让线框进入磁场，忽略空气阻力和摩擦。下列说法正确的是（　　） A．金属线框从右侧进入磁场时感应电流的方向为： B．金属线框从左侧进入磁场时感应电流的方向为： C．金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等 D．金属线框最终将在磁场内往返运动 【典型例题5】如图所示，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与大线圈相连。导线圈在的中间，与共面放置。要使中获得顺时针方向的感应电流，则放在导轨上的裸金属棒的运动情况可能是（    ） A．向右匀速运动 B．向右加速运动 C．向左加速运动 D．向左减速运动 【变式训练5-1】与一般吉他以箱体的振动发声不同，电吉他靠拾音器发声。如图所示，拾音器由磁体及绕在其上的线圈组成。磁体产生的磁场使钢质琴弦磁化而产生磁性，即琴弦也产生自己的磁场。当某根琴弦被拨动而相对线圈振动时，线圈中就会产生相应的电流，并最终还原为声音信号。下列说法中正确的是（　　） A．若磁体失去磁性，电吉他仍能正常工作 B．换用尼龙材质的琴弦，电吉他仍能正常工作 C．琴弦振动的过程中，线圈中电流的方向不会发生变化 D．拾音器的作用是利用电磁感应把琴弦的振动转化成电信号 【变式训练5-2】如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一根水平放置的金属棒以某一水平速度抛出，金属棒在运动过程中始终保持水平且未离开磁场区域。不计空气阻力，金属棒在运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．感应电动势越来越小 B．a点电势比b点电势高 C．金属棒的机械能越来越小 D．单位时间内金属棒扫过的曲面中的磁通量不变 【变式训练5-3】地球是一个巨大的磁体，台州地区地表附近的磁感应强度大约为，忽略磁偏角影响，在该地区下列说法正确的是（　　）    A．某中学电学实验室指南针静止时N极都指向地理南极 B．物理课上，老师在讲台上静置一带正电小球，该小球受到洛伦兹力指向地理北极 C．某同学正在直道上向北骑行自行车，轮胎金属辐条上离轴越远电势越高 D．某同学正在直道上向北骑行自行车，则车头金属横梁的左侧把手电势高 【变式训练5-4】有一种新型人造卫星，叫绳系卫星。它是通过一根金属长绳将卫星固定在其它航天器上，并以此完成一些常规单体航天器无法完成的任务。现有一航天器A，通过一根金属长绳在其正下方系一颗绳系卫星B，一起在赤道平面内绕地球做自西向东的匀速圆周运动。航天器A、绳系卫星B以及地心始终在同一条直线上。不考虑稀薄的空气阻力，不考虑绳系卫星与航天器之间的万有引力，金属长绳的质量不计，下列说法正确的是（　　） A．正常运行时，金属长绳中拉力为零 B．绳系卫星B的线速度大于航天器A的线速度 C．由于存在地磁场，金属长绳上绳系卫星B端的电势高于航天器A端的电势 D．若在绳系卫星B的轨道上存在另一颗独立卫星C，其角速度大于绳系卫星B的角速度 【变式训练5-5】如图所示，两个完全相同的半圆形金属轨道竖直正对放置，内侧轨道接地，金属棒AB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MN向PQ匀速圆周运动的过程中，其上A点的电势φA（　　） A．保持不变 B．先降低再升高 C．先升高再降低 D．一直降低 【变式训练5-6】1831年10月28日，法拉第展示了人类历史上第一台发电机——法拉第圆盘发电机。半径为r的圆盘通过O、a两处电刷与如图所示的外电路相连，其中电阻，一带电油滴静止在两极板间。圆盘在外力作用下绕O点以角速度逆时针匀速转动过程中，圆盘接入Oa间的等效电阻也为R，已知匀强磁场磁感应强度为B，不计其它电阻和摩擦。下列说法正确的是（    ） A．若将电容器极板M向上移动，则带电油滴向上运动 B．该油滴带负电 C．c点电势高于b点电势 D．电阻上消耗的电功率为 【变式训练5-7】近年来，我国高速铁路迅速发展，已成为国家新名片。铁路上使用一种装置向控制中心传输信号以确定火车的信息。如图甲所示，火车首节车厢下面固定有矩形匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直车厢底部，竖直向下，磁场宽d=20cm。铁轨中央固定有匝数匝的长方形线圈，宽度为。高铁经过线圈上方时线圈两端ab间电压随时间变化的关系图像如图乙所示，线圈电阻忽略不计。关于高铁向右经过线圈时运动情况的描述，下列说法正确的是（　　） A．时高铁的速度大小为 B．高铁以的加速度做匀加速直线运动 C．磁场进入线圈时b端电势低于a端 D．该装置运用了电流的磁效应原理 【变式训练5-8】如图所示，铜圆盘安装在竖直的铜轴上，圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场中。电路通过电刷c、d分别与圆盘的边缘和铜轴接触良好，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻为R，先将开关闭合，待圆盘转速稳定后再断开开关，不计一切摩擦，下列说法中正确的是（    ） A．闭合开关时，从上往下看圆盘逆时针转动 B．闭合开关转速稳定时，流过圆盘的电流不为零 C．断开开关时，a点电势低于b点电势 D．断开开关后，流过电阻R上的电流方向与原电流方向相反 【变式训练5-9】在汽车的防抱死系统（ABS）中，有一个关键的电磁感应装置。如图所示当汽车在紧急制动时，车轮的运动状态会发生变化，cd杆代表车轮上的一个特殊部件，ab杆所在电路连接着控制单元。当cd杆沿轨道运动时，ab杆中的电流方向由a向b，技术人员可以根据这个电流信号，判断车轮的运动情况，进而通过控制系统调整制动力，则cd杆的运动可能是（　　） A．向左减速运动 B．向右减速运动 C．向右匀速运动 D．向左匀速运动 【变式训练5-10】如图所示，我国首台兆瓦级漂浮式波浪能发电装置“南鲲号”工作原理如下：浪板在海浪作用下做往复运动，通过传动机构驱动线圈在磁场中做逆时针转动。当线圈转动到图示位置，下列说法正确的是（　　） A．线圈磁通量最大 B．感应电动势等于0 C．a端电势低于b端电势 D．线圈转动的频率越大，产生的电动势越大 【变式训练5-11】下面有关四幅闭合回路的描述正确的是（　　） A．图甲中，感应电流方向沿顺时针 B．图乙中，感应电流方向沿顺时针 C．图丙中，导体棒中的电流从M到N D．图丁中，导体棒中的电流从M到N 【变式训练5-12】如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场方向水平（垂直于纸面向外）。竖直放置的“冂”形导轨宽为L，上端接有电阻R，导轨部分的电阻可忽略不计。光滑金属棒ab的质量为m、阻值为R。将金属棒由静止释放，金属棒下降的高度为h时达到最大速度vm。已知金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触，则在金属棒下降h的过程中（　　） A．金属棒中的电流方向为a→b B．金属棒的最大速度 C．通过金属棒的电荷量为 D．金属棒产生的焦耳热为 【变式训练5-13】《科学》中文版的文章中介绍了一种新技术——航天飞缆，航天飞缆是用柔性缆索将两个物体连接起来在太空飞行的系统。飞缆系统在太空飞行中能为自身提供电能和拖拽力，它还能清理“太空垃圾”等。如图所示为飞缆系统的简化模型示意图，图中两个物体P、Q的质量分别为、，柔性金属缆索长为，外有绝缘层，系统在近地轨道做圆周运动，运动过程中Q距地面高为h，设缆索总保持指向地心，Q更靠近地表，P的速度为，所在处的地磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。已知地球半径为R，地面的重力加速度g。（　　） A．缆索P端电势高于Q端 B． C．若此时飞缆系统在赤道平面上，为了更好地清理垃圾，缆索的绕行方向应与地球自转方向相反 D．若想清理更低轨道上的“太空垃圾”，飞缆系统机械能需要增大 【变式训练5-14】图甲为某风速测量装置，可简化为图乙所示的模型。圆形磁场半径为L，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，风推动风杯组（导体棒OA代替）绕水平轴以角速度ω顺时针转动，风杯中心到转轴距离为2L，导体棒OA电阻为r，导体棒与弹性簧片接触时回路中产生电流，接触过程中，导体棒转过的圆心角为45°，图乙中电阻阻值为R，其余电阻不计。下列说法正确的是（    ） A．流过电阻R的电流方向为从左向右 B．风杯的速率为ωL C．导体棒与弹性簧片接触时产生的电动势为 D．导体棒每转动一圈，流过电阻R的电荷量为 【变式训练5-15】如图所示，足够长的等间距光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨所在空间存在竖直向上、磁感应强度大小恒定的匀强磁场，两根相同的金属棒、垂直放在导轨上。现给金属棒施加一个水平向右的恒力，下列说法正确的是（　　） A．金属棒一直做匀加速运动 B．金属棒、均做加速运动，达到稳定状态时，两金属棒速度相等 C．金属棒、均做加速运动，达到稳定状态时，两金属棒加速度相等 D．处于稳定状态后，两金属棒中电流为零 【变式训练5-16】（多选）一辆电动汽车在武汉平直公路上以速度v自东向西匀速行驶，如图为汽车及从外侧看的左前轮转动示意图。已知当地地磁场竖直分量大小为B1、水平分量大小为B2，金属车头两点A、B垂直车身间距为L。下列说法正确的是（　　） A．A点电势比B点电势高 B．D点电势比C点电势高 C．A、B之间电势差UAB＝B1Lv D．如果汽车改为由西向东行驶，则A点电势比B点电势高 题型06：楞次定律的理解和应用 （1） 楞次定律的理解 【典型例题1】关于感应电流，下列说法正确的是(　 　) A．根据楞次定律知：感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量 B．感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化 C．感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向可能相同，也可能相反 D．当导体切割磁感线运动时，必须用右手定则确定感应电流的方向 【典型例题2】如图所示，两匀强磁场的磁感应强度和大小相等、方向相反。金属圆环的直径与两磁场的边界重合。下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是（　　） A．同时增大减小 B．同时减小增大 C．同时以相同的变化率增大和 D．同时以相同的变化率减小和 【典型例题3】一水平固定的长直导线中通以图示方向的恒定电流。导线下方一水平放置的闭合导线框abcd，沿图示方向从远处匀速靠近直导线后又沿图示方向匀速远离。整个过程中，线框ad边中的感应电流方向(　　) A.始终d→a B.先d→a，再a→d，再d→a C.先d→a，再a→d D.先d→a，再a→d，再d→a，再a→d，再d→a 【典型例题4】水平放置条形磁铁的N极附近，一闭合线圈竖直向下运动并始终保持水平。在位置B，N极附近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。则线圈从位置A下落到位置C过程中，从上往下看感应电流的方向是（　　） A．始终顺时针 B．始终逆时针 C．先顺时针后逆时针 D．先逆时针后顺时针 【变式训练6-1-1】（下列关于感应电流的说法正确的是（　　） A．当闭合回路所在区域的磁场变化时，回路中一定产生感应电流 B．感应电流的磁场总要阻止引起感应电流的磁通量的变化 C．感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 D．感应电流的磁场总跟引起感应电流的磁场方向相反 【变式训练6-1-2】（在物理学发展过程中，许多科学家做出了杰出贡献，下列说法正确的是（　　） A．楞次运用了归纳法总结出了判断感应电流方向的规律 B．库仑通过扭称实验，采用了极限的思想测出了引力常量 C．第谷通过对天体运动的长期观察，采用类比法发现了行星运动三定律 D．亚里士多德通过斜面实验，得出了力不是维持物体运动的原因，采用了控制变量法 【变式训练6-1-3】（下列说法正确的是（　　） A．由可知，与电荷所受的电场力成正比，与电荷带电量成反比 B．带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛伦兹力作用 C．感应电流的磁场方向总是和引起感应电流的磁场方向相反 D．只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中一定有感应电流产生 【变式训练6-1-4】（如图所示，软铁环上绕有M、N两个线圈，线圈M与直流电源、电阻和开关S1相连，线圈N与电流表和开关S2相连。下列说法正确的是(　　) A.保持S1闭合，软铁环中的磁场为逆时针方向 B.保持S1闭合，在开关S2闭合的瞬间，通过电流表的电流由b→a C.保持S2闭合，在开关S1闭合的瞬间，通过电流表的电流由b→a D.保持S2闭合，在开关S1断开的瞬间，电流表所在回路不会产生电流 【变式训练6-1-5】（一长直导线与闭合金属环放在同一竖直面内，如图甲所示，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示（以水平向右为电流的正方向），则在时间内，下列说法正确的是（　　） A．闭合金属环中始终产生顺时针方向的感应电流 B．穿过闭合金属环的磁通量先增大后减小 C．闭合金属环先有收缩的趋势后有扩张的趋势 D．闭合金属环所受安培力的合力先向下后向上 【变式训练6-1-6】如图所示，线圈P和电流表构成一个回路，线圈P的绕向如图所示。手持磁铁在上方接近或远离线圈P时，以下说法正确的是（　　） A．若磁铁N极朝下，接近线圈P，经过电流表的电流方向为b→a B．若磁铁N极朝下，远离线圈P，经过电流表的电流方向为b→a C．若磁铁S极朝下，接近线圈P，经过电流表的电流方向为b→a D．若磁铁S极朝下，远离线圈P，经过电流表的电流方向为a→b 【变式训练6-1-7】某同学把原线圈连接于零刻度在中央的灵敏电流表的两极，再拿起条形磁铁，让N极插入原线圈，只见电流表指针的摆动方向如图（a）所示。在图（b）中，该同学手拿着通电线圈在水平方向平动，只见电流表指针也向左摆动，下列分析正确的是（　　） A．电流表的电流是从右接线柱流入的 B．通电线圈内的磁场方向水平向右 C．通电线圈可能是向左匀速平动的 D．穿过原线圈的磁通量一定增大 【变式训练6-1-8】（多选）如图所示，闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度随时间变化。下列说法正确的是(　　) A．当磁感应强度增加时，线框中的感应电流可能减小 B．当磁感应强度增加时，线框中的感应电流一定增大 C．当磁感应强度减小时，线框中的感应电流一定增大 D．当磁感应强度减小时，线框中的感应电流可能不变 【变式训练6-1-9】（多选）如图为探究电磁感应的实验装置，小磁铁（N极朝上）在螺线管正上方由静止释放，小磁铁靠近、通过和远离螺线管的过程中，电流传感器和电压传感器示数都会变化。下列说法正确的是（　　） A．小磁铁靠近螺线管的过程中，电流传感器中的电流由a到b B．小磁铁远离螺线管的过程中，电流传感器中的电流由b到a C．小磁铁恰好运动到螺线管中央位置时，电压传感器示数最大 D．小磁铁下落过程中克服安培力做的功等于闭合回路中的电能 【变式训练6-1-10】（多选）某自行车所装车灯发电机如图甲所示，其结构见图乙。绕有线圈的匚形铁芯开口处装有磁铁，车轮转动时带动与其接触的摩擦轮转动，摩擦轮又通过传动轴带动磁铁一起转动，从而使铁芯中磁通量发生变化。线圈两端、作为发电机输出端，通过导线与灯泡相连。假设车轮转动时，摩擦轮与轮胎间不打滑，则（　　） A．磁铁从图示位置匀速转过的过程中，通过的电流方向为 B．磁铁从图示位置匀速转过的过程中，中的电流逐渐变小 C．车轮转速加倍时中的电流也加倍 D．自行车匀加速行驶时发电机输出电压随时间变化关系大致如图丙所示 （2） 楞次定律的应用 【典型例题1】如图所示，ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导体线圈，当滑动变阻器R的滑片P自右向左滑动的过程中，线圈ab将(　　) A．发生转动，但电源的极性不明，无法确定转动方向 B．顺时针转动 C．逆时针转动 D．静止不动 【典型例题2】如图，在水平光滑桌面上，固定两条平行绝缘直导线，通以相同电流，导线之间放置两个相同的圆形小线圈。当两侧导线中电流同样增大时，忽略不计两小线圈之间作用力，则（　　） A．两小线圈中感应电流都沿顺时针方向 B．两小线圈中感应电流都沿逆时针方向 C．两小线圈会相互靠近 D．两小线圈会相互远离 【典型例题3】如图所示，导电圆盘可绕固定点O在竖直面内转动。用导线将导电圆盘、电阻R和开关连接成闭合回路。在圆盘所在区域内充满水平向右的匀强磁场，断开开关S，拨动圆盘，使其转动，不计圆盘与导线间的阻力。某时刻闭合开关，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关后，穿过圆盘的磁通量不变，电阻中没有电流通过 B．闭合开关后，圆盘会减速转动 C．闭合开关后，圆盘会加速转动 D．闭合开关后，圆盘将匀速转动 【典型例题4】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 【典型例题5】如图所示，纸面内有两个半径均为R且相切的圆形磁场区域，磁感应强度大小均为B，方向垂直纸面向里；左侧有一半径也为R的金属圆环，圆环阻值为r。三圆共面且圆心在同一水平直线上。现使圆环从图示位置以速度v向右匀速运动，下列说法正确的是（    ） A．当时，圆环中感应电流的方向为顺时针 B．当时，圆环中感应电流的大小为 C．当时，圆环中感应电流第一次反向 D．当时，圆环中感应电动势达到最大值 【典型例题6】（多选）如图，绝缘细线的下端悬挂着一金属材料做成的空心心形挂件，水平直线MN下方存在磁感应强度为B匀强磁场，其方向垂直挂件平面，且大小随时间均匀增大。若某段时间内挂件处于静止状态，则该段时间内挂件中产生的感应电动势E、线框内磁通量Φ大小随时间t变化的规律（　　） A． B． C． D． 【变式训练6-2-1】如图所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置于导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时（　　） A．P、Q将相互远离 B．P、Q将相互靠拢 C．磁铁的加速度等于 D．磁铁的加速度大于 【变式训练6-2-2】金属圆环的圆心为O，金属棒Oa、Ob可绕O在环上转动，如图所示。当外力使Oa逆时针方向转动时，Ob将（　　） A．不动 B．逆时针转动 C．顺时针转动 D．无法确定 【变式训练6-2-3】如图，环形金属软弹簧套在条形磁铁的中央位置．若将弹簧沿半径向外拉，使其面积增大，则穿过弹簧所包围的面积的磁通量变化情况和是否产生感应电流及从左向右看时感应电流的方向是 （　　） A．增大；有顺时针感应电流 B．减小；有逆时针感应电流 C．不变；无感应电流 D．磁通量变化情况无法确定，所以有无感应电流也无法确定 【变式训练6-2-4】如图所示，通电螺线管置于闭合金属环a的轴线上且金属环a位于通电螺线管中间位置，金属环b在螺线管右侧附近，b的环面与a的环面平行，当螺线管中电流减小时，下列说法正确的是（　　） A．a环有扩大的趋势 B．a环中无感应电流，不受安培力 C．b环靠近螺线管 D．b环有缩小的趋势 【变式训练6-2-5】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 【变式训练6-2-6】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 【变式训练6-2-7】如图所示，铝环A用轻线静止悬挂于长直螺线管左侧，且与长直螺线管共轴。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S 瞬间，铝环A将向左摆动 B．闭合开关S稳定后，断开开关S瞬间，铝环A的面积有收缩趋势 C．保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片迅速向右滑，从左往右看铝环A 中将产生逆时针方向的感应电流 D．保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑，铝环A将向右摆动 【变式训练6-2-8】如图所示，MN是一根固定的通电长直导线，电流方向向上，今将一金属线框abcd放在导线上，让线框的位置偏向导线的左边，两者彼此绝缘，当导线上的电流突然增大时，线框整个受力为(　 A　) A．受力向右　　　　B．受力向左 C．受力向上 D．受力为零 【变式训练6-2-9】如图甲所示，固定的长直导线与固定的圆形闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流随时间的变化关系如图乙所示，直导线中电流向下，下列说法正确的是（　　） A．线框中会产生逆时针方向的电流 B．线框中会产生顺时针方向的电流 C．线框受到的安培力平行于直导线向上 D．线框受到的安培力平行于直导线向下 【变式训练6-2-10】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 【变式训练6-2-11】图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其 “发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置，P、Q端与门铃（图中未画出）连接构成回路。下列说法正确的是（　　） A．按下按钮的过程，螺线管P端电势较高 B．松开按钮的过程，螺线管Q端电势较高 C．按下和松开按钮的过程，螺线管产生的感应电流方向相同 D．按下和松开按钮的过程，螺线管所受磁铁的安培力方向相反 【变式训练6-2-12】某品牌电瓶车的动能回收系统的结构原理如图所示，传动轴与磁铁固定连接，当车辆下坡时，车轮通过传动装置带动磁铁在绕有多匝线圈的铁芯间转动，线圈通过端给电池充电，不考虑磁铁转速的变化，穿过线圈的磁通量按正弦（或余弦）规律变化，某时刻磁铁的位置和转动方向如图所示，下列说法正确的是（　　） A．在图示位置，线圈中的感应电动势最大 B．从图示位置开始的一小段时间内，线圈端的电势比端高 C．从图示位置转过时，线圈中的感应电动势最大 D．从图示位置转过时，线圈端的电势比端高 【变式训练6-2-13】如图所示，光滑水平面上存在竖直向上、宽度大于的匀强磁场，其磁感应强度大小为B。甲、乙两个合金导线框的质量分别为和，长均为，宽均为，电阻分别为和。两线框在光滑水平面上以相同初速度并排进入磁场，忽略两线框之间的相互作用。则（　　） A．甲线框进磁场过程中电流方向为逆时针方向 B．甲、乙线框刚进磁场区域时，所受合力大小之比为 C．甲线框完全出磁场区域时，速度恰好为零 D．乙线框完全出磁场区域时，速度恰好为零 【变式训练6-2-14】用绝缘轻绳将矩形线框静止悬吊在空中，线框处于竖直平面内。线框正上方有一通电直导线，导线中通入方向向左、大小按图示变化的电流，已知通入电流过程中线框一直处于静止状态，下列说法正确的是（　　） A．0~t1时间内，垂直纸面向内看，线框中电流方向先顺时针再逆时针 B．0~t1时间内，线框中电流方向不变 C．0~t0时间内，轻绳上的拉力大于线框的重力 D．t0~t1时间内，轻绳上的拉力大于线框的重力 【变式训练6-2-15】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。某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所示，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．穿过线圈的磁通量为 B．永磁铁相对线圈上升越高，线圈中感应电动势越大 C．永磁铁相对线圈上升越快，线圈中感应电动势越小 D．永磁铁相对线圈下降时，线圈中感应电流的方向为顺时针方向 【变式训练6-2-16】市场上某款“自发电”门铃开关的原理如图所示。在按下门铃按钮过程中，夹着永磁铁的铁块向下移动，改变了与“E”形铁芯接触的位置，使得通过线圈的磁场发生改变。松开门铃按钮后，弹簧可使之复位（与a、b连接的外电路未画出）。由此可以判断（　　） A．按住按钮不动，门铃会一直响 B．按下按钮过程中，a点电势高于b C．按钮复位的过程中，穿过线圈的磁通量一直减小 D．按钮复位的过程中，穿过线圈的磁通量一直增加 【变式训练6-2-17】如图所示，一个闭合三角形导线框位于竖直平面内，其下方固定一根与线框所在的竖直平面平行且相距很近但不重叠的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流。不计阻力，线框从实线位置由静止释放至运动到直导线下方虚线位置过程中() A.线框中的磁通量为零时其感应电流也为零 B.线框中感应电流方向先为顺时针后为逆时针 C.线框减少的重力势能全部转化为电能 D.线框受到的安培力方向始终竖直向上 【变式训练6-2-18】如图所示，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，铜制线圈C中将有感应电流产生且被螺线管排斥（　　） A．向右做匀速运动 B．向右做减速运动 C．向左做减速运动 D．向左做加速运动 【变式训练6-2-19】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 【变式训练6-2-20】如图甲所示，固定的矩形铜线框左半部分处于垂直纸面向里的匀强磁场中，当匀强磁场的磁感应强度由B0均匀减小到0后反向增大到﹣B0，如图乙所示。关于此过程，下列说法正确的是（　　） A．铜线框中的自由电子先顺时针定向移动、后逆时针定向移动 B．铜线框中的自由电子始终逆时针定向移动 C．铜线框围成的面积始终有扩大的趋势 D．铜线框受到的安培力大小不变 【变式训练6-2-21】老师做了一个物理小实验让学生观察：一轻质横杆两侧各固定一金属环，横杆克绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象是（ ） A．磁铁插向左环，横杆发生转动 B．磁铁插向右环，横杆发生转动 C．无论磁铁插向左环还是右环，横杆都不发生转动 D．无论磁铁插向左环还是右环，横杆都发生转动 【变式训练6-2-22】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 【变式训练6-2-23】汽车测速利用了电磁感应现象，汽车可简化为一个矩形线圈abcd，埋在地下的线圈分别为1、2，通上顺时针（俯视）方向电流，当汽车经过线圈时（   ）    A．线圈1、2产生的磁场方向竖直向上 B．汽车进入线圈1过程产生感应电流方向为abcd C．汽车离开线圈1过程产生感应电流方向为abcd D．汽车进入线圈2过程受到的安培力方向与速度方向相同 【变式训练6-2-24】如图所示，纸面内的三条长直导线组成一等边三角形，导线间相互绝缘，导线中通入图示方向、大小始终相等的电流I。在角平分线上对称放置三个相同的环形线圈a、b、c，在三角形的中心放置相同的环形线圈d，若三根导线中通入的电流同时减小，则(　　) A.初始时线圈d的磁通量最大 B.线圈c的感应电流最大 C.线圈d产生逆时针方向的感应电流 D.线圈a、b产生的感应电流大小相等方向相反 【变式训练6-2-25】现代科技的许多领域都需要研究新型材料。研究人员发现一种具有独特属性的新型合金能够将内能直接转化为电能。具体而言，只要略微提高温度，这种合金就会变成强磁性合金，从而使环绕它的线圈中产生电流，其简化模型如图所示。A为圆柱形合金材料，B为金属线圈，套在圆柱形合金材料上，线圈的半径大于合金材料的半径。现对A进行加热，下列说法正确的是(　　) A.穿过线圈B的磁通量减小 B.线圈B一定有收缩的趋势 C.线圈B中感应电流产生的磁场阻止了B线圈内磁通量的增加 D.若从右向左看B中产生顺时针方向的电流，则A右端是强磁性合金的N极 【变式训练6-2-26】电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应实现减震及能量回收，结构如图甲所示。固定线圈电阻不计，两对永磁铁可随发动机一起上下振动，永磁铁在振子平面内的磁场分布情况如图乙所示。永磁铁振动时，磁场分界线不会离开线圈。下列说法正确的是（　　） A．永磁铁相对线圈的振幅越大，线圈中感应电动势越大 B．当永磁铁相对线圈向下振动时，图乙线圈中的感应电流为逆时针方向 C．若永磁铁相对线圈左右振动，则也可以起到很好的减震作用 D．增加线圈匝数，可以提升减震效果 【变式训练6-2-27】如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下｡现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止。下列说法正确的是（  ） A．ab中的感应电流方向由a到b B．ab中的感应电流逐渐减小 C．ab所受的安培力保持不变 D．ab所受的静摩擦力保持不变 【变式训练6-2-28】如图是学生常用的饭卡内部实物图，其由线圈和芯片组成电路。当饭卡处于感应区域时，刷卡机会激发变化的磁场，从而在饭卡内线圈中产生感应电流来驱动芯片工作。已知线圈面积为S，共n匝。某次刷卡时，线圈平面与磁场垂直，且全部处于磁场区域内，在感应时间t内，磁感应强度方向向里且由0增大到，此过程中（　　） A．线圈有扩张的趋势 B．线圈中感应电流方向为顺时针方向 C．AB边受到的安培力方向向左 D．通过线圈的磁通量变化量大小为 【变式训练6-2-29】一细长磁铁棒系于棉线下端形成单摆，并于此摆的正下方放置一环形导线，如图所示，箭头所示方向表示导线上电流的正方向。当时间时，单摆由图示位置自静止释放而来回摆动，若此单摆的摆动可视为周期运动，其周期为，则最可能表示该导线上的电流与时间在一个周期内的关系图的是（　　）    A．   B．   C．   D．   【变式训练6-2-30】信用卡的磁条中有一个个连续的相反极性的磁化区，每个磁化区代表了二进制数1或0，用以储存信息．刷卡时，当磁条以某一速度拉过信用卡阅读器的检测头时，在检测头的线圈中会产生变化的电压（如图1所示）．当信用卡磁条按图2所示方向以该速度拉过阅读检测头时，在线圈中产生的电压随时间的变化关系正确的是 A． B． C． D． 【变式训练6-2-31】（多选）如图所示，当磁铁运动时，流过电阻的电流是由A经R到B，则磁铁的运动情况可能是（    ） A．向下运动 B．向上运动 C．向左运动 D．以上都不可能 【变式训练6-2-32】（多选）如图所示，直流电源a、b两极与线圈①、开关S构成闭合电路，线圈②与电流表构成闭合电路。已知线圈①产生的磁感线如图所示。下列说法正确的是（　　） A．电源的a为正极，b为负极 B．开关S断开瞬间，线圈②产生的磁场与线圈①的磁场方向相同 C．开关S断开瞬间，线圈②产生的磁场与线圈①的磁场方向相反 D．开关S断开瞬间，线圈②产生的电流从电流表c接线柱流入 【变式训练6-2-33】（多选）如图所示，固定在水平桌面上的金属圆环连接一发光二极管（正向电阻为零，反向电阻为无穷大）构成闭合回路。一条形磁铁由图示位置开始进行下列操作，能使二极管发光的是（    ） A．条形磁铁N极向下，且沿金属圆环中心线向下运动 B．条形磁铁N极向下，且沿金属圆环中心线向上运动 C．条形磁铁S极向下，且沿金属圆环中心线向下运动 D．条形磁铁S极向下，且沿金属圆环中心线向上运动 【变式训练6-2-34】（多选）如图所示，粗细均匀、边长为l的正方形线圈abcd放置在水平桌面上，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中。从t=0时刻开始，磁场保持方向不变，大小按B=kt增加（k为已知常数）。线框的质量为m，电阻为R，线框与水平面的动摩擦因数为μ、最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．线圈一开始保持静止但有收缩的趋势 B．线圈未运动之前，ca两端的电压为 C．线圈未运动之前，回路的感应电流 D．时刻，线圈开始运动 【变式训练6-2-35】（多选）如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A．开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动 B．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向 C．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向 D．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动 【变式训练6-2-36】（多选）如图所示，某同学在不同高处，固定两根仅长度不同的铜制圆管M、N，两管均竖直。在管口正上方同一水平高度，同时静止释放两个相同的很小的强磁铁甲和乙（磁极分别在上下端），两磁铁穿过铜管后恰好同时落地。不考虑两磁铁之间的相互作用及磁铁在铜管外与铜管的相互作用，不计空气阻力。则两磁铁（　　） A．刚进入铜管时，受到铜管的作用力方向不同 B．刚进入铜管时，受到铜管的作用力方向相同 C．下落的整个过程中，M产生的焦耳热大于N产生的焦耳热 D．下落的整个过程中，M产生的焦耳热小于N产生的焦耳热 【变式训练6-2-37】（多选）长直导线固定在光滑绝缘水平面上，通有向右的恒定电流，质量为m的金属圆环在水平面上以大小为v0的初速度沿如图所示方向开始运动，圆环最终没有与直导线接触，则下列判断正确的是（　　） A．圆环向直导线靠近过程中，圆环中有沿逆时针方向的电流 B．圆环向直导线靠近过程中，所受安培力的合力垂直直导线 C．圆环最终速度为零 D．圆环中产生的焦耳热等于 题型07：楞次定律的推论 （一）“增反减同”的应用 【典型例题1】如图，线圈通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈的两端连到电流表上，把线圈装在线圈的里面。已知开关闭合瞬间，电流表指针向右偏转，则下列正确的是() A.开关断开瞬间，电流表指针不偏转 B.开关闭合瞬间，在线圈中没有电磁感应现象发生 C.开关闭合，向右移动滑动变阻器的滑片，电流表指针向右偏转 D.开关闭合，向上拔出线圈的过程中，线圈将对线圈产生排斥力 【典型例题2】如图，水平面MN下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，纸面为竖直平面。不可形变的导体棒ab和两根可形变的导体棒组成三角形回路框，其中ab处于水平位置框从MN上方由静止释放，框面始终在纸面内框落入磁场且ab未到达MN的过程中，沿磁场方向观察，框的大致形状及回路中的电流方向为（　　） A．   B．   C．   D．   【典型例题3】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 【典型例题4】如图1所示，红色发光二极管和绿色发光二极管并联后与圆形导体线圈的两端点连接。线圈中存在垂直线圈平面的匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t变化的关系如图2所示，其中t1～t2时间内为与横轴平行的直线。已知磁场方向垂直纸面向外为正方向，两二极管均为理想二极管，下列判断正确的是（　　） A．0～t1的时间内，红色二极管发光 B．t1～t2的时间内，绿色二极管发光 C．t2～t3的时间内，红色二极管发光 D．t3～t4的时间内，绿色二极管发光 【变式训练7-1-1】图所示，铝圆环用三根长度相同的绝缘细线吊在轻弹簧下面处于静止状态，圆环环面水平，条形磁铁竖直固定在圆环正下方，上端是极。用外力将圆环向下拉动一小段距离后由静止释放，弹簧开始上下振动，忽略磁铁与弹簧间的作用，在圆环第一次向上运动到最高点的过程，下列说法正确的是（    ） A．圆环一直有收缩趋势 B．俯视看，圆环中有顺时针方向的电流 C．圆环中感应电动势一直增大 D．圆环中产生的焦耳热小于弹簧弹性势能的减少量 【变式训练7-1-2】包头市某高中教室墙上有一扇朝南的钢窗，当把钢窗向内拉开90°的过程中（不考虑地磁偏角），下列说法正确的是（　　） A．穿过钢窗的地磁场的磁通量变大 B．穿过钢窗的地磁场的磁通量不变 C．从开窗人的角度看，钢窗中的感应电流方向是逆时针 D．从开窗人的角度看，钢窗中的感应电流方向是顺时针 【变式训练7-1-3】工厂生产金属工件时，光滑水平传送带上的闭合圆形金属线框，以恒定速度斜向上匀速通过有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，磁场宽度与线框直径恰好相等。下列说法正确的是（　　） A．线框中不产生感应电流 B．线框中感应电流方向一直沿顺时针方向 C．线框中感应电流方向一直沿逆时针方向 D．线框中感应电流方向先沿顺时针后沿逆时针 【变式训练7-1-4】如图为延时继电器的示意图，铁芯上有两个线圈A和B。线圈A与电源连接，线圈B与滑动变阻器R构成一个闭合电路。闭合或者断开开关S的时候，在弹簧K的弹力与线圈铁芯磁力的共同作用下，衔铁D与触头C（连接工作电路）连接或者分离。线圈A、B均可认为是理想线圈，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S，衔铁D会立即下降 B．闭合开关S瞬间，电路中有向下流过R的电流 C．断开开关S，线圈A中的电流不会立即消失 D．若想断开开关S时，衔铁D与触头C更快分离，可以调大R的阻值 【变式训练7-1-5】如图所示，矩形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，固定一水平金属棒AD，弹性金属丝绕过绝缘笔端点P与A、D连接，金属丝始终处于拉直状态且在纸面内，AD与金属丝的电阻均不可忽略。在绝缘笔端点P沿虚线从B点经C点移动到D点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．三角形APD穿过的磁通量先增大后减小 B．三角形APD中的感应电流始终为0 C．A点的电势始终高于P点的电势 D．P点的电势始终高于D点的电势 【变式训练7-1-6】如图甲所示，线圈套在长玻璃管上，线圈的两端与电流传感器（可看作理想电流表）相连。将强磁铁从长玻璃管上端由静止释放，磁铁下落过程中将穿过线圈，并与玻璃管无摩擦。实验观察到如图乙所示的感应电流随时间变化的图像，从上往下看线圈，规定顺时针方向为电流的正方向。不计空气阻力，下列判断正确的是（　　） A．本次实验中朝下的磁极可能是N极也可能是S极 B．t1∼t2与t2﹣t3两段时间里图线与坐标轴围成的面积一定不相等 C．磁铁下落过程减少的重力势能一定大于增加的动能 D．磁铁若从更高处释放，它在穿过线圈的过程中，当电流为零时穿过线圈的磁通量会更大 【变式训练7-1-7】超导材料温度低于临界温度时，具有“零电阻效应”和“完全抗磁性”。“完全抗磁性”即处于超导态的超导体内部的磁感应强度为零。实际上，处于超导态的超导体因材料的杂质、缺陷等因素也具有一定的电阻值，只是电阻值非常小。通常采用“持续电流法”来测量超导体在超导状态下的阻值，测量装置如图（a）所示。将超导体做成一个闭合圆环，放入圆柱形磁铁产生的磁场中（磁铁与超导环共轴），用液氮进行冷却，进入超导态。撤去磁铁，超导环中会有电流产生。“持续电流法”是根据一段时间内的电流衰减情况计算超导体的电阻，通常情况下经过几十天的观测，仪器均未测量出超导环中电流的明显衰减。某次实验中，用如图（a）所示的霍尔元件（大小不计）测量超导环轴线上某处的磁感应强度，测量数据如图（b）所示，区域Ⅳ中磁场变化是因为液氮挥发导致超导体没有浸没在液氮中。已知实验室环境中的磁感应强度约为，且方向沿超导环轴线方向。下列说法正确的是（　　） A．区域Ⅰ中磁场是超导环中电流产生的磁场与磁铁磁场的矢量叠加的结果 B．区域Ⅱ中的磁场迅速减小的原因是材料处于非超导态 C．区域Ⅲ中超导环中电流在测量处产生的磁场的磁感应强度大小约 D．撤磁铁时，超导环中感应电流在测量处的磁场与磁铁在该处的磁场方向相反 【变式训练7-1-8】电吉他是现代科学技术的产物，从外形到音响都与传统的吉他有着明显的差别。电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，固定的条形磁体附近的金属弦被磁化，当金属弦上下振动时，在线圈中产生与弦振动情况对应的弱电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音。下列说法正确的是（　　） A．电吉他利用了自感现象 B．电吉他利用了互感现象 C．电吉他利用了电磁阻尼 D．当金属弦靠近磁体时，线圈端的电势较高 【变式训练7-1-9】国产航母福建舰上的舰载机起飞采用了先进的电磁弹射技术。电磁驱动原理示意图如图所示，在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环，铝环和铜环的形状、大小相同，已知铜的电阻率较小，不计所有接触面间的摩擦，则闭合开关S的瞬间(　 ) A．铝环向右运动，铜环向左运动 B．铝环和铜环都向右运动 C．铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力 D．从左向右看，两环中的感应电流均沿逆时针方向 【变式训练7-1-10】如图所示，一个铝环套在铁芯上，下方线圈接通电源后，内部装置可以在铁芯处产生竖直向上的磁场，在铝环处产生沿径向向外的磁场，两个磁场大小可以通过装置独立调节。现在想让铝环跳起来，可以采取下列哪种方法（　　）。 A．保持不变，增大 B．保持不变，增大 C．保持不变，减小 D．保持不变，减小 【变式训练7-1-11】汽车测速利用了电磁感应现象，汽车可简化为一个矩形线圈abcd，埋在地下的线圈通上逆时针（俯视）方向恒定电流，当汽车经过地下线圈时（　　） A．地下线圈产生的磁场方向竖直向下 B．汽车进入地下线圈过程产生感应电流方向为abcd C．汽车离开地下线圈过程产生感应电流方向为abcd D．汽车进入地下线圈过程受到的安培力方向与速度方向相同 （2） “来拒去留”的应用 【典型例题1】某同学学习了电磁感应相关知识后，做了探究性实验：将闭合线圈按图示方式放在电子秤上，手握条形磁铁静止在线圈的正上方，此时电子秤的示数为。则当磁铁远离线圈时() A.线圈中产生的电流沿顺时针方向俯视 B.线圈有扩张的趋势 C.电子秤的示数等于 D.电子秤的示数大于 【典型例题2】如图1所示。一个可以自由转动的铝框放在 U形磁铁的两个磁极间，铝框和磁铁均静止，其截面图如图2所示。转动磁铁，下列说法正确的是（　　） A．铝框与磁铁的转动方向相反，阻碍磁通量的变化 B．铝框与磁铁转动方向一致，转速比磁铁的转速小 C．磁铁从图2位置开始转动时，铝框截面 abcd 感应电流的方向为a→d→c→b→a D．磁铁停止转动后、如果没有空气阻力和摩擦阻力，铝框将保持匀速转动 【典型例题3】如图所示为车载电磁实验简易装置，弹性线圈与A、B两个发光二极管组成的回路装置固定在小车上表面，小车置于光滑水平桌面上。实验中发现当条形磁体沿轴线快速靠近或远离线圈时，小车会向右或向左运动，同时两个二极管会交替发光，则条形磁体（    ） A．N极靠近线圈时，小车向右运动，二极管A发光 B．N极远离线圈时，小车向左运动，二极管B发光 C．N极靠近线圈时，线圈有扩大的趋势 D．无论N极或S极，只要靠近线圈时，小车均向右运动 【典型例题4】如图6所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的矩形金属线圈．当一竖直放置的、磁极不明的条形磁铁从线圈中线AB正上方快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及其在水平方向运动趋势的正确判断是(　　) A．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向右 B．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向左 C．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向右 D．由于磁铁磁极极性不明，无法判断 【典型例题5】（多选）磁力刹车是游乐场中过山车采用的一种新型刹车装置，该刹车装置的原理图（从车后朝前看）如图所示，停车区的轨道两侧装有强力磁铁，当过山车进入停车区时铜片从强力磁铁间穿过，车很快停下来，关于该装置的刹车原理，下列判断正确的是（　　） A．过山车进入停车区时其动能转化成电能 B．把铜片换成有机玻璃片，也能达到相同的刹车效果 C．过山车进入停车区的过程中两侧的铜片中会产生感应电流 D．过山车进入停车区的过程中铜片受到的安培力使过山车减速 【变式训练7-2-1】如图甲所示，某同学在研究电磁感应现象时，将一线圈两端与电流传感器相连，强磁铁从长玻璃管上端由静止下落，电流传感器记录了强磁铁穿过线圈过程中电流随时间变化的图像，t2时刻电流为0，如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．在t2时刻，穿过线圈的磁通量的变化率最大 B．在t1到t2时间内，强磁铁的加速度小于重力加速度 C．在t1到t2的时间内，强磁铁重力势能的减少量等于其动能的增加量 D．若将磁铁从更高处释放，线圈中产生的感应电流的峰值不变 【变式训练7-2-2】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 【变式训练7-2-3】内部光滑的一截直铜管竖直静置在水平桌面而上，直径略小于铜管内径的圆柱形磁体从铜管上端由静止开始下落，磁体在铜管内下落的过程中不与管壁接触，不计空气阻力。下列说法中正确的是（　　） A．磁体在铜管内做匀加速直线运动 B．磁体下落过程中安培力对铜管做正功 C．磁体下落过程中铜管产生的焦耳热等于磁体动能的减少量 D．在磁体下落过程中，铜管对桌面的压力大于铜管所受的重力 【变式训练7-2-4】如图所示，右端为N极的磁铁置于粗糙水平桌面上并与轻质弹簧相连，弹簧一端固定在竖直墙面上，当弹簧处于原长时，磁铁的中心恰好是接有一盏小灯泡的竖直固定线圈的圆心。用力将磁铁向右拉到某一位置，撤去作用力后磁铁穿过线圈来回振动，有关这个振动过程，以下说法正确的是(　 ) A．灯泡的亮暗不会发生变化 B．磁铁接近线圈时，线圈对磁铁产生排斥力 C．从左往右看线圈中的电流一直沿逆时针方向 D．若忽略摩擦力和空气阻力，磁铁振动的幅度不会减小 【变式训练7-2-5】如图3所示，有一固定的金属圆环，在其右侧放着一条形磁铁，此时圆环中没有电流。当把磁铁向左方移近并通过圆环的过程中，圆环中产生了一定的电流，则（    ） A．靠近时电流的方向与图中所示方向相反 B．靠近时磁铁与圆环相互吸引 C．远离时电流的方向与图中所示方向相同 D．远离时磁铁与圆环相互吸引 【变式训练7-2-6】如图所示，一条形磁铁N极朝下，向下靠近闭合线圈时（　　） A．磁铁与线圈相互排斥，通过R的感应电流方向从b﹣R﹣a B．磁铁与线圈相互吸引，通过R的感应电流方向从a﹣R﹣b C．磁铁与线圈相互排斥，通过R的感应电流方向从a﹣R﹣b D．磁铁与线圈相互吸引，通过R的感应电流方向从b﹣R﹣a 【变式训练7-2-7】如图，A和B都是铝环，环A是闭合的，环B是断开的，两环分别固定在一横梁的两端，横梁可以绕中间的支点转动。下列说法正确的是（　　） A．用磁铁的N极靠近A环，A环会被吸引 B．用磁铁的N极靠近B环，B环内没有产生感应电动势 C．分别用磁铁的N极和S极靠近A环，A环均会被排斥 D．分别用磁铁的N极和S极靠近A环，A环产生的感应电流方向相同 【变式训练7-2-8】如图所示，一条形磁铁N极固定于天花板上，S极距离下方的水平绝缘光滑桌面很近，一水平放置的金属圆环在靠近S极左侧以某一初速度沿桌面向右运动并经过磁铁的正下方（未接触磁铁）。下列说法正确的是（     ） A．从上向下看，圆环产生的电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向 B．桌面对圆环的支持力先大于圆环重力后小于圆环重力 C．圆环始终有收缩趋势 D．圆环先减速后加速 【变式训练7-2-9】如图甲为金属工件入库分拣、自动计数管控简化图，在检测工位下方预埋LC振荡检测电路。当金属工件靠近线圈上方时，线圈的自感系数增大，引发LC振荡检测电路频率变小，从而完成计数与分拣识别。规定电流沿顺时针流动为正方向，该LC振荡检测电路的电流随时间变化规律如图乙所示。下列说法正确的是（     ） A．时刻，线圈L的磁场能为零 B．过程，电容器C在充电 C．过程，电容器C的左极板带正电 D．由图乙可判断金属工件正靠近LC振荡检测电路 【变式训练7-2-10】如图所示，金属导体圆环用绝缘支架固定在铁架台上，圆环面水平。在圆环正上方，一质量为m，可视为质点的小磁铁通过细线吊在铁架台的横杆上，细线与圆环的轴线重合，小磁铁距铁架台底面的高度为h。现剪断细线，小磁铁沿圆环轴线下落到铁架台底面上。不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．小磁铁落在铁架台底面上时的速度大小为 B．小磁铁下落的整个过程中，加速度先小于g后大于g C．在小磁铁下落的整个过程中，圆环对小磁铁的作用力先竖直向上后竖直向下 D．在小磁铁下落的整个过程中，圆环中的感应电流先逆时针后顺时针（从上往下看） 【变式训练7-2-11】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.振动过程中，线圈对桌面的压力总大于重力 D.有无线圈，磁铁和弹簧组成的系统损失的机械能相同 【变式训练7-2-12】如图所示，一个闭合矩形金属线框abcd与一根绝缘轻杆相连，轻杆上端O点是一个固定转动轴，转动轴与线框平面垂直，线框静止时恰好位于蹄形磁铁的正中间，线框平面与磁感线垂直。现将线框从左侧某一高度处由静止释放，在线框左右摆动进入、离开磁场的过程中，关于线框受到磁场力的方向的分析正确的是（ ） A．线框向左摆动进入、离开磁场的过程中，受力方向向左；向右摆动进入、离开磁场的过程中，受力方向向右 B．线框向左摆动进入、离开磁场的过程中，受力方向向右；向右摆动进入、离开磁场的过程中，受力方向向左 C．线框向左摆动进入、离开磁场的过程中，受力方向先向左后向右；向右摆动进入、离开磁场的过程中，受力方向先向右后向左 D．线框向左、向右摆动进入、离开磁场的过程中始终不受磁场力 【变式训练7-2-13】（多选)如图所示的纸面内有一根竖直向下的长直导线，导线中通有向下的恒定电流，从靠近导线的位置以水平向右的速度抛出一金属圆环，圆环运动过程中始终处于纸面内。不计空气阻力，以下说法正确的是（　　） A．圆环中会产生顺时针方向的电流 B．圆环中感应电流的大小始终不变 C．圆环的水平速度一直在减小 D．圆环在竖直方向的加速度始终等于重力加速度 （三）“增缩减扩”的应用 【典型例题1】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 【典型例题2】如图所示，用弹性导线制成的大线圈A和小线圈B放置在相距较远的绝缘水平面内，图甲线圈A内部有一方形磁场区域，图乙线圈B处于另一方形磁场区域中，磁场方向竖直向下，若两方形磁场的磁感应强度逐渐增大，下列说法正确的是（　　） A．线圈A、B都会收缩 B．线图A、B都会扩张 C．线圈A大小不发生变化，B收缩 D．线圈A收缩，B大小不发生变化 【典型例题3】如图所示，空间存在垂直纸面向里的磁场，磁场在竖直方向均匀分布，在水平方向非均匀分布，且关于竖直平面MN对称，绝缘轻线上端固定在M点，下端与一个粗细均匀的铜制圆环相连。现将圆环由P处无初速度释放，圆环第一次向右摆动最远能到达Q处(图中未画出)。已知圆环始终在同一竖直平面内摆动，则在圆环从P摆向Q的过程中，下列说法正确的是(　　) A.位置P与Q可能在同一高度 B.感应电流方向始终逆时针 C.感应电流方向先逆时针后顺时针 D.圆环整体所受安培力先做负功后做正功 【典型例题4】如图是学生常用的饭卡内部实物图，其由线圈和芯片电路组成。当饭卡处于感应区域时，会在线圈中产生感应电流来驱动芯片工作。已知线圈面积为S，共n匝。某次刷卡时，线圈平面与磁场垂直，且全部处于磁场区域内，在感应时间t内，磁感应强度方向向里且由0增大到B，此过程中(　　) A.线圈有扩张的趋势 B.通过线圈平面的磁通量变化量为nBS C.线圈中感应电流方向为顺时针 D.AB边受安培力方向向左 【典型例题5】（多选）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，圆环向右运动 B．拨至N端，圆环向左运动 C．拨至M端，圆环有扩张趋势 D．拨至N端，圆环有收缩趋势 【典型例题6】(多选)如图甲所示，金属圆环静止在绝缘水平桌面上，垂直桌面施加竖直方向的交变磁场，取竖直向下为正方向，磁感应强度B的变化规律如图乙所示(不考虑金属圆环的自感)，下列说法正确的是(　　) A.在0～时间内，从上往下看感应电流沿逆时针方向 B.在～时间内，感应电流先增大后减小，方向不变 C.在～时间内，圆环有扩张的趋势 D.在～时间内，磁场对圆环上任一小段导线的作用力逐渐减小 【变式训练7-3-1】如图所示，水平桌面上放有一个闭合铝环，在铝环轴线上方有一个条形磁体．当条形磁体沿轴线竖直向下迅速移动时，下列判断正确的是(　　) A．铝环有收缩的趋势，对桌面的压力增大 B．铝环有收缩的趋势，对桌面的压力减小 C．铝环有扩张的趋势，对桌面的压力减小 D．铝环有扩张的趋势，对桌面的压力增大 【变式训练7-3-2】若陕西地区地磁场的磁感应强度的竖直分量的大小随距离地面高度h的变化关系如图所示，一直升机将一始终保持水平的闭合金属导线框竖直向上匀速吊起，下列说法正确的是（    ） A．线框中有顺时针方向的感应电流（俯视） B．线框中的感应电流不断减小 C．线框中的感应电流不断增大 D．线框的四条边有向内收缩的趋势 【变式训练7-3-3】如图所示，一带正电粒子从直径上方掠过在水平面内的金属圆环表面，粒子与圆环不接触，该过程中(　　) A.穿过金属环的磁通量一定不变 B.环中一定有感应电流 C.金属环有扩张趋势 D.粒子与金属环无相互作用 【变式训练7-3-4】如图所示，绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，a带负电并绕中心O点顺时针转动，下列说法正确的是（　　） A．当a顺时针加速转动时，b产生顺时针方向电流并有扩张趋势 B．当a顺时针减速转动时，b产生逆时针方向电流并有扩张趋势 C．当a顺时针匀加速转动时，b产生逆时针方向电流并有扩张趋势 D．当a顺时针匀速转动时，b不产生电流但有收缩趋势 【变式训练7-3-5】如图所示，在一水平固定的铝环上方，有一条形磁铁，从离地面高h处由静止开始下落，最后落在地面上。磁铁下落过程从铝环中心穿过，且不与铝环接触。若不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．磁铁靠近铝环的过程中，铝环有收缩趋势 B．磁铁下落过程中，从上往下看铝环中的感应电流先沿顺时针方向后沿逆时针方向 C．磁铁下落过程中，磁铁的机械能不变 D．磁铁落地时的速率等于 【变式训练7-3-6】如图所示，A为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着负电荷，在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B，使B的环面水平且与胶木圆盘面平行，其轴线与胶木圆盘A的轴线OO′重合．现使胶木圆盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，则(　　) A．金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力增大 B．金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小 C．金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力减小 D．金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力增大 【变式训练7-3-7】如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管b与电源、滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是（　　） A．线圈a中将产生沿顺时针方向（俯视）的感应电流 B．穿过线圈a的磁通量减小 C．线圈a有扩张的趋势 D．线圈a对水平桌面的压力FN将增大 【变式训练7-3-8】如图甲所示，一长直导线与闭合金属线框位于同一竖直平面内，长直导线中的电流随时间的变化关系如图乙所示（以水平向右为电流的正方向），则在时间内，下列说法正确的是（　　） A．穿过线框的磁通量先增大后减小 B．线框中始终产生顺时针方向的感应电流 C．线框先有扩张的趋势后有收缩的趋势 D．线框所受安培力的合力始终向上 【变式训练7-3-9】如图1所示，在水平桌面上有一封闭金属线圈，在线圈所在空间分布着竖直向下的磁场，磁感应强度随时间的变化规律如图2所示。则下列说法正确的是（　　） A．线圈中有顺时针方向的感应电流（俯视角度） B．线圈中的感应电流大小不变 C．线圈中的感应电流在不断减小 D．线圈有向外扩张的趋势 【变式训练7-3-10】如图所示，水平桌面上固定一长直导线a，右方有一可以移动的金属圆环b，如图所示。现给a通入图示方向的恒定电流I，并使圆环b向右逐渐远离导线a，下列说法正确的是（   ） A．金属圆环b中的电流沿逆时针方向 B．金属圆环b中的电流沿顺时针方向 C．金属圆环b中没有感应电流 D．金属圆环b有缩小的趋势 【变式训练7-3-11】在一次公开课的展示中，小王老师给同学们做了“探究感应电流的方向”实验。王老师拿了一块磁极方向未知的条形磁铁，平板小车上安装线圈、导线、发光二极管等元件，线圈绕法及电路连接方式如图所示，已知桌面的摩擦很小，下列说法中正确的是(　　) A.当条形磁铁向右靠近线圈时，平板小车将向左移动 B.当左侧二极管发光时，此过程一定是条形磁铁的S极向右插入线圈 C.在条形磁铁插入线圈的过程中，如果右侧的二极管发光则条形磁铁的右端为N极 D.实验中发现左侧二极管发光的同时，小车又向右移动，则我们无法判断条形磁铁哪一端为N极 【变式训练7-3-12】如图所示，A、B、C为同一平面内的线圈，其中A、B为同心圆，现给B中通以顺时针方向的电流，在B中的电流逐渐增大的过程中，下列说法正确的是(　　) A.线圈A、C中均为顺时针方向 B.线圈A、C中均为逆时针方向 C.线圈A面积有扩大的趋势，线圈C面积有缩小的趋势 D.线圈A、C面积均有缩小的趋势 【变式训练7-3-13】(多选）近几年，许多品牌手机推出无线充电功能，最方便的应用场景之一，是在家用汽车上实现手机无线充电。如图所示为手机无线充电的工作原理示意图，其主要部件为汽车充电基座内的输电线圈和手机中的受电线圈，若在充电基座内的输电线圈中通入方向由b经线圈到a，且正在变大的电流，在手机受电线圈中接一个电阻，则(　　) A.受电线圈中，通过电阻的电流方向由c到d B.受电线圈中，通过电阻的电流方向由d到c C.受电线圈与输电线圈相互吸引 D.受电线圈与输电线圈相互排斥 【变式训练7-3-14】(多选）如图所示，光滑固定导轨水平放置，两根导体棒平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时（ ） A．将相互靠拢 B．将相互远离 C．磁铁的加速度仍为 D．磁铁的加速度小于 【变式训练7-3-15】(多选）某同学设想的减小电梯坠落时造成伤害的一种应急安全装置如图所示，在电梯轿厢底部安装永久强磁铁，磁铁N极朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，线圈在电梯轿厢坠落时能自动闭合，从而减小对箱内人员的伤害。当电梯轿厢坠落到图示位置时，下列说法正确的是(　　) A.从上往下看，金属线圈A中的感应电流沿顺时针方向 B.从上往下看，金属线圈B中的感应电流沿顺时针方向 C.金属线圈A对电梯轿厢下落有阻碍作用，B没有阻碍作用 D.金属线圈B有收缩的趋势，A有扩张的趋势 （四）二次感应问题 【典型例题1】磁悬浮列车的悬浮控制技术是利用双线圈系统产生动态磁场，通过磁场调整列车位置，确保运行稳定。如图所示，半径不同的两个圆形线圈A、B，放置于同一水平面内，圆心重合。甲图中A线圈的电流变大，乙图中B线圈的电流变大，则甲图中B线圈的面积变化趋势与乙图中A线圈的面积变化趋势分别为（　　） A．缩小  缩小 B．缩小  增大 C．增大  增大 D．增大  缩小 【典型例题2】(多选）如图所示，在匀强磁场中，放着一个平行导轨与线圈相连接金属棒MN，要使放在D中的A线圈(A、D两线圈共面)各处受到沿半径指向圆心的力，则金属棒MN的运动情况可能是(　　) A.加速向右运动 B.加速向左运动 C.减速向右运动 D.减速向左运动 【典型例题3】(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PQ、MN，MN的左边有一闭合电路，当PQ在一外力的作用下运动时，MN由静止开始向右运动，则PQ所做的运动可能是(　 ) A．向右加速运动 B．向左加速运动 C．向右减速运动 D．向左减速运动 【典型例题4】（多选)理想变压器的线圈与足够长的光滑平行金属导轨相连，导轨置于垂直导轨平面的匀强磁场中，理想变压器的线圈和电流表相连。当金属杆垂直导轨运动时，线圈中产生了如图所示方向的电流。则（　　） A．此时金属杆可能向左减速运动 B．此时金属杆可能向右加速运动 C．当金属杆向左加速运动时，流过电流表的电流方向从到 D．当金属杆向左加速运动时，流过电流表的电流方向从到 【变式训练7-4-1】如图所示，铁芯左边悬挂一个轻质金属环，铁芯上有两个线圈和，线圈和电源、开关、热敏电阻相连，线圈与电流表相连。已知热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，保持开关闭合，下列说法正确的是（　　） A．当温度升高时，金属环向左摆动 B．当温度不变时，电流表示数不为0 C．当电流从经电流表到时，可知温度降低 D．当电流表示数增大时，可知温度升高 【变式训练7-4-2】可绕O点转动的金属圆盘置于垂直纸面向里的匀强磁场中，其中央和边缘各引出一根导线，与套在铁芯上部的线圈A相连。套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平光滑导轨上，如图所示，导轨上有一根金属棒ab处在垂直于纸面向外的匀强磁场中。下列说法正确的是(　　) A.圆盘顺时针加速转动时，ab棒将向右运动 B.圆盘逆时针匀速转动时，ab棒将向右运动 C.圆盘顺时针减速转动时，ab棒将向右运动 D.圆盘逆时针加速转动时，ab棒将向左运动 【变式训练7-4-3】如图所示，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直，金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是(　　) A.PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向 B.PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向 C.PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向 D.PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向 【变式训练7-4-4】如图所示，金属导轨上的导体棒在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，线圈将向右摆动() A.向右做匀速直线运动 B.向左做匀加速直线运动 C.向右做减速直线运动 D.向右做变加速直线运动 【变式训练7-4-5】如图所示，软铁环上绕有、两个线圈，线圈与直流电源、电阻和开关相连，线圈与电流表和开关相连。下列说法正确的是() A.保持闭合，软铁环中的磁场为逆时针方向 B.保持闭合，在开关闭合的瞬间，通过电流表的电流由 C.保持闭合，在开关闭合的瞬间，通过电流表的电流由 D.保持闭合，在开关断开的瞬间，电流表所在回路不会产生电流 【变式训练7-4-6】(多选)如图所示，一平行光滑金属导轨水平置于竖直向下的匀强磁场中，导轨电阻不计，与大螺线管M相接，在M螺线管内同轴放置一绝缘圆盘N，N的边缘固定着许多带负电的小球(每个小球都可视为一点电荷)，且圆盘N可绕轴心在水平面内自由转动。当导体棒ab运动时，圆盘N能沿箭头方向逆时针转动，则导体棒ab的运动情况是(　　) A.导体棒ab向右做匀速运动 B.导体棒ab向右做加速运动 C.导体棒ab向左做加速运动 D.导体棒ab向左做减速运动 【变式训练7-4-7】(多选)如图所示装置中，杆原来静止。已知金属杆切割磁感线速度越大时产生的感应电流越大。杆做如下哪些运动时，杆将不向右移动() A.向右匀速运动 B.向右加速运动 C.向左加速运动 D.向右减速运动 题型08：三定则一定律的综合应用 【典型例题1】如图所示，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是（ ） A．PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向 B．PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向 C．PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向 D．PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向 【典型例题2】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、b两个环的磁通量始终相同 B.穿过b环的磁通量始终是c环的一半 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 【典型例题3】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左滑动，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 【典型例题4】如图所示，在光滑绝缘水平面上，有两条固定的相互垂直彼此绝缘的长直导线，通以大小相同的电流。在角平分线上，对称放置四个相同的圆形金属框。若电流在相同时间间隔内增加相同量，则（　　） A．线圈1中有顺时针方向的感应电流，静止不动 B．线圈2中有顺时针方向的感应电流，沿着对角线向内运动 C．线圈3中有磁通量但无感应电流，静止不动 D．线圈4中有逆时针方向的感应电流，沿着对角线向外运动 【典型例题5】(多选)如图，倾角为的斜面上放置着间距为L的平行光滑导轨（电阻不计），导轨下端与一电阻R相连，电阻为r的金属棒KN置于导轨上，在以ab和cd为边界的区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直导轨平面向上。在cd左侧的无磁场区域cdPM内有一半径很小的金属圆环，圆环与导轨在同一平面内。已知，金属棒与导轨接触良好。将金属棒KN从磁场右边界ab处由静止自由释放，向下运动的小段时间内，下列说法正确的是（    ） A．圆环有收缩趋势 B．圆环有扩张趋势 C．金属棒KN做匀加速直线运动 D．金属棒KN做变加速直线运动 【变式训练8-1】“自激发电机”具有自励磁的特点，它无需外部励磁电源就能自行激励产生磁场。其原理如图所示：一金属圆盘在某一大小恒定、方向时刻沿切线方向的外力作用下，在弱的轴向磁场B中绕金属轴OO'转动，根据法拉第电磁感应定律，盘轴与盘边之间将产生感应电动势，圆盘下方螺旋形导线M端通过电刷与盘边相连，N端与盘轴相连，MN中就有感应电流产生，最终回路中的电流会达到稳定值，磁场也达到稳定值。下列说法正确的是（　　） A．MN中的电流方向从N→M B．圆盘转动的速度先增大后减小 C．MN中感应电流的磁场方向与原磁场方向相同 D．磁场达到稳定状态后，MN中不再产生感应电流 【变式训练8-2】“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(CS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CS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 【变式训练8-3】“如图所示，在绝缘水平桌面上，有一东西向放置的水平导体棒ab置于竖直向下的匀强磁场中，ab棒用柔软的导线与相距较远的导体棒cd连接，cd棒南北向固定在绝缘水平桌面上，其东侧桌面上有一水平光滑金属导轨，导体棒ef置于导轨上与电源形成闭合电路，导体棒ef与导体棒cd平行且相距较近。现迅速移动ab棒，发现ef棒向西运动靠近cd棒，是因为ab棒迅速 A. 向东移动 B. 向北移动 C. 向西移动 D. 向南移动 【变式训练8-4】“如图所示，在同一水平面内有两根光滑平行金属导轨MN和PQ，在两导轨之间竖直放置通电螺线管，ab和cd是放在导轨上的两根金属棒，它们分别放在螺线管的左、右两侧，保持开关闭合，最初两金属棒处于静止状态．当滑动变阻器的滑片向左滑动时，两根金属棒与导轨构成的回路中感应电流方向(俯视图)及ab、cd两棒的运动情况是(　　) A．感应电流为顺时针方向，两棒相互靠近 B．感应电流为顺时针方向，两棒相互远离 C．感应电流为逆时针方向，两棒相互靠近 D．感应电流为逆时针方向，两棒相互远离 【变式训练8-5】“如图甲所示，将线圈套在长玻璃管上，线圈的两端与电流传感器(可看作理想电流表)相连。将强磁铁从长玻璃管上端由静止释放，磁铁下落过程中将穿过线圈。实验观察到如图乙所示的感应电流随时间变化的图像。下列说法正确的是 (　　) A．t1～t3时间内，磁铁受到线圈的作用力方向先向上后向下 B．磁铁下落过程减少的重力势能等于增加的动能 C．若将线圈的匝数加倍，则穿过线圈的磁通量变化量也将加倍 D．若将磁铁两极翻转后重复实验，将先产生负向感应电流，后产生正向感应电流 【变式训练8-6】“不可形变的圆形导体框a和矩形导体框b(粗糙)连成如图甲所示回路并固定在水平面内。导体框a内固定一小圆环c，且a与c也在同一水平面内，圆环c中通入如图乙所示的电流(规定从上向下看电流顺时针方向为正)，导体框b的左端放置一金属棒MN，金属棒处于垂直水平面向下的匀强磁场中，已知匀强磁场的磁感应强度为B且在图乙所示时间内金属棒始终未滑动，则(　　) A.0~t1时间内，金属棒受到向左的安培力 B.t1时刻，金属棒受到向右的摩擦力最大 C.t1~t2时间内与t2~t3时间内金属棒内的电流反向 D.仅增大交流电的峰值，金属棒有可能发生移动 【变式训练8-7】“如图所示，光滑绝缘水平面上存在方向竖直向下的有界（边界竖直）匀强磁场，一直径与磁场区域宽度相同的闭合金属圆形线圈在平行于水平面的拉力作用下，在水平面上沿虚线方向匀速通过磁场。下列说法正确的是（　　） A．线圈进磁场的过程中，线圈中的感应电流沿顺时针方向 B．该拉力的方向与线圈运动速度的方向相同 C．该拉力的方向水平向右 D．该拉力为恒力 【变式训练8-8】“如图所示，一个半圆形铝框处在水平向外的非匀强磁场中，场中各点的磁感应强度为By，y为该点到地面的距离，c为常数，B0为一定值．铝框平面与磁场垂直，直径ab水平，（空气阻力不计）铝框由静止释放下落的过程中（　　） A．直径ab受安培力方向与框的运动方向相同为动力 B．半圆弧ab受安培力方向与框的运动方向相反为阻力 C．铝框下落的加速度大小一定小于重力加速度g D．铝框下落加速度大小可能等于g 【变式训练8-9】“如图所示，导线AB与CD平行，在闭合与断开开关S时，关于导线CD中的感应电流，下列说法正确的是(　　) A.开关闭合时，有C到D的感应电流 B.开关闭合时，有D到C的感应电流 C.开关断开时，有D到C的感应电流 D.开关断开时，无感应电流 【变式训练8-10】“金属圆环放在光滑绝缘水平面上，直线MN是垂直于水平面向上的匀强磁场的边界，给圆环一个水平力使圆环沿图示方向匀速进入磁场，速度大小为v，速度方向与MN的夹角为，当圆环有一半进磁场时，下列说法正确的是（　　） A．圆环中有沿逆时针方向的感应电流 B．圆环受到的安培力方向与速度v方向相反 C．撤去水平力后，圆环将做曲线运动 D．撤去水平力后，圆环进磁场后的最小速度为0 【变式训练8-11】(多选)如图所示，在长直通电导线MN附近有一个矩形闭合金属线圈ABCD，线圈与导线放在光滑绝缘水平面上，且导线MN固定。下列说法正确的是(　 ) A．若MN中通有从N流向M的电流且电流增大，则线圈的CD边受到向右的安培力 B．若MN中通有从N流向M的电流且电流增大，则线圈ABCD会向右运动 C．如果MN中通有从N流向M的恒定电流，发现线圈中感应出A→B→C→D→A流向的电流，原因可能是线圈向左运动了 D．如果MN中通有从N流向M的恒定电流，且让线圈向右运动，则线圈有收缩趋势 【变式训练8-12】(多选)如图所示，两同心圆环A、B置于同一水平面上，其中B为均匀带正电绝缘环，A为导体环。当B绕轴心顺时针转动且转速增大时，下列说法正确的是(　　) A.A中产生逆时针的感应电流 B.A中产生顺时针的感应电流 C.A具有收缩的趋势 D.A具有扩展的趋势 【变式训练8-13】(多选)如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路．将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态．下列说法正确的是(　　) A．开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动 B．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向 C．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向 D．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动 【变式训练8-14】(多选)在如右图所示的电路中，放在光滑金属导轨上的ab导体向右移动，这可能发生在（  ） A．闭合S的瞬间 B．断开S的瞬间 C．闭合S后，减小电阻R时 D．闭合S后，增大电阻R时 题型09：探究影响感应电流方向的因素 【典型例题1】（多选）“探究影响感应电流方向的因素”的实验示意图如图所示：灵敏电流计和线圈组成闭合回路，通过“插入”、“拔出”条形磁铁，使线圈中产生感应电流。记录实验过程中的相关信息，分析得出楞次定律。下列说法正确的是（　　） A．实验时必须保持磁铁运动的速率不变 B．该实验需要知道线圈的绕向 C．该实验需要记录磁铁的运动方向 D．该实验需要判断电流计指针偏转方向与通入电流方向的关系 【典型例题2】（某组探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素 要想使电流计指针发生偏转，即有感应电流产生，以下三种操作，其中可行的是 。 A.螺线管不动，磁铁静止放在螺线管中 B.螺线管不动，磁铁插入或拔出螺线管 C.磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动 研究中发现电流计指针偏转方向会有不同，也就是感应电流方向不同，根据中的操作，则感应电流方向与下列哪个因素有关 。 A.螺线管的匝数磁铁的磁性强弱磁铁相对螺线管运动的方向 图中，将条形磁铁从图示位置先向上后向下移动一小段距离，出现的现象是 。 A.灯泡、均不发光灯泡、交替短暂发光 C.灯泡短暂发光、灯泡不发光灯泡不发光、灯泡短暂发光 通过实验得知：当电流从图中电流计的正接线柱流入时指针向右偏转；则当磁体 选填“向上”或“向下”运动时，电流计指针向右偏转。 若图电路连接正确，在闭合开关前滑动变阻器滑片应移至最 选填“左”或“右”端。 【变式训练9-1】（某同学用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素。将磁体从线圈中向上匀速抽出时，观察到灵敏电流计指针向右偏转。关于该实验，下列说法正确的是（　　） A．图中线圈中感应电流的磁场方向向下 B．若将磁体向上加速抽出，灵敏电流计指针将向左偏转 C．磁体放置在线圈中静止不动，灵敏电流计指针仍向右偏转 D．若将磁体的N、S极对调，并将其向下插入线圈，灵敏电流计指针仍向右偏转 【变式训练9-2】（某实验小组利用如下器材探究电磁感应现象。 请回答下列问题： 已知图中电流计有正、负接线柱，电流从正极流入，指针向右侧偏转，电流从负极流入，指针向左侧偏转。图甲用绝缘细线将导体棒悬挂在蹄形磁铁的内部磁场中，若保持导体棒不动，闭合开关，电流计的指针 填“会”或“不会”偏转。现闭合开关，使磁铁向右匀速运动，电流计的指针向 填“左”或“右”偏转； 图乙各线路连接完好，线圈静置于线圈中，开关由断开到闭合的过程中，发现电流计的指针向右偏转后，又回到中间位置。现保持开关闭合，将滑动变阻器的滑片从左侧端向右侧端滑动，在此过程中，将会观测到电流计的指针 填“向左”“向右”或“不会”偏转。 【变式训练9-3】（某实验小组探究影响感应电流方向的因素，设计了如下实验： (1)小明同学将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、灵敏电流计及开关部分连接如图甲所示，请在答题卡的实物图中用实线代替导线把剩余部分电路连接完整 。 (2)正确连接电路后，小明同学发现将滑动变阻器的滑片P向右加速滑动时，灵敏电流表指针向右偏转，由此可以判断 A．若将滑动变阻器的滑片P向右减速滑动，则灵敏电流表指针向左偏转 B．若将滑动变阻器的滑片P向右匀速滑动，则灵敏电流表指针静止在中央 C．若将线圈A中的铁芯向上拔出，则灵敏电流表指针向右偏转 D．若将滑动变阻器的滑片P向左减速滑动，则灵敏电流表指针向左偏转 (3)小军同学设计了图乙所示的装置，将磁铁N极向下插入螺线管，小灯泡 （选填“C”或“D”）会短暂亮一下。 【变式训练9-4】（同学们在学习了感应电流产生的条件后，想通过实验探究影响感应电流方向的因素，实验过程如下： （1）按照图1所示电路连接器材，闭合电键，电流表指针向右偏转，对调电源正负极，重复以上操作。该步骤目的是获得电流表指针偏转方向与 方向的对应关系；（填“电流”或者“磁铁的运动”） （2）按照图2所示电路连接器材，查明线圈中导线的绕向，以确定磁体运动时感应电流产生的磁场方向； （3）分别改变磁体磁场的方向和磁体运动方向，观察指针偏转方向，使用表格中记录数据；根据第1步探究的对应关系，表中实验4中标有“▲”空格应填 （选填“向上”、“向下”、“向左”或“向右”）： 实验序号 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 ▲ （4）根据表中所记录数据，进行如下分析： ①由实验1和 （填实验序号）可得出结论：感应电流方向与磁体运动情况有关。 ②由实验2、4得出的结论：穿过闭合回路的磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场方向 （选填“相同”、“相反”或“无关”）。 （5）经过进一步讨论和学习，同学们掌握了影响感应电流方向的因素及其结论，为电磁感应定律的学习打下了基础。 【变式训练9-5】（某同学利用如图所示装置探究“影响感应电流方向的因素”，下表为该同学记录的实验现象。 N极插入 N极拔出 S极插入 S极拔出 原磁场方向 向下 向下 向上 向上 A/B灯现象 A灯亮 B灯亮 B灯亮 A灯亮 感应电流磁场的方向 向上 向下 向下 向上 (1)实验前先使用多用电表的欧姆挡对二极管正负极（二极管通正向电流时，电流的流入端为二极管的正极，流出端为二极管的负极）进行确认，某次测量时发现多用电表指针几乎没有偏转，说明此时黑表笔接触的是二极管的 （填“正极”或“负极”）。 (2)由实验记录可得当穿过线圈的磁通量增大时，感应电流的磁场方向与条形磁铁在线圈内产生的磁场方向 （填“相同”“相反”或“没有关系”）；当穿过线圈的磁通量减小时，感应电流的磁场方向与条形磁铁在线圈内产生的磁场方向 （填“相同”“相反”或“没有关系”）。由此得出的结论是感应电流的磁场总是阻碍原磁场的 的变化。 (3)该同学利用上面实验中得到的结论，在图所示装置中进行了一些操作，发现电流表的指针向右偏转（电流表的偏转满足左进左偏，右进右偏），该同学可能进行了的操作是__________。 A．闭合开关瞬间 B．断开开关瞬间 C．开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动 D．开关闭合时将滑动变阻器的滑片向右滑动 （一）单选题 1.如图所示，线圈和线圈绕在同一个铁芯上，MN右侧整个空间有垂直于纸面向里的匀强磁场，左侧面积为的圆形区域内有垂直纸面向外的磁场，圆形磁场区域的磁感应强度随时间按照（是大于0的未知常数）规律变化，导体棒ab始终静止在导轨上，下列说法正确的是（　　） A．线圈中感应电流的方向由到 B．导体棒ab受到向左的安培力 C．导体棒ab受到的安培力逐渐增大 D．线圈P和线圈相互吸引 2.水平桌面上放置梯形导线框与长直导线，二者彼此绝缘，其俯视图如图所示。线框被导线分成左右面积相等的两部分。在MN导线中通入如图所示电流的瞬间，下列说法正确的是（　　） A．线框有向左运动的趋势 B．线框ab、cd边不受安培力作用 C．因为导线两侧线框面积相等，所以线框中无感应电流产生 D．线框中感应电流方向为a→b→c→d→a 3.如图，在竖直方向上的两个磁感应强度大小分别为B1和B2的匀强磁场中，各放入一个完全一样的水平金属圆盘a和b，它们可绕竖直轴自由转动。用导线将a盘中心与b盘边缘相连，b盘中心与a盘边缘相连。从上向下看，当a盘顺时针转动时(　　) A．b盘总是逆时针转动 B．若B1、B2同向，b盘顺时针转动 C．若B1、B2反向，b盘顺时针转动 D．b盘总是顺时针转动 4.为如图所示，在光滑水平桌面上有两个闭合金属圆环，在它们圆心连线中点正上方有一个条形磁铁，当给条形磁铁一竖直向上的初速度后，磁铁上升到最高点后下落，在条形磁铁向下运动的过程中，将会出现的情况是（　　） A．磁铁的加速度小于g B．金属环对桌面压力小于自身重力 C．俯视观察，左边金属圆环会产生逆时针感应电流 D．两金属环将加速靠近（不考虑金属环之间的作用） 5.通电螺线管外套着a、b两个金属环，两个环的圆心在螺线管的轴线上，如图所示。闭合开关S，在移动滑动变阻器的滑动头P时，下列说法正确的（　　） A．磁通量 B．当P向右滑动时，a、b两环的面积有收缩的趋势 C．当P向左滑动时，b环中的感应电流方向为逆时针方向（从左向右看） D．a、b两环中感应电流的磁场与螺线管内部磁感应强度方向相同 6.在宁波市中学生科技发明展上，有如图所示的自制实验装置。两个线圈、之间没有导线相连，线圈与手机的音频输出端连接，线圈与音响连接。把线圈插入线圈时，音响发出由手机输出的声音了。下列说法错误的是() A.该实验原理和变压器的工作原理相同 B.线圈中的电流可能是交流电 C.将、线圈互换，音响的播放效果不变 D.在线圈中插入铁芯，音响的播放效果将会更好 7.如图所示，左侧有一垂直纸面向里的磁场，一个线圈的两个端点、与内阻很大的电压表相连，线圈内磁通量变化的规律满足，在的时间内() A.线圈有缩小的趋势 B.电压表的示数不变 C.电压表的示数先增大后减小 D.线圈中有顺时针方向的感应电流 8.两个不可形变的正方形导体框、连成如图甲所示的回路，并固定在竖直平面纸面内，导体框内固定一小圆环，与在同一竖直面内，圆环中通入如图乙所示的电流规定电流逆时针方向为正，导体框的边处在垂直纸面向外的匀强磁场中，则匀强磁场对边的安培力() A.内，方向向下 B.内，方向向下 C.内，先逐渐减小后逐渐增大 D.第末，大小为零 9.如图磁性小球从高度为处自由释放，不考虑空气阻力作用，落到水平桌面后反弹，落点旁放置能测量磁感应强度的手机，同时将手机中感知磁感应强度的元件视为闭合线圈，手机始终静止在水平桌面上，磁性小球的加速度大小如图所示，小球与桌面发生弹性碰撞无能量损失。下列说法正确的是() A.越大，手机中磁感应强度的峰值越大 B.且手机受到指向落点的摩擦力 C.且小球落点逐渐向手机发生偏移 D.且小球的机械能逐渐减小至 10.电磁俘能器由动磁铁、定磁铁和若干固定线圈组成，简化图如图所示。当受到外界激励时，动磁铁围绕定磁铁顺时针旋转，与线圈发生相对运动，线圈中会产生感应电流。若动磁铁产生的磁场垂直于纸面向外，下列说法正确的是（　　） A．电磁俘能器的工作原理是电流的磁效应 B．如图位置时，线圈1和2中感应电流方向分别为逆时针和顺时针 C．如图位置时，线圈1和2中感应电流方向均为顺时针 D．如图位置时，线圈1和2中感应电流方向均为逆时针 11.如图所示，现用一粗细均匀的导线围成边长为L的单匝正三角形导体框abc，导线单位长度的电阻为r。导体框内有一内切圆，圆内存在垂直纸面向里的磁场，磁感应强度的大小随时间的变化关系式为，其中，。下列说法正确的是（     ） A．导体框中的感应电流沿顺时针方向 B．导体框中的感应电流大小为 C．时间内，通过导体框某一横截面的电荷量为 D．时间内，导体框中产生的焦耳热为 12.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 如图所示，A、O、B是一块水平放置的玻璃板上同一直线上的三个点，O点正下方附近放有一块强磁铁，N极向上，A、B两点均在强磁铁附近。现一闭合圆形铜线圈以某一速度从A点沿直线滑至B点的过程中，下列说法正确的是(　　) A.从上往下看线圈中产生的感应电流方向一直沿顺时针 B.从上往下看线圈中产生的感应电流方向先顺时针后逆时针 C.线圈所受的安培力先做正功后做负功 D.线圈所受的安培力先做负功后做正功 （二)多选题 1.（多选）如图所示，矩形导线框在匀强磁场内做各种运动的过程中，能够产生感应电流的是（　　） A． B． C． D． 2.（多选）如图，用铁粉模拟出圆柱形磁铁中轴面的磁感线，根据其中的一组对称的磁感线做出立体的“喇叭口”模型，把线圈套入圆柱形磁铁，控制活扣，使线圈紧粘着模型往下运动。在线圈套入和拿出时段，灵敏电流计指针有明显变化，在线圈沿喇叭口往下运动过程，灵敏电流计指针没有发生偏转，下列解释正确的是（　　） A．线圈套入和拿出时段作垂直切割磁感线运动产生感应电流 B．线圈套入和拿出时段因磁感应强度变化而使穿过线圈的磁通量发生变化 C．线圈沿喇叭口往下运动过程线圈没有作切割磁感线运动而不产生感应电流 D．线圈沿喇叭口往下运动过程穿过线圈的磁感线条数不变而不产生感应电流 3.（多选）某研究性学习小组的同学设计的电梯坠落的应急安全装置如图所示， 在电梯挂厢上安装永久磁铁，并在电梯的井壁上铺设线圈，这样可以在电梯突然坠落时减小对人员的伤害。关于该装置，下列说法正确的是（　　） A．当电梯坠落至永久磁铁在线圈A、B之间时，闭合线圈A、B中的电流方向相同 B．当电梯坠落至永久磁铁在线圈A、B之间时，闭合线圈A、B中的电流方向相反 C．当电梯坠落至永久磁铁在线圈A、B之间时，闭合线圈A、B均对电梯的下落起阻碍作用 D．当电梯坠落至永久磁铁在线圈B下方时，闭合线圈A、B不再对电梯的下落起阻碍作用 4.（多选）如图为电磁刹车实验装置，小车底面安装有矩形导线框abcd，线框底面平行于地面，在小车行进方向有与abcd等宽、等长的有界匀强磁场，磁场方向垂直地面向上。小车进入磁场前撤去牵引力，小车穿过磁场后滑行一段距离停止。则小车（　　） A．进入磁场时，矩形导线框中感应电流的方向为adcba B．进入磁场时，矩形导线框中感应电流的方向为abcda C．穿过磁场的过程中，中间有一段时间矩形导线框中没有感应电流 D．穿过磁场的过程中，矩形导线框受到的安培力方向始终水平向左 5.（多选）手机无线充电以其便捷性和美观性受到很多手机用户喜欢。无线充电是利用变化的电流在送电线圈中产生变化的磁场，变化的磁场通过手机中的受电线圈感应出电流为手机充电。关于无线充电，下列说法正确的是（　　） A．受电线圈和送电线圈的电流方向一定相反 B．无线充电过程发生的是互感现象 C．当穿过受电线圈的磁通量增加时，受电线圈有收缩的趋势 D．在无线充电底座和手机之间放一块金属板有利于提高手机充电效率 6.（多选）如图所示，一“”形闭合导线框置于匀强磁场中，正方形ABCF和正方形FCDE边长相等，匀强磁场的方向与线框平面垂直且向里。线框沿垂直于DE边的方向向右做匀速直线运动。下列说法正确的是（　　） A．E点电势等于D点电势 B．E点电势高于D点电势 C．若线框绕CF轴线转动，CF段有电流通过 D．若线框绕CF轴线转动，CF段没有电流通过 7.（多选）科技馆里的悬浮灯结构如图所示，灯里面固定有永磁体和接有LED灯的感应线圈，其操作步骤如下：（1）不展示时，线圈、都不通电，灯静置在支架上；（2）接通线圈的开关，缓慢下降支架，发现灯可以悬浮在原处不动；（3）再接通线圈的开关，LED灯发光，悬浮的灯亮了。下列说法正确的是（　　） A．线圈接入的可能是正弦交流电 B．线圈接入的一定是恒定的直流电 C．线圈接入的一定是恒定的直流电 D．线圈接入的可能是正弦交流电 8.（多选）如图，绝缘水平面上四根完全相同的光滑金属杆围成矩形，彼此接触良好，匀强磁场方向竖直向下。金属杆2、3固定不动，1、4同时沿图箭头方向移动，移动过程中金属杆所围成的矩形周长保持不变。当金属杆移动到图位置时，金属杆所围面积与初始时相同。在此过程中（　　） A．金属杆所围回路中电流方向保持不变 B．通过金属杆截面的电荷量随时间均匀增加 C．金属杆1所受安培力方向与运动方向先相同后相反 D．金属杆4所受安培力方向与运动方向先相反后相同 9.（多选）某同学设计的家庭电路保护装置如图所示,铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成. 当右侧线圈L2中产生电流时,电流经放大器放大后,使电磁铁吸起铁质开关K,从而切断家庭电路. 仅考虑L1在铁芯中产生的磁场,下列说法正确的有 A．家庭电路正常工作时,L2中的磁通量为零 B．家庭电路中使用的电器增多时,L2中的磁通量不变 C．家庭电路发生短路时,开关K 将被电磁铁吸起 D．地面上的人接触火线发生触电时,开关K 将被电磁铁吸起 10.（多选）某同学自制的简易电动机示意图如图所示．矩形线圈由一根漆包线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴．将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内，永磁铁置于线圈下方．为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，该同学应将(　　) A．左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉 B．左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉 C．左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉 D．左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉 11.（多选）如图，过P点的虚线上方存在方向垂直于纸面的匀强磁场。一金属圆环在纸面内以P点为轴沿顺时针方向匀速转动，O为圆环的圆心，OP为圆环的半径。则（   ） A．圆环中感应电流始终绕O逆时针流动 B．OP与虚线平行时圆环中感应电流最大 C．圆环中感应电流变化的周期与环转动周期相同 D．圆环在磁场内且OP与虚线垂直时环中感应电流最大 12.（多选）城市施工时，为了避免挖到铺设在地下的电线，需要在施工前用检测线圈检测地底是否铺设导线。若地下有一条沿着东西方向的水平直导线，导线中通过电流，现用一闭合的检测线圈来检测，俯视检测线圈，下列说法正确的是(　　) A．若线圈静止在导线正上方，当导线中通过正弦交流电，线圈中会产生感应电流 B．若线圈在恒定电流正上方由西向东运动，检测线圈受到安培力与运动方向相反 C．若线圈由北向南沿水平地面通过恒定电流上方，感应电流的方向(俯视)先逆时针后顺时针，然后先顺时针后逆时针 D．若线圈由北向南沿水平地面通过恒定电流上方，检测线圈所受安培力在水平方向的分量一直向北 13.（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） 14.（多选）如图所示，水平地面（平面）下有一根平行于y轴且通有恒定电流I的长直导线。P、M和N为地面上的三点，P点位于导线正上方，平行于y轴，平行于x轴。一闭合的圆形金属线圈，圆心在P点，可沿不同方向以相同的速率做匀速直线运动，运动过程中线圈平面始终与地面平行。下列说法正确的有（　　） A．N点与M点的磁感应强度大小相等，方向相同 B．线圈沿PN方向运动时，穿过线圈的磁通量不变 C．线圈从P点开始竖直向上运动时，线圈中无感应电流 D．线圈从P到M过程的感应电动势与从P到N过程的感应电动势相等 1 学科网（北京）股份有限公司 $