资源简介

第 16 讲 电磁感应现象及楞次定
知识导图
知识点一、电磁感应现象
1.磁通量
（1）定义：磁场中穿过磁场某一面积 S 的磁感线数定义为穿过该面积的磁通量．
（2）公式：Φ＝BS.
2
（3）单位：1 Wb＝1_T·m .
典例分析
【例 1】如图所示，半径为 R的圆形线圈共有 n匝，其中心位置处半径为 r的范围内有匀强磁场，磁场方向
垂直线圈平面，若磁感应强度为 B，则穿过线圈的磁通量为( )
A．πBR2 B．πBr2
C．nπBR2 D．nπBr2
[解析] Φ＝BS 中 S 指磁感线垂直穿过的面积，所以Φ＝B·πr2，B正确．
[答案] B
2.电磁感应现象
（1）电磁感应现象：当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有感应电流产生的现象．
（2）产生感应电流的条件
Ⅰ 闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动．
Ⅱ 穿过闭合电路的磁通量发生变化．
1
（3）产生电磁感应现象的实质
电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合则产生感应电流；如果回路不闭合，则只有感
应电动势而无感应电流．
典例分析
【例 2】如图所示，在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中，有一个矩形闭合线框 abcd，线框平面与磁
场垂直．在下列哪种情况中，可使线框中产生感应电流( )
A．线框沿纸面向右加速运动
B．线框垂直纸面向外运动
C．线框绕 ad边转动
D．线框绕过 d点与纸面垂直的轴，沿纸面顺时针转动
[答案] C
【变式训练 1】在一通电直导线附近放置一个导线圆环，当长直导线中的电流减小时，下列图中导线圆环中
会产生感应电流的是( )
甲 长直导线穿过导线圆环中心
乙 导线圆环左右对称地平放在长直导线的两侧
丙 长直导线放在导线圆环旁边
A．只有甲 B．只有乙和丙 C．只有丙 D．只有甲和丙
[答案] C
（4）电磁感应现象的理解及判断
①发生电磁感应现象的条件：穿过电路的磁通量发生变化．
②磁通量变化的常见情况
变化情形 举例 磁通量变化量
磁场变化 永磁铁靠近或远离线圈、电磁铁(螺线管)内电流发生变化 ΔΦ＝ΔB·S
闭合线圈的部分导线做切割磁感线运动，如图
回路面积变化
有效
面积 ΔΦ＝B·ΔS
线圈在磁场中转动，如图
变化
回路平面与磁
场夹角变化
2
【例 3】（多选）(2015·新课标全国Ⅰ，19)1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”．实验中
将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示．实验中发现，
当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后．下列说法
正确的是( )
A．圆盘上产生了感应电动势
B．圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动
C．在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化
D．圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动
[解析] 圆盘运动过程中，半径方向的金属条在切割磁感线，在圆心和边缘之间产生了感应电动势，选项A
正确；圆盘在径向的辐条切割磁感线过程中，内部距离圆心远近不同的点电势不等而形成涡流，产生的磁
场又导致磁针转动，选项 B正确；圆盘转动过程中，圆盘位置、圆盘面积和磁场都没有发生变化，所以没
有磁通量的变化，选项 C错误；圆盘本身呈现电中性，不会产生环形电流，选项D错误．
[答案] AB
知识点二、楞次定律
1．楞次定律
（1）内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．
（2）适用范围：一切电磁感应现象．
2．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：导体切割磁感线产生感应电流．
3.楞次定律的理解及应用
（1）楞次定律中“阻碍”的含义
谁阻碍谁 感应电流的磁场阻碍引起感应电流磁场（原磁场）的磁通量的变化
阻碍什么 阻碍的的是磁通量的变化、而不是阻碍磁通量本身
当磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反；
如何阻碍
当磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同；即“增反减同”
阻碍效果 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
（2）楞次定律的使用步骤
典例分析
【例 4】如图甲所示，两个闭合圆形线圈 A、B的圆心重合，放在同一水平面内，线圈 A中通以如图乙所示
的变化电流，t＝0 时电流方向为顺时针(如图中箭头所示)．在 t1～t2时间内，对于线圈 B，下列说法中正确
的是( )
A．线圈 B内有顺时针方向的电流，线圈有扩张的趋势
B．线圈 B内有顺时针方向的电流，线圈有收缩的趋势
C．线圈 B内有逆时针方向的电流，线圈有扩张的趋势
D．线圈 B内有逆时针方向的电流，线圈有收缩的趋势
[答案] A
4.感应电流方向判断的两种方法
方法一 用楞次定律判断
方法二 用右手定则判断
该方法适用于部分导体切割磁感线．判断时注意掌心、四指、拇指的方向：
(1)掌心——磁感线垂直穿入；
(2)拇指——指向导体运动的方向；
(3)四指——指向感应电流的方向．
【例 5】北半球地磁场的竖直分量向下．如图所示，在北京某中学实验室的水平桌面上，放置着边长为 L
的正方形闭合导体线圈 abcd，线圈的 ab边沿南北方向，ad边沿东西方向．下列说法中正确的是( )
A．若使线圈向东平动，则 a点的电势比 b点的电势高
B．若使线圈向北平动，则 a点的电势比 b点的电势低
C．若以 ab边为轴将线圈向上翻转，则线圈中的感应电流方向为 a→b→c→d→a
D．若以 ab边为轴将线圈向上翻转，则线圈中的感应电流方向为 a→d→c→b→a
4
[解析] 线圈向东平动时，ab 和 cd 两边切割磁感线，且两边切割磁感线产生的感应电动势大小相等，a 点电
势比 b点电势低，A错；同理，线圈向北平动，则 a、b两点的电势相等，高于 c、d 两点的电势，B错；以
ab 边为轴将线圈向上翻转，向下的磁通量减小，感应电流的磁场方向应该向下，再由安培定则知，感应电
流的方向为 a→b→c→d→a，则 C对，D错．[答案] C
5. “三定则一定律”的综合应用
（1）规律比较
基本现象 定则或定律
运动电荷、电流产生磁场 安培定则
磁场对运动电荷、电流的作用力 左手定则
电磁 部分导体切割磁感线运动 右手定则
感应 闭合回路磁通量发生变化 楞次定律
（2）相互联系
①应用楞次定律，一般要用到安培定则．
②研究感应电流受到的安培力，一般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
也可以直接应用楞次定律的推论确定．
（3）左、右手定则巧区分
①右手定则与左手定则的区别：抓住“因果关系”才能无误，“因动而电”——用右手；“因电而动”——
用左手．
②使用中左手定则和右手定则很容易混淆，为了便于区分，可把两个定则简单地总结为“通电受力用左手，
运动生电用右手”．“力”的最后一笔“丿”方向向左，用左手；“电”的最后一笔“ ”方向向右，用右
手．
典例分析
【例 6】（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在外力的作用下运动时，MN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
[解析] MN 向右运动，说明MN受到向右的安培力，因为 ab MN 左手定则在 处的磁场垂直纸面向里―――――→MN
安培定则 楞次定律 L2中磁场方向向上减弱
中的感应电流由M→N―――――→L1中感应电流的磁场方向向上――――V―→ ；若L2中磁场方向向下增强
5
L 安培定则 右手定则2中磁场方向向上减弱―――――→PQ中电流为Q→P 且减小――――――→向右减速运动；若 L2中磁场方向
安培定则 PQ P Q 右手定则向下增强――――――→ 中电流为 → 且增大―――――→向左加速运动．
[答案] BC
举一反三
【变式训练 2】（多选）两根相互平行的金属导轨水平放置于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的作用力向左
D．磁场对导体棒 AB的作用力向左
[解析] 两个导体棒与两根金属导轨构成闭合回路，分析出磁通量增加，结合安培定则判断回路中感应电流
的方向是 B→A→C→D→B.以此为基础，再根据左手定则进一步判断 CD、AB 的受力方向，经过比较可得
正确答案． [答案] BD
6. 巧用楞次定律的推论速解电磁感应问题
电磁感应现象中因果相对的关系恰好反映了自然界的这种对立统一规律，对楞次定律中“阻碍”的含义可
以推广为感应电流的“效果”总是阻碍产生感应电流的原因，可由以下四种方式呈现：
（1）阻碍原磁通量的变化，即“增反减同”．
当磁通量增大时，会阻碍磁通量增大，当磁通量减小时，会阻碍磁通量减小．
（2）阻碍相对运动，即“来拒去留”．
阻碍相对运动是“阻碍”的又一种体现，表现在“近斥远吸，来拒去留”．
（3）使线圈面积有扩大或缩小的趋势，即“增缩减扩”．
（4）阻碍原电流的变化(自感现象)，即“增反减同”．
阻碍电流的变化，增则反，减则同．
典例分析
【例 7】（多选）如图所示，光滑固定的金属导轨 M、N 水平放置，两根导体棒 P、Q 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．P、Q 将相互靠拢
B．P、Q 将相互远离
C．磁铁的加速度仍为 g
6
D．磁铁的加速度小于 g
[解析] 解法一 设磁铁下端为N极，如图所示，根据楞次定律可判断出 P、Q中的感
应电流方向，根据左手定则可判断 P、Q所受安培力的方向．可见，P、Q将互相靠拢．由
于回路所受安培力的合力向下，由牛顿第三定律，磁铁将受到向上的反作用力，从而
加速度小于 g.当磁铁下端为 S极时，根据类似的分析可得到相同的结果，所以，本题应
选 A、D.
解法二 根据楞次定律的另一种表述——感应电流的效果，总要反抗产生感应电流的原因．本题中“原因”
是回路中磁通量的增加，归根结底是磁铁靠近回路，“效果”便是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠近．所以，
P、Q将互相靠近且磁铁的加速度小于 g，应选 A、D. [答案] AD
举一反三
【变式训练 3】如图所示，粗糙水平桌面上有一质量为 m的铜质矩形线圈，当一竖直放置的条形磁铁从线
圈中线 AB正上方等高快速经过时，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，运动趋势向左
B．FN先大于 mg后小于 mg，运动趋势向左
C．FN先小于 mg后大于 mg，运动趋势向右
D．FN先大于 mg后小于 mg，运动趋势向右
[解析] 解法一 当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线 AB正上方等高快速经过时，线圈中向下的磁通量先
增大后减小，由楞次定律可知，线圈中先产生逆时针方向的感应电流后产生顺时针方向的感应电流，线圈
四条边所受安培力的合力先向右下，后向右上，因此 FN先大于mg 后小于 mg，运动趋势向右，所以D正确．
解法二 根据楞次定律的另一种表述——感应电流的效果总要反抗产生感应电流的原因．本题中的“原因”
是 AB回路中磁通量先增大后减小，归根结底是磁场靠近了回路，“效果”是回路要采取措施阻碍磁通量先
增大后减小，即“来拒去留”，故必有向右运动的趋势．在竖直方向上，回路则应以先“向下躲”后“向上
追”的方式阻碍磁通量先增大后减小，故 FN先大于mg 后小于 mg. [答案] D
7
实战练习 正确率：
※温馨提示：学生完成题目后，提醒学生给做错的题标星级，星级标准为：简单-“☆”；中等- “☆☆”；较难-
“☆☆☆”。
1. 如图所示，闭合圆导线线圈放置在匀强磁场中，线圈平面与磁场平行，其中 ac、bd分别是平行、垂直
于磁场方向的两条直径．试分析使线圈做如下运动时，能产生感应电流的是( )
A．使线圈在纸面内平动
B．使线圈平面沿垂直纸面方向向纸外平动
C．使线圈以 ac为轴转动
D．使线圈以 bd为轴转动
[解析] 使线圈在纸面内平动、沿垂直纸面方向向纸外平动或以 ac 为轴转动，线圈中的磁通量始终为零，不
变化，无感应电流产生；以 bd 为轴转动时，线圈中的磁通量不断变化，能产生感应电流，所以D选项正确．[答
案] D
2. (2016·哈尔滨市一模)直导线 ab放在如图所示的水平导体框架上，构成一个闭合回路，长直导线 cd和框
架处在同一个平面内，且 cd和 ab平行，当 cd中通有电流时，发现 ab向左滑动，关于 cd中的电流下列说
法正确的是( )
A．电流肯定在增大，不论电流是什么方向
B．电流肯定在减小，不论电流是什么方向
C．电流大小恒定，方向由 c到 d
D．电流大小恒定，方向由 d到 c
[解析] ab 向左滑动，说明通过回路的磁通量在减小，通过回路的磁感应强度在减弱，通过 cd 的电流在减
小，与电流方向无关．
[答案] B
3. (2016·河南郑州模拟)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，螺线管与电源和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向上滑动，
下面说法中正确的是( )
A．穿过线圈 a的磁通量变大
B．线圈 a有收缩的趋势
C．线圈 a中将产生俯视顺时针方向的感应电流
D．线圈 a对水平桌面的压力 FN将增大
[解析] P 向上滑动，回路电阻增大，电流减小，磁场减弱，穿过线圈 a 的磁通量变小，根据楞次定律，a
环面积应增大，A、B错；由于 a 环中磁通量减小，根据楞次定律知 a 环中感应电流应为俯视顺时针方向，
C对；由于 a 环中磁通量减小，根据楞次定律，a环有阻碍磁通量减小的趋势，可知 a 环对水平桌面的压力
8
FN减小，D错．[答案] C
4.（多选）如图所示，在水平平行金属导轨之间存在一匀强磁场，导轨电阻不计，导轨上放两根导线 ab和
cd，导轨跟大线圈 A相连，A内有一小闭合线圈 B，磁感线垂直导轨所在的平面向上(俯视)．小线圈 B中能
产生感应电流，且使得 ab和 cd之间的距离减小，下列叙述正确的是( )
A．导线 ab加速向右运动，B中产生逆时针方向的电流，cd所受安培力水平向右
B．导线 ab匀速向左运动，B中产生顺时针方向的电流，cd所受安培力水平向左
C．导线 cd匀速向右运动，B中不产生感应电流，ab不受安培力
D．导线 cd加速向左运动，B中产生顺时针方向的电流，ab所受安培力水平向左
[解析] 在 ab 和 cd 只有一个运动 ab 向右运动或 cd 向左运动时，ab 和 cd 间的距离才会减小；导线 ab 向右
运动时，由楞次定律(或右手定则)可知，回路 abcdca 中感应电流的方向是逆时针的，即 cd 中的感应电流由 d
→c，由左手定则可知，cd 所受安培力水平向右，而 ab 和大线圈 A构成的回路中的感应电流则是顺时针方
向的，若 ab 加速运动，则感应电流穿过小线圈的向下磁通量增加．由楞次定律可知，小线圈 B中的感应电
流为逆时针方向；同理可得，当导线 cd 向左加速运动时，B中产生顺时针方向的感应电流，ab 所受安培力
水平向左，所以叙述正确的是 A、D.
[答案] AD
5. 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，且 AB、
OO′所在平面与线圈平面垂直．若要在线圈中产生 abcda方向的感应电流，可行的做法是( )
A．AB中电流 I逐渐增大
B．AB中电流 I先增大后减小
C．AB正对 OO′逐渐靠近线圈
D．线圈绕 OO′轴逆时针转动 90°(俯视)
[解析] 若要在线圈中产生 abcda 方向的感应电流，可行的做法是线圈绕OO′轴逆时针转动 90°，选项 D
正确．
[答案] D
6.（多选）如图所示，矩形闭合线圈放置在水平薄板上，有一块蹄形磁铁如图所示置于平板的正下方(磁极
间距略大于矩形线圈的宽度)．当磁铁匀速向右通过线圈正下方时，线圈仍静止不动，那么线圈受到薄板的
摩擦力方向和线圈中产生感应电流的方向(从上向下看)是( )
A．摩擦力方向一直向左
B．摩擦力方向先向左、后向右
C．感应电流的方向顺时针→逆时针→逆时针→顺时针
D．感应电流的方向顺时针→逆时针
[解析] 穿过线圈的磁通量先向上方向增加，后减少，当线圈处在磁铁中间以后，磁通量先向下方向增加，
9
后减少，所以感应电流的方向顺时针→逆时针→逆时针→顺时针，故 C正确，D错误；根据楞次定律可以
判断：磁铁向右移动过程中，磁铁对线圈有向右的安培力作用，所以摩擦力方向向左，故 A正确，B错误．
[答案] AC
7. (2015·山东理综，17)如图，一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动．现施加一
垂直穿过圆盘的有界匀强磁场，圆盘开始减速．在圆盘减速过程中，以下说法正确的是( )
A．处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势高
B．所加磁场越强越易使圆盘停止转动
C．若所加磁场反向，圆盘将加速转动
D．若所加磁场穿过整个圆盘，圆盘将匀速转动
[解析] 由右手定则可知，处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势高，选项 A正确；根据 E＝BLv 可知所
加磁场越强，则感应电动势越大，感应电流越大，产生的阻碍圆盘转动的安培力越大，则圆盘越容易停止
转动，选项 B正确；若加反向磁场，根据楞次定律可知安培力阻碍圆盘的转动，故圆盘仍些转动，选项 C
错误；若所加磁场穿过整个圆盘，则圆盘中无感应电流，不产生安培力，圆盘匀速转动，选项D正确．
[答案] ABD
8. 如图所示，一对大磁极形成的磁场，中间处可视为匀强磁场，上、下边缘处为非匀强磁场，一矩形导线
框 abcd保持水平，从两磁极间中心正上方某处开始下落，并穿过磁场，在此过程中( )
A．线框中有感应电流，方向是先 a→b→c→d→a后 d→c→b→a→d
B．线框中有感应电流，方向是先 d→c→b→a→d后 a→b→c→d→a
C．线框受磁场力的作用，要发生转动
D．线框中始终没有感应电流
[解析] 在磁极上方和下方，由于穿过 abcd 线框的合磁通量为 0，所以线框 abcd 中的磁通量没有变化，线
框中无感应电流．在穿过磁极的过程中线框平面与磁感线平行，也无磁感线穿过线框平面，则磁通量变化
为 0，线框中没有感应电流产生，答案为D.
[答案] D
9. 如图所示，金属棒 ab置于水平放置的金属导体框架 cdef上，棒 ab与框架接触良好，从某一时刻开始，
给这个空间施加一个斜向上的匀强磁场，并且磁场均匀增加，ab棒仍静止，在磁场均匀增加的过程中，关
于 ab棒受到的摩擦力，下列说法正确的是( )
A．摩擦力大小不变，方向向右 B．摩擦力变大，方向向右
C．摩擦力变大，方向向左 D．摩擦力变小，方向向左
[解析] 由法拉第电磁感应定律，ab 中产生的电流的大小恒定，方向由 b到 a，由左手定则知，ab 受到的安
培力方向向左下方，F＝BIL，由于 B均匀变大，F变大，F的水平分量 Fx 变大，静摩擦力 Ff＝Fx 变大，方
向向右，B正确．[答案] B
10
10. 如图所示，AOC是光滑的金属轨道，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，PQ是一根金属直杆如图所示立
在导轨上，直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运动过程中 Q端始终在 OC上，空间存在着垂
直于纸面向外的匀强磁场，则在 PQ杆滑动的过程中，下列判断正确的是( )
A．感应电流的方向始终是由 P→Q
B．感应电流的方向先是由 P→Q，后是由 Q→P
C．PQ受磁场力的方向垂直杆向左
D．PQ受磁场力的方向先垂直于杆向左，后垂直于杆向右
[解析] 在 PQ 杆滑动的过程中，杆与导轨所围成的三角形面积先增大后减小，三角形 POQ 内的磁通量先
增大后减小，由楞次定律可判断 B项对；再由 PQ中电流方向及左手定则可判断D项对．
[答案] BD
11. 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
流产生且被螺线管吸引( )
A．向右做匀速运动 B．向左做减速运动
C．向右做减速运动 D．向右做加速运动
[解析] 当导体棒向右匀速运动时产生恒定的电流，线圈中的磁通量恒定不变，无感应电流出现，A错；当
导体棒向左减速运动时，由右手定则可判定回路中出现从 b→a 的感应电流且减小，由安培定则知螺线管中
感应电流的磁场向左在减弱，由楞次定律知 c 中出现顺时针感应电流(从右向左看)且被螺线管吸引，B对；
同理可判定 C对、D错．
[答案] BC
11第 16 讲 电磁感应现象及楞次定
知识导图
知识点一、电磁感应现象
1.磁通量
（1）定义：磁场中穿过磁场某一面积 S 的磁感线数定义为穿过该面积的磁通量．
（2）公式：Φ＝
2
（3）单位：1 Wb＝1_T·m .
典例分析
【例 1】如图所示，半径为 R的圆形线圈共有 n匝，其中心位置处半径为 r的范围内有匀强磁场，磁场方向
垂直线圈平面，若磁感应强度为 B，则穿过线圈的磁通量为( )
A．πBR2 B．πBr2
C．nπBR2 D．nπBr2
2.电磁感应现象
（1）电磁感应现象：当穿过闭合电路的 发生变化时，电路中有 产生的现象．
（2）产生感应电流的条件
Ⅰ 闭合电路的一部分导体在磁场内做 运动．
Ⅱ 穿过闭合电路的磁通量 ．
（3）产生电磁感应现象的实质
电磁感应现象的实质是产生 ，如果回路闭合则产生 ；如果回路不闭合，则只有
感应电动势而无感应电流．
1
典例分析
【例 2】如图所示，在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中，有一个矩形闭合线框 abcd，线框平面与磁
场垂直．在下列哪种情况中，可使线框中产生感应电流( )
A．线框沿纸面向右加速运动
B．线框垂直纸面向外运动
C．线框绕 ad边转动
D．线框绕过 d点与纸面垂直的轴，沿纸面顺时针转动
【变式训练 1】在一通电直导线附近放置一个导线圆环，当长直导线中的电流减小时，下列图中导线圆环中
会产生感应电流的是( )
甲 长直导线穿过导线圆环中心
乙 导线圆环左右对称地平放在长直导线的两侧
丙 长直导线放在导线圆环旁边
A．只有甲 B．只有乙和丙 C．只有丙 D．只有甲和丙
（4）电磁感应现象的理解及判断
①发生电磁感应现象的条件：穿过电路的磁通量发生变化．
②磁通量变化的常见情况
变化情形 举例 磁通量变化量
磁场变化 永磁铁靠近或远离线圈、电磁铁(螺线管)内电流发生变化 ΔΦ＝ΔB·S
闭合线圈的部分导线做切割磁感线运动，如图
回路面积变化
有效
面积 ΔΦ＝B·ΔS
线圈在磁场中转动，如图
变化
回路平面与磁
场夹角变化
2
【例 3】（多选）(2015·新课标全国Ⅰ，19)1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”．实验中
将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示．实验中发现，
当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后．下列说法
正确的是( )
A．圆盘上产生了感应电动势
B．圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动
C．在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化
D．圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动
知识点二、楞次定律
1．楞次定律
（1）内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．
（2）适用范围：一切电磁感应现象．
2．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：导体切割磁感线产生感应电流．
3.楞次定律的理解及应用
（1）楞次定律中“阻碍”的含义
谁阻碍谁 感应电流的磁场阻碍引起感应电流磁场（原磁场）的磁通量的变化
阻碍什么 阻碍的的是磁通量的变化、而不是阻碍磁通量本身
当磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反；
如何阻碍
当磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同；即“增反减同”
阻碍效果 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
（2）楞次定律的使用步骤
3
典例分析
【例 4】如图甲所示，两个闭合圆形线圈 A、B的圆心重合，放在同一水平面内，线圈 A中通以如图乙所示
的变化电流，t＝0 时电流方向为顺时针(如图中箭头所示)．在 t1～t2时间内，对于线圈 B，下列说法中正确
的是( )
A．线圈 B内有顺时针方向的电流，线圈有扩张的趋势
B．线圈 B内有顺时针方向的电流，线圈有收缩的趋势
C．线圈 B内有逆时针方向的电流，线圈有扩张的趋势
D．线圈 B内有逆时针方向的电流，线圈有收缩的趋势
4.感应电流方向判断的两种方法
方法一 用楞次定律判断
方法二 用右手定则判断
该方法适用于部分导体切割磁感线．判断时注意掌心、四指、拇指的方向：
(1)掌心——磁感线垂直穿入；
(2)拇指——指向导体运动的方向；
(3)四指——指向感应电流的方向．
【例 5】北半球地磁场的竖直分量向下．如图所示，在北京某中学实验室的水平桌面上，放置着边长为 L
的正方形闭合导体线圈 abcd，线圈的 ab边沿南北方向，ad边沿东西方向．下列说法中正确的是( )
A．若使线圈向东平动，则 a点的电势比 b点的电势高
B．若使线圈向北平动，则 a点的电势比 b点的电势低
C．若以 ab边为轴将线圈向上翻转，则线圈中的感应电流方向为 a→b→c→d→a
D．若以 ab边为轴将线圈向上翻转，则线圈中的感应电流方向为 a→d→c→b→a
5. “三定则一定律”的综合应用
（1）规律比较
基本现象 定则或定律
运动电荷、电流产生磁场 安培定则
磁场对运动电荷、电流的作用力 左手定则
电磁 部分导体切割磁感线运动 右手定则
感应 闭合回路磁通量发生变化 楞次定律
4
（2）相互联系
①应用楞次定律，一般要用到安培定则．
②研究感应电流受到的安培力，一般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
也可以直接应用楞次定律的推论确定．
（3）左、右手定则巧区分
①右手定则与左手定则的区别：抓住“因果关系”才能无误，“因动而电”——用右手；“因电而动”——
用左手．
②使用中左手定则和右手定则很容易混淆，为了便于区分，可把两个定则简单地总结为“通电受力用左手，
运动生电用右手”．“力”的最后一笔“丿”方向向左，用左手；“电”的最后一笔“ ”方向向右，用右
手．
典例分析
【例 6】（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在外力的作用下运动时，MN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
【变式训练 2】（多选）两根相互平行的金属导轨水平放置于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的作用力向左
D．磁场对导体棒 AB的作用力向左
6. 巧用楞次定律的推论速解电磁感应问题
电磁感应现象中因果相对的关系恰好反映了自然界的这种对立统一规律，对楞次定律中“阻碍”的含义可
以推广为感应电流的“效果”总是阻碍产生感应电流的原因，可由以下四种方式呈现：
（1）阻碍原磁通量的变化，即“增反减同”．
当磁通量增大时，会阻碍磁通量增大，当磁通量减小时，会阻碍磁通量减小．
（2）阻碍相对运动，即“来拒去留”．
阻碍相对运动是“阻碍”的又一种体现，表现在“近斥远吸，来拒去留”．
（3）使线圈面积有扩大或缩小的趋势，即“增缩减扩”．
（4）阻碍原电流的变化(自感现象)，即“增反减同”．
阻碍电流的变化，增则反，减则同．
5
典例分析
【例 7】（多选）如图所示，光滑固定的金属导轨 M、N 水平放置，两根导体棒 P、Q 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．P、Q 将相互靠拢
B．P、Q 将相互远离
C．磁铁的加速度仍为 g
D．磁铁的加速度小于 g
举一反三
【变式训练 3】如图所示，粗糙水平桌面上有一质量为 m的铜质矩形线圈，当一竖直放置的条形磁铁从线
圈中线 AB正上方等高快速经过时，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，运动趋势向左
B．FN先大于 mg后小于 mg，运动趋势向左
C．FN先小于 mg后大于 mg，运动趋势向右
D．FN先大于 mg后小于 mg，运动趋势向右
6
实战练习 正确率：
※温馨提示：学生完成题目后，提醒学生给做错的题标星级，星级标准为：简单-“☆”；中等- “☆☆”；较难-
“☆☆☆”。
1. 如图所示，闭合圆导线线圈放置在匀强磁场中，线圈平面与磁场平行，其中 ac、bd分别是平行、垂直
于磁场方向的两条直径．试分析使线圈做如下运动时，能产生感应电流的是( )
A．使线圈在纸面内平动
B．使线圈平面沿垂直纸面方向向纸外平动
C．使线圈以 ac为轴转动
D．使线圈以 bd为轴转动
2. (2016·哈尔滨市一模)直导线 ab放在如图所示的水平导体框架上，构成一个闭合回路，长直导线 cd和框
架处在同一个平面内，且 cd和 ab平行，当 cd中通有电流时，发现 ab向左滑动，关于 cd中的电流下列说
法正确的是( )
A．电流肯定在增大，不论电流是什么方向
B．电流肯定在减小，不论电流是什么方向
C．电流大小恒定，方向由 c到 d
D．电流大小恒定，方向由 d到 c
3. (2016·河南郑州模拟)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，螺线管与电源和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向上滑动，
下面说法中正确的是( )
A．穿过线圈 a的磁通量变大
B．线圈 a有收缩的趋势
C．线圈 a中将产生俯视顺时针方向的感应电流
D．线圈 a对水平桌面的压力 FN将增大
4.（多选）如图所示，在水平平行金属导轨之间存在一匀强磁场，导轨电阻不计，导轨上放两根导线 ab和
cd，导轨跟大线圈 A相连，A内有一小闭合线圈 B，磁感线垂直导轨所在的平面向上(俯视)．小线圈 B中能
产生感应电流，且使得 ab和 cd之间的距离减小，下列叙述正确的是( )
A．导线 ab加速向右运动，B中产生逆时针方向的电流，cd所受安培力水平向右
B．导线 ab匀速向左运动，B中产生顺时针方向的电流，cd所受安培力水平向左
C．导线 cd匀速向右运动，B中不产生感应电流，ab不受安培力
D．导线 cd加速向左运动，B中产生顺时针方向的电流，ab所受安培力水平向左
7
5. 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，且 AB、
OO′所在平面与线圈平面垂直．若要在线圈中产生 abcda方向的感应电流，可行的做法是( )
A．AB中电流 I逐渐增大
B．AB中电流 I先增大后减小
C．AB正对 OO′逐渐靠近线圈
D．线圈绕 OO′轴逆时针转动 90°(俯视)
6.（多选）如图所示，矩形闭合线圈放置在水平薄板上，有一块蹄形磁铁如图所示置于平板的正下方(磁极
间距略大于矩形线圈的宽度)．当磁铁匀速向右通过线圈正下方时，线圈仍静止不动，那么线圈受到薄板的
摩擦力方向和线圈中产生感应电流的方向(从上向下看)是( )
A．摩擦力方向一直向左
B．摩擦力方向先向左、后向右
C．感应电流的方向顺时针→逆时针→逆时针→顺时针
D．感应电流的方向顺时针→逆时针
7. (2015·山东理综，17)如图，一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动．现施加一
垂直穿过圆盘的有界匀强磁场，圆盘开始减速．在圆盘减速过程中，以下说法正确的是( )
A．处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势高
B．所加磁场越强越易使圆盘停止转动
C．若所加磁场反向，圆盘将加速转动
D．若所加磁场穿过整个圆盘，圆盘将匀速转动
8. 如图所示，一对大磁极形成的磁场，中间处可视为匀强磁场，上、下边缘处为非匀强磁场，一矩形导线
框 abcd保持水平，从两磁极间中心正上方某处开始下落，并穿过磁场，在此过程中( )
A．线框中有感应电流，方向是先 a→b→c→d→a后 d→c→b→a→d
B．线框中有感应电流，方向是先 d→c→b→a→d后 a→b→c→d→a
C．线框受磁场力的作用，要发生转动
D．线框中始终没有感应电流
9. 如图所示，金属棒 ab置于水平放置的金属导体框架 cdef上，棒 ab与框架接触良好，从某一时刻开始，
给这个空间施加一个斜向上的匀强磁场，并且磁场均匀增加，ab棒仍静止，在磁场均匀增加的过程中，关
于 ab棒受到的摩擦力，下列说法正确的是( )
A．摩擦力大小不变，方向向右 B．摩擦力变大，方向向右
C．摩擦力变大，方向向左 D．摩擦力变小，方向向左
8
10. 如图所示，AOC是光滑的金属轨道，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，PQ是一根金属直杆如图所示立
在导轨上，直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运动过程中 Q端始终在 OC上，空间存在着垂
直于纸面向外的匀强磁场，则在 PQ杆滑动的过程中，下列判断正确的是( )
A．感应电流的方向始终是由 P→Q
B．感应电流的方向先是由 P→Q，后是由 Q→P
C．PQ受磁场力的方向垂直杆向左
D．PQ受磁场力的方向先垂直于杆向左，后垂直于杆向右
11. 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
流产生且被螺线管吸引( )
A．向右做匀速运动 B．向左做减速运动
C．向右做减速运动 D．向右做加速运动
9

展开更多......

收起↑