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第二章　电磁感应
第一节　感应电流的方向
(分值:100分)
选择题1,3~11题,每小题8分,共80分。
基础对点练
题组一　影响感应电流方向的因素
1.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流表及开关按如图所示连接,在保持开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下。某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P向左加速滑动时,电流表指针向右偏转。由此可以推断 (　　)
线圈A向上移动或滑动变阻器的滑片P向右加速滑动,都能引起电流表指针向左偏转
线圈A向上移动或断开开关,都能引起电流表指针向右偏转
滑动变阻器的滑片P匀速向左或匀速向右滑动,都能使电流表指针静止在中央
因为线圈A、线圈B的绕线方向未知,所以无法判断电流表指针偏转的方向
2.(6分)图甲为探究“影响感应电流方向的因素”的实验装置,所用电流表指针偏转方向与电流方向间的关系为:当电流从“+”接线柱流入电流表时,指针向右偏转。
(1)将条形磁铁S极向下插入螺线管时,发现电流表的指针向右偏转。螺线管的绕线方向如图乙所示。请在图乙中标出螺线管中的感应电流方向。(2分)
(2)经分析可得出结论:当穿过螺线管的磁通量增加时,感应电流产生的磁场与条形磁铁的磁场方向　　　　(2分)(填“相同”或“相反”)。
(3)接上面的(1),将条形磁铁从螺线管中抽出时,电流表的指针向　　　　(2分)(填“左”或“右”)偏转。
题组二　楞次定律
3.根据楞次定律可知感应电流的磁场一定 (　　)
与引起感应电流的磁场反向
与引起感应电流的磁场同向
会阻断引起感应电流的磁通量的变化
会阻碍引起感应电流的磁通量的变化
4.如图所示,两个线圈A、B套在一起,线圈A中通有电流,方向如图所示。当线圈A中的电流突然减弱时,线圈B中的感应电流方向为 (　　)
沿顺时针方向
沿逆时针方向
无感应电流
先沿顺时针方向,再沿逆时针方向
5.如图所示,虚线为区域Ⅰ和区域Ⅱ的分界线,区域Ⅰ有垂直纸面向外的匀强磁场,区域Ⅱ有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度均为B,把正方形线框从区域Ⅰ拉到区域Ⅱ过程中,线框中的电流方向为 (　　)
顺时针 　逆时针
先顺时针后逆时针 　先逆时针后顺时针
6.(2024·广东珠海高二期末)如图1,清远磁浮列车完成安装调试。图2是磁浮的原理图,图2中甲是圆柱形磁铁,乙是用高温超导材料制成的超导圆环,将超导圆环乙水平放在磁铁甲上,它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁甲的上方空中,若甲的N极朝上,在乙放入磁场向下运动的过程中 (　　)
俯视,乙中感应电流的方向为顺时针方向;当乙稳定后,感应电流消失
俯视,乙中感应电流的方向为顺时针方向;当乙稳定后,感应电流仍存在
俯视,乙中感应电流的方向为逆时针方向;当乙稳定后,感应电流消失
俯视,乙中感应电流的方向为逆时针方向;当乙稳定后,感应电流仍存在
7.如图所示,当穿过闭合回路的磁通量均匀增加时,内外两金属环中感应电流的方向为 (　　)
内环逆时针,外环顺时针
内环顺时针,外环逆时针
内环逆时针,外环逆时针
内环顺时针,外环顺时针
题组三　右手定则
8.如图所示,匀强磁场与圆形导体环平面垂直,导体棒ef与导体环接触良好,当ef向右匀速运动时 (　　)
圆环中磁通量不变,环上无感应电流产生
整个环中有顺时针方向的电流
整个环中有逆时针方向的电流
环的右侧有逆时针方向的电流,环的左侧有顺时针方向的电流
9.(多选)两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中,在导轨上接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动。当AB在外力F作用下向右运动时,下列说法中正确的是 (　　)
导体棒CD内有电流通过,方向是D→C
导体棒CD内有电流通过,方向是C→D
磁场对导体棒CD的作用力方向向左
磁场对导体棒AB的作用力方向向左
综合提升练
10.如图所示,AOC是光滑的金属导轨,AO沿竖直方向,OC沿水平方向,ab是一根金属棒,与导轨接触良好,它从图示位置由静止开始在重力作用下运动,运动过程中b端始终在OC上,a端始终在OA上,直到金属棒完全落在OC上,空间存在着匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,则ab棒在上述过程中 (　　)
感应电流方向是b→a
感应电流方向是a→b
感应电流方向先是b→a,后是a→b
感应电流方向先是a→b,后是b→a
11.(多选)如图所示,若套在条形磁铁上的弹性金属导线圈Ⅰ突然缩小为线圈Ⅱ,则下列说法正确的是 (　　)
向下穿过线圈的磁通量增大
向上穿过线圈的磁通量增大
从上往下看,有逆时针方向的感应电流
从上往下看,有顺时针方向的感应电流
12.(6分)(2024·广东中山高二期中)在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中。某同学用试触法判断电流计指针偏转方向与电流方向的关系时,将电池的负极与电流计的A接线柱连接,连接B接线柱的导线试触电池正极,发现指针指在如图甲中的b位置。
(1)现将电流计的两接线柱与图乙中线圈的两个接线柱连接(A与C连接,B与D连接),将磁铁N极从线圈中拔出,线圈中原磁通量的方向为　　　　(1分)(选填“向上”或“向下”),线圈中的原磁通量　　　　(1分)(选填“增大”或“减小”),你所看到的指针　　　　(2分)(选填“不偏”“向a位置偏转”或“向b位置偏转”)。
(2)若将电流计的A、B接线柱分别与图丙中线圈的E、F接线柱连接,将磁铁从线圈中抽出时,电流计指针指示位置如图甲中a所示,则磁铁的Q端是　　　　(2分)(选填“N”或“S”)极。
培优加强练
13.(8分)(2024·广东东莞高二期中)甲、乙两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a,请补齐连线,(2分)补齐线后,甲同学在断开开关时发现灵敏电流计指针向右偏转,下列操作中同样能使指针向右偏转的有　　　　(1分)。
A.闭合开关
B.开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动
C.开关闭合时将B线圈从A线圈中拔出
D.开关闭合时将B线圈倒置再重新插入A线圈中
(2)为确切判断A线圈中的感应电流方向,应在实验前先查明灵敏电流计指针偏转方向与　　　　的关系。(1分)
(3)乙同学设计了如图b所示的装置来判断感应电流的方向。他先使用多用电表的欧姆挡对二极管正负极进行确认,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　　　　(2分)(选填“正极”或“负极”)。实验操作时将磁铁插入线圈时,只有灯　　　　(2分)(选填“C”或“D”)短暂亮起。
第一节　感应电流的方向
1.B　[滑片P向左加速滑动时，穿过线圈B的磁通量减少，且电流表指针向右偏转。因此线圈A向上移动或断开开关时，穿过线圈B的磁通量减少，电流表指针向右偏转，A错误，B正确；P匀速向左滑动时穿过线圈B的磁通量减少，电流表指针向右偏转，P匀速向右滑动时穿过线圈B的磁通量增加，电流表指针向左偏转，C错误；由以上分析可知，D错误。]
2.(1)见解析图　(2)相反　(3)左
解析　(1)根据电流表指针偏转方向与电流方向间的关系可知，线圈中电流方向为从B流向A，如图所示。
(2)S极向下插入螺线管时，线圈中磁通量增大，根据产生的电流方向，由安培定则可判断出感应电流产生的磁场与原磁场方向相反。
(3)将条形磁铁从螺线管中抽出时，穿过线圈的磁通量减小，感应电流的磁场应与原磁场方向相同，即向上，阻碍磁通量的减小，根据安培定则可知，线圈中感应电流方向从A到B，则电流表的指针向左偏转。
3.D　[当引起感应电流的磁通量增大时，感应电流产生的磁场与原磁场方向相反，当引起感应电流的磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场方向相同，即感应电流的磁场一定会阻碍(不是阻断)引起感应电流的磁通量的变化，故A、B、C错误，D正确。]
4.B　[当线圈A中通有减小的逆时针方向的电流时，由安培定则知，穿过线圈B的磁通量垂直纸面向外，且减小，根据楞次定律，线圈B产生逆时针方向的电流，故B正确。]
5.B　[由题意知，正方形线框从区域Ⅰ拉到区域Ⅱ过程中，先垂直纸面向外穿过线框的磁通量减小，后垂直纸面向里穿过线框的磁通量增大，根据楞次定律可知，感应电流产生的磁场总是要“阻碍”引起感应电流的磁场的变化，由安培定则可知线圈中的感应电流方向一直为逆时针，故B正确。]
6.B　[磁悬浮是利用了同性磁极相互排斥的原理，在乙放入磁场向下运动的过程中，圆环内的磁通量是增大的，由楞次定律可知超导圆环中的感应电流所激发的磁场的N极是向下的，由右手螺旋定则可知俯视时感应电流沿着顺时针方向，由于超导体电阻为零，所以当乙稳定后感应电流将仍然存在，故A、C、D错误，B正确。]
7.B　[当穿过闭合回路的磁通量均匀增加时，根据楞次定律可知，感应电流方向为内环顺时针，外环逆时针，故选项B正确。]
8.D　[导体棒ef切割磁感线产生感应电动势，圆环两侧组成外电路，所以环上有感应电流，故A错误；根据右手定则可知，ef中产生的感应电流方向为e→f，则环的右侧有逆时针方向的电流，环的左侧有顺时针方向的电流，故B、C错误，D正确。]
9.BD　[根据右手定则可知导体棒AB中的电流方向为B→A，则CD棒中的电流方向为C→D，A错误，B正确；根据左手定则，可知导体棒CD受到的安培力的方向为水平向右，C错误；导体棒AB所受安培力的方向为水平向左，D正确。]
10.C　[由几何知识可知，在金属棒向下滑动的过程中，金属棒与导轨所围成的三角形面积先增大后减小，穿过三角形aOb的磁通量先增大后减小，由楞次定律可知，感应电流方向先是b→a，后是a→b，C项正确。]
11.BD　[磁感线是闭合曲线，磁铁内部穿过线圈的磁感线条数等于外部所有磁感线的总和，线圈中磁铁内部磁感线比外部多。外部的磁感线与内部的磁感线方向相反，外部的磁感线将内部抵消，Ⅱ位置磁铁外部磁感线条数少，将内部磁感线抵消少，则Ⅱ位置向上的磁通量大。当弹性金属导线圈Ⅰ突然缩小为线圈Ⅱ，则磁通量变大，且磁场方向由下向上，故A错误，B正确；向上的磁通量增大，根据楞次定律，知有顺时针方向的感应电流(从上往下看)，故C错误，D正确。]
12.(1)向下　减小　向b位置偏转　(2)S
解析　(1)将磁铁N极从线圈中拔出，线圈中原磁通量的方向向下，线圈中的原磁通量减小，则感应电流产生的磁场方向与原磁场的方向相同，由右手螺旋定则可知，电流从B流入，指针向b位置偏转。
(2)指针向a位置偏转，说明电流从A流入，从E流出，根据安培定则可知，感应电流的磁场向上，磁铁从线圈中抽出时，线圈中的磁通量减小，则感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，故磁铁的Q端是S极。
13.(1)见解析图　CD　(2)电流方向　(3)负极　C
解析　(1)将电源、开关、变阻器、小螺线管B串联成一个回路，再将电流计与大螺线管A串联成另一个回路，实物连接如图所示
断开开关时，线圈中电流迅速减小，则A线圈中磁通量减小，出现感应电流，使灵敏电流计指针向右偏转；为了同样使指针向右偏转，应减小A线圈中的磁通量或增加A线圈中反向的磁通量；闭合开关，B线圈中的电流突然增大，则A线圈中的磁通量增大，故A错误；开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动，B线圈中的电流增大，则A线圈中的磁通量增大，故B错误；开关闭合时将B线圈从A线圈中拔出，则A线圈中的磁通量减小，故C正确；开关闭合时将B线圈倒置，再重新插入A线圈中，则A线圈中反向的磁通量增加，故D正确。
(2)判断感应电流具体流向，应先查明灵敏电流计指针偏转方向与电流流入方向的关系。
(3)欧姆挡指针没有偏转时，说明二极管的负极与电源正极相连，根据多用电表红进黑出的操作原则，此时黑表笔接触的是二极管的负极；当磁铁插入线圈时，可判断线圈中产生感应电流方向从下向上流过二极管，灯C短暂亮起。第一节　感应电流的方向
学习目标　1.探究感应电流的方向与哪些因素有关，学习用电流计判断感应电流的方法。2.理解楞次定律的内容，掌握运用楞次定律判断感应电流的方法和步骤。3.掌握右手定则，并理解右手定则实际上是楞次定律的一种表现形式。
知识点一　影响感应电流方向的因素
一、探究电流计指针的偏转方向与通入电流方向的关系
1.实验电路图
2.把观察到的现象及结果填入表中
电流流入电流计的情况 电流计指针偏转方向
电流从“＋”接线柱流入
电流从“－”接线柱流入
3.结论
电流从哪一侧的接线柱流入，指针就向哪一侧偏移，即左进左偏，右进右偏。
二、探究条形磁铁插入或拔出线圈时感应电流的方向
1.设计思路
用“原磁场的方向”表示“磁极的朝向”，用“原磁通量Φ的变化”表示“磁极运动的方向”，将感应电流的方向也转化为与磁场相关的描述——感应电流磁场的方向。安培定则可以作为转化的工具。
2.实验操作
(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。
条形磁铁的运动情况 N极朝下插入线圈 S极朝下从线圈中拔出 N极朝下从线圈中拔出 S极朝下插入线圈
实验操作图示
原磁场的方向 向下
原磁通量Φ的变化 增大
电流表指针的偏转方向 左偏
线圈中感应电流的方向 b→a
感应电流磁场的方向 向上
Z3.结果分析
根据上表记录，得到下述结果：
当原磁通量Φ增加时，感应电流产生的磁场的方向与原磁场方向________。当原磁通量Φ减小时，感应电流产生的磁场的方向与原磁场的方向________。由此可以判定感应电流磁场的方向，再由安培定则最终判定感应电流的方向。
例1 如图所示是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置。
(1)将图中所缺导线补充完整。
(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，那么合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中，电流计指针将________(填“向左偏”或“向右偏”)，A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，电流计指针将________(填“向左偏”或“向右偏”)。
(3)在灵敏电流计所在的电路中，为电路提供电流的是________(填图中仪器的字母)。
听课笔记　___________________________________________________________
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知识点二　楞次定律
1.内容：闭合回路中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________________。
2.从能量角度理解楞次定律
(1)感应电流的方向符合楞次定律是________________定律的必然结果。
(2)理解：当条形磁铁插入线圈时，根据楞次定律，条形磁铁会受到斥力，如图所示。为使磁铁能继续插入线圈中，必须借助外力克服这个斥力对外做功。 正是通过这部分功将____________________(如磁铁的机械能)转化为线圈中的________，电能再转化为线圈和电流计中的内能。可见，楞次定律是能量守恒定律在电磁现象中的体现。
【思考】
1.感应电流的磁场总要阻碍原磁场的变化，是否意味着感应磁场的方向总与原磁场方向相反？
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2.“阻碍”是不是意味“阻断”了原磁场的变化？
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例2 如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd，在水平放置的细长磁铁的S极附近竖直下落，该线圈始终保持水平，从图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到达位置Ⅲ，Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ，且在位置Ⅱ，S极附近的磁感线恰好与线圈平面平行，在这个过程中，线圈中感应电流(　　)
A.沿abcda流动
B.沿adcba流动
C.由Ⅰ到Ⅱ是沿abcda流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿adcba流动
D.由Ⅰ到Ⅱ是沿adcba流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcda流动
听课笔记　___________________________________________________________
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例3 如图甲所示的闭合线圈放在匀强磁场中，t＝0时磁感应强度垂直线圈平面向里，磁感应强度随时间变化的关系图像如图乙所示。则在0～2 s内线圈中感应电流的方向为(　　)
A.逆时针 B.先逆时针后顺时针
C.顺时针 D.先顺时针后逆时针
听课笔记　___________________________________________________________
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判断感应电流方向的四个步骤：
一原——确定原磁场的方向；
二变——确定磁通量是增加还是减少；
三感——判断感应电流的磁场方向；
四安培——用安培定则判断感应电流的方向。　　
知识点三　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。让磁感线垂直穿入手心，拇指指向____________的方向，这时其余四指所指的方向就是____________的方向。
2.右手定则可以看作是____________在导体运动情况下的特殊运用。
【思考】 如图所示，金属棒中的自由电荷是负电荷，在金属棒向右移动做切割磁感线运动过程中
(1)这些负电荷受到什么方向的洛伦兹力？形成什么方向的等效电流？
(2)若导体棒不动，磁场向左运动，导体棒中是否有感应电流，如果有，朝什么方向？
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例4 (多选)如图表示闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情景，其中能产生由b到a的感应电流的是(　　)
听课笔记　___________________________________________________________
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总结提升　楞次定律与右手定则的比较
　　　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 闭合回路的一部分，即做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
随堂对点自测
1.(影响感应电流方向的因素)如图所示，将条形磁铁插入螺线管中，回路中产生了感应电流，使电流表指针偏转，试判断电流表指针的偏转方向。
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2.(楞次定律的理解和应用)如图所示，直导线PQ与矩形金属线框ABCD位于同一竖直平面内，PQ中通有如图所示(向上)方向的电流，在PQ中电流减小的过程中，下列选项正确的是(　　)
A.穿过线框的磁感线垂直纸面向外
B.线框中的磁通量不变
C.AB边感应电流的方向为B→A
D.AB边受到的安培力方向向上
3.(右手定则)(多选)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，如图所示，能正确表示磁感应强度B的方向、导体运动速度方向与产生的感应电流方向间关系的是(　　)
第一节　感应电流的方向
知识点一
二、3.相反　相同
例1 (1)见解析图　(2)向右偏　向左偏　(3)B
解析　(1)将线圈B和灵敏电流计串联组成一个回路，将开关、滑动变阻器、电源、线圈A串联组成另一个回路即可，连接图如图所示。
(2)在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，说明穿过B线圈的磁通量增加时，电流计指针向右偏，合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中时，穿过B线圈的磁通量增加，灵敏电流计指针将向右偏；A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，线圈A中电流减小，穿过B线圈的磁通量减少，电流计指针将向左偏。
(3)在灵敏电流计所在的电路中，为电路提供电流的是线圈B。
知识点二
1.阻碍　磁通量的变化　2.(1)能量守恒　(2)其他形式的能量　电能
[思考]
1.提示　否，当原磁场减弱时，感应磁场与原磁场方向相同。
2.提示　“阻碍”并不是“阻断”原磁场的变化，“阻碍”只是减缓了原磁场的变化，并不能阻止这种变化。
例2 B　[线圈从位置Ⅰ到位置Ⅱ的过程中，磁感线向下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向下，感应电流的方向为adcba；线圈从位置Ⅱ到位置Ⅲ的过程中，磁感线向上穿过线圈的磁通量增加，感应电流的磁场方向向下，感应电流的方向为adcba，所以整个过程中感应电流的方向始终都是沿adcba，故B正确，A、C、D错误。]
例3 C　[0～1 s内，线圈中磁场的磁感应强度为正，磁感应强度垂直线圈平面向里且磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流产生的磁场垂直线圈平面向里，根据安培定则可知，感应电流的方向为顺时针；同理可知，1～2 s内，感应电流的方向仍为顺时针，所以选项C正确。]
知识点三
1.导体运动　感应电流　2.楞次定律
[思考] 提示　(1)洛伦兹力方向b→a，形成的等效电流方向为a→b。
(2)有，相当于导体棒向右切割磁场，依然形成从a→b的电流。
例4 BCD　[根据右手定则，可知图A中感应电流方向由a到b，故A错误；图B中导体ab向纸外运动，根据右手定则可知，感应电流方向由b到a，故B正确；图C中闭合电路中磁通量减少，根据楞次定律，可知感应电流磁场方向垂直纸面向里，由安培定则知感应电流方向由b到a，故C正确；图D中ab棒切割磁感线，根据右手定则可知，导体棒ab中电流由b到a，故D正确。]
随堂对点自测
1.向左偏转
解析　由题图可知，穿过螺线管中的磁场方向向上，且磁通量逐渐增大，根据楞次定律及安培定则可知，感应电流从螺旋管b端流出，a端流入，即感应电流从电流表负极流入，正极流出，所以电流表指针将向左偏转。
2.D　[由安培定则可知，直导线PQ在其右侧产生的磁场方向垂直纸面向里，且PQ中电流减小，则磁感应强度减小，线框中的磁通量减小，故A、B错误；由于原磁场磁感应强度减小，根据楞次定律可知线框感应电流产生的磁场阻碍原磁场磁通量的减小，感应磁场的方向垂直纸面向里，根据安培定则可知，线框中感应电流的方向为顺时针，则AB边感应电流的方向为A→B，故C错误；根据感应电流的方向以及左手定则可知，则AB边受到的安培力方向向上，故D正确。]
3.BC　[图A中导体不切割磁感线，无感应电流，A错误；由右手定则可知，B、C正确；图D中感应电流方向应垂直纸面向外，D错误。](共51张PPT)
第一节　感应电流的方向
第二章　电磁感应
1.探究感应电流的方向与哪些因素有关，学习用电流计判断感应电流的方法。
2.理解楞次定律的内容，掌握运用楞次定律判断感应电流的方法和步骤。
3.掌握右手定则，并理解右手定则实际上是楞次定律的一种表现形式。
学习目标
目 录
CONTENTS
知识点
01
随堂对点自测
02
课后巩固训练
03
知识点
1
知识点二　楞次定律
知识点一　影响感应电流方向的因素
知识点三　右手定则
知识点一　影响感应电流方向的因素
一、探究电流计指针的偏转方向与通入电流方向的关系
1.实验电路图
2.把观察到的现象及结果填入表中
电流流入电流计的情况 电流计指针偏转方向
电流从“＋”接线柱流入
电流从“－”接线柱流入
3.结论
电流从哪一侧的接线柱流入，指针就向哪一侧偏移，即左进左偏，右进右偏。
二、探究条形磁铁插入或拔出线圈时感应电流的方向
1.设计思路
用“原磁场的方向”表示“磁极的朝向”，用“原磁通量Φ的变化”表示“磁极运动的方向”，将感应电流的方向也转化为与磁场相关的描述——感应电流磁场的方向。安培定则可以作为转化的工具。
2.实验操作
(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。
条形磁铁的运动情况 N极朝下插入线圈 S极朝下从线圈中拔出 N极朝下从线圈中拔出 S极朝下插入线圈
实验操作图示
原磁场的方向 向下
原磁通量Φ的变化 增大
电流表指针的偏转方向 左偏
线圈中感应电流的方向 b→a
感应电流磁场的方向 向上
3.结果分析
根据上表记录，得到下述结果：
当原磁通量Φ增加时，感应电流产生的磁场的方向与原磁场方向相反。当原磁通量Φ减小时，感应电流产生的磁场的方向与原磁场的方向相同。由此可以判定感应电流磁场的方向，再由安培定则最终判定感应电流的方向。
例1 如图所示是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置。
(1)将图中所缺导线补充完整。
(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，那么合上开关后，将A线圈
迅速插入B线圈中，电流计指针将________
(填“向左偏”或“向右偏”)，A线圈插入B线
圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，电
流计指针将________(填“向左偏”或“向右偏”)。
(3)在灵敏电流计所在的电路中，为电路提供电流的是________(填图中仪器的字母)。
答案　(1)见解析图　(2)向右偏　向左偏　(3)B
解析　(1)将线圈B和灵敏电流计串联组成一个回路，将开关、滑动变阻器、电源、线圈A串联组成另一个回路即可，连接图如图所示。
(2)在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，说明穿过B线圈的磁通量增加时，电流计指针向右偏，合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中时，穿过B线圈的磁通量增加，灵敏电流计指针将向右偏；A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，线圈A中电流减小，穿过B线圈的磁通量减少，电流计指针将向左偏。
(3)在灵敏电流计所在的电路中，为电路提供电流的是线圈B。
知识点二　楞次定律
1.内容：闭合回路中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______________。
2.从能量角度理解楞次定律
(1)感应电流的方向符合楞次定律是__________定律的必然结果。
阻碍
磁通量的变化
能量守恒
(2)理解：当条形磁铁插入线圈时，根据楞次定律，条形磁铁会受到斥力，如图所示。为使磁铁能继续插入线圈中，必须借助外力克服这个斥力对外做功。 正是通过这部分功将________________ (如磁铁的机械能)转化为线圈中的______，电能再转化为线圈和电流计中的内能。可见，楞次定律是能量守恒定律在电磁现象中的体现。
其他形式的能量
电能
【思考】
1.感应电流的磁场总要阻碍原磁场的变化，是否意味着感应磁场的方向总与原磁场方向相反？
提示　否，当原磁场减弱时，感应磁场与原磁场方向相同。
2.“阻碍”是不是意味“阻断”了原磁场的变化？
提示　“阻碍”并不是“阻断”原磁场的变化，“阻碍”只是减缓了原磁场的变化，并不能阻止这种变化。
例2 如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd，在水平放置的细长磁铁的S极附近竖直下落，该线圈始终保持水平，从图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到达位置Ⅲ，Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ，且在位置Ⅱ，S极附近的磁感线恰好与线圈平面平行，在这个过程中，线圈中感应电流(　　)
A.沿abcda流动
B.沿adcba流动
C.由Ⅰ到Ⅱ是沿abcda流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿adcba流动
D.由Ⅰ到Ⅱ是沿adcba流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcda流动
B
解析　线圈从位置Ⅰ到位置Ⅱ的过程中，磁感线向下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向下，感应电流的方向为adcba；线圈从位置Ⅱ到位置Ⅲ的过程中，磁感线向上穿过线圈的磁通量增加，感应电流的磁场方向向下，感应电流的方向为adcba，所以整个过程中感应电流的方向始终都是沿adcba，故B正确，A、C、D错误。
例3 如图甲所示的闭合线圈放在匀强磁场中，t＝0时磁感应强度垂直线圈平面向里，磁感应强度随时间变化的关系图像如图乙所示。则在0～2 s内线圈中感应电流的方向为(　　)
A.逆时针
B.先逆时针后顺时针
C.顺时针
D.先顺时针后逆时针
解析　0～1 s内，线圈中磁场的磁感应强度为正，磁感应强度垂直线圈平面向里且磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流产生的磁场垂直线圈平面向里，根据安培定则可知，感应电流的方向为顺时针；同理可知，1～2 s内，感应电流的方向仍为顺时针，所以选项C正确。
C
判断感应电流方向的四个步骤：
一原——确定原磁场的方向；
二变——确定磁通量是增加还是减少；
三感——判断感应电流的磁场方向；
四安培——用安培定则判断感应电流的方向。　　
知识点三　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。让磁感线垂直穿入手心，拇指指向__________的方向，这时其余四指所指的方向就是__________的方向。
2.右手定则可以看作是__________在导体运动情况下的特殊运用。
导体运动
感应电流
楞次定律
【思考】 如图所示，金属棒中的自由电荷是负电荷，在金属棒向右移动做切割磁感线运动过程中
(1)这些负电荷受到什么方向的洛伦兹力？形成什么方向的等效电流？
(2)若导体棒不动，磁场向左运动，导体棒中是否有感应电流，如果有，朝什么方向？
提示　(1)洛伦兹力方向b→a，形成的等效电流方向为a→b。
(2)有，相当于导体棒向右切割磁场，依然形成从a→b的电流。
BCD
例4 (多选)如图表示闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情景，其中能产生由b到a的感应电流的是(　 　)
解析　根据右手定则，可知图A中感应电流方向由a到b，故A错误；图B中导体ab向纸外运动，根据右手定则可知，感应电流方向由b到a，故B正确；图C中闭合电路中磁通量减少，根据楞次定律，可知感应电流磁场方向垂直纸面向里，由安培定则知感应电流方向由b到a，故C正确；图D中ab棒切割磁感线，根据右手定则可知，导体棒ab中电流由b到a，故D正确。
总结提升　楞次定律与右手定则的比较
　　　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 闭合回路的一部分，即做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
随堂对点自测
2
1.(影响感应电流方向的因素)如图所示，将条形磁铁插入螺线管中，回路中产生了感应电流，使电流表指针偏转，试判断电流表指针的偏转方向。
答案　向左偏转
解析　由题图可知，穿过螺线管中的磁场方向向上，且磁通量逐渐增大，根据楞次定律及安培定则可知，感应电流从螺旋管b端流出，a端流入，即感应电流从电流表负极流入，正极流出，所以电流表指针将向左偏转。
D
2.(楞次定律的理解和应用)如图所示，直导线PQ与矩形金属线框ABCD位于同一竖直平面内，PQ中通有如图所示(向上)方向的电流，在PQ中电流减小的过程中，下列选项正确的是(　　)
A.穿过线框的磁感线垂直纸面向外
B.线框中的磁通量不变
C.AB边感应电流的方向为B→A
D.AB边受到的安培力方向向上
解析　由安培定则可知，直导线PQ在其右侧产生的磁场方向垂直纸面向里，且PQ中电流减小，则磁感应强度减小，线框中的磁通量减小，故A、B错误；由于原磁场磁感应强度减小，根据楞次定律可知线框感应电流产生的磁场阻碍原磁场磁通量的减小，感应磁场的方向垂直纸面向里，根据安培定则可知，线框中感应电流的方向为顺时针，则AB边感应电流的方向为A→B，故C错误；根据感应电流的方向以及左手定则可知，则AB边受到的安培力方向向上，故D正确。
BC
3.(右手定则)(多选)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，如图所示，能正确表示磁感应强度B的方向、导体运动速度方向与产生的感应电流方向间关系的是(　　)
解析　图A中导体不切割磁感线，无感应电流，A错误；由右手定则可知，B、C正确；图D中感应电流方向应垂直纸面向外，D错误。
课后巩固训练
3
B
题组一　影响感应电流方向的因素
1.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流表及开关按如图所示连接，在保持开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下。某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P向左加速滑动时，电流表指针向右偏转。由此可以推断(　　)
A.线圈A向上移动或滑动变阻器的滑片P向右加
速滑动，都能引起电流表指针向左偏转
B.线圈A向上移动或断开开关，都能引起电流表
指针向右偏转
C.滑动变阻器的滑片P匀速向左或匀速向右滑动，
都能使电流表指针静止在中央
D.因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，所以无法判断电流表指针偏转的方向
基础对点练
解析　滑片P向左加速滑动时，穿过线圈B的磁通量减少，且电流表指针向右偏转。因此线圈A向上移动或断开开关时，穿过线圈B的磁通量减少，电流表指针向右偏转，A错误，B正确；P匀速向左滑动时穿过线圈B的磁通量减少，电流表指针向右偏转，P匀速向右滑动时穿过线圈B的磁通量增加，电流表指针向左偏转，C错误；由以上分析可知，D错误。
2.图甲为探究“影响感应电流方向的因素”的实验装置，所用电流表指针偏转方向与电流方向间的关系为：当电流从“＋”接线柱流入电流表时，指针向右偏转。
(1)将条形磁铁S极向下插入螺线管时，发现电流表的指针向右偏转。螺线管的绕线方向如图乙所示。请在图乙中标出螺线管中的感应电流方向。
(2)经分析可得出结论：当穿过螺线管的磁通量增加时，感应电流产生的磁场与条形磁铁的磁场方向________(填“相同”或“相反”)。
(3)接上面的(1)，将条形磁铁从螺线管中抽出时，电流表的指针向________(填“左”或“右”)偏转。
答案　(1)见解析图　(2)相反　(3)左
解析　(1)根据电流表指针偏转方向与电流方向间的关系可知，线圈中电流方向为从B流向A，如图所示。
(2)S极向下插入螺线管时，线圈中磁通量增大，根据产生的电流方向，由安培定则可判断出感应电流产生的磁场与原磁场方向相反。
(3)将条形磁铁从螺线管中抽出时，穿过线圈的磁通量减小，感应电流的磁场应与原磁场方向相同，即向上，阻碍磁通量的减小，根据安培定则可知，线圈中感应电流方向从A到B，则电流表的指针向左偏转。
D
题组二　楞次定律
3.根据楞次定律可知感应电流的磁场一定(　　)
A.与引起感应电流的磁场反向
B.与引起感应电流的磁场同向
C.会阻断引起感应电流的磁通量的变化
D.会阻碍引起感应电流的磁通量的变化
解析　当引起感应电流的磁通量增大时，感应电流产生的磁场与原磁场方向相反，当引起感应电流的磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场方向相同，即感应电流的磁场一定会阻碍(不是阻断)引起感应电流的磁通量的变化，故A、B、C错误，D正确。
B
4.如图所示，两个线圈A、B套在一起，线圈A中通有电流，方向如图所示。当线圈A中的电流突然减弱时，线圈B中的感应电流方向为(　　)
A.沿顺时针方向
B.沿逆时针方向
C.无感应电流
D.先沿顺时针方向，再沿逆时针方向
解析　当线圈A中通有减小的逆时针方向的电流时，由安培定则知，穿过线圈B的磁通量垂直纸面向外，且减小，根据楞次定律，线圈B产生逆时针方向的电流，故B正确。
B
5.如图所示，虚线为区域Ⅰ和区域Ⅱ的分界线，区域Ⅰ有垂直纸面向外的匀强磁场，区域Ⅱ有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度均为B，把正方形线框从区域Ⅰ拉到区域Ⅱ过程中，线框中的电流方向为(　　)
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
解析　由题意知，正方形线框从区域Ⅰ拉到区域Ⅱ过程中，先垂直纸面向外穿过线框的磁通量减小，后垂直纸面向里穿过线框的磁通量增大，根据楞次定律可知，感应电流产生的磁场总是要“阻碍”引起感应电流的磁场的变化，由安培定则可知线圈中的感应电流方向一直为逆时针，故B正确。
B
6.(2024·广东珠海高二期末)如图1，清远磁浮列车完成安装调试。图2是磁浮的原理图，图2中甲是圆柱形磁铁，乙是用高温超导材料制成的超导圆环，将超导圆环乙水平放在磁铁甲上，它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁甲的上方空中，若甲的N极朝上，在乙放入磁场向下运动的过程中(　　)
A.俯视，乙中感应电流的方向为顺时针方向；
当乙稳定后，感应电流消失
B.俯视，乙中感应电流的方向为顺时针方向；
当乙稳定后，感应电流仍存在
C.俯视，乙中感应电流的方向为逆时针方向；当乙稳定后，感应电流消失
D.俯视，乙中感应电流的方向为逆时针方向；当乙稳定后，感应电流仍存在
解析　磁悬浮是利用了同性磁极相互排斥的原理，在乙放入磁场向下运动的过程中，圆环内的磁通量是增大的，由楞次定律可知超导圆环中的感应电流所激发的磁场的N极是向下的，由右手螺旋定则可知俯视时感应电流沿着顺时针方向，由于超导体电阻为零，所以当乙稳定后感应电流将仍然存在，故A、C、D错误，B正确。
B
7.如图所示，当穿过闭合回路的磁通量均匀增加时，内外两金属环中感应电流的方向为(　　)
A.内环逆时针，外环顺时针
B.内环顺时针，外环逆时针
C.内环逆时针，外环逆时针
D.内环顺时针，外环顺时针
解析　当穿过闭合回路的磁通量均匀增加时，根据楞次定律可知，感应电流方向为内环顺时针，外环逆时针，故选项B正确。
D
题组三　右手定则
8.如图所示，匀强磁场与圆形导体环平面垂直，导体棒ef与导体环接触良好，当ef向右匀速运动时(　　)
A.圆环中磁通量不变，环上无感应电流产生
B.整个环中有顺时针方向的电流
C.整个环中有逆时针方向的电流
D.环的右侧有逆时针方向的电流，环的左侧有顺时针方向的电流
解析　导体棒ef切割磁感线产生感应电动势，圆环两侧组成外电路，所以环上有感应电流，故A错误；根据右手定则可知，ef中产生的感应电流方向为e→f，则环的右侧有逆时针方向的电流，环的左侧有顺时针方向的电流，故B、C错误，D正确。
BD
9.(多选)两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，在导轨上接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动。当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法中正确的是(　　)
A.导体棒CD内有电流通过，方向是D→C
B.导体棒CD内有电流通过，方向是C→D
C.磁场对导体棒CD的作用力方向向左
D.磁场对导体棒AB的作用力方向向左
解析　根据右手定则可知导体棒AB中的电流方向为B→A，则CD棒中的电流方向为C→D，A错误，B正确；根据左手定则，可知导体棒CD受到的安培力的方向为水平向右，C错误；导体棒AB所受安培力的方向为水平向左，D正确。
C
10.如图所示，AOC是光滑的金属导轨，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，ab是一根金属棒，与导轨接触良好，它从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运动过程中b端始终在OC上，a端始终在OA上，直到金属棒完全落在OC上，空间存在着匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，则ab棒在上述过程中(　　)
A.感应电流方向是b→a
B.感应电流方向是a→b
C.感应电流方向先是b→a，后是a→b
D.感应电流方向先是a→b，后是b→a
解析　由几何知识可知，在金属棒向下滑动的过程中，金属棒与导轨所围成的三角形面积先增大后减小，穿过三角形aOb的磁通量先增大后减小，由楞次定律可知，感应电流方向先是b→a，后是a→b，C项正确。
综合提升练
BD
11.(多选)如图所示，若套在条形磁铁上的弹性金属导线圈Ⅰ突然缩小为线圈Ⅱ，则下列说法正确的是(　　)
A.向下穿过线圈的磁通量增大
B.向上穿过线圈的磁通量增大
C.从上往下看，有逆时针方向的感应电流
D.从上往下看，有顺时针方向的感应电流
解析　磁感线是闭合曲线，磁铁内部穿过线圈的磁感线条数等于外部所有磁感线的总和，线圈中磁铁内部磁感线比外部多。外部的磁感线与内部的磁感线方向相反，外部的磁感线将内部抵消，Ⅱ位置磁铁外部磁感线条数少，将内部磁感线抵消少，则Ⅱ位置向上的磁通量大。当弹性金属导线圈Ⅰ突然缩小为线圈Ⅱ，则磁通量变大，且磁场方向由下向上，故A错误，B正确；向上的磁通量增大，根据楞次定律，知有顺时针方向的感应电流(从上往下看)，故C错误，D正确。
12.(2024·广东中山高二期中)在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中。某同学用试触法判断电流计指针偏转方向与电流方向的关系时，将电池的负极与电流计的A接线柱连接，连接B接线柱的导线试触电池正极，发现指针指在如图甲中的b位置。
(1)现将电流计的两接线柱与图乙中线圈的两个接线柱连接(A与C连接，B与D连接)，将磁铁N极从线圈中拔出，线圈中原磁通量的方向为________(选填“向上”或“向下”)，线圈中的原磁通量________(选填“增大”或“减小”)，你所看到的指针________(选填“不偏”“向a位置偏转”或“向b位置偏转”)。
(2)若将电流计的A、B接线柱分别与图丙中线圈的E、F接线柱连接，将磁铁从线圈中抽出时，电流计指针指示位置如图甲中a所示，则磁铁的Q端是________(选填“N”或“S”)极。
答案　(1)向下　减小　向b位置偏转　(2)S
解析　(1)将磁铁N极从线圈中拔出，线圈中
原磁通量的方向向下，线圈中的原磁通量减
小，则感应电流产生的磁场方向与原磁场的
方向相同，由右手螺旋定则可知，电流从B流入，指针向b位置偏转。
(2)指针向a位置偏转，说明电流从A流入，从E流出，根据安培定则可知，感应电流的磁场向上，磁铁从线圈中抽出时，线圈中的磁通量减小，则感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，故磁铁的Q端是S极。
13.(2024·广东东莞高二期中)甲、乙两位同学利用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素。
培优加强练
(1)如图a，请补齐连线，补齐线后，甲同学在
断开开关时发现灵敏电流计指针向右偏转，
下列操作中同样能使指针向右偏转的有________。
A.闭合开关
B.开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动
C.开关闭合时将B线圈从A线圈中拔出
D.开关闭合时将B线圈倒置再重新插入A线圈中
(2)为确切判断A线圈中的感应电流方向，应在实验前先查明灵敏电流计指针偏转方向与________的关系。
(3)乙同学设计了如图b所示的装置来判断感应电流的方向。他先使用多用电表的欧姆挡对二极管正负极进行确认，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________(选填“正极”或“负极”)。实验操作时将磁铁插入线圈时，只有灯________(选填“C”或“D”)短暂亮起。
答案　(1)见解析图　CD　(2)电流方向 (3)负极　C
解析　(1)将电源、开关、变阻器、小螺线管B串联成
一个回路，再将电流计与大螺线管A串联成另一个回
路，实物连接如图所示
断开开关时，线圈中电流迅速减小，则A线圈中磁通
量减小，出现感应电流，使灵敏电流计指针向右偏
转；为了同样使指针向右偏转，应减小A线圈中的磁通量或增加A线圈中反向的磁通量；闭合开关，B线圈中的电流突然增大，则A线圈中的磁通量增大，故A错误；开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动，B线圈中的电流增大，则A线圈中的磁通量增大，故B错误；开关闭合时将B线圈从A线圈中拔出，则A线圈中的磁通量减小，故C正确；开关闭合时将B线圈倒置，再重新插入A线圈中，则A线圈中反向的磁通量增加，故D正确。
(2)判断感应电流具体流向，应先查明灵敏电流计指针偏转方向与电流流入方向的关系。
(3)欧姆挡指针没有偏转时，说明二极管的负极与电源正极相连，根据多用电表红进黑出的操作原则，此时黑表笔接触的是二极管的负极；当磁铁插入线圈时，可判断线圈中产生感应电流方向从下向上流过二极管，灯C短暂亮起。

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