2019版高考物理一轮复习第十章电磁感应配餐作业28电磁感应定律楞次定律
2019版高考物理一轮复习第十章电磁感应第1讲电磁感应定律楞次定律学案
第1讲电磁感应定律楞次定律★★★考情微解读★★★微知识1 磁通量2．磁通量的意义：可以用磁感线形象地说明，即穿过磁场中某个面的磁感线的条数。
对于同一个平面，当它跟磁场方向垂直时，穿过它的磁感线条数最多，磁通量最大。
当它跟磁场方向平行时，没有磁感线穿过它，则磁通量为零。
微知识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(2)特例：闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动。
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，则只产生感应电动势，而不产生感应电流。
4．能量转化发生电磁感应现象时，机械能或其他形式的能转化为电能。
微知识3 楞次定律一、思维辨析(判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。
)1．磁通量等于磁感应强度B与面积S的乘积。
(×)2．磁通量、磁通量变化、磁通量的变化率的大小均与匝数无关。
(√)3．只要回路中的磁通量变化，回路中一定有感应电流。
(×)4．由楞次定律知，感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反。
(×)5．当导体做切割磁感线运动时，一定产生感应电动势。
(√)二、对点微练1．(磁通量的理解)如图所示的磁场中，有三个面积相同且相互平行的线圈S1、S2和S3，穿过S1、S2和S3的磁通量分别为Φ1、Φ2和Φ3，下列判断正确的是( )A．Φ1最大B．Φ2最大C．Φ3最大D．Φ1＝Φ2＝Φ3解析三个线圈的面积相同，由图可看出第三个线圈所在处磁感线最密，即磁感应强度最强，所以Φ3最大。
答案 C2．(电磁感应现象)如图所示，矩形线框在磁场内做的各种运动中，能够产生感应电流的是( )解析根据产生感应电流的条件，闭合回路内磁通量变化产生感应电流，能够产生感应电流的是图B。
答案 B3．(楞次定律)如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外。
2019届高考物理一轮复习讲义：第十章 第1讲 电磁感应现象 楞次定律 Word版含答案
第1讲 电磁感应现象 楞次定律板块一 主干梳理·夯实基础【知识点1】 磁通量 Ⅰ1.磁通量(1)定义：匀强磁场中,磁感应强度(B )与垂直磁场方向的面积(S )的乘积叫做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。
(2)公式：Φ＝BS 。
(3)适用条件：①匀强磁场；②S 是垂直磁场方向的有效面积。
(4)单位：韦伯(Wb),1 Wb ＝1_T·m 2。
(5)标量性：磁通量是标量,但有正负之分。
磁通量的正负是这样规定的,即任何一个平面都有正、反两面,若规定磁感线从正面穿入时磁通量为正,则磁感线从反面穿入时磁通量为负。
2.磁通量的变化量在某个过程中,穿过某个平面的磁通量的变化量等于末磁通量Φ2与初磁通量Φ1的差值,即ΔΦ＝Φ2－Φ1。
3.磁通量的变化率(磁通量的变化快慢) 磁通量的变化量与发生此变化所用时间的比值,即ΔΦΔt。
【知识点2】 电磁感应现象 Ⅰ1.电磁感应现象：当闭合电路的磁通量发生改变时,电路中有感应电流产生的现象。
2.产生感应电流的条件(1)电路闭合。
(2)磁通量变化。
3.电磁感应现象的两种情况(1)闭合电路中部分导体做切割磁感线运动。
(2)穿过闭合回路的磁通量发生变化。
4.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,则只产生感应电动势,而不产生感应电流。
5.能量转化发生电磁感应现象时,机械能或其他形式的能转化为电能。
【知识点3】楞次定律Ⅱ1.楞次定律(1)内容：感应电流产生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：适用于一切回路磁通量变化的情况。
2.右手定则(1)内容：①磁感线穿入右手手心。
(从掌心入,手背穿出)②大拇指指向导体运动的方向。
③其余四指指向感应电流的方向。
(2)适用范围：适用于部分导体切割磁感线。
板块二考点细研·悟法培优考点1 电磁感应现象的判断 [解题技巧]1.磁通量变化的常见情况2.感应电流能否产生的判断例1 (多选)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。
2019版高考物理一轮复习 精选题辑： 课练29 电磁感应现象 楞次定律
课练29 电磁感应现象楞次定律1．(2018·河北邯郸期末)图中能产生感应电流的是( )答案：B解析：线圈不是闭合的，不能产生感应电流，选项A错误；线框的面积增大，穿过线框的磁通量增大，能够产生感应电流，选项B正确；由于直导线在线圈直径的上方，所以穿过线圈的磁通量等于0，电流增大，线圈的磁通量仍然是0，不能产生感应电流，选项C错误；线圈整体垂直于匀强磁场方向运动，线圈的磁通量始终最大，没有发生变化，不能产生感应电流，选项D错误．2．(2018·河南周口期末)如图所示，A为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着负电荷，在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B，使B的环面水平且与圆盘面平行，其轴线与胶木圆盘A的轴线OO′重合．现使胶木圆盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，则( )A．金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力增大B．金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小C．金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力减小D．金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力增大答案：B解析：胶木圆盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，形成环形电流，环形电流的大小逐渐增大，根据右手螺旋定则知，通过圆环B的磁通量向下，且增大，根据楞次定律可知，金属圆环的面积有缩小的趋势，且有向上的运动趋势，所以丝线受到的拉力减小，选项B正确，A、C、D错误．3．(2018·陕西宝鸡一检)(多选)如图所示，两个条形磁铁的N极和S极相向水平放置，一竖直放置的矩形线框从两个磁极之间正上方自由落下，并从两磁极中间穿过．下列关于线框受到的安培力及从右向左看感应电流的方向说法正确的是( )A．感应电流方向先沿逆时针方向，后沿顺时针方向B．感应电流方向先沿顺时针方向，后沿逆时针方向C．安培力方向一直竖直向上D．安培力方向先竖直向上，后竖直向下答案：BC解析：由题图可知，磁感线由左指向右，N、S极中间磁感应强度最大，沿竖直方向上下两侧越来越小，故在线框从高处下落过程中，穿过线框的磁感线方向一直向右，且先增大后减小，则由楞次定律可知，感应电流先沿顺时针方向后沿逆时针方向，故B正确，A错误；根据楞次定律可知，线框产生的感应电流一直阻碍线框与磁极间的相对运动，故安培力方向一直竖直向上，C正确，D错误．4．如图所示为地磁场的磁感线分布示意图．一架飞机在赤道上空匀速飞行，机翼保持水平，由于遇到强气流作用使飞机竖直下坠，在地磁场的作用下，金属机翼上产生了电势差．设飞行员左方机翼末端处的电势为φ1，右方机翼末端处的电势为φ2，忽略磁偏角的影响，则( )A．若飞机从西往东飞，φ2比φ1高B．若飞机从东往西飞，φ2比φ1高C．若飞机从南往北飞，φ2比φ1高D．若飞机从北往南飞，φ2比φ1高答案：C解析：当飞机在赤道上空竖直下坠时，由于地磁场向北，若飞机从西往东飞，或从东往西飞，机翼不切割磁感线，不产生感应电动势，电势φ2与φ1相等，A、B错误；若飞机从南往北飞，且飞机竖直下坠，由右手定则可知φ2比φ1高，C正确；若飞机从北往南飞，且飞机竖直下坠，由右手定则可知φ2比φ1低，D错误．5．(2018·山东省实验中学一诊)(多选)匀强磁场中有一细金属圆环，圆环平面位于纸面内，如图甲所示．磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为正，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示．用I1、I2、I3分别表示Oa、ab、bc段的感应电流，F1、F2、F3分别表示金属环产生对应感应电流时其中很小段受到的安培力．则( )A．I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向B．I2沿顺时针方向，I3沿逆时针方向C．F1方向指向圆心，F2方向指向圆心D．F2方向背离圆心向外，F3方向指向圆心答案：AD解析：由题图可知，在Oa段磁场方向垂直于纸面向里，穿过圆环的磁通量增加，由楞次定律可知，感应电流I1沿逆时针方向，在ab段磁场方向垂直纸面向里，穿过圆环的磁通量减少，由楞次定律可知，感应电流I2沿顺时针方向，选项A正确；在bc段磁场垂直纸面向外，磁通量增加，由楞次定律可知，感应电流I3沿顺时针方向，选项B错误；由左手定则可知，Oa段电流受到的安培力F1方向指向圆心，ab段电流受到的安培力F2方向背离圆心向外，选项C错误；bc段电流受到的安培力F3方向指向圆心，选项D正确．6．(2018·福建泉州期末)水平放置的光滑绝缘杆上挂有两个铜环M和N，通电密绕长螺线管穿过两环，如图所示，螺线管中部区域的管外磁场可以忽略，当滑动变阻器的滑片P 向左移动时，两环将( )A．一起向左移动 B．一起向右移动C．相互靠拢 D．相互分离答案：C解析：当滑动变阻器的滑片P向左移动时，螺线管内部、外部的磁场均增加，穿过M、N两铜环的水平向右的磁通量增加，根据楞次定律，可知两环中有相同方向的感应电流，同方向电流相互吸引，故两环相互靠近，选项C正确．7．(2018·陕西西安中学期末)如图所示，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a( )A．顺时针加速旋转 B．顺时针减速旋转C．逆时针加速旋转 D．逆时针减速旋转答案：B解析：当带正电的绝缘圆环a顺时针加速旋转时，相当于顺时针方向电流在增大，根据右手螺旋定则，其内(圆环a内)有垂直纸面向里的磁场，其外(金属圆环b处)有垂直纸面向外的磁场，并且磁场的磁感应强度在增大，金属圆环b包围的面积内的磁场的总磁通量是垂直纸面向里(因为向里的磁通量比向外的多，向里的是全部，向外的是部分)且增大，根据楞次定律，b中产生的感应电流的磁场垂直纸面向外，磁场对电流的作用力向外，所以b中产生逆时针方向的感应电流且有扩张的趋势，同理，当带正电的绝缘圆环a顺时针减速旋转，b中产生顺时针方向的感应电流且有收缩的趋势，A错误，B正确；当带正电的绝缘圆环a 逆时针加速旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，但具有扩张趋势；当a逆时针减速旋转时，b中产生逆时针方向的感应电流，具有收缩趋势，C、D错误．8．(2018·辽宁大连期中)如图所示，线圈由a位置开始自由下落，在磁场中受到的磁场力如果总是小于它的重力，则它在a、b、c、d四个位置(在b、d位置时线圈恰好有一半在磁场中)时，加速度的关系为( )A．a a>a b>a c>a d B．a a＝a c>a b>a dC．a a＝a c>a d>a b D．a a＝a c>a b＝a d答案：B解析：线圈自由下落时，加速度为a a＝g.线圈完全在磁场中时，磁通量不变，不产生感应电流，线圈只受重力，不受安培力作用，加速度为a c＝g.线圈进入和穿出磁场过程中，切割磁感线产生感应电流，将受到向上的安培力，根据牛顿第二定律可知，a b<g，a d<g.线圈受到的磁场力总是小于重力，故线圈一直做加速运动，故线圈到达d处的速度大于b处的速度，则线圈在d处所受的安培力大于在b处所受的安培力，即a b>a d，故a a＝a c>a b>a d，选项B正确，A、C、D错误．9．(2018·辽宁师大附中期中)科学家研究发现，磁敏电阻(GMR)的阻值随所处空间磁场的增强而增大，随所处空间磁场的减弱而变小，如图所示电路中GMR为一个磁敏电阻，R和R2为滑动变阻器，R1和R3为定值电阻，当开关S1和S2闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态，则( )A ．只调节滑动变阻器R ，当P 1向右端移动时，电阻R 1消耗的电功率变大B ．只调节滑动变阻器R ，当P 1向右端移动时，带电微粒向下运动C ．只调节滑动变阻器R 2，当P 2向下端移动时，电阻R 1消耗的电功率变大D ．只调节滑动变阻器R 2，当P 2向下端移动时，带电微粒向下运动答案：A解析：只调节滑动变阻器R ，当P 1向右端移动时，滑动变阻器R 接入电路的阻值增大，电源电动势不变，所以左侧电路中的电流减小，电磁铁的磁性减弱；由于电磁铁的磁性减弱，导致了磁敏电阻的阻值减小，则通过R 1的电流增大，其消耗的电功率增大，电容器两端的电压增大，板间场强增大，微粒所受的电场力增大，所以带电微粒向上运动，A 正确，B 错误；只调节滑动变阻器R 2，当P 2向下端移动时，回路中电流不变，电阻R 1消耗的电功率不变，电容器两端电压增大，板间场强增大，微粒所受的电场力增大，所以带电微粒向上运动，C 、D 错误．10．(2018·江苏南通一模)如图所示，圆筒形铝管竖直置于水平桌面上，一磁铁从铝管的正上方由静止开始下落，穿过铝管落到水平桌面上，下落过程中磁铁不与管壁接触，忽略空气阻力，则在下落过程中( )A ．磁铁做自由落体运动B ．磁铁的机械能守恒C ．铝管对桌面的压力大于铝管的重力D ．磁铁动能的增加量大于重力势能的减少量答案：C解析：磁铁在铝管中运动的过程中，铝管的磁通量发生变化，产生感应电流，磁铁受到向上的安培力的阻碍作用，铝管中产生内能，所以磁铁的机械能不守恒，磁铁做的不是自由落体运动，选项A 、B 错误；磁铁在整个下落过程中，由楞次定律可知，铝管受到的安培力向下，则铝管对桌面的压力大于铝管的重力，选项C 正确；磁铁在整个下落过程中，除重力做功外，还有安培力做负功，导致减少的重力势能部分转化为动能，部分转化为内能，根据能量守恒定律可知，磁铁在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量，选项D 错误．11．(2018·重庆二测)如图所示，匀强磁场的磁感应强度方向垂直纸面向里，宽度为l ，上、下边界与地面平行，下边界与地面相距72l .将一个边长为l ，质量为m ，总电阻为R 的正方形刚性导电线框ABCD 置于匀强磁场区域上方，线框CD将一由细导线构成的半径为r、电阻为R0的导体圆环水平固定在上述磁场中，并使圆环中心与磁场区域的中心重合．求在T时间内导体圆环产生的焦耳热；上述导体圆环之所以会产生电流是因为变化的磁场会在空间激发涡旋电场，该涡旋电场驱使导体内的自由电荷定向移动，形成电流．如图乙所示，在半径为r穿过导体圆环内的磁通量发生变化，将产生感生电动势，导体圆环的面积BS＝SΔt刷题加餐练刷高考真题——找规律1．(2017·新课标全国卷Ⅰ)扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌．为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示．无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及其左右振动的衰减最有效的方案是( )答案：A解析：感应电流产生的条件是闭合回路中的磁通量发生变化．在A图中，系统震动时，紫铜薄板随之上下及左右振动，在磁场中的部分有时多有时少，磁通量发生变化，产生感应电流，受到安培力，阻碍系统的震动；在B、D图中，只有紫铜薄板左右振动才产生感应电流，而上下振动无电流产生；在C图中，无论紫铜薄板上下振动还是左右振动，都不会产生感应电流，故选项A正确，B、C、D错误．2．(2017·新课标全国卷Ⅲ)如图，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中沿顺时针方向答案：D解析：金属杆PQ突然向右运动，由右手定则可知，PQRS中有沿逆时针方向的感应电流，穿过圆环形金属线框T中的磁通量减小，由楞次定律可知，T中有沿顺时针方向的感应电流，故选项D正确．A、B、C错误．3．(2016·上海卷)(多选)如图所示(a)，螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场，以图中箭头所示方向为其正方向．螺线管与导线框abcd相连，导线框内有一小金属圆环L，圆环与导线框在同一平面内．当螺线管内的磁感应强度B随时间按图(b)所示规律变化时( )A ．在t 1～t 2时间内，L 有收缩趋势B ．在t 2～t 3时间内，L 有扩张趋势C ．在t 2～t 3时间内，L 内有逆时针方向的感应电流D ．在t 3～t 4时间内，L 内有顺时针方向的感应电流答案：AD解析：据题意，在t 1～t 2时间内，外加磁场的磁感应强度增大且斜率在增大，则在导线框中产生沿顺时针方向增大的感应电流，该感应电流激发出向里增强的磁场，该磁场通过圆环，在圆环内产生感应电流，根据结论“增缩减扩”可以判定圆环有收缩趋势，故选项A 正确；在t 2～t 3时间内，外加磁场均匀变化，在导线框中产生稳定的感应电流，该感应电流激发出稳定磁场，该磁场通过圆环时圆环中没有感应电流，圆环不收缩，也不扩张，故选项B 、C 错误；在t 3～t 4时间内，外加磁场向下减小，且斜率也减小，在导线框中产生沿顺时针方向减小的感应电流，该感应电流激发出向里减弱的磁场，故圆环内产生顺时针方向的感应电流，选项D 正确．4．(2016·新课标全国卷Ⅱ)(多选)法拉第圆盘发电机的示意图如图所示．铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P 、Q 分别与圆盘的边缘和铜轴接触．圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B 中．圆盘旋转时，关于流过电阻R 的电流，下列说法正确的是( )A ．若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定B ．若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a 到b 的方向流动C ．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化D ．若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R 上的热功率也变为原来的2倍 答案：AB解析：由右手定则知，圆盘按如题图所示的方向转动时，感应电流沿a 到b 的方向流动，选项B 正确；由感应电动势E ＝12Bl 2ω知，角速度恒定，则感应电动势恒定，电流大小恒定，选项A 正确；角速度大小变化，感应电动势大小变化，但感应电流方向不变，选项C 错误；若ω变为原来的2倍，则感应电动势变为原来的2倍，电流变为原来的2倍，由P ＝I 2R 知，电流在R 上的热功率变为原来的4倍，选项D 错误．刷仿真模拟——明趋向5．(2018·江苏四市模拟)如图所示，螺线管与灵敏电流计相连，磁铁从螺线管的正上方由静止释放，向下穿过螺线管，下列说法正确的是( )A ．电流计中的电流先由a 到b ，后由b 到a多选)航母上飞机弹射起飞所利用的电磁驱动原理如图所示．当固定线圈上突然通过直流电线圈左侧的金属环被弹射出去．现在线圈左侧同一位置，大小相同的两个闭合环，电阻率ρ铜<ρ．从右侧看，环中产生沿逆时针方向的感应电流如图所示，圆环形导体线圈，二者轴线重合，螺线管b与电源、滑动变阻器连接成如图所向下滑动，下列表述正确的是中将产生沿顺时针方向(俯视)的感应电流关用导线连接成如图所示的实验电路，闭合开关，下列说法正确的是( ) A．线圈A中的电流发生变化B．线圈A插入线圈B的过程中，则电流计所在回路中有感应电流C．线圈A停在线圈B中，电流计所在回路中有感应电流D．线圈A从线圈B拔出的过程中，线圈B的磁通量减小答案：BD解析：由电路图可知，开关接在电流表与线圈B的电路中，接通和断开开关，只是使线圈B所在的回路闭合或断开，不影响原线圈A中的电流变化，A错误；线圈A插入线圈B的过程，导致穿过线圈B的磁通量发生变化，则电流计所在回路中有感应电流，故B正确；线圈A停在线圈B中，穿过线圈B的磁通量不变，电流计所在回路中没有感应电流，故C错误；线圈A从线圈B拔出的过程中，穿过线圈B的磁通量减小，则线圈B中产生感应电流，D正确．9．1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，A线圈与电源、滑动变阻器R组成一个回路，B线圈与开关S及电流计G组成另一个回路．如图所示，通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件．关于该实验下列说法正确的是( )A．闭合S的瞬间，G中有a→b的感应电流B．闭合S的瞬间，G中有b→a的感应电流C．闭合S后，R的滑片向左移动的过程，G中有a→b的感应电流D．闭合S后，R的滑片向左移动的过程，G中有b→a的感应电流答案：D解析：在滑片不动的情况下，线圈A中通过的是恒定电流，产生的磁场是恒定的，所以线圈B中不产生感应电流，选项A、B错误；在向左移动滑片的过程中，线圈A中电流减小，即线圈B处于逐渐减弱的磁场中，由安培定则和楞次定律知，电流表中的电流从b到a，故选项C错误、D正确．刷易错易误——排难点易错点1不清楚条形磁铁内、外磁感线方向及磁通量含义而出错10．(2018·辽宁省实验中学期中)如图所示，在条形磁铁外面套一圆环，当圆环从磁铁的N极向下平移到S极的过程中，穿过圆环的磁通量如何变化( )A．逐渐增加B．逐渐减少C．先逐渐增加，后逐渐减少D．先逐渐减少，后逐渐增大答案：C解析：条形磁铁外部两极处磁场最强，而中间位置磁场最弱，穿过圆环的总磁通量的大时刻，N>G时刻，N<G中电流增强，其磁场增强，则穿过线圈P的磁通量变大，由楞次定如图所示，两根完全相同的光滑金属导轨OP、OQ固定在水平桌面上，导轨间的夹角为＝74°.导轨所在空间有垂直于桌面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为在外力的作用下以恒定速度与导轨接触良好，且始终垂直于两导轨夹角的平分线，金属杆中点始终在两导轨夹角的平分线上．导轨与金属杆单位长度的电阻均为0.8)求：时刻，金属杆中的电流；。
高三第一轮复习-电磁感应现象 楞次定律
电磁感应现象楞次定律1.知道电磁感应现象产生的条件2.理解磁通量及磁通量变化的含义，并能计算.3.掌握楞次定律和右手定则的应用，并能判断感应电流的方向及相关导体的运动方向．考点一电磁感应现象的判断1．磁通量(1)定义：在匀强磁场中，磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积的乘积．(2)公式：Φ＝BS.适用条件：①匀强磁场．②S为垂直磁场的有效面积．(3)磁通量是标量(填“标量”或“矢量”)．(4)磁通量的意义：①磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数．②同一线圈平面，当它跟磁场方向垂直时，磁通量最大；当它跟磁场方向平行时，磁通量为零；当正向穿过线圈平面的磁感线条数和反向穿过的一样多时，磁通量为零．2．电磁感应现象(1)电磁感应现象：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做电磁感应．(2)产生感应电流的条件：穿过闭合回路的磁通量发生变化．产生感应电动势的条件：无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，线圈中就有感应电动势产生．(3)电磁感应现象中的能量转化：发生电磁感应现象时，机械能或其他形式的能转化为电能，该过程遵循能量守恒定律．[例题1]（2024•房山区一模）某同学用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素。
将磁体从线圈中向上匀速抽出时，观察到灵敏电流计指针向右偏转。
关于该实验，下列说法正确的是（）A．图中线圈中感应电流的磁场方向向下B．若将磁体向上加速抽出，灵敏电流计指针将向左偏转C．磁体放置在线圈中静止不动，灵敏电流计指针仍向右偏转D．若将磁体的N、S极对调，并将其向下插入线圈，灵敏电流计指针仍向右偏转[例题2]（多选）（2024•丰台区二模）“探究影响感应电流方向的因素”的实验示意图如图所示：灵敏电流计和线圈组成闭合回路，通过“插入”、“拔出”条形磁铁，使线圈中产生感应电流。
记录实验过程中的相关信息，分析得出楞次定律。
下列说法正确的是（）A．实验时必须保持磁铁运动的速率不变B．该实验需要知道线圈的绕向C．该实验需要记录磁铁的运动方向D．该实验需要判断电流计指针偏转方向与通入电流方向的关系[例题3]（2023秋•通州区期末）如图甲所示，某同学在研究电磁感应现象时，将一线圈两端与电流传感器相连，强磁铁从长玻璃管上端由静止下落，电流传感器记录了强磁铁穿过线圈过程中电流随时间变化的图像，t2时刻电流为0，如图乙所示。
高考物理一轮复习 课练29 电磁感应现象 楞次定律(含解析)新人教版-新人教版高三全册物理试题
课练29 电磁感应现象楞次定律1．(多项选择)如下列图，将带铁芯的线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端连接到灵敏电流计上，把线圈A放进线圈B的里面．下面几种情况，灵敏电流计指针可能有偏转的是( )A．闭合开关瞬间B．开关闭合且电路稳定后C．开关闭合，拔出线圈A的过程D．开关闭合，将滑动变阻器的滑片P向左滑动的过程2．(多项选择)如下列图是研究性学习小组的同学设计的防止电梯坠落的应急安全装置，在电梯轿厢上安装永久磁铁，电梯的井壁上铺设线圈，能在电梯突然坠落时减小对人员的伤害．关于该装置，如下说法正确的答案是 ( )A．当电梯突然坠落时，该安全装置可起到阻碍电梯下落的作用B．当电梯突然坠落时，该安全装置可使电梯停在空中C．当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时，闭合线圈A、B中电流方向一样D．当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时，闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落3．如下列图为一个简易的电磁弹射玩具．线圈、铁芯组合充当炮筒，硬币充当子弹．现将一个金属硬币放在铁芯上(金属硬币半径略大于铁芯半径)，电容器刚开始时处于无电状态，如此如下说法正确的答案是( )A．要将硬币射出，可直接将开关拨到2B．当开关拨向1时，电路中有短暂电流出现，且电容器上极板带负电C．开关由1拨向2的瞬间，铁芯中的磁通量减小D．开关由1拨向2的瞬间，硬币中会产生向上的感应磁场4．(多项选择)如图甲所示，虚线abcd(在水平面内)为矩形匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，圆形闭合金属线圈以某初速度沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动．图乙给出的是圆形闭合金属线圈四个可能到达的位置，不计空气阻力，如下说法正确的答案是 ( )A．①位置线圈中感应电流方向为顺时针B．②位置线圈中一定没有感应电流C．①④位置线圈的速度可能为零D．②③位置线圈的速度可能为零5．(多项选择)如下列图，M、N为两个有一定质量的载流超导线圈，M放置在水平桌面上，N悬停于M正上方，假设增大N的质量，使得N向下运动，如此如下说法正确的答案是( ) A．线圈M和N中的电流绕行方向相反B．线圈N受到的作用力减小C．线圈M中的电流增大D．线圈M对桌面的压力减小6.如下列图，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过导轨平面，且与竖直方向的夹角为θ.在如下过程中，一定能在导轨与导体棒构成的回路中产生感应电流的是( )A．ab向右运动，同时使θ减小B．使磁感应强度B减小，θ同时也减小C．ab向左运动，同时增大磁感应强度BD．ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ(0°<θ<90°)练高考小题7．[2016·海南卷，4]如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距．两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流．假设( )A．金属环向上运动，如此环上的感应电流方向为顺时针方向B．金属环向下运动，如此环上的感应电流方向为顺时针方向C．金属环向左侧直导线靠近，如此环上的感应电流方向为逆时针方向D．金属环向右侧直导线靠近，如此环上的感应电流方向为逆时针方向8．[2016·江苏卷，6](多项选择)电吉他中电拾音器的根本结构如下列图，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音．如下说法正确的有( )A．选用铜质弦，电吉他仍能正常工作B．取走磁体，电吉他将不能正常工作C．增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势D．弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化9．[2019·全国卷Ⅲ，14]楞次定律是如下哪个定律在电磁感应现象中的具体表现？( )A．电阻定律 B．库仑定律C．欧姆定律 D．能量守恒定律10．[2016·全国卷Ⅱ，20](多项选择)法拉第圆盘发电机的示意图如下列图．铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触．圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中．圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，如下说法正确的答案是( ) A．假设圆盘转动的角速度恒定，如此电流大小恒定B．假设从上向下看，圆盘顺时针转动，如此电流沿a到b的方向流动C．假设圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，如此电流方向可能发生变化D．假设圆盘转动的角速度变为原来的2倍，如此电流在R上的热功率也变为原来的2倍练模拟小题11．[2019·江苏省泰州市黄桥中学模拟]如下列图，匀强磁场垂直圆形线圈指向纸内，a、b、c、d为圆形线圈上等距离的四点，现用外力在上述四点将线圈拉成正方形，且线圈仍处在原平面内，如此在线圈发生形变的过程中( )A．线圈中将产生abcda方向的感应电流B．线圈中将产生adcba方向的感应电流C．线圈中的感应电流方向无法判断D．线圈中无感应电流12．[2019·江西省景德镇模拟](多项选择)如下列图，一根长导线弯曲成“〞形，通以直流电流I，正中间用绝缘线悬挂一金属环C，环与导线处于同一竖直平面内．在电流I 增大的过程中，如下判断正确的答案是( )A.金属环中无感应电流产生B.金属环中有逆时针方向的感应电流C.悬挂金属环C的绝缘线的拉力大于环的重力D.悬挂金属环C的绝缘线的拉力小于环的重力13.[2019·湖北省武汉调研]如下列图，竖直长导线通有恒定电流，一矩形线圈abcd可绕其竖直对称轴O1O2转动．当线圈绕轴以角速度ω沿逆时针(沿轴线从上往下看)方向匀速转动，从图示位置开始计时，如下说法正确的答案是( )A.t＝0时，线圈产生的感应电动势最大B.0～π2ω时间内，线圈中感应电流方向为abcdaC.t＝π2ω时，通过线圈的磁通量为零，线圈产生的感应电动势也为零D.线圈每转动一周电流方向改变一次14.[2019·山东省枣庄八中模拟](多项选择)如下列图，水平放置的圆形闭合铜线圈沿着固定的条形磁铁的竖直轴线自由下落．如此在它穿过条形磁铁的过程中( )A.线圈中感应电流的方向从上向下看先顺时针再逆时针B.线圈中感应电流方向没有改变C.线圈所受的安培力始终为阻力D.线圈的机械能增加15.[2019·江苏省南京模拟](多项选择)匀强磁场方向垂直纸面，规定垂直纸面向里的方向为正，磁感应强度B随时间t变化的规律如图甲所示．在磁场中有一细金属圆环，圆环平面位于纸面内，如图乙所示(磁场未画出)．用I1、I2、I3分别表示Oa、ab、bc段的感应电流，F1、F2、F3分别表示电流为I1、I2、I3时，金属圆环上很小一段受到的安培力，如此( )A．I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向B.I2沿逆时针方向，I3沿顺时针方向C.F1方向指向圆心，F2方向指向圆心D.F2方向背离圆心向外，F3方向指向圆心16.[2019·安徽省宣城模拟]如图甲所示，水平面上的平行导轨MN、PQ上放着两根导体棒ab、cd，两棒间用绝缘细线系住．开始匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示，图线与t轴的交点为t0.I和F T分别表示通过导体棒中的电流和细线的拉力(不计电流间的相互作用)．如此在t0时刻( )A．I＝0，F T＝0 B．I＝0，F T≠0C.I≠0，F T＝0 D．I≠0，F T≠0———[综合测评提能力]———一、单项选择题(此题共8小题，每一小题3分，共24分)1．[2019·西安模拟]如下列图，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，圆形金属环B正对带铁芯的线圈A，当金属棒MN在导轨上向右加速滑动时，如此( )A．MN无电流，B环无感应电流B．MN有向上电流，B环无感应电流C．MN有向下电流，从左向右看B有逆时针方向电流D．MN有向上电流，从左向右看B有顺时针方向电流2．[2019·武汉联考]如下列图，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，导轨左端接一定值电阻R，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内．金属棒ab在水平恒力F的作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动，导轨电阻不计，在金属棒匀速运动前，如下有关圆环的说法正确的答案是( )A．圆环内产生变大的感应电流，圆环有收缩的趋势B．圆环内产生变小的感应电流，圆环有收缩的趋势C．圆环内产生变大的感应电流，圆环有扩张的趋势D．圆环内产生变小的感应电流，圆环有扩张的趋势3．如图甲所示，绕在铁棒上的线圈ab中通有按如图乙所示规律变化的电流，以电流方向从a到b为正，在0～t0时间内，用丝线悬挂的铝环M始终静止不动，如此( )A．铝环M中有方向变化的感应电流B．铝环M中感应电流先减小后增大C．铝环M受到的摩擦力一直向右D．铝环M中感应电流的大小保持不变4．[2019·吉林长春质检]电动汽车越来越被人们所喜爱，某种无线充电方式的根本原理如下列图，路面上依次铺设圆形线圈，相邻两个线圈由供电装置通以反向电流，车身底部固定感应线圈，通过充电装置与蓄电池相连，汽车在此路面上行驶时，就可以进展充电，假设汽车正在匀速行驶，如下说法正确的答案是 ( )A．感应线圈中电流的磁场方向一定与路面线圈中电流的磁场方向相反B．感应线圈中产生的是方向改变、大小不变的电流C．感应线圈一定受到路面线圈磁场的安培力，会阻碍汽车运动D．给路面上的线圈通以同向电流，不会影响充电效果5.某同学学习了电磁感应相关知识之后，做了探究性实验：将闭合线圈按图示方式放在电子秤上，线圈上方有一N极朝下竖直放置的条形磁铁，手握磁铁在线圈的正上方静止，此时电子秤的示数为m0.如下说法正确的答案是( )A．将磁铁N极加速插向线圈的过程中，电子秤的示数小于m0B．将静止于线圈内的磁铁匀速抽出的过程中，电子秤的示数大于m0C．将磁铁N极加速插向线圈的过程中，线圈中产生的电流沿逆时针方向(俯视)D．将磁铁N极匀速插向线圈的过程中，磁铁减少的重力势能等于线圈中产生的焦耳热6．[2019·河南周口检测]如下列图，A为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着负电荷，在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B，使B的环面水平且与圆盘面平行，其轴线与胶木圆盘A的轴线OO′重合．现使胶木圆盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，如此( )A．金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力增大B．金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小C．金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力减小D．金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力增大7．[2019·浙江五校联考]如图1所示的是工业上探测物件外表层内部是否存在缺陷的涡流探伤技术．其原理是用电流线圈使物件内产生涡电流，借助探测线圈测定涡电流的改变，从而获得构件内部是否断裂与位置的信息．如图2所示的是一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来的跳环实验装置，将一个套环置于线圈L上且使铁芯穿过其中，闭合开关S 的瞬间，套环将立刻跳起．关于对以上两个运用实例理解正确的答案是( )A．涡流探伤技术运用了互感原理，跳环实验演示了自感现象B．能被探测的物件和实验所用的套环必须是导电材料C．以上两个案例中的线圈所连接电源都必须是变化的交流电源D．以上两个案例中的线圈所连接电源也可以都是稳恒电源8．[2019·福建泉州检测]水平放置的光滑绝缘杆上挂有两个铜环M和N，通电密绕长螺线管穿过两环，如下列图，螺线管中部区域的管外磁场可以忽略，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，两环将( )A．一起向左移动 B．一起向右移动C．相互靠拢 D．相互别离二、多项选择题(此题共2小题，每一小题4分，共8分)9．如下列图，光滑水平面上存在有界匀强磁场，直径与磁场宽度一样的圆形金属线框以一定的初速度斜向上匀速通过磁场．在必要的时间段内施加必要的水平拉力保证其做匀速运动，如此如下说法中正确的答案是( )A．金属线框内感应电流经历两次先增大后减小B．金属线框内感应电流方向先沿顺时针方向再沿逆时针方向C．拉力方向与速度方向一样D．拉力方向与速度方向无关10．[2019·安徽黄山八校联考]如图甲所示，等离子气流(由等电量的正、负离子组成)从左端连续不断地以速度v0射入P1和P2两极板间的匀强磁场中，ab直导线通过滑动变阻器与P1、P2相连接，线圈A与直导线cd相连接，线圈A内存在按图乙所示规律变化的磁场，且磁感应强度B的正方向规定为向左，如此如下表示正确的答案是( )A．0～1 s内ab、cd导线互相排斥B．1～2 s内ab、cd导线互相吸引C．2～3 s内ab、cd导线互相排斥D．3～4 s内ab、cd导线互相吸引三、非选择题(此题共3小题，共32分)11．(10分)如图甲所示，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ＝37°角固定，M、P之间接电阻箱R，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度B＝1 T．质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其接入电路的电阻值为r.现从静止释放杆ab，测得最大速度为v m.改变电阻箱的阻值R，得到v m与R的关系如图乙所示．导轨间距L＝2 m，重力加速度g取10 m/s2，轨道足够长且电阻不计．(1)杆ab 下滑过程中，判断感应电流的方向．(2)求R ＝0时，闭合电路中的感应电动势E 的最大值．(3)求金属杆的质量m 和阻值r .12．(12分)[2019·重庆检测]如下列图，匀强磁场的磁感应强度方向垂直纸面向里，宽度为l ，上、下边界与地面平行，下边界与地面相距72l .将一个边长为l ，质量为m ，总电阻为R 的正方形刚性导电线框ABCD 置于匀强磁场区域上方，线框CD 边与磁场上边界平行，从高于磁场上边界h 的位置由静止释放，h 的值能保证AB 边匀速通过磁场区域．从AB 边离开磁场到CD 边落到地面所用时间是AB 边通过磁场时间的2倍(重力加速度为g )．求：(1)线框通过磁场过程中电流的方向；(2)磁场区域内磁感应强度的大小；(3)CD边刚进入磁场时线框加速度与h的函数关系，分析h在不同情况下加速度的大小和方向，计算线框通过磁场区域产生的热量．13．(11分)如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨间距L＝0.5 m，导轨电阻不计．导轨与水平面成30°角固定在一范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上，两根一样的金属杆MN、PQ垂直放在金属导轨上，金属杆质量均为m＝0.12 kg，电阻均为R＝0.1 Ω.用长为d＝1.0 m的绝缘细线OO′将两金属杆的中点相连，在下述运动中，金属杆与金属导轨始终接触良好．(1)在MN上施加平行于导轨的拉力，使MN保持静止，穿过回路的磁场的磁感应强度变化规律如图乙所示，如此在什么时刻回路MNQP的面积发生变化？(2)假设磁场的方向不变，磁感应强度大小恒为B＝0.4 T，将细线OO′剪断，同时用平行于导轨的拉力使金属杆MN以v1＝2 m/s的速度沿导轨向上做匀速运动，求拉力的最大功率与回路电阻的最大发热功率．课练29 电磁感应现象楞次定律[狂刷小题夯根底]1．ACD 感应电流产生的条件是闭合回路中通过线圈的磁通量发生变化，闭合开关瞬间有磁通量变化，有感应电流，A项正确；开关闭合且电路稳定后，电流不再发生变化，通过线圈B的磁通量无变化，无感应电流，B项错误；拔出线圈A，如此通过线圈B的磁通量减小，有感应电流，C项正确；滑片P滑动，滑动变阻器接入电路的电阻发生变化，电流发生变化，线圈A产生的磁场发生变化，如此通过线圈B的磁通量发生变化，有感应电流，D项正确．2．AD 假设电梯突然坠落，线圈内的磁感应强度发生变化，将在线圈中产生感应电流，感应电流会阻碍磁铁的相对运动，可起到应急避险作用，故A正确；感应电流会阻碍磁铁的相对运动，但不能阻止磁铁的运动，故B错误；当电梯坠落至题图位置时，闭合线圈A中向上的磁场减弱，感应电流的方向从上向下看是逆时针方向，线圈B中向上的磁场增强，感应电流的方向从上向下看是顺时针方向，可知线圈A与线圈B中感应电流的方向相反，故C错误；结合A选项的分析可知，当电梯坠落至题图位置时，闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落，故D正确．3．D 电容器刚开始时处于无电状态，直接将开关拨到2，如此不能将硬币射出，选项A错误；当开关拨向1时，电容器充电，电路中有短暂电流出现，电容器上极板带正电，选项B错误；当开关由1拨向2瞬间，电容器放电，铁芯中产生向下增大的磁场，根据楞次定律，如此硬币中会产生向上的感应磁场，选项C错误，D正确．4．BC 根据楞次定律，①位置，线圈中感应电流方向为逆时针，选项A错误；②位置，线圈完全进入磁场，磁通量不变，没有感应电流产生，选项B正确；①④位置，线圈进或出磁场时，磁通量变化，线圈中会产生感应电流，线圈受到与速度方向相反的安培力的作用而减速运动，速度可能为零，故C正确；②③位置，线圈已完全进入磁场，磁通量不变，没有感应电流产生，不再受安培力，线圈在磁场中做匀速运动，所以②③位置线圈的速度不可能2．B 金属棒ab在水平恒力F的作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动，金属棒ab切割磁感线产生感应电动势和感应电流，由于受到与速度成正比的安培力作用，金属棒ab的速度逐渐增大，加速度逐渐减小，左侧金属圆环内的磁通量逐渐增大，但磁通量变化率逐渐减小，根据法拉第电磁感应定律可知，圆环内产生逐渐变小的感应电流；根据楞次定律可知，圆环有收缩的趋势，选项B正确，A、C、D三项错误．3．D 此题考查安培定如此、楞次定律知识，意在考查考生的分析推理能力．根据题意可知，当电流从a流向b时，由右手螺旋定如此可知，穿过铝环M的磁场方向水平向右，由于ab中电流均匀减小，所以穿过M的磁通量均匀变小，根据楞次定律和法拉第电磁感应定律可得，铝环M的感应电流方向为顺时针方向(从左向右看)，且大小不变；后半段时间电流从b 流向a，由右手螺旋定如此可知，穿过铝环M的磁场方向水平向左，ba中电流增大，如此穿过M的磁通量变大，根据楞次定律可知，感应电流方向为顺时针方向(从左向右看)，故铝环M 中感应电流大小、方向均不变，A、B错误，D正确；铝环M中感应电流的大小、方向均保持不变，但线圈ab中产生磁场的方向变化，所以铝环M受到的摩擦力方向也变化，C错误．4．C 由安培定如此知路面上相邻圆形线圈内部的磁场方向相反，分析可知汽车在行驶过程中，感应线圈中感应电流产生的磁场方向与地面线圈产生的磁场方向时而一样，时而相反，故A项错误；由于路面线圈中的电流不知如何变化，产生的磁场也无法确定，所以感应线圈中的电流大小不能确定，故B项错误；感应线圈随汽车一起运动过程中会产生感应电流，在路面线圈的磁场中受到安培力，根据“来拒去留〞可知，此安培力一定阻碍相对运动，即阻碍汽车运动，故C项正确；给路面线圈通以同向电流，多个路面线圈内部产生一样方向的磁场，感应线圈中的磁通量的变化率与路面线圈通以反向电流时相比变小，所以会影响充电效果，故D项错误．5．C 此题以探究性实验为载体，考查感应电流的产生和方向判定、楞次定律的推论与应用，考查考生的理解能力和推理能力．将条形磁铁插入线圈或从线圈中抽出的过程，穿过线圈的磁通量发生了变化，线圈中产生了感应电流，线圈与条形磁铁会发生相互作用，根据楞次定律的推论“来拒去留〞可知，在将磁铁插入线圈(无论是匀速、加速还是减速)的过程中，线圈与磁铁相互排斥，导致电子秤的示数大于m0，在抽出磁铁(无论是匀速、加速还是减速)的过程中，线圈与磁铁相互吸引，导致电子秤的示数小于m0，A、B错误．根据楞次定律可判断，将一条形磁铁的N极加速插向线圈时，线圈中产生的感应电流方向为逆时针方向(俯视)，C正确；磁铁N极匀速插向线圈的过程中，磁铁受到重力、拉力、斥力作用，重力和拉力的合力做的功等于线圈中产生的焦耳热，D错误．6．B 胶木圆盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，形成环形电流，。
2019届高考物理一轮复习第十章电磁感应第一节电磁感应现象楞次定律课后达标新人教版
第一节电磁感应现象楞次定律(建议用时：60分钟)一、单项选择题1.美国《大众科学》月刊网站报道，美国明尼苏达大学的研究人员发现．一种具有独特属性的新型合金能够将热能直接转化为电能．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，则( )A．B中将产生逆时针方向的电流B．B中将产生顺时针方向的电流C．B线圈有收缩的趋势D．B线圈有扩张的趋势解析：选D.合金材料加热后，合金材料成为磁体，通过线圈B的磁通量增大，由于线圈B内有两个方向的磁场，由楞次定律可知线圈只有扩张，才能阻碍磁通量的变化，C错误，D正确；由于不知道极性，无法判断感应电流的方向，A、B错误．2.(2018·浙江嘉兴一中测试)如图所示为安检门原理图，左边门框中有一通电线圈，右边门框中有一接收线圈．工作过程中某段时间通电线圈中存在顺时针方向均匀增大的电流，则( )A．无金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为顺时针B．无金属片通过时，接收线圈中的感应电流增大C．有金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为顺时针D．有金属片通过时，接收线圈中的感应电流大小发生变化解析：选D.当左侧通电线圈中存在顺时针方向均匀增大的电流时，通过右侧线圈的磁通量增大，根据楞次定律可以知道，右侧线圈产生的感应电流方向为逆时针，由于磁场是均匀增大，则产生的感应电流为恒定的，故选项A、B错误；当有金属片通过时，接收线圈中磁通量仍然增大，故产生的感应电流方向仍然为逆时针，但是由于金属片中也要产生感应电流，所以接收线圈中的感应电流大小发生变化，故选项C错误，选项D正确．3.如图所示，两个同心圆形线圈a、b在同一平面内，其半径大小关系为r a>r b，条形磁铁穿过圆心并与圆面垂直，则穿过两线圈的磁通量Φa、Φb间的大小关系为( ) A．Φa>ΦbB．Φa＝ΦbC．Φa<ΦbD．条件不足，无法判断解析：选C.条形磁铁内部的磁感线全部穿过a、b两个线圈，而外部磁感线穿过线圈a 的比穿过线圈b的要多，线圈a中磁感线条数的代数和要小，故选项C正确．4.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，如要在线圈中形成方向为abcda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．导线AB正对OO′靠近线圈D．线圈绕OO′轴逆时针转动90°(俯视)解析：选D.由于通电直导线AB与OO′平行，且AB、OO′所在平面与线圈平面垂直．AB 中电流如何变化，或AB正对OO′靠近线圈或远离线圈，线圈中磁通量均为零，不能在线圈中产生感应电流，选项A、B、C错误；线圈绕OO′轴逆时针转动90°(俯视)，由楞次定律可知，在线圈中形成方向为abcda的感应电流，选项D正确．5.如图，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过．现将环从位置Ⅰ释放，环经过磁铁到达位置Ⅱ.设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为F T1和F T2，重力加速度大小为g，则( )A．F T1＞mg，F T2＞mgB．F T1＜mg，F T2＜mgC．F T1＞mg，F T2＜mgD．F T1＜mg，F T2＞mg解析：选A.金属环从位置Ⅰ靠近磁铁上端，因产生感应电流，故“阻碍”相对运动，知金属环与条形磁铁相互排斥，故绳的拉力F T1>mg.同理，当金属环离开磁铁下端时，金属环与磁铁相互吸引，因而绳的拉力F T2>mg，故A正确．6.如图所示，在一固定水平放置的闭合导体圆环上方，有一条形磁铁，从离地面高h处，由静止开始下落，最后落在水平地面上．磁铁下落过程中始终保持竖直方向，并从圆环中心穿过圆环，而不与圆环接触．若不计空气阻力．重力加速度为g，下列说法中正确的是( ) A．在磁铁下落的整个过程中，圆环中的感应电流方向先逆时针后顺时针(从上向下看圆环)B．磁铁在整个下落过程中，受圆环对它的作用力先竖直向上后竖直向下C．磁铁在整个下落过程中，它的机械能不变D．磁铁落地时的速率一定等于2gh解析：选A.当条形磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量增加，根据楞次定律可判断圆环中感应电流的方向为逆时针(从上向下看圆环)，当条形磁铁远离圆环时，穿过圆环的磁通量减小，根据楞次定律可判断圆环中感应电流的方向为顺时针(从上向下看圆环)，A正确；根据楞次定律的推论“来拒去留”原则，可判断磁铁在整个下落过程中，受圆环对它的作用力始终竖直向上，B错误；磁铁在整个下落过程中，由于受到磁场力的作用，机械能不守恒，C错误；若磁铁从高度h处做自由落体运动，其落地时的速度v＝2gh，但磁铁穿过圆环的过程中要产生一部分电热，根据能量守恒定律可知，其落地速度一定小于2gh，D错误．7.如图所示，ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导体线圈，当滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动过程中，线圈ab将( )A．静止不动B．逆时针转动C．顺时针转动D．发生转动，但因电源的极性不明，无法确定转动的方向解析：选C.滑片P向右滑动过程中，电流增大，线圈处的磁场变强，磁通量增大，根据“阻碍”含义，线圈将阻碍磁通量增大而顺时针转动，故C正确．8．(2018·青岛模拟)如图甲所示，水平面上的平行导轨MN、PQ上放着两根导体棒ab、cd，两棒中间用绝缘丝线系住．开始时匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度B随时间t 的变化如图乙所示，I和F T分别表示流过导体棒中的电流和丝线的拉力(不计电流之间的相互作用力)，则在t0时刻( )A．I＝0，F T＝0 B．I＝0，F T≠0C．I≠0，F T＝0 D．I≠0，F T≠0解析：选C.t0时刻，磁场变化，磁通量变化，故I≠0；由于B＝0，故ab、cd所受安培力均为零，丝线的拉力为零，C项正确．9.如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块( )A．在P和Q中都做自由落体运动B．在两个下落过程中的机械能都守恒C．在P中的下落时间比在Q中的长D．落至底部时在P中的速度比在Q中的大解析：选C.小磁块在铜管中下落，产生电磁感应现象，根据楞次定律的推论——阻碍相对运动可知，小磁块下落过程中受到向上的电磁阻力，而在塑料管中下落，没有电磁感应现象，小磁块做自由落体运动，故C正确．二、多项选择题10．(2018·海南省嘉积模拟)电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示，现使磁铁由静止开始下落，在N极接近线圈上端的过程中，下列说法正确的是( )A．流过R的电流方向是a到bB．电容器的下极板带正电C．磁铁下落过程中，加速度保持不变D．穿过线圈的磁通量不断增大解析：选BD.在N极接近线圈上端的过程中，线圈中向下的磁通量在变大，所以选项D 正确；根据楞次定律可以得出，感应电流方向为逆时针(俯视图)，流过R的电流方向是b 到a，选项A错误；线圈的下部相当于电源的正极，电容器的下极板带正电，所以选项B正确；磁铁下落过程中，重力不变，线圈对磁铁的作用力变化，所以合力变化，加速度变化，所以选项C错误．11.如图所示，固定的光滑金属导轨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gD．磁铁的加速度小于g解析：选AD.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中的感应电流方向如图所示，根据左手定则可判断P、Q所受安培力的方向．可见，P、Q将相互靠拢．由于回路所受安培力的合力向下，由牛顿第三定律知，磁铁将受到向上的反作用力，因而加速度小于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.法二：根据楞次定律的另一种表述——感应电流的效果总是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将相互靠拢且磁铁的加速度小于g，应选A、D.12.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→QB．感应电流的方向先是由P→Q，后是由Q→PC．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：选BD.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项正确；再由PQ中电流方向及左手定则可判断D项正确．13.两根相互平行的金属导轨水平放置于如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→CB．导体棒CD内有电流通过，方向是C→DC．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：选BD.本题中AB导体棒切割磁感线，根据右手定则判定AB棒中的电流方向为B→A，则CD棒中的电流方向为C→D，所以A错误，B正确；根据左手定则，判定CD棒受到的安培力的方向为水平向右，所以C项错误；AB棒中感应电流方向为B→A，根据左手定则判定AB棒所受安培力的方向为水平向左，即安培力的方向阻碍AB棒的相对运动，所以D 项正确．14.(2018·南京模拟)如图所示，一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内，其下方(略靠前)固定一根与导线框平面平行的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流．释放导线框，它由实线位置下落到虚线位置未发生转动，在此过程中( )A．导线框中感应电流的方向依次为ACBA→ABCA→ACBAB．导线框的磁通量为零时，感应电流却不为零C．导线框所受安培力的合力方向依次为向上→向下→向上D．导线框所受安培力的合力为零，做自由落体运动解析：选AB.根据右手螺旋定则可知导线上方的磁场方向垂直于纸面向外，下方的磁场方向垂直于纸面向里，而且越靠近导线磁场越强，所以闭合导线框ABC在下降过程中，导线框内垂直于纸面向外的磁通量先增大，当增大到BC边与导线重合时，达到最大，再向下运动，导线框内垂直于纸面向外的磁通量逐渐减小至零，然后随导线框的下降，导线框内垂直于纸面向里的磁通量增大，当增大到A点与导线重合时，达到最大，继续下降时由于导线框逐渐远离导线，使导线框内垂直于纸面向里的磁通量再逐渐减小，所以根据楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍内部磁通量的变化，所以感应电流的磁场先向里，再向外，最后向里，所以导线框中感应电流的方向依次为ACBA→ABCA→ACBA，A正确；当导线框内的磁通量为零时，内部的磁通量仍然在变化，有感应电动势产生，所以感应电流不为零，B正确；根据对楞次定律的理解，感应电流的效果总是阻碍导体间的相对运动，由于导线框一直向下运动，所以导线框所受安培力的合力方向一直向上，不为零，C、D错误．15．(2018·泸州质检)如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向在图中已经标出．左线圈连着平行导轨M和N，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒ab，金属棒处在垂直于纸面向外的匀强磁场中，下列说法中正确的是( )A．当金属棒ab向右匀速运动时，a点电势高于b点，c点电势高于d点B．当金属棒ab向右匀速运动时，b点电势高于a点，c点与d点等电势C．当金属棒ab向右加速运动时，b点电势高于a点，c点电势高于d点D．当金属棒ab向右加速运动时，b点电势高于a点，d点电势高于c点解析：选BD.当金属棒向右匀速运动而切割磁感线时，金属棒产生恒定感应电动势，由右手定则判断电流方向为a→b.根据电流从电源(ab相当于电源)正极流出沿外电路回到电源负极的特点，可以判断b点电势高于a点．又左线圈中的感应电动势恒定，则感应电流也恒定，所以穿过右线圈的磁通量保持不变，不产生感应电流．当ab向右做加速运动时，由右手定则可推断φb>φa，电流沿逆时针方向．又由E＝Blv可知ab导体两端的E不断增大，那么左边电路中的感应电流也不断增大，由安培定则可判断它在铁芯中的磁感线方向是沿逆时针方向的，并且场强不断增强，所以右边电路线圈中向上的磁通量不断增加．由楞次定律可判断右边电路的感应电流方向应沿逆时针，而在右线圈组成的电路中，感应电动势仅产生在绕在铁芯上的那部分线圈上．把这个线圈看做电源，由于电流是从c沿内电路(即右线圈)流向d，因此d点电势高于c点，综上可得，选项B、D正确．。
【人教版】2019届高三物理一轮总复习 教师用书(下)第10章 第1节 电磁感应现象 楞次定律 含解析
第章电磁感应[全国卷三年考点考情]说明：(1)导体切割磁感线时感应电动势的计算，只限于l垂直于B、v的情况．(2)在电磁感应现象里，不要求判断内电路中各点电势的高低．(3)不要求用自感系数计算自感电动势．第一节电磁感应现象楞次定律(对应学生用书第183页)[教材知识速填]知识点1磁通量电磁感应现象1．磁通量(1)概念：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积S和B的乘积．(2)公式：Φ＝B·S.适用条件：(1)匀强磁场；(2)S为垂直磁场的有效面积．(3)单位：1 Wb＝1 T·m2(4)矢标性：磁通量的正、负号不表示方向，磁通量是标量．2．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．3．产生感应电流的条件(1)条件：①电路闭合；②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．4．电磁感应现象的实质：磁通量发生变化时，电路中产生感应电动势，如果电路闭合，则有感应电流；如果电路不闭合，则只有感应电动势，而无感应电流．易错判断(1)穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中不一定有感应电流产生．(×)(2)线框不闭合时，即使穿过线框的磁通量发生变化，线框中也没有感应电流产生．(√)(3)当导体切割磁感线时，一定产生感应电动势．(√)知识点2感应电流方向的判断1．楞次定律(1)内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化．(2)适用范围：一切电磁感应现象．图10-1-12．右手定则(1)使用方法①让磁感线穿入右手手心．②使大拇指指向导体运动的方向．③则其余四指指向感应电流的方向．(2)适用情况：部分导体切割磁感线的情况．易错判断(1)感应电流的磁场总是与原磁场方向相反．(×)(2)楞次定律和右手定则都可以判断感应电流的方向，二者没什么区别．(×)(3)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．(×)[教材习题回访]考查点：判断感应电流的产生1．(鲁科版选修3－2P8T3)如图10-1-2所示，条形磁铁以速度v向螺线管靠近，下面几种说法中正确的是()图10-1-2A．螺线管中不会产生感应电流B．螺线管中会产生感应电流C．只有磁铁速度足够大时，螺线管中才能产生感应电流D．只有在磁铁的磁性足够强时，螺线管中才会产生感应电流[答案]B考查点：判断感应电流的方向2．(粤教版选修3－2P12T2改编)一矩形线框abcd与长直通电导线处于同一平面内，ad边与导线平行，如图10-1-3所示，当线框在此平面内向右运动到导线的右边的过程中，则线框内感应电流方向为()图10-1-3A．一直沿顺时针方向B．一直沿逆时针方向C．先沿顺时针方向，再沿逆时针方向D．先沿顺时针方向，再沿逆时针方向，最后沿顺时针方向[答案]D考查点：楞次定律的理解3．(人教版选修3－2P14T6改编)(多选)如图10-1-4所示，一轻质绝缘横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象及现象分析正确的是()图10-1-4A．磁铁插向左环，横杆发生转动B．磁铁插向右环，横杆发生转动C．磁铁插向左环，左环中不产生感应电动势和感应电流D．磁铁插向右环，右环中产生感应电动势和感应电流[答案]BD考查点：判断感应电流的方向4．(粤教版选修3－2P13T4改编)如图10-1-5所示，两个线圈A、B套在一起，线圈A中通有电流，方向如图所示．当线圈A中的电流突然增强时，线圈B中的感应电流方向为()图10-1-5A．沿顺时针方向B．沿逆时针方向C．无感应电流D ．先沿顺时针方向，再沿逆时针方向 [答案] A(对应学生用书第184页)1．磁通量发生变化的三种常见情况(1)磁场强弱不变，回路面积改变； (2)回路面积不变，磁场强弱改变；(3)回路面积和磁场强弱均不变，但二者的相对位置发生改变． 2．判断磁通量是否变化的两种方法(1)根据公式判断．(2)根据穿过线圈的磁感线的条数变化判断． 3．判断电磁感应现象是否发生的一般流程(1)确定研究的回路．(2)弄清楚回路内的磁场分布，并确定该回路的磁通量Φ. (3)⎩⎪⎨⎪⎧Φ不变→无感应电流.Φ变化→⎩⎨⎧回路闭合，有感应电流；回路不闭合，无感应电流，但有感应电动势.[题组通关]1．(2018·佛山高三质检)如图10-1-6所示，一通电螺线管b 放在闭合金属线圈a 内，螺线管的中心轴线恰和线圈的一条直径MN 重合．要使线圈a 中产生感应电流，可采用的方法有( )【导学号：84370432】图10-1-6 A ．使通电螺线管中的电流发生变化B．使螺线管绕垂直于线圈平面且过线圈圆心的轴转动C．使线圈a以MN为轴转动D．使线圈绕垂直于MN的直径转动D[在A、B、C三种情况下，穿过线圈a的磁通量始终为零，因此不产生感应电流，A、B、C错误；选项D中，当线圈绕垂直于MN的直径转动时，穿过线圈的磁通量发生变化，会产生感应电流，故D正确．]2.将一圆形导线环水平放置，在圆环所在的空间加上一水平向右的匀强磁场，mn、pq为圆环上两条互相垂直的直径，mn为水平方向，pq为竖直方向．则下列选项中能使圆环中产生感应电流的是()图10-1-7A．让圆环以过圆心且垂直于圆环平面的轴顺时针转动B．让圆环在水平面内向右平动C．让圆环以mn为轴转动D．让圆环以pq为轴转动D[圆环在匀强磁场中运动，磁感应强度B为定值，根据ΔΦ＝B·ΔS知：只要回路中相对磁场的正对面积改变量ΔS≠0，则磁通量一定改变，回路中一定有感应电流产生．当圆环以过圆心且垂直于圆环平面的轴顺时针转动时，圆环相对磁场的正对面积始终为零，因为ΔS＝0，因而无感应电流产生，A错误；当圆环水平向右平动时，同样ΔS＝0，因而无感应电流产生，B错误；当圆环以mn为轴转动时，圆环相对磁场的正对面积改变量ΔS仍为零，回路中仍无感应电流，C错误；当圆环以pq为轴转动时，圆环相对磁场的正对面积发生了改变，回路中产生了感应电流，D正确．]1．楞次定律中“阻碍”的含义2．感应电流方向判断的两种方法(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．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．[多维探究]考向1线圈类感应电流方向的判断1．如图10-1-8甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示．在0～T2时间内，直导线中电流向上，则在T2～T 时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力的合力方向分别是( )图10-1-8 A ．顺时针，向左 B ．逆时针，向右 C ．顺时针，向右D ．逆时针，向左B [在0～T 2时间内，直导线中电流向上，由题图乙知，在T2～T 时间内，直导线电流方向也向上，根据安培定则知，导线右侧磁场的方向垂直纸面向里，电流逐渐增大，则磁场逐渐增强，根据楞次定律，金属线框中产生逆时针方向的感应电流．根据左手定则，金属线框左边受到的安培力方向向右，右边受到的安培力向左，离导线越近，磁场越强，则左边受到的安培力大于右边受到的安培力，所以金属线框所受安培力的合力方向向右，故B 正确，A 、C 、D 错误．](2017·杭州模拟)如图所示，匀强磁场垂直圆形线圈指向纸内，a 、b 、c 、d 为圆形线圈上等距离的四点，现用外力在上述四点将线圈拉成正方形，且线圈仍处在原先所在平面内，则在线圈发生形变的过程中( )A ．线圈中将产生abcda 方向的感应电流B ．线圈中将产生adcba 方向的感应电流C ．线圈中感应电流方向无法判断D ．线圈中无感应电流A[周长一定时，圆形的面积最大．本题线圈面积变小，磁通量变小，有感应电流产生．由楞次定律可知线圈中将产生顺时针方向的感应电流．故A正确．]考向2平动切割类2．如图10-1-9所示，Ⅰ和Ⅱ是一对异名磁极，ab为放在其间的金属棒．ab和cd用导线连成一个闭合回路．当ab棒向右运动时，cd金属棒受到向下的安培力．下列说法正确的是()【导学号：84370433】图10-1-9A．由此可知d端电势高于c端电势B．由此可知Ⅰ是S极C．由此可知Ⅰ是N极D．当cd棒向下运动时，ab导线受到向左的安培力C[根据题意可知：cd中电流的方向由c→d，c端电势高于d端，A错误；ab中电流的方向由b→a，对ab应用右手定则可知Ⅰ是N极，Ⅱ是S极，B错误，C正确．当cd棒向下运动时，回路中会产生由d→c的电流，则ab中电流的方向由a→b，根据左手定则可知，ab受的安培力向右，D错误．]考向3转动切割类3．(多选)如图10-1-10所示，在直线电流附近有一根金属棒ab，当金属棒以b 端为圆心，以ab为半径，在过导线的平面内匀速旋转到达图中的位置时()图10-1-10A．a端聚积电子B．b端聚积电子C．金属棒内电场强度等于零D．棒ab两端的电势φa>φbBD[根据右手定则可确定棒b端聚积电子，A错，B对；由于a、b两端存在电势差，φa>φb，故金属棒中电场强度不等于零，C错，D对．]“三个定则、一个定律”的应用对比[母题](多选)如图10-1-11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( )图10-1-11 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 【自主思考】(1)如何判断MN 所在处的磁场方向？由MN 的运动方向，如何进一步判断MN 中的电流方向？[提示] 根据安培定则、左手定则．(2)如何判断线圈L 1中的磁场方向和L 2中磁场的方向及变化情况？[提示] 根据安培定则判断L 1中的磁场方向，再由楞次定律判断L 2中磁场的方向及变化．(3)如何判断PQ 的运动情况？[提示] 已知L 2中的磁场方向及变化情况，可根据安培定则和右手定则判断PQ 的运动情况．BC [MN 向右运动，说明MN 受到向右的安培力，因为ab 在MN 处的磁场垂直纸面向里――――→左手定则MN 中的感应电流由M →N ――――→安培定则L 1中感应电流的磁场方向向上――――→楞次定律⎩⎪⎨⎪⎧L 2中磁场方向向上减弱L 2中磁场方向向下增强；若L 2中磁场方向向上减弱――――→安培定则PQ 中电流为Q →P 且减小――――→右手定则向右减速运动；若L 2中磁场方向向下增强――――→安培定则PQ 中电流为P →Q 且增大――――→右手定则向左加速运动．][母题迁移](多选)两根相互平行的金属导轨水平放置于如图10-1-12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( )图10-1-12 A ．导体棒CD 内有电流通过，方向是D →CB ．导体棒CD 内有电流通过，方向是C →DC ．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BD [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B 、D 正确．](多选)如图所示装置中，cd 杆原来静止．当ab 杆做如下哪些运动时，cd 杆将向右移动( )A ．向右匀速运动B ．向右加速运动C ．向左加速运动D ．向左减速运动BD [ab 匀速运动时，ab 中感应电流恒定，L 1中磁通量不变，穿过L 2的磁通量不变，L2中无感应电流产生，cd保持静止，A错误；ab向右加速运动时，L2中的磁通量向下增大，通过cd的电流方向向下，cd向右移动，B正确；同理可得C错误，D正确．][母题]如图10-1-13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向下滑动，下列表述正确的是()图10-1-13A．线圈a中将产生俯视时顺时针方向的感应电流B．穿过线圈a的磁通量变小C．线圈a有扩张的趋势D．线圈a对水平桌面的压力N将增大D[通过螺线管b的电流如图所示，根据右手螺旋定则判断出螺线管b 所产生的磁场方向竖直向下，滑片P向下滑动，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路电流增大，所产生的磁场的磁感应强度增强，根据楞次定律可知，线圈a中所产生的感应电流的磁场方向竖直向上，再由右手定则可得线圈a中的电流方向为俯视逆时针方向，A错误；由于螺线管b中的电流增大，所产生的磁感应强度增强，线圈a中的磁通量应变大，B错误；根据楞次定律可知，线圈a将阻碍磁通量的增大，因此，线圈a有缩小且远离螺线管的趋势，线圈a对水平桌面的压力将增大，C错误，D正确．]如图所示装置，在cdef 区域内存在垂直纸面向里的变化的匀强磁场，要求线圈a 对桌面的压力大于本身重力，则cdef 内的磁感应强度随时间变化的关系可能是()B [若a 对桌面的压力大于本身重力，则b 中的感应电流应增加，由I ＝N ΔBΔt S R 知ΔB Δt 增大，所以只有B 图正确．][母题迁移]迁移1 磁体靠近两自由移动的金属环1．如图10-1-14所示，两个相同的轻质铝环套在一根水平光滑绝缘杆上，当一条形磁铁向左运动靠近两环时，两环的运动情况是()图10-1-14 A ．同时向左运动，间距增大B ．同时向左运动，间距减小C ．同时向右运动，间距减小D．同时向右运动，间距增大B[根据“来拒去留”可知，两环同时向左运动，又因两环中产生同向的感应电流，相互吸引，故两环间距又减小，B正确．]迁移2磁体靠近面积可变的金属线圈2.(多选)如图10-1-15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()【导学号：84370434】图10-1-15A．P、Q将相互靠拢B．P、Q将相互远离C．磁铁的加速度仍为gD．磁铁的加速度小于gAD[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.]迁移3磁体先靠近又远离金属线圈3. 如图10-1-16所示，质量为m的铜质小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F N 和摩擦力F f的情况，以下判断正确的是()图10-1-16A．F N先大于mg，后小于mgB．F N一直大于mgC．F f先向左，后向右D．线圈中的电流方向始终不变A[条形磁铁向右运动的过程中，线圈中的磁通量先增加后减小，为阻碍磁通量的变化，线圈先有向下的运动趋势，后有向上的运动趋势，故F N 先大于mg，后小于mg，A项正确，B项错误；条形磁铁相对线圈一直向右运动，为阻碍相对运动，线圈有向右运动的趋势，故摩擦力F f一直向左，C项错误；线圈中的磁通量先增加后减小，据楞次定律可知，感应电流的方向(俯视)先逆时针后顺时针，D项错误．]。
2019年度高三物理一轮复习练习：第十章 第1讲 电磁感应定律 楞次定律 含解析
配餐作业 电磁感应定律 楞次定律►►见学生用书P367A 组·基础巩固题1.如图所示，一水平放置的N 匝矩形线框面积为S ，匀强磁场的磁感应强度为B ，方向斜向上，与水平面成30°角，现若使矩形框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置，则此过程中磁通量的改变量的大小是( )A.3－12BS B.3＋12NBS C.3＋12BS D.3－12NBS 解析 Φ是标量，但有正负之分，在计算ΔΦ＝Φ2－Φ1时必须注意Φ2、Φ1的正负，要注意磁感线从线框的哪一面穿过，此题中在开始位置磁感线从线框的下面穿进，在末位置磁感线从线框的另一面穿进。
若取转到末位置时穿过线框方向为正方向，则Φ2＝32BS ，Φ1＝－12BS ，因穿过多匝线圈的磁通量的大小与匝数无关，故ΔΦ＝3＋12BS 。
答案 C2.(多选)涡流检测是工业上无损检测的方法之一，如图所示，线圈中通以一定频率的正弦交流电，靠近待测工件时，工件内会产生涡流，同时线圈中的电流受涡流影响也会发生变化。
下列说法中正确的是()A．涡流的磁场总是要阻碍穿过工件磁通量的变化B．涡流的频率等于通入线圈的交流电频率C．通电线圈和待测工件间存在周期性变化的作用力D．待测工件可以是塑料或橡胶制品解析由楞次定律可知，涡流的磁场总是要阻碍穿过工件磁通量的变化，A项正确；类似于变压器，涡流的频率等于通入线圈的交流电频率，B项正确；由于电流在磁场中受安培力作用，故通电线圈和待测工件间存在周期性变化的作用力，C项正确；涡流必须是在导体中产生，故待测工件不能是塑料或橡胶制品，D项错误。
答案ABC3.如图所示，ab为一金属杆，它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，可绕a点在纸面内转动；S为以a为圆心位于纸面内的金属环；在杆转动过程中，杆的b端与金属环保持良好接触；A为电流表，其一端与金属环相连，一端与a点良好接触。
当杆沿顺时针方向转动时，某时刻ab杆的位置如图所示，则此时刻()A．有电流通过电流表，方向由c向d，作用于ab的安培力向右B．有电流通过电流表，方向由c向d，作用于ab的安培力向左C．有电流通过电流表，方向由d向c，作用于ab的安培力向右D．无电流通过电流表，作用于ab的安培力为零解析当金属杆ab顺时针方向转动时，切割磁感线，由法拉第电磁感应定律知产生感应电动势，由右手定则可知将产生由a到b 的感应电流，电流表的d端与a端相连，c端通过金属环与b端相连，则通过电流表的电流是由c到d，而金属杆在磁场中会受到安培力的作用，由左手定则可判断出安培力的方向为水平向右，阻碍金属杆的运动，所以A项正确。
2019届高考物理一轮复习第十章电磁感应第1节电磁感应现象楞次定律练习新人教版
第十章第一节电磁感应现象、楞次定律[A级—基础练]1．(08786989)如图所示，闭合圆形导体线圈放置在匀强磁场中，线圈平面与磁场平行，当磁感应强度逐渐增大时，以下说法正确的是( )A．线圈中产生顺时针方向的感应电流B．线圈中产生逆时针方向的感应电流C．线圈中不会产生感应电流D．线圈面积有缩小的倾向解析：C [由于线圈平面与磁场平行，所以穿过线圈的磁通量为0.当磁感应强度增大时，穿过线圈的磁通量仍然为0，则线圈中不会产生感应电流，故只有C正确．] 2．(08786990)(2018·福建质检)法拉第在1831年发现了“磁生电”现象．如图，他把两个线圈绕在同一个软铁环上，线圈A和电池连接，线圈B用导线连通，导线下面平行放置一个小磁针．实验中可能观察到的现象是( )A．用一节电池作电源小磁针不偏转，用十节电池作电源小磁针会偏转B．线圈B匝数较少时小磁针不偏转，匝数足够多时小磁针会偏转C．线圈A和电池连接瞬间，小磁针会偏转D．线圈A和电池断开瞬间，小磁针不偏转解析：C [小磁针能否发生偏转，要看B中能不能产生感应电流，与A连接的电源电动势的大小无关，A错误；只要穿过B的磁通量发生变化，B中就可产生感应电流，小磁针就可以发生偏转，如果磁通量不变，匝数再多也没有用，B错误；线圈A与电池连接的瞬间，B中的磁场从无到有，磁通量发生变化，B中会产生感应电流，小磁针会发生偏转，C正确；线圈A与电池断开瞬间，穿过B的磁场从有到无，B中会产生感应电流，小磁针会发生偏转，D错误．]3．(08786991)(2018·山东烟台期末)如图所示，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ab且相互绝缘．当矩形线圈突然向右运动时，线圈所受安培力的合力方向( )A．向左B．向右C．垂直纸面向外D．垂直纸面向里解析：A [当矩形线圈突然向右运动时，线圈中会产生逆时针方向的电流，根据左手定则可知，ab边受的安培力向左，cd边受的安培力向左，合力的方向向左，A正确．或根据楞次定律，“来拒去留”，感应电流的效果总是阻碍相对运动，所以线圈向右运动则所受安培力向左．]4．(08786993)(2018·辽宁葫芦岛期末)如图所示，Ⅰ和Ⅱ是一对异名磁极，ab为放在其间的金属棒．ab和cd用导线连成一个闭合回路．当ab棒向右运动时，cd金属棒受到向下的安培力．下列说法正确的是( )A．由此可知d端电势高于c端电势B．由此可知Ⅰ是S极C．由此可知Ⅰ是N极D．当cd棒向下运动时，ab导线受到向左的安培力解析：C [根据题意可知：cd中电流的方向由c→d，c端电势高于d端，A错误；ab 中电流的方向由b→a，对ab应用右手定则可知Ⅰ是N极，Ⅱ是S极，B错误，C正确．当cd棒向下运动时，回路中会产生由d→c的电流，则ab中电流的方向由a→b，根据左手定则可知，AB受的安培力向右，D错误．]5．(08786994)(2018·浙江宁波期末)如图甲所示，在同一平面内有两个圆环A、B，圆环A将圆环B分为面积相等的两部分，以图甲中A环电流沿顺时针方向为正，当圆环A中的电流如图乙所示变化时，下列说法正确的是( )A．B中始终没有感应电流B．B中有顺时针方向的感应电流C．B中有逆时针方向的感应电流D．B中的感应电流先沿顺时针方向，后沿逆时针方向解析：B [由于圆环A中的电流发生了变化，故圆环B中一定有感应电流产生，由楞次定律判定B中有顺时针方向的感应电流，故B选项正确．]6．(08786995)(2018·山东潍坊一模)如图所示，线圈A内有竖直向上的磁场，磁感应强度B随时间均匀增大；等离子气流(由高温高压的等电荷量的正、负离子组成)由左方连续不断地以速度v0射入P1和P2两极板间的匀强磁场中．发现两直导线a、b互相吸引，由此可以判断P1、P2两极板间的匀强磁场的方向为( )A．垂直纸面向外B．垂直纸面向里C．水平向左D．水平向右解析：B [线圈A内有竖直向上的磁场，磁感应强度B随时间均匀增大；根据楞次定律可知a中电流的方向向下，a、b相互吸引，说明b中电流的方向也是向下，则P1带正电，说明正离子向上偏转，根据左手定则可知P1、P2间磁场的方向垂直于纸面向里，B正确．] 7．(08786996)(2018·湖南长沙一模)自1932年磁单极子概念被狄拉克提出以来，不管是理论物理学家还是实验物理学家都一直在努力寻找，但迄今仍然没能找到它们存在的确凿证据．近年来，一些凝聚态物理学家找到了磁单极子存在的有力证据，并通过磁单极子的集体激发行为解释了一些新颖的物理现象，这使得磁单极子艰难的探索之路出现了一丝曙光．如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的闭合超导线圈，则从上向下看，这个线圈中将出现( )A．先是逆时针方向，然后是顺时针方向的感应电流B．先是顺时针方向，然后是逆时针方向的感应电流C．逆时针方向的持续流动的感应电流D．顺时针方向的持续流动的感应电流解析：C [N极磁单极子穿过超导线圈的过程中，当磁单极子靠近线圈时，穿过线圈的磁通量增加，且磁场方向从上向下，所以由楞次定律可知感应电流方向为逆时针；当磁单极子远离线圈时，穿过线圈的磁通量减小，且磁场方向从下向上，所以由楞次定律可知感应电流方向为逆时针．因此线圈中产生的感应电流方向不变．由于超导线圈中没有电阻，因此感应电流将长期维持下去，故A、B、D错误，C正确．]8．(08786997)(2018·河南许昌三模)如图所示，一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内，其下方(略靠前)固定一根与线框平面平行的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流．释放线框，它由实线位置下落到虚线位置未发生转动，在此过程中( )A．线框中感应电流方向依次为ACBA→ABCAB．线框的磁通量为零时，感应电流却不为零C．线框所受安培力的合力方向依次为向上→向下→向上D．线框做自由落体运动解析：B [根据右手定则，通电直导线的磁场在上方垂直纸面向外，下方垂直纸面向里；离导线近的地方磁感应强度大，离导线远的地方磁感应强度小．线框从上向下靠近导线的过程，垂直纸面向外的磁通量增加，根据楞次定律，线框中产生顺时针方向的电流；穿越导线时，上方垂直纸面向外的磁场和下方垂直纸面向里的磁场叠加，先是垂直纸面向外的磁通量减小，之后变成垂直纸面向里的磁通量增大，直至最大；根据楞次定律，线框中产生逆时针方向的电流．垂直纸面向里的磁通量变成最大后，线框继续向下运动，垂直纸面向里的磁通量减小，这时的电流方向又变成了顺时针，即感应电流方向依次为ACBA→ABCA→ACBA，故A 错误；根据A中的分析，线框穿越导线时，始终有感应电流存在，故B正确；根据楞次定律，安培力始终阻碍线框相对磁场的运动，故安培力的方向始终向上，线框不可能做自由落体运动，故C、D错误．][B级—能力练]9．(08786998)(多选)(2018·安徽“学普”开学联考)如图是磁悬浮的原理，图中A是圆柱形磁铁，B是用高温超导材料制成的超导圆环，将超导圆环水平放在磁铁A上，它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁A上方的空中，则( )A．将B放入磁场的过程中，B中将产生感应电流，当稳定后，感应电流消失B．将B放入磁场的过程中，B中将产生感应电流，当稳定后，感应电流仍存在C．如A的N极朝上，B中感应电流为顺时针方向(俯视)D．如A的N极朝上，B中感应电流为逆时针方向(俯视)解析：BC [当将B环靠近A时，由于越靠近磁铁A，磁场就越强，磁感线就越密，所以在靠近过程中穿过B环的磁通量发生改变，即在该环中会产生感应电流；由于发生了超导，即B环没有电阻，所以稳定后B环中的电流不会变小，且永远存在，故A错误，B正确；此时B环水平放在磁铁A上且悬浮在磁铁A的上方空中，即其相互排斥，说明B环的下面是N 极，故感应电流为顺时针方向(俯视)，故C正确，D错误．]10．(08786999)(多选)(2018·广东珠海摸底)矩形导线框abcd与长直导线MN放在同一水平面上，ab边与MN平行，导线MN中通入电流方向如图所示，当MN中的电流增大时，下列说法正确的是( )A．导线框abcd有逆时针的感应电流B．bc、ad两边均不受安培力的作用C．导线框所受的安培力的合力向右D．MN所受线框给它的作用力向左解析：ACD [直导线中通有M→N均匀增大的电流，根据安培定则，知通过线框的磁场垂直纸面向里，且均匀增大，根据楞次定律，知感应电流的方向为逆时针方向，故A正确．根据A选项分析可知，依据左手定则，bc、ad两边均受安培力的作用，故B错误．根据左手定则，知，ab边所受安培力方向水平向右cd边所受安培力方向水平向左，离导线越近，磁感应强度越大，所以ab边所受的安培力大于cd边所受的安培力，则线框所受安培力的合力方向向右，因此MN所受线框给它的作用力向左，故C、D正确．]11．(08787000)(多选)(2018·上海虹口区一模)如图所示，水平放置的光滑绝缘直杆上套有A、B、C三个金属铝环，B环连接在图示的电路中．闭合开关S的瞬间( )A．A环向左滑动B．C环向左滑动C．A环有向外扩展的趋势D．C环有向内收缩的趋势解析：AD [闭合开关S的瞬间，通过A、C环的磁通量增大，根据楞次定律和左手定则可知：A环向左运动，且有收缩的趋势；C环向右运动，有收缩的趋势，故A、D正确，B、C 错误．]12．(08787001)(多选)如图所示，磁场方向垂直于纸面，磁感应强度大小在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布．一铜制圆环用绝缘细线悬挂于O点．将圆环拉至位置a后无初速度释放，圆环摆到右侧最高点b，不计空气阻力．在圆环从a摆向b的过程中( )A．感应电流方向先是逆时针方向，再顺时针方向，后逆时针方向B．感应电流方向一直是逆时针C．安培力方向始终与速度方向相反D．安培力方向始终沿水平方向解析：AD [由楞次定律知，感应电流方向先是逆时针方向，再顺时针方向，后逆时针方向，A正确，B错误，根据左手定则，因等效导线是沿竖直方向的，且两边的磁感应强度不同，故合力方向始终沿水平方向，和速度方向会有一定夹角，C错误，D正确．] 13．(08787002)(多选)如图所示，线圈A、B同心置于光滑水平桌面上，线圈A中通有逐渐增大的逆时针方向的电流，则 ( )A．线圈B将顺时针转动起来B．线圈B中有顺时针方向的电流C．线圈B将有沿半径方向扩张的趋势D．线圈B对桌面的压力将增大解析：BC [当线圈A中通有逐渐增大的逆时针方向的电流时，穿过线圈B的磁通量竖直向上且增大，根据楞次定律，线圈B产生顺时针方向的电流；根据楞次定律的另一种表述，线圈B有扩张的趋势，阻碍磁通量的增加，故B、C正确，A错误．线圈B受到的安培力在水平方向上，线圈B对桌面的压力将不变，故D错误．]14．(08787003)如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动．t＝0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形．为使MN棒中不产生感应电流，从t＝0开始，求磁感应强度B随时间t变化的关系式．解析：要使MN棒中不产生感应电流，应使穿过线圈平面的磁通量不发生变化在t＝0时刻，穿过线圈平面的磁通量Φ1＝B0S＝B0l2设t时刻的磁感应强度为B，此时磁通量为Φ2＝Bl(l＋vt)由Φ1＝Φ2得B＝B0ll＋vt.答案：B＝B0ll＋vt。
2019届高考物理一轮复习 第10章 电磁感应突破全国卷
解析：选 B.小灯泡稳定发光说明棒做匀速直线运
动．此时：F 安＝BR2l总2v
对棒满足：
Evaluation only.
eatemdgwsinitθh－CAμosmppgyocrosisgeθ.hS－tl2iRd0B棒e＋02ls24Rvf-灯o2＝r00.1N1EATsp3o.5seCPliteynLt tPdr.ofile 5.2.0
eateFd＝wBiItLh＝A0s.2p×o2s×e.S0.l1EidNve＝asl0uf.0oa4rtiN.oN，nEDoTn项l3y错..5误C．lient Profile 5.2.0 [答案] CBoCpyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.
(2016·高考全国卷Ⅲ)如图，两条相距 l 的光滑平行金属 导轨位于同一水平面(纸面)内，其左端接一阻值为 R 的电阻； 一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上；在电阻、导轨和金属棒
由欧姆定律有 I＝ERt
联立⑦⑧式得 f＝(B0lv0＋kS)BR0l.
[答案] (1)kRt0S (2)BE0lvv0a(tl－uat0t)i＋onkSot nly. eate(dB0wlvi0＋thCkASo)sBpRp0ylorsige.hStl2id0e0s4f-o2r0.1N1EATsp3o.5seCPliteynLt tPdr.ofile 5.2.0
因为 R 灯＝R 棒，则：P 灯＝P 棒
再依据功能关系：mgsin θ·v－μmgcos θ·v＝P 灯＋P 棒
联立解得 v＝5 m/s，P 灯＝1 W，所以 B 项正确．
2.如图所示，光滑斜面的倾角为 θ，斜面上 放置一矩形导体线框 abcd，ab 边的边长为 l1，bc 边的边长为 l2，线框的质量为 m，电
高三物理一轮复习第十章 电磁感应
第十章电磁感应第一讲电磁感应定律楞次定律考点一电磁感应现象的理解和判断例1、现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及电键如图连接。
下列说法中正确的是（）。
A: 电键闭合后，线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转B: 线圈A插入线圈B中后，电键闭合和断开的瞬间，电流计指针均不会偏转C: 电键闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，电流计指针静止在中央零刻度D: 电键闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转多维练透考点二楞次定律的理解与应用例2、多维练透1、如图所示,一个金属圆环水平放置在竖直向上的匀强磁场中,若要使圆环中产生如箭头所示方向的感应电流,下列方法可行的是()A、使匀强磁场均匀增大B、使圆环绕水平轴ab如图转动C、使圆环绕水平轴cd如图转动D、保持圆环水平并使其绕过圆心的竖直轴转动2、如图,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3、如图所示,同一平面内,三个闭合金属圆环1、2、3同心放置,下列说法正确的是A.给圆环1通一恒定电流,圆环2的磁通量小于圆环3的磁通量B.给圆环3通一恒定电流,圆环1的磁通量大于圆环2的磁通量C.给圆环2通一变化电流,圆环1和圆环3的感应电流方向始终相同D.给圆环1通一变化电流,圆环2和圆环3的感应电流方向始终相反考点三楞次定律推论的应用例3、多维练透1、考点四左手定则、右手定则、楞次定律、安培定则的综合应用例4、多维练透1、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（）。
2019版高考物理一轮复习 第十章 电磁感应 课后分级演练28 电磁感应现象 楞次定律
课后分级演练(二十八) 电磁感应现象 楞次定律【A 级——基础练】1.如图所示，闭合线圈abcd 水平放置，其面积为S ，匝数为n ，线圈与匀强磁场B 夹角为θ＝45°.现将线圈以ab 边为轴顺时针转动90°，则线圈在初、末位置磁通量的改变量的大小为( )A ．0 B.2BS C.2nBS D ．无法计算解析：B 设初位置时穿过线圈的磁通量为正，则初位置时：Φ1＝BS sin θ＝22BS ，末位置时：Φ2＝－BS cos θ＝－22BS ，则初、末位置磁通量的改变量的大小为：ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝2BS ，故B 正确．2.某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律，当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时，通过电流表的感应电流方向是( )A ．a →G →bB ．先a →G →b ，后b →G →aC ．b →G →aD ．先b →G →a ，后a →G →b 解析：D 条形磁铁在穿入线圈的过程中，原磁场方向向下，使得穿过线圈向下的磁通量增加，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向向上，然后应用安培定则可判断，感应电流的方向为逆时针(俯视)，即由b →G →a .同理可以判断：条形磁铁穿出线圈的过程中，感应电流方向(俯视)为a →G →b .3.(2017·佛山一模)如图所示，一个金属圆环水平放置在竖直向上的匀强磁场中，若要使圆环中产生如箭头所示方向的瞬时感应电流，下列方法可行的是( )A ．使匀强磁场均匀增大B ．使圆环绕水平轴ab 如图转动30°C ．使圆环绕水平轴cd 如图转动30°D ．保持圆环水平并使其绕过圆心的竖直轴转动解析：A 根据右手定则，圆环中感应电流产生的磁场竖直向下与原磁场方向相反，根据楞次定律，说明圆环磁通量在增大．磁场增强则磁通量增大，A 正确．使圆环绕水平轴ab 或cd 转动30°，圆环在中性面上的投影面积减小，磁通量减小，只会产生与图示方向反向的感应电流，B 、C 错误．保持圆环水平并使其绕过圆心的竖直轴转动，圆环仍与磁场垂直，磁通量不变，不会产生感应电流，D错误．4.在水平面内有一固定的U型裸金属框架，框架上静止放置一根粗糙的金属杆ab，整个装置放在竖直方向的匀强磁场中，如图所示．下列说法中正确的是( )A．只有当磁场方向向上且增强，ab杆才可能向左移动B．只有当磁场方向向下且减弱，ab杆才可能向右移动C．无论磁场方向如何，只要磁场减弱，ab杆就可能向右移动D．当磁场变化时，ab杆中一定有电流产生，且一定会移动解析：C 根据楞次定律的推论，“增缩减扩”，可判断当磁通量增大时，闭合电路的面积有缩小的趋势，磁通量减小时，闭合电路的面积有扩大的趋势，故A、B错误，C正确；只有ab杆中受到的安培力大于杆所受到的摩擦力时，杆才会移动，故D错误．5.(2017·济南一中一模)如图所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的S极朝下．在将磁铁的S极插入线圈的过程中( )A．通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互排斥B．通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互排斥C．通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互吸引D．通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互吸引解析：B 当磁铁向下运动时，穿过线圈的磁通量变大，原磁场方向向上，所以感应磁场方向向下，根据右手螺旋定则，通过电阻的电流方向为b→a.根据楞次定律“来拒去留”可判断线圈对磁铁的作用是阻碍作用，故磁铁与线圈相互排斥．综上所述：线圈中感应电流通过电阻的电流方向为b→a，磁铁与线圈相互排斥．B正确．6．(多选)如图(a)，螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场，以图中箭头所示方向为其正方向．螺线管与导线框abcd相连，导线框内有一小金属圆环L，圆环与导线框在同一平面内．当螺线管内的磁感应强度B随时间按图(b)所示规律变化时( )A．在t1～t2时间内，L有收缩趋势B．在t2～t3时间内，L有扩张趋势C．在t2～t3时间内，L内有逆时针方向的感应电流D．在t3～t4时间内，L内有顺时针方向的感应电流解析：AD 在t1～t2时间内，外加磁场的磁感应强度增加且斜率在增加，则在导线框中产生沿顺时针方向增大的电流，该电流激发出向内增强的磁场，该磁场通过圆环，在圆环内产生感应电流，根据结论“增缩减扩”可知圆环有收缩趋势，A正确；在t2～t3时间内，外加磁场均匀变化，在导线框中产生恒定电流，该电流激发出稳定的磁场，该磁场通过圆环时，圆环中没有感应电流，选项B、C错误；在t3～t4时间内，外加磁场向下减弱，且斜率也减小，在导线框中产生沿顺时针方向减小的电流，该电流激发出向内减弱的磁场，所以圆环内产生沿顺时针方向的电流，D正确．7.(多选)(2017·景德镇模拟)如图所示，一根长导线弯曲成“”形，通以直流电I，正中间用绝缘线悬挂一金属环C，环与导线处于同一竖直平面内．在电流I增大的过程中，下列判断正确的是( )A．金属环中无感应电流产生B．金属环中有逆时针方向的感应电流C．悬挂金属环C的竖直线的拉力大于环的重力D．悬挂金属环C的竖直线的拉力小于环的重力解析：BC Φ＝BS，S不变，I增大，B增大，所以有感应电流产生，A错误，由楞次定律得，感应电流方向沿逆时针，B正确．由圆的上半部分B大于下半部分，所以安培力以上半圆为主，I方向向左，B垂直纸面向里，F安方向向下，所以F拉＝mg＋F安，拉力大于重力，C正确，D错误．8.(多选)如图，两同心圆环A、B置于同一水平面上，其中B为均匀带负电绝缘环，A为导体环．当B绕轴心顺时针转动且转速增大时，下列说法正确的是( )A．A中产生逆时针的感应电流B．A中产生顺时针的感应电流C．A具有收缩的趋势D．A具有扩展的趋势解析：BD 由图可知，B为均匀带负电绝缘环，B中电流为逆时针方向，由右手螺旋定则可知，电流的磁场垂直纸面向外且逐渐增大；由楞次定律可知，磁场增大时，感应电流的磁场与原磁场的方向相反，所以感应电流的磁场的方向垂直纸面向里，A中感应电流的方向为顺时针方向，故A错误，B正确；B环外的磁场的方向与B环内的磁场的方向相反，当B 环内的磁场增强时，A环具有面积扩展的趋势，故C错误，D正确．9．(多选)如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向如图．左线圈连着平行导轨M和N，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒ab，金属棒处于垂直纸面向外的匀强磁场中，下列说法中正确的是( )A．当金属棒向右匀速运动时，a点电势高于b点，c点电势高于d点B．当金属棒向右匀速运动时，b点电势高于a点，c点与d点等电势C．当金属棒向右加速运动时，b点电势高于a点，c点电势高于d点D．当金属棒向右加速运动时，b点电势高于a点，d点电势高于c点解析：BD 当金属棒向右匀速运动而切割磁感线时，金属棒产生恒定感应电动势，由右手定则判断电流方向由a→b.根据电流从电源(ab相当于电源)正极流出沿外电路回到电源负极的特点，可以判断b点电势高于a点．又左线圈中的感应电动势恒定，则感应电流也恒定，所以穿过右线圈的磁通量保持不变，不产生感应电流．故A错误，B正确．当ab向右做加速运动时，由右手定则可推断φb>φa；电流沿逆时针方向．又由E＝BLv可知ab金属棒两端的E不断增大，那么左边电路中的感应电流也不断增大，由安培定则可判断它在铁芯中的磁感线方向是沿逆时针方向的，并且磁感应强度不断增强，所以右边电路的线圈中的向上的磁通量不断增加．由楞次定律可判断右边电路的感应电流方向应沿逆时针(从下向上看)，而在右线圈组成的电路中，感应电动势仅产生在绕在铁芯上的那部分线圈上，把这个线圈看做电源，由于电流是从d沿外电路(即电阻R)流向c，所以d点电势高于c点．故C 错误，D正确．10.如图所示，在两个沿竖直方向的匀强磁场中，分别放入两个完全一样的水平金属圆盘a和b.它们可以绕竖直轴自由转动，用导线通过电刷把它们相连．当圆盘a转动时( )A．圆盘b总是与a沿相同方向转动B．圆盘b总是与a沿相反方向转动C．若B1、B2同向，则a、b转向相同D．若B1、B2反向，则a、b转向相同解析：D 当圆盘a转动时，由于切割磁感线而产生感应电流，该电流流入b盘中，在磁场中由于受安培力b盘会转动．但若不知B1、B2的方向关系，则b盘与a盘的转向关系将无法确定．故A、B错．设B1、B2同向且向上，a盘逆时针转动，则由右手定则可知a盘中的感应电流由a→a′，b盘受力将顺时针转动，故C错，同理可判定D项正确．【B级——提升练】11．(多选)如图甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一螺线管Q，P 和Q共轴，Q中通有变化的电流i，电流随时间变化的规律如图乙所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为F N，则( )A ．t 1时刻，F N >GB ．t 2时刻，F N >GC ．t 3时刻，F N <GD ．t 4时刻，F N ＝G解析：AD t 1时刻线圈Q 中电流在增大，电流的磁场增强，穿过线圈P 的磁通量增加，P 有远离Q 的趋势，受到Q 的排斥作用，设这个力大小为F ，则有F N ＝F ＋G ，即F N >G ，A 选项正确，t 2时刻Q 中电流恒定，线圈P 中磁通量不变，不产生感应电流，P 只受重力G 与桌面支持力F N 作用而平衡，有F N ＝G ，故B 选项错，同理在t 4时刻Q 中电流恒定，有F N ＝G ，D 选项正确．t 3时刻Q 中电流变化，P 中磁通量变化，产生感应电流，但Q 中I ＝0，对P 无磁场力作用，仍是F N ＝G ，故C 选项错．12．(多选)如图甲所示，螺线管内有一平行于轴线的磁场，规定图中箭头所示方向为磁感应强度B 的正方向，螺线管与U 型导线框cdef 相连，导线框cdef 内有一半径很小的金属圆环L ，圆环与导线框cdef 在同一平面内，当螺线管内的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化时，下列选项中正确的是( )A ．在t 1时刻，金属圆环L 内的磁通量最大B ．在t 2时刻，金属圆环L 内的磁通量最大C ．在t 1～t 2时间内，金属圆环L 内有逆时针方向的感应电流D ．在t 1～t 2时间内，金属圆环L 有收缩的趋势解析：BD 当螺线管内的磁感应强度随时间按题图乙所示规律变化时，在导线框cdef 内产生感应电动势和感应电流，在t 1时刻，感应电流为零，金属圆环L 内的磁通量为零，选项A 错误；在t 2时刻，感应电流最大，金属圆环L 内的磁通量最大，选项B 正确；由楞次定律，在t 1～t 2时间内，导线框cdef 内产生逆时针方向感应电流，感应电流逐渐增大，金属圆环L 内磁通量增大，根据楞次定律，金属圆环L 内有顺时针方向的感应电流，选项C 错误；在t 1～t 2时间内，金属圆环L 有收缩的趋势，选项D 正确．13．(多选)无限长通电直导线在其周围某一点产生磁场的磁感应强度大小与电流成正比，与导线到这一点的距离成反比，即B ＝k I r(式中k 为常数)．如图甲所示，光滑绝缘水平面上平行放置两根无限长直导线M和N，导线N中通有方向如图甲所示的恒定电流I N，导线M中的电流I M大小随时间变化的图象如图乙所示，方向与N中电流方向相同．绝缘闭合导线框ABCD放在同一水平面上，AB边平行于两直导线，且位于两者正中间．则以下说法正确的是( )A．0～t0时间内，流过R的电流方向由C→DB．t0～2t0时间内，流过R的电流方向由D→CC．0～t0时间内，不计CD边电流影响，则AB边所受安培力的方向向左D．t0～2t0时间内，不计CD边电流影响，则AB边所受安培力的方向向右解析：ACD 因通过直导线N的电流恒定，则不会使导线框产生感应电流．直导线M中，在0～t0时间内，电流逐渐增大，由安培定则知，向里穿过导线框的磁通量逐渐增大，根据楞次定律和安培定则可知，感应电流方向为逆时针方向，即流过R的电流方向由C→D，故A 正确；同理可知，在t0～2t0时间内，流过R的电流方向由C→D，故B错误；在0～t0时间内，AB中感应电流方向由A→B，不计CD边电流影响，由于通过M的电流小于通过N的电流，由安培定则可知AB处磁场方向垂直纸面向外，再由左手定则可知AB边所受安培力的方向向左，故C正确；同理可知，在t0～2t0时间内，不计CD边电流影响，AB边所受安培力的方向向右，故D正确．14.如图所示，竖直放置的铜盘下半部分置于水平的匀强磁场中，盘面与磁场方向垂直，铜盘安装在水平的铜轴上，有一“形”金属线框平面与磁场方向平行，缺口处分别通过铜片C、D与转动轴、铜盘的边缘接触，构成闭合回路．则铜盘绕轴匀速转动过程中，下列说法正确的是( ) A．电阻R中没有感应电流B．电阻R中的感应电流方向由a至bC．穿过闭合回路的磁通量变化率为零D．穿过闭合回路的磁通量变化率为一非零常量解析：D 将铜盘看成是由无数条铜条组成，铜条在外力的作用下做切割磁感线运动，故电路中产生感应电流，选项A错误；由右手定则可以判断出，电阻R中的感应电流方向由b至a，选项B错误；由于电路中有感应电流产生，故穿过闭合回路的磁通量的变化率不为零，所以选项C错误，D正确．15．(多选)如图甲所示，等离子气流由左边连续以方向如图所示的速度v0射入P1和P2两金属板间的匀强磁场中，ab直导线与P1、P2相连接，线圈A与直导线cd连接．线圈A内有如图乙所示的变化磁场，且磁场B的正方向规定为向左，如图甲所示．则下列说法正确的是( )A．0～1 s内ab、cd导线互相排斥B．1～2 s内ab、cd导线互相排斥C．2～3 s内ab、cd导线互相排斥D．3～4 s内ab、cd导线互相排斥解析：CD由题图甲左侧电路可以判断ab中电流方向为由a到b；由右侧电路及题图乙可以判断，0～2 s内cd中感应电流方向为由c到d，跟ab中的电流同向，因此ab、cd相互吸引，选项A、B错误.2～4 s内cd中感应电流方向为由d到c，跟ab中电流反向，因此ab、cd相互排斥，选项C、D正确．。
高中物理高考 2020年物理高考大一轮复习第10章电磁感应第29讲楞次定律法拉第电磁感应定律练习含解
第29讲 楞次定律 法拉第电磁感应定律[解密考纲]考查楞次定律、右手定则、公式E ＝n ΔΦΔt和E ＝Blv 的应用；判断感应电流和电动势的方向及相关导体运动方向；能分析通电自感和断电自感．1．(2018·全国卷Ⅰ)(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 ．开关闭合后的瞬间，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后的瞬间，小磁针的N 极朝垂直纸面向外的方向转动AD 解析 开关闭合的瞬间，左侧的线圈中磁通量变化，产生感应电动势和感应电流，由楞次定律可判断出直导线中电流方向为由南向北，由安培定则可判断出小磁针处的磁场方向垂直纸面向里，小磁针的N 极朝垂直纸面向里的方向转动，选项A 正确；开关闭合并保持一段时间后，左侧线圈中磁通量不变，线圈中感应电动势和感应电流为零，直导线中电流为零，小磁针恢复到原来状态，选项B 、C 错误；开关闭合并保持一段时间再断开的瞬间，左侧的线圈中磁通量变化，产生感应电动势和感应电流，由楞次定律可判断出直导线中电流方向为由北向南，由安培定则可判断出小磁针处的磁场方向垂直纸面向外，小磁针的N 极朝垂直纸面向外的方向转动，选项D 正确．2．(2019·上海浦东新区高三二模)如图所示，长直导线AB 与矩形导线框abcd 固定在同一平面内，且AB 平行于ab ，长直导线中通有图示方向的电流，当电流逐渐减弱时，下列判断正确的是( )A ．线框有收缩的趋势B ．穿过线框的磁通量逐渐增大C ．线框所受安培力的合力方向向左D ．线框中将产生逆时针方向的感应电流C 解析 当电流逐渐减弱时，产生的磁场减小，穿过线框的磁通量减小，根据“增缩减扩”可知，线框有扩张的趋势，故选项A 、B 错误；根据楞次定律，感应电流的磁场要阻碍原磁通量的减小，线框有向磁感应强度较大的左侧运动的趋势，所以它所受的安培力的合力向左，故选项C 正确；感应电流的磁场总要阻碍原磁通量的变化，根据右手定则判定知导线右侧的磁场方向向里，磁通量减小时，产生的感应电流的磁场方向向里，产生顺时针方向的感应电流，故选项D 错误．3．(2019·衡水中学高三三摸)L 形的光滑金属轨道AOC ，AO 沿竖直方向，OC 沿水平方向，PQ 是如图所示地放在导轨上的一根金属直杆，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 ，PQ 所受安培力的方向垂直杆向左B ．感应电流的方向先是由P →Q ，后是由Q →P ，PQ 所受安培力的方向先垂直于杆向左，后垂直于杆向右C ．感应电流的方向始终是由Q →P ，PQ 所受安培力的方向垂直杆向右D ．感应电流的方向先是由Q →P ，后是由P →Q ，PQ 所受安培力的方向先垂直于杆向右，后垂直于杆向左B 解析 在PQ 杆滑动的过程中，△POQ 的面积先增大，后减小，穿过△POQ 磁通量先增大，后减小，根据楞次定律可知，感应电流的方向先是由P →Q ，后是由Q →P ，由左手定则判断得到PQ 受磁场力的方向先垂直于杆向左，后垂直于杆向右，故选项B 正确，A 、C 、D 错误．4．(2019·河南豫北豫南名校高三联考)(多选)如图甲所示，虚线MN 上方有一垂直纸面向里的匀强磁场，边长为L 的单匝金属线框处于该磁场中，线框下端与一阻值为R 的电阻相连．若金属框的总阻值为r ，磁场的变化情况如图乙所示，则下列说法正确的是( )A ．流经电阻R 的电流方向为从左向右B ．线框产生的感应电动势的大小为B 0L 2t 0C ．电阻R 上的电压大小为B 0L 2R R ＋r t 0D ．时间t 0内电阻R 上产生的热量为B 0L 2R R ＋r 2t 20BC 解析 由楞次定律可得，感应电流的方向为顺时针，所以通过R 的电流方向由右向左，故选项A 错误．感应电动势为E ＝N ΔΦΔt ＝B 0－B 0S t 0＝B 0L 2t 0，故选项B 正确．由闭合电路的欧姆定律可知U ＝IR ＝ER ＋r ·R ＝B 0L 2R t 0R ＋r ，故选项C 正确．根据焦耳定律Q R ＝I 2Rt 0＝B 20L 4R R ＋r 2t 0，故选项D 错误． 5．(2019·山东齐鲁名校二模)(多选)如图所示，一根长1 m 左右的空心铝管竖直放置(如图甲所示)，及同样竖直放置的一根长度相同但有竖直裂缝的铝管(如图乙所示)，和一根长度相同的空心塑料管(如图丙所示)．把一枚磁场很强的小圆柱从上端管口放入管中后，小圆柱最终从下端管口落出．小圆柱在管内运动时，没有跟铝管内壁发生摩擦．设小圆柱在甲、乙、丙三条管中下落的时间分别为t 1、t 2、t 3，则下列关于小圆柱在三管中下落的说法正确的是( )A ．t 1最大，因为铝管中涡电流产生的磁场阻碍小圆柱的相对运动B ．t 2＝t 3，因为有裂缝的铝管和塑料管中不会产生感应电流C ．小圆柱在乙管内下落的过程中，管中会产生感应电动势D ．铝管可看成一个个小圆环组成，在小圆柱下落过程中，小圆环中磁通量发生变化 ACD 解析 甲管为无缝铝管，强磁体下落时，产生电磁感应，阻碍强磁体的运动；乙管为有竖直裂缝的铝管，则强磁体在铝管中下落时，在侧壁也产生涡流，对磁体产生向上的阻力较小，下落的加速度小于g ；丙管为绝缘体，不产生电磁感应，强磁体没有阻碍作用，所以磁体穿越甲管的时间比穿越乙管的时间长，磁体穿越乙管的时间比穿越丙管的时间长，故选项A 、C 正确，B 错误．小圆柱是强磁体，当它通过完整铝管时，导致铝管的磁通量发生变化，从而产生感应电流，故选项D 正确．6．(2019·青岛高三一模)(多选)如图所示，一根长为l 、横截面积为S 的闭合软导线置于光滑水平面上，其材料的电阻率为ρ，导线内单位体积的自由电子数为n ，电子的电荷量为e ，空间存在垂直纸面向里的磁场．某时刻起磁场开始减弱，磁感应强度随时间的变化规律是B ＝B 0－kt ，当软导线形状稳定时，磁场方向仍然垂直纸面向里，此时( )A ．软导线围成一个正方形B ．导线中的电流为klS 4πρC ．导线中自由电子定向移动的速率为kl 4n πe ρ D ．导线中电场强度大小为kl4πBCD 解析 根据楞次定律“增缩减扩”的原理，软导线稳定时呈圆形，选项A 错误．根据l ＝2πr 可得，r ＝l 2π，圆的面积S 0＝πr 2＝l 24π，感应电动势大小为E ＝S 0ΔB Δt ＝kl 24π，稳定时软导线中的电流为I ＝E R ，其中R ＝ρl S ，联立可得电流I ＝E R ＝klS 4πρ，选项B 正确．导线横截面积为S 、单位体积内的自由电子数为n 、电子的电荷量为e ，则导线中电流I ＝neSv ，解得导线中自由电子定向移动的速率v ＝kl4n πe ρ，选项C 正确．计算导线中电场可将其视为沿导线方向的匀强电场，则导线中电场强度E 场＝U l ＝kl 24πl ＝kl 4π，选项D 正确． 7．(2019·辽宁部分重点中学协作体高三模拟)(多选)有一个铜盘，与支架之间的阻力非常小，因此轻轻拨动它，就能长时间地绕轴自由转动，如果在转动时把蹄形磁铁的两极放在铜盘边缘，但并不与铜盘接触，如图所示．下列说法正确的是()A ．铜盘能够在较短的时间内停止转动B ．铜盘在转动过程中磁通量将不断减小C ．铜盘在转动过程中产生的感应电动势将不断减小D ．铜盘边缘的电势高于圆心的电势ACD 解析 当铜盘转动时，切割磁感线，产生感应电动势，由于电路闭合，则出现感应电流，处于磁场中受到安培力作用，此力阻碍铜盘转动，铜盘能够在较短的时间内停止转动，选项A 正确；铜盘在转动过程中磁通量不变，选项B 错误；铜盘在转动过程中，由于转动速度减小，则产生的感应电动势将不断减小，选项C 正确；由右手定则可知，铜盘边缘的电势高于圆心的电势，选项D 正确．8．(2019·苏锡常镇四市高三调研)(多选)如图所示，一根足够长的直导线水平放置，通以向右的恒定电流，在其正上方O 点用细丝线悬挂一铜制圆环．将圆环从a 点无初速释放，圆环在直导线所处的竖直平面内运动，经过最低点b 和最右侧c 后返回，下列说法正确的是( )A ．从a 到c 的过程中圆环中的感应电流方向先顺时针后逆时针B ．运动过程中圆环受到的安培力方向与速度方向相反C ．圆环从b 到c 的时间大于从c 到b 的时间D ．圆环从b 到c 产生的热量大于从c 到b 产生的热量AD 解析 由安培定则知，直导线上方磁场方向垂直纸面向外，圆环从a 到b 的过程中磁通量增加，由楞次定律和安培定则可得，线圈中感应电流方向是顺时针；圆环从b 到c 的过程中磁通量减小，由楞次定律和安培定则可得，线圈中感应电流方向是逆时针，选项A 正确．圆环从a 到b 的运动过程中，将环分解为若干个小的电流元，上半环的左右对称部分所受合力向下，下半环左右对称部分所受合力向上；下半环所在处的磁场比上半环所在处的磁场强，则整个环所受安培力的方向向上，选项B 错误．圆环从b 到c 的过程与圆环从c 到b 的过程中经同一位置时从b 到c 速率大于从c 到b 的速率(一部分机械能转化为电能)，则圆环从b 到c 的时间小于从c 到b 的时间，选项C 错误．圆环从b 到c 的过程与圆环从c 到b 的过程中经同一位置时从b 到c 速率大于从c 到b 的速率，则圆环从b 到c 的过程与圆环从c 到b 的过程中经同一位置时从b 到c 圆环所受安培力大于从c 到b 圆环所受安培力，圆环从b 到c 的过程克服安培力做的功大于圆环从c 到b 的过程克服安培力做的功，圆环从b 到c 产生的热量大于从c 到b 产生的热量，选项D 正确．9．(2019·三湘名校教育联盟高三联考)(多选)如图所示，边长为L 、总电阻为R 的正方形线框abcd 放在光滑水平面上，其右边有一磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向里的有界匀强磁场，磁场宽度为L ，磁场左边界与线框的ab 边相距为L .现给线框一水平向右的恒力，ab 边进入磁场时线框恰好做匀速运动，此时线框中的感应电流大小为I 0.下列说法正确的是( )A ．线框进入磁场时，感应电流沿逆时针方向B ．线框进入磁场时的速度大小为I 0R BLC ．从开始到ab 边运动到磁场的右边界的过程中，通过线框横截面的电荷量q ＝BL 2RD ．线框通过磁场区域的过程中产生的焦耳热Q ＝2BI 0L 2ABCD 解析 线框进入磁场时，根据楞次定律和右手定则，感应电流沿逆时针方向，故选项A 正确；ab 边进入磁场时线框恰好做匀速运动，则有I 0＝BLv R ，线框进入磁场时的速度大小为v ＝I 0R BL，故选项B 正确；从开始到ab 边运动到磁场的右边界的过程中，通过线框横截面的电荷量q ＝ΔΦR ＝BL 2R，故选项C 正确；根据能量守恒得线框通过磁场区域的过程中产生的焦耳热Q ＝W F ＝F 安·2L ＝2BI 0L 2，故选项D 正确．10．(2019·防城港高三模拟)(多选)如图所示，M 为水平放置的橡胶圆盘，在其外侧面均匀地带有负电荷．在M 正上方用丝线悬挂一个闭合铝环N ，铝环也处于水平面中，且M 盘和N 环的中心在同一条竖直线O 1O 2上，现让橡胶盘由静止开始绕O 1O 2轴按图示方向逆时针加速转动，下列说法正确的是( )A ．铝环N 有沿逆时针方向的感应电流B ．铝环N 有扩大的趋势C ．橡胶圆盘M 对铝环N 的作用力方向竖直向下D ．橡胶圆盘M 对铝环N 的作用力方向竖直向上AD 解析 根据楞次定律可知，穿过环N 的磁通量，向下且增大，因此环N 有沿逆时针方向的感应电流，选项A 正确；橡胶圆盘M 由静止开始绕其轴线O 1O 2按箭头所示方向加速转动，形成环形电流，环形电流的大小增大；橡胶圆盘，在其外侧面均匀地带有负电荷，根据右手螺旋定则知，通过环N 的磁通量向下，且增大，根据楞次定律的另一种表述，引起的机械效果阻碍磁通量的增大，知金属环的面积有缩小的趋势，且有向上的运动趋势，所以，橡胶圆盘M 对铝环N 的作用力方向竖直向上，且铝环N 有收缩的趋势，选项D 正确，B 、C 错误．11．(2019·湖北八校高三联考)(多选)已知地磁场类似于条形磁铁产生的磁场，地磁N 极位于地理南极．如图所示，在湖北某中学实验室的水平桌面上，放置边长为L 的正方形闭合导体线框abcd ，线框的ad 边沿南北方向，ab 边沿东西方向，下列说法正确的是( )A．若使线框向东平移，则a点电势比d点电势低B．若使线框向北平移，则a点电势等于b点电势C．若以ad边为轴，将线框向上翻转90°，则翻转过程线框中电流方向始终为adcb方向D．若以ab边为轴，将线框向上翻转90°，则翻转过程线框中电流方向始终为adcb方向AC解析北半球的磁场方向由南向北斜向下分布．若线框向东平动，根据右手定则，ad边切割磁感线产生的电流方向沿ad方向，在电源内部电流方向由低电势到高电势，所以a点电势比d点电势低，故选项A正确；若使线框向北平移，ab边切割磁感线，所以会产生电势差，所以a、b两点电势不相等，故选项B错误；若以ad边为轴，将线框向上翻转90°，穿过线圈平面的向下磁通量变小，由楞次定律可知产生的感应电流的方向始终为adcb方向，故选项C正确；若以ab边为轴，将线框向上翻转90°，穿过线圈平面的向下磁通量先变大后变小，由楞次定律可知产生的感应电流的方向会发生变化，故选项D错误．12．(2019·北京海淀区高三二模)如图所示，将一个铝框放在蹄形磁铁的两个磁极间，铝框可以绕竖直轴线OO′自由转动．转动磁铁，会发现静止的铝框也会发生转动．下列说法正确的是( )A．铝框与磁极转动方向相反B．铝框始终与磁极转动的一样快C．铝框是因为磁铁吸引铝质材料而转动的D．铝框是因为受到安培力而转动的D解析根据楞次定律可知，为阻碍磁通量增加，则导致铝框与磁铁转动方向相同，但快慢不一，故选项A、B错误；转动磁铁时，导致铝框的磁通量增加，从而产生感应电流，出现安培力，导致铝框转动，所以铝框是因为受到安培力而转动的，故选项C错误，D正确．13．(2019·江苏六市高三调研)(多选)用电流传感器研究自感现象的电路如图甲所示，线圈L中未插入铁芯，直流电阻为R.闭合开关S，传感器记录了电路中电流i随时间t变化的关系图象，如图乙所示，t0时刻电路中电流达到稳定值I.下列说法正确的是( )A．t＝t0时刻，线圈中自感电动势最大B．若线圈中插入铁芯，上述过程中电路中电流达到稳定值经历的时间大于t0C．若线圈中插入铁芯，上述过程中电路达到稳定时电流值仍为ID．若将线圈匝数加倍，上述过程中电路达到稳定时电流值仍为IBC解析t＝t0时刻，线圈中电流稳定，自感现象消失，线圈中没有自感电动势，故选项A错误；若线圈中插入铁芯，线圈自感系数增大，自感现象延长，所以若线圈中插入铁芯，上述过程中电路中电流达到稳定值经历的时间大于t0，故选项B正确；线圈中插入铁芯，但线圈的直流电阻不变，所以稳定时电流不变，故选项C正确；若将线圈匝数加倍，线圈直流电阻增大，稳定时电流减小，故选项D错误．14．(2019·洛阳高三联考)(多选)如图甲所示，无限长通电直导线MN固定在绝缘水平面上，导线中通有如图乙所示的电流i(沿NM方向为正)．与R组成闭合电路的导线框ABCD 同直导线处在同一水平面内，AB边平行于直导线，则( )A．0～t0时间内，流过R的电流方向为C→R→DB．t0～2t0时间内，流过R的电流方向为C→R→DC．0～t0时间内，导线框所受安培力的大小先增大后减小D．t0～2t0时间与2t0～3t0时间内，导线框所受安培力的方向均向右AC解析0～t0时间内，导线中电流沿正方向增大，则线圈中的磁场向里增大，由楞次定律可知，流过R的电流方向为C→R→D，故选项A正确；t0～2t0时间内，电流正方向减小，则线圈中磁场向里减小，由楞次定律可知流过R的电流方向为D→R→C，故选项B错误；0～t0时间内，感应电流一直减小，而导线MN产生的磁场强度一直增大，由F＝BIL，在0～t0中间某一时刻，安培力取得最大值，故选项C正确；t0～2t0时间内电流为减小过程，根据“来拒去留”规律可知，线圈有向左的运动趋势，故受力向左，而在2t0～3t0时间内，导线框所受安培力的方向向右，故选项D错误．。
近年高考物理一轮复习第十章电磁感应课时规范练31电磁感应现象楞次定律新人教版(2021年整理)
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课时规范练31 电磁感应现象楞次定律基础巩固组1.(磁通量的变化)(2017·重庆期中）在一空间有方向相反、磁感应强度大小均为B 的匀强磁场，如图所示，垂直纸面向外的磁场分布在一半径为a的圆形区域内,垂直纸面向里的磁场分布在除圆形区域外的整个区域，该平面内有一半径为b（b〉a)的圆形线圈，线圈平面与磁感应强度方向垂直，线圈与半径为a的圆形区域是同心圆。
从某时刻起磁感应强度大小减小到,则此过程中该线圈磁通量的变化量的大小为（）A。
πB（b2-a2）B。
πB(b2-2a2）C.πB(b2—a2)D.πB（b2-2a2)答案D解析计算磁通量Φ时，磁感线既有垂直纸面向外的,又有垂直纸面向里的，所以可以取垂直纸面向里的方向为正方向。
磁感应强度大小为B时,线圈磁通量Φ1=πB(b2-a2）-πBa2，磁感应强度大小为时,线圈磁通量Φ2=πB（b2—a2）—πBa2,因而该线圈磁通量的变化量的大小为ΔΦ=｜Φ2-Φ1｜=πB(b2—2a2),故选项D正确。
2.(电磁感应现象)(2017·江西南昌模拟)奥斯特发现了电流的磁效应,法拉第认为磁也一定能生电,并进行了大量的实验.如图中环形物体是法拉第使用过的线圈,A、B两线圈绕在同一个铁环上,A与直流电源连接，B与灵敏电流表连接.实验时未发现电流表指针偏转,即没有“磁生电”，其原因是（）A。
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配餐作业(二十八) 电磁感应定律 楞次定律A 组·基础巩固题1.如图所示，一水平放置的N 匝矩形线框面积为S ，匀强磁场的磁感应强度为B ，方向斜向上，与水平面成30°角，现若使矩形框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置，则此过程中磁通量的改变量的大小是( )A.3－12BS B.3＋12NBS C.3＋12BS D.3－12NBS 解析 Φ是标量，但有正负之分，在计算ΔΦ＝Φ2－Φ1时必须注意Φ2、Φ1的正负，要注意磁感线从线框的哪一面穿过，此题中在开始位置磁感线从线框的下面穿进，在末位置磁感线从线框的另一面穿进。
若取转到末位置时穿过线框方向为正方向，则Φ2＝32BS ，Φ1＝－12BS ，因穿过多匝线圈的磁通量的大小与匝数无关，故ΔΦ＝3＋12BS 。
答案 C2.(多选)涡流检测是工业上无损检测的方法之一，如图所示，线圈中通以一定频率的正弦交流电，靠近待测工件时，工件内会产生涡流，同时线圈中的电流受涡流影响也会发生变化。
下列说法中正确的是( )A ．涡流的磁场总是要阻碍穿过工件磁通量的变化B ．涡流的频率等于通入线圈的交流电频率C ．通电线圈和待测工件间存在周期性变化的作用力D ．待测工件可以是塑料或橡胶制品解析 由楞次定律可知，涡流的磁场总是要阻碍穿过工件磁通量的变化，A 项正确；类似于变压器，涡流的频率等于通入线圈的交流电频率，B 项正确；由于电流在磁场中受安培力作用，故通电线圈和待测工件间存在周期性变化的作用力，C 项正确；涡流必须是在导体中产生，故待测工件不能是塑料或橡胶制品，D 项错误。
答案 ABC3.如图所示，ab 为一金属杆，它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，可绕a 点在纸面内转动；S 为以a 为圆心位于纸面内的金属环；在杆转动过程中，杆的b 端与金属环保持良好接触；A 为电流表，其一端与金属环相连，一端与a 点良好接触。
当杆沿顺时针方向转动时，某时刻ab 杆的位置如图所示，则此时刻( )A ．有电流通过电流表，方向由c 向d ，作用于ab 的安培力向右B ．有电流通过电流表，方向由c 向d ，作用于ab 的安培力向左C ．有电流通过电流表，方向由d 向c ，作用于ab 的安培力向右D ．无电流通过电流表，作用于ab 的安培力为零解析当金属杆ab顺时针方向转动时，切割磁感线，由法拉第电磁感应定律知产生感应电动势，由右手定则可知将产生由a到b的感应电流，电流表的d端与a端相连，c端通过金属环与b端相连，则通过电流表的电流是由c到d，而金属杆在磁场中会受到安培力的作用，由左手定则可判断出安培力的方向为水平向右，阻碍金属杆的运动，所以A项正确。
答案 A4．(多选)航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的。
电磁驱动原理如图所示，当固定线圈上突然通过直流电流时，线圈端点的金属环被弹射出去。
现在固定线圈左侧同一位置，先后放有分别用横截面积相等的铜和铝导线制成形状、大小相同的两个闭合环，且电阻率ρ铜<ρ铝。
闭合开关S的瞬间( )A．从左侧看环中感应电流沿顺时针方向B．铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力C．若将环放置在线圈右方，环将向左运动D．电池正负极调换后，金属环不能向左弹射解析线圈中电流为右侧流入，磁场方向为向左，在闭合开关的过程中，磁场变强，则由楞次定律可知，环中感应电流由左侧看为顺时针，A项正确；由于铜环的电阻较小，故铜环中感应电流较大，故铜环受到的安培力要大于铝环的，B项正确；若将环放在线圈右方，根据“来拒去留”可得，环将向右运动，C项错误；电池正负极调换后，金属环受力仍向左，故仍将向左弹出，D项错误。
答案AB【素养立意】以电磁弹射的实际问题中提炼出楞次定律应用的物理模型，使科学、技术在实际应用中更具体，更真实。
5．(2018·皖南八校第二次联考)如图所示，矩形金属线框abcd放在水平桌面上，ab 边和条形磁铁的竖直轴线在同一竖直平面内，现让条形磁铁沿ab边的竖直中垂线向下运动，线框始终静止。
则下列说法正确的是( )A．ab边会切割磁感线产生感应电动势B．ab边不会切割磁感线，因此回路中没有感应电流C．回路中一定有顺时针方向的感应电流D．线框有向右运动的趋势解析虽然ab边不会切割磁感线，但穿过线框的磁通量会发生变化，回路中会有感应电流产生，因不知道极性，所以不能判断感应电流的方向，A、B、C项均错误；根据“来拒去留”和对称性可判断线框有向右运动的趋势，D项正确。
答案 D6．如图所示，光滑导电圆环轨道竖直固定在匀强磁场中，磁场方向与轨道所在平面垂直，导体棒ab的两端可始终不离开轨道无摩擦地滑动，当ab由图示位置释放，直到滑到右侧虚线位置的过程中，关于ab棒中的感应电流情况，正确的是( )A．先有从a到b的电流，后有从b到a的电流B．先有从b到a的电流，后有从a到b的电流C．始终有从b到a的电流D．始终没有电流产生解析ab与被其分割开的两个圆环构成的回路，在ab棒运动过程中，磁通量都保持不变，无感应电流产生。
答案 D7．(2017·江苏)如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r。
圆形匀强磁场B 的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为( )A．1∶1 B．1∶2C．1∶4 D．4∶1解析圆形磁场B的边缘恰好与a线圈重合，所以磁场的所在面积为S＝πr2，线圈a 和b都包含了该磁场，所以两个线圈的磁通量都为Φ＝BS＝Bπr2，所以有Φa∶Φb＝1∶1，故A项正确。
答案 A8．某同学设计了一个电磁冲击钻，其原理示意图如图所示，若发现钻头M突然向右运动，则可能是( )A．开关S由断开到闭合的瞬间B．开关S由闭合到断开的瞬间C．保持开关S闭合，变阻器滑片P加速向右滑动D．保持开关S闭合，变阻器滑片P匀速向右滑动解析若发现钻头M突然向右运动，则两螺线管互相排斥，根据楞次定律，可能是开关S由断开到闭合的瞬间，A项正确。
答案 A9．(多选)如图所示的电路中，若放在水平光滑金属导轨上的ab棒突然向右移动，这可能发生在( )A．闭合开关S的瞬间B．断开开关S的瞬间C．闭合开关S后，减小滑动变阻器R的阻值时D．闭合开关S后，增大滑动变阻器R的阻值时解析闭合S瞬间，通过L2的磁感线向下，磁通量增大，由楞次定律知，感应电流方向为a→b。
由左手定则知，ab受安培力方向向右，故A项正确；减小R的阻值与闭合S瞬间效果相同，故C项正确。
答案ACB组·能力提升题10.(多选)如图，M、N为两个有一定质量的载流超导线圈，M放置在水平桌面上，N悬停于M正上方。
若重力加速度增大，使得N向下运动，则下列说法正确的是( )A．线圈M和N中的电流绕行方向相反B．线圈N受到的作用力减小C．线圈M中的电流增大D．线圈M对桌面正压力减小解析根据题述情境，M、N两个线圈相互排斥，由同向电流相互吸引，反向电流相互排斥，可知线圈M和N中电流绕行方向相反，A项正确；若重力加速度增大，使得N向下运动，穿过M的磁通量增大，M中将产生与N中电流方向相反的感应电流，使得线圈M中的电流增大，二者之间的排斥力增大，线圈N受到的作用力增大，线圈M对桌面的正压力增大，B、D项错误，C项正确。
答案AC11．两块水平放置的金属板，板间距离为d，用导线将两块金属板与一线圈连接，线圈中存在方向竖直向上、大小变化的磁场，如图所示。
两板间有一带正电的油滴恰好静止，则磁场的磁感应强度B随时间变化的图象是( )解析带正电的油滴静止，即所受重力与电场力平衡，两板间为匀强电场，因此线圈中产生的感应电动势为恒定值，由法拉第电磁感应定律可知，通过线圈的磁通量一定是均匀变化的，A、D项错误；油滴带正电，故下极板电势高于上极板电势，感应电流产生磁场与原磁场方向相同，由楞次定律可知，通过线圈的磁通量均匀减小，故C项正确，B项错误。
答案 C12．如图所示，四根等长的铝管和铁管(其中丙中铝管不闭合，其他两根铝管和铁管均闭合)竖直放置在同一竖直平面内，分别将磁铁和铁块沿管的中心轴线从管的上端由静止释放，忽略空气阻力，则下列关于磁铁和铁块穿过管的运动时间的说法正确的是( )甲乙丙丁A．t甲>t乙＝t丙＝t丁 B．t丙＝t甲＝t乙＝t丁C．t丙>t甲＝t乙＝t丁 D．t丙＝t甲>t乙＝t丁解析当磁铁穿过闭合的金属管时，会因穿过闭合的金属管的磁通量发生变化而产生感应电流，根据楞次定律可知感应电流又阻碍引起感应电流的磁通量的变化，从而阻碍了磁铁的通过，而铁块或不闭合的金属管，无感应电流产生，也就没有这种阻碍作用，从而可知，A项正确。
答案 A13．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°，D项正确。
答案 D14．如图所示是家庭用的“漏电保护器”的关键部分的原理图，其中P是一个变压器铁芯，入户的两根电线(火线和零线)采用双线绕法，绕在铁芯的一侧作为原线圈，然后再接入户内的用电器。
Q是一个脱扣开关的控制部分(脱扣开关本身没有画出，它是串联在本图左边的火线和零线上，开关断开时，用户的供电被切断)，Q接在铁芯另一侧副线圈的两端a、b之间，当a、b间没有电压时，Q使得脱扣开关闭合，当a、b间有电压时，脱扣开关即断开，使用户断电。
(1)用户正常用电时，a、b之间有没有电压？(2)如果某人站在地面上，手误触火线而触电，脱扣开关是否会断开？为什么？答案(1)用户正常用电时，a、b之间没有电压，因为双线绕成的初级线圈两根导线中的电流总是大小相等而方向相反的，穿过铁芯的磁通量总为零，副线圈中不会有感应电动势产生。
(2)人站在地面上手误触火线，电流通过火线和人体而流向大地，不通过零线，这样变压器的铁芯中就会有磁通量的变化，从而产生感应电动势，脱扣开关就会断开。
15．如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN 沿框架以速度v向右做匀速运动。
t＝0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置使MDEN 构成一个边长为l的正方形。
为使MN棒中不产生感应电流。
从t＝0开始，求磁感应强度B 随时间t变化的关系式。
解析要使MN棒中不产生感应电流，应使穿过线圈平面的磁通量不发生变化，在t＝0时刻，穿过线圈平面的磁通量Φ1＝B0S＝B0l2，设t时刻的磁感应强度为B，此时磁通量为Φ2＝Bl(l＋vt)，由Φ1＝Φ2得B＝B0ll＋vt。