资源简介

练案[29]第十一章　电磁感应
第1讲　电磁感应现象　楞次定律
一、选择题(本题共14小题，1～10题为单选，11～14题为多选)
1．(2023·江苏模拟预测)电吉他的工作原理是在琴身上装有线圈，线圈附近被磁化的琴弦振动时，会使线圈中的磁通量发生变化，从而产生感应电流，再经信号放大器放大后传到扬声器。其简化示意图如图所示。则当图中琴弦向右靠近线圈时( C )
A．穿过线圈的磁通量减小
B．线圈中不产生感应电流
C．琴弦受向左的安培力
D．线圈有扩张趋势
[解析]琴弦向右靠近线圈时，穿过线圈的磁通量增大，线圈中产生感应电流，由“来拒去留”可知琴弦受到向左的安培力，由“增缩减扩”可知线圈有收缩趋势，故ABD错误，C正确。
2．(2023·北京通州模拟预测)安装在公路上的测速装置如图，在路面下方间隔一定距离埋设有两个通电线圈，线圈与检测抓拍装置相连，车辆从线圈上面通过时线圈中会产生脉冲感应电流，检测装置根据两个线圈产生的脉冲信号的时间差计算出车速大小，从而对超速车辆进行抓拍。下列说法正确的是( B )
A．汽车经过线圈上方时，两线圈产生的脉冲电流信号时间差越长，车速越大
B．汽车经过通电线圈上方时，汽车底盘的金属部件中会产生感应电流
C．当汽车从线圈上方匀速通过时，线圈中不会产生感应电流
D．当汽车从线圈上方经过时，线圈中产生感应电流属于自感现象
[解析]汽车经过线圈上方时产生脉冲电流信号，车速越大，汽车通过两线圈间的距离所用的时间越小，即两线圈产生的脉冲电流信号时间差越小，故A错误；汽车经过通电线圈上方时，汽车底盘的金属部件通过线圈所产生的磁场，金属部件中的磁通量发生变化，在金属部件中产生感应电流，金属部件中的感应电流产生磁场，此磁场随汽车的运动，使穿过线圈的磁通量变化，所以线圈中会产生感应电流，故B正确，C错误；当汽车从线圈上方经过时，线圈中产生的感应电流并不是线圈自身的电流变化所引起的，则不属于自感现象，故D错误。
3．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，则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)是( A )
A．有顺时针方向的感应电流
B．有逆时针方向的感应电流
C．先逆时针后顺时针方向的感应电流
D．无感应电流
[解析]穿过线圈的磁通量包括磁体内和磁体外的一部分，总磁通量是向上的。当线圈突然缩小时总磁通量向上增加，原因是磁体外向下穿过线圈的磁通量减少。故由楞次定律判断，感应电流的方向为顺时针方向。
4．(2023·江苏苏州模拟预测)如图所示，条形磁铁用细线悬挂在O点。O点正下方固定一个水平放置的铝线圈。让磁铁在竖直面内摆动，下列说法中正确的是( C )
A．在一个周期内，线圈内感应电流的方向改变2次
B．磁铁始终受到感应电流磁场的斥力作用
C．磁铁所受到的感应电流对它的作用力始终是阻力
D．磁铁所受到的感应电流对它的作用力有时是阻力有时是动力
[解析]在一个周期之内，穿过铝线圈的磁通量先增大，后减小，再增大，最后又减小，穿过铝线圈磁场方向不变，磁通量变化趋势改变，感应电流方向发生改变，因此在一个周期内，感应电流方向改变4次，A不符合题意；由楞次定律可知，磁铁靠近铝线圈时受到斥力作用，远离铝线圈时受到引力作用，B不符合题意；由楞次定律可知，感应电流总是阻碍磁铁的相对运动，感应电流对磁铁的作用力总是阻力，C符合题意，D不符合题意。
5．(2023·上海市崇明中学模拟预测)如图，通电直导线a与圆形金属环b位于同一竖直平面内，相互绝缘。若b中产生逆时针方向的感应电流，且b受到的安培力合力水平向左，则可推知直导线a中电流的方向和大小变化情况可能是( A )
A．向上，增大 B.向上，减小
C．向下，增大 D.向下，减小
[解析]由安培定则可知，金属环b中感应电流在环内产生的磁场方向垂直于纸面向外，由于b受到的安培力合力水平向左，可知金属环b中感应电流对通电直导线a的安培力水平向右，根据左手定则可知通电直导线a的电流方向向上，可知通电直导线a的电流在金属环b中向里的磁场强于向外的磁场，根据楞次定律可知，金属环b中的原磁通量增加，故通电直导线a的电流增大，A正确，BCD错误。
6．(2023·辽宁高三模拟)如图，某教室墙上有一朝南的钢窗，将钢窗右侧向外打开，以推窗人的视角来看，窗框中产生( D )
A．顺时针电流，且有收缩趋势
B．顺时针电流，且有扩张趋势
C．逆时针电流，且有收缩趋势
D．逆时针电流，且有扩张趋势
[解析]磁场方向由南指向北，将钢窗右侧向外打开，则向北穿过窗户的磁通量减少，根据楞次定律，感应电流产生的磁场方向由南指向北，即以推窗人的视角来看，感应电流为逆时针电流，同时根据“增缩减扩”可知，窗框有扩张趋势。故选D。
7．(2023·安徽合肥市模拟预测)如图，一个有小缺口ab的圆形导线圈固定在绝缘的水平面上，c为线圈上的一点，圆弧bc小于半圆。一个条形磁铁N极向下，沿着线圈的竖直轴线向下运动，在靠近线圈的过程中( A )
A．a点电势比b点的电势高
B．a点电势比b点的电势低
C．若用相同导线将ab接通，b点的电势比c点高
D．若用相同导线将ab接通，b点的电势比c点低
[解析]一个条形磁铁N极向下，沿着线圈的竖直轴线向下运动，可以看作是条形磁铁不动，带有小缺口ab的圆形导线圈竖直向上运动，根据右手定则可判断电流从b流向a，线圈切割磁感线电流从低电势流向高电势，故a点电势比b点的电势高，A正确，B错误；若用相同导线将ab接通，环形线圈各点电势相同，故CD错误。
8．(2023·湖南高三专题练习)如图所示，质量为m的木块A和质量为m的磁铁B同时从光滑的铝制斜面顶端静止释放，沿着直线下滑到斜面底端。则下列说法中正确的是( C )
A．木块A和磁铁B下滑都仅受重力和支持力
B．木块A到达底端速度较小
C．磁铁B到达底端用时较长
D．两者到达斜面底端时动能相同
[解析]木块A下滑仅受重力和支持力，对于磁铁B根据楞次定律可知会受到阻碍相对运动的安培力，故A错误；根据A选项分析可知，A下滑加速度大，下滑位移相同，所以木块A到达底端速度较大，磁铁B到达底端用时较长，故B错误，C正确；因为两者到达底端速度不同，质量相同，所以两者到达斜面底端时动能不同，故D错误。
9．(2023·湖南模拟预测)如图所示，矩形金属线框abcd置于光滑的绝缘水平面上，直导线MN与cd平行放置且固定在水平面上，直导线MN与电源、滑动变阻器R、开关S构成闭合回路。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片从e端移到f端的过程中( C )
A．线框abcd中有沿a→b→c→d→a方向的感应电流，在水平面上静止不动
B．线框abcd中有沿a→d→c→b→a方向的感应电流，沿水平面向右运动
C．线框abcd中有沿a→b→c→d→a方向的感应电流，沿水平面向右运动
D．线框abcd中有沿a→d→c→b→a方向的感应电流，在水平面上静止不动
[解析]滑动变阻器的滑片从e端移到f端的过程中，电阻R变大，电路中电流减小，穿过线框的磁通量减小，原磁通量方向为垂直线框平面向外，则由楞次定律可知感应电流方向沿a→b→c→d→a，由左手定则可知cd边所受安培力向右，ab边所受安培力向左，因为cd边所在位置磁感应强度大于ab边所在位置磁感应强度，所以cd边所受安培力大于ab边所受安培力，所以线框沿水平面向右运动，故C正确，ABD错误。
10．(2023·广东模拟预测)如图所示，均匀分布有负电荷的橡胶圆环A和金属圆环B为同心圆，保持金属圆环位置固定，让橡胶圆环绕圆心O在金属圆环的平面内沿顺时针方向从静止开始加速转动，下列判断正确的是( A )
A．金属圆环B中的感应电流沿顺时针方向
B．金属圆环B中的感应电流越来越大
C．金属圆环B有收缩趋势
D．金属圆环B有沿顺时针转动的趋势
[解析]橡胶圆环顺时针转动，产生沿逆时针方向的电流，且电流越来越大，因此金属圆环中垂直于环面向外的磁通量增大，根据楞次定律，金属圆环中感应电流沿顺时针方向，故A正确；尽管是加速转动，若磁通量均匀增大，则感应电流不变，故B错误；根据楞次定律，为了阻碍金属圆环中磁通量增大，金属圆环B有向外扩张的趋势无转动趋势，因为取每一段小圆环的安培力都是背离圆心向外的。故CD错误。
11．如图将底面半径为r，圆锥角为60°的圆锥横放在水平面上，存在竖直向下的磁感应强度大小为B的匀强磁场，现在把磁场改为水平向左、磁感应强度大小依然为B的匀强磁场。下列说法正确的是( BC )
A．匀强磁场竖直向下时穿过圆锥底面的磁通量大小为Bπr2
B．匀强磁场为水平向左时穿过圆锥底面的磁通量大小为Bπr2
C．匀强磁场由竖直向下变为水平向左，穿过圆锥底面的磁通量的变化量为Bπr2
D．匀强磁场由竖直向下变为水平向左，穿过圆锥底面的磁通量的变化量为零
[解析]匀强磁场竖直向下时，圆锥底面和水平面夹角为60°，故穿过圆锥底面的磁通量为：Φ＝Bπr2cos 60°＝Bπr2，故A错；匀强磁场水平向左时，底面和竖直平面夹角为30°，故穿过圆锥底面的磁通量为：Φ＝Bπr2cos 30°＝Bπr2，故B对；两种情况下磁感线从圆锥底面穿过的方向相反，所以磁通量的变化量为：Bπr2－＝Bπr2，故C对，D错。
12．(2022·黑龙江高三期末)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，线圈c中将有感应电流产生( BCD )
A．向右做匀速运动
B．向左做匀加速直线运动
C．向右做减速运动
D．向右做变加速运动
[解析]导体棒ab向右或向左做匀速运动时，ab中产生的感应电流不变，螺线管产生的磁场是稳定的，穿过c的磁通量不变，c中没有感应电流，故A错误；只要导体棒做变速运动，则螺线管中的电流是变化的，产生磁场是变化的，则穿过c的磁通量变化，c中有感应电流，故BCD正确。
13．(2022·广东茂名二模)如图甲所示为市面上的一款自发电无线门铃，按下按键，按键将推动永磁铁运动(平面运动如图乙所示)，即能产生电能供给发射器部件(接线圈两端，图中没有画出)正常工作。松开按键后，在弹簧的作用下按键将恢复原位。关于按压按键和松开按键反弹过程中，下列说法正确的是( BD )
A．连续按压和松开按键过程，线圈中一定产生交变电流
B．按压和松开按键过程，线圈中都产生感应电动势
C．按住门铃按键保持不动，线圈中一直保持有感应电流
D．按键反弹过程，弹簧的弹性势能部分转化为电能
[解析]连续按压和松开按键过程不能保证线圈中磁通量一定是周期性变化的，故不一定产生交变电流，A项错误；按压和松开按键过程，永久磁铁通过铁芯形成闭合磁路，线圈中磁通量发生变化，线圈中都产生感应电动势，B项正确；按住门铃按键不动，穿过线圈的磁通量保持不变，感应电动势和感应电流为零，C项错误；由能量守恒定律可知按键反弹过程，弹簧的弹性势能减小，克服磁场力做功并转化为电能，也有部分能量转化为其他形式的能，D项正确。
14．(2023·河南模拟预测)长直导线固定在足够大的光滑绝缘水平面上，通有如图所示方向的恒定电流，正方形金属线框静止在水平面上如图所示的位置。给线框一个如图所示方向的初速度v0，则下列判断正确的是( AD )
A．开始时，线框中感应电流沿顺时针方向
B．线框将做变减速直线运动
C．线框运动一段时间会停下来
D．长直导线受到垂直于导线向右的安培力
[解析]根据安培定则，直导线电流在线框中产生的磁场向下，线框开始运动时，线框中磁通量减小，根据楞次定律可知，开始时，线框中感应电流沿顺时针方向，故A正确；将线框的速度沿平行导线和垂直导线分解，因沿平行直导线的分速度不会产生感应电流，故线框沿平行直导线方向做匀速直线运动，垂直直导线方向做减速运动，即线框做曲线运动，线框最终沿平行直导线方向做匀速直线运动，故BC错误；线框受到的安培力垂直直导线向左，则长直导线受到垂直于导线向右的安培力，故D正确。(共62张PPT)
第十一章
电磁感应
课程标准 命题热点
3．通过实验，探究影响感应电流方向的因素，理解楞次定律。理解法拉第电磁感应定律。 4．通过实验，了解自感现象和涡流现象。能举例说明自感现象和涡流现象在生产生活中的应用。 (4)与图像结合考查电磁感应现象。
(5)通过“杆＋导轨”模型，“线圈穿过有界磁场”模型，考查电磁感应与力学、电路、能量等知识的综合应用。
(6)电磁感应规律在科技中的应用。
课程标准 命题热点
备 考 策 略 对本章的复习，首先应以对概念、原理的理解，对规律的基本应用为主，打牢基础；如对磁通量相关概念的理解、对楞次定律和法拉第电磁感应定律的各种形式的应用要熟练掌握。其次是对各种典型的模型构建、典型问题的处理思想方法，了然于胸：如“电磁感应中的电路问题”“电磁感应中的力学问题”“电磁感应中的各种图像”“电磁感应中能量转化与守恒”等，应能够抓住解决各种典型问题的关键，一击必中，最终都是为了培养学生分析问题解决问题的能力，培养学生模型建构、科学推理和科学论证的学科素养，建立正确的科学观，树立正确的人生观和强烈的社会责任感！ 第1讲　电磁感应现象　楞次定律
知识梳理·双基自测
核心考点·重点突破
名师讲坛·素养提升
2年高考·1年模拟
知识梳理·双基自测
知识点1
磁通量
1．定义
匀强磁场中，磁感应强度(B)与______于磁场方向的面积(S)的乘积叫作穿过这个面积的磁通量，简称磁通，我们可以用穿过这一面积的磁感线条数的多少来形象地理解。
垂直
2．公式
Φ＝______。在国际单位制中，磁通量的单位是______，符号是______。
3．公式适用条件
(1)匀强磁场。
(2)磁感线的方向与平面垂直，即B⊥S。
BS
韦伯
Wb
思考：如图所示，矩形abcd、abb′a′，a′b′cd的面积分别为S1、S2、S3，匀强磁场的磁感应强度B与平面a′b′cd垂直，则：
(1)通过矩形abcd的磁通量为______________或______。
(2)通过矩形a′b′cd的磁通量为______。
(3)通过矩形abb′a′的磁通量为___。
BS1cos θ
BS3
BS3
0
知识点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____________时，电路中有____________产生的现象。
2．产生感应电流的条件
(1)条件：穿过闭合电路的磁通量____________。
(2)特例：闭合电路的一部分导体在磁场内做_______________的运动。
发生变化
感应电流
发生变化
切割磁感线
3．电磁感应现象的实质
产生_______________，如果电路闭合，则有____________；如果电路不闭合，则只有_______________而无感应电流。
感应电动势
感应电流
感应电动势
知识点3
感应电流方向的判定
1．楞次定律
(1)内容：感应电流的磁场总要______引起感应电流的_________的变化。
(2)适用范围：适用于一切回路_________变化的情况。
阻碍
磁通量
磁通量
2.右手定则
(1)使用方法。
①让磁感线穿入___手手心。
②使大拇指指向____________的方向。
③则其余四指指向____________的方向。
(2)适用范围：适用于____________切割磁感线的情况。
右
导体运动
感应电流
部分导体
思考：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，AB中通有如图所示的电流I，请回答：
(1)穿过线圈abcd中的磁通量为多少？
(2)AB中电流I逐渐增大，线圈abcd中有感应电流吗？
(3)要使线圈abcd中产生感应电流，可行的做法有哪些(至少答出两种方法)
[答案]　(1)0　(2)无　(3)使线圈左右平动；以OO′为轴转动。
一、堵点疏通
1．磁通量与线圈的匝数无关。( 　　)
2．闭合电路内只要有磁通量，就有感应电流产生。( 　　)
3．感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反。( 　　)
4．感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化。( 　　)
√
×
×
√
二、对点激活
1．(2023·北京高三月考)用图中三套实验装置探究感应电流产生的条件，下列选项中能产生感应电流的操作是( 　　)
B
A．甲图中，使导体棒AB顺着磁感线方向运动，且保持穿过ABCD中的磁感线条数不变
B．乙图中，使条形磁铁匀速穿过线圈
C．丙图中，开关S闭合后，A、B螺线管相对静止一起竖直向上运动
D．丙图中，开关S保持闭合，使小螺线管A在大螺线管B中保持不动
[解析]甲图中，使导体棒AB顺着磁感线方向运动，AB不切割磁感线，故不能产生感应电流，另外也可以从保持穿过ABCD中的磁感线条数不变的角度看，磁通量没变化，故也不产生感应电流，A错误；乙图中，使条形磁铁匀速穿过线圈，在磁铁从上向下穿过时，穿过线圈的磁通量会变化，故产生感应电流， B正确；丙图中，开关S闭合后，A、B螺线管相对静止一起竖直向上运动，两线圈没有相对运动，B中的磁通量没变化，故不产生感应电流， C错误；丙图中，开关S保持闭合，使小螺线管A在大螺线管B中保持不动时也不会使B中的磁通量变化，故也不能产生感应电流， D错误。
2．(多选)(2023·贵州高三月考)如图线圈与电流表连接成闭合电路，将条形磁铁的N极向下插入线圈时，电流表的指针向右偏转。以下推断正确的是( )
A．将磁铁的N极从线圈中向上拔出时，
电流表的指针向右偏转
B．将磁铁的N极从线圈中向上拔出时，
电流表的指针向左偏转
C．将磁铁的S极向下插入线圈时，电流表的指针向左偏转
D．将磁铁的S极向下插入线圈时，电流表的指针向右偏转
BC
[解析]将磁铁的N极从上向下插入线圈时，穿过线圈的磁通量增加，线圈内感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，即向上。将磁铁的N极从线圈中向上拔出时，穿过线圈的磁通量减少，线圈内感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即向下，故电流表指针的偏转方向向左， A错误、B正确；将磁铁的S极从上向下插入线圈时，穿过线圈的磁通量增加，线圈内感应电流的磁场与原磁场方向相反，即向下，电流表指针向左偏转，C正确、D错误。
核心考点·重点突破
考点一
电磁感应现象的判断
1．判断感应电流有无的方法
2．判断磁通量是否变化的方法
(1)根据公式Φ＝BSsin θ(θ为B与S间的夹角)判断。
(2)根据穿过平面的磁感线的条数是否变化判断。
3．产生感应电流的三种常见情况
(2023·广西高三专题练习)某实验装置如图所示，在铁芯P上绕着两个线圈A、B，现给线圈A分别接选项图所示的电流，则在t1至t2时间内，与线圈B所接电流表没有示数的是( 　　)
例1
A
[解析]在t1至t2时间内，线圈A中电流不变，形成的磁场恒定，穿过线圈B的磁通量不变，没有产生感应电流，所接电流表没有示数，A正确；B、C、D选项中，在t1至t2时间内，线圈A中电流均发生变化，形成的磁场均发生变化，穿过线圈B的磁通量均发生变化，线圈B中均会产生感应电流，故所接电流表均有示数，BCD错误。
A B C D
〔变式训练1〕　(2023·山西清徐中学月考)在匀强磁场中，有两条平行金属导轨a、b，磁场方向垂直a、b所在的平面向下，c、d为串接有电流表、电压表的两金属棒，如图所示，两棒以相同的水平速度向右匀速运动，则以下结论正确的是( 　　)
A．电压表有读数，电流表没有读数
B．电压表有读数，电流表也有读数
C．电压表无读数，电流表有读数
D．电压表无读数，电流表也无读数
D
[解析]当两棒以相同的水平速度向右匀速运动时，回路的磁通量不变，没有感应电流产生，电流表没有读数。电压表是由电流表改装而成的，核心的部件是电流表，没有电流，指针不偏转，电压表也没有读数。A、B、C错误，故D正确。
考点二
感应电流方向的判断
1．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。
2．楞次定律和右手定则的关系
(1)从研究对象上说，楞次定律研究的是整个闭合回路，右手定则研究的是闭合电路中的一部分导体，即一段导体做切割磁感线运动的情况。
(2)从适用范围上说，楞次定律适用于磁通量变化引起感应电流的各种情况(包括一部分导体做切割磁感线运动的情况)，右手定则只适用于一段导体在磁场中做切割磁感线运动的情况。因此，右手定则是楞次定律的一种特殊情况。一般来说，若导体不动，回路中磁通量变化，应该用楞次定律判断感应电流方向而不能用右手定则；若是回路中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单，用楞次定律进行判断也可以，但较为麻烦。
(多选)(2023·四川遂宁高三阶段练习)如图，线圈L1，铁芯M，线圈L2都可自由移动，S合上后使L2中有感应电流且流过电阻R的电流方向为a→b，可采用的办法是( )
A．断开电源开关S
B．将铁芯M插入
C．使L2迅速靠近L1
D．使L2迅速远离L1
例2
BC
[解析]当断开电源开关时，穿过线圈L2的磁通量向右减小，因此R中的感应电流方向为b→a，A错误；当将铁芯M插入时，穿过线圈L2的磁通量向右增加，因此R中的感应电流方向为a→b，将铁芯M抽出时，R中电流反向，B正确；由题意可知，流过电阻R的电流方向为a→b，根据右手螺旋定则，线圈L2中感应电流的磁场方向是水平向左，因此原磁场水平向左减弱或水平向右增强。根据右手螺旋定则可知，线圈L1在L2中产生的磁场方向是水平向右，当使L2迅速靠近L1时，穿过线圈L2的磁通量向右且增大，因此R中的感应电流方向为a→b；当使L2迅速远离L1时，穿过线圈L2的磁通量向右且减小，因此R中的感应电流方向为b→a，C正确、D错误。
〔变式训练2〕　(多选)(2023·辽宁高三阶段练习)MN、GH为光滑的水平平行金属导轨，ab、cd为跨在导轨上的两根金属杆，匀强磁场垂直穿过MN、GH所在的平面，如图所示，则( )
BD
A．若固定ab，使cd向右滑动，则abdc回路有电流，电流方向为abdca
B．若固定cd，使ab向右滑动，则abdc回路有电流，电流方向为abdca
C．若ab向左、cd向右同时运动，则abdc回路电流为零
D．若ab、cd都向右运动，且两棒速度vcd>vab，则abdc回路有电流，电流方向为acdba
[解析]若固定ab，使cd向右滑动，由右手定则知应产生感应电流方向为acdba，A错误；若固定cd，使ab向右滑动，由右手定则知应产生感应电流方向为abdca，B正确；若ab向左、cd向右同时运动，则abdc中产生感应电流方向为acdba，C错误；若ab、cd均向右运动，且vcd>vab，则ab、cd所围的面积增大，磁通量也增大，则产生感应电流方向为acdba，D正确。
考点三
楞次定律的推论
内容 例证
阻碍原磁通量变化——“增反减同”
磁铁靠近线圈，B感与B原方向相反
内容 例证
阻碍相对运动——“来拒去留” 　
磁铁与线圈靠近时排斥，远离时吸引
内容 例证
使回路面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”
P、Q是光滑固定导轨，a、b是可动金属棒，磁铁下移，a、b靠近
内容 例证
阻碍原电流的变化——“增反减同”
合上S，B立刻变亮，A逐渐变亮
(2023·浙江高三月考)如图所示，将一磁铁通过放置在电子秤上的支架悬挂于电子秤上方，磁铁的正下方有两条光滑的固定金属导轨M、N，其上有两根可以自由滑动的金属杆a、b，磁铁在回路中心的正上方，当剪断细线，磁铁下落时，以下说法正确的是( 　　)
A．a、b杆相互远离
B．与剪断细线前相比电子秤的示数增加
C．导轨对电子秤的压力变大
D．磁铁处于完全失重状态
例3
C
[解析]由楞次定律推论“增缩减扩”可知a、b杆将相互靠拢，A错误；将磁铁、支架、导轨和金属杆看成一个整体，磁铁处于失重状态，整体对电子秤的压力减小，磁铁会受到下方回路中感应电流产生的磁场的阻力作用，并不是完全失重，BD错误；磁铁对导轨产生向下的力，因此导轨对电子秤的压力变大，C正确。
〔变式训练3〕　(2023·河北高三模拟)研究人员发现一种具有独特属性的新型合金能够将内能直接转化为电能。具体而言，只要略微提高温度，这种合金就会变成强磁性合金，从而使环绕它的线圈中产生电流，其简化模型如图所示。A为圆柱形合金材料，B为线圈，套在圆柱形合金材料上，线圈的半径大于合金材料的半径。现对A进行加热，下列说法正确的是( 　　)
A．B线圈一定有收缩的趋势
B．B线圈一定有扩张的趋势
C．B线圈中感应电流产生的磁场阻止了B线
圈内磁通量的增加
D．若从右向左看B中产生顺时针方向的电流，则A左端是强磁性合金的S极
B
[解析]现对A进行加热，其磁感应强度增大，A内部磁场与外部磁场方向相反，B线圈的总磁通量与A内部磁场方向相同，由楞次定律可知，B线圈一定有扩张的趋势，故A错误，B正确；根据楞次定律可知，B线圈中感应电流产生的磁场阻碍了B线圈内磁通量的增加，而非阻止，故C错误；根据右手螺旋定则和楞次定律可知，若从右向左看B中产生顺时针方向的电流，则A中原磁场方向向右，A内部磁场大于外部磁场，因此磁场方向要看内部，即A左端是强磁性合金的N极，故D错误。
名师讲坛·素养提升
一定律、三定则的综合应用
1．一定律、三定则的比较
适用范围 基本现象
安培定则 电流的磁效应 电流、运动电荷周围产生磁场
左手定则 磁场力 磁场对电流、运动电荷的作用
右手定则 电磁感应 部分导体做切割磁感线运动
楞次定律 闭合回路的磁通量发生变化
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。
(多选)(2023·山东高三期末)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的左边有一如图所示的闭合电路，当PQ在一外力的作用下运动时，MN向右运动，则PQ所做的运动可能是( )
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
例4
BC
[解析]根据安培定则可知，MN处于ab产生的垂直向里的磁场中，MN在磁场力作用下向右运动，说明MN受到的磁场力向右，由左手定则可知电流由M指向N，L1中感应电流的磁场向上，由楞次定律可知，线圈中产生感应电流的磁场应该是向上减小，或向下增加；再由右手定则可知PQ可能是向右减速运动或向左加速运动，故BC正确，AD错误。
左、右手定则巧区分
名师点拨
(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“乚”方向向右，用右手。
〔变式训练4〕如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是( 　　)
D
A．开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动
B．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向
C．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向
D．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动
[解析]开关闭合后的瞬间，通过左边线圈的磁感应强度向右增大，由于磁通量增大，由楞次定律和安培定则可知，直导线有通以由南指向北的感应电流，根据安培定则可知直导线上方的磁场方向垂直纸面向里，所以小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动，A错误；开关闭合并保持一段时间后，电流稳定，左边线圈没有感应电流，所以小磁针的N极不会转动，B、C错误；开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，通过左边线圈的磁感应强度向右减小，由于磁通量减小，由楞次定律和安培定则可知，直导线有通以由北指向南的感应电流，根据安培定则可知直导线上方的磁场方向垂直纸面向外，所以小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动，D正确。
2年高考·1年模拟
1.(多选)(2022·浙江6月卷)两个相同的电流表G1和G2如图所示连接，晃动G1表，当指针向左偏转时，静止的G2表的指针也向左偏转，原因是( )
A．两表都是“发电机”
B．G1表是“发电机”，G2表是“电动机”
C．G1表和G2表之间存在互感现象
D．G1表产生的电流流入G2表，产生的安培力使G2表指针偏转
BD
[解析]晃动G1表，当指针向左偏转时，静止的G2表的指针也向左偏转，其原因是G1表中的线圈在磁场中做切割磁感线运动产生了感应电动势，闭合回路中产生了感应电流，则G2表中线圈存在电流，线圈受安培力的作用，使得G2表的指针发生偏转，因此G1表是“发电机”，G2表是“电动机”，BD正确，AC错误。
2．(2023·四川成都高三期中)如图所示，在某次重庆航展中，战机在空中展示动作。已知地磁场的水平分量为B1，竖直分量为B2，战机首尾长L1，机翼水平翼展为L2，竖直尾翼上下高为L3，运动速度为v，机身沿东西方向保持水平。下列哪种飞行方式会使得左右侧机翼最远点电势差大小为B2L2v( 　　)
A．水平向东飞行，左侧机翼电势高于
右侧
B．水平向西飞行，右侧机翼电势高于
左侧
C．垂直起降，左侧机翼电势高于右侧
D．垂直起降，右侧机翼电势高于左侧
A
[解析]战机水平飞行时，左右机翼切割地磁场竖直向下分量(重庆市地处北半球，地磁竖直分量向下)，由右手定则可知，不管是水平向东飞行，还是水平向西飞行，都是机翼左侧电势较高，左右侧机翼最远点电势差大小为B2L2v，故A正确，B错误；战机垂直起降时，左右机翼切割地磁场由南向北平行地面水平分量，左右侧机翼最远点电势差大小为B1L2v，CD错误。
3．(2023·湖北高三阶段练习)如图所示，将若干匝线圈固定在光滑绝缘杆上，另一个金属环套在杆上与线圈共轴，当合上开关时线圈中产生磁场，金属环就可被加速弹射出去。现在线圈左侧同一位置处，先后放置形状、大小相同的铜环和铝环(两环分别用横截面积相等的铜和铝导线制成)，且铝的电阻率大于铜的电阻率，闭合开关S的瞬间，下列描述正确的是( 　　)
A．从左侧看环中感应电流沿顺时针方向
B．线圈沿轴向有伸长的趋势
C．铜环受到的安培力等于铝环受到的安培力
D．若金属环出现断裂，不会影响其向左弹射
A
[解析]线圈中通电，由安培定则可知磁场方向向左，通过金属环的磁通量增加，从左侧看环中有顺时针方向的感应电流，故A项正确；同向电流互相吸引，线圈有缩短的趋势，B项错误；因铜环的电阻小，铜环中感应电流大，受到的安培力大，C项错误；若金属环出现断裂，就不能构成闭合回路，环中有感应电动势，无感应电流，不受安培力作用，故不会被向左弹出，D项错误。
4．(多选)(2023·山东临沂高三模拟)如图所示，两条水平光滑金属导轨固定在电磁铁两磁极之间，导轨两端a、b断开，金属杆L垂直导轨放置。闭合开关S，下列判断正确的是( )
A．电磁铁两磁极之间的磁场方向向下
B．若给金属杆向左的初速度，则a点电
势高于b点
C．若a、b间接导线，向下移动滑片P，则金属杆向左运动
D．若a、b间接直流电源，a接正极、b接负极，则金属杆向左运动
AC
[解析]闭合开关S，根据右手螺旋定则可知，电磁铁两磁极之间的磁场方向向下，A正确；根据右手定则可知，若给金属杆向左的初速度，则a点电势低于b点，B错误；若a、b间接导线，向下移动滑片P，则螺线管中的电流变大，磁场增强，由于穿过闭合回路的磁通量增加，由楞次定律可知，金属杆向左运动，C正确；若a、b间接直流电源，a接正极、b接负极，由左手定则可知，金属杆向右运动，D错误。

展开更多......

收起↑