2.1 楞次定律（高效培优·讲义）物理人教版选择性必修第二册

第2.1节 楞次定律 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 影响感应电流方向的因素 考点02 楞次定律 考点03 右手定则 03 避坑指南·解题通法 角度01 楞次定律的内容及理解 角度02 增反减同 角度03 来拒去留 角度04 增缩减扩 角度05 探究影响感应电流方向的因素 角度06 右手定则 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1.通过实验认识电磁感应现象，理解楞次定律中 “阻碍磁通量变化” 的含义。 2.掌握楞次定律判断感应电流方向的步骤，会用右手定则判断切割磁感线时的电流方向。 3.知道楞次定律符合能量守恒规律，能用 “增反减同、来拒去留” 分析现象。 4.能区分楞次定律与右手定则的适用场景。 1.楞次定律判断四步：确定原磁场方向→判断磁通量增减→确定感应磁场方向→安培定则判电流。 2.右手定则是楞次定律特例，适合导体直接切割磁感线的情景。 3.“阻碍”不等于阻止，磁通量最终依旧会发生变化。 4.分析受力、运动趋势类问题，优先使用“来拒去留” 快速判断。 知识导图 考点01 影响感应电流方向的因素 1、探究感应电流的方向实验原理 （1）由电流表指针偏转方向与电流方向的关系，找出感应电流的方向。 （2）通过实验，观察分析原磁场方向和磁通量的变化，记录感应电流的方向，然后归纳出感应电流的方向与原磁场方向、原磁通量变化之间的关系。 2、实验器材：条形磁体，螺线管，灵敏电流计，导线若干，干电池，滑动变阻器，开关，电池盒。 3、进行实验 （1）探究电流表指针偏转方向和电流方向之间的关系。 实验电路如图甲、乙所示： 结论：电流从哪一侧接线柱流入，指针就向哪一侧偏转，即左进左偏，右进右偏。(指针偏转方向应由实验得出，并非所有电流表都是这样的) （2）探究条形磁体插入或拔出线圈时感应电流的方向 ①按图连接电路，明确螺线管的绕线方向。 ②按照控制变量的方法分别进行N极(S极)向下插入线圈和N极(S极)向下时抽出线圈的实验。 ③观察并记录磁场方向、电流方向、磁通量大小变化情况，并将结果填入表格． 甲 乙 丙 丁 条形磁体运动的情况 N极向下插入线圈 S极向下插入线圈 N极朝下时拔出线圈 S极朝下时拔出线圈 原磁场方向(“向上”或“向下”) 穿过线圈的磁通量变化情况(“增加”或“减少”) 感应电流的方向(在螺线管上方俯视) 逆时针 顺时针 顺时针 逆时针 感应电流的磁场方向(“向上”或“向下”) 原磁场与感应电流磁场方向的关系 ④整理器材 4、实验结果分析 根据上表记录，得到下述结果：甲、乙两种情况下，磁通量都增加，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，阻碍磁通量的增加；丙、丁两种情况下，磁通量都减少，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，阻碍磁通量的减少。 5、实验结论：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。 【深化点拨】 实验注意事项 （1）确定电流方向与电流表指针偏转方向的关系时，要用试触法并注意减小电流强度，防止电流过大或通电时间过长损坏电流表。 （2）电流表选用零刻度在中间的灵敏电流计。 （3）实验前设计好表格，并明确线圈的绕线方向。 （4）按照控制变量的思想进行实验。 （5）进行一种操作后，等电流计指针回零后再进行下一步操作。 1．在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，如图所示是某次实验中指针偏转角度最大的瞬间，只做以下改变，一定会增大图中电流表指针偏转角度的是（　　） A．磁铁静止，向上移动线圈 B．增大图中位置磁铁运动速度 C．将导线从接线柱（内阻约移接至接线柱（内阻约） D．将一个未与电路相接的闭合线圈套在图中线圈外 【答案】B 【详解】A．磁铁静止，向上移动线圈，虽然改变了线圈与磁铁的相对位置，但不一定能增大磁通量的变化率，也就不一定会增大感应电流，故 A错误。 B．增大图中位置磁铁运动速度，会使磁通量的变化率增大，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势增大，在电路电阻不变的情况下，感应电流增大，一定会增大电流表指针偏转角度，故B正确； C．将导线从接线柱（内阻约移接至接线柱（内阻约），只是改变了电路的内阻，并没有改变磁通量的变化率，感应电动势不变，根据，电阻增大，感应电流减小，电流表指针偏转角度减小，故C错误； D．将一个未与电路相接的闭合线圈套在图中线圈外，对原电路的磁通量变化率没有影响，感应电流不变，电流表指针偏转角度不变，故D错误。 故选B。 2．几位同学利用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素 (1)如图1，请补齐连线_____。 (2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，则合上开关后可能出现的情况有： ①将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将_____； ②原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片向右滑动，灵敏电流计指针_____（选填“向左偏”，“右偏”或“不偏转”。 (3)连接好电路，闭合开关，把B线圈从同样高度插到副线圈中同样的位置处，第一次快插，第二次慢插，两情况下A线圈中产生的感应电动势的大小关系是_____（选填“>”“<”或“=”）。 (4)另外一组同学使用图（2）（3）所示器材来研究，G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况如图（2）中所示，图（3）中的条形磁铁的运动方向是向_____（填“上”、“下”）。 【答案】(1) (2) 右偏 左偏 (3)> (4)下 【详解】（1）电路连线如图 （2）由题知，甲同学在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，说明当穿过线圈A的磁通量增大时指针右偏，则减少时向左偏； ①[1]将原线圈迅速插入副线圈时，穿过线圈A的磁通量增大，则灵敏电流计指针将右偏； ②[2]原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片向右滑动，滑动变阻器的有效阻值增大，原线圈中的电流减小，穿过线圈A的磁通量减小，灵敏电流计指针向左偏； （3）补齐连线并闭合开关后，把B线圈从同样高度插到副线圈中同样的位置处，第一次快插，第二次慢插，因快插时磁通量的变化率较大，则感应电动势较大，则两情况下A线圈中产生的感应电动势的大小关系是。 （4）图（2）中指针向左偏，可知感应电流的方向沿顺时针（俯视），感应电流的磁场方向向下，条形磁体的磁场方向向上，由感应电流的磁场阻碍磁通量变化可知，磁通量增大，条形磁体向下插入。 考点02 楞次定律 1、楞次定律的内容：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、从能量角度理解楞次定律：感应电流沿着楞次定律所述的方向，是能量守恒定律的必然结果，当磁极插入线圈或从线圈内抽出时，推力或拉力做功，使机械能转化为感应电流的电能。 3、对楞次定律的理解 (1)楞次定律中的因果关系：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。 (2)对“阻碍”的理解 问题 结论 谁阻碍谁 感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁场(原磁场)的磁通量的变化 为何阻碍 原磁场的磁通量发生了变化 阻碍什么 阻碍的是磁通量的变化，而不是阻碍磁通量本身 如何阻碍 当原磁场的磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反；当原磁场的磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同，即“增反减同” 结果如何 阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化，这种变化将继续进行，最终结果不受影响 (3)“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。 4、楞次定律的应用 (1)明确所研究的闭合回路，判断原磁场方向。 (2)判断闭合回路内原磁场的磁通量变化。 (3)依据楞次定律判断感应电流的磁场方向。 (4)利用右手螺旋定则(安培定则)判断感应电流的方向。 5、楞次定律的推论 （1）“增反减同”法：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量(原磁场磁通量)的变化。 ①当原磁场磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反。 ②当原磁场磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。 口诀记为“增反减同”。 （2）“来拒去留”法：由于磁场与导体的相对运动产生电磁感应现象时，产生的感应电流与磁场间有力的作用，这种力的作用会“阻碍”相对运动。口诀记为“来拒去留”。 （3）“增缩减扩”法：就闭合回路的面积而言，收缩或扩张是为了阻碍穿过回路的原磁通量的变化。若穿过闭合回路的磁通量增加，面积有收缩趋势；若穿过闭合回路的磁通量减少，面积有扩张趋势。口诀记为“增缩减扩”。 （4）“增离减靠”法：若磁场变化且线圈回路可移动，当磁场增强使得穿过线圈回路的磁通量增加时，线圈将通过远离磁体来阻碍磁通量增加；反之，当磁场减弱使得穿过线圈回路的磁通量减少时，线圈将通过靠近磁体来阻碍磁通量减少。口诀记为“增离减靠”。 【深化点拨】 1、对楞次定律中“阻碍”含义的推广：感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因。 （1）阻碍原磁通量的变化--“增反减同”。 （2）阻碍相对运动--“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”。 2、楞次定律与安培定则的相互联系 （1）应用楞次定律，必然要用到安培定则。 （2）感应电流受到的安培力，有时可以先用右手定则确定电流方向，再用左手定则确定安培力的方向，有时可以直接应用楞次定律的推论确定。 1．如图所示，三角形线框与长直导线彼此绝缘，线框被导线分成面积相等的两部分，在MN接通图示方向电流的瞬间，线框中感应电流的方向是（　　） A．A→C→B B．A→B→C C．无感应电流 D．条件不足，无法判断 【答案】B 【详解】由安培定则可知，导线框上部分的磁场垂直纸面向外，下部分的磁场垂直纸面向里。通电直导线周围的磁场，以导线为中心的同心圆，距离导线越远，磁场强度越小，可知虽然上下面积相等，但是总磁通量不为0，方向垂直纸面向里。当电流逐渐增大时，磁感应强度向里增大，由楞次定律可知，导线框中由逆时针方向电流，即沿A→B→C方向。 故选B。 2．（多选）如图所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度。两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端的管口无初速释放，穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面。下面对于两管的描述中可能正确的是（　　） A．A管是用塑料制成的，B管是用铜制成的 B．A管是用铝制成的，B管是用胶木制成的 C．A管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的 D．A管是用胶木制成的，B管是用铝制成的 【答案】AD 【详解】根据穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面可知，B管应为金属，磁性小球通过时，根据楞次定律可知，磁性小球受到B管中感应电流的阻碍作用，运动较慢，而A管应为非金属，A管中不能形成感应电流，对磁性小球无阻碍作用，小球做自由落体运动，故而先落地，故AD正确。 故选AD。 考点03 右手定则 1、右手定则：如图所示，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。这就是更便于判定导线切割磁感线时感应电流方向的右手定则。 （1）右手定则的适用范围：闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流方向的判断. （2）右手定则反映了磁场方向、导体运动方向和感应电流方向三者之间的关系： ①大拇指所指的方向是导体相对磁场切割磁感线的运动方向，既可以是导体运动而磁场未动，也可以是导体未动而磁场运动，还可以是两者以不同速度同时运动。 ②四指指向电流方向，切割磁感线的导体相当于电源。 2、“三定则一定律”的综合应用：安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的比较 比较项目 安培定则 左手定则 右手定则 楞次定律 适用场合 判断电流周围的磁感线方向 判断通电导线在磁场中所受的安培力方向 判断导体切割磁感线时产生的感应电流方向 判断回路中磁通量变化时产生的感应电流方向 因果关系 因电而生磁(I→B) 因电而受力(I、B→F安) 因动而生电(v、B→I感) 因磁通量变化而生电(ΔΦ→I感) 【深化点拨】 安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的应用区别，关键是抓住因果关系： （1）因电而生磁（I→B）→安培定则。 （2）因动而生电（v、B→I安）→右手定则。 （3）因电而受力（I、B→F安）→左手定则。 1．如图水平放置的U形光滑导轨，ab段有垂直于导轨平面的匀强磁场，一导体棒在导轨上向右匀速运动。若保持磁场不变，导体棒以速度v匀速向右运动，则棒中感应电流的方向为（　　） A．从a到b B．从b到a C．先a到b后b到a D．无感应电流 【答案】B 【详解】使用右手定则：伸开右手，让磁感线垂直穿入手心（掌心向下），拇指与四指成90°，指向运动方向指向导体棒运动方向（向右），四指所指方向即为导体棒中的感应电流方向，即从b到a 故选B。 2．（多选）如图所示为地磁场磁感线的示意图。一架民航客机在北半球上空匀速飞行，机翼保持水平，在地磁场作用下，金属机翼上有电势差，设飞行员左方机翼末端处的电势为φ1，右方机翼末端处的电势为φ2，忽略磁偏角的影响，则（　　） A．若飞机从西往东飞，则φ1>φ2 B．若飞机从东往西飞，则φ2>φ1 C．若飞机从南往北飞，则φ2>φ1 D．若飞机从北往南飞，则φ1>φ2 【答案】AD 【详解】AB．由于地磁场在北半球的竖直分量为竖直向下，根据右手定则，若飞机从西往东飞时，左方机翼末端电势较高，即φ1>φ2，同理若飞机从东往西飞，仍然是左方机翼末端电势较高，即φ1>φ2，选项A正确，B错误。 CD．由于地磁场在北半球的竖直分量为竖直向下，根据右手定则，若飞机从南往北飞时，左方机翼末端电势较高，即φ1>φ2，同理若飞机从北往南飞，仍然是左方机翼末端电势较高，即φ1>φ2，选项D正确，C错误。 故选AD。 楞次定律的综合应用及解题步骤 1.运用“增反减同”判断方向：判断闭合回路中感应电流方向，必须严格遵循逻辑严密的四步走： （1）定原磁场方向：明确穿过闭合回路的原磁场 B原的方向。 （2）判磁通量变化：分析穿过回路的磁通量Φ是增大还是减小。 （3）定感应磁场方向：依据“增反减同”原则。如果Φ增大，感应电流产生的磁场 B感与 B原方向相反；如果 Φ减小， B感与 B原方向相同。 （4）判感应电流方向：用安培定则（右手螺旋定则） 判断产生 B感的感应电流 I感的方向。 2.运用“来拒去留”与“增缩减扩”进行推演：在处理定性选择题（如线圈靠近磁铁的运动趋势、回路面积变化）时，使用楞次定律的推论更为便捷： （1）推论一：来拒去留（阻碍相对运动）。当磁体靠近线圈时，线圈表现为排斥（如磁极同名）；当磁体远离时，线圈表现为吸引。即线圈总是要阻碍磁体的相对运动。 （2）推论二：增缩减扩（阻碍磁通量变化）。当穿过闭合线圈的磁通量增大时，线圈有收缩面积的趋势，以减小磁通量的增加；反之，磁通量减小时，线圈有扩张面积的趋势。 3.综合应用：感应电流方向与安培力的结合 步骤一：根据上述“四步法”或“推论法”准确画出线圈中的感应电流 I感方向。 步骤二：把线圈视为一根或多根通电导线，明确其所处位置的原磁场 B原方向。 步骤三：利用左手定则判断安培力的方向。 步骤四：如果要求安培力大小，结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律以及安培力公式 F=BIL进行计算。 注意：根据楞次定律（来拒去留），安培力的方向永远是阻碍线圈与磁场之间的相对运动。 4.探究影响感应电流方向的因素（实验思想） （1）控制变量思想：通过改变磁极（N/S极）、改变磁体运动方向（插入/拔出），从而改变原磁场的方向和磁通量的增减，探究感应电流方向的变化规律。 （2）等效思想：在分析复杂回路（如双棒切割、线圈变形）时，可以将其等效为一个简单的条形磁铁或电流回路，利用“增反减同”直接定性分析。 角度01 楞次定律的内容及理解 1．鲨鱼的口鼻部、头部及身体两侧皮肤下有电感受器——“洛伦兹壶腹”，可视为一个闭合线圈。当猎物在鲨鱼下方靠近鲨鱼时，猎物体内生物电流产生的磁场会在鲨鱼的电感受器中引起感应电流。猎物体内的等效电流如图所示。当猎物从鲨鱼下方游过时，鲨鱼的电感受器中的感应电流（　　） A．始终与猎物电流方向相同 B．始终与猎物电流方向相反 C．先与猎物电流方向相同再相反 D．先与猎物电流方向相反再相同 【答案】D 【详解】当猎物靠近鲨鱼时，穿过“洛伦兹壶腹”的磁通量增大，根据楞次定律可知，此时“洛伦兹壶腹”中感应电流在内部产生的磁场方向与猎物体内的等效电流在环形内部产生的磁场方向相反，根据安培定则可知，此时鲨鱼的电感受器中的感应电流与猎物电流方向相反，当猎物远离鲨鱼时，穿过“洛伦兹壶腹”的磁通量减小，根据楞次定律可知，此时“洛伦兹壶腹”中感应电流在内部产生的磁场方向与猎物体内的等效电流在环形内部产生的磁场方向相同，根据安培定则可知，此时鲨鱼的电感受器中的感应电流与猎物电流方向相同，可知，当猎物从鲨鱼下方游过时，鲨鱼的电感受器中的感应电流先与猎物电流方向相反再相同。 故选D。 2．（多选）如图所示，在一个水平放置闭合的线圈上方放一条形磁铁，希望线圈中产生逆时针方向的电流（从上向下看），那么下列选项中可行的是（　　） A．磁铁上端为S极，磁铁向上运动 B．磁铁上端为N极，磁铁向上运动 C．磁铁上端为S极，磁铁向下运动 D．磁铁上端为N极，磁铁向下运动 【答案】BC 【详解】A．由安培定则可知，从上向下看，线圈中逆时针方向的感应电流产生的感应磁场方向竖直向上。磁铁上端为S极，则下端为N极，穿过线圈的磁场方向竖直向下；磁铁向上运动远离线圈，穿过线圈的磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即竖直向下，从上向下看线圈中产生顺时针方向的电流，A错误； B．磁铁上端为N极，则下端为S极，穿过线圈的磁场方向竖直向上；磁铁向上运动远离线圈，穿过线圈的磁通量减小，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即竖直向上，从上向下看线圈中产生逆时针方向的电流，B正确； C．磁铁上端为S极，则下端为N极，穿过线圈的磁场方向竖直向下；磁铁向下运动靠近线圈，穿过线圈的磁通量增大，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，即竖直向上，从上向下看线圈中产生逆时针方向的电流，C正确； D．磁铁上端为N极，则下端为S极，穿过线圈的磁场方向竖直向上；磁铁向下运动靠近线圈，穿过线圈的磁通量增大，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，即竖直向下，从上向下看线圈中产生顺时针方向的电流，D错误； 故选BC。 角度02 增反减同 3．如图所示，固定的通电长直导线与固定的矩形金属线圈位于同一竖直平面（纸面）内，长直导线中通以竖直向上且均匀减小的电流。下列说法中正确的是（     ） A．矩形金属线圈中有感应电流，但不能确定方向 B．从垂直纸面向里的方向观察，矩形金属线圈中有顺时针方向的电流 C．通电长直导线不会受到矩形金属线圈的相互作用 D．矩形金属线圈所围的面积有缩小的趋势 【答案】B 【详解】AB．根据安培定则，电流方向竖直向上的通电长直导线，其右侧（线圈所在处）的磁场方向为垂直纸面向里；因电流均匀减小，则穿过线圈向里的磁通量均匀减小。根据楞次定律，感应电流的磁场会阻碍原磁通量的减小，因此感应电流的磁场方向与原磁场同向（仍垂直纸面向里）。再由安培定则可得，从垂直纸面向里观察，感应电流为顺时针方向。故A错误，B正确； CD．线圈产生感应电流后，会受到通电长直导线对其的安培力作用，由左手定则可知，离长直导线较近的竖直边受到的安培力向左，离长直导线较远的竖直边受到的安培力向右，但由于长直导线产生的磁场为非匀强磁场，两条边所处区域的磁感应强度不同（较近的竖直边所处的磁场更强），且线框上、下两条边受到的安培力等大反向（分别为向上、向下），故线框受到的安培力合力向左，且矩形金属线圈所围的面积有扩大的趋势。力的作用是相互的，线圈产生感应电流后，其磁场会对原通电长直导线产生向右的作用力，故CD错误。 故选B。 4．研究感应电流方向的实验中，下列图示操作中，电阻中有到方向电流的是（     ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．根据题图可知穿过螺线管的磁通量向上增大，根据楞次定律“增反减同”结合右手螺旋定则可知电流方向为从到，故A错误； B．根据题图可知穿过螺线管的磁通量向下减小，根据楞次定律“增反减同”结合右手螺旋定则可知电流方向为从到，故B错误； C．根据题图可知穿过螺线管的磁通量向上减小，根据楞次定律“增反减同”结合右手螺旋定则可知电流方向为从到，故C错误； D．根据题图可知穿过螺线管的磁通量向下减小，根据楞次定律“增反减同”结合右手螺旋定则可知电流方向为从到，故D正确。 故选D。 5．（多选）如图所示，三角形线框与长直导线彼此绝缘，线框被导线分成面积相等的两部分，在MN中电流逐渐减小的过程中，下列说法正确的是（     ） A．线框中有逆时针方向的电流 B．线框中有顺时针方向的电流 C．线框向右运动 D．线框向左运动 【答案】AC 【详解】AB．由安培定则可知，MN中的电流在导线框左侧产生的磁场垂直于纸面向里，右侧的磁场垂直纸面向外。由于电流产生的磁场离导线越远，磁场越弱，所以虽然线框被导线分成面积相等的两部分，但左边的磁通量小于右边的磁通量，磁通量相互抵消一部分，可得在MN电流逐渐减小时，穿过导线框的磁通量向外减小，由楞次定律可知，可判断线框中有逆时针方向的电流，故A正确，B错误； CD．根据左手定则可知，线框左右两侧都受向右的安培力，则线框向右运动，故C正确，D错误。 故选AC。 角度03 来拒去留 6．如图所示，一圆形线圈放置在水平桌面上，有一条形磁体在线圈正上方，下列说法正确的是（     ） A．条形磁铁靠近线圈时，线圈没有产生电流 B．条形磁铁远离线圈时，线圈没有产生电流 C．条形磁铁靠近线圈时，桌面所受到地面的支持力变大 D．条形磁铁远离线圈时，桌面所受到地面的支持力变大 【答案】C 【详解】AB．当条形磁铁靠近或远离线圈时，穿过线圈的磁通量发生变化，由于线圈闭合，因此会产生感应电流，故AB错误； C．当条形磁铁靠近线圈时，穿过线圈的磁通量增加，根据楞次定律的推论“来拒去留”，线圈与磁铁之间产生排斥力。磁铁对线圈有向下的排斥力，对线圈与桌面整体受力分析可知，地面对整体的支持力 所以支持力大于整体的重力，即支持力变大，故C正确； D．当条形磁铁远离线圈时，穿过线圈的磁通量减少，根据楞次定律的推论“来拒去留”，线圈与磁铁之间产生吸引力。磁铁对线圈有向上的吸引力 ，对线圈与桌面整体受力分析可知，地面对整体的支持力 所以支持力小于整体的重力，即支持力变小，故D错误。 故选C。 7．如图甲所示，A、B两绝缘金属环套在同一铁芯上，A环中电流iA随时间t的变化规律如图乙所示，下列说法中正确的是（　　） A．t1时刻，两环作用力为零 B．t2和t3时刻，两环相互排斥 C．t2时刻两环相互吸引，t3时刻两环相互排斥 D．t3时刻两环相互吸引，t4时刻，两环相互排斥 【答案】A 【详解】A． t1时刻A中电流最大，但变化率为零，故B中感应电流为零，所以两环作用力为零，故A正确； BCD． t2时刻与t3时刻，均处于电流减小阶段，根据楞次定律，则有两环相互吸引；t4时刻A中电流为零，两环无相互作用，故BCD错误。 故选A。 8．（多选）某学习小组用如图实验装置来验证楞次定律，当条形磁铁从固定的线圈上方靠近时（     ） A．极从上向下靠近线圈时，将受到线圈的吸引力 B．极从上向下靠近线圈时，将受到线圈的排斥力 C．通过电流表的感应电流方向是 D．通过电流表的感应电流方向是 【答案】BD 【详解】AB．由“来拒去留”可知，N极从上向下靠近线圈时，穿过线圈的磁通量增大，所以磁铁受到线圈的排斥力，故A错误，B正确； CD．当条形磁铁N极从固定的线圈上方靠近线圈时，穿过线圈的磁通量向下增加，根据楞次定律，感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，故感应电流的磁场向上，感应电流方向为逆时针（俯视），即沿着b→G→a，故C错误，D正确。 故选BD。 角度04 增缩减扩 9．如图所示，长直导线与心形金属线框放在光滑绝缘的水平面上，且长直导线与心形线框的对称轴MN垂直。当长直导线中通以图示方向的电流I，且电流增大时，下列关于心形线框的说法正确的是（     ） A．线框中产生顺时针方向的感应电流 B．线框有面积扩张的趋势 C．线框沿垂直于直导线方向向右平动 D．线框在水平面内沿顺时针方向旋转 【答案】C 【详解】AB．当长直导线中通以向上的电流增大时， 穿过线框的磁通量向里增加，根据楞次定律可知，线框中产生逆时针方向的感应电流，根据 “增缩减扩”，可知线框有面积缩小的趋势，AB错误； CD．由对称性结合左手定则可知，线框对称轴MN上、下两部分受到平行于直导线方向上安培力的合力为零，则线框不会转动；由于离导线越近，磁感应强度越大，则导线框受到安培力沿对称轴向右，线框沿垂直于直导线方向向右平动，故C正确，D错误。 故选C。 10．（多选）航母上飞机弹射起飞所利用的电磁驱动原理如图所示。当固定线圈上突然通过直流电流时，线圈左侧的金属环被弹射出去。则下列说法正确的是（　　） A．若将金属环置于线圈的右侧，金属环将向右弹射 B．若金属环固定，合上开关S的瞬间金属环将有收缩趋势 C．若将电池正负极调换后，金属环不能向左弹射 D．合上开关S瞬间，从右侧看环中产生沿逆时针方向的感应电流 【答案】AB 【详解】A．若将金属环置于线圈的右侧，闭合开关瞬间，通过金属环的磁通量增加，为了阻碍磁通量的增加，金属环将远离线圈，则金属环将向右弹射，故A正确； B．若金属环固定，合上开关瞬间，通过金属环的磁通量增加，根据“增缩减扩”可知，金属环将有收缩趋势，故B正确； C．若将电池正负极调换后，合上开关瞬间，通过金属环的磁通量仍增加，为了阻碍磁通量的增加，金属环仍能向左弹射，故C错误； D．合上开关S瞬间，可知金属环的磁通量向右增加，根据楞次定律可知，从右侧看环中产生沿顺时针方向的感应电流，故D错误。 故选AB。 角度05 探究影响感应电流方向的因素 11．在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，某同学首先按图1所示连接电路，闭合开关后，发现灵敏电流计指针向左偏转；再按图2所示连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向右偏转。进行上述实验的主要目的是检验（    ） A．干电池是否为新电池 B．电流计测量的电流是否准确 C．电流计指针偏转方向与电流方向的关系 【答案】C 【详解】按图中图1和图2所示方式连接电路，开关闭合后，甲图中灵敏电流计指针向左偏，乙图中灵敏电流计指针向右偏。进行上述操作的目的是：判断灵敏电流计指针偏转方向与电流进出方向的关系。 故选C。 12．在物理课堂上，某学习小组探究“影响感应电流方向的因素”实验时，操作动作和电流计指针偏转方向如图所示，如果改变条形磁铁方向让N极向下迅速插入线圈，则电流计偏转方向为________ （填“左偏”、“右偏”或“不偏转”）。 【答案】左偏 【详解】如图所示操作将条形磁铁S极向下迅速插入线圈，向上的磁场增大，俯视方向看感应电流方向为顺时针，电流计指针右偏；如果改变条形磁铁方向让N极向下迅速插入线圈，即原磁场方向改变，向下的磁场增大，则俯视方向看感应电流方向为逆时针，所以电流计指针左偏； 13．如图为“探究感应电流产生的条件及影响感应电流方向的因素”的实验装置，有铁芯的线圈A放在线圈B中。 (1)图甲是小明同学进行“探究感应电流产生条件”的实验装置，为了完成该实验，请用笔画线代替导线完成余下电路______； (2)为了保护电器，开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应位于__________（填“最左端”“正中央”或“最右端”）； (3)在闭合开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向右偏转，保持开关闭合，仅将滑动变阻器的滑片P向另一端滑动的过程中，灵敏电流计的指针______偏转（填“向左”或“向右”）； (4)把二极管、线圈按如图乙所示电路用导线连接成实验电路； ①把条形磁铁插入线圈时，二极管B发光；拔出时，二极管A发光； ②根据楞次定律判断出线圈的缠绕方向如图丙中的__________（填“A”或“B”）。 【答案】(1) (2)最右端 (3)向右 (4)B 【详解】（1）电流计与线圈B两个接线柱连接，滑动变阻器接线圈A的一个接线柱，滑动变阻器为限流连接，如图所示 （2）为保护用电器，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片置于最大电阻处，即滑片处于最右端。 （3）由题意可得，闭合开关，线圈A通以电流，产生磁场，即穿过线圈B的磁通量增大，指针右偏，将滑动变阻器的滑片向另一端滑动，滑动变阻器接入阻值变小，线圈A通过的电流增大，磁场变强，穿过线圈B的磁通量变大，所以指针向右偏。 （4）由题意可知，把条形磁铁插入线圈时，二极管B发光；拔出时，二极管A发光。插入时电流由上向下，拔出时电流由下向上流过二极管，条形磁铁插入线圈时，磁场方向N极向下，磁通量增加；由楞次定律，感应电流的磁场向上，二极管B发光，电流从B的正极流入。对比图丙：线圈B的绕向符合“感应电流磁场向上”的要求，则可以由右手螺旋定则判断线圈缠绕方向为B图。 角度06 右手定则 14．如图所示，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与线圈M相连接，要使线圈M中产生顺时针方向的感应电流，则放在导轨上的金属棒ab的运动情况是（　　） A．向右运动 B．向左运动 C．静止 D．以上情况都可以 【答案】A 【详解】若让M中产生顺时针方向的电流，金属棒内电流的流向为，由右手定则知，金属棒向右运动。 故选A。 15．如图所示，在竖直悬挂的金属圆环右侧，有一螺线管MN水平放置，两者处于同一轴线上。螺线管下方接有水平方向的平行金属导轨，且导轨所在位置有竖直向上的匀强磁场。现将导体棒ab置于平行导轨上，让其垂直于导轨向右做加速运动。若整个过程中导体棒与导轨接触良好，金属圆环未发生扭转，则描述正确的是（    ） A．导体棒中a端电势低于b端电势 B．如果ab棒匀速向右运动，金属环中没有感应电流 C．圆环向右摆动 D．从右侧观察，金属圆环产生顺时针方向的感应电流 【答案】B 【详解】A．由右手定则可知，导体棒ab向右运动时，a端电势高于b端，故A错误； B．导体棒ab向右匀速运动时，电流恒定，圆环的磁通量不变化，没有感应电流，故B正确； C．根据金属圆环和螺线管中的电流方向，金属圆环的右侧等效为磁铁的N极，螺线管的M端等效为磁铁的N极，所以金属圆环向左摆动，故C错误； D．穿过金属圆环的磁感线向左，当ab向右做加速运动，感应电动势增大，则感应电流增大，螺线管产生的磁场增强，穿过金属圆环的磁通量增加，由楞次定律可知，从右侧观察，金属圆环产生逆时针方向的感应电流，故D错误。 故选B。 16．（多选）动圈式扬声器的结构如图所示。线圈圆筒安放在永磁体磁极间的空隙中，能够在空隙中左右运动。音频电流通入线圈，安培力使线圈左右运动。纸盆与线圈连接，随着线圈振动而发声。如果我们对着纸盆说话，扬声器也能把声音变成相应的电流。某时刻线圈中有图示方向的电流，下列说法正确的是（　　） A．扬声器的工作原理是电磁感应现象 B．若作扬声器用，工作过程把机械能转化为电能 C．若作话筒用，图示状态线圈正向右运动 D．无论用作扬声器还是话筒，图示状态线圈受向左的安培力作用 【答案】CD 【详解】AB．扬声器是线圈中变化的电流在磁场作用下，带动纸盆随着线圈振动而发声，工作原理是将电能转化为机械能，故AB错误； C．若作为话筒使用，人对纸盆讲话时，纸盆带动线圈切割磁感线，由图中电流方向结合右手定则可知，图示状态线圈正向右运动，故C正确 D．根据左手定则可知，无论用作扬声器还是话筒，图示状态线圈受向左的安培力作用，故D正确。 故选CD。 【例1】（2026·河南·高考真题）（多选）某种呼吸监测装置的原理如图1所示。呼吸气流可从绕有线圈的空心圆管左端进出，使位于圆管右端的磁性薄膜运动。呼气时薄膜向右运动，吸气时薄膜向左运动。图2为电压传感器显示的电压随时间变化的图像，为正时点电势高于点，下列说法正确的是（     ） A．若磁性薄膜的N极在右侧，则吸气时点电势高 B．若磁性薄膜的N极在右侧，则吸气时点电势高 C．若图2中点对应呼气，则磁性薄膜的S极在右侧 D．若图2中点对应呼气，则磁性薄膜的S极在右侧 【答案】BC 【详解】AB．若磁性薄膜的N极在右侧，则通过线圈的磁场方向向右，吸气时薄膜向左运动，通过线圈的磁场增强，由楞次定律可知感应磁场方向向左，则线圈中电流方向由a到b，即点电势高于点， 故A错误，B正确； C．由题图2可知，P点对应的电压为正，即由题意可知此时b点电势高于a点电势，线圈中的感应电流由a到b，通过线圈的感应磁场方向向左，若P点对应呼气，则线圈中的原磁场减弱，即原磁场方向应向左，磁性薄膜的S极在右侧，故C正确； D．由题图2可知，Q点对应的电压为负，即由题意可知此时b点电势低于a点电势，线圈中的感应电流由b到a，通过线圈的感应磁场方向向右，若Q点对应呼气，则线圈中的原磁场减弱，即原磁场方向应向右，磁性薄膜的S极应在左侧，故D错误。 故选BC。 【深化点拨】 （1）考查电磁感应现象，理解磁通量变化是产生感应电动势的条件。 （2）考查楞次定律的应用，结合磁极运动方向判断感应磁场方向，进而判断电势高低。 （3）考查右手螺旋定则，根据感应磁场方向判断线圈两端电势的高低关系。 （4）考查图像信息解读，把电压图像的正负和磁性薄膜的运动情景对应起来分析。 【变式1-1】（2025·江西·高考真题）托卡马克是一种磁约束核聚变装置，其中心柱上的密绕螺线管（线圈）可以驱动附近由电子和离子组成的磁约束等离子体旋转形成等离子体电流，如图（a）所示。当线圈通以如图（b）所示的电流时，产生的等离子体电流方向（俯视）为（　　） A．顺时针 B．逆时针 C．先顺时针后逆时针 D．先逆时针后顺时针 【答案】A 【详解】由图（b）可知开始阶段流过CS线圈的电流正向减小，根据右手定则可知，CS线圈产生的磁场下端为N极，上端为S极，则穿过线圈周围某一截面的磁通量向下减小，由楞次定律可知产生的感应电场方向为顺时针方向（俯视），则产生的等离子体电流方向（俯视）为顺时针；同理在以后阶段通过CS线圈的电流反向增加时，情况与前一阶段等效，即产生的等离子体电流方向（俯视）仍为顺时针。 故选A。 【变式1-2】（2025·陕晋青宁卷·高考真题）电磁压缩法是当前产生超强磁场的主要方法之一，其原理如图所示，在钢制线圈内同轴放置可压缩的铜环，其内已“注入”一个初级磁场，当钢制线圈与电容器组接通时，在极短时间内钢制线圈中的电流从零增加到几兆安培，铜环迅速向内压缩，使初级磁场的磁感线被“浓缩”，在直径为几毫米的铜环区域内磁感应强度可达几百特斯拉。此过程，铜环中的感应电流（　　） A．与钢制线圈中的电流大小几乎相等且方向相同 B．与钢制线圈中的电流大小几乎相等且方向相反 C．远小于钢制线圈中的电流大小且方向相同 D．远小于钢制线圈中的电流大小且方向相反 【答案】B 【详解】当钢制线圈与电容器组连通时，钢制线圈中产生迅速增大的电流，线圈中产生迅速增强的磁场。根据楞次定律，可知铜环中产生的感应电流的磁场会阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故铜环中的感应电流与钢制线圈中的电流方向相反。为阻碍铜环中磁通量变化，铜环上感应的电流与钢制线圈的电流大小几乎相等。因此两个方向相反的大电流之间的作用力使圆环被急速的向内侧压缩。ACD错误，B正确。 故选B。 【变式1-3】（2025·贵州·高考真题）（多选）如图（a），一竖直固定的透明塑料管内固定有6个小磁铁，相邻磁铁同极靠近、间距很小，取距离最上端的小磁铁极处为坐标原点轴正方向竖直向下。将一内径略大于塑料管外径的金属环套在塑料管上，在点处由静止释放，金属环的速度一位置图像如图（b）所示。已知金属环的质量为35.9g，取重力加速度大小为，不计摩擦和空气阻力，则下落过程中，金属环（　　） A．在内所受安培力方向竖直向上 B．在内所受安培力方向竖直向下 C．在内克服安培力做的功为 D．在内感应电流方向为顺时针方向（从上向下看） 【答案】AC 【详解】AD．在内，由图（a）可知，穿过金属环的磁通量向下增大，根据楞次定律可知，感应电流产生的磁场方向向上，由安培定则可知，感应电流方向为逆时针方向（从上向下看）；根据楞次定律“来拒去留”推论可知，金属环所受安培力方向竖直向上，故A正确，D错误； B．在内，穿过金属环的磁通量向上减小，根据楞次定律结合安培定则可知，感应电流方向为逆时针（从上向下看），根据楞次定律“来拒去留”推论可知，金属环所受安培力方向竖直向上，故B错误； C．由图（b）可知，在内金属环的动能变化为0，根据动能定理可得 可得克服安培力做的功为，故C正确。 故选AC。 ⚡基础速刷 1．重庆某地区地磁场的磁感应强度的竖直分量By方向为竖直向下，大小随距离地面高度h的增大而减小，该地区一直升机将一始终保持水平的、大小不变的闭合金属导线框竖直向上吊起，在此过程中，导线框中的感应电流方向（从上往下看）为（     ） A．顺时针方向 B．逆时针方向 C．先逆时针后顺时针 D．先顺时针后逆时针 【答案】A 【详解】导线框始终水平且面积不变，随高度增大，穿过线框的竖直向下磁通量逐渐减小。由楞次定律，感应电流产生的磁场应阻碍该磁通量减小，故感应磁场方向竖直向下。由右手螺旋定则，从上往下看感应电流为顺时针方向。 故选A。 2．以下说法正确的是（     ） A．楞次通过分析实验现象，总结出了感应电流方向的规律 B．密立根通过扭秤实验测出了元电荷的数值 C．奥斯特发现了电流的磁效应，并提出了分子电流假说 D．安培提出了磁场对运动电荷的作用力公式 【答案】A 【详解】A．楞次通过分析实验现象，总结出了感应电流方向的规律，也就是楞次定律，故A正确。 B．密立根是通过油滴实验测出元电荷的数值，而扭秤实验是库仑用来研究静电力的，故B错误。 C．奥斯特发现了电流的磁效应，但分子电流假说是安培提出的，故C错误。 D．磁场对运动电荷的作用力公式洛伦兹力公式是洛伦兹提出的，安培提出的是磁场对电流的作用力公式，故D错误。 故选A。 3．如图所示，一闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点，将圆环拉至某一位置并释放，圆环摆动过程中（环平面与磁场始终保持垂直）经过有界的水平匀强磁场区域，A、B为该磁场的竖直边界，若不计空气阻力，则（　　） A．圆环向右穿过磁场后，还能摆至原来的高度 B．在进入磁场和离开磁场时，圆环中感应电流方向相反 C．圆环进入磁场后离最低点越近速度就越大，感应电流也越大 D．圆环最终将静止在最低点 【答案】B 【详解】A．在圆环进入和穿出磁场的过程中环中磁通量发生变化，有感应电流产生，即圆环的机械能向电能转化，其机械能越来越小，上升的高度越来越低，故A错误； B．圆环在向右运动过程，在圆环进入磁场的过程中环中的磁通量向里增加，根据楞次定律，可知产生逆时针的感应电流；在圆环穿出磁场的过程中环中的磁通量向里减小，根据楞次定律，可知产生顺时针的感应电流，即圆环中感应电流方向相反；同理，圆环在向左运动过程，在进入磁场和离开磁场时，圆环中的感应电流方向也相反，故B正确； C．整个圆环进入磁场后，磁通量不发生变化，不产生感应电流，机械能守恒，离平衡位置越近速度越大，感应电流为零，故C错误； D．在圆环不断经过磁场，机械能不断损耗过程中圆环越摆越低，最后整个圆环只会在磁场区域来回摆动，因为在此区域内没有磁通量的变化（一直是最大值），所以机械能守恒，即圆环最后的运动状态为在磁场区域来回摆动，而不是静止在平衡位置，故D错误。 故选B。 4．（多选）如图所示，为光滑的水平且平行的固定金属导轨，为跨在导轨上的两根金属杆，匀强磁场垂直穿过所在的平面，则下列说法正确的有（    ） A．若固定，使向左滑动，则回路有电流，电流方向为 B．若固定，使向左滑动，则回路有电流，电流方向为 C．若向左、向右同时运动，则回路电流为零 D．若都向右运动，且两棒速度，则回路有电流，电流方向为 【答案】AD 【详解】A．若固定，使向左滑动，则穿过回路的磁通量减小，将有感应电流产生，根据楞次定律-“增反减同”，可判断电流方向为，故A正确； B．若固定，使向左滑动，则穿过回路的磁通量增大，将有感应电流产生，根据楞次定律-“增反减同”，可判断电流方向为，故B错误； C．若向左、向右同时运动，则穿过回路的磁通量增大，将有感应电流产生，故C错误； D．若都向右运动，且两棒速度，则穿过回路的磁通量增大，将有感应电流产生，根据楞次定律-“增反减同”，可判断电流方向为，故D正确。 故选AD。 5．（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 【详解】A．根据右手螺旋定则，可知电源的a为正极，b为负极，A正确； BCD．根据楞次定律，可判断开关S断开瞬间，线圈②产生的磁场与线圈①的磁场方向相同，线圈②产生的电流从电流表d接线柱流入，c接线柱流出，B正确，CD错误； 故选AB。 6．如图是“探究感应电流方向”的实验装置。 (1)开关闭合前，滑动变阻器的滑片应放置在_____（选填“a”或“b”）位置。 (2)电路连接如图，下列操作能产生感应电流的是_______。 A．开关断开瞬间 B．开关闭合前，抽出铁芯 C．开关闭合后，迅速移动滑动变阻器的滑片 D．开关闭合后，滑动变阻器滑片保持不动 (3)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后把线圈A迅速从线圈B中拔出时，电流计指针将_________（选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）； 【答案】(1)a (2)AC (3)向左偏 【详解】（1）开关闭合前，为保护电路，滑动变阻器需要接入最大阻值。由图可知，滑片在位置时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，因此滑片应放在处。 （2）A．感应电流产生的条件是穿过副线圈B的磁通量发生变化。开关断开瞬间，原线圈电流从有到无，穿过B的磁通量变化，能产生感应电流，故A正确； B．开关闭合前原线圈无电流，穿过B的磁通量始终为0，无变化，不能产生感应电流，故B错误； C．开关闭合后移动滑片，原线圈电流变化，穿过B的磁通量变化，能产生感应电流，故C正确； D．滑片保持不动时，原线圈电流不变，穿过B的磁通量不变，不能产生感应电流，故D错误。 故选AC。 （3）闭合开关时，穿过B的磁通量增加，电流计指针右偏。将A从B中拔出时，穿过B的磁通量减少，磁通量的变化方向与闭合开关时相反，感应电流方向也相反，因此电流计指针向左偏。 🚀能力跃升 7．如图所示，金属圆环放在水平桌面上，当条形磁铁从圆心正上方下落时，可以判定（　　） A．圆环中将产生顺时针（俯视）方向的感应电流 B．圆环对桌面的压力将增大 C．圆环有面积增大的趋势 D．磁铁将受到竖直向下的电磁作用力 【答案】B 【详解】A．因为条形磁铁极性不明，只知道磁通量在增大，故无法确定感应电流的方向，故A错误； BD．条形磁铁下落时磁通量增大，故在金属圆环中会产生与条形磁铁磁场方向相反的磁场，二者互相排斥，故环对桌面的压力将增大，同时磁铁受到向上的作用力，也就是“来拒去留”，故B正确，D错误； C．因为磁通量在增大，根据楞次定律，圆环需要缩小面积才能阻碍磁通量的增大，也就是“增缩减扩”，故C错误。 故选B。 8．磁单极子是仅有单一磁极（N极或S极）的假想粒子。若一个只有S极的磁单极子（其磁感线与负点电荷的电场线分布类似）自上而下穿过闭合超导线圈，如图所示，则从上向下看，该线圈中的感应电流（　　 ） A．一直沿顺时针方向 B．一直沿逆时针方向 C．先沿顺时针方向后沿逆时针方向 D．先沿逆时针方向后沿顺时针方向 【答案】A 【详解】只有S极的磁单极子从上向下穿过如图所示的闭合超导线圈时，穿过线圈的磁通量先向上增加，后向下减小，根据楞次定律“增反减同”可知，从上向下看线圈中产生顺时针方向的持续流动的感应电流。 故选A。 9．如图所示装置中，光滑平行导轨在同一水平面内，杆原来静止。当杆做不同的运动时，下列说法正确的是（　　）   A．若杆向右匀速运动，则杆向右运动 B．若杆向右匀速运动，则杆向左运动 C．若杆向右加速运动，则杆向左运动 D．若杆向左减速运动，则杆向右运动 【答案】D 【详解】AB．杆向右匀速运动，产生的感应电流恒定，在线圈中产生稳定的磁场，则穿过线圈的磁通量不变，线圈中无感应电流，杆不受安培力，保持静止，A、B错误； C．杆向右加速运动，由右手定则，判断杆中产生从到的感应电流，根据右手螺旋定则，线圈中产生逆时针方向的磁场，且该磁场增强，根据楞次定律，线圈中的感应磁场为顺时针，再由右手螺旋定则，判断杆中的感应电流方向由到，最后由左手定则，判断杆向右运动，C错误； D．杆向左减速运动，由右手定则，判断杆中产生从到的感应电流，根据右手螺旋定则，线圈中产生顺时针方向的磁场，且该磁场减弱，根据楞次定律，线圈中的感应磁场为顺时针，再由右手螺旋定则，判断杆中的感应电流方向由到，最后由左手定则，判断杆向右运动，D正确。 故选D。 10．（多选）如图所示，、两个金属圆环为同心圆，固定在同一平面内，中通有沿逆时针方向的电流且均匀增大，则下列说法正确的是（     ） A．环中感应电流沿逆时针方向 B．环中感应电流沿顺时针方向 C．环有收缩趋势 D．环有扩张趋势 【答案】BD 【详解】在A环通有逆时针的电流，则穿过B环的磁通量垂直纸面向外，逐渐增大，则B环中感应电流沿顺时针方向，B环处的磁场方向垂直纸面向里，B环受到沿半径向外的安培力，有扩张的趋势。 故选BD。 11．（多选）如图甲所示，两平行金属导轨水平放置，左端接有电阻，导轨所在平面有竖直向上的磁场，磁感应强度的大小随时间的变化规律如图乙所示。在导轨上固定金属棒MN，其所受安培力为，规定水平向右为的正方向，到为电流的正方向。则下列图像正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】BC 【详解】AB．根据公式 可知，由于磁感应强度随时间的变化率恒定，因此感应电动势的大小不变，且电阻恒定，故电流大小也不变。根据楞次定律，段向上的磁感应强度随时间减小，则感应电流为逆时针方向，即从流向，为负方向；段向上的磁感应强度随时间增大，则感应电流为顺时针方向，即从流向，为正方向，故A错误，B正确； CD．安培力，电流和导轨宽度不变，因此的大小变化规律与相同。根据左手定则可知，段电流从流向，磁场竖直向上，安培力方向水平向右（正方向），大小随减小而减小；段电流从流向，安培力方向水平向左（负方向），大小随增大而增大，故C正确，D错误。 故选BC。 12．某同学在做探究电磁感应现象规律的实验中，她选择了一个灵敏电流计G，在没有电流通过灵敏电流计的情况下，电流计的指针恰好指在刻度盘中央。她先将灵敏电流计G连接在图甲所示的电路中，电流计的指针如图甲所示。 (1)为了探究电磁感应规律，该同学将灵敏电流计G与一螺线管串联，如图乙所示。通过分析可知图乙中的条形磁铁的运动情况是____（填“向上拔出”或“向下插入”） (2)该同学将灵敏电流计G接入图丙所示的电路。此时电路已经连接好，A线圈已插入B线圈中，请问灵敏电流计中电流方向与螺线管B中导线的绕向____（选填“有”或者“没有”）关系。她合上开关后，灵敏电流计的指针向右偏了一下，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是____。 A．在A线圈中插入铁芯        B．拔出A线圈 C．变阻器的滑片向右滑动     D．变阻器的滑片向左滑动 【答案】(1)向下插入 (2) 有 BC 【详解】（1）根据图甲可知，电流从灵敏电流计的左接线柱流入，指针往左偏。图乙电流计的指针也往左偏，则由安培定则可知，螺线管中感应电流的磁场方向竖直向下；已知条形磁铁在螺线管中的磁场方向（原磁场方向）竖直向上，可见感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，则根据楞次定律“增反减同”可知穿过线圈的原磁通量增加，所以条形磁铁向下插入线圈。 （2）[1] 由右手螺旋定则可知，用右手握住螺线管，四指的方向和电流方向相同，大拇指指的方向为螺线管N极的方向，螺线管B中导线的绕向不同，则右手握住螺线管的方式不同，故灵敏电流计中电流方向与螺线管B中导线的绕向有关。 [2] 合上开关后，灵敏电流计的指针向右偏了，说明B线圈中磁通量增加时，电流计指针右偏；现在要使灵敏电流计的指针向左偏转，因此穿过B线圈的磁通量应该减小。 A．在A线圈中插入铁芯，穿过B线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，线圈中产生的电流方向与开关合上瞬间线圈B中的电流方向相同，所以灵敏电流计指针右偏，故A错误； B．拔出A线圈，则穿过B线圈的磁通量应该减小，根据楞次定律可知，线圈B中产生的感应电流方向与开关合上瞬间线圈中的感应电流方向相反，所以灵敏电流计左偏，故B正确； C．由图丙可知，变阻器的滑片向右滑动，电路中的电流减小，线圈A的磁感应强度减小，穿过线圈B的磁通量减小，根据楞次定律可知，线圈B中产生的感应电流方向与开关合上瞬间线圈B中的感应电流方向相反，所以灵敏电流计左偏，故C正确； D．由图丙可知，变阻器的滑片向左滑动，电路中的电流增大，线圈A的磁感应强度增大，穿过线圈B的磁通量增大，根据楞次定律可知，线圈B中产生的感应电流方向与开关合上瞬间线圈B中的感应电流方向相同，所以灵敏电流计右偏，故D错误。 故选BC。 🌟思维挑战 13．如图所示，在足够大的水平桌面内，通有图示方向恒定电流I的长直导线固定。一质量为m的矩形金属线框abcd可以在水平桌面内自由移动，ad 边与导线平行，且。现在给矩形金属线框一个沿db连线方向的初速度，则在此后运动过程中，下列说法正确的是（     ） A．线框中产生的感应电流方向为逆时针方向 B．线框中产生的感应电流逐渐增大 C．线框所受安培力的冲量为 D．线框整体受到的安培力方向沿方向 【答案】C 【详解】A．按照电流的磁效应，通电直导线周围的磁场随着远离导线而减弱，沿导线方向上磁感应强度保持不变。将初速度沿水平竖直方向分解，竖直方向的运动不切割磁感线，水平方向切割磁感线。根据楞次定律可知线框中产生的感应电流方向为顺时针方向，故A错误； C．线框在水平方向做减速运动，竖直方向做匀速直线运动。在足够长的时间后，水平方向分速度为0。设与竖直方向夹角为，则水平方向初始分速度为 动量变化量为 因为物体只受安培力的作用，安培力的冲量等于动量变化量，故C正确； BD．根据楞次定律可知，线框所受合外力沿方向，做减速运动。根据法拉第电磁感应定律可知，线框中产生的感应电流会逐渐减小。故BD错误。 故选C。 14．螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场，以图中箭头所示方向为其正方向。螺线管与导线框相连，导线框内有一小金属圆环，圆环与导线框在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度随时间按图所示规律变化时，说法错误的是（　　） A．在时间内，有收缩趋势 B．在时间内，有扩张趋势 C．在时间内，内有逆时针方向的感应电流 D．在时间内，内有顺时针方向的感应电流 【答案】C 【详解】A．在时间内，穿过螺线管的磁通量向上不是均匀增大，由楞次定律可知圆环L必须减小面积以达到阻碍磁通量的增大，故L有收缩的趋势，故A正确，不符合题意； C．在时间内，穿过螺线管的磁通量向上均匀减小，之后是向下均匀增大的，由法拉第电磁感应定律可知，螺线管中产生大小方向不变的感应电流，则穿过圆环的磁通量不变，则圆环中没有感应电流，故C错误，符合题意； BD．在时间内，螺线管中向下的磁通量减小，磁通量变化率也减小，根据楞次定律可知，在线圈中的电流方向c到b，且感应电流逐渐减小，根据安培定则在穿过圆环的磁通量向里减小，由楞次定律可知，金属圆环L中产生顺时针方向的感应电流，有扩张趋势，阻碍磁通量减小，故BD正确，不符合题意。 故选C。 15．（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 【详解】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。 16．（多选）如图所示，链球比赛属田径中的投掷竞远运动，链球由金属材料制造，长度为L。某次比赛在潍坊举行，链球出手前某时刻恰好绕竖直轴水平转动（俯视逆时针转动），角速度为ω，手到转轴的距离为，场地附近空间的地磁场可看作是匀强磁场，其水平分量和竖直分量分别为、。则此时（　　） A．手握的一端电势比拴球的一端低 B．手握的一端电势比拴球的一端高 C．两端的电势差约为 D．两端的电势差约为 【答案】BD 【详解】AB．由题可知，链球在转动过程中切割地磁场的竖直分量，由右手定则可知手握的一端电势比拴球的一端高，故B正确，A错误； CD．由 得 故D正确，C错误。 故选BD。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2.1节 楞次定律 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 影响感应电流方向的因素 考点02 楞次定律 考点03 右手定则 03 避坑指南·解题通法 角度01 楞次定律的内容及理解 角度02 增反减同 角度03 来拒去留 角度04 增缩减扩 角度05 探究影响感应电流方向的因素 角度06 右手定则 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1.通过实验认识电磁感应现象，理解楞次定律中 “阻碍磁通量变化” 的含义。 2.掌握楞次定律判断感应电流方向的步骤，会用右手定则判断切割磁感线时的电流方向。 3.知道楞次定律符合能量守恒规律，能用 “增反减同、来拒去留” 分析现象。 4.能区分楞次定律与右手定则的适用场景。 1.楞次定律判断四步：确定原磁场方向→判断磁通量增减→确定感应磁场方向→安培定则判电流。 2.右手定则是楞次定律特例，适合导体直接切割磁感线的情景。 3.“阻碍”不等于阻止，磁通量最终依旧会发生变化。 4.分析受力、运动趋势类问题，优先使用“来拒去留” 快速判断。 知识导图 考点01 影响感应电流方向的因素 1、探究感应电流的方向实验原理 （1）由电流表指针偏转方向与电流方向的关系，找出感应电流的方向。 （2）通过实验，观察分析原磁场方向和磁通量的变化，记录感应电流的方向，然后归纳出感应电流的方向与原磁场方向、原磁通量变化之间的关系。 2、实验器材：条形磁体，螺线管，灵敏电流计，导线若干，干电池，滑动变阻器，开关，电池盒。 3、进行实验 （1）探究电流表指针偏转方向和电流方向之间的关系。 实验电路如图甲、乙所示： 结论：电流从哪一侧接线柱流入，指针就向哪一侧偏转，即左进左偏，右进右偏。(指针偏转方向应由实验得出，并非所有电流表都是这样的) （2）探究条形磁体插入或拔出线圈时感应电流的方向 ①按图连接电路，明确螺线管的绕线方向。 ②按照控制变量的方法分别进行N极(S极)向下插入线圈和N极(S极)向下时抽出线圈的实验。 ③观察并记录磁场方向、电流方向、磁通量大小变化情况，并将结果填入表格． 甲 乙 丙 丁 条形磁体运动的情况 N极向下插入线圈 S极向下插入线圈 N极朝下时拔出线圈 S极朝下时拔出线圈 原磁场方向(“向上”或“向下”) 穿过线圈的磁通量变化情况(“增加”或“减少”) 感应电流的方向(在螺线管上方俯视) 逆时针 顺时针 顺时针 逆时针 感应电流的磁场方向(“向上”或“向下”) 原磁场与感应电流磁场方向的关系 ④整理器材 4、实验结果分析 根据上表记录，得到下述结果：甲、乙两种情况下，磁通量都 ，感应电流的磁场方向与原磁场方向 ，阻碍磁通量的增加；丙、丁两种情况下，磁通量都 ，感应电流的磁场方向与原磁场方向 ，阻碍磁通量的减少。 5、实验结论：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要 引起感应电流的磁通量的变化。 【深化点拨】 实验注意事项 （1）确定电流方向与电流表指针偏转方向的关系时，要用试触法并注意减小电流强度，防止电流过大或通电时间过长损坏电流表。 （2）电流表选用零刻度在中间的灵敏电流计。 （3）实验前设计好表格，并明确线圈的绕线方向。 （4）按照控制变量的思想进行实验。 （5）进行一种操作后，等电流计指针回零后再进行下一步操作。 1．在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，如图所示是某次实验中指针偏转角度最大的瞬间，只做以下改变，一定会增大图中电流表指针偏转角度的是（　　） A．磁铁静止，向上移动线圈 B．增大图中位置磁铁运动速度 C．将导线从接线柱（内阻约移接至接线柱（内阻约） D．将一个未与电路相接的闭合线圈套在图中线圈外 2．几位同学利用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素 (1)如图1，请补齐连线_____。 (2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，则合上开关后可能出现的情况有： ①将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将_____； ②原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片向右滑动，灵敏电流计指针_____（选填“向左偏”，“右偏”或“不偏转”。 (3)连接好电路，闭合开关，把B线圈从同样高度插到副线圈中同样的位置处，第一次快插，第二次慢插，两情况下A线圈中产生的感应电动势的大小关系是_____（选填“>”“<”或“=”）。 (4)另外一组同学使用图（2）（3）所示器材来研究，G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况如图（2）中所示，图（3）中的条形磁铁的运动方向是向_____（填“上”、“下”）。 考点02 楞次定律 1、楞次定律的内容：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 。 2、从能量角度理解楞次定律：感应电流沿着楞次定律所述的方向，是能量守恒定律的必然结果，当磁极插入线圈或从线圈内抽出时，推力或拉力做功，使机械能转化为感应电流的 。 3、对楞次定律的理解 (1)楞次定律中的因果关系：楞次定律反映了电磁感应现象中的因果关系， 是原因， 是结果。 (2)对“阻碍”的理解 问题 结论 谁阻碍谁 感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁场(原磁场)的磁通量的变化 为何阻碍 原磁场的磁通量发生了变化 阻碍什么 阻碍的是磁通量的变化，而不是阻碍磁通量本身 如何阻碍 当原磁场的磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反；当原磁场的磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同，即“增反减同” 结果如何 阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化，这种变化将继续进行，最终结果不受影响 (3)“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。 4、楞次定律的应用 (1)明确所研究的 ，判断原磁场方向。 (2)判断闭合回路内原磁场的磁通量变化。 (3)依据楞次定律判断感应电流的磁场方向。 (4)利用右手螺旋定则(安培定则)判断感应电流的方向。 5、楞次定律的推论 （1）“增反减同”法：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量(原磁场磁通量)的变化。 ①当原磁场磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向 。 ②当原磁场磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向 。 口诀记为“增反减同”。 （2）“来拒去留”法：由于磁场与导体的相对运动产生电磁感应现象时，产生的感应电流与磁场间有力的作用，这种力的作用会“阻碍”相对运动。口诀记为“来拒去留”。 （3）“增缩减扩”法：就闭合回路的面积而言，收缩或扩张是为了阻碍穿过回路的原磁通量的变化。若穿过闭合回路的磁通量增加，面积有收缩趋势；若穿过闭合回路的磁通量减少，面积有扩张趋势。口诀记为“增缩减扩”。 （4）“增离减靠”法：若磁场变化且线圈回路可移动，当磁场增强使得穿过线圈回路的磁通量增加时，线圈将通过远离磁体来阻碍磁通量增加；反之，当磁场减弱使得穿过线圈回路的磁通量减少时，线圈将通过靠近磁体来阻碍磁通量减少。口诀记为“增离减靠”。 【深化点拨】 1、对楞次定律中“阻碍”含义的推广：感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因。 （1）阻碍原磁通量的变化--“增反减同”。 （2）阻碍相对运动--“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”。 2、楞次定律与安培定则的相互联系 （1）应用楞次定律，必然要用到安培定则。 （2）感应电流受到的安培力，有时可以先用右手定则确定电流方向，再用左手定则确定安培力的方向，有时可以直接应用楞次定律的推论确定。 1．如图所示，三角形线框与长直导线彼此绝缘，线框被导线分成面积相等的两部分，在MN接通图示方向电流的瞬间，线框中感应电流的方向是（　　） A．A→C→B B．A→B→C C．无感应电流 D．条件不足，无法判断 2．（多选）如图所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度。两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端的管口无初速释放，穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面。下面对于两管的描述中可能正确的是（　　） A．A管是用塑料制成的，B管是用铜制成的 B．A管是用铝制成的，B管是用胶木制成的 C．A管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的 D．A管是用胶木制成的，B管是用铝制成的 考点03 右手定则 1、右手定则：如图所示，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 就是感应电流的方向。这就是更便于判定导线切割磁感线时感应电流方向的右手定则。 （1）右手定则的适用范围：闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流方向的判断. （2）右手定则反映了磁场方向、导体运动方向和感应电流方向三者之间的关系： ①大拇指所指的方向是导体相对磁场切割磁感线的运动方向，既可以是导体运动而磁场未动，也可以是导体未动而磁场运动，还可以是两者以不同速度同时运动。 ②四指指向电流方向，切割磁感线的导体相当于电源。 2、“三定则一定律”的综合应用：安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的比较 比较项目 安培定则 左手定则 右手定则 楞次定律 适用场合 判断电流周围的磁感线方向 判断通电导线在磁场中所受的安培力方向 判断导体切割磁感线时产生的感应电流方向 判断回路中磁通量变化时产生的感应电流方向 因果关系 因电而生磁(I→B) 因电而受力(I、B→F安) 因动而生电(v、B→I感) 因磁通量变化而生电(ΔΦ→I感) 【深化点拨】 安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的应用区别，关键是抓住因果关系： （1）因电而生磁（I→B）→安培定则。 （2）因动而生电（v、B→I安）→右手定则。 （3）因电而受力（I、B→F安）→左手定则。 1．如图水平放置的U形光滑导轨，ab段有垂直于导轨平面的匀强磁场，一导体棒在导轨上向右匀速运动。若保持磁场不变，导体棒以速度v匀速向右运动，则棒中感应电流的方向为（　　） A．从a到b B．从b到a C．先a到b后b到a D．无感应电流 2．（多选）如图所示为地磁场磁感线的示意图。一架民航客机在北半球上空匀速飞行，机翼保持水平，在地磁场作用下，金属机翼上有电势差，设飞行员左方机翼末端处的电势为φ1，右方机翼末端处的电势为φ2，忽略磁偏角的影响，则（　　） A．若飞机从西往东飞，则φ1>φ2 B．若飞机从东往西飞，则φ2>φ1 C．若飞机从南往北飞，则φ2>φ1 D．若飞机从北往南飞，则φ1>φ2 楞次定律的综合应用及解题步骤 1.运用“增反减同”判断方向：判断闭合回路中感应电流方向，必须严格遵循逻辑严密的四步走： （1）定原磁场方向：明确穿过闭合回路的原磁场 B原的方向。 （2）判磁通量变化：分析穿过回路的磁通量Φ是增大还是减小。 （3）定感应磁场方向：依据“增反减同”原则。如果Φ增大，感应电流产生的磁场 B感与 B原方向相反；如果 Φ减小， B感与 B原方向相同。 （4）判感应电流方向：用安培定则（右手螺旋定则） 判断产生 B感的感应电流 I感的方向。 2.运用“来拒去留”与“增缩减扩”进行推演：在处理定性选择题（如线圈靠近磁铁的运动趋势、回路面积变化）时，使用楞次定律的推论更为便捷： （1）推论一：来拒去留（阻碍相对运动）。当磁体靠近线圈时，线圈表现为排斥（如磁极同名）；当磁体远离时，线圈表现为吸引。即线圈总是要阻碍磁体的相对运动。 （2）推论二：增缩减扩（阻碍磁通量变化）。当穿过闭合线圈的磁通量增大时，线圈有收缩面积的趋势，以减小磁通量的增加；反之，磁通量减小时，线圈有扩张面积的趋势。 3.综合应用：感应电流方向与安培力的结合 步骤一：根据上述“四步法”或“推论法”准确画出线圈中的感应电流 I感方向。 步骤二：把线圈视为一根或多根通电导线，明确其所处位置的原磁场 B原方向。 步骤三：利用左手定则判断安培力的方向。 步骤四：如果要求安培力大小，结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律以及安培力公式 F=BIL进行计算。 注意：根据楞次定律（来拒去留），安培力的方向永远是阻碍线圈与磁场之间的相对运动。 4.探究影响感应电流方向的因素（实验思想） （1）控制变量思想：通过改变磁极（N/S极）、改变磁体运动方向（插入/拔出），从而改变原磁场的方向和磁通量的增减，探究感应电流方向的变化规律。 （2）等效思想：在分析复杂回路（如双棒切割、线圈变形）时，可以将其等效为一个简单的条形磁铁或电流回路，利用“增反减同”直接定性分析。 角度01 楞次定律的内容及理解 1．鲨鱼的口鼻部、头部及身体两侧皮肤下有电感受器——“洛伦兹壶腹”，可视为一个闭合线圈。当猎物在鲨鱼下方靠近鲨鱼时，猎物体内生物电流产生的磁场会在鲨鱼的电感受器中引起感应电流。猎物体内的等效电流如图所示。当猎物从鲨鱼下方游过时，鲨鱼的电感受器中的感应电流（　　） A．始终与猎物电流方向相同 B．始终与猎物电流方向相反 C．先与猎物电流方向相同再相反 D．先与猎物电流方向相反再相同 2．（多选）如图所示，在一个水平放置闭合的线圈上方放一条形磁铁，希望线圈中产生逆时针方向的电流（从上向下看），那么下列选项中可行的是（　　） A．磁铁上端为S极，磁铁向上运动 B．磁铁上端为N极，磁铁向上运动 C．磁铁上端为S极，磁铁向下运动 D．磁铁上端为N极，磁铁向下运动 角度02 增反减同 3．如图所示，固定的通电长直导线与固定的矩形金属线圈位于同一竖直平面（纸面）内，长直导线中通以竖直向上且均匀减小的电流。下列说法中正确的是（     ） A．矩形金属线圈中有感应电流，但不能确定方向 B．从垂直纸面向里的方向观察，矩形金属线圈中有顺时针方向的电流 C．通电长直导线不会受到矩形金属线圈的相互作用 D．矩形金属线圈所围的面积有缩小的趋势 4．研究感应电流方向的实验中，下列图示操作中，电阻中有到方向电流的是（     ） A． B． C． D． 5．（多选）如图所示，三角形线框与长直导线彼此绝缘，线框被导线分成面积相等的两部分，在MN中电流逐渐减小的过程中，下列说法正确的是（     ） A．线框中有逆时针方向的电流 B．线框中有顺时针方向的电流 C．线框向右运动 D．线框向左运动 角度03 来拒去留 6．如图所示，一圆形线圈放置在水平桌面上，有一条形磁体在线圈正上方，下列说法正确的是（     ） A．条形磁铁靠近线圈时，线圈没有产生电流 B．条形磁铁远离线圈时，线圈没有产生电流 C．条形磁铁靠近线圈时，桌面所受到地面的支持力变大 D．条形磁铁远离线圈时，桌面所受到地面的支持力变大 7．如图甲所示，A、B两绝缘金属环套在同一铁芯上，A环中电流iA随时间t的变化规律如图乙所示，下列说法中正确的是（　　） A．t1时刻，两环作用力为零 B．t2和t3时刻，两环相互排斥 C．t2时刻两环相互吸引，t3时刻两环相互排斥 D．t3时刻两环相互吸引，t4时刻，两环相互排斥 8．（多选）某学习小组用如图实验装置来验证楞次定律，当条形磁铁从固定的线圈上方靠近时（     ） A．极从上向下靠近线圈时，将受到线圈的吸引力 B．极从上向下靠近线圈时，将受到线圈的排斥力 C．通过电流表的感应电流方向是 D．通过电流表的感应电流方向是 角度04 增缩减扩 9．如图所示，长直导线与心形金属线框放在光滑绝缘的水平面上，且长直导线与心形线框的对称轴MN垂直。当长直导线中通以图示方向的电流I，且电流增大时，下列关于心形线框的说法正确的是（     ） A．线框中产生顺时针方向的感应电流 B．线框有面积扩张的趋势 C．线框沿垂直于直导线方向向右平动 D．线框在水平面内沿顺时针方向旋转 10．（多选）航母上飞机弹射起飞所利用的电磁驱动原理如图所示。当固定线圈上突然通过直流电流时，线圈左侧的金属环被弹射出去。则下列说法正确的是（　　） A．若将金属环置于线圈的右侧，金属环将向右弹射 B．若金属环固定，合上开关S的瞬间金属环将有收缩趋势 C．若将电池正负极调换后，金属环不能向左弹射 D．合上开关S瞬间，从右侧看环中产生沿逆时针方向的感应电流 角度05 探究影响感应电流方向的因素 11．在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，某同学首先按图1所示连接电路，闭合开关后，发现灵敏电流计指针向左偏转；再按图2所示连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向右偏转。进行上述实验的主要目的是检验（    ） A．干电池是否为新电池 B．电流计测量的电流是否准确 C．电流计指针偏转方向与电流方向的关系 12．在物理课堂上，某学习小组探究“影响感应电流方向的因素”实验时，操作动作和电流计指针偏转方向如图所示，如果改变条形磁铁方向让N极向下迅速插入线圈，则电流计偏转方向为________ （填“左偏”、“右偏”或“不偏转”）。 13．如图为“探究感应电流产生的条件及影响感应电流方向的因素”的实验装置，有铁芯的线圈A放在线圈B中。 (1)图甲是小明同学进行“探究感应电流产生条件”的实验装置，为了完成该实验，请用笔画线代替导线完成余下电路______； (2)为了保护电器，开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应位于__________（填“最左端”“正中央”或“最右端”）； (3)在闭合开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向右偏转，保持开关闭合，仅将滑动变阻器的滑片P向另一端滑动的过程中，灵敏电流计的指针______偏转（填“向左”或“向右”）； (4)把二极管、线圈按如图乙所示电路用导线连接成实验电路； ①把条形磁铁插入线圈时，二极管B发光；拔出时，二极管A发光； ②根据楞次定律判断出线圈的缠绕方向如图丙中的__________（填“A”或“B”）。 角度06 右手定则 14．如图所示，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与线圈M相连接，要使线圈M中产生顺时针方向的感应电流，则放在导轨上的金属棒ab的运动情况是（　　） A．向右运动 B．向左运动 C．静止 D．以上情况都可以 15．如图所示，在竖直悬挂的金属圆环右侧，有一螺线管MN水平放置，两者处于同一轴线上。螺线管下方接有水平方向的平行金属导轨，且导轨所在位置有竖直向上的匀强磁场。现将导体棒ab置于平行导轨上，让其垂直于导轨向右做加速运动。若整个过程中导体棒与导轨接触良好，金属圆环未发生扭转，则描述正确的是（    ） A．导体棒中a端电势低于b端电势 B．如果ab棒匀速向右运动，金属环中没有感应电流 C．圆环向右摆动 D．从右侧观察，金属圆环产生顺时针方向的感应电流 16．（多选）动圈式扬声器的结构如图所示。线圈圆筒安放在永磁体磁极间的空隙中，能够在空隙中左右运动。音频电流通入线圈，安培力使线圈左右运动。纸盆与线圈连接，随着线圈振动而发声。如果我们对着纸盆说话，扬声器也能把声音变成相应的电流。某时刻线圈中有图示方向的电流，下列说法正确的是（　　） A．扬声器的工作原理是电磁感应现象 B．若作扬声器用，工作过程把机械能转化为电能 C．若作话筒用，图示状态线圈正向右运动 D．无论用作扬声器还是话筒，图示状态线圈受向左的安培力作用 【例1】（2026·河南·高考真题）（多选）某种呼吸监测装置的原理如图1所示。呼吸气流可从绕有线圈的空心圆管左端进出，使位于圆管右端的磁性薄膜运动。呼气时薄膜向右运动，吸气时薄膜向左运动。图2为电压传感器显示的电压随时间变化的图像，为正时点电势高于点，下列说法正确的是（     ） A．若磁性薄膜的N极在右侧，则吸气时点电势高 B．若磁性薄膜的N极在右侧，则吸气时点电势高 C．若图2中点对应呼气，则磁性薄膜的S极在右侧 D．若图2中点对应呼气，则磁性薄膜的S极在右侧 【深化点拨】 （1）考查电磁感应现象，理解磁通量变化是产生感应电动势的条件。 （2）考查楞次定律的应用，结合磁极运动方向判断感应磁场方向，进而判断电势高低。 （3）考查右手螺旋定则，根据感应磁场方向判断线圈两端电势的高低关系。 （4）考查图像信息解读，把电压图像的正负和磁性薄膜的运动情景对应起来分析。 【变式1-1】（2025·江西·高考真题）托卡马克是一种磁约束核聚变装置，其中心柱上的密绕螺线管（线圈）可以驱动附近由电子和离子组成的磁约束等离子体旋转形成等离子体电流，如图（a）所示。当线圈通以如图（b）所示的电流时，产生的等离子体电流方向（俯视）为（　　） A．顺时针 B．逆时针 C．先顺时针后逆时针 D．先逆时针后顺时针 【变式1-2】（2025·陕晋青宁卷·高考真题）电磁压缩法是当前产生超强磁场的主要方法之一，其原理如图所示，在钢制线圈内同轴放置可压缩的铜环，其内已“注入”一个初级磁场，当钢制线圈与电容器组接通时，在极短时间内钢制线圈中的电流从零增加到几兆安培，铜环迅速向内压缩，使初级磁场的磁感线被“浓缩”，在直径为几毫米的铜环区域内磁感应强度可达几百特斯拉。此过程，铜环中的感应电流（　　） A．与钢制线圈中的电流大小几乎相等且方向相同 B．与钢制线圈中的电流大小几乎相等且方向相反 C．远小于钢制线圈中的电流大小且方向相同 D．远小于钢制线圈中的电流大小且方向相反 【变式1-3】（2025·贵州·高考真题）（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） ⚡基础速刷 1．重庆某地区地磁场的磁感应强度的竖直分量By方向为竖直向下，大小随距离地面高度h的增大而减小，该地区一直升机将一始终保持水平的、大小不变的闭合金属导线框竖直向上吊起，在此过程中，导线框中的感应电流方向（从上往下看）为（     ） A．顺时针方向 B．逆时针方向 C．先逆时针后顺时针 D．先顺时针后逆时针 2．以下说法正确的是（     ） A．楞次通过分析实验现象，总结出了感应电流方向的规律 B．密立根通过扭秤实验测出了元电荷的数值 C．奥斯特发现了电流的磁效应，并提出了分子电流假说 D．安培提出了磁场对运动电荷的作用力公式 3．如图所示，一闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点，将圆环拉至某一位置并释放，圆环摆动过程中（环平面与磁场始终保持垂直）经过有界的水平匀强磁场区域，A、B为该磁场的竖直边界，若不计空气阻力，则（　　） A．圆环向右穿过磁场后，还能摆至原来的高度 B．在进入磁场和离开磁场时，圆环中感应电流方向相反 C．圆环进入磁场后离最低点越近速度就越大，感应电流也越大 D．圆环最终将静止在最低点 4．（多选）如图所示，为光滑的水平且平行的固定金属导轨，为跨在导轨上的两根金属杆，匀强磁场垂直穿过所在的平面，则下列说法正确的有（    ） A．若固定，使向左滑动，则回路有电流，电流方向为 B．若固定，使向左滑动，则回路有电流，电流方向为 C．若向左、向右同时运动，则回路电流为零 D．若都向右运动，且两棒速度，则回路有电流，电流方向为 5．（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 6．如图是“探究感应电流方向”的实验装置。 (1)开关闭合前，滑动变阻器的滑片应放置在_____（选填“a”或“b”）位置。 (2)电路连接如图，下列操作能产生感应电流的是_______。 A．开关断开瞬间 B．开关闭合前，抽出铁芯 C．开关闭合后，迅速移动滑动变阻器的滑片 D．开关闭合后，滑动变阻器滑片保持不动 (3)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后把线圈A迅速从线圈B中拔出时，电流计指针将_________（选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）； 🚀能力跃升 7．如图所示，金属圆环放在水平桌面上，当条形磁铁从圆心正上方下落时，可以判定（　　） A．圆环中将产生顺时针（俯视）方向的感应电流 B．圆环对桌面的压力将增大 C．圆环有面积增大的趋势 D．磁铁将受到竖直向下的电磁作用力 8．磁单极子是仅有单一磁极（N极或S极）的假想粒子。若一个只有S极的磁单极子（其磁感线与负点电荷的电场线分布类似）自上而下穿过闭合超导线圈，如图所示，则从上向下看，该线圈中的感应电流（　　 ） A．一直沿顺时针方向 B．一直沿逆时针方向 C．先沿顺时针方向后沿逆时针方向 D．先沿逆时针方向后沿顺时针方向 9．如图所示装置中，光滑平行导轨在同一水平面内，杆原来静止。当杆做不同的运动时，下列说法正确的是（　　）   A．若杆向右匀速运动，则杆向右运动 B．若杆向右匀速运动，则杆向左运动 C．若杆向右加速运动，则杆向左运动 D．若杆向左减速运动，则杆向右运动 10．（多选）如图所示，、两个金属圆环为同心圆，固定在同一平面内，中通有沿逆时针方向的电流且均匀增大，则下列说法正确的是（     ） A．环中感应电流沿逆时针方向 B．环中感应电流沿顺时针方向 C．环有收缩趋势 D．环有扩张趋势 11．（多选）如图甲所示，两平行金属导轨水平放置，左端接有电阻，导轨所在平面有竖直向上的磁场，磁感应强度的大小随时间的变化规律如图乙所示。在导轨上固定金属棒MN，其所受安培力为，规定水平向右为的正方向，到为电流的正方向。则下列图像正确的是（　　） A． B． C． D． 12．某同学在做探究电磁感应现象规律的实验中，她选择了一个灵敏电流计G，在没有电流通过灵敏电流计的情况下，电流计的指针恰好指在刻度盘中央。她先将灵敏电流计G连接在图甲所示的电路中，电流计的指针如图甲所示。 (1)为了探究电磁感应规律，该同学将灵敏电流计G与一螺线管串联，如图乙所示。通过分析可知图乙中的条形磁铁的运动情况是____（填“向上拔出”或“向下插入”） (2)该同学将灵敏电流计G接入图丙所示的电路。此时电路已经连接好，A线圈已插入B线圈中，请问灵敏电流计中电流方向与螺线管B中导线的绕向____（选填“有”或者“没有”）关系。她合上开关后，灵敏电流计的指针向右偏了一下，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是____。 A．在A线圈中插入铁芯        B．拔出A线圈 C．变阻器的滑片向右滑动     D．变阻器的滑片向左滑动 🌟思维挑战 13．如图所示，在足够大的水平桌面内，通有图示方向恒定电流I的长直导线固定。一质量为m的矩形金属线框abcd可以在水平桌面内自由移动，ad 边与导线平行，且。现在给矩形金属线框一个沿db连线方向的初速度，则在此后运动过程中，下列说法正确的是（     ） A．线框中产生的感应电流方向为逆时针方向 B．线框中产生的感应电流逐渐增大 C．线框所受安培力的冲量为 D．线框整体受到的安培力方向沿方向 14．螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场，以图中箭头所示方向为其正方向。螺线管与导线框相连，导线框内有一小金属圆环，圆环与导线框在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度随时间按图所示规律变化时，说法错误的是（　　） A．在时间内，有收缩趋势 B．在时间内，有扩张趋势 C．在时间内，内有逆时针方向的感应电流 D．在时间内，内有顺时针方向的感应电流 15．（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 16．（多选）如图所示，链球比赛属田径中的投掷竞远运动，链球由金属材料制造，长度为L。某次比赛在潍坊举行，链球出手前某时刻恰好绕竖直轴水平转动（俯视逆时针转动），角速度为ω，手到转轴的距离为，场地附近空间的地磁场可看作是匀强磁场，其水平分量和竖直分量分别为、。则此时（　　） A．手握的一端电势比拴球的一端低 B．手握的一端电势比拴球的一端高 C．两端的电势差约为 D．两端的电势差约为 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $