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第1节　科学探究：感应电流的方向
1.研究人员发现一种具有独特属性的新型合金，只要略微提高其温度，这种合金就会变成强磁性合金，从而使它旁边的线圈中产生感应电流。如图所示，一圆形线圈放在圆柱形合金材料下方，现对合金材料进行加热，则（　　）
A.线圈中将产生逆时针方向的电流
B.线圈中将产生顺时针方向的电流
C.线圈将有收缩的趋势
D.线圈将有扩张的趋势
2.如图所示，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，横杆可绕中心点自由转动，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
3.如图所示，MN是一根固定在光滑水平面上的通电细长直导线，电流方向由N到M。今将一矩形金属线框abcd放在导线上，ab边平行于MN，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，线框整体受力为（　　）
A.受力向右 B.受力向左
C.受力向上 D.受力为零
4.（多选）两根互相平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，导体棒ab和cd在导轨上可以自由滑动。当ab在外力F作用下向右运动时，下列说法正确的是（　　）
A.cd内有电流通过，方向是d→c
B.cd向左运动
C.磁场对cd作用力向左
D.磁场对ab作用力向左
5.如图所示，两轻质闭合金属圆环，穿挂在一根光滑水平绝缘直杆上，原来处于静止状态。当条形磁铁的N极自右向左插入圆环时，两环的运动情况是（　　）
A.同时向左运动，两环间距变大
B.同时向左运动，两环间距变小
C.同时向右运动，两环间距变大
D.同时向右运动，两环间距变小
6.如图所示，用一根长为L、质量不计的细杆与一个上弧长为l0、下弧长为d0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2l0、下弧长为2d0的方向垂直于纸面向里的有界匀强磁场，且d0 L，先将线框拉到如图所示的位置，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.金属线框进入磁场时感应电流的方向为a→b→c→d→a
B.金属线框离开磁场时感应电流的方向为a→d→c→b→a
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.金属线框最终将在有界磁场中做往复运动
7.（多选）绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环，线圈与电源、开关相连，如图所示。线圈上端与电源正极相连，闭合开关的瞬间，铝环向上跳起。下列说法正确的是（　　）
A.若保持开关闭合，则铝环不断升高
B.若保持开关闭合，则铝环停留在跳起后的某一高度
C.若保持开关闭合，则铝环跳起到某一高度后将回落
D.如果电源的正、负极对调，观察到的现象不变
8.如图所示，要使Q线圈产生图示方向的电流，可采用的方法有（　　）
A.闭合开关S的瞬间
B.闭合开关S后，把R的滑片向右移
C.闭合开关S后，把P中的铁芯从左边抽出
D.闭合开关S后，把Q远离P
9.（多选）如图所示，通电螺线管置于闭合金属环a的轴线上，b环在螺线管右侧附近，b的环面与a的环面平行，当螺线管中电流变化时，则（　　）
A.电流减小时，a环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的减小
B.电流减小时，a环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的减小
C.电流增大时，b环远离螺线管
D.电流增大时，b环靠近螺线管
10.如图所示，两光滑的平行导轨固定在绝缘水平面上，整个空间存在竖直向上的匀强磁场，两导体棒ab、cd垂直地放在导轨上与导轨始终保持良好的接触，现该导体棒ab、cd水平方向的速度分别为v1、v2，取水平向右的方向为正方向，则下列说法正确的是（　　）
A.如果v1＝0、v2＞0，则感应电流方向沿a→b→d→c→a
B.如果v1＜0、v2＞0，则回路中没有感应电流
C.如果v1＝v2＞0，则感应电流方向沿a→c→d→b→a
D.如果v2＞v1＞0，则感应电流方向沿a→c→d→b→a
11.某同学在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中，设计了如图所示的装置。线圈A通过电流表甲、阻值较大的电阻R'、滑动变阻器R和开关S连接到电源上，线圈B的两端接到另一个电流表乙上，两个电流表完全相同，零刻度线在表盘中央。闭合开关后，当滑动变阻器R的滑片P不动时，甲、乙两个电流表指针的位置如图所示。
（1）当滑片P较快地向左滑动时，电流表甲的指针的偏转情况是　　　　，电流表乙的指针的偏转情况是　　　　。（均填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”）
（2）断开开关，待电路稳定后再迅速闭合开关，电流表乙的指针的偏转情况是　 　　。（填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”）
（3）从上述实验可以初步得出结论：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
12.为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈L连接，如图所示。已知线圈由a端开始绕至b端；当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转。
（1）将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时，发现指针向左偏转。俯视线圈，其绕向为　　　（填“顺时针”或“逆时针”），线圈对水平地面的压力　　　　（填“增大”“减小”或“不变”）。
（2）当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离L时，指针向右偏转，俯视线圈，其绕向为　　　　（填“顺时针”或“逆时针”），线圈有　　　　（填“向左”或“向右”）运动的趋势。
第1节　科学探究：感应电流的方向
1.C　提高温度，这种合金会从非磁性合金变成强磁性合金，穿过线圈的磁通量增大，从而在线圈中产生感应电流。由于原磁场的方向未知，所以不能判断出感应电流的方向，故A、B错误；当合金材料的磁场增大时，穿过线圈的磁通量增大，则线圈产生的感应电流磁场阻碍磁通量的增大，面积有缩小的趋势，故C正确，D错误。
2.B　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，在磁场力的作用下横杆将发生转动，故B正确。
3.A　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，导线左右两侧磁场方向相反，导线左侧线框的磁通量大于右侧线框的磁通量。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原磁通量的变化，则线框将向使磁通量减小的方向运动，即向右移动，线框整体受力向右，故A正确，B、C、D错误。
4.AD　为了判断cd内电流方向，首先判断ab内的电流方向，因为ab在外力F作用下向右做切割磁感线的运动，由右手定则可知，电流的方向是b→a，ab相当于电源，电流从a端流出，回路的电流方向是b→a→d→c→b，所以A正确；由左手定则可知D正确。
5.B　将条形磁铁向左插入金属圆环的过程中，两个环中均产生感应电流。根据楞次定律，感应电流的效果是阻碍环与磁铁间的相对运动，所以两环均向左运动。靠近磁铁的环所受的安培力大于另一个，可判断两环在靠近。选项B正确。
6.D　金属线框进入磁场时，线框在磁场中的有效面积增大，磁通量增大，因此产生感应电流，根据楞次定律可判断电流的方向为a→d→c→b→a，故A错误；金属线框离开磁场时，线框在磁场中的有效面积减小，磁通量减小，因此产生感应电流，根据楞次定律可判断电流的方向为a→b→c→d→a，故B错误；根据能量守恒定律，线框每次经过磁场边界时都会有热量产生，机械能减少，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，故C错误；当线框不再穿出磁场时，没有能量损失，则线框最终将在有界磁场中做往复运动，故D正确。
7.CD　铝环跳起是开关闭合时铝环上产生的感应电流与通电线圈中的电流产生的磁场相互作用而引起的，由楞次定律知，该现象与电源中电流方向无关，故C、D正确。
8.A　闭合开关S时，线圈中电流从无到有，铁芯中产生向右的磁场，穿过Q的磁通量增加，根据楞次定律，Q中产生图示方向的电流，A正确；R的滑片向右移时，P中电流减小，穿过Q的磁通量减小，根据楞次定律，Q中产生与图示相反方向的电流，B错误；将铁芯抽出或Q远离P时，穿过Q的磁通量都减小，根据楞次定律，Q中产生与图示相反方向的电流，C、D错误。
9.AC　电流减小时，通电螺线管产生的磁场减弱，a环磁通量减小。根据安培定则，通电螺线管内部磁场向右，外部磁场向左。根据楞次定律可知要阻碍原磁通量的减小，a环有缩小的趋势，A正确，B错误；电流增大时，磁场变强，b环磁通量增大，为阻碍原磁通量的增大，b环远离螺线管，C正确，D错误。
10.D　如果v1＝0、v2＞0，由右手定则可判断出应产生顺时针方向的感应电流，故A错误；如果v1＜0、v2＞0，导体棒ab、cd所围的线圈面积增大，磁通量增大，由楞次定律得知，abdc中有顺时针方向的感应电流，故B错误；如果v1＝v2＞0，导体棒ab、cd所围的线圈面积不变，磁通量不变，故不产生感应电流，故C错误；如果v2＞v1＞0，则abdc所围面积增大，磁通量也增大，故由楞次定律可判断出产生a→c→d→b→a方向的感应电流，故D正确。
11.（1）向左偏　向右偏　（2）向右偏　（3）见解析
解析：由题图可知，电流由哪一接线柱流入，电流表的指针就向该侧偏转。
（1）当滑片P较快地向左滑动时，通电回路中的电流增大，电流表甲的指针向左偏，穿过线圈B的磁通量增大且原磁场方向向下，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向向上，由安培定则得，电流表乙的指针向右偏。
（2）断开开关，待电路稳定后再迅速闭合开关，左侧（通电）回路中的电流增大，穿过线圈B的磁通量增大且原磁场方向向下，故电流表乙的指针向右偏。
（3）通过实验可以初步得出结论：穿过闭合电路的磁通量发生变化时产生感应电流，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
12.（1）顺时针　增大　（2）逆时针　向右
解析：（1）由题意可知在螺线管内电流从b流向a，而根据楞次定律（增反减同）螺线管中产生的磁场与原磁场方向相反（向上），再根据右手螺旋定则可知电流方向为逆时针方向（俯视线圈），因此从a向b看导线绕向为顺时针方向；由楞次定律的“阻碍”作用可知，磁铁受向上的阻力，由牛顿第三定律可知，线圈对水平面的压力增大。
（2）由题意可知在螺线管内电流从a流向b，而根据楞次定律（增反减同）螺线管中产生的磁场与原磁场方向相同（向上），再根据右手螺旋定则可知感应电流方向与（1）相同，而电流的流向与（1）相反，因此绕向一定与（1）相反，为逆时针方向（俯视线圈）；由于有“阻碍”作用，当线圈磁通量减小时，线圈有向右运动的趋势。
3 / 4第1节　科学探究：感应电流的方向
核心素养目标 物理 观念 1.通过实验探究感应电流的方向，理解楞次定律的内涵。 2.理解右手定则与楞次定律的关系；能区别右手定则和左手定则
科学 思维 1.区分右手定则、左手定则及安培定则，并能理解和应用。 2.能从能量守恒的角度理解楞次定律
科学 探究 能分析物理现象，提出并准确表述可探究的物理问题，能进行合理假设；能在他人帮助下制订实验方案，使用螺线管等器材获得信息，完成实验
知识点一　探究影响感应电流方向的因素
1.实验需先明确电流计指针的偏转方向与通过电流计的　　　　　　的关系。
2.需要观察螺线管上漆包线的　　　。
知识点二　楞次定律
1.内容：感应电流的磁场总要　　　引起感应电流的磁通量的变化。
2.从相对运动分析，感应电流激发的磁场要阻碍磁铁相对线圈的运动。
3.从能量转化和守恒的角度，　　　克服磁体和线圈之间的作用力做功，使外界其他形式的能量转化为　　能。
知识点三　右手定则
1.内容
伸开右手，让拇指与其余四指垂直，且都与手掌处于同一平面内；让磁感线垂直穿过　　　，使拇指指向导体运动的方向，其余　　　所指的方向就是感应电流的方向，如图所示。
2.适用范围
适用于闭合电路部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。
【情景思辨】
　如图所示，导体棒与电流表连接，导体棒在磁场中向右做切割磁感线的运动。
（1）电流表指针发生偏转。（　　）
（2）导体棒向右运动与向左运动相比较，指针偏转方向相同。（　　）
（3）导体棒水平向右做切割磁感线运动时，根据右手定则可判定棒中感应电流的方向由b→a。（　　）
（4）导体棒向右运动时，右侧回路磁通量向下减小，由楞次定律可知感应电流的磁场方向向下，导体棒ab中的电流方向由a→b。（　　）
要点一　探究影响感应电流方向的因素
1.实验目的
（1）探究感应电流方向与哪些因素有关。
（2）学习利用电流计判断感应电流方向的方法。
2.实验器材
电流计、干电池、开关、保护电阻、导线、螺线管、条形磁铁。
3.实验原理与设计
将磁铁的不同磁极插入、拔出螺线管，观察感应电流方向的变化。通过分析感应电流的方向与磁铁的磁场方向、通过线圈的磁通量的变化之间的关系，探究影响感应电流方向的因素。
4.实验步骤
（1）先明确电流计指针的偏转方向与通过电流计的电流方向的关系。
（2）观察螺线管上漆包线的绕向。
（3）将电流计与螺线管连接好（如图），依次完成以下实验操作，记录观察到的电流计指针偏转情况，填入表中。
①把条形磁铁的N极插入螺线管，稍作停留，再从螺线管中拔出；
②把条形磁铁的S极插入螺线管，稍作停留，再从螺线管中拔出。
项目 磁铁运动及电流方向
相对运 动情况
感应电流在线圈中 的方向　 逆时针 顺时针 逆时针 顺时针
原磁场方向 向下 向下 向上 向上
Φ的变化情况　　 增大 减小 减小 增大
感应电流的磁场方向 （线圈中） 向上 向下 向上 向下
感应电流的磁场方向与 原磁场方向的关系　　 相反 相同 相同 相反
5.实验结论
（1）当线圈内磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反，阻碍磁通量的增加。
（2）当线圈内磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场方向相同，阻碍磁通量的减少。
【典例1】　有一灵敏电流计，当电流从它的正接线柱流入时，指针向正接线柱一侧偏转，现把它与一个线圈串联，将磁体从线圈上方插入或拔出，如图所示，请完成下列填空：
（1）图甲中灵敏电流计指针的偏转方向为　　　　　　　　。（填“偏向正接线柱”或“偏向负接线柱”）
（2）图乙中磁体下方的极性是　　　　。（填“N极”或“S极”）
（3）图丙中磁体的运动方向是　　　　。（填“向上”或“向下”）
（4）图丁中线圈从上向下看的电流方向是　　　　　。（填“顺时针”或“逆时针”）
尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　如图所示是某实验小组在研究感应电流方向与磁通量变化的关系实验中的部分操作示意图，图甲是电流通过灵敏电流计G时指针的偏转情况。
（1）图甲电路中，串联定值电阻R的主要目的是　　　　。
A.减小路端电压，保护电源
B.增大电源的内电压，保护电源
C.减小电路中的电流，保护灵敏电流计
D.增大电路中的电流，便于观察灵敏电流计的示数
（2）如图乙所示，当磁铁向上抽离线圈时，电流计G中指针将　　　　（填“左”“右”或“不”）偏；如图丙所示，根据电流计G中指针偏转方向，可知此时条形磁铁的运动是　　　　（填“插入”或“抽离”）线圈。
要点二　楞次定律
【探究】
线圈与电流表相连，把磁体的某一个磁极向线圈中插入、或从线圈中抽出，两种情况电流表的指针都发生了偏转，但两种情况下偏转的方向不同，这说明感应电流的方向并不相同。感应电流的方向与哪些因素有关？
【归纳】
1.因果关系
闭合回路中原磁通量的变化是产生感应电流的原因，而感应电流的磁场的产生是感应电流存在的结果，即只有当闭合回路中的原磁通量发生变化时，才会有感应电流的磁场出现。
2.楞次定律中“阻碍”的含义
【典例2】　如图所示，a、b、c三个上下平行的圆形线圈同轴水平放置，现闭合b线圈中的开关S，则在闭合S的瞬间，由上向下观察（　　）
A.a、c线圈中无感应电流
B.a、c线圈中的感应电流都沿顺时针方向
C.a、c线圈中的感应电流都沿逆时针方向
D.a、c线圈中感应电流的方向相反
尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
规律方法
应用楞次定律判断感应电流的一般步骤
（1）明确研究的对象是哪一闭合导体回路。
（2）明确原磁场方向。
（3）判断该闭合回路磁通量的变化情况。
（4）由楞次定律中的“增反减同”的原则判断出感应电流的磁场方向。
（5）由右手螺旋定则判断出感应电流的方向。
1.（多选）如图所示，将一条形磁铁的N极向下插入一闭合的螺线管的过程中，下列说法正确的是（　　）
A.螺线管的下端是N极
B.螺线管的上端是N极
C.螺线管中产生感应电流，流过电流表的电流是由上向下
D.螺线管中产生感应电流，流过电流表的电流是由下向上
2.（多选）如图所示，足够长的通电导线旁边同一平面内有矩形线圈abcd，则（　　）
A.若线圈向右平动，其中感应电流的方向是a→b→c→d
B.若线圈竖直向下平动，无感应电流产生
C.当线圈以ad边为轴转动时（转动角度小于90°），其中感应电流的方向是a→b→c→d
D.当线圈向导线靠近时，其中感应电流的方向是a→b→c→d
3.某磁场的磁感线如图所示，有一闭合铝质线圈自图示位置A落至位置B，在下落的过程中，自上向下看，铝质线圈中的感应电流方向是（　　）
A.先沿顺时针方向，再沿逆时针方向
B.先沿逆时针方向，再沿顺时针方向
C.始终沿顺时针方向
D.始终沿逆时针方向
要点三　右手定则的理解和应用
【探究】
　如图所示，假定导体棒CD向右运动，若想判定感应电流的方向，请结合楞次定律，回答下列问题。
（1）我们研究的是哪部分电路？
（2）当导体棒CD向右运动时，穿过这个闭合回路的磁通量是增大还是减小？
（3）感应电流的磁场应该是沿哪个方向的？
（4）导体棒CD中的感应电流是沿哪个方向的？
【归纳】
1.右手定则应用的两点说明
（1）当导体不动而磁场运动时，拇指的指向是导体相对磁场的运动方向。
（2）做“切割”运动的那段导体中，感应电流方向就是感应电动势方向，由低电势指向高电势，因为这段导体相当于电源的内电路。
2.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，即切割磁感线的导体
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的运动情况
联系 右手定则是楞次定律的特例
3.右手定则与左手定则的比较
比较项目 右手定则 左手定则
作用 判断感应电流方向 判断通电导体所 受磁场力的方向
图例
因果关系 运动→电流 电流→受力
应用实例 发电机 电动机
【典例3】　（多选）如图所示，光滑平行金属导轨PP'和QQ'处于同一水平面内，P和Q之间连接一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。现垂直于导轨放置一根导体棒MN，用一水平向右的力F拉动导体棒MN。下列关于导体棒MN中感应电流的方向和它所受安培力的方向的说法正确的是（　　）
A.感应电流的方向是N→M B.感应电流的方向是M→N
C.安培力水平向左 D.安培力水平向右
思路点拨　本题可按以下思路进行分析：
尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
名师点睛
右手定则和楞次定律的选用方法
（1）如果导体不动，回路中的磁通量变化，要用楞次定律判断感应电流方向，而不能用右手定则判断。
（2）如果回路中的一部分导体做切割磁感线运动产生感应电流，用右手定则判断较为简便，用楞次定律也能进行判断，但较为麻烦。
（3）如果导体不动，而磁场相对导体运动，此时仍可用右手定则判断感应电流的方向，但是右手定则中拇指所指的方向不是磁场运动的方向，而是磁场运动的反方向，即导体相对磁场做切割磁感线运动的方向。
1.如图所示，边长为d的正方形线圈，从位置A开始向右运动，并穿过宽为L（L＞d）的匀强磁场区域到达位置B，则（　　）
A.整个过程中，线圈中始终有感应电流
B.整个过程中，线圈中始终没有感应电流
C.线圈进入磁场和离开磁场的过程中，有感应电流，方向都是逆时针方向
D.线圈进入磁场的过程中，感应电流的方向为逆时针方向；离开磁场的过程中，感应电流的方向为顺时针方向
2.如图所示，匀强磁场与圆形导体环平面垂直，导体ef与环接触良好，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
要点四　楞次定律的推广应用
【探究】
如图所示，光滑固定导轨m、n水平放置，两根导体棒p、q平行放于导轨上，形成一个闭合回路。当一条形磁铁从高处下落接近回路时，请思考：
（1）p、q将互相靠拢还是互相远离？
（2）磁铁的加速度变大还是变小？
【归纳】
1.楞次定律的一般表述
电磁感应的效果总要阻碍引起电磁感应的原因。
2.“阻碍”的表现形式
楞次定律中的“阻碍”作用，正是能的转化和守恒定律的反映，在克服“阻碍”的过程中，其他形式的能转化为电能，常见的情况有以下四种：
（1）阻碍原磁通量的变化（增反减同）。
（2）阻碍导线的相对运动（来拒去留）。
（3）通过改变线圈面积来“反抗”（增缩减扩）。
（4）通过向某一侧运动来“反抗”（增离减靠）。
【典例4】　如图所示，在载流直导线旁固定有两平行光滑导轨A、B，导轨与直导线平行且在同一水平面内，在导轨上有两个可自由滑动的导体ab和cd。当载流直导线中的电流逐渐增大时，导体ab和cd的运动情况是（　　）
A.一起向左运动
B.一起向右运动
C.ab和cd相向运动，相互靠近
D.ab和cd相背运动，相互远离
尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.（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.圆环水平方向速度在减小
C.圆环的安培力与速度方向相反
D.圆环在竖直方向的加速度始终等于重力加速度
2.如图所示，当条形磁铁突然向闭合铜环运动时，铜环的运动情况是（　　）
A.向右摆动 B.向左摆动
C.静止 D.竖直向上运动
3.如图所示，一个有弹性的闭合金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方，直导线与圆环在同一竖直面内。当通电直导线中的电流增大时，弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度l将（　　）
A.S增大，l变长 B.S减小，l变短
C.S增大，l变短 D.S减小，l变长
要点回眸
1.在电磁感应现象中，下列说法正确的是（　　）
A.感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流原磁场的磁通量的变化
B.感应电流的磁场方向总是与引起感应电流的磁场方向相反
C.感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流原磁场的磁通量
D.感应电流的磁场阻止了引起感应电流原磁场磁通量的变化
2.如图所示，一水平放置的圆形通电线圈1固定，另一较小的圆形线圈2从线圈1的正上方下落，在下落过程中，两线圈平面始终保持平行且共轴，则线圈2从线圈1的正上方下落至正下方的全过程中，从上往下看，线圈2中（　　）
A.无感应电流
B.有顺时针方向的感应电流
C.有先顺时针方向后逆时针方向的感应电流
D.有先逆时针方向后顺时针方向的感应电流
3.在如图所示的电路中，若将滑动变阻器滑片向上移动，则a、b环中感应电流的方向是（　　）
A.a环顺时针，b环顺时针 B.a环顺时针，b环逆时针
C.a环逆时针，b环顺时针 D.a环逆时针，b环逆时针
4.如图所示，在一较大的有界匀强磁场上方距磁场边界很近处有一闭合线圈，不计空气阻力，当闭合线圈平面始终在同一竖直平面内，从上方下落穿过磁场的过程中（　　）
A.进入磁场时加速度小于g，离开磁场时加速度可能大于g，也可能小于g
B.进入磁场时加速度大于g，离开时小于g
C.进入磁场和离开磁场，加速度都大于g
D.进入磁场和离开磁场，加速度都小于g
5.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点摆动。金属线框从右侧某一位置由静止开始释放，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，则线框中感应电流的方向是（　　）
A.a→b→c→d→a
B.d→c→b→a→d
C.先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→a
D.先是a→b→c→d→a，后是d→c→b→a→d
第1节　科学探究：感应电流的方向
【基础知识·准落实】
知识点一
1.电流方向　2.绕向
知识点二
1.阻碍　3.外力　电
知识点三
1.手心　四指
情景思辨
（1）√　（2）×　（3）×　（4）√
【核心要点·快突破】
要点一
知识精研
【典例1】　（1）偏向正接线柱　（2）S极　（3）向上　（4）逆时针
解析：（1）由题图甲可知，磁体向下运动，穿过线圈的磁通量增加，原磁场方向向下，则线圈中感应电流方向（从上向下看）为逆时针方向，即电流从正接线柱流入电流计，指针偏向正接线柱。
（2）由题图乙可知，电流从负接线柱流入电流计，根据安培定则，感应电流的磁场方向向下，又知磁通量增加，根据楞次定律可知，磁体下方的极性为S极。
（3）由题图丙可知，磁场方向向下，电流从负接线柱流入电流计，根据安培定则，感应电流的磁场方向向下，根据楞次定律可知，磁通量减小，磁体向上运动。
（4）由题图丁可知，磁体向上运动，穿过线圈的磁通量减小，原磁场方向向上，根据楞次定律可知感应电流方向（从上向下看）为逆时针方向。
素养训练
　（1）C　（2）右　抽离
解析：（1）电路中串联定值电阻，目的是减小电路中的电流，保护灵敏电流计，选项C正确。（2）由图甲可知，电流从上往下流过电流计时，电流计指针向左偏。在图乙中，当磁铁向上抽离线圈时，穿过线圈的磁通量减少，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同，则流过电流计的电流方向为从下往上，所以电流计指针向右偏。在图丙中 ，电流计指针左偏，可知感应电流流过电流计的方向为从上往下，则感应电流的磁场方向向上，与原磁场方向相同，磁铁在线圈处的磁场减弱，穿过线圈的磁通量在减少，即磁铁抽离线圈。
要点二
知识精研
【探究】　提示：感应电流的方向与磁场方向及磁场变化的情况有关。
【典例2】　B　闭合S时，b线圈中电流沿逆时针方向，根据安培定则，穿过a线圈的磁场方向向上，磁通量增大，根据楞次定律，感应电流的磁场方向向下，由安培定则判断感应电流为顺时针方向，同理c线圈中的感应电流也为顺时针方向。故B正确，A、C、D错误。
素养训练
1.BC　由于穿过该螺线管的原磁场方向是向下的，当N极向下运动时，则穿过螺线管的磁通量增加，从而产生感应电流，根据楞次定律，知感应电流磁场的方向与原磁场方向相反，所以螺线管上端是N极，故A错误，B正确；利用安培定则判断出感应电流由上向下流过电流表，故C正确，D错误。
2.BD　线圈所在处的磁场垂直纸面向里，当线圈向右平动、以ad边为轴转动时，穿过线圈的磁通量减少，感应电流产生的磁场与原磁场同向，根据安培定则知，感应电流方向为a→d→c→b，A、C错误；若线圈竖直向下平动，无感应电流产生，B正确；若线圈向导线靠近时，穿过线圈的磁通量增大，感应电流产生的磁场与原磁场反向，垂直纸面向外，感应电流方向为a→b→c→d，D正确。
3.A　在下落过程中，磁感应强度先增大后减小，所以穿过线圈的磁通量先增大后减小。线圈从A处落到中间位置处的过程，穿过线圈的磁通量增大，感应电流产生的磁场方向向下，所以感应电流的方向为顺时针方向；线圈从中间位置处落到B处的过程，穿过线圈的磁通量减小，感应电流产生的磁场方向向上，所以感应电流的方向为逆时针方向。由以上的分析可知，A正确，B、C、D错误。
要点三
知识精研
【探究】　提示：（1）研究的是CDEF闭合电路。
（2）导体棒CD向右运动，回路的磁通量增大。
（3）感应电流的磁场垂直纸面向外。
（4）导体棒CD中的感应电流由C到D。
【典例3】　AC　以导体棒为研究对象，导体棒所处位置磁场的方向向下，运动方向向右，根据右手定则可知，导体棒中感应电流的方向是N→M，再根据左手定则可知，导体棒所受安培力的方向水平向左，选项A、C正确。
素养训练
1.D　在线圈进入或离开磁场的过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，有感应电流产生；线圈完全在磁场中时，穿过线圈的磁通量不变，没有感应电流产生，选项A、B错误。由右手定则可知，线圈进入磁场的过程中，线圈中感应电流的方向沿逆时针方向；线圈离开磁场的过程中，感应电流的方向沿顺时针方向，选项C错误，D正确。
2.D　由右手定则知，导体ef上的电流由e→f，故环的右侧的电流方向为逆时针方向，环的左侧的电流方向为顺时针方向，故D正确。
要点四
知识精研
【探究】　提示：（1）p、q将相互靠近。
（2）磁铁的加速度变小。
【典例4】　C　由于在闭合回路abdc中，ab和cd电流方向相反，所以两导体运动方向一定相反，A、B错误；当载流直导线中的电流逐渐增大时，穿过闭合回路的磁通量增大，根据楞次定律，感应电流总是阻碍回路磁通量的变化，所以两导体相互靠近，减小面积，达到阻碍磁通量增大的目的，C正确，D错误。
素养训练
1.BD　根据右手螺旋定则可知导线右边的磁场方向垂直于纸面向外，圆环以水平向右的速度抛出，离通电直导线越远，磁感应强度越小，故圆环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，故A错误；圆环在水平向右运动的过程中，根据楞次定律的推论“来拒去留”，可知圆环水平方向速度一直在减小，故B正确；圆环抛出后，圆环的感应电流在竖直方向上的安培力的合力为0，即圆环在竖直方向的加速度始终等于重力加速度，故可知圆环受到的安培力水平向左，与圆环速度方向不在一条直线上，故C错误，D正确。
2.A　方法一：磁铁向右运动，铜环中产生的感应电流可等效为如图所示的小磁针。显然，由于两磁体间的排斥作用，铜环将向右摆动，故A正确。
方法二：由于磁铁相对铜环向右运动而使铜环产生感应电流，由楞次定律可知，铜环中的感应电流的磁场将阻碍由于磁铁的靠近而引起的磁通量的增加，铜环将向右运动而阻碍这种相对运动，故A正确。
方法三：如图所示，当磁铁向铜环运动时，穿过铜环的磁通量增加，由楞次定律判断出铜环中感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反，即向右，根据安培定则可判断出感应电流方向，从左侧看为顺时针方向，把铜环中的电流等效为若干段非常短的直线电流元，取上、下两小段电流元进行研究，由左手定则判断出两段电流元的受力，由此可判断整个铜环所受合力方向向右，故A正确。
3.D　当通电直导线中电流增大时，穿过金属圆环的磁通量增大，金属圆环中产生感应电流；根据楞次定律可知，感应电流要阻碍磁通量的增大：一是用缩小面积的方式进行阻碍；二是用远离直导线的方式进行阻碍，选项D正确。
【教学效果·勤检测】
1.A　根据楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流原磁场的磁通量的变化，选项A正确，C错误；当原磁场增强时，感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反；当原磁场减弱时，感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相同，选项B错误；感应电流的磁场阻碍引起感应电流原磁场磁通量的变化，不是阻止，选项D错误。
2.C　根据安培定则判断可知，线圈1产生的磁场方向在线圈轴线处向上。当线圈2靠近线圈1时，穿过线圈2的磁通量增大，根据楞次定律可知，线圈2中产生顺时针方向的感应电流；当线圈2远离线圈1时，穿过线圈2的磁通量减小，根据楞次定律可知，线圈2中产生逆时针方向的感应电流。所以线圈2中感应电流的方向先是顺时针方向后是逆时针方向，故选项C正确。
3.C　电路中电流沿逆时针方向，由安培定则可知，在a处的磁场方向向外，在b处的磁场方向向里；当滑动变阻器的滑片向上移动时，接入电路中的电阻值增大，电路中的电流减小，则穿过a向外的磁通量减小，由楞次定律可知，a环产生的感应电流沿逆时针方向；同时穿过b向里的磁通量也减小，由楞次定律可知，b环产生的感应电流沿顺时针方向。选项A、B、D错误，C正确。
4.D　在线圈进入磁场和离开磁场时，穿过线圈的磁通量发生变化，根据楞次定律可知线圈中产生感应电流，因而受到安培力的阻碍作用，其下落的加速度均小于g，故D正确。
5.B　线框从右侧开始由静止释放，穿过线框平面的磁通量逐渐减少，由楞次定律可得感应电流的方向为d→c→b→a→d；过最低点所在的竖直线后继续向左摆动过程中，穿过线框平面的磁通量逐渐增大，由楞次定律可得感应电流的方向仍为d→c→b→a→d，故B正确。
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第1节　科学探究：感应电流的方向
核
心
素
养
目
标 物理 观念 1.通过实验探究感应电流的方向，理解楞次定律的内涵。
2.理解右手定则与楞次定律的关系；能区别右手定则和左手定则
科学 思维 1.区分右手定则、左手定则及安培定则，并能理解和应用。
2.能从能量守恒的角度理解楞次定律
科学 探究 能分析物理现象，提出并准确表述可探究的物理问题，能进行合理假设；能在他人帮助下制订实验方案，使用螺线管等器材获得信息，完成实验
目 录
01.
基础知识·准落实
02.
核心要点·快突破
03.
教学效果·勤检测
04.
课时训练·提素能
基础知识·准落实
梳理归纳 自主学习
01
知识点一　探究影响感应电流方向的因素
1. 实验需先明确电流计指针的偏转方向与通过电流计的
的关系。
2. 需要观察螺线管上漆包线的 。
电流方向　
绕向　
知识点二　楞次定律
1. 内容：感应电流的磁场总要 引起感应电流的磁通量的
变化。
2. 从相对运动分析，感应电流激发的磁场要阻碍磁铁相对线圈的
运动。
3. 从能量转化和守恒的角度， 克服磁体和线圈之间的作用力做功，使外界其他形式的能量转化为 能。
阻碍　
外力　
电　
知识点三　右手定则
1. 内容
伸开右手，让拇指与其余四指垂直，且都与手掌处于同一平面内；
让磁感线垂直穿过 ，使拇指指向导体运动的方向，其
余 所指的方向就是感应电流的方向，如图所示。
2. 适用范围
适用于闭合电路部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。
手心　
四指　
【情景思辨】
如图所示，导体棒与电流表连接，导体棒在磁场中向右做切割磁感线
的运动。
（1）电流表指针发生偏转。 （　√　）
√
（2）导体棒向右运动与向左运动相比较，指针偏转方向相同。
（　×　）
（3）导体棒水平向右做切割磁感线运动时，根据右手定则可判定棒
中感应电流的方向由b→a。 （　×　）
（4）导体棒向右运动时，右侧回路磁通量向下减小，由楞次定律可
知感应电流的磁场方向向下，导体棒ab中的电流方向由a→b。
（　√　）
×
×
√
核心要点·快突破
互动探究 深化认知
02
要点一　探究影响感应电流方向的因素
1. 实验目的
（1）探究感应电流方向与哪些因素有关。
（2）学习利用电流计判断感应电流方向的方法。
2. 实验器材
电流计、干电池、开关、保护电阻、导线、螺线管、条形磁铁。
3. 实验原理与设计
将磁铁的不同磁极插入、拔出螺线管，观察感应电流方向的变化。
通过分析感应电流的方向与磁铁的磁场方向、通过线圈的磁通量的
变化之间的关系，探究影响感应电流方向的因素。
4. 实验步骤
（1）先明确电流计指针的偏转方向与通过电流计的电流方向的
关系。
（2）观察螺线管上漆包线的绕向。
（3）将电流计与螺线管连接好（如图），依次完成以下实验操作，记录观察到的电流计指针偏转情况，填入表中。①把条形磁铁的N极插入螺线管，稍作停留，再从螺线管中拔出；
②把条形磁铁的S极插入螺线管，稍作停留，再从螺线管中拔出。
项目 磁铁运动及电流方向
相对运动情
况
感应电流在线圈中的方向　 逆时针 顺时针 逆时针 顺时针
项目 磁铁运动及电流方向
原磁场方向 向下 向下 向上 向上
Φ的变化情况 增大 减小 减小 增大
感应电流的磁场方向（线圈中） 向上 向下 向上 向下
感应电流的磁场方向与原磁场方向的关系 相反 相同 相同 相反
5. 实验结论
（1）当线圈内磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相
反，阻碍磁通量的增加。
（2）当线圈内磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场方向相
同，阻碍磁通量的减少。
【典例1】　有一灵敏电流计，当电流从它的正接线柱流入时，指针
向正接线柱一侧偏转，现把它与一个线圈串联，将磁体从线圈上方插
入或拔出，如图所示，请完成下列填空：
偏向正接线柱　
（1）图甲中灵敏电流计指针的偏转方向为 。（填
“偏向正接线柱”或“偏向负接线柱”）
解析：由题图甲可知，磁体向下运动，穿过线圈的磁通量增加，原磁场方向向下，则线圈中感应电流方向（从上向下看）为逆时针方向，即电流从正接线柱流入电流计，指针偏向正接线柱。
（2）图乙中磁体下方的极性是 。（填“N极”或“S极”）
解析：由题图乙可知，电流从负接线柱流入电流计，根据安培定则，感应电流的磁场方向向下，又知磁通量增加，根据楞次定律可知，磁体下方的极性为S极。
S极　
（3）图丙中磁体的运动方向是 。（填“向上”或“向下”）
解析：由题图丙可知，磁场方向向下，电流从
负接线柱流入电流计，根据安培定则，感应电流的磁场方向向下，根据楞次定律可知，磁通量减小，磁体向上运动。
向上　
（4）图丁中线圈从上向下看的电流方向是 。（填“顺时
针”或“逆时针”）
解析：由题图丁可知，磁体向上运动，穿过线圈的磁通量减小，原磁场方向向上，根据楞次定律可知感应电流方向（从上向下看）为逆时针方向。
逆时针　
　如图所示是某实验小组在研究感应电流方向与磁通量变化的关系实
验中的部分操作示意图，图甲是电流通过灵敏电流计G时指针的偏转
情况。
（1）图甲电路中，串联定值电阻R的主要目的是 。
A. 减小路端电压，保护电源
B. 增大电源的内电压，保护电源
C. 减小电路中的电流，保护灵敏电流计
D. 增大电路中的电流，便于观察灵敏电流计的示数
C　
解析：电路中串联定值电阻，目的是减小电路中的电流，保护灵敏电流计，选项C正确。
（2）如图乙所示，当磁铁向上抽离线圈时，电流计G中指针将 （填“左”“右”或“不”）偏；如图丙所示，根据电流计G中指针偏转方向，可知此时条形磁铁的运动是 （填“插入”或“抽离”）线圈。
右　
抽离　
解析：由图甲可知，电流从上往下流过电流计时，电流计指针向左偏。在图乙中，当磁铁向上抽离线圈时，穿过线圈的磁通量减少，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同，则流过电流计的电流方向为从下往上，所以电流计指针向右偏。
在图丙中 ，电流计指针左偏，可知感应电流流过电流计的方向为从上往下，则感应电流的磁场方向向上，与原磁场方向相同，磁铁在线圈处的磁场减弱，穿过线圈的磁通量在减少，即磁铁抽离线圈。
要点二　楞次定律
【探究】
线圈与电流表相连，把磁体的某一个磁极向线圈中插入、或从线圈中
抽出，两种情况电流表的指针都发生了偏转，但两种情况下偏转的方
向不同，这说明感应电流的方向并不相同。感应电流的方向与哪些因
素有关？
提示：感应电流的方向与磁场方向及磁场变化的情况有关。
【归纳】
1. 因果关系
闭合回路中原磁通量的变化是产生感应电流的原因，而感应电流的
磁场的产生是感应电流存在的结果，即只有当闭合回路中的原磁通
量发生变化时，才会有感应电流的磁场出现。
2. 楞次定律中“阻碍”的含义
A. a、c线圈中无感应电流
B. a、c线圈中的感应电流都沿顺时针方向
C. a、c线圈中的感应电流都沿逆时针方向
D. a、c线圈中感应电流的方向相反
【典例2】　如图所示，a、b、c三个上下平行的圆形线圈同轴水平
放置，现闭合b线圈中的开关S，则在闭合S的瞬间，由上向下观察
（　　）
解析：闭合S时，b线圈中电流沿逆时针方向，根据安培定则，穿
过a线圈的磁场方向向上，磁通量增大，根据楞次定律，感应电流
的磁场方向向下，由安培定则判断感应电流为顺时针方向，同理c
线圈中的感应电流也为顺时针方向。故B正确，A、C、D错误。
规律方法
应用楞次定律判断感应电流的一般步骤
（1）明确研究的对象是哪一闭合导体回路。
（2）明确原磁场方向。
（3）判断该闭合回路磁通量的变化情况。
（4）由楞次定律中的“增反减同”的原则判断出感应电流的磁场
方向。
（5）由右手螺旋定则判断出感应电流的方向。
1. （多选）如图所示，将一条形磁铁的N极向下插入一闭合的螺线管
的过程中，下列说法正确的是（　　）
A. 螺线管的下端是N极
B. 螺线管的上端是N极
C. 螺线管中产生感应电流，流过电流表的电流是由上向下
D. 螺线管中产生感应电流，流过电流表的电流是由下向上
解析：　由于穿过该螺线管的原磁场方向是向下的，当N极向下运动时，则穿过螺线管的磁通量增加，从而产生感应电流，根据
楞次定律，知感应电流磁场的方向与原磁场方向相反，所以螺线管
上端是N极，故A错误，B正确；利用安培定则判断出感应电流由
上向下流过电流表，故C正确，D错误。
2. （多选）如图所示，足够长的通电导线旁边同一平面内有矩形线圈
abcd，则（　　）
A. 若线圈向右平动，其中感应电流的方向是a→b→c→d
B. 若线圈竖直向下平动，无感应电流产生
C. 当线圈以ad边为轴转动时（转动角度小于90°），其
中感应电流的方向是a→b→c→d
D. 当线圈向导线靠近时，其中感应电流的方向是
a→b→c→d
解析：　线圈所在处的磁场垂直纸面向里，当线圈向右平动、以ad边为轴转动时，穿过线圈的磁通量减少，感应电流产
生的磁场与原磁场同向，根据安培定则知，感应电流方向为
a→d→c→b，A、C错误；若线圈竖直向下平动，无感应电流产
生，B正确；若线圈向导线靠近时，穿过线圈的磁通量增大，
感应电流产生的磁场与原磁场反向，垂直纸面向外，感应电流
方向为a→b→c→d，D正确。
3. 某磁场的磁感线如图所示，有一闭合铝质线圈自图示位置A落至位
置B，在下落的过程中，自上向下看，铝质线圈中的感应电流方向
是（　　）
A. 先沿顺时针方向，再沿逆时针方向
B. 先沿逆时针方向，再沿顺时针方向
C. 始终沿顺时针方向
D. 始终沿逆时针方向
解析：　在下落过程中，磁感应强度先增大后减小，所以穿
过线圈的磁通量先增大后减小。线圈从A处落到中间位置处的过
程，穿过线圈的磁通量增大，感应电流产生的磁场方向向下，
所以感应电流的方向为顺时针方向；线圈从中间位置处落到B处
的过程，穿过线圈的磁通量减小，感应电流产生的磁场方向向
上，所以感应电流的方向为逆时针方向。由以上的分析可知，
A正确，B、C、D错误。
要点三　右手定则的理解和应用
【探究】
如图所示，假定导体棒CD向右运动，若想判定感应电流的方向，请
结合楞次定律，回答下列问题。
（1）我们研究的是哪部分电路？
提示：研究的是CDEF闭合电路。
（2）当导体棒CD向右运动时，穿过这个闭合回路的磁通量是增大还
是减小？
提示：导体棒CD向右运动，回路的磁通量增大。
（3）感应电流的磁场应该是沿哪个方向的？
提示：感应电流的磁场垂直纸面向外。
（4）导体棒CD中的感应电流是沿哪个方向的？
提示：导体棒CD中的感应电流由C到D。
【归纳】
1. 右手定则应用的两点说明
（1）当导体不动而磁场运动时，拇指的指向是导体相对磁场的运
动方向。
（2）做“切割”运动的那段导体中，感应电流方向就是感应电动
势方向，由低电势指向高电势，因为这段导体相当于电源的
内电路。
2. 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，即切割磁感线的
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
感线的运动情况
联系 右手定则是楞次定律的特例
3. 右手定则与左手定则的比较
比较项目 右手定则 左手定则
作用 判断感应电流方向 判断通电导体所受磁场力的方向
图例
因果关系 运动→电流 电流→受力
应用实例 发电机 电动机
【典例3】　（多选）如图所示，光滑平行金属导轨PP'和QQ'处于同
一水平面内，P和Q之间连接一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强
磁场中。现垂直于导轨放置一根导体棒MN，用一水平向右的力F拉动
导体棒MN。下列关于导体棒MN中感应电流的方向和它所受安培力的
方向的说法正确的是（　　）
A. 感应电流的方向是N→M
B. 感应电流的方向是M→N
C. 安培力水平向左
D. 安培力水平向右
思路点拨　本题可按以下思路进行分析：
解析：以导体棒为研究对象，导体棒所处位置磁场的方向向下，运动
方向向右，根据右手定则可知，导体棒中感应电流的方向是N→M，
再根据左手定则可知，导体棒所受安培力的方向水平向左，选项A、
C正确。
名师点睛
右手定则和楞次定律的选用方法
（1）如果导体不动，回路中的磁通量变化，要用楞次定律判断感应
电流方向，而不能用右手定则判断。
（2）如果回路中的一部分导体做切割磁感线运动产生感应电流，
用右手定则判断较为简便，用楞次定律也能进行判断，但较
为麻烦。
（3）如果导体不动，而磁场相对导体运动，此时仍可用右手定则判
断感应电流的方向，但是右手定则中拇指所指的方向不是磁场
运动的方向，而是磁场运动的反方向，即导体相对磁场做切割
磁感线运动的方向。
1. 如图所示，边长为d的正方形线圈，从位置A开始向右运动，并穿
过宽为L（L＞d）的匀强磁场区域到达位置B，则（　　）
A. 整个过程中，线圈中始终有感应电流
B. 整个过程中，线圈中始终没有感应电流
C. 线圈进入磁场和离开磁场的过程中，有感应电流，
方向都是逆时针方向
D. 线圈进入磁场的过程中，感应电流的方向为逆时针方向；离开磁场的过程中，感应电流的方向为顺时针方向
解析：　在线圈进入或离开磁场的过程中，穿过线圈的磁通量发
生变化，有感应电流产生；线圈完全在磁场中时，穿过线圈的磁通
量不变，没有感应电流产生，选项A、B错误。由右手定则可知，
线圈进入磁场的过程中，线圈中感应电流的方向沿逆时针方向；线
圈离开磁场的过程中，感应电流的方向沿顺时针方向，选项C错
误，D正确。
2. 如图所示，匀强磁场与圆形导体环平面垂直，导体ef与环接触良
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：　由右手定则知，导体ef上的电流由e→f，故环的右侧的
电流方向为逆时针方向，环的左侧的电流方向为顺时针方向，故D正确。
要点四　楞次定律的推广应用
【探究】
如图所示，光滑固定导轨m、n水平放置，两根导体棒p、q平行放于导
轨上，形成一个闭合回路。当一条形磁铁从高处下落接近回路时，请
思考：
（1）p、q将互相靠拢还是互相远离？
提示：p、q将相互靠近。
（2）磁铁的加速度变大还是变小？
提示：磁铁的加速度变小。
【归纳】
1. 楞次定律的一般表述
电磁感应的效果总要阻碍引起电磁感应的原因。
2. “阻碍”的表现形式
楞次定律中的“阻碍”作用，正是能的转化和守恒定律的反映，在
克服“阻碍”的过程中，其他形式的能转化为电能，常见的情况有
以下四种：
（1）阻碍原磁通量的变化（增反减同）。
（2）阻碍导线的相对运动（来拒去留）。
（3）通过改变线圈面积来“反抗”（增缩减扩）。
（4）通过向某一侧运动来“反抗”（增离减靠）。
【典例4】　如图所示，在载流直导线旁固定有两平行光滑导轨A、B，导轨与直导线平行且在同一水平面内，在导轨上有两个可自由滑动的导体ab和cd。当载流直导线中的电流逐渐增大时，导体ab和cd的运动情况是（　　）
A. 一起向左运动
B. 一起向右运动
C. ab和cd相向运动，相互靠近
D. ab和cd相背运动，相互远离
解析：由于在闭合回路abdc中，ab和cd电流方向相反，所以两导体运动方向一定相反，A、B错误；当载流直导线中的电流逐渐增大时，穿过闭合回路的磁通量增大，根据楞次定律，感应电流总是阻碍回路磁通量的变化，所以两导体相互靠近，减小面积，达到阻碍磁通量增大的目的，C正确，D错误。
1. （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. 圆环水平方向速度在减小
C. 圆环的安培力与速度方向相反
D. 圆环在竖直方向的加速度始终等于重力加速度
解析：　根据右手螺旋定则可知导线右边的磁场方向垂直于纸面向外，圆环以水平向右的速度抛出，离通电直导线越远，磁感应强度越小，故圆环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，故A错误；圆环在水平向右运动的过程中，根据楞次定律的推论“来拒去留”，可知圆环水平方向速度一直在减小，故B正确；圆环抛出后，圆环的感应电流在竖直方向上的安培力的合力为0，即圆环在竖直方向的加速度始终等于重力加速度，故可知圆环受到的安培力水平向左，与圆环速度方向不在一条直线上，故C错误，D正确。
2. 如图所示，当条形磁铁突然向闭合铜环运动时，铜环的运动情况是
（　　）
A. 向右摆动 B. 向左摆动
C. 静止 D. 竖直向上运动
解析：　方法一：磁铁向右运动，铜环中产生的
感应电流可等效为如图所示的小磁针。显然，由于
两磁体间的排斥作用，铜环将向右摆动，故A正确。
方法二：由于磁铁相对铜环向右运动而使铜环产生感应电流，
由楞次定律可知，铜环中的感应电流的磁场将阻碍由于磁铁的
靠近而引起的磁通量的增加，铜环将向右运动而阻碍这种相对
运动，故A正确。
方法三：如图所示，当磁铁向铜环运动时，穿过铜
环的磁通量增加，由楞次定律判断出铜环中感应电
流的磁场方向与原磁场的方向相反，即向右，根据
安培定则可判断出感应电流方向，从左侧看为顺时
针方向，把铜环中的电流等效为若干段非常短的直
线电流元，取上、下两小段电流元进行研究，由左
手定则判断出两段电流元的受力，由此可判断整个
铜环所受合力方向向右，故A正确。
3. 如图所示，一个有弹性的闭合金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导
线的正下方，直导线与圆环在同一竖直面内。当通电直导线中的电
流增大时，弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度l将（　　）
A. S增大，l变长 B. S减小，l变短
C. S增大，l变短 D. S减小，l变长
解析：　当通电直导线中电流增大时，穿过金属圆环的磁通量增
大，金属圆环中产生感应电流；根据楞次定律可知，感应电流要阻
碍磁通量的增大：一是用缩小面积的方式进行阻碍；二是用远离直
导线的方式进行阻碍，选项D正确。
要点回眸
教学效果·勤检测
强化技能 查缺补漏
03
1. 在电磁感应现象中，下列说法正确的是（　　）
A. 感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流原磁场的磁通量的变化
B. 感应电流的磁场方向总是与引起感应电流的磁场方向相反
C. 感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流原磁场的磁通量
D. 感应电流的磁场阻止了引起感应电流原磁场磁通量的变化
解析：　根据楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应
电流原磁场的磁通量的变化，选项A正确，C错误；当原磁场增强
时，感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反；当原磁
场减弱时，感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相同，
选项B错误；感应电流的磁场阻碍引起感应电流原磁场磁通量的变
化，不是阻止，选项D错误。
2. 如图所示，一水平放置的圆形通电线圈1固定，另一较小的圆形线
圈2从线圈1的正上方下落，在下落过程中，两线圈平面始终保持平
行且共轴，则线圈2从线圈1的正上方下落至正下方的全过程中，从
上往下看，线圈2中（　　）
A. 无感应电流
B. 有顺时针方向的感应电流
C. 有先顺时针方向后逆时针方向的感应电流
D. 有先逆时针方向后顺时针方向的感应电流
解析：根据安培定则判断可知，线圈1产生的磁场方向在线圈轴线处向上。当线圈2靠近线圈1时，穿过线圈2的磁通量增大，根据楞次定律可知，线圈2中产生顺时针方向的感应电流；当线圈2远离线圈1时，穿过线圈2的磁通量减小，根据楞次定律可知，线圈2中产生逆时针方向的感应电流。所以线圈2中感应电流的方向先是顺时针方向后是逆时针方向，故选项C正确。
3. 在如图所示的电路中，若将滑动变阻器滑片向上移动，则a、b环中
感应电流的方向是（　　）
A. a环顺时针，b环顺时针
B. a环顺时针，b环逆时针
C. a环逆时针，b环顺时针
D. a环逆时针，b环逆时针
解析：　电路中电流沿逆时针方向，由安培定则可知，在a处的
磁场方向向外，在b处的磁场方向向里；当滑动变阻器的滑片向上
移动时，接入电路中的电阻值增大，电路中的电流减小，则穿过a
向外的磁通量减小，由楞次定律可知，a环产生的感应电流沿逆时
针方向；同时穿过b向里的磁通量也减小，由楞次定律可知，b环产
生的感应电流沿顺时针方向。选项A、B、D错误，C正确。
4. 如图所示，在一较大的有界匀强磁场上方距磁场边界很近处有一闭
合线圈，不计空气阻力，当闭合线圈平面始终在同一竖直平面内，
从上方下落穿过磁场的过程中（　　）
A. 进入磁场时加速度小于g，离开磁场时加速度可能大于
g，也可能小于g
B. 进入磁场时加速度大于g，离开时小于g
C. 进入磁场和离开磁场，加速度都大于g
D. 进入磁场和离开磁场，加速度都小于g
解析：　在线圈进入磁场和离开磁场时，穿过线圈的磁通量发生
变化，根据楞次定律可知线圈中产生感应电流，因而受到安培力的
阻碍作用，其下落的加速度均小于g，故D正确。
5. 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点摆动。金属线框从右侧某一位置由静止开
始释放，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，则线框中感应电流的方向是（　　）
A. a→b→c→d→a
B. d→c→b→a→d
C. 先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→a
D. 先是a→b→c→d→a，后是d→c→b→a→d
解析：　线框从右侧开始由静止释放，穿过线框平面的磁通量逐
渐减少，由楞次定律可得感应电流的方向为d→c→b→a→d；过最
低点所在的竖直线后继续向左摆动过程中，穿过线框平面的磁通量
逐渐增大，由楞次定律可得感应电流的方向仍为d→c→b→a→d，
故B正确。
04
课时训练·提素能
分层达标 素养提升
1. 研究人员发现一种具有独特属性的新型合金，只要略微提高其温
度，这种合金就会变成强磁性合金，从而使它旁边的线圈中产生感
应电流。如图所示，一圆形线圈放在圆柱形合金材料下方，现对合
金材料进行加热，则（　　）
A. 线圈中将产生逆时针方向的电流
B. 线圈中将产生顺时针方向的电流
C. 线圈将有收缩的趋势
D. 线圈将有扩张的趋势
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解析：　提高温度，这种合金会从非磁性合金变成强磁性合金，
穿过线圈的磁通量增大，从而在线圈中产生感应电流。由于原磁场
的方向未知，所以不能判断出感应电流的方向，故A、B错误；当
合金材料的磁场增大时，穿过线圈的磁通量增大，则线圈产生的感
应电流磁场阻碍磁通量的增大，面积有缩小的趋势，故C正确，D
错误。
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2. 如图所示，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，横杆可绕中心点自由转动，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
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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，在磁场力的作用下横杆将发生转动，故B正确。
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3. 如图所示，MN是一根固定在光滑水平面上的通电细长直导线，电
流方向由N到M。今将一矩形金属线框abcd放在导线上，ab边平行
于MN，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，线框整体受力为（　　）
A. 受力向右 B. 受力向左
C. 受力向上 D. 受力为零
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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，导线左右两侧磁场方向相反，导线左侧线框的
磁通量大于右侧线框的磁通量。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
磁场要阻碍原磁通量的变化，则线框将向使磁通量减小的方向运
动，即向右移动，线框整体受力向右，故A正确，B、C、D错误。
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4. （多选）两根互相平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场
中，导体棒ab和cd在导轨上可以自由滑动。当ab在外力F作用下向
右运动时，下列说法正确的是（　　）
A. cd内有电流通过，方向是d→c
B. cd向左运动
C. 磁场对cd作用力向左
D. 磁场对ab作用力向左
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解析：　为了判断cd内电流方向，首先判断ab内的电流方向，因为ab在外力F作用下向右做切割磁感线的运动，由右手定则可知，电流的方向是b→a，ab相当于电源，电流从a端流出，回路的电流方向是b→a→d→c→b，所以A正确；由左手定则可知D正确。
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5. 如图所示，两轻质闭合金属圆环，穿挂在一根光滑水平绝缘直杆
上，原来处于静止状态。当条形磁铁的N极自右向左插入圆环时，
两环的运动情况是（　　）
A. 同时向左运动，两环间距变大
B. 同时向左运动，两环间距变小
C. 同时向右运动，两环间距变大
D. 同时向右运动，两环间距变小
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解析：　将条形磁铁向左插入金属圆环的过程中，两个环中均产
生感应电流。根据楞次定律，感应电流的效果是阻碍环与磁铁间的
相对运动，所以两环均向左运动。靠近磁铁的环所受的安培力大于
另一个，可判断两环在靠近。选项B正确。
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6. 如图所示，用一根长为L、质量不计的细杆与一个上弧长为l0、下
弧长为d0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2l0、下弧长为2d0的方向垂直于纸面向里的有界匀强磁
场，且d0 L，先将线框拉到如图所示的位置，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（　　）
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A. 金属线框进入磁场时感应电流的方向为a→b→c→d→a
B. 金属线框离开磁场时感应电流的方向为a→d→c→b→a
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. 金属线框最终将在有界磁场中做往复运动
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解析：　金属线框进入磁场时，线框在磁场中的有效面积增大，
磁通量增大，因此产生感应电流，根据楞次定律可判断电流的方向
为a→d→c→b→a，故A错误；金属线框离开磁场时，线框在磁场
中的有效面积减小，磁通量减小，因此产生感应电流，根据楞次定
律可判断电流的方向为a→b→c→d→a，故B错误；根据能量守恒
定律，线框每次经过磁场边界时都会有热量产生，机械能减少，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，故C
错误；当线框不再穿出磁场时，没有能量损失，则线框最终将在有
界磁场中做往复运动，故D正确。
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7. （多选）绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环，线圈与电源、开关相连，如图所示。线圈上端与电源正极相连，闭合开关的瞬间，铝环向上跳起。下列说法正确的是（　）
A. 若保持开关闭合，则铝环不断升高
B. 若保持开关闭合，则铝环停留在跳起后的某一高度
C. 若保持开关闭合，则铝环跳起到某一高度后将回落
D. 如果电源的正、负极对调，观察到的现象不变
解析：　铝环跳起是开关闭合时铝环上产生的感应电流与通电线圈中的电流产生的磁场相互作用而引起的，由楞次定律知，该现象与电源中电流方向无关，故C、D正确。
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8. 如图所示，要使Q线圈产生图示方向的电流，可采用的方法有（　）
A. 闭合开关S的瞬间
B. 闭合开关S后，把R的滑片向右移
C. 闭合开关S后，把P中的铁芯从左边抽出
D. 闭合开关S后，把Q远离P
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解析：　闭合开关S时，线圈中电流从无到有，铁芯中产生向右
的磁场，穿过Q的磁通量增加，根据楞次定律，Q中产生图示方向
的电流，A正确；R的滑片向右移时，P中电流减小，穿过Q的磁通
量减小，根据楞次定律，Q中产生与图示相反方向的电流，B错
误；将铁芯抽出或Q远离P时，穿过Q的磁通量都减小，根据楞次
定律，Q中产生与图示相反方向的电流，C、D错误。
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9. （多选）如图所示，通电螺线管置于闭合金属环a的轴线上，b环在
螺线管右侧附近，b的环面与a的环面平行，当螺线管中电流变化
时，则（　　）
A. 电流减小时，a环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的减小
B. 电流减小时，a环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的减小
C. 电流增大时，b环远离螺线管
D. 电流增大时，b环靠近螺线管
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解析：　电流减小时，通电螺线管产生的磁场减弱，a环磁通量
减小。根据安培定则，通电螺线管内部磁场向右，外部磁场向左。
根据楞次定律可知要阻碍原磁通量的减小，a环有缩小的趋势，A
正确，B错误；电流增大时，磁场变强，b环磁通量增大，为阻碍
原磁通量的增大，b环远离螺线管，C正确，D错误。
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10. 如图所示，两光滑的平行导轨固定在绝缘水平面上，整个空间存在竖直向上的匀强磁场，两导体棒ab、cd垂直地放在导轨上与导轨始终保持良好的接触，现该导体棒ab、cd水平方向的速度分别为v1、v2，取水平向右的方向为正方向，
则下列说法正确的是（　）
A. 如果v1＝0、v2＞0，则感应电流方向沿a→b→d→c→a
B. 如果v1＜0、v2＞0，则回路中没有感应电流
C. 如果v1＝v2＞0，则感应电流方向沿a→c→d→b→a
D. 如果v2＞v1＞0，则感应电流方向沿a→c→d→b→a
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解析：　如果v1＝0、v2＞0，由右手定则可判断出应产生顺
时针方向的感应电流，故A错误；如果v1＜0、v2＞0，导体棒
ab、cd所围的线圈面积增大，磁通量增大，由楞次定律得知，
abdc中有顺时针方向的感应电流，故B错误；如果v1＝v2＞0，
导体棒ab、cd所围的线圈面积不变，磁通量不变，故不产生感
应电流，故C错误；如果v2＞v1＞0，则abdc所围面积增大，磁
通量也增大，故由楞次定律可判断出产生a→c→d→b→a方向
的感应电流，故D正确。
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11.某同学在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中，设计了如图所示的装置。线圈A通过电流表甲、阻值较大的电阻R'、滑动变阻器R和
开关S连接到电源上，线圈B的两端接到另一个电流表乙上，两个电流
表完全相同，零刻度线在表盘中央。闭合开关后，当滑动变阻器R的
滑片P不动时，甲、乙两个电流表指针的位置如图所示。
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（1）当滑片P较快地向左滑动时，电流表甲的指针的偏转情况是
，电流表乙的指针的偏转情况是 。（均填
“向左偏”“向右偏”或“不偏转”）
向
左偏　
向右偏　
解析：由题图可知，电流由哪一接线柱流入，电流表的指针就
向该侧偏转。
（1）当滑片P较快地向左滑动时，通电回路中的电流增大，电流表甲的指针向左偏，穿过线圈B的磁通量增大且原磁场方向向下，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向向上，由安培定则得，电流表乙的指针向右偏。
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（2）断开开关，待电路稳定后再迅速闭合开关，电流表乙的指针的
偏转情况是 。（填“向左偏”“向右偏”或“不
偏转”）
解析：断开开关，待电路稳定后再迅速闭合开
关，左侧（通电）回路中的电流增大，穿过线
圈B的磁通量增大且原磁场方向向下，故电流
表乙的指针向右偏。
向右偏　　
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（3）从上述实验可以初步得出结论： 　 。
答案：见解析
解析：通过实验可以初步得出结论：穿过闭合电路的磁通量发生变化时产生感应电流，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
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12. 为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈L连接，如图所示。已知线圈由a端开始绕至b端；当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转。
顺时针　
增大　
（1）将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时，发现指针向左偏
转。俯视线圈，其绕向为 （填“顺时针”或“逆
时针”），线圈对水平地面的压力 （填“增
大”“减小”或“不变”）。
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解析：由题意可知在螺线管内电流从b流向a，而根据楞次定律（增反减同）螺线管中产生的磁场与原磁场方向相反（向上），再根据右手螺旋定则可知电流方向为逆时针方向（俯视线圈），因此从a向b看导线绕向为顺时针方向；由楞次定律的“阻碍”作用可知，磁铁受向上的阻力，由牛顿第三定律可知，线圈对水平面的压力增大。
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（2）当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离L时，指针向右偏
转，俯视线圈，其绕向为 （填“顺时针”或“逆
时针”），线圈有 （填“向左”或“向右”）运动
的趋势。
逆时针　
向右　
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解析：由题意可知在螺线管内电流从a流向b，而根据楞次定律（增反减同）螺线管中产生的磁场与原磁场方向相同（向上），再根据右手螺旋定则可知感应电流方向与（1）相同，而电流的
流向与（1）相反，因此绕向一定与（1）相反，为逆时针方向（俯视线圈）；由于有“阻碍”作用，当线圈磁通量减小时，线圈有向右运动的趋势。
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