资源简介

1．通过实验，了解电磁感应现象，了解产生感应电流的条件。知道电磁感应现象的应用及其对现代社会的影响。
2．理解楞次定律。
3．通过实验，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。
5．探究影响感应电流方向的因素
电 磁 感 应 电磁感应现象、楞次定律 2025年：陕晋宁青卷T6；北京卷T3；河南卷T5；浙江1月选考T17 2024年：湖北卷T9；北京卷T18；江苏卷T10 2023年：北京卷T9；江苏卷T8；浙江1月选考T7；海南卷T6
法拉第电磁感应定律、自感 2025年：湖北卷T5；浙江1月选考T9；广东卷T9；浙江1月选考T13 2024年：湖南卷T4；山东卷T8；甘肃卷T4、T6；福建卷T4；广东卷T4；北京卷T20 2023年：广东卷T14；湖北卷T5；北京卷T5
电磁感应中的电路与图像问题、能量问题 2025年：甘肃卷T6 2024年：浙江6月选考T20；全国甲卷T21 2023年：山东卷T12；浙江6月选考T10
电磁感应中的动力学、能量问题 2025年：北京卷T10；四川卷T14 2024年：黑吉辽卷T9；河北卷T14；山东卷T11；全国甲卷T21、T25；贵州卷T10 2023年：新课标卷T26；湖南卷T14；辽宁卷T10
电磁感应中的动量问题 2025年：陕晋宁青卷T7；广西卷T7；湖南卷T9；重庆卷T10；安徽卷T15；山东卷T18；河北卷T15；云南卷T15；甘肃卷T15；黑吉辽内蒙古卷T14 2024年：湖南卷T8；江西卷T15 2023年：湖南卷T14；辽宁卷T10
1．重视概念和规律，掌握楞次定律在各个方面的应用。熟悉感应电动势的产生方法。
2．掌握用电磁感应定律解决电磁感应中电路、图像问题及电磁感应中动力学、能量和动量问题的分析方法，能恰当构建物理模型。
第1讲　电磁感应现象　楞次定律
目标 要求 　 　 1.理解电磁感应现象，会用感应电流产生条件判断有无感应电流产生。2.通过实验理解感应电流方向的判断方法，会用楞次定律及推论判断感应电流方向等问题。3.能综合应用安培定则、左手定则、楞次定律及其推论解决问题。
一、磁通量
1．概念：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的平面，其面积S与磁感应强度B的乘积叫作穿过这个面积的磁通量。
2．公式：Φ＝BS，S为垂直磁场的投影面积。
3．矢标性：磁通量为标量。
4．物理意义：磁通量的大小可形象表示穿过某一面积的磁感线条数的多少。
5．磁通量的变化：ΔΦ＝Φ2－Φ1。
二、电磁感应
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
(1)条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化。
(2)特例：闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动。
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，那么只有感应电动势，而无感应电流。
三、感应电流方向的判断
1．楞次定律：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．右手定则
(1)内容：如图，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：判断部分导体切割磁感线时感应电流的方向。
1．判断正误
(1)当导体切割磁感线运动时，导体中一定产生感应电流。(×)
(2)穿过线圈的磁通量与线圈的匝数无关。(√)
(3)电路中磁通量发生变化时，就一定会产生感应电流。(×)
(4)感应电流的磁场一定阻止引起感应电流的磁场的磁通量的变化。(×)
(5)感应电流的磁场总是与原磁场方向相反。(×)
2．(2025·北京卷，3)下列图示情况，金属圆环中不能产生感应电流的是(　　)
A．图(a)中，圆环在匀强磁场中向左平移
B．图(b)中，圆环在匀强磁场中绕轴转动
C．图(c)中，圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移
D．图(d)中，圆环向条形磁铁N极平移
解析：A　圆环在匀强磁场中向左平移，穿过圆环的磁通量不发生变化，金属圆环中不能产生感应电流，故A正确；圆环在匀强磁场中绕轴转动，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流，故B错误；离通有恒定电流的长直导线越远，导线产生的磁感应强度越弱，圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流，故C错误；根据条形磁铁的磁感应特征可知，圆环向条形磁铁N极平移，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流，故D错误。故选A 。
3．(人教版教材原题改编)如图所示，CDEF是金属框，框内存在着垂直于纸面向里的匀强磁场。当导体AB向右移动时，金属框中CD、EF边的感应电流的方向为(　　)
A．C→D，E→F B．D→C，E→F
C．C→D，F→E D．D→C，F→E
解析：C　根据右手定则可以判断，AB中感应电流的方向为A→B，则在ABCD回路中，CD边的感应电流方向为C→D，在ABFE回路中，EF边的感应电流方向为F→E，故C正确。
4．(人教版教材原题改编)法拉第最初发现电磁感应现象的实验装置如图所示。软铁环上绕有M、N两个线圈，当线圈M所在电路中的开关断开的瞬间，线圈N中的感应电流方向为________(选填“顺时针”或“逆时针”)。
解析：线圈M中的电流在铁环中产生的磁场是顺时针方向的，即线圈N中原磁场的方向是向下的。开关断开的瞬间，铁环中的磁场迅速减弱，线圈N中的磁通量减小。感应电流的磁场要阻碍磁通量的减小，所以感应电流的磁场的方向与原磁场的方向相同，即线圈N中感应电流的磁场的方向也是向下的。根据右手螺旋定则，可判断出线圈N中感应电流沿顺时针方向。
答案：顺时针
考点一　探究影响感应电流方向的因素
1．实验思路
如图所示，通过将条形磁体插入或拔出线圈来改变穿过螺线管的磁通量，根据电流表指针的偏转方向判断感应电流的方向。
2．实验器材
电流表、条形磁体、螺线管、电池、开关、导线、滑动变阻器等。
3．实验现象
4．实验结论
当穿过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场的方向相反；当穿过线圈的磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场的方向相同。
　(2024·北京卷，16)用如图1所示的实验装置探究影响感应电流方向的因素。如图2所示，分别把条形磁体的N极或S极插入、拔出螺线管，观察并标记感应电流的方向。
图1
图2
关于本实验，下列说法正确的是__________(多选，填选项前的字母)。
A．需要记录感应电流的大小
B．通过观察电流表指针的偏转方向确定感应电流的方向
C．图2中甲和乙表明，感应电流的方向与条形磁体的插入端是N极还是S极有关
解析：BC　本实验探究影响感应电流方向的因素，故不需要记录感应电流的大小，故A错误；本实验通过电流表指针的偏转方向确定感应电流的方向，故B正确；由题图2甲和乙知，条形磁体插入N极和S极时，电流方向不同，故感应电流的方向与条形磁体的插入端是N极还是S极有关，故C正确。故选BC。
注意：实验前应先查明电流的流向与电流表指针偏转方向之间的关系。
考点二　电磁感应现象　感应电流方向的判断
考向1　应用楞次定律判断
　(2025·河南卷，5)如图，一金属薄片在力F作用下自左向右从两磁极之间通过。当金属薄片中心运动到N极的正下方时，沿N极到S极的方向看，下列图中能够正确描述金属薄片内涡电流绕行方向的是(　　)
解析：C　根据题图可知，沿N极到S极的方向看，穿过金属薄片的磁场方向垂直纸面向里，则磁通量垂直纸面向里，又金属薄片中心向右运动到N极的正下方时，通过薄片右半边的磁通量在减小，通过薄片左半边的磁通量在增多，由楞次定律可知，右侧涡流产生的磁场方向垂直纸面向里，左侧涡流产生的磁场方向垂直纸面向外，所以由安培定则可知，右侧涡流沿顺时针方向，左侧涡流沿逆时针方向，C正确。
对楞次定律中“阻碍”的理解
考向2　应用右手定则判断
　(2025·湖南名校联合体二模)在北半球上空，地磁场的磁感应强度竖直分量向下，一架无人机在天津某地上空水平飞行，P为无人机右翼端点，Q为无人机左翼端点，则下列判断正确的是(　　)
A．向东飞行时，P点比Q点电势高；向西飞行时，P点比Q点电势低
B．向东飞行时，P点比Q点电势低；向西飞行时，P点比Q点电势高
C．向东飞行时，P点比Q点电势高；向西飞行时，P点比Q点电势高
D．向东飞行时，P点比Q点电势低；向西飞行时，P点比Q点电势低
解析：D　飞机水平飞行机翼切割磁场竖直分量，磁场方向竖直向下。根据右手定则可知，无论是向东还是向西水平飞行，都是P点比Q点电势低。故选D。
考点三　楞次定律推论的应用
考向1　增反减同——阻碍原磁通量变化
　(2025·四川二诊)如图所示，长直导线中通有恒定电流I，闭合矩形导线框abcd的ad边平行于直导线，且与直导线在同一平面内。导线框沿与导线垂直的方向，从右向左匀速运动，跨过直导线过程中不接触直导线。则在此过程中导线框中感应电流的方向(　　)
A．沿abcda不变
B．沿adcba不变
C．由abcda先变为adcba，再变为abcda
D．由adcba先变为abcda，再变为adcba
解析：D　由安培定则得，载有恒定电流的直导线产生的磁场在导线左边的方向为垂直纸面向外，右边的磁场方向垂直向里，当线圈向导线靠近时，则穿过线圈的磁通量变大，根据楞次定律，可知感应电流方向为adcba，当线圈越过导线时到线圈中心轴与导线重合，穿过线圈的磁通量的变小，则感应电流方向为abcda，当继续向左运动时，穿过磁通量变大，由楞次定律可知，感应电流方向为abcda，继续向左运动，远离导线时，线圈磁通量向外减小，感应电流方向为adcba。故选D。
提示：如何理解增反减同，例
磁铁靠近线圈，B感与原反向。
考向2　来拒去留——阻碍相对运动
　如图所示，质量为m的铜质闭合线圈静置于粗糙水平桌面上。当一个竖直放置的条形磁铁贴近线圈，沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高、匀速经过时，线圈始终保持不动。则关于线圈在此过程中受到的支持力FN和摩擦力Ff的情况，以下判断正确的是(　　)
A．FN先大于mg，后小于mg B．FN一直大于mg
C．Ff先向左，后向右 D．线圈中的电流方向始终不变
解析：A　根据“来拒去留”的原理，磁铁靠近线圈时受到斜向上的斥力，由牛顿第三定律知，线圈受到斜向下的斥力，故它受到的支持力FN大于重力mg，磁铁远离线圈时受到斜向下的引力作用，线圈受到斜向上的引力，支持力FN小于重力mg，故A正确，B错误；整个过程磁铁对线圈的作用力都有向右的分量，即线圈有向右运动的趋势，摩擦力的方向始终向左，C错误；由于线圈中的磁通量先变大后变小，方向不变，故线圈中电流前后方向相反，D错误。
提示：如何理解来拒去留，例
磁体靠近线圈，B感、B原反向，线圈与磁体相互排斥，反之吸引。
考向3　增缩减扩——使回路面积有扩大或缩小的趋势
　(2025·北京海淀一模)如图所示，弹簧上端固定、下端悬挂一个磁铁，在磁铁正下方放置一个固定在桌面上的闭合铜质线圈。将磁铁托起到某一高度后放开、磁铁开始上下振动。不计空气阻力。下列说法正确的是(　　)
A．磁铁振动过程中，线圈始终有收缩的趋势
B．磁铁振动过程中，弹簧和磁铁组成系统的机械能保持不变
C．磁铁远离线圈时，线圈对桌面的压力小于线圈的重力
D．磁铁靠近线圈时，线圈与磁铁相互吸引
解析：C　根据题意可知，磁铁靠近线圈时，穿过线圈的磁通量增大，线圈中产生感应电流，由楞次定律可知，线圈有收缩的趋势，线圈与磁铁相互排斥，线圈对桌面的压力大于线圈的重力；磁铁远离线圈时，穿过线圈的磁通量减小，线圈中产生感应电流，由楞次定律可知，线圈有扩大的趋势，线圈与磁铁相互吸引，线圈对桌面的压力小于线圈的重力，整个过程中，由于线圈中产生了感应电流，即有电能产生，由能量守恒定律，可知弹簧和磁铁组成系统的机械能会一直减小。故选C。
提示：如何理解增缩减扩，例
P、Q是光滑固定导轨，a、b是可动金属棒，磁体下移，导轨与金属棒围成的面积会减小，a、b相互靠近。
注意：“增缩减扩”的结论只适用于磁感线单方向穿过回路的情境。
素养拓展　电磁感应中的二次感应问题
分析两次感应问题的两种方法
1．程序法(正向推理法)
2．逆向推理法
　(2025·黑龙江大庆实验中学期末)如图所示，金属导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，当与导轨接触良好的导线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(　　)
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：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，根据安培定则可知，电磁铁A的左端为N极，且磁场逐渐增强，根据楞次定律可知，B环中感应电流产生的磁场方向向右，B被A排斥，D正确。
限时规范训练(64)　电磁感应现象　楞次定律
(建议用时：40分钟　满分：61分)
(选择题1～6题每题5分，7～10题每题6分，11题7分，共61分)
[基础巩固练]
1．(2025·湖南郴州模拟)闭合矩形线圈ABCD位于通电长直导线附近，如图所示，线圈与导线在同一平面内，线圈的两个边与导线平行，以下哪种情形，线圈ABCD中没有感应电流(　　)
A．在这个平面内，若ABCD线圈水平向右远离导线运动
B．在这个平面内，若ABCD线圈水平向左靠近导线运动
C．在这个平面内，若ABCD线圈平行导线沿电流方向运动
D．ABCD线圈以AB边为轴转动
解析：C　在这个平面内，若ABCD线圈水平向右远离导线运动，穿过线圈的磁通量减小，线圈中有感应电流，故A错误；若ABCD线圈水平向左靠近导线运动，穿过线圈的磁通量增大，线圈中有感应电流，故B错误；若ABCD线圈平行导线沿电流方向运动，穿过线圈的磁通量保持不变，线圈中没有感应电流，故C正确；ABCD线圈以AB边为轴转动，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中有感应电流，故D错误。故选C。
2．(2024·江苏卷，10)如图所示，在绝缘的水平面上，有闭合的两个线圈a、b，线圈a处在匀强磁场中，现将线圈a从磁场中匀速拉出，线圈a、b中产生的感应电流方向分别是(　　)
A．顺时针，顺时针 B．顺时针，逆时针
C．逆时针，顺时针 D．逆时针，逆时针
解析：A　将线圈a从磁场中匀速拉出的过程中，穿过a线圈的磁通量在减小，根据楞次定律可知a线圈中的电流方向为顺时针，由于线圈a从磁场中匀速拉出，则a中产生的电流为恒定电流，线圈a靠近线圈b的过程中通过线圈b的磁通量在向外增大，同理可得线圈b中产生的电流方向为顺时针。故选A。
3．(2024·北京卷，6)如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，下列说法正确的是(　　)
A．闭合开关瞬间，线圈M和线圈P相互吸引
B．闭合开关，达到稳定后，电流表的示数为0
C．断开开关瞬间，流过电流表的电流方向由a到b
D．断开开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场方向向左
解析：B　闭合开关瞬间，由楞次定律可知，线圈P中感应电流的磁场与线圈M中电流的磁场方向相反，二者相互排斥，A错误；闭合开关，达到稳定后，通过线圈P的磁通量保持不变，感应电流为零，电流表的示数为零，B正确；断开开关瞬间，通过线圈P的磁场方向向右，磁通量减小，由楞次定律可知感应电流的磁场方向向右，因此流过电流表的感应电流方向由b到a，C、D错误。
4．(2025·陕晋宁青卷，6)电磁压缩法是当前产生超强磁场的主要方法之一。其原理如图所示，在钢制线圈内同轴放置可压缩的铜环，其内已“注入”一个初级磁场，当钢制线圈与电容器组接通时，在极短时间内钢制线圈中的电流从零增加到几兆安培，铜环迅速向内压缩，使初级磁场的磁感线被“浓缩”，在直径为几毫米的铜环区域内磁感应强度可达几百特斯拉。此过程，铜环中的感应电流(　　)
　
A．与钢制线圈中的电流大小几乎相等且方向相同
B．与钢制线圈中的电流大小几乎相等且方向相反
C．远小于钢制线圈中的电流大小且方向相同
D．远小于钢制线圈中的电流大小且方向相反
解析：B　当线圈中电流从零增加时，其产生变化的磁场，由楞次定律可知，铜环中感应电流产生的磁场与线圈产生的磁场方向相反，磁感应强度大小几乎相等，由法拉第电磁感应定律和安培定则可知，铜环中的感应电流与钢制线圈中的电流大小几乎相等，且方向相反，故B正确。
5．(2025·东北三省精准教学二模)磁悬浮列车的悬浮控制技术是利用双线圈系统产生动态磁场，通过磁场调整列车位置，确保运行稳定。如图所示，半径不同的两个圆形线圈A、B，放置于同一水平面内，圆心重合。甲图中A线圈的电流变大，乙图中B线圈的电流变大，则甲图中B线圈的面积变化趋势与乙图中A线圈的面积变化趋势分别为(　　)
图甲　　　　　图乙
A．缩小　缩小 B．缩小　增大
C．增大　增大 D．增大　缩小
解析：B　题图甲中A线圈的电流变大，B线圈中的磁场方向垂直纸面向里，磁通量增大，根据楞次定律可知题图甲中B线圈的感应电流方向为逆时针，与A中电流方向相反，互相排斥，所以B线圈面积有缩小趋势；题图乙中B线圈的电流变大，B线圈中的磁场方向垂直纸面向里，AB线圈之间的磁场垂直纸面向外，由磁感线的分布规律可知A线圈内总磁通量方向垂直纸面向里，当A线圈中的磁通量增大，根据楞次定律可知题图乙中A中的感应电流方向为逆时针，与B中电流方向相反，互相排斥，所以A线圈面积有增大趋势。故选B。
6．(多选)(2025·湖北武汉三模)如图所示，一“Ｋ”形闭合导线框置于匀强磁场中，正方形ABCF和正方形FCDE边长相等，匀强磁场的方向与线框平面垂直且向里。线框沿垂直于DE边的方向向右做匀速直线运动。下列说法正确的是(　　)
A．E点电势等于D点电势
B．E点电势高于D点电势
C．若线框绕CF轴线转动，CF段有电流通过
D．若线框绕CF轴线转动，CF段没有电流通过
解析：BD　根据右手定则可知，E点电势高于D点电势，故A错误，B正确；通过楞次定律可知，若线框绕CF轴线转动，CF段没有电流通过，故C错误，D正确。故选BD。
[能力提升练]
7．(2025·北京丰台一模)如图1所示。一个可以自由转动的铝框放在 U形磁铁的两个磁极间，铝框和磁铁均静止，其截面图如图2所示。转动磁铁，下列说法正确的是(　　)
图1　　　　　　　图2
A．铝框与磁铁的转动方向相反，阻碍磁通量的变化
B．铝框与磁铁转动方向一致，转速比磁铁的转速小
C．磁铁从图2位置开始转动时，铝框截面abcd 感应电流的方向为a→d→c→b→a
D．磁铁停止转动后，如果没有空气阻力和摩擦阻力，铝框将保持匀速转动
解析：B　磁铁转动的过程中通过铝框截面的磁通量增加，因此在铝框内产生感应电流，根据楞次定律可知铝框受到安培力作用，导致铝框转动，为阻碍磁通量增加，则导致铝框与磁铁转动方向相同，但快慢不相同，铝框的转速一定比磁铁的转速小，故A错误，B正确；磁铁从图2位置开始转动时，导致通过铝框截面的磁通量增加，根据楞次定律可知感应电流方向为a→b→c→d→a，故C错误；当磁铁停止转动后，如果忽略空气阻力和摩擦阻力，由于铝框转动的过程中仍然能产生感应电流，所以铝框会受到反方向安培力作用逐渐减速直到停止运动，故D错误。故选B。
8．(2025·云南昆明一中模拟)图(a)中A、B为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置，A线圈中通有如图(b)所示的交流电i，取图(a)中电流方向为正方向，下列说法正确的是(　　)
图(a)　　　　　　　图(b)
A．在0到t1时间内A、B两线圈相互吸引
B．在t2到t3时间内A、B两线圈相互排斥
C．t1时刻两线圈间作用力最大
D．t2时刻两线圈间作用力最大
解析：B　在0到t1时间内，通过A的电流正向增大，则产生的磁场穿过B线圈向左增大，由楞次定律知在B线圈中产生与A中电流方向相反的感应电流，则A、B线圈相互排斥，A错误；在t2到t3时间内，通过A的电流反向增大，则产生的磁场穿过B线圈向右增大，由楞次定律知在B线圈中产生与A中电流方向相反的感应电流，则A、B线圈相互排斥，B正确；t1时刻B线圈中没有感应电流，两线圈间无作用力，C错误；t2时刻B线圈中有感应电流，但此时A中的电流为零，所以两线圈间也无作用力，D错误。故选B。
9．(2025·江西卷，5)托卡马克是一种磁约束核聚变装置，其中心柱上的密绕螺线管(CS线圈)可以驱动附近由电子和离子组成的磁约束等离子体旋转形成等离子体电流，如图(a)所示。当CS线圈通以如图(b)所示的电流时，产生的等离子体电流方向(俯视)为(　　)
图(a)　　　　　　　　图(b)　　　
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：A　由图(b)可知开始阶段流过CS线圈的电流正向减小，根据右手定则可知，CS线圈产生的磁场下端为N极，上端为S极，则穿过线圈周围某一截面的磁通量向下减小，由楞次定律可知产生的感应电场方向为顺时针方向(俯视)，则产生的等离子体电流方向(俯视)为顺时针；同理在以后阶段通过CS线圈的电流反向增加时，情况与前一阶段等效，即产生的等离子体电流方向(俯视)仍为顺时针。故选A。
10．(2025·北京卷，10)绝缘的轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁。将磁铁从弹簧原长位置由静止释放，磁铁开始振动，由于空气阻力的影响，振动最终停止。现将一个闭合铜线圈固定在磁铁正下方的桌面上(如图所示)，仍将磁铁从弹簧原长位置由静止释放，振动最终也停止。则(　　)
A．有无线圈，磁铁经过相同的时间停止运动
B．磁铁靠近线圈时，线圈有扩张趋势
C．磁铁离线圈最近时，线圈受到的安培力最大
D．有无线圈，磁铁和弹簧组成的系统损失的机械能相同
解析：D　有线圈时，磁铁受到电磁阻尼的作用，振动更快停止，故A错误；根据楞次定律，磁铁靠近线圈时，线圈的磁通量增大，此时线圈有缩小的趋势，故B错误；磁铁离线圈最近时，此时磁铁与线圈的相对速度为零，感应电动势为零，感应电流为零，线圈受到的安培力为零，故C错误；分析可知有无线圈时，根据平衡条件最后磁铁静止后弹簧的伸长量相同，由于磁铁和弹簧组成的系统损失的机械能为磁铁减小的重力势能减去此时弹簧的弹性势能，故系统损失的机械能相同，故D正确。 故选D。
[培优创新练]
11．(多选)(2025·河南省高考适应性演练)如图是科技创新大赛中某智能小车电磁寻迹的示意图，无急弯赛道位于水平地面上，中心设置的引导线通有交变电流(频率较高)，可在赛道内形成变化的磁场。小车电磁寻迹的传感器主要由在同一水平面内对称分布的a、b、c、d四个线圈构成，a与c垂直，b与d垂直，安装在小车前端一定高度处。在寻迹过程中，小车通过检测四个线圈内感应电流的变化来调整运动方向，使其沿引导线运动。若引导线上任一点周围的磁感线均可视为与该点电流方向相垂直的同心圆；赛道内距引导线距离相同的电磁感应强度大小可视为相同，距离越近磁场越强，赛道边界以外磁场可忽略，则(　　)
A．c、d中的电流增大，小车前方为弯道
B．沿直线赛道运动时，a、b中的电流为零
C．a中电流大于b中电流时，小车需要向左调整方向
D．a中电流大于c中电流时，小车需要向右调整方向
解析：AC　因引导线上任一点周围的磁感线均可视为与该点电流方向相垂直的同心圆，若小车沿直道行驶，则穿过cd的磁通量一直为零，则cd中感应电流为零，若c、d中的电流增大，则说明穿过cd的磁通量发生了变化，小车中心离开了引导线，即小车前方为弯道，选项A正确；因引导线上任一点周围的磁感线均可视为与该点电流方向相垂直的同心圆，可知沿直线赛道运动时，a、b中磁通量变化率不为零，则感应电流不为零，选项B错误；a中电流大于b中电流时，说明a距离引导线更近，则小车需要向左调整方向，选项C正确；a中电流大于c中电流时，说明磁场在a中的分量大于c中的分量，说明引导线在小车速度方向的左侧，则小车需要向左调整方向，选项D错误。故选AC。限时规范训练(64)　电磁感应现象　楞次定律
(建议用时：40分钟　满分：61分)
(选择题1～6题每题5分，7～10题每题6分，11题7分，共61分)
[基础巩固练]
1．(2025·湖南郴州模拟)闭合矩形线圈ABCD位于通电长直导线附近，如图所示，线圈与导线在同一平面内，线圈的两个边与导线平行，以下哪种情形，线圈ABCD中没有感应电流(　　)
A．在这个平面内，若ABCD线圈水平向右远离导线运动
B．在这个平面内，若ABCD线圈水平向左靠近导线运动
C．在这个平面内，若ABCD线圈平行导线沿电流方向运动
D．ABCD线圈以AB边为轴转动
解析：C　在这个平面内，若ABCD线圈水平向右远离导线运动，穿过线圈的磁通量减小，线圈中有感应电流，故A错误；若ABCD线圈水平向左靠近导线运动，穿过线圈的磁通量增大，线圈中有感应电流，故B错误；若ABCD线圈平行导线沿电流方向运动，穿过线圈的磁通量保持不变，线圈中没有感应电流，故C正确；ABCD线圈以AB边为轴转动，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中有感应电流，故D错误。故选C。
2．(2024·江苏卷，10)如图所示，在绝缘的水平面上，有闭合的两个线圈a、b，线圈a处在匀强磁场中，现将线圈a从磁场中匀速拉出，线圈a、b中产生的感应电流方向分别是(　　)
A．顺时针，顺时针 B．顺时针，逆时针
C．逆时针，顺时针 D．逆时针，逆时针
解析：A　将线圈a从磁场中匀速拉出的过程中，穿过a线圈的磁通量在减小，根据楞次定律可知a线圈中的电流方向为顺时针，由于线圈a从磁场中匀速拉出，则a中产生的电流为恒定电流，线圈a靠近线圈b的过程中通过线圈b的磁通量在向外增大，同理可得线圈b中产生的电流方向为顺时针。故选A。
3．(2024·北京卷，6)如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，下列说法正确的是(　　)
A．闭合开关瞬间，线圈M和线圈P相互吸引
B．闭合开关，达到稳定后，电流表的示数为0
C．断开开关瞬间，流过电流表的电流方向由a到b
D．断开开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场方向向左
解析：B　闭合开关瞬间，由楞次定律可知，线圈P中感应电流的磁场与线圈M中电流的磁场方向相反，二者相互排斥，A错误；闭合开关，达到稳定后，通过线圈P的磁通量保持不变，感应电流为零，电流表的示数为零，B正确；断开开关瞬间，通过线圈P的磁场方向向右，磁通量减小，由楞次定律可知感应电流的磁场方向向右，因此流过电流表的感应电流方向由b到a，C、D错误。
4．(2025·陕晋宁青卷，6)电磁压缩法是当前产生超强磁场的主要方法之一。其原理如图所示，在钢制线圈内同轴放置可压缩的铜环，其内已“注入”一个初级磁场，当钢制线圈与电容器组接通时，在极短时间内钢制线圈中的电流从零增加到几兆安培，铜环迅速向内压缩，使初级磁场的磁感线被“浓缩”，在直径为几毫米的铜环区域内磁感应强度可达几百特斯拉。此过程，铜环中的感应电流(　　)
　
A．与钢制线圈中的电流大小几乎相等且方向相同
B．与钢制线圈中的电流大小几乎相等且方向相反
C．远小于钢制线圈中的电流大小且方向相同
D．远小于钢制线圈中的电流大小且方向相反
解析：B　当线圈中电流从零增加时，其产生变化的磁场，由楞次定律可知，铜环中感应电流产生的磁场与线圈产生的磁场方向相反，磁感应强度大小几乎相等，由法拉第电磁感应定律和安培定则可知，铜环中的感应电流与钢制线圈中的电流大小几乎相等，且方向相反，故B正确。
5．(2025·东北三省精准教学二模)磁悬浮列车的悬浮控制技术是利用双线圈系统产生动态磁场，通过磁场调整列车位置，确保运行稳定。如图所示，半径不同的两个圆形线圈A、B，放置于同一水平面内，圆心重合。甲图中A线圈的电流变大，乙图中B线圈的电流变大，则甲图中B线圈的面积变化趋势与乙图中A线圈的面积变化趋势分别为(　　)
图甲　　　　　图乙
A．缩小　缩小 B．缩小　增大
C．增大　增大 D．增大　缩小
解析：B　题图甲中A线圈的电流变大，B线圈中的磁场方向垂直纸面向里，磁通量增大，根据楞次定律可知题图甲中B线圈的感应电流方向为逆时针，与A中电流方向相反，互相排斥，所以B线圈面积有缩小趋势；题图乙中B线圈的电流变大，B线圈中的磁场方向垂直纸面向里，AB线圈之间的磁场垂直纸面向外，由磁感线的分布规律可知A线圈内总磁通量方向垂直纸面向里，当A线圈中的磁通量增大，根据楞次定律可知题图乙中A中的感应电流方向为逆时针，与B中电流方向相反，互相排斥，所以A线圈面积有增大趋势。故选B。
6．(多选)(2025·湖北武汉三模)如图所示，一“Ｋ”形闭合导线框置于匀强磁场中，正方形ABCF和正方形FCDE边长相等，匀强磁场的方向与线框平面垂直且向里。线框沿垂直于DE边的方向向右做匀速直线运动。下列说法正确的是(　　)
A．E点电势等于D点电势
B．E点电势高于D点电势
C．若线框绕CF轴线转动，CF段有电流通过
D．若线框绕CF轴线转动，CF段没有电流通过
解析：BD　根据右手定则可知，E点电势高于D点电势，故A错误，B正确；通过楞次定律可知，若线框绕CF轴线转动，CF段没有电流通过，故C错误，D正确。故选BD。
[能力提升练]
7．(2025·北京丰台一模)如图1所示。一个可以自由转动的铝框放在 U形磁铁的两个磁极间，铝框和磁铁均静止，其截面图如图2所示。转动磁铁，下列说法正确的是(　　)
图1　　　　　　　图2
A．铝框与磁铁的转动方向相反，阻碍磁通量的变化
B．铝框与磁铁转动方向一致，转速比磁铁的转速小
C．磁铁从图2位置开始转动时，铝框截面abcd 感应电流的方向为a→d→c→b→a
D．磁铁停止转动后，如果没有空气阻力和摩擦阻力，铝框将保持匀速转动
解析：B　磁铁转动的过程中通过铝框截面的磁通量增加，因此在铝框内产生感应电流，根据楞次定律可知铝框受到安培力作用，导致铝框转动，为阻碍磁通量增加，则导致铝框与磁铁转动方向相同，但快慢不相同，铝框的转速一定比磁铁的转速小，故A错误，B正确；磁铁从图2位置开始转动时，导致通过铝框截面的磁通量增加，根据楞次定律可知感应电流方向为a→b→c→d→a，故C错误；当磁铁停止转动后，如果忽略空气阻力和摩擦阻力，由于铝框转动的过程中仍然能产生感应电流，所以铝框会受到反方向安培力作用逐渐减速直到停止运动，故D错误。故选B。
8．(2025·云南昆明一中模拟)图(a)中A、B为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置，A线圈中通有如图(b)所示的交流电i，取图(a)中电流方向为正方向，下列说法正确的是(　　)
图(a)　　　　　　　图(b)
A．在0到t1时间内A、B两线圈相互吸引
B．在t2到t3时间内A、B两线圈相互排斥
C．t1时刻两线圈间作用力最大
D．t2时刻两线圈间作用力最大
解析：B　在0到t1时间内，通过A的电流正向增大，则产生的磁场穿过B线圈向左增大，由楞次定律知在B线圈中产生与A中电流方向相反的感应电流，则A、B线圈相互排斥，A错误；在t2到t3时间内，通过A的电流反向增大，则产生的磁场穿过B线圈向右增大，由楞次定律知在B线圈中产生与A中电流方向相反的感应电流，则A、B线圈相互排斥，B正确；t1时刻B线圈中没有感应电流，两线圈间无作用力，C错误；t2时刻B线圈中有感应电流，但此时A中的电流为零，所以两线圈间也无作用力，D错误。故选B。
9．(2025·江西卷，5)托卡马克是一种磁约束核聚变装置，其中心柱上的密绕螺线管(CS线圈)可以驱动附近由电子和离子组成的磁约束等离子体旋转形成等离子体电流，如图(a)所示。当CS线圈通以如图(b)所示的电流时，产生的等离子体电流方向(俯视)为(　　)
图(a)　　　　　　　　图(b)　　　
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：A　由图(b)可知开始阶段流过CS线圈的电流正向减小，根据右手定则可知，CS线圈产生的磁场下端为N极，上端为S极，则穿过线圈周围某一截面的磁通量向下减小，由楞次定律可知产生的感应电场方向为顺时针方向(俯视)，则产生的等离子体电流方向(俯视)为顺时针；同理在以后阶段通过CS线圈的电流反向增加时，情况与前一阶段等效，即产生的等离子体电流方向(俯视)仍为顺时针。故选A。
10．(2025·北京卷，10)绝缘的轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁。将磁铁从弹簧原长位置由静止释放，磁铁开始振动，由于空气阻力的影响，振动最终停止。现将一个闭合铜线圈固定在磁铁正下方的桌面上(如图所示)，仍将磁铁从弹簧原长位置由静止释放，振动最终也停止。则(　　)
A．有无线圈，磁铁经过相同的时间停止运动
B．磁铁靠近线圈时，线圈有扩张趋势
C．磁铁离线圈最近时，线圈受到的安培力最大
D．有无线圈，磁铁和弹簧组成的系统损失的机械能相同
解析：D　有线圈时，磁铁受到电磁阻尼的作用，振动更快停止，故A错误；根据楞次定律，磁铁靠近线圈时，线圈的磁通量增大，此时线圈有缩小的趋势，故B错误；磁铁离线圈最近时，此时磁铁与线圈的相对速度为零，感应电动势为零，感应电流为零，线圈受到的安培力为零，故C错误；分析可知有无线圈时，根据平衡条件最后磁铁静止后弹簧的伸长量相同，由于磁铁和弹簧组成的系统损失的机械能为磁铁减小的重力势能减去此时弹簧的弹性势能，故系统损失的机械能相同，故D正确。 故选D。
[培优创新练]
11．(多选)(2025·河南省高考适应性演练)如图是科技创新大赛中某智能小车电磁寻迹的示意图，无急弯赛道位于水平地面上，中心设置的引导线通有交变电流(频率较高)，可在赛道内形成变化的磁场。小车电磁寻迹的传感器主要由在同一水平面内对称分布的a、b、c、d四个线圈构成，a与c垂直，b与d垂直，安装在小车前端一定高度处。在寻迹过程中，小车通过检测四个线圈内感应电流的变化来调整运动方向，使其沿引导线运动。若引导线上任一点周围的磁感线均可视为与该点电流方向相垂直的同心圆；赛道内距引导线距离相同的电磁感应强度大小可视为相同，距离越近磁场越强，赛道边界以外磁场可忽略，则(　　)
A．c、d中的电流增大，小车前方为弯道
B．沿直线赛道运动时，a、b中的电流为零
C．a中电流大于b中电流时，小车需要向左调整方向
D．a中电流大于c中电流时，小车需要向右调整方向
解析：AC　因引导线上任一点周围的磁感线均可视为与该点电流方向相垂直的同心圆，若小车沿直道行驶，则穿过cd的磁通量一直为零，则cd中感应电流为零，若c、d中的电流增大，则说明穿过cd的磁通量发生了变化，小车中心离开了引导线，即小车前方为弯道，选项A正确；因引导线上任一点周围的磁感线均可视为与该点电流方向相垂直的同心圆，可知沿直线赛道运动时，a、b中磁通量变化率不为零，则感应电流不为零，选项B错误；a中电流大于b中电流时，说明a距离引导线更近，则小车需要向左调整方向，选项C正确；a中电流大于c中电流时，说明磁场在a中的分量大于c中的分量，说明引导线在小车速度方向的左侧，则小车需要向左调整方向，选项D错误。故选AC。(共62张PPT)
第十二章 电磁感应
1．通过实验，了解电磁感应现象，了解产生感应电流的条件。知道电磁感应现象的应用及其对现代社会的影响。
2．理解楞次定律。
3．通过实验，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。
5．探究影响感应电流方向的因素
电 磁 感 应 电磁感应现象、楞次定律 2025年：陕晋宁青卷T6；北京卷T3；河南卷T5；浙江1月选考T17
2024年：湖北卷T9；北京卷T18；江苏卷T10
2023年：北京卷T9；江苏卷T8；浙江1月选考T7；海南卷T6
法拉第电磁感应定律、自感 2025年：湖北卷T5；浙江1月选考T9；广东卷T9；浙江1月选考T13
2024年：湖南卷T4；山东卷T8；甘肃卷T4、T6；福建卷T4；广东卷T4；北京卷T20
2023年：广东卷T14；湖北卷T5；北京卷T5
电磁感应中的电路与图像问题、能量问题 2025年：甘肃卷T6
2024年：浙江6月选考T20；全国甲卷T21
2023年：山东卷T12；浙江6月选考T10
电 磁 感 应 电磁感应中的动力学、能量问题 2025年：北京卷T10；四川卷T14
2024年：黑吉辽卷T9；河北卷T14；山东卷T11；全国甲卷T21、T25；贵州卷T10
2023年：新课标卷T26；湖南卷T14；辽宁卷T10
电磁感应中的动量问题 2025年：陕晋宁青卷T7；广西卷T7；湖南卷T9；重庆卷T10；安徽卷T15；山东卷T18；河北卷T15；云南卷T15；甘肃卷T15；黑吉辽内蒙古卷T14
2024年：湖南卷T8；江西卷T15
2023年：湖南卷T14；辽宁卷T10
1．重视概念和规律，掌握楞次定律在各个方面的应用。熟悉感应电动势的产生方法。
2．掌握用电磁感应定律解决电磁感应中电路、图像问题及电磁感应中动力学、能量和动量问题的分析方法，能恰当构建物理模型。
第1讲　电磁感应现象　楞次定律
1.理解电磁感应现象，会用感应电流产生条件判断有无感应电流产生。2.通过实验理解感应电流方向的判断方法，会用楞次定律及推论判断感应电流方向等问题。3.能综合应用安培定则、左手定则、楞次定律及其推论解决问题。
目标
要求
1
强基础 固本增分
2
研考点 精准突破
3
限时规范训练
栏
目
导
引
强基础
固本增分
一、磁通量
1．概念：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向____的平面，其面积S与磁感应强度B的____叫作穿过这个面积的磁通量。
2．公式：Φ＝__，S为垂直磁场的________。
3．矢标性：磁通量为__量。
4．物理意义：磁通量的大小可形象表示穿过某一面积的______条数的多少。
5．磁通量的变化：ΔΦ＝______。
垂直
乘积
BS
投影面积
标
磁感线
Φ2－Φ1
二、电磁感应
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
(1)条件：穿过____电路的磁通量________。
(2)特例：闭合电路的一部分导体在磁场内做__________运动。
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，那么只有__________，而无感应电流。
磁通量
感应电流
发生变化
切割磁感线
感应电动势
感应电流
感应电动势
闭合
三、感应电流方向的判断
1．楞次定律：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______的变化。
2．右手定则
(1)内容：如图，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______从掌心进入，并使拇指指向________的方向，这时四指所指的方向就是________的方向。
(2)适用情况：判断部分导体__________时感应电流的方向。
阻碍
磁通量
磁感线
导线运动
感应电流
切割磁感线
×
√
1．判断正误
(1)当导体切割磁感线运动时，导体中一定产生感应电流。( )
(2)穿过线圈的磁通量与线圈的匝数无关。( )
(3)电路中磁通量发生变化时，就一定会产生感应电流。( )
(4)感应电流的磁场一定阻止引起感应电流的磁场的磁通量的变化。( )
(5)感应电流的磁场总是与原磁场方向相反。( )
×
×
×
2．(2025·北京卷，3)下列图示情况，金属圆环中不能产生感应电流的是
(　　)
A．图(a)中，圆环在匀强磁场中向左平移
B．图(b)中，圆环在匀强磁场中绕轴转动
C．图(c)中，圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移
D．图(d)中，圆环向条形磁铁N极平移
A
解析：A　圆环在匀强磁场中向左平移，穿过圆环的磁通量不发生变化，金属圆环中不能产生感应电流，故A正确；圆环在匀强磁场中绕轴转动，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流，故B错误；离通有恒定电流的长直导线越远，导线产生的磁感应强度越弱，圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流，故C错误；根据条形磁铁的磁感应特征可知，圆环向条形磁铁N极平移，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流，故D错误。故选A 。
3．(人教版教材原题改编)如图所示，CDEF是金属框，
框内存在着垂直于纸面向里的匀强磁场。当导体AB向
右移动时，金属框中CD、EF边的感应电流的方向为
(　　)
A．C→D，E→F B．D→C，E→F
C．C→D，F→E D．D→C，F→E
解析：C　根据右手定则可以判断，AB中感应电流的方向为A→B，则在ABCD回路中，CD边的感应电流方向为C→D，在ABFE回路中，EF边的感应电流方向为F→E，故C正确。
C
4．(人教版教材原题改编)法拉第最初发现电磁感应现
象的实验装置如图所示。软铁环上绕有M、N两个线
圈，当线圈M所在电路中的开关断开的瞬间，线圈N
中的感应电流方向为________(选填“顺时针”或“逆
时针”)。
解析：线圈M中的电流在铁环中产生的磁场是顺时针方向的，即线圈N中原磁场的方向是向下的。开关断开的瞬间，铁环中的磁场迅速减弱，线圈N中的磁通量减小。感应电流的磁场要阻碍磁通量的减小，所以感应电流的磁场的方向与原磁场的方向相同，即线圈N中感应电流的磁场的方向也是向下的。根据右手螺旋定则，可判断出线圈N中感应电流沿顺时针方向。
答案：顺时针
研考点
精准突破
考点一　探究影响感应电流方向的因素
1．实验思路
如图所示，通过将条形磁体插入或拔出线圈来改变穿过螺线管
的磁通量，根据电流表指针的偏转方向判断感应电流的方向。
2．实验器材
电流表、条形磁体、螺线管、电池、开关、导线、滑动变阻器
等。
3．实验现象
4．实验结论
当穿过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场的方向相反；当穿过线圈的磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场的方向相同。
(2024·北京卷，16)用如图1所示的实验装置探究影响感应电流方向的因素。如图2所示，分别把条形磁体的N极或S极插入、拔出螺线管，观察并标记感应电流的方向。
图1
图2
关于本实验，下列说法正确的是__________(多选，填选项前的字母)。
A．需要记录感应电流的大小
B．通过观察电流表指针的偏转方向确定感应电流的方向
C．图2中甲和乙表明，感应电流的方向与条形磁体的插入端是N极还是S极有关
图2
解析：BC　本实验探究影响感应电流方向的因素，故不需要记录感应电流的大小，故A错误；本实验通过电流表指针的偏转方向确定感应电流的方向，故B正确；由题图2甲和乙知，条形磁体插入N极和S极时，电流方向不同，故感应电流的方向与条形磁体的插入端是N极还是S极有关，故C正确。故选BC。
图2
注意：实验前应先查明电流的流向与电流表指针偏转方向之间的关系。
考点二　电磁感应现象　感应电流方向的判断
考向1　应用楞次定律判断
(2025·河南卷，5)如图，一金属薄片在力F作用下自左向右从两磁极之间通过。当金属薄片中心运动到N极的正下方时，沿N极到S极的方向看，下列图中能够正确描述金属薄片内涡电流绕行方向的是(　　)
C
解析：C　根据题图可知，沿N极到S极的方向看，穿过金属薄片的磁场方向垂直纸面向里，则磁通量垂直纸面向里，又金属薄片中心向右运动到N极的正下方时，通过薄片右半边的磁通量在减小，通过薄片左半边的磁通量在增多，由楞次定律可知，右侧涡流产生的磁场方向垂直纸面向里，左侧涡流产生的磁场方向垂直纸面向外，所以由安培定则可知，右侧涡流沿顺时针方向，左侧涡流沿逆时针方向，C正确。
对楞次定律中“阻碍”的理解
考向2　应用右手定则判断
(2025·湖南名校联合体二模)在北半球上空，地磁场的磁感应强度竖直分量向下，一架无人机在天津某地上空水平飞行，P为无人机右翼端点，Q为无人机左翼端点，则下列判断正确的是(　　)
A．向东飞行时，P点比Q点电势高；向西飞行时，P点比Q点电势低
B．向东飞行时，P点比Q点电势低；向西飞行时，P点比Q点电势高
C．向东飞行时，P点比Q点电势高；向西飞行时，P点比Q点电势高
D．向东飞行时，P点比Q点电势低；向西飞行时，P点比Q点电势低
D
解析：D　飞机水平飞行机翼切割磁场竖直分量，磁场方向竖直向下。根据右手定则可知，无论是向东还是向西水平飞行，都是P点比Q点电势低。故选D。
考点三　楞次定律推论的应用
考向1　增反减同——阻碍原磁通量变化
(2025·四川二诊)如图所示，长直导线中通有恒定电流I，闭合矩形导线框abcd的ad边平行于直导线，且与直导线在同一平面内。导线框沿与导线垂直的方向，从右向左匀速运动，跨过直导线过程中不接触直导线。则在此过程中导线框中感应电流的方向(　　)
A．沿abcda不变
B．沿adcba不变
C．由abcda先变为adcba，再变为abcda
D．由adcba先变为abcda，再变为adcba
D
解析：D　由安培定则得，载有恒定电流的直导线产生的磁场在导线左边的方向为垂直纸面向外，右边的磁场方向垂直向里，当线圈向导线靠近时，则穿过线圈的磁通量变大，根据楞次定律，可知感应电流方向为adcba，当线圈越过导线时到线圈中心轴与导线重合，穿过线圈的磁通量的变小，则感应电流方向为abcda，当继续向左运动时，穿过磁通量变大，由楞次定律可知，感应电流方向为abcda，继续向左运动，远离导线时，线圈磁通量向外减小，感应电流方向为adcba。故选D。
提示：如何理解增反减同，例
磁铁靠近线圈，B感与原反向。
考向2　来拒去留——阻碍相对运动
如图所示，质量为m的铜质闭合线圈静置于粗糙水平桌面上。当一个竖直放置的条形磁铁贴近线圈，沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高、匀速经过时，线圈始终保持不动。则关于线圈在此过程中受到的支持力FN和摩擦力Ff的情况，以下判断正确的是(　　)
A．FN先大于mg，后小于mg
B．FN一直大于mg
C．Ff先向左，后向右
D．线圈中的电流方向始终不变
A
解析：A　根据“来拒去留”的原理，磁铁靠近线圈时受到斜向上的斥力，由牛顿第三定律知，线圈受到斜向下的斥力，故它受到的支持力FN大于重力mg，磁铁远离线圈时受到斜向下的引力作用，线圈受到斜向上的引力，支持力FN小于重力mg，故A正确，B错误；整个过程磁铁对线圈的作用力都有向右的分量，即线圈有向右运动的趋势，摩擦力的方向始终向左，C错误；由于线圈中的磁通量先变大后变小，方向不变，故线圈中电流前后方向相反，D错误。
提示：如何理解来拒去留，例
磁体靠近线圈，B感、B原反向，线圈与磁体相互排斥，反之吸引。
考向3　增缩减扩——使回路面积有扩大或缩小的趋势
(2025·北京海淀一模)如图所示，弹簧上端固定、下端悬挂一个磁铁，在磁铁正下方放置一个固定在桌面上的闭合铜质线圈。将磁铁托起到某一高度后放开、磁铁开始上下振动。不计空气阻力。下列说法正确的是(　　)
A．磁铁振动过程中，线圈始终有收缩的趋势
B．磁铁振动过程中，弹簧和磁铁组成系统的机械能保持不变
C．磁铁远离线圈时，线圈对桌面的压力小于线圈的重力
D．磁铁靠近线圈时，线圈与磁铁相互吸引
C
解析：C　根据题意可知，磁铁靠近线圈时，穿过线圈的磁通量增大，线圈中产生感应电流，由楞次定律可知，线圈有收缩的趋势，线圈与磁铁相互排斥，线圈对桌面的压力大于线圈的重力；磁铁远离线圈时，穿过线圈的磁通量减小，线圈中产生感应电流，由楞次定律可知，线圈有扩大的趋势，线圈与磁铁相互吸引，线圈对桌面的压力小于线圈的重力，整个过程中，由于线圈中产生了感应电流，即有电能产生，由能量守恒定律，可知弹簧和磁铁组成系统的机械能会一直减小。故选C。
提示：如何理解增缩减扩，例
P、Q是光滑固定导轨，a、b是可动金属棒，磁体下移，导轨与金属棒围成的面积会减小，a、b相互靠近。
注意：“增缩减扩”的结论只适用于磁感线单方向穿过回路的情境。
素养拓展　电磁感应中的二次感应问题
分析两次感应问题的两种方法
1．程序法(正向推理法)
2．逆向推理法
(2025·黑龙江大庆实验中学期末)如图所示，金属导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，当与导轨接触良好的导线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(　　)
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：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，根据安培定则可知，电磁铁A的左端为N极，且磁场逐渐增强，根据楞次定律可知，B环中感应电流产生的磁场方向向右，B被A排斥，D正确。
D
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限时规范
训练(64)　电磁感应现象　楞次定律
(建议用时：40分钟　满分：61分)
(选择题1～6题每题5分，7～10题每题6分，11题7分，共61分)
[基础巩固练]
1．(2025·湖南郴州模拟)闭合矩形线圈ABCD位于通电长直
导线附近，如图所示，线圈与导线在同一平面内，线圈的
两个边与导线平行，以下哪种情形，线圈ABCD中没有感
应电流(　　)
A．在这个平面内，若ABCD线圈水平向右远离导线运动
B．在这个平面内，若ABCD线圈水平向左靠近导线运动
C．在这个平面内，若ABCD线圈平行导线沿电流方向运动
D．ABCD线圈以AB边为轴转动
C
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解析：C　在这个平面内，若ABCD线圈水平向右远离导线运动，穿过线圈的磁通量减小，线圈中有感应电流，故A错误；若ABCD线圈水平向左靠近导线运动，穿过线圈的磁通量增大，线圈中有感应电流，故B错误；若ABCD线圈平行导线沿电流方向运动，穿过线圈的磁通量保持不变，线圈中没有感应电流，故C正确；ABCD线圈以AB边为轴转动，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中有感应电流，故D错误。故选C。
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2．(2024·江苏卷，10)如图所示，在绝缘的水平面上，有闭合的两个线圈a、b，线圈a处在匀强磁场中，现将线圈a从磁场中匀速拉出，线圈a、b中产生的感应电流方向分别是(　　)
A．顺时针，顺时针
B．顺时针，逆时针
C．逆时针，顺时针
D．逆时针，逆时针
A
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解析：A　将线圈a从磁场中匀速拉出的过程中，穿过a线圈的磁通量在减小，根据楞次定律可知a线圈中的电流方向为顺时针，由于线圈a从磁场中匀速拉出，则a中产生的电流为恒定电流，线圈a靠近线圈b的过程中通过线圈b的磁通量在向外增大，同理可得线圈b中产生的电流方向为顺时针。故选A。
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3．(2024·北京卷，6)如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，下列说法正确的是(　　)
A．闭合开关瞬间，线圈M和线圈P相互吸引
B．闭合开关，达到稳定后，电流表的示数为0
C．断开开关瞬间，流过电流表的电流方向由a到b
D．断开开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场方向向左
B
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解析：B　闭合开关瞬间，由楞次定律可知，线圈P中感应电流的磁场与线圈M中电流的磁场方向相反，二者相互排斥，A错误；闭合开关，达到稳定后，通过线圈P的磁通量保持不变，感应电流为零，电流表的示数为零，B正确；断开开关瞬间，通过线圈P的磁场方向向右，磁通量减小，由楞次定律可知感应电流的磁场方向向右，因此流过电流表的感应电流方向由b到a，C、D错误。
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4．(2025·陕晋宁青卷，6)电磁压缩法是当前产生超强磁场的主要方法之一。其原理如图所示，在钢制线圈内同轴放置可压缩的铜环，其内已“注入”一个初级磁场，当钢制线圈与电容器组接通时，在极短时间内钢制线圈中的电流从零增加到几兆安培，铜环迅速向内压缩，使初级磁场的磁感线被“浓缩”，在直径为几毫米的铜环区域内磁感应强度可达几百特斯拉。此过程，铜环中的感应电流(　　)
A．与钢制线圈中的电流大小几乎相等且方向相同
B．与钢制线圈中的电流大小几乎相等且方向相反
C．远小于钢制线圈中的电流大小且方向相同
D．远小于钢制线圈中的电流大小且方向相反
B
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解析：B　当线圈中电流从零增加时，其产生变化的磁场，由楞次定律可知，铜环中感应电流产生的磁场与线圈产生的磁场方向相反，磁感应强度大小几乎相等，由法拉第电磁感应定律和安培定则可知，铜环中的感应电流与钢制线圈中的电流大小几乎相等，且方向相反，故B正确。
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5．(2025·东北三省精准教学二模)磁悬浮列车的悬浮控制技术是利用双线圈系统产生动态磁场，通过磁场调整列车位置，确保运行稳定。如图所示，半径不同的两个圆形线圈A、B，放置于同一水平面内，圆心重合。甲图中A线圈的电流变大，乙图中B线圈的电流变大，则甲图中B线圈的面积变化趋势与乙图中A线圈的面积变化趋势分别为(　　)
A．缩小　缩小
B．缩小　增大
C．增大　增大
D．增大　缩小
图甲　　　　　图乙
B
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解析：B　题图甲中A线圈的电流变大，B线圈中的磁场方向垂直纸面向里，磁通量增大，根据楞次定律可知题图甲中B线圈的感应电流方向为逆时针，与A中电流方向相反，互相排斥，所以B线圈面积有缩小趋势；题图乙中B线圈的电流变大，B线圈中的磁场方向垂直纸面向里，AB线圈之间的磁场垂直纸面向外，由磁感线的分布规律可知A线圈内总磁通量方向垂直纸面向里，当A线圈中的磁通量增大，根据楞次定律可知题图乙中A中的感应电流方向为逆时针，与B中电流方向相反，互相排斥，所以A线圈面积有增大趋势。故选B。
图甲　　　　图乙
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6．(多选)(2025·湖北武汉三模)如图所示，一“Ｋ”形闭合导线框置于匀强磁场中，正方形ABCF和正方形FCDE边长相等，匀强磁场的方向与线框平面垂直且向里。线框沿垂直于DE边的方向向右做匀速直线运动。下列说法正确的是(　　)
A．E点电势等于D点电势
B．E点电势高于D点电势
C．若线框绕CF轴线转动，CF段有电流通过
D．若线框绕CF轴线转动，CF段没有电流通过
解析：BD　根据右手定则可知，E点电势高于D点电势，故A错误，B正确；通过楞次定律可知，若线框绕CF轴线转动，CF段没有电流通过，故C错误，D正确。故选BD。
BD
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[能力提升练]
7．(2025·北京丰台一模)如图1所示。一个可以
自由转动的铝框放在 U形磁铁的两个磁极间，
铝框和磁铁均静止，其截面图如图2所示。转动
磁铁，下列说法正确的是(　　)
A．铝框与磁铁的转动方向相反，阻碍磁通量的变化
B．铝框与磁铁转动方向一致，转速比磁铁的转速小
C．磁铁从图2位置开始转动时，铝框截面abcd 感应电流的方向为a→d→c→b→a
D．磁铁停止转动后，如果没有空气阻力和摩擦阻力，铝框将保持匀速转动
图1　　　　　图2
B
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解析：B　磁铁转动的过程中通过铝框截面的磁通量增加，因此在铝框内产生感应电流，根据楞次定律可知铝框受到安培力作用，导致铝框转动，为阻碍磁通量增加，则导致铝框与磁铁转动方向相同，但快慢不相同，铝框的转速一定比磁铁的转速小，故A错误，B正确；磁铁从图2位置开始转动时，导致通过铝框截面的磁通量增加，根据楞次定律可知感应电流方向为a→b→c→d→a，故C错误；当磁铁停止转动后，如果忽略空气阻力和摩擦阻力，由于铝框转动的过程中仍然
能产生感应电流，所以铝框会受到反方向安培力作
用逐渐减速直到停止运动，故D错误。故选B。
图1　　　　图2
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8．(2025·云南昆明一中模拟)图(a)中A、B为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置，A线圈中通有如图(b)所示的交流电i，取图(a)中电流方向为正方向，下列说法正确的是(　　)
A．在0到t1时间内A、B两线圈相互吸引
B．在t2到t3时间内A、B两线圈相互排斥
C．t1时刻两线圈间作用力最大
D．t2时刻两线圈间作用力最大
图(a)　　　　　　图(b)
B
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解析：B　在0到t1时间内，通过A的电流正向增大，则产生的磁场穿过B线圈向左增大，由楞次定律知在B线圈中产生与A中电流方向相反的感应电流，则A、B线圈相互排斥，A错误；在t2到t3时间内，通过A的电流反向增大，则产生的磁场穿过B线圈向右增大，由楞次定律知在B线圈中产生与A中电流方向相反的感应电流，则A、B线圈相互排斥，B正确；t1时刻B线圈中没有感应电流，两线圈间无作用力，C错误；t2时刻B线圈中有感应电流，但此时A中的电流为零，所以两线圈间也无作用力，D错误。故选B。
图(a)　　　　　　图(b)
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9．(2025·江西卷，5)托卡马克是一种磁约束核聚变装置，其中心柱上的密绕螺线管(CS线圈)可以驱动附近由电子和离子组成的磁约束等离子体旋转形成等离子体电流，如图(a)所示。当CS线圈通以如图(b)所示的电流时，产生的等离子体电流方向(俯视)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
图(a)　　　　　　　图(b)
A
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解析：A　由图(b)可知开始阶段流过CS线圈的电流正向减小，根据右手定则可知，CS线圈产生的磁场下端为N极，上端为S极，则穿过线圈周围某一截面的磁通量向下减小，由楞次定律可知产生的感应电场方向为顺时针方向(俯视)，则产生的等离子体电流方向(俯视)为顺时针；同理在以后阶段通过CS线圈的电流反向增加时，情况与前一阶段等效，即产生的等离子体电流方向(俯视)仍为顺时针。故选A。
图(a)　　　　　图(b)
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10．(2025·北京卷，10)绝缘的轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁。将磁铁从弹簧原长位置由静止释放，磁铁开始振动，由于空气阻力的影响，振动最终停止。现将一个闭合铜线圈固定在磁铁正下方的桌面上(如图所示)，仍将磁铁从弹簧原长位置由静止释放，振动最终也停止。则
(　　)
A．有无线圈，磁铁经过相同的时间停止运动
B．磁铁靠近线圈时，线圈有扩张趋势
C．磁铁离线圈最近时，线圈受到的安培力最大
D．有无线圈，磁铁和弹簧组成的系统损失的机械能相同
D　
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解析：D　有线圈时，磁铁受到电磁阻尼的作用，振动更快停止，故A错误；根据楞次定律，磁铁靠近线圈时，线圈的磁通量增大，此时线圈有缩小的趋势，故B错误；磁铁离线圈最近时，此时磁铁与线圈的相对速度为零，感应电动势为零，感应电流为零，线圈受到的安培力为零，故C错误；分析可知有无线圈时，根据平衡条件最后磁铁静止后弹簧的伸长量相同，由于磁铁和弹簧组成的系统损失的机械能为磁铁减小的重力势能减去此时弹簧的弹性势能，故系统损失的机械能相同，故D正确。 故选D。
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[培优创新练]
11．(多选)(2025·河南省高考适应性演练)如图是科技创新大赛中某智能小车电磁寻迹的示意图，无急弯赛道位于水平地面上，中心设置的引导线通有交变电流(频率较高)，可在赛道内形成变化的磁场。小车电磁寻迹的传感器主要由在同一水平面内对称分布的a、b、c、d四个线圈构成，a与c垂直，b与d垂直，安装在小车前端一定高
度处。在寻迹过程中，小车通过检测四个线圈内感应电流的变化来调整运动方向，使其沿引导线运动。若引导线上任一点周围的磁感线均可视为与该点电流方向相垂直的同心圆；赛道内距引导线距离相同的电磁感应强度大小可视为相同，距离越近磁场越强，赛道边界以外磁场可忽略，则(　　)
AC
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A．c、d中的电流增大，小车前方为弯道
B．沿直线赛道运动时，a、b中的电流为零
C．a中电流大于b中电流时，小车需要向左调整方向
D．a中电流大于c中电流时，小车需要向右调整方向
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解析：AC　因引导线上任一点周围的磁感线均可视为与该点电流方向相垂直的同心圆，若小车沿直道行驶，则穿过cd的磁通量一直为零，则cd中感应电流为零，若c、d中的电流增大，则说明穿过cd的磁通量发生了变化，小车中心离开了引导线，即小车前方为弯道，选项A正确；因引导线上任一点周围的磁感线均可视为与该点电
流方向相垂直的同心圆，可知沿直线赛道运动时，a、b中磁通量变化率不为零，则感应电流不为零，选项B错误；a中电流大于b中电流时，说明a距离引导线更近，则小车需要向左调整方向，选项C正确；a中电流大于c中电流时，说明磁场在a中的分量大于c中的分量，说明引导线在小车速度方向的左侧，则小车需要向左调整方向，选项D错误。故选AC。
第1讲　电磁感应现象　楞次定律
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