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第1讲　电磁感应现象　楞次定律
【学习目标】　1.理解电磁感应现象，会用产生感应电流的条件判断有无感应电流产生。2.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。
考点一　电磁感应现象的理解
1.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为垂直磁场方向的投影面积。
(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。
2.电磁感应现象
(1)当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中有感应电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫作电磁感应。
(2)感应电流产生的条件：穿过闭合导体回路的磁通量发生变化。
(3)实质：电磁感应现象的实质是产生感应电动势。
①如果电路闭合，则有感应电流；
②如果电路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流。
自测1.(多选)如图所示，矩形线圈abcd位于纸面内，面积为S，匝数为N，过ab中点和cd中点的连线OO'恰好位于垂直纸面向外的匀强磁场的右边界上，匀强磁场的磁感应强度为B。若线圈绕OO'轴从图示位置开始转动，下列说法正确的是(　　)
A.此时穿过线圈的磁通量为
B.当线圈转动60°时的磁通量为
C.当线圈转动90°时的磁通量为0
D.当线圈转动180°的过程中，磁通量的变化量为0
答案：BC
解析：题图所示位置穿过线圈的磁通量为Φ1＝，A错误；当线圈转动60°时的磁通量为Φ2＝cos 60°＝，B正确；当线圈转动90°时的磁通量为0，C正确；当线圈转动180°的过程中，磁通量的变化量ΔΦ＝－－＝－BS，D错误。故选BC。
自测2.(2025·北京卷·T3)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，圆环向条形磁体N极平移
答案：A
解析：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；根据条形磁体的磁场特征可知，圆环向条形磁体的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。
自测3.(多选)在下列各图所描述的物理情境中，能产生感应电流的是(　　)
A.图甲中条形磁体插入螺线管中静止不动时
B.图乙中滑动变阻器滑片向下移动和向上移动的过程中
C.图丙中闭合开关瞬间
D.图丁中导体棒AB在磁场中上下运动时
答案：BC
解析：题图甲中条形磁体插入螺线管中静止不动时，螺线管内磁通量保持不变，无感应电流，A错误；题图乙中无论滑动变阻器滑片向上移动还是向下移动，线圈b中的电流都会变化，则线圈b产生的磁场都会变化，导致线圈a中的磁通量变化，线圈a中会产生感应电流，B正确；题图丙中闭合开关瞬间会使螺线管B的磁通量发生变化，螺线管B中会产生感应电流，C正确；题图丁中导体棒AB在磁场中上下运动时，导体棒的运动方向与磁场平行，导体棒不切割磁感线，无感应电流，D错误。故选BC。
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1.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。
2.判断是否产生感应电流的流程
(1)确定研究的回路。
(2)弄清楚回路内的磁场分布，并确定穿过该回路的磁通量Φ。
(3)Φ不变→无感应电流
Φ变化→
考点二　 感应电流方向的判断
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：如图所示，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。
【正误辨析】
(1)感应电流的磁场总是与原磁场方向相反。(×)
(2)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。(×)
(3)使用右手定则时必须让磁感线垂直穿过掌心。(×)
(4)任何感应电流方向的判断既可使用楞次定律，又可使用右手定则。(×)
1.楞次定律中“阻碍”的含义
2.判断感应电流方向的两种方法
(1)用楞次定律判断
(2)用右手定则判断
该方法适用于部分导体切割磁感线产生的感应电流。判断时注意掌心、拇指、四指的方向。
①掌心——磁感线穿入。
②拇指——指向导体运动的方向。
③四指——指向感应电流的方向。
应用楞次定律判断感应电流的方向
(2024·北京卷·T6)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
答案：B
解析：闭合开关瞬间，根据安培定则可知，线圈M中突然产生向右的磁场，根据楞次定律可知，线圈P中感应电流的磁场方向向左，因此线圈M和线圈P相互排斥，A错误；闭合开关，达到稳定后，线圈P中的磁通量不再变化，则线圈P中无感应电流，电流表示数为0，B正确；断开开关瞬间，线圈M中向右的磁场瞬间减为0，根据楞次定律可知，线圈P中感应电流的磁场方向向右，根据安培定则可知，流过电流表的电流方向由b到a，C、D错误。
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【衔接教材】　(人教版选择性必修第二册P29·T1)
在图中，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上。
(1)当闭合开关S的一瞬间，线圈P中感应电流的方向如何？
(2)当断开开关S的一瞬间，线圈P中感应电流的方向如何？
【衔接分析】　人教版选择性必修第二册P29·T1与2024·北京卷·T6：
(1)都是通过开关的闭合、断开控制磁场变化及磁通量的变化。
(2)都考查了楞次定律的应用。
应用右手定则判断感应电流的方向
下列图中表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情境，ab上的感应电流方向为a→b的是(　　)
答案：A
解析：选项图A中，ab棒顺时针转动，由右手定则可知，导体ab上的感应电流方向为a→b，故A正确；选项图B中，ab棒向纸外运动，由右手定则可知，ab棒上的感应电流方向为b→a，故B错误；选项图C中，导体框向右运动，ad边切割磁感线，由右手定则可知，ab上的感应电流方向为b→a，故C错误；选项图D中，ab棒沿导轨向下运动，由右手定则可知，导体ab上的感应电流方向为b→a，故D错误。
考点三　楞次定律的推论
　　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引起感应电流的原因。根据引起感应电流的情境，常见以下几种具体推论：
推论 图例说明
阻碍原磁通量变化——“增反减同” 图甲：磁体靠近，B感、B原反向，二者相斥 图乙：磁体远离，B感、B原同向，二者相吸
阻碍相对运动——“来拒去留”
使回路面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩” (注意：只适用于单方向的磁通量) 图丙：P、Q是光滑固定导轨，a、b是可移动金属棒，磁体下移，回路面积减小，a、b靠近 图丁：B减小，线圈扩张
使闭合线圈远离或靠近磁体——“增离减靠” 图戊：当开关S闭合时，左环向左摆动、右环向右摆动，远离通电线圈
阻碍原电流的变化——“增反减同”(自感现象) 图己：若A、B两灯规格相同，合上S，B灯先亮，A灯逐渐变亮；再断开S，两灯逐渐熄灭
阻碍原磁通量变化——“增反减同”
如图所示，导线AB与CD平行，在闭合与断开开关S时，关于导线CD中的感应电流，下列说法正确的是(　　)
A.开关闭合时，有C到D的感应电流
B.开关闭合时，有D到C的感应电流
C.开关断开时，有D到C的感应电流
D.开关断开时，无感应电流
答案：B
解析：开关闭合时，导线AB中有电流通过，其方向由A指向B，根据安培定则可知导线CD所在回路磁通量垂直纸面向外增加，由楞次定律的推论“增反减同”可得导线CD中的感应电流方向为由D指向C，故A错误，B正确；同理，开关断开时，导线AB中电流从有到无，其方向由A指向B，根据安培定则可知导线CD所在回路磁通量垂直纸面向外减小，由楞次定律的推论“增反减同”可得导线CD中的感应电流方向为由C指向D，故C、D错误。
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阻碍相对运动——“来拒去留”
(2026·北京海淀一模)如图所示，弹簧上端固定、下端悬挂一个磁体，在磁体正下方放置一个固定在桌面上的闭合铜质线圈。将磁体托起到某一高度后放开，磁体开始上下振动。不计空气阻力。下列说法正确的是(　　)
A.磁体振动过程中，线圈始终有收缩的趋势
B.磁体振动过程中，弹簧和磁体组成系统的机械能保持不变
C.磁体远离线圈时，线圈对桌面的压力小于线圈的重力
D.磁体靠近线圈时，线圈与磁体相互吸引
答案：C
解析：根据题意可知，磁体靠近线圈时，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，线圈与磁体相互排斥，线圈对桌面的压力大于线圈的重力；磁体远离线圈时，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，线圈与磁体相互吸引，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，可知弹簧和磁体组成系统的机械能会一直减小。故选C。
使回路面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”
(多选)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。现将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列说法正确的是(　　)
A.穿过线圈a的磁通量增大
B.从上往下看，线圈a中将产生顺时针方向的感应电流
C.线圈a有收缩的趋势
D.桌面对线圈a的支持力增大
答案：ACD
解析：将滑动变阻器的滑片P向下滑动，则接入电路的阻值减小，电流增大，线圈b的磁场增强，穿过线圈a的磁通量变大，故A正确；穿过线圈a的磁通量向下增大，根据楞次定律可知，从上往下看，线圈a中将产生逆时针方向的感应电流，故B错误；穿过线圈a的磁通量向下增大，根据楞次定律的推论“增缩减扩”“来拒去留”可知，线圈a有收缩且远离线圈b的趋势，则桌面对线圈a的支持力增大，故C、D正确。
拓展变式.如图所示，两个金属圆环a与圆环b同心共面放置，而且相对位置不变，当圆环a中通有逐渐增大的顺时针方向的电流时，对于圆环b中感应电流方向、收缩与扩张趋势的判断正确的是(　　)
A.顺时针方向，有收缩趋势
B.顺时针方向，有扩张趋势
C.逆时针方向，有收缩趋势
D.逆时针方向，有扩张趋势
答案：D
解析：当圆环a中通有顺时针方向的电流时，根据安培定则可知，穿过圆环b的磁通量大小为Φ＝Φ内－Φ外，方向垂直于纸面向里，当圆环a中电流逐渐增大时，Φ内、Φ外都增大，但是Φ内增大的更快，故穿过圆环b的磁通量垂直于纸面向里增大，根据楞次定律可知圆环b中感应电流方向为逆时针方向，为了阻碍磁通量的增大，圆环b有扩张的趋势。故选D。
楞次定律的推论——“增缩减扩”仅适用于磁场单方向穿过回路的情况，对于磁场从正、反两个方向同时穿过回路的情况，要具体分析，如【拓展】中情况则为“增扩减缩”，正好与之相反。
考点四　“三定则、一定律”的应用
“三定则、一定律”的比较
定则或定律 适用的现象 因果关系
安培定则 电流的磁效应——电流、运动电荷产生磁场 因电生磁
左手定则 (1)安培力——磁场对电流的作用力 (2)洛伦兹力——磁场对运动电荷的作用力 因电受力
右手定则 导体做切割磁感线运动产生的电磁感应现象 因动生电
楞次定律 闭合回路的磁通量变化产生的电磁感应现象 因磁生电
(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，PQ、MN均处在竖直向下的匀强磁场中，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
答案：BC
解析：MN向右运动，说明MN受到向右的安培力，因为MN处的磁场垂直纸面向里，根据左手定则可知，MN中的感应电流方向为M→N，根据安培定则可知，L1中感应电流的磁场方向向上，根据楞次定律可知，L2中磁场方向向上减弱或向下增强。若L2中磁场方向向上减弱，根据安培定则可知，PQ中电流方向为Q→P且减小，根据右手定则可知，PQ向右减速运动。若L2中磁场方向向下增强，根据安培定则可知，PQ中电流方向为P→Q且增大，根据右手定则可知，PQ向左加速运动。故选BC。
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针对练.(多选)如图所示，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(　　)
A.开关闭合瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动
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的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动
答案：AD
解析：根据安培定则可知，开关闭合瞬间铁芯上产生水平向右的磁场，根据楞次定律可知，直导线上将产生由南向北的电流，根据安培定则可知，直导线上方的磁场垂直纸面向里，故小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动，A正确；开关闭合并保持一段时间后，直导线上没有感应电流，故小磁针的N极指北，B、C错误；开关闭合并保持一段时间再断开的瞬间，根据安培定则和楞次定律可知，直导线上将产生由北向南的电流，这时直导线上方的磁场垂直纸面向外，故小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动，D正确。
课时测评56　电磁感应现象　楞次定律
(时间：30分钟　满分：60分)
(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)
(选择题1－12，每题5分，共60分)
题组1　感应电流的产生及方向判断
1.(2026·湖南湘潭模拟)下列给出了与感应电流产生条件相关的四幅情境图，其中判断正确的是(　　)
A.图甲，磁体向右插入不闭合线圈的过程中，线圈中会产生感应电动势
B.图乙，正方形金属线圈水平向右移动的过程中，正方形线圈中会有感应电流
C.图丙，闭合导线框以其任何一条边为轴在磁场中旋转，都能产生感应电流
D.图丁，水平放置的圆形线圈直径正上方通有逐渐增大的电流，圆形线圈中有感应电流
答案： A
解析： 题图甲中，磁体向右插入不闭合线圈，线圈中磁通量发生变化，线圈中会产生感应电动势，由于线圈不闭合，线圈中不会产生感应电流，A正确；题图乙中，正方形金属线圈水平向右移动，由于穿过线圈的磁通量保持不变，正方形线圈中不会产生感应电流，B错误；题图丙中，闭合导线框若以竖直边为轴在磁场中旋转，不能产生感应电流，C错误；题图丁中，水平放置的圆形线圈直径正上方导线中电流逐渐增大，穿过线圈的磁通量一直为零，线圈中没有感应电流，D错误。
2.(2025·陕晋青宁卷·T6)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
答案：B
解析：当钢制线圈与电容器组连通时，钢制线圈中产生迅速增大的电流，线圈中产生迅速增强的磁场。根据楞次定律，可知铜环中产生的感应电流的磁场会阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故铜环中的感应电流与钢制线圈中的电流方向相反。为阻碍铜环中磁通量变化，铜环上感应电流与钢制线圈的电流大小几乎相等。故选B。
3.(2024·江苏卷·T10)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处在垂直纸面向里的匀强磁场中，线圈b位于右侧无磁场区域，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
答案：A
解析：将线圈a匀速拉出磁场的过程中，穿过线圈a的磁通量垂直纸面向里且不断减小，由楞次定律可知，线圈a中的感应电流在其内部产生的磁场方向垂直纸面向里，在其外部产生的磁场方向垂直纸面向外，由安培定则可知，线圈a中产生的感应电流方向为顺时针，C、D错误；由法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律可知，线圈a中产生的感应电流大小不变，线圈a被拉出磁场，与线圈b的距离逐渐减小，则穿过线圈b的磁通量不断增大，由楞次定律与安培定则可知线圈b中的感应电流为顺时针方向，A正确，B错误。
题组2　楞次定律推论的应用
4.(2023·海南卷·T6)汽车测速利用了电磁感应现象，汽车可简化为一个矩形线圈abcd，埋在地下的线圈分别为1、2，通上顺时针(俯视)方向电流，当汽车经过线圈时(　　)
A.线圈1、2产生的磁场方向竖直向上
B.汽车进入线圈1过程产生感应电流方向为abcd
C.汽车离开线圈1过程产生感应电流方向为abcd
D.汽车进入线圈2过程受到的安培力方向与速度方向相同
答案：C
解析：根据安培定则可知，线圈1、2中的电流产生的磁场方向都是竖直向下的，A错误；汽车进入线圈1时穿过矩形线圈abcd的磁通量向下增大，根据楞次定律和安培定则可知感应电流的方向为adcb，离开线圈1时穿过矩形线圈的磁通量向下减小，根据楞次定律和安培定则可知感应电流的方向为abcd，B错误，C正确；安培力的方向总是与汽车相对于磁场的运动方向相反，D错误。
5.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体贴近线圈，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
答案：A
解析：根据楞次定律的推论“来拒去留”可知，磁体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，受到的支持力FN大于重力mg；磁体远离线圈时受到斜向下的引力，由牛顿第三定律知，线圈受到斜向上的引力，受到的支持力FN小于重力mg，故A正确，B错误。整个过程磁体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。当磁体靠近线圈时，穿过线圈的磁通量增加且方向向下，线圈中产生的感应电流从上向下看沿逆时针方向；当磁体远离线圈时，穿过线圈的磁通量减少且方向向下，线圈中产生的感应电流从上向下看沿顺时针方向，D错误。
6.如图所示，在O点用细绳悬挂一个金属圆环，将条形磁体(N极在前)沿轴线方向从左侧靠近圆环，下列说法正确的是(　　)
A.自左向右看圆环中感应电流的方向是顺时针方向
B.圆环将向左运动
C.圆环有收缩的趋势
D.若圆环不闭合(有缺口)也会产生感应电流
答案：C
解析：条形磁体(N极在前)沿轴线方向从左侧靠近圆环，穿过圆环的磁通量增加，根据楞次定律可知，感应电流的磁场方向向左，所以根据右手螺旋定则，可知圆环中电流的方向自左向右看为逆时针方向，A错误；根据“来拒去留”可知，圆环将向右运动，B错误；根据“增缩减扩”可知，圆环将有收缩的趋势，C正确；若圆环不闭合(有缺口)不会产生感应电流，D错误。
题组3　“三定则、一定律”的应用
7.(2026·山东菏泽市期中)在如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电源构成闭合电路，a、b、c为三个闭合金属圆环，假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，则当滑动变阻器的滑片向右滑动时，下列说法正确的是(　　)
A.穿过a、b两个环的磁通量始终相同
B.穿过b环的磁通量始终是c环的一半
C.a、c两个环中都有感应电流
D.b、c两个环中都有感应电流
答案：A
解析：线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，所以穿过a、b两个环的磁通量始终相同，故A正确。根据安培定则可知，穿过a环的磁感线方向向左，穿过b环的磁感线方向向上，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，线圈中电流将发生改变，产生的磁场随之改变，穿过a、b两环的磁通量会发生改变，故a、b两环中都会产生感应电流；而向左和向右穿过c环的磁感线条数相等，完全抵消，总的磁通量为零，不发生变化，故c环中没有感应电流产生，故B、C、D错误。
8.(多选)两圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环。当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B中产生如图所示方向的感应电流，则(　　)
A.A可能带正电且转速减小
B.A可能带正电且转速增大
C.A可能带负电且转速减小
D.A可能带负电且转速增大
答案：BC
解析：若A带正电，顺时针转动产生顺时针方向的电流，A内磁场方向垂直纸面向里，当转速增大时，穿过B的磁通量增加，根据楞次定律的推论“增反减同”可知B中产生逆时针方向的感应电流，A错误，B正确； 若A带负电，顺时针转动产生逆时针方向的电流，A内磁场方向垂直纸面向外，当转速减小时，穿过B的磁通量减少，根据楞次定律的推论“增反减同”可知B中产生逆时针方向的感应电流，C正确，D错误。
9.(多选)汽车自动控制刹车系统(ABS)的原理如图所示，铁质齿轮P与车轮同步转动，右端有一个绕有线圈的磁体(极性如图)，M是一个电流检测器，当车轮带动齿轮P转动时，靠近线圈的铁齿被磁化，使通过线圈的磁通量增大，铁齿离开线圈时又使通过线圈的磁通量减小，从而能使线圈中产生感应电流，感应电流经电子装置放大后即能实现自动控制刹车，齿轮从图示位置开始转到下一个铁齿正对线圈的过程中，通过M的感应电流的方向(　　)
A.在图示时刻，铁齿靠近线圈时，穿过线圈的磁通量最小
B.条形磁体总是阻碍齿轮的转动
C.齿轮从图示位置开始转到下一个铁齿正对线圈的过程中，通过M的感应电流的方向先从左向右，然后从右向左
D.齿轮从图示位置开始转到下一个铁齿正对线圈的过程中，通过M的感应电流的方向先从右向左，然后从左向右
答案：BD
解析：在题图示时刻，铁齿靠近线圈时，穿过线圈的磁通量最大，故A错误；根据楞次定律可知，感应电流总是阻碍磁体间的相对运动，故B正确；铁齿靠近线圈时被磁化，产生的磁场方向从右向左，齿轮P从题图所示位置开始按顺时针方向转到下一个铁齿正对线圈的过程中，穿过线圈的磁通量先减小后增加，根据楞次定律可知，线圈中感应电流在线圈内部产生的磁场先从右向左，后从左向右，根据右手螺旋定则可知，通过M的感应电流的方向先从右向左，然后从左向右，故C错误，D正确。故选BD。
10.某研究性学习小组的同学设计的电梯坠落应急安全装置如图所示，在电梯挂厢上安装永磁体，并在电梯的井壁上铺设闭合线圈，这样可以在电梯突然坠落时减小对电梯内乘客的伤害。当电梯中的永磁体坠落至图示位置时(　　)
A.该安全装置使电梯停在空中
B.线圈A、B中的感应电流方向相反
C.只有线圈A在阻碍电梯下落
D.只有线圈B在阻碍电梯下落
答案：B
解析：若电梯突然坠落，穿过线圈的磁通量发生变化，将在线圈中产生感应电流，感应电流会阻碍磁体的相对运动，可起到应急避险作用，感应电流会阻碍磁体的相对运动，但不能阻止磁体的运动，故A错误；当磁体坠落至题图所示位置时，穿过两线圈的磁通量方向相同，一个增加一个减少，根据楞次定律可知，两线圈产生的感应电流的磁场方向相反，根据安培定则可知，两线圈产生的感应电流方向相反，故B正确；由上述分析可知，两线圈均产生感应电流，感应电流产生的磁场均阻碍电梯的运动，故C、D错误。故选B。
11.可绕O点转动的金属圆盘置于垂直纸面向里的匀强磁场中，其中央和边缘各引出一根导线，与套在铁芯上部的线圈A相连。套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平光滑导轨上，如图所示，导轨上有一根金属棒ab处在垂直于纸面向外的匀强磁场中。下列说法正确的是(　　)
A.圆盘顺时针加速转动时，ab棒将向右运动
B.圆盘逆时针匀速转动时，ab棒将向右运动
C.圆盘顺时针减速转动时，ab棒将向右运动
D.圆盘逆时针加速转动时，ab棒将向左运动
答案：C
解析：圆盘顺时针加速转动时，由右手定则可知，圆盘中感应电流从圆心流向边缘，线圈A中产生的磁场方向向下，且磁场增强，由楞次定律可知，线圈B中的感应电流的磁场方向向上，由安培定则可知，ab棒中感应电流方向为a→b，由左手定则可知，ab棒受到的安培力方向向左，ab棒将向左运动，故A错误；圆盘逆时针匀速转动时，由右手定则可知，圆盘中感应电流从边缘流向圆心，线圈A中产生的磁场方向向上，且磁场不变，线圈B中无感应电流，则ab棒静止，故B错误；圆盘顺时针减速转动时，由右手定则可知，圆盘中感应电流从圆心流向边缘，线圈A中产生的磁场方向向下，且磁场减弱，由楞次定律可知，线圈B中的感应电流的磁场方向向下，由安培定则可知，ab棒中感应电流方向为b→a，由左手定则可知，ab棒受到的安培力方向向右，ab棒将向右运动，故C正确；圆盘逆时针加速转动时，由右手定则可知，圆盘中感应电流从边缘流向圆心，线圈A中产生的磁场方向向上，且磁场增强，由楞次定律可知，线圈B中的感应电流的磁场方向向下，由安培定则可知，ab棒中感应电流方向为b→a，由左手定则可知，ab棒受到的安培力方向向右，ab棒将向右运动，故D错误。故选C。
12.(多选)(2026·河南商丘期末)如图所示，一平行光滑金属导轨水平置于竖直向下的匀强磁场中，导轨电阻不计，与大螺线管M相接，在M螺线管内同轴放置一绝缘圆盘N，N的边缘固定着许多带负电的小球(每个小球都可视为一点电荷)，且圆盘N可绕轴心在水平面内自由转动。当导体棒ab运动时，圆盘N能沿箭头方向逆时针转动，则导体棒ab的运动情况是(　　)
A.导体棒ab向右做匀速运动
B.导体棒ab向右做加速运动
C.导体棒ab向左做减速运动
D.导体棒ab向左做加速运动
答案：BC
解析：圆盘N带动带负电的小球沿箭头方向逆时针转动，相当于圆盘上产生顺时针方向的感应电流，即感应磁场方向竖直向下。若导体棒ab向右运动，根据右手定则可知感应电流方向由b到a，M中的磁场竖直向上，与产生的感应磁场方向相反，可知M中的磁场必然是增强的，则导体棒ab必然做加速运动，故A错误，B正确；若导体棒ab向左运动，根据右手定则可知感应电流由a到b，M中的磁场竖直向下，与产生的感应磁场方向相同，可知M中的磁场必然是减弱的，则导体棒ab必然做减速运动，故C正确，D错误。(共72张PPT)
第1讲　电磁感应现象　楞次定律
高三总复习讲义　新高考
第十二章 电磁感应
1.理解电磁感应现象，会用产生感应电流的条件判断有无感应电流产生。
2.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。
学习目标
内容索引
考点一　 电磁感应现象的理解
考点二　 感应电流方向的判断
考点三　 楞次定律的推论
课时测评
考点四　 “三定则、一定律”的应用
电磁感应现象的理解
考点一
1.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为垂直磁场方向的__________。
(3)矢标性：磁通量为______。
(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。
知识梳理
垂直
乘积
BS
投影面积
标量
2.电磁感应现象
(1)当穿过闭合导体回路的________发生变化时，闭合导体回路中有感应电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫作电磁感应。
(2)感应电流产生的条件：穿过______导体回路的________发生变化。
(3)实质：电磁感应现象的实质是产生____________。
①如果电路闭合，则有感应电流；
②如果电路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流。
磁通量
闭合
磁通量
感应电动势
自测1.(多选)如图所示，矩形线圈abcd位于纸面内，面积为S，匝数为N，过ab中点和cd中点的连线OO'恰好位于垂直纸面向外的匀强磁场的右边界上，匀强磁场的磁感应强度为B。若线圈绕OO'轴从图示位置开始转动，下列说法正确的是
A.此时穿过线圈的磁通量为
B.当线圈转动60°时的磁通量为
C.当线圈转动90°时的磁通量为0
D.当线圈转动180°的过程中，磁通量的变化量为0
√
√
题图所示位置穿过线圈的磁通量为Φ1＝，A错误；当线圈转动60°时的磁通量为Φ2＝cos 60°＝，B正确；当线圈转动90°时的磁通量为0，C正确；当线圈转动180°的过程中，磁通量的变化量ΔΦ＝－－＝－BS，D错误。故选BC。
自测2.(2025·北京卷·T3)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，圆环向条形磁体N极平移
√
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；根据条形磁体的磁场特征可知，圆环向条形磁体的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。
自测3.(多选)在下列各图所描述的物理情境中，能产生感应电流的是
A.图甲中条形磁体插入螺线管中静止不动时
B.图乙中滑动变阻器滑片向下移动和向上移动的过程中
C.图丙中闭合开关瞬间
D.图丁中导体棒AB在磁场中上下运动时
√
√
题图甲中条形磁体插入螺线管中静止不动时，螺线管内磁通量保持不变，无感应电流，A错误；题图乙中无论滑动变阻器滑片向上移动还是向下移动，线圈b中的电流都会变化，则线圈b产生的磁场都会变化，导致线圈a中的磁通量变化，线圈a中会产生感应电流，B正确；题图丙中闭合开关瞬间会使螺线管B的磁通量发生变化，螺线管B中会产生感应电流，C正确；题图丁中导体棒AB在磁场中上下运动时，导体棒的运动方向与磁场平行，导体棒不切割磁感线，无感应电流，D错误。故选BC。
归纳提升
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1.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。
2.判断是否产生感应电流的流程
(1)确定研究的回路。
(2)弄清楚回路内的磁场分布，并确定穿过该回路的磁通量Φ。
(3)Φ不变→无感应电流
Φ变化→
感应电流方向的判断
考点二
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______引起感应电流的________的变化。
(2)适用范围：一切电磁感应现象。
知识梳理
阻碍
磁通量
2.右手定则
(1)内容：如图所示，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。
知识梳理
磁感线
导线运动
感应电流
切割磁感线
正误辨析
(1)感应电流的磁场总是与原磁场方向相反。 ( )
(2)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。 ( )
(3)使用右手定则时必须让磁感线垂直穿过掌心。 ( )
(4)任何感应电流方向的判断既可使用楞次定律，又可使用右手定则。 ( )
×
×
×
×
1.楞次定律中“阻碍”的含义
核心突破
2.判断感应电流方向的两种方法
(1)用楞次定律判断
(2)用右手定则判断
该方法适用于部分导体切割磁感线产生的感应电流。判断时注意掌心、拇指、四指的方向。
①掌心——磁感线穿入。
②拇指——指向导体运动的方向。
③四指——指向感应电流的方向。
考向1 应用楞次定律判断感应电流的方向
(2024·北京卷·T6)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
例1
√
闭合开关瞬间，根据安培定则可知，线圈M中突然产生向右的磁场，根据楞次定律可知，线圈P中感应电流的磁场方向向左，因此线圈M和线圈P相互排斥，A错误；闭合开关，达到稳定后，线圈P中的磁通量不再变化，则线圈P中无感应电流，电流表示数为0，B正确；断开开关瞬间，线圈M中向右的磁场瞬间减为0，根据楞次定律可知，线圈P中感应电流的磁场方向向右，根据安培定则可知，流过电流表的电流方向由b到a，C、D错误。
(人教版选择性必修第二册P29·T1)
在图中，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上。
(1)当闭合开关S的一瞬间，线圈P中感应电流的方向如何？
(2)当断开开关S的一瞬间，线圈P中感应电流的方向如何？
衔接教材
人教版选择性必修第二册P29·T1与2024·北京卷·T6：
(1)都是通过开关的闭合、断开控制磁场变化及磁通量的变化。
(2)都考查了楞次定律的应用。
衔接分析
考向2 应用右手定则判断感应电流的方向
下列图中表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情境，ab上的感应电流方向为a→b的是
例2
√
选项图A中，ab棒顺时针转动，由右手定则可知，导体ab上的感应电流方向为a→b，故A正确；选项图B中，ab棒向纸外运动，由右手定则可知，ab棒上的感应电流方向为b→a，故B错误；选项图C中，导体框向右运动，ad边切割磁感线，由右手定则可知，ab上的感应电流方向为b→a，故C错误；选项图D中，ab棒沿导轨向下运动，由右手定则可知，导体ab上的感应电流方向为b→a，故D错误。
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楞次定律的推论
考点三
　　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引起感应电流的原因。根据引起感应电流的情境，常见以下几种具体推论：
推论 图例说明
阻碍原磁通量变化——“增反减同”
图甲：磁体靠近，B感、B原反向，二者相斥
图乙：磁体远离，B感、B原同向，二者相吸
阻碍相对运动——“来拒去留”
推论 图例说明
使回路面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩” (注意：只适用于单方向的磁通量)
图丙：P、Q是光滑固定导轨，a、b是可移动金属棒，磁体下移，回路面积减小，a、b靠近
图丁：B减小，线圈扩张
使闭合线圈远离或靠近磁体——“增离减靠”
图戊：当开关S闭合时，左环向左摆动、右环向右摆动，远离通电线圈
推论 图例说明
阻碍原电流的变化——“增反减同” (自感现象)
图己：若A、B两灯规格相同，合上S，B灯先亮，A灯逐渐变亮；再断开S，两灯逐渐熄灭
考向1 阻碍原磁通量变化——“增反减同”
如图所示，导线AB与CD平行，在闭合与断开开关S时，关于导线CD中的感应电流，下列说法正确的是
A.开关闭合时，有C到D的感应电流
B.开关闭合时，有D到C的感应电流
C.开关断开时，有D到C的感应电流
D.开关断开时，无感应电流
例3
√
开关闭合时，导线AB中有电流通过，其方向由A指向B，根据安培定则可知导线CD所在回路磁通量垂直纸面向外增加，由楞次定律的推论“增反减同”可得导线CD中的感应电流方向为由D指向C，故A错误，B正确；同理，开关断开时，导线AB中电流从有到无，其方向由A指向B，根据安培定则可知导线CD所在回路磁通量垂直纸面向外减小，由楞次定律的推论“增反减同”可得导线CD中的感应电流方向为由C指向D，故C、D错误。
考向2 阻碍相对运动——“来拒去留”
(2026·北京海淀一模)如图所示，弹簧上端固定、下端悬挂一个磁体，在磁体正下方放置一个固定在桌面上的闭合铜质线圈。将磁体托起到某一高度后放开，磁体开始上下振动。不计空气阻力。下列说法正确的是
A.磁体振动过程中，线圈始终有收缩的趋势
B.磁体振动过程中，弹簧和磁体组成系统的机械能保持不变
C.磁体远离线圈时，线圈对桌面的压力小于线圈的重力
D.磁体靠近线圈时，线圈与磁体相互吸引
例4
√
根据题意可知，磁体靠近线圈时，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，
线圈与磁体相互排斥，线圈对桌面的压力大于线圈的重力；
磁体远离线圈时，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，线圈与磁体相
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，可知弹簧和磁体组成系统的机械能会一直减小。故选C。
考向3 使回路面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”
(多选)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。现将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列说法正确的是
A.穿过线圈a的磁通量增大
B.从上往下看，线圈a中将产生顺时针方向的感应电流
C.线圈a有收缩的趋势
D.桌面对线圈a的支持力增大
√
√
例5
√
将滑动变阻器的滑片P向下滑动，则接入电路的阻值减小，电流增大，线圈b的磁场增强，穿过线圈a的磁通量变大，故A正确；穿过线圈a的磁通量向下增大，根据楞次定律可知，从上往下看，线圈a中将产生逆时针方向的感应电流，故B错误；穿过线圈a的磁通量向下增大，根据楞次定律的推论“增缩减扩”“来拒去留”可知，线圈a有收缩且远离线圈b的趋势，则桌面对线圈a的支持力增大，故C、D正确。
拓展变式.如图所示，两个金属圆环a与圆环b同心共面放置，而且相对位置不变，当圆环a中通有逐渐增大的顺时针方向的电流时，对于圆环b中感应电流方向、收缩与扩张趋势的判断正确的是
A.顺时针方向，有收缩趋势
B.顺时针方向，有扩张趋势
C.逆时针方向，有收缩趋势
D.逆时针方向，有扩张趋势
√
当圆环a中通有顺时针方向的电流时，根据安培定则可知，穿过圆环b的磁通量大小为Φ＝Φ内－Φ外，方向垂直于纸面向里，当圆环a中电流逐渐增大时，Φ内、Φ外都增大，但是Φ内增大的更快，故穿过圆环b的磁通量垂直于纸面向里增大，根据楞次定律可知圆环b中感应电流方向为逆时针方向，为了阻碍磁通量的增大，圆环b有扩张的趋势。故选D。
楞次定律的推论——“增缩减扩”仅适用于磁场单方向穿过回路的情况，对于磁场从正、反两个方向同时穿过回路的情况，要具体分析，如【拓展】中情况则为“增扩减缩”，正好与之相反。
易错提醒
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“三定则、一定律”的应用
考点四
“三定则、一定律”的比较
知识梳理
定则或定律 适用的现象 因果关系
安培定则 电流的磁效应——电流、运动电荷产生磁场 因电生磁
左手定则 (1)安培力——磁场对电流的作用力 (2)洛伦兹力——磁场对运动电荷的作用力 因电受力
右手定则 导体做切割磁感线运动产生的电磁感应现象 因动生电
楞次定律 闭合回路的磁通量变化产生的电磁感应现象 因磁生电
(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，PQ、MN均处在竖直向下的匀强磁场中，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6
√
√
MN向右运动，说明MN受到向右的安培力，因为MN处的
磁场垂直纸面向里，根据左手定则可知，MN中的感应电
流方向为M→N，根据安培定则可知，L1中感应电流的磁场
方向向上，根据楞次定律可知，L2中磁场方向向上减弱或向
下增强。若L2中磁场方向向上减弱，根据安培定则可知，PQ中电流方向为Q→P且减小，根据右手定则可知，PQ向右减速运动。若L2中磁场方向向下增强，根据安培定则可知，PQ中电流方向为P→Q且增大，根据右手定则可知，PQ向左加速运动。故选BC。
针对练.(多选)如图所示，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
A.开关闭合瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动
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的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动
√
√
根据安培定则可知，开关闭合瞬间铁芯上产生水平向右
的磁场，根据楞次定律可知，直导线上将产生由南向北
的电流，根据安培定则可知，直导线上方的磁场垂直纸
面向里，故小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动，A
正确；开关闭合并保持一段时间后，直导线上没有感应电流，故小磁针的N极指北，B、C错误；开关闭合并保持一段时间再断开的瞬间，根据安培定则和楞次定律可知，直导线上将产生由北向南的电流，这时直导线上方的磁场垂直纸面向外，故小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动，D正确。
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课 时 测 评
题组1　感应电流的产生及方向判断
1.(2026·湖南湘潭模拟)下列给出了与感应电流产生条件相关的四幅情境图，其中判断正确的是
A.图甲，磁体向右插入不闭合线圈的过程中，线圈中会产生感应电动势
B.图乙，正方形金属线圈水平向右移动的过程中，正方形线圈中会有感应电流
C.图丙，闭合导线框以其任何一条边为轴
在磁场中旋转，都能产生感应电流
D.图丁，水平放置的圆形线圈直径正上方通有逐渐增大的电流，圆形线圈中有感应电流
√
题图甲中，磁体向右插入不闭合线圈，线圈中磁通量发生变化，线圈中会产生感应电动势，由于线圈不闭合，线圈中不会产生感应电流，A正确；题图乙中，正方形金属线圈水平向右移动，由于穿过线圈的磁通量保持不变，正方形线圈中不会产生感应电流，B错误；题图丙中，闭合导线框若以竖直边为轴在磁场中旋转，不能产生感应电流，C错误；题图丁中，水平放置的圆形线圈直径正上方导线中电流逐渐增大，穿过线圈的磁通量一直为零，线圈中没有感应电流，D错误。
2.(2025·陕晋青宁卷·T6)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
√
当钢制线圈与电容器组连通时，钢制线圈中产生迅速增大的电流，线圈中产生迅速增强的磁场。根据楞次定律，可知铜环中产生的感应电流的磁场会阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故铜环中的感应电流与钢制线圈中的电流方向相反。为阻碍铜环中磁通量变化，铜环上感应电流与钢制线圈的电流大小几乎相等。故选B。
3.(2024·江苏卷·T10)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处在垂直纸面向里的匀强磁场中，线圈b位于右侧无磁场区域，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
√
将线圈a匀速拉出磁场的过程中，穿过线圈a的磁通量
垂直纸面向里且不断减小，由楞次定律可知，线圈a
中的感应电流在其内部产生的磁场方向垂直纸面向里，
在其外部产生的磁场方向垂直纸面向外，由安培定则
可知，线圈a中产生的感应电流方向为顺时针，C、D错误；由法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律可知，线圈a中产生的感应电流大小不变，线圈a被拉出磁场，与线圈b的距离逐渐减小，则穿过线圈b的磁通量不断增大，由楞次定律与安培定则可知线圈b中的感应电流为顺时针方向，A正确，B错误。
题组2　楞次定律推论的应用
4.(2023·海南卷·T6)汽车测速利用了电磁感应现象，汽车可简化为一个矩形线圈abcd，埋在地下的线圈分别为1、2，通上顺时针(俯视)方向电流，当汽车经过线圈时
A.线圈1、2产生的磁场方向竖直向上
B.汽车进入线圈1过程产生感应电流方向为abcd
C.汽车离开线圈1过程产生感应电流方向为abcd
D.汽车进入线圈2过程受到的安培力方向与速度方向相同
√
根据安培定则可知，线圈1、2中的电流产生的磁场方向都是竖直向下的，A错误；汽车进入线圈1时穿过矩形线圈abcd的磁通量向下增大，根据楞次定律和安培定则可知感应电流的方向为adcb，离开线圈1时穿过矩形线圈的磁通量向下减小，根据楞次定律和安培定则可知感应电流的方向为abcd，B错误，C正确；安培力的方向总是与汽车相对于磁场的运动方向相反，D错误。
5.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体贴近线圈，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
√
根据楞次定律的推论“来拒去留”可知，磁体靠近线圈时
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，受到的支持力FN大于重力mg；磁体远离线圈时受
到斜向下的引力，由牛顿第三定律知，线圈受到斜向上的
引力，受到的支持力FN小于重力mg，故A正确，B错误。整个过程磁体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。当磁体靠近线圈时，穿过线圈的磁通量增加且方向向下，线圈中产生的感应电流从上向下看沿逆时针方向；当磁体远离线圈时，穿过线圈的磁通量减少且方向向下，线圈中产生的感应电流从上向下看沿顺时针方向，D错误。
6.如图所示，在O点用细绳悬挂一个金属圆环，将条形磁体(N极在前)沿轴线方向从左侧靠近圆环，下列说法正确的是
A.自左向右看圆环中感应电流的方向是顺时针方向
B.圆环将向左运动
C.圆环有收缩的趋势
D.若圆环不闭合(有缺口)也会产生感应电流
√
条形磁体(N极在前)沿轴线方向从左侧靠近圆环，穿过圆环的磁通量增加，根据楞次定律可知，感应电流的磁场方向向左，所以根据右手螺旋定则，可知圆环中电流的方向自左向右看为逆时针方向，A错误；根据“来拒去留”可知，圆环将向右运动，B错误；根据“增缩减扩”可知，圆环将有收缩的趋势，C正确；若圆环不闭合(有缺口)不会产生感应电流，D错误。
题组3　“三定则、一定律”的应用
7.(2026·山东菏泽市期中)在如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电源构成闭合电路，a、b、c为三个闭合金属圆环，假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，则当滑动变阻器的滑片向右滑动时，下列说法正确的是
A.穿过a、b两个环的磁通量始终相同
B.穿过b环的磁通量始终是c环的一半
C.a、c两个环中都有感应电流
D.b、c两个环中都有感应电流
√
线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，所以穿过a、b两个环的磁通量始终相同，故A正确。根据安培定则可知，穿过a环的磁感线方向向左，穿过b环的磁感线方向向上，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，线圈中电流将发生改变，产生的磁场随之改变，穿过a、b两环的磁通量会发生改变，故a、b两环中都会产生感应电流；而向左和向右穿过c环的磁感线条数相等，完全抵消，总的磁通量为零，不发生变化，故c环中没有感应电流产生，故B、C、D错误。
8.(多选)两圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环。当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B中产生如图所示方向的感应电流，则
A.A可能带正电且转速减小
B.A可能带正电且转速增大
C.A可能带负电且转速减小
D.A可能带负电且转速增大
√
√
若A带正电，顺时针转动产生顺时针方向的电流，A内磁场方向垂直纸面向里，当转速增大时，穿过B的磁通量增加，根据楞次定律的推论“增反减同”可知B中产生逆时针方向的感应电流，A错误，B正确； 若A带负电，顺时针转动产生逆时针方向的电流，A内磁场方向垂直纸面向外，当转速减小时，穿过B的磁通量减少，根据楞次定律的推论“增反减同”可知B中产生逆时针方向的感应电流，C正确，D错误。
9.(多选)汽车自动控制刹车系统(ABS)的原理如图所示，铁质齿轮P与车轮同步转动，右端有一个绕有线圈的磁体(极性如图)，M是一个电流检测器，当车轮带动齿轮P转动时，靠近线圈的铁齿被磁化，使通过线圈的磁通量增大，铁齿离开线圈时又使通过线圈的磁通量减小，从而能使线圈中产生感应电流，感应电流经电子装置放大后即能实现自动控制刹车，齿轮从图示位置开始转到下一个铁齿正对线圈的过程中，通过M的感应电流的方向
A.在图示时刻，铁齿靠近线圈时，穿过线圈的磁通量最小
B.条形磁体总是阻碍齿轮的转动
C.齿轮从图示位置开始转到下一个铁齿正对线圈的过程中，通过M的感应电流的方向先从左向右，然后从右向左
D.齿轮从图示位置开始转到下一个铁齿正对线圈的过程中，通过M的感应电流的方向先从右向左，然后从左向右
√
√
在题图示时刻，铁齿靠近线圈时，穿过线圈的磁通量最大，故A错误；根据楞次定律可知，感应电流总是阻碍磁体间的相对运动，故B正确；铁齿靠近线圈时被磁化，产生的磁场方向从右向左，齿轮P从题图所示位置开始按顺时针方向转到下一个铁齿正对线圈的过程中，穿过线圈的磁通量先减小后增加，根据楞次定律可知，线圈中感应电流在线圈内部产生的磁场先从右向左，后从左向右，根据右手螺旋定则可知，通过M的感应电流的方向先从右向左，然后从左向右，故C错误，D正确。故选BD。
10.某研究性学习小组的同学设计的电梯坠落应急安全装置如图所示，在电梯挂厢上安装永磁体，并在电梯的井壁上铺设闭合线圈，这样可以在电梯突然坠落时减小对电梯内乘客的伤害。当电梯中的永磁体坠落至图示位置时
A.该安全装置使电梯停在空中
B.线圈A、B中的感应电流方向相反
C.只有线圈A在阻碍电梯下落
D.只有线圈B在阻碍电梯下落
√
若电梯突然坠落，穿过线圈的磁通量发生变化，将在线
圈中产生感应电流，感应电流会阻碍磁体的相对运动，
可起到应急避险作用，感应电流会阻碍磁体的相对运动，
但不能阻止磁体的运动，故A错误；当磁体坠落至题图
所示位置时，穿过两线圈的磁通量方向相同，一个增加一个减少，根据楞次定律可知，两线圈产生的感应电流的磁场方向相反，根据安培定则可知，两线圈产生的感应电流方向相反，故B正确；由上述分析可知，两线圈均产生感应电流，感应电流产生的磁场均阻碍电梯的运动，故C、D错误。故选B。
11.可绕O点转动的金属圆盘置于垂直纸面向里的匀强磁场中，其中央和边缘各引出一根导线，与套在铁芯上部的线圈A相连。套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平光滑导轨上，如图所示，导轨上有一根金属棒ab处在垂直于纸面向外的匀强磁场中。下列说法正确的是
A.圆盘顺时针加速转动时，ab棒将向右运动
B.圆盘逆时针匀速转动时，ab棒将向右运动
C.圆盘顺时针减速转动时，ab棒将向右运动
D.圆盘逆时针加速转动时，ab棒将向左运动
√
圆盘顺时针加速转动时，由右手定则可知，圆盘中
感应电流从圆心流向边缘，线圈A中产生的磁场方
向向下，且磁场增强，由楞次定律可知，线圈B中的
感应电流的磁场方向向上，由安培定则可知，ab棒
中感应电流方向为a→b，由左手定则可知，ab棒受到的安培力方向向左，ab棒将向左运动，故A错误；圆盘逆时针匀速转动时，由右手定则可知，圆盘中感应电流从边缘流向圆心，线圈A中产生的磁场方向向上，且磁场不变，线圈B中无感应电流，则ab棒静止，故B错误；
圆盘顺时针减速转动时，由右手定则可知，圆盘中
感应电流从圆心流向边缘，线圈A中产生的磁场方
向向下，且磁场减弱，由楞次定律可知，线圈B中
的感应电流的磁场方向向下，由安培定则可知，ab
棒中感应电流方向为b→a，由左手定则可知，ab棒受到的安培力方向向右，ab棒将向右运动，故C正确；圆盘逆时针加速转动时，由右手定则可知，圆盘中感应电流从边缘流向圆心，线圈A中产生的磁场方向向上，且磁场增强，由楞次定律可知，线圈B中的感应电流的磁场方向向下，由安培定则可知，ab棒中感应电流方向为b→a，由左手定则可知，ab棒受到的安培力方向向右，ab棒将向右运动，故D错误。故选C。
12.(多选)(2026·河南商丘期末)如图所示，一平行光滑金属导轨水平置于竖直向下的匀强磁场中，导轨电阻不计，与大螺线管M相接，在M螺线管内同轴放置一绝缘圆盘N，N的边缘固定着许多带负电的小球(每个小球都可视为一点电荷)，且圆盘N可绕轴心在水平面内自由转动。当导体棒ab运动时，圆盘N能沿箭头方向逆时针转动，则导体棒ab的运动情况是
A.导体棒ab向右做匀速运动
B.导体棒ab向右做加速运动
C.导体棒ab向左做减速运动
D.导体棒ab向左做加速运动
√
√
圆盘N带动带负电的小球沿箭头方向逆时针转动，相当于圆盘上产生顺时针方向的感应电流，即感应磁场方向竖直向下。若导体棒ab向右运动，根据右手定则可知感应电流方向由b到a，M中的磁场竖直向上，与产生的感应磁场方向相反，可知M中的磁场必然是增强的，则导体棒ab必然做加速运动，故A错误，B正确；若导体棒ab向左运动，根据右手定则可知感应电流由a到b，M中的磁场竖直向下，与产生的感应磁场方向相同，可知M中的磁场必然是减弱的，则导体棒ab必然做减速运动，故C正确，D错误。
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第1讲　电磁感应现象　楞次定律

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