资源简介

专题提升七　楞次定律的拓展与应用
(分值:100分)
选择题1~10题,每小题9分,共90分。第11题,10分,共100分。
对点题组练
题组一　楞次定律的拓展
1.如图所示,A和B都是铝环,环A是闭合的,环B是断开的,两环分别固定在一横梁的两端,横梁可以绕中间的支点转动。下列判断正确的是 (　　)
用条形磁体的N极靠近A环时,A环会转动靠近磁体
用条形磁体的N极靠近B环时,B环会转动靠近磁体
用条形磁体的N极靠近A环,A环不会有感应电流产生
用条形磁体的N极靠近B环,B环不会有感应电流产生
2.如图所示,用弹性导线制成的大线圈A和小线圈B放置在相距较远的绝缘水平面内,图甲线圈A内部有一方形磁场区域,图乙线圈B处于另一方形磁场区域中,磁场方向均竖直向下,若两方形磁场的磁感应强度都逐渐增大,下列说法正确的是 (　　)
线圈A、B都会收缩
线圈A、B都会扩张
线圈A大小不发生变化,B收缩
线圈A收缩,B大小不发生变化
3.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 (　　)
一起向左运动
一起向右运动
ab和cd相向运动,相互靠近
ab和cd相背运动,相互远离
4.如图所示,闭合螺线管固定在置于光滑水平面上的小车上,将一条形磁铁从左向右插入螺线管中的过程中 (　　)
车将向右运动
车将向左运动
从左向右看,螺线管上会形成顺时针方向的电流
从左向右看,螺线管上会形成逆时针方向的电流
5.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体从线圈中线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N及在水平方向运动趋势的判断正确的是 (　　)
N先小于mg后大于mg,运动趋势向左
N先大于mg后小于mg,运动趋势向左
N先小于mg后大于mg,运动趋势向右
N先大于mg后小于mg,运动趋势向右
6.如图所示,矩形导线框abcd与长直导线MN放在同一水平面上且相互绝缘,ab边与MN平行,且MN靠近ab边放置,导线MN中通有向上的电流,当MN中的电流增大时,下列说法正确的是 (　　)
导线框abcd中没有感应电流
导线框abcd中有顺时针方向的感应电流
导线框所受安培力的合力方向水平向左
导线框所受安培力的合力方向水平向右
题组二　“三定则一定律”的应用
7.如图所示,导轨间的磁场方向垂直于纸面向里,当导线MN在导轨上向右加速滑动时,正对电磁铁A的圆形金属环B中(说明:导体棒切割磁感线速度越大,感应电流越大) (　　)
有感应电流,且B被A吸引
无感应电流
可能有,也可能没有感应电流
有感应电流,且B被A排斥
综合提升练
8.如图所示,从左向右四个电流表的电流方向判断正确的是 (　　)
第一个从右向左 第二个从下向上
第三个从下向上 第四个从上向下
9.(2024·河南驻马店市期末)如图所示,通电螺线管左端外侧和内部分别静止悬吊导体环a和b,环c套在螺线管正中间,并与螺线管共轴。当滑动变阻器R的滑动触头向右滑动时,下列说法正确的是
( )
a环向左摆
b环有缩小的趋势
c环有扩大的趋势
三个环中感应电流方向相同
10.(多选)如图所示是创意物理实验设计作品《小熊荡秋千》。两根彼此靠近且相互绝缘的金属棒C、D固定在铁架台上,与两个铜线圈P、Q组成一闭合回路,两个磁性很强的条形磁体如图放置,当用手左、右摆动线圈P时,线圈Q也会跟着摆动,仿佛小熊在荡秋千。以下说法正确的是 (　　)
P向右摆动的过程中,P中的电流方向为顺时针(从右向左看)
P向右摆动的过程中,Q也会向右摆动
P向右摆动的过程中,Q会向左摆动
若用手左、右摆动Q,P会始终保持静止
培优加强练
11.(多选)如图所示,在匀强磁场中放有平行铜导轨,它与大导线圈M相连接,要使小导线圈N获得顺时针方向的感应电流,则放在导轨上的金属棒ab的运动情况可能是(两导线圈共面放置,且金属棒切割磁感线的速度越大,感应电流越大) (　　)
向右匀速运动 向左加速运动
向右减速运动 向右加速运动
专题提升七　楞次定律的拓展与应用
1.D　[A环闭合，条形磁体靠近A环时，由“来拒去留”可知，A环会转动远离磁体，A错误；B环不闭合，条形磁体靠近B环时，环内不产生感应电流，因此B环不受磁场力的作用，B环不转动，B错误，D正确；用条形磁体的N极靠近A环，穿过A环的磁通量变化，所以A环中会产生感应电流，C错误。]
2.C　[穿过两个线圈的磁通量都增加，都产生感应电流，但是线圈A导线所在处无磁场，不受磁场力，线圈A的大小不发生变化；根据“增缩减扩”规律可知，线圈B收缩，故C正确。]
3.C　[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，感应电流的磁场总是阻碍穿过闭合回路的磁通量的变化，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。故C正确。]
4.A　[条形磁铁从左向右插入螺线管中的过程中，穿过螺线管的磁通量增大，根据楞次定律可知，为阻碍螺线管的磁通量增大，车将向右运动，故A正确，B错误；条形磁铁从左向右插入螺线管中的过程中，穿过螺线管的磁通量增大，由于条形磁铁的磁场方向未知，故不能判断感应电流的方向，故C、D错误。]
5.D　[条形磁体从线圈正上方等高快速经过时，通过线圈的磁通量先增加后减小。当通过线圈的磁通量增加时，为阻碍其增加，在竖直方向上线圈有向下运动的趋势，所以线圈受到的支持力大于其重力，在水平方向上有向右运动的趋势；当通过线圈的磁通量减小时，为阻碍其减小，在竖直方向上线圈有向上运动的趋势，所以线圈受到的支持力小于其重力，在水平方向上有向右运动的趋势。综上所述，线圈所受到的支持力先大于重力后小于重力，运动趋势总是向右，故D正确。]
6.C　[方法一　直导线中通有向上且增大的电流，根据安培定则知，通过线框的磁场方向垂直纸面向里，且增大，根据楞次定律知导线框abcd中感应电流的方向为逆时针方向，故A、B错误；根据左手定则知，ab边所受安培力方向水平向左，cd边所受安培力方向向左，则线框所受安培力的合力方向水平向左，故C正确，D错误。
方法二　当MN中电流增大时，线圈中产生感应电流，线圈各边受到安培力作用，使线圈向阻碍磁通量增大的方向“移动”，故导线框所受安培力的合力方向水平向左，故C正确，D错误。]
7.D　[MN向右加速滑动，根据右手定则，MN中的电流方向从N→M，且大小在逐渐变大，根据安培定则知，穿过电磁铁A的磁场方向向左，且大小逐渐增强，根据楞次定律知，B环中的感应电流产生的磁场方向向右，B被A排斥，D正确，A、B、C错误。]
8.C　[根据楞次定律可知，当条形磁铁向左运动靠近螺线管时，螺线管的右端为S极，感应电流从左向右流过电流表，故A错误；同理，乙图中感应电流从上向下流过电流表，故B错误；根据右手定则，可知导体棒向左运动切割磁感线时，导体棒上的感应电流从上向下，即从下向上流过第三个和第四个电流表，故C正确，D错误。]
9.D　[根据右手螺旋定则，通电螺线管的左端为N极，右端为S极，穿过a环、b环、c环的净磁感线均从右到左，当滑动变阻器向右滑动时，接入电路电阻变大，电流变小，磁感应强度变小，根据楞次定律，a环将向右摆，感应电流的磁场为从右到左，b环扩张，感应电流的磁场为从右到左，c环收缩，感应电流的磁场为从右到左，A、B、C错误；由于a环、b环、c环的感应电流的磁场均从右到左，因此三个环中的感应电流方向相同，D正确。]
10.AB　[P向右摆动的过程中，P内从右往左的磁通量减小，根据楞次定律可以得出感应电流方向为顺时针方向(从右向左看)，可知流过Q的感应电流方向也是顺时针方向(从右向左看)，根据左手定则判断Q下边受到的安培力向右，选项A、B正确，C错误；若用手左、右摆动Q，Q的下边切割磁感线会产生感应电流，P中会有感应电流通过，在磁场中会受到安培力，所以P不会始终保持静止，D错误。]
11.BC　[欲使N产生顺时针方向的感应电流，即感应电流的磁场方向垂直于纸面向里，由楞次定律可知有两种情况：一是M中有顺时针方向逐渐减小的电流，使其在N中的磁场方向向里，且磁通量在减小，此时应使ab向右减速运动；二是M中有逆时针方向逐渐增大的电流，使其在N中的磁场方向向外，且磁通量在增大，此时应使ab向左加速运动，故B、C正确。]专题提升七　楞次定律的拓展与应用
学习目标　1.进一步理解楞次定律，掌握楞次定律的几个推论。2.熟练应用安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律分析有关综合问题。
提升1　楞次定律的拓展
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)当穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反。
(2)当穿过闭合回路的磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。
例1 如图所示，三个线圈在同一平面内，当I减小时，关于a、b线圈中的感应电流方向，以下说法正确的是(　　)
INCLUDEPICTURE"B167.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\2024\\课件\\同步\\2025（春）物理 选择性必修 第二册 鲁科版\\学生word文档\\B167.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.都为顺时针方向
B.a线圈中为顺时针方向，b线圈中为逆时针方向
C.都为逆时针方向
D.a线圈中为逆时针方向，b线圈中为顺时针方向
听课笔记　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
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”。
例2 (鲁科版教材P35“迷你实验室”改编)如图所示，外壁光滑的铝管和塑料管竖直固定。将两个相同的小磁环(内径略大于管的外径)套在两管上并从相同高度处同时由静止释放。关于小磁环，下列说法正确的是(　　)
INCLUDEPICTURE"AB172.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\2024\\课件\\同步\\2025（春）物理 选择性必修 第二册 鲁科版\\学生word文档\\AB172.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.两个小磁环同时达到管的底部
B.套在塑料管上的小磁环最先到达底部
C.套在铝管上的小磁环做自由落体运动
D.下落过程中两个小磁环的机械能都守恒
听课笔记　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
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闭合回路磁通量的变化。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。
例3 (多选)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。当一条形磁体从高处下落接近回路时(重力加速度为g)(　　)
INCLUDEPICTURE"C128.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\2024\\课件\\同步\\2025（春）物理 选择性必修 第二册 鲁科版\\学生word文档\\C128.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.p、q将互相靠拢
B.p、q将互相远离
C.磁体的加速度仍为g
D.磁体的加速度小于g
听课笔记　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
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”。
例4 (多选)(鲁科版教材P38节练习6改编)福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，2022年6月17日下水，航母上飞机弹射起飞所利用的电磁弹射原理与图中相似，当固定线圈上的开关S闭合瞬间，线圈左侧的金属环被弹射出去，则下列说法正确的是(　　)
INCLUDEPICTURE"AB173.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\2024\\课件\\同步\\2025（春）物理 选择性必修 第二册 鲁科版\\学生word文档\\AB173.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.若将金属环置于线圈的右侧，环将不能弹射出去
B.金属环向左侧弹出时，环有扩大趋势
C.若将电池正、负极调换后，金属环仍然可以向左弹射
D.闭合开关S的瞬间，从左侧看环中产生沿逆时针方向的感应电流
听课笔记　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
提升2　“三定则一定律”的应用
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)
例5 (2024·陕西渭南市期末)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(　　)
INCLUDEPICTURE"C130.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\2024\\课件\\同步\\2025（春）物理 选择性必修 第二册 鲁科版\\学生word文档\\C130.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.向右加速运动 B.向左匀速运动
C.向左减速运动 D.向右减速运动
听课笔记　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
随堂对点自测
1.(楞次定律的拓展)如图所示，某老师上课做演示实验时，用绳吊起一个铝环，用手拿住磁铁使其N极去靠近铝环。下列说法正确的是(　　)
INCLUDEPICTURE"C132.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\2024\\课件\\同步\\2025（春）物理 选择性必修 第二册 鲁科版\\学生word文档\\C132.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.铝环有扩大的趋势
B.铝环将会远离磁铁
C.从A向B看，铝环中有顺时针方向电流
D.铝环中的电能是凭空产生的
2.(三定则一定律的应用)如图所示，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是(　　)
INCLUDEPICTURE"C131.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\2024\\课件\\同步\\2025（春）物理 选择性必修 第二册 鲁科版\\学生word文档\\C131.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向
B.PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向
C.PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向
D.PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向
专题提升七　楞次定律的拓展与应用
提升1
例1 D　[根据安培定则可知，在线圈a处产生的磁场方向垂直于纸面向外，当I减小时，穿过线圈a的磁通量减少，根据楞次定律结合安培定则可知，线圈a中产生逆时针方向的感应电流；同理可知，线圈b中产生顺时针方向的感应电流。选项D正确，A、B、C错误。]
例2 B　[当小磁环在光滑的铝管中下落时，由于穿过铝管的磁通量发生变化，导致铝管产生感应电流，从而产生安培力阻碍小磁环的下落，塑料管为绝缘体，对小磁环没有任何阻力，小磁环做自由落体运动。因而铝管上套的小磁环比塑料管上套的小磁环到达底部时间晚，故A、C错误，B正确；下落过程中，套在铝管上的小磁环受到安培阻力作用，因而机械能不守恒，套在塑料管上的小磁环只受重力作用，符合机械能守恒条件，故D错误。]
例3 AD　[由楞次定律的结论可知，当穿过闭合回路的磁通量增加时，回路的面积有收缩趋势且阻碍磁体的靠近，所以p、q将相互靠拢且磁体受到向上的阻力，磁体的加速度小于g，故选项A、D正确。]
例4 CD　[若将金属环置于线圈的右侧，当固定线圈上突然通过直流电流时，穿过金属环的磁通量瞬间增大，根据楞次定律，金属环有远离线圈的趋势，也会弹出，故A错误；当固定线圈上突然通过直流电流时，穿过金属环的磁通量瞬间增大，根据楞次定律，金属环向左运动过程中环将有缩小趋势，故B错误；若将电池正、负极调换后，穿过金属环的磁通量仍然会瞬间增大，根据楞次定律，金属环仍能向左弹射，故C正确；合上开关S的瞬间，根据安培定则，向右穿过金属环的磁通量增大，根据楞次定律，金属环产生向左的感应磁场，根据安培定则从左侧看环中产生沿逆时针方向的感应电流，故D正确。]
提升2
例5 D　[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，L2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可能是向左加速运动或向右减速运动，D正确，A、B、C错误。]
随堂对点自测
1.B　[磁铁靠近铝环，铝环中的磁通量变大，根据楞次定律可知，要想阻碍铝环中磁通量变化，铝环会有缩小趋势，且远离磁铁，A错误，B正确；磁铁靠近铝环，铝环中磁感线方向向右，磁通量增大，根据楞次定律及右手螺旋定则可知，要想阻碍磁通量变化，铝环中应产生逆时针方向电流(从A向B看)，C错误；能量是守恒的，不可能凭空产生，D错误。]
2.D　[金属杆PQ突然向右运动，由右手定则可知，金属杆PQ中的感应电流方向由Q到P，则PQRS中感应电流方向为逆时针方向。PQRS中感应电流产生垂直纸面向外的磁场，由楞次定律可知，圆环形金属线框T中会产生垂直纸面向里的磁场，则T中感应电流方向为顺时针方向，D正确。](共43张PPT)
专题提升七　楞次定律的拓展与应用
第2章 电磁感应及其应用
1.进一步理解楞次定律，掌握楞次定律的几个推论。2.熟练应用安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律分析有关综合问题。
学习目标
目 录
CONTENTS
提升
01
课后巩固训练
03
随堂对点自测
02
提升
1
提升2　“三定则一定律”的应用
提升1　楞次定律的拓展
提升1　楞次定律的拓展
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)当穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反。
(2)当穿过闭合回路的磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。
例1 如图所示，三个线圈在同一平面内，当I减小时，关于a、b线圈中的感应电流方向，以下说法正确的是(　　)
A.都为顺时针方向
B.a线圈中为顺时针方向，b线圈中为逆时针方向
C.都为逆时针方向
D.a线圈中为逆时针方向，b线圈中为顺时针方向
D
解析　根据安培定则可知，在线圈a处产生的磁场方向垂直于纸面向外，当I减小时，穿过线圈a的磁通量减少，根据楞次定律结合安培定则可知，线圈a中产生逆时针方向的感应电流；同理可知，线圈b中产生顺时针方向的感应电流。选项D正确，A、B、C错误。
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”。
例2 (鲁科版教材P35“迷你实验室”改编)如图所示，外壁光滑的铝管和塑料管竖直固定。将两个相同的小磁环(内径略大于管的外径)套在两管上并从相同高度处同时由静止释放。关于小磁环，下列说法正确的是(　　)
A.两个小磁环同时达到管的底部
B.套在塑料管上的小磁环最先到达底部
C.套在铝管上的小磁环做自由落体运动
D.下落过程中两个小磁环的机械能都守恒
B
解析　当小磁环在光滑的铝管中下落时，由于穿过铝管的磁通量发生变化，导致铝管产生感应电流，从而产生安培力阻碍小磁环的下落，塑料管为绝缘体，对小磁环没有任何阻力，小磁环做自由落体运动。因而铝管上套的小磁环比塑料管上套的小磁环到达底部时间晚，故A、C错误，B正确；下落过程中，套在铝管上的小磁环受到安培阻力作用，因而机械能不守恒，套在塑料管上的小磁环只受重力作用，符合机械能守恒条件，故D错误。
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闭合回路磁通量的变化。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。
AD
例3 (多选)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。当一条形磁体从高处下落接近回路时(重力加速度为g)(　　)
A.p、q将互相靠拢
B.p、q将互相远离
C.磁体的加速度仍为g
D.磁体的加速度小于g
解析　由楞次定律的结论可知，当穿过闭合回路的磁通量增加时，回路的面积有收缩趋势且阻碍磁体的靠近，所以p、q将相互靠拢且磁体受到向上的阻力，磁体的加速度小于g，故选项A、D正确。
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”。
CD
例4 (多选)(鲁科版教材P38节练习6改编)福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，2022年6月17日下水，航母上飞机弹射起飞所利用的电磁弹射原理与图中相似，当固定线圈上的开关S闭合瞬间，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，环将不能弹射出去
B.金属环向左侧弹出时，环有扩大趋势
C.若将电池正、负极调换后，金属环仍然可以向左弹射
D.闭合开关S的瞬间，从左侧看环中产生沿逆时针方向的感应电流
解析　若将金属环置于线圈的右侧，当固定线圈上突然通过直流电流时，穿过金属环的磁通量瞬间增大，根据楞次定律，金属环有远离线圈的趋势，也会弹出，故A错误；当固定线圈上突然通过直流电流时，穿过金属环的磁通量瞬间增大，根据楞次定律，金属环向左运动过程中环将有缩小趋势，故B错误；若将电池正、负极调换后，穿过金属环的磁通量仍然会瞬间增大，根据楞次定律，金属环仍能向左弹射，故C正确；合上开关S的瞬间，根据安培定则，向右穿过金属环的磁通量增大，根据楞次定律，金属环产生向左的感应磁场，根据安培定则从左侧看环中产生沿逆时针方向的感应电流，故D正确。
提升2　“三定则一定律”的应用
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)
例5 (2024·陕西渭南市期末)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.向左匀速运动
C.向左减速运动
D.向右减速运动
D
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，L2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可能是向左加速运动或向右减速运动，D正确，A、B、C错误。
随堂对点自测
2
B
1.(楞次定律的拓展)如图所示，某老师上课做演示实验时，用绳吊起一个铝环，用手拿住磁铁使其N极去靠近铝环。下列说法正确的是(　　)
A.铝环有扩大的趋势
B.铝环将会远离磁铁
C.从A向B看，铝环中有顺时针方向电流
D.铝环中的电能是凭空产生的
解析　磁铁靠近铝环，铝环中的磁通量变大，根据楞次定律可知，要想阻碍铝环中磁通量变化，铝环会有缩小趋势，且远离磁铁，A错误，B正确；磁铁靠近铝环，铝环中磁感线方向向右，磁通量增大，根据楞次定律及右手螺旋定则可知，要想阻碍磁通量变化，铝环中应产生逆时针方向电流(从A向B看)，C错误；能量是守恒的，不可能凭空产生，D错误。
D
2.(三定则一定律的应用)如图所示，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是(　　)
A.PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向
B.PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向
C.PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向
D.PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向
解析　金属杆PQ突然向右运动，由右手定则可知，金属杆PQ中的感应电流方向由Q到P，则PQRS中感应电流方向为逆时针方向。PQRS中感应电流产生垂直纸面向外的磁场，由楞次定律可知，圆环形金属线框T中会产生垂直纸面向里的磁场，则T中感应电流方向为顺时针方向，D正确。
课后巩固训练
3
D
题组一　楞次定律的拓展
1.如图所示，A和B都是铝环，环A是闭合的，环B是断开的，两环分别固定在一横梁的两端，横梁可以绕中间的支点转动。下列判断正确的是(　　)
对点题组练
A.用条形磁体的N极靠近A环时，A环会转动靠近磁体
B.用条形磁体的N极靠近B环时，B环会转动靠近磁体
C.用条形磁体的N极靠近A环，A环不会有感应电流产生
D.用条形磁体的N极靠近B环，B环不会有感应电流产生
解析　A环闭合，条形磁体靠近A环时，由“来拒去留”可知，A环会转动远离磁体，A错误；B环不闭合，条形磁体靠近B环时，环内不产生感应电流，因此B环不受磁场力的作用，B环不转动，B错误，D正确；用条形磁体的N极靠近A环，穿过A环的磁通量变化，所以A环中会产生感应电流，C错误。
C
2.如图所示，用弹性导线制成的大线圈A和小线圈B放置在相距较远的绝缘水平面内，图甲线圈A内部有一方形磁场区域，图乙线圈B处于另一方形磁场区域中，磁场方向均竖直向下，若两方形磁场的磁感应强度都逐渐增大，下列说法正确的是(　　)
A.线圈A、B都会收缩
B.线圈A、B都会扩张
C.线圈A大小不发生变化，B收缩
D.线圈A收缩，B大小不发生变化
解析　穿过两个线圈的磁通量都增加，都产生感应电流，但是线圈A导线所在处无磁场，不受磁场力，线圈A的大小不发生变化；根据“增缩减扩”规律可知，线圈B收缩，故C正确。
C
3.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　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，感应电流的磁场总是阻碍穿过闭合回路的磁通量的变化，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。故C正确。
A
4.如图所示，闭合螺线管固定在置于光滑水平面上的小车上，将一条形磁铁从左向右插入螺线管中的过程中(　　)
A.车将向右运动
B.车将向左运动
C.从左向右看，螺线管上会形成顺时针方向的电流
D.从左向右看，螺线管上会形成逆时针方向的电流
解析　条形磁铁从左向右插入螺线管中的过程中，穿过螺线管的磁通量增大，根据楞次定律可知，为阻碍螺线管的磁通量增大，车将向右运动，故A正确，B错误；条形磁铁从左向右插入螺线管中的过程中，穿过螺线管的磁通量增大，由于条形磁铁的磁场方向未知，故不能判断感应电流的方向，故C、D错误。
D
5.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体从线圈中线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N及在水平方向运动趋势的判断正确的是(　　)
A.N先小于mg后大于mg，运动趋势向左
B.N先大于mg后小于mg，运动趋势向左
C.N先小于mg后大于mg，运动趋势向右
D.N先大于mg后小于mg，运动趋势向右
解析　条形磁体从线圈正上方等高快速经过时，通过线圈的磁通量先增加后减小。当通过线圈的磁通量增加时，为阻碍其增加，在竖直方向上线圈有向下运动的趋势，所以线圈受到的支持力大于其重力，在水平方向上有向右运动的趋势；当通过线圈的磁通量减小时，为阻碍其减小，在竖直方向上线圈有向上运动的趋势，所以线圈受到的支持力小于其重力，在水平方向上有向右运动的趋势。综上所述，线圈所受到的支持力先大于重力后小于重力，运动趋势总是向右，故D正确。
C
6.如图所示，矩形导线框abcd与长直导线MN放在同一水平面上且相互绝缘，ab边与MN平行，且MN靠近ab边放置，导线MN中通有向上的电流，当MN中的电流增大时，下列说法正确的是(　　)
A.导线框abcd中没有感应电流
B.导线框abcd中有顺时针方向的感应电流
C.导线框所受安培力的合力方向水平向左
D.导线框所受安培力的合力方向水平向右
解析　方法一　直导线中通有向上且增大的电流，根据安培定则知，通过线框的磁场方向垂直纸面向里，且增大，根据楞次定律知导线框abcd中感应电流的方向为逆时针方向，故A、B错误；根据左手定则知，ab边所受安培力方向水平向左，cd边所受安培力方向向左，则线框所受安培力的合力方向水平向左，故C正确，D错误。
方法二　当MN中电流增大时，线圈中产生感应电流，线圈各边受到安培力作用，使线圈向阻碍磁通量增大的方向“移动”，故导线框所受安培力的合力方向水平向左，故C正确，D错误。
D
题组二　“三定则一定律”的应用
7.如图所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，当导线MN在导轨上向右加速滑动时，正对电磁铁A的圆形金属环B中(说明：导体棒切割磁感线速度越大，感应电流越大)(　　)
A.有感应电流，且B被A吸引
B.无感应电流
C.可能有，也可能没有感应电流
D.有感应电流，且B被A排斥
解析　MN向右加速滑动，根据右手定则，MN中的电流方向从N→M，且大小在逐渐变大，根据安培定则知，穿过电磁铁A的磁场方向向左，且大小逐渐增强，根据楞次定律知，B环中的感应电流产生的磁场方向向右，B被A排斥，D正确，A、B、C错误。
C
综合提升练
8.如图所示，从左向右四个电流表的电流方向判断正确的是(　　)
A.第一个从右向左 B.第二个从下向上
C.第三个从下向上 D.第四个从上向下
解析　根据楞次定律可知，当条形磁铁向左运动靠近螺线管时，螺线管的右端为S极，感应电流从左向右流过电流表，故A错误；同理，乙图中感应电流从上向下流过电流表，故B错误；根据右手定则，可知导体棒向左运动切割磁感线时，导体棒上的感应电流从上向下，即从下向上流过第三个和第四个电流表，故C正确，D错误。
D
9.(2024·河南驻马店市期末)如图所示，通电螺线管左端外侧和内部分别静止悬吊导体环a和b，环c套在螺线管正中间，并与螺线管共轴。当滑动变阻器R的滑动触头向右滑动时，下列说法正确的是(　　)
A.a环向左摆
B.b环有缩小的趋势
C.c环有扩大的趋势
D.三个环中感应电流方向相同
解析　根据右手螺旋定则，通电螺线管的左端为N极，右端为S极，穿过a环、b环、c环的净磁感线均从右到左，当滑动变阻器向右滑动时，接入电路电阻变大，电流变小，磁感应强度变小，根据楞次定律，a环将向右摆，感应电流的磁场为从右到左，b环扩张，感应电流的磁场为从右到左，c环收缩，感应电流的磁场为从右到左，A、B、C错误；由于a环、b环、c环的感应电流的磁场均从右到左，因此三个环中的感应电流方向相同，D正确。
AB
10.(多选)如图所示是创意物理实验设计作品《小熊荡秋千》。两根彼此靠近且相互绝缘的金属棒C、D固定在铁架台上，与两个铜线圈P、Q组成一闭合回路，两个磁性很强的条形磁体如图放置，当用手左、右摆动线圈P时，线圈Q也会跟着摆动，仿佛小熊在荡秋千。以下说法正确的是(　　)
A.P向右摆动的过程中，P中的电流方向为顺时针(从右向左看)
B.P向右摆动的过程中，Q也会向右摆动
C.P向右摆动的过程中，Q会向左摆动
D.若用手左、右摆动Q，P会始终保持静止
解析　P向右摆动的过程中，P内从右往左的磁通量减小，根据楞次定律可以得出感应电流方向为顺时针方向(从右向左看)，可知流过Q的感应电流方向也是顺时针方向(从右向左看)，根据左手定则判断Q下边受到的安培力向右，选项A、B正确，C错误；若用手左、右摆动Q，Q的下边切割磁感线会产生感应电流，P中会有感应电流通过，在磁场中会受到安培力，所以P不会始终保持静止，D错误。
BC
培优加强练
11.(多选)如图所示，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与大导线圈M相连接，要使小导线圈N获得顺时针方向的感应电流，则放在导轨上的金属棒ab的运动情况可能是(两导线圈共面放置，且金属棒切割磁感线的速度越大，感应电流越大)(　　)
A.向右匀速运动
B.向左加速运动
C.向右减速运动
D.向右加速运动
解析　欲使N产生顺时针方向的感应电流，即感应电流的磁场方向垂直于纸面向里，由楞次定律可知有两种情况：一是M中有顺时针方向逐渐减小的电流，使其在N中的磁场方向向里，且磁通量在减小，此时应使ab向右减速运动；二是M中有逆时针方向逐渐增大的电流，使其在N中的磁场方向向外，且磁通量在增大，此时应使ab向左加速运动，故B、C正确。

展开更多......

收起↑