考情分析本章是高考的必考內(nèi)容，在歷年高考中所占分值較高，本章內(nèi)容單獨(dú)考查時(shí)以選擇題為主，涉及綜合問(wèn)題時(shí)以計(jì)算題為主。重要考點(diǎn)1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象(Ⅰ)2．磁通量(Ⅰ)3．法拉第電磁感應(yīng)定律(Ⅱ)4．楞次定律(Ⅱ)5．自感、渦流(Ⅰ)考點(diǎn)解讀1.應(yīng)用楞次定律和右手定則判斷感應(yīng)電流的方向。2．法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用。3．結(jié)合各種圖像(如Φ-t圖像、B-t圖像和i-t圖像)，考查感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件及其方向的判定，以及感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算等。4．電磁感應(yīng)與磁場(chǎng)、電路、力學(xué)等知識(shí)的綜合應(yīng)用，特別是在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用。5．自感現(xiàn)象和渦流現(xiàn)象在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用。第1講電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律知識(shí)點(diǎn)磁通量Ⅰ1．磁通量(1)定義：勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度(B)與eq\x(\s\up1(01))垂直磁場(chǎng)方向的面積(S)的乘積叫作穿過(guò)這個(gè)面積的磁通量，簡(jiǎn)稱磁通。我們可以用穿過(guò)這一面積的磁感線條數(shù)的多少來(lái)形象地理解。(2)公式：eq\x(\s\up1(02))Φ＝BS。(3)公式的適用條件：①勻強(qiáng)磁場(chǎng)；②S是eq\x(\s\up1(03))垂直磁場(chǎng)方向的有效面積。(4)單位：韋伯(Wb)，1Wb＝eq\x(\s\up1(04))1_T·m2。(5)標(biāo)量性：磁通量是eq\x(\s\up1(05))標(biāo)量，但有正負(fù)之分。磁通量的正負(fù)是這樣規(guī)定的：任何一個(gè)平面都有正、反兩面，若規(guī)定磁感線eq\x(\s\up1(06))從正面穿出時(shí)磁通量為正，則磁感線eq\x(\s\up1(07))從反面穿出時(shí)磁通量為負(fù)。2．磁通量的變化量在某個(gè)過(guò)程中，穿過(guò)某個(gè)平面的磁通量的變化量等于eq\x(\s\up1(08))末磁通量Φ2與初磁通量Φ1的差值，即ΔΦ＝Φ2－Φ1。3．磁通量的變化率(磁通量的變化快慢)磁通量的變化量與發(fā)生此變化所用時(shí)間的eq\x(\s\up1(09))比值，即eq\f(ΔΦ,Δt)。知識(shí)點(diǎn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象Ⅰ1．電磁感應(yīng)現(xiàn)象與感應(yīng)電流“eq\x(\s\up1(01))磁生電”的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的電流叫作感應(yīng)電流。2．產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件當(dāng)穿過(guò)eq\x(\s\up1(02))閉合導(dǎo)體回路的eq\x(\s\up1(03))磁通量發(fā)生變化時(shí)，eq\x(\s\up1(04))閉合導(dǎo)體回路中就產(chǎn)生感應(yīng)電流。3．電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩種典型情況(1)閉合導(dǎo)體回路的一部分做eq\x(\s\up1(05))切割磁感線運(yùn)動(dòng)。(2)穿過(guò)閉合導(dǎo)體回路的磁通量eq\x(\s\up1(06))發(fā)生變化。4．電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是產(chǎn)生eq\x(\s\up1(07))感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，如果導(dǎo)體回路閉合則產(chǎn)生eq\x(\s\up1(08))感應(yīng)電流；如果導(dǎo)體回路不閉合，則只產(chǎn)生eq\x(\s\up1(09))感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，而不產(chǎn)生eq\x(\s\up1(10))感應(yīng)電流。5．能量轉(zhuǎn)化發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，機(jī)械能或其他形式的能轉(zhuǎn)化為eq\x(\s\up1(11))電能。知識(shí)點(diǎn)楞次定律Ⅱ1．楞次定律(1)內(nèi)容：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要eq\x(\s\up1(01))阻礙引起感應(yīng)電流的eq\x(\s\up1(02))磁通量的變化。(2)適用范圍：判定一切閉合導(dǎo)體回路eq\x(\s\up1(03))磁通量變化時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向。(3)本質(zhì)：eq\x(\s\up1(04))能量守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的體現(xiàn)。2．右手定則(1)內(nèi)容：伸開(kāi)eq\x(\s\up1(05))右手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使拇指指向eq\x(\s\up1(06))導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)的方向，這時(shí)四指所指的方向就是eq\x(\s\up1(07))感應(yīng)電流的方向。(2)適用范圍：適用于判定導(dǎo)線eq\x(\s\up1(08))切割磁感線時(shí)感應(yīng)電流的方向。知識(shí)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)：探究影響感應(yīng)電流方向的因素1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶骄扛袘?yīng)電流的方向與磁通量的變化之間的關(guān)系。2．實(shí)驗(yàn)原理通過(guò)實(shí)驗(yàn)，記錄磁極進(jìn)出閉合線圈運(yùn)動(dòng)的四種情況，分析總結(jié)感應(yīng)電流的方向與磁通量的變化之間的關(guān)系。3．實(shí)驗(yàn)器材條形磁體、線圈、電流表、導(dǎo)線若干、干電池一節(jié)、電池盒、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)。4．實(shí)驗(yàn)步驟(1)確定電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系。①按圖連接電路。②調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使接入電路的電阻最大。③迅速閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)后立即斷開(kāi)開(kāi)關(guān)。④記錄電流方向與電流表的指針偏轉(zhuǎn)方向，找出它們之間的關(guān)系。(2)確定感應(yīng)電流方向與磁通量變化情況的關(guān)系。①按圖連接電路，明確線圈的繞線方向。②按照控制變量的方法分別進(jìn)行N極(S極)向下插入線圈和N極(S極)向上抽出線圈時(shí)的實(shí)驗(yàn)。③觀察并記錄磁體磁場(chǎng)方向、感應(yīng)電流方向、感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向，并將結(jié)果填入表格。一堵點(diǎn)疏通1．磁通量等于磁感應(yīng)強(qiáng)度B與面積S的乘積。()2．磁通量既有大小，又有方向，所以磁通量是矢量。()3．磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化率的大小均與匝數(shù)無(wú)關(guān)。()4．只要回路中的磁通量變化，回路中一定有感應(yīng)電流。()5．只要閉合回路的一部分導(dǎo)體切割磁感線，閉合回路中一定有感應(yīng)電流。()6．感應(yīng)電流的磁場(chǎng)可能與原磁場(chǎng)方向相同，也可能與原磁場(chǎng)方向相反。()答案1.×2.×3.√4.×5.√6.√二對(duì)點(diǎn)激活1．如圖所示，正方形線圈abcd位于紙面內(nèi)，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，匝數(shù)為N，過(guò)ab中點(diǎn)和cd中點(diǎn)的連線OO′恰好位于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的右邊界上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則穿過(guò)線圈的磁通量為Φ，若線圈繞OO′軸轉(zhuǎn)過(guò)60°的過(guò)程中，磁通量的變化量為ΔΦ，則Φ和ΔΦ的大小分別是()A.eq\f(BL2,2)，eq\f(BL2,4) B.eq\f(NBL2,2)，eq\f(NBL2,4)C．BL2，eq\f(BL2,2) D.NBL2，eq\f(NBL2,2)答案A解析公式Φ＝BS中，S應(yīng)為有效面積，且磁通量與線圈匝數(shù)無(wú)關(guān)。初態(tài)S1＝eq\f(L2,2)，所以Φ＝eq\f(BL2,2)。轉(zhuǎn)過(guò)60°，有效面積S2＝eq\f(L2,2)·cos60°＝eq\f(L2,4)，Φ′＝eq\f(BL2,4)，所以ΔΦ＝Φ′－Φ＝－eq\f(BL2,4)，A正確。2．(人教版必修第三冊(cè)·P117·T1改編)如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)矩形閉合導(dǎo)線框，在下列四種情況下，線框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A．如圖甲所示，保持線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場(chǎng)中左右運(yùn)動(dòng)B．如圖乙所示，保持線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場(chǎng)中上下運(yùn)動(dòng)C．如圖丙所示，線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線垂直的軸線AB轉(zhuǎn)動(dòng)D．如圖丁所示，線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線平行的軸線CD轉(zhuǎn)動(dòng)答案C解析A、B、D中穿過(guò)線框的磁通量均不變，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，而C中穿過(guò)線框的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故選C。3.(人教版選擇性必修第二冊(cè)·P28·T5改編)(多選)如圖所示，一輕質(zhì)絕緣橫桿兩側(cè)各固定一金屬環(huán)，橫桿可繞中心點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，老師拿一條形磁體插向其中一個(gè)小環(huán)，后又取出插向另一個(gè)小環(huán)，下列關(guān)于同學(xué)們看到的現(xiàn)象及對(duì)現(xiàn)象的分析說(shuō)法正確的是()A．磁體插向左環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)B．磁體插向右環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)C．磁體插向左環(huán)，左環(huán)中不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流D．磁體插向右環(huán)，右環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流答案BD解析磁體插向左環(huán)時(shí)，通過(guò)左環(huán)的磁通量發(fā)生變化，左環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，但左環(huán)是開(kāi)路的，所以沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，此時(shí)橫桿不動(dòng)，A、C錯(cuò)誤；磁體插向右環(huán)時(shí)，通過(guò)右環(huán)的磁通量發(fā)生變化，右環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量的變化，使右環(huán)與磁體相互排斥，則橫桿會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，B、D正確。4.(人教版選擇性必修第二冊(cè)·P28·T2改編)如圖所示，CDEF是金屬框，框內(nèi)存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。當(dāng)導(dǎo)體AB向右移動(dòng)時(shí)，金屬框中CD、EF邊的感應(yīng)電流的方向?yàn)?)A．C→D，E→F B.D→C，E→FC．C→D，F(xiàn)→E D.D→C，F(xiàn)→E答案C解析根據(jù)右手定則可以判斷，AB中感應(yīng)電流的方向?yàn)锳→B，則在ABCD回路中，CD的感應(yīng)電流方向?yàn)镃→D，在ABFE回路中，EF的感應(yīng)電流方向?yàn)镕→E，C正確?？键c(diǎn)1電磁感應(yīng)現(xiàn)象的判斷1.感應(yīng)電流能否產(chǎn)生的判斷2．磁通量變化的常見(jiàn)情況變化情形舉例磁通量變化量磁感應(yīng)強(qiáng)度變化永磁體靠近或遠(yuǎn)離線圈、電磁鐵(螺線管)內(nèi)電流發(fā)生變化ΔΦ＝ΔB·S有效面積變化有磁感線穿過(guò)的回路面積變化閉合線圈的部分導(dǎo)線做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，如圖ΔΦ＝B·ΔS回路平面與磁場(chǎng)夾角變化線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖磁感應(yīng)強(qiáng)度和有效面積同時(shí)變化彈性線圈在向外拉的過(guò)程中，如圖ΔΦ＝Φ2－Φ1例1(多選)如圖所示，矩形閉合線圈abcd豎直放置，OO′是它的對(duì)稱軸，通電直導(dǎo)線AB與OO′平行。若要在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，可行的做法是()A．AB中電流I逐漸增大B．AB中電流I先增大后減小C．以AB為軸，線圈繞AB順時(shí)針轉(zhuǎn)90°(俯視)D．線圈繞OO′軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°(俯視)(1)AB中電流變化時(shí)，能否在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流？提示：能。AB中電流變化，則線圈中磁通量變化，則有感應(yīng)電流產(chǎn)生。(2)能夠引起線圈中磁通量變化的因素有哪些？提示：①AB中電流強(qiáng)度的大小和方向變化；②線圈的有效面積變化。嘗試解答選ABD。只要AB中電流發(fā)生變化，無(wú)論是大小變，還是方向變，還是大小和方向同時(shí)變，都可以使線圈內(nèi)的磁通量發(fā)生變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，A、B正確；以AB為軸，線圈繞AB順時(shí)針轉(zhuǎn)90°的過(guò)程中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和線圈的有效面積都沒(méi)變，磁通量不變，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，C錯(cuò)誤；以O(shè)O′為軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)90°的過(guò)程中，線圈的有效面積發(fā)生了變化，磁通量變化，能產(chǎn)生感應(yīng)電流，D正確。判斷是否產(chǎn)生感應(yīng)電流的方法①確定所研究回路；②看Φ是否變化；③回路是否閉合；②③同時(shí)滿足可產(chǎn)生感應(yīng)電流。[變式1－1](2020·北京學(xué)校聯(lián)考)某同學(xué)在“探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”的實(shí)驗(yàn)中，將直流電源、滑動(dòng)變阻器、線圈A(有鐵芯)、線圈B、電流表及開(kāi)關(guān)按圖連接成電路。在實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)開(kāi)關(guān)閉合的瞬間，電流表的指針向左偏。由此可以判斷，在保持開(kāi)關(guān)閉合的狀態(tài)下()A．當(dāng)線圈A拔出時(shí)，電流表的指針向左偏B．當(dāng)線圈A中的鐵芯拔出時(shí)，電流表的指針向右偏C．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片勻速滑動(dòng)時(shí)，電流表的指針不偏轉(zhuǎn)D．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向N端滑動(dòng)時(shí)，電流表的指針向右偏答案B解析由題意可知，開(kāi)關(guān)閉合的瞬間，電流表的指針向左偏，即當(dāng)通過(guò)線圈B的磁通量增大時(shí)，電流表指針向左偏，可知，若通過(guò)線圈B的磁通量減小，則電流表的指針向右偏。當(dāng)線圈A拔出或線圈A中的鐵芯拔出時(shí)，均導(dǎo)致通過(guò)線圈B的磁通量減小，因此電流表的指針向右偏，故A錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片勻速滑動(dòng)時(shí)，電路中的電流變化，穿過(guò)線圈B的磁通量發(fā)生變化，電流表的指針要發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故C錯(cuò)誤；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向N端滑動(dòng)時(shí)，電路總電阻減小，則電路中的電流增大，導(dǎo)致通過(guò)線圈B的磁通量增大，因此電流表的指針向左偏，故D錯(cuò)誤。[變式1－2]如圖所示為感應(yīng)式發(fā)電機(jī)，a、b、c、d是空間四個(gè)可用電刷與銅盤邊緣接觸的點(diǎn)，O1、O2是銅盤軸線導(dǎo)線的接線端，M、N是電流表的接線端，現(xiàn)在將銅盤轉(zhuǎn)動(dòng)，能觀察到感應(yīng)電流的是()A．將電流表的接線端M、N分別連接a、c位置B．將電流表的接線端M、N分別連接O1、a位置C．將電流表的接線端M、N分別連接O1、O2位置D．將電流表的接線端M、N分別連接c、d位置答案B解析將銅盤看成無(wú)數(shù)個(gè)軸向銅條組成，當(dāng)銅盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，此時(shí)銅條相當(dāng)于電源，銅盤邊緣和中心相當(dāng)于電源的兩個(gè)極，則想要觀察到感應(yīng)電流，M、N應(yīng)分別接電源的兩個(gè)極，故B正確?？键c(diǎn)2對(duì)楞次定律的理解及應(yīng)用1.用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向2．楞次定律中“阻礙”的含義例2(2020·四川省攀枝花市高三(下)第三次統(tǒng)考)如圖所示，紙面內(nèi)沿x軸和y軸放有通電的長(zhǎng)直導(dǎo)線，兩導(dǎo)線中電流大小與變化完全相同。四個(gè)閉合圓形線圈在四個(gè)象限中對(duì)稱放置。當(dāng)x軸的導(dǎo)線中電流方向沿x軸正方向，y軸的導(dǎo)線中電流方向沿y軸正方向，兩電流同時(shí)增大時(shí)，關(guān)于a、b、c、d四個(gè)相同的圓形線圈中的感應(yīng)電流情況為()A．a(chǎn)線圈中有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流B．b線圈中有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流C．c線圈中有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流D．d線圈中有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流(1)如何判斷線圈a、b、c、d中的磁場(chǎng)方向？提示：應(yīng)用安培定則判斷通電直導(dǎo)線在各線圈處的磁場(chǎng)方向，再疊加。(2)兩直導(dǎo)線中電流增大時(shí)，電流周圍的磁場(chǎng)如何變化？提示：增強(qiáng)。嘗試解答選D。由右手螺旋定則可判定通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向。由磁感應(yīng)強(qiáng)度合成的法則可知，穿過(guò)a、c線圈的磁通量始終為零，不可能產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A、C錯(cuò)誤；b線圈中有垂直紙面向外的磁通量，根據(jù)楞次定律，當(dāng)導(dǎo)線中電流增大時(shí)會(huì)產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，故B錯(cuò)誤；d線圈中有垂直紙面向里的磁通量，根據(jù)楞次定律，當(dāng)導(dǎo)線中電流增大時(shí)會(huì)產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，故D正確。電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的兩個(gè)磁場(chǎng)和一個(gè)電流(1)原磁場(chǎng)：引起電磁感應(yīng)現(xiàn)象的磁場(chǎng)。做題時(shí)需要首先明確原磁場(chǎng)分布特點(diǎn)(大小、方向)以及穿過(guò)閉合回路的磁場(chǎng)變化情況。(2)感應(yīng)電流磁場(chǎng)：感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)，阻礙原磁場(chǎng)的磁通量變化，根據(jù)“增反減同”可以判斷出感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向。(3)感應(yīng)電流：在確定感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向后，再由安培定則判斷感應(yīng)電流的方向。[變式2](2020·北京市海淀區(qū)首師附中入學(xué)考試)如圖所示，一個(gè)閉合導(dǎo)體圓環(huán)固定在水平桌面上，一根條形磁體沿圓環(huán)的軸線運(yùn)動(dòng)，使圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生了感應(yīng)電流。下列四幅圖中，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向與條形磁體的運(yùn)動(dòng)情況相吻合的是()答案D解析A中穿過(guò)圓環(huán)的磁場(chǎng)方向向上，在磁體沿圓環(huán)的軸線向上遠(yuǎn)離圓環(huán)時(shí)，穿過(guò)圓環(huán)的磁通量變小，由楞次定律可知，從上向下看，圓環(huán)中的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较颍蔄錯(cuò)誤；B中穿過(guò)圓環(huán)的磁場(chǎng)方向向上，在磁體沿圓環(huán)的軸線向下靠近圓環(huán)時(shí)，穿過(guò)圓環(huán)的磁通量變大，由楞次定律可知，從上向下看，圓環(huán)中的感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较?，故B錯(cuò)誤；C中穿過(guò)圓環(huán)的磁場(chǎng)方向向下，在磁體沿圓環(huán)的軸線向上遠(yuǎn)離圓環(huán)時(shí)，穿過(guò)圓環(huán)的磁通量變小，由楞次定律可知，從上向下看，圓環(huán)中的感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较颍蔆錯(cuò)誤；D中穿過(guò)圓環(huán)的磁場(chǎng)方向向下，在磁體沿圓環(huán)的軸線向下靠近圓環(huán)時(shí)，穿過(guò)圓環(huán)的磁通量變大，由楞次定律可知，從上向下看，圓環(huán)中的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较?，故D正確?？键c(diǎn)3楞次定律推論的應(yīng)用楞次定律中“阻礙”的含義可以推廣為：感應(yīng)電流的效果總是阻礙引起感應(yīng)電流的原因，列表說(shuō)明如下：內(nèi)容例證阻礙原磁通量變化——“增反減同”阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)——“來(lái)拒去留”使回路面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(shì)——“增縮減擴(kuò)”例3(2020·北京市東城區(qū)二模)絕緣的水平桌面上放置一金屬圓環(huán)，其圓心的正上方有一個(gè)豎直的條形磁體。當(dāng)條形磁體沿水平方向向右移動(dòng)時(shí)，圓環(huán)始終未動(dòng)。若圓環(huán)的質(zhì)量為m，桌面對(duì)它的支持力為FN。在此過(guò)程中()A．FN小于mg，圓環(huán)有向右的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)B．FN小于mg，圓環(huán)有向左的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)C．FN大于mg，圓環(huán)有向右的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)D．FN大于mg，圓環(huán)有向左的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)(1)當(dāng)條形磁體水平向右移動(dòng)時(shí)，金屬圓環(huán)內(nèi)的磁通量如何變化？提示：減小。(2)用楞次定律的推論判斷線圈如何阻礙這種變化？提示：面積有擴(kuò)大趨勢(shì)、有跟隨磁體運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)、有靠近磁體向上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，從而“阻礙”磁通量的減小。嘗試解答選A。當(dāng)條形磁體水平向右移動(dòng)時(shí)，通過(guò)金屬圓環(huán)的磁通量減小，因此圓環(huán)面積有擴(kuò)大的趨勢(shì)，同時(shí)有跟隨磁體運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，從而“阻礙”磁通量的減??；故金屬圓環(huán)所受安培力向右上方，則桌面對(duì)圓環(huán)的支持力小于其自身重力，且圓環(huán)相對(duì)桌面有向右的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。利用楞次定律的推論可以速解電磁感應(yīng)問(wèn)題。[變式3](2020·北京市高考臨門一腳模擬卷)(多選)如圖所示，M為水平放置的橡膠圓盤，在其外側(cè)面均勻地帶有負(fù)電荷。在M正上方用絕緣絲線懸掛一個(gè)閉合鋁環(huán)N，鋁環(huán)也處于水平面中，且M盤和N環(huán)的中心在同一條豎直線O1O2上，現(xiàn)讓橡膠圓盤由靜止開(kāi)始繞O1O2軸按圖示逆時(shí)針?lè)较蚣铀俎D(zhuǎn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()A．鋁環(huán)N有沿逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流B．鋁環(huán)N有擴(kuò)張的趨勢(shì)C．橡膠圓盤M對(duì)鋁環(huán)N的作用力方向豎直向下D．橡膠圓盤M對(duì)鋁環(huán)N的作用力方向豎直向上答案AD解析橡膠圓盤M由靜止開(kāi)始繞O1O2軸按圖示逆時(shí)針?lè)较蚣铀俎D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)環(huán)N的磁通量向下且增大，依據(jù)楞次定律可知，鋁環(huán)N有沿逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，故A正確；根據(jù)楞次定律的推論，知鋁環(huán)N的面積有縮小的趨勢(shì)，且有向上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，所以，橡膠圓盤M對(duì)鋁環(huán)N的作用力方向豎直向上，且鋁環(huán)N有收縮的趨勢(shì)，故D正確，B、C錯(cuò)誤?？键c(diǎn)4三定則一定律的綜合應(yīng)用1.“三個(gè)定則一個(gè)定律”的比較基本現(xiàn)象應(yīng)用的定則或定律電流的磁效應(yīng)運(yùn)動(dòng)電荷、電流產(chǎn)生磁場(chǎng)安培定則洛倫茲力、安培力磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷、電流有作用力左手定則電磁感應(yīng)部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)右手定則閉合回路磁通量變化楞次定律以上定則或定律中，“因電而動(dòng)”用左手定則，“因動(dòng)生電”用右手定則；“因電生磁”用安培定則，“因磁生電”用楞次定律或右手定則。2．相互聯(lián)系(1)應(yīng)用楞次定律時(shí)，一般要用到安培定則。(2)研究感應(yīng)電流受到的安培力時(shí)，一般先用右手定則確定電流方向，再用左手定則確定安培力的方向，有時(shí)也可以直接應(yīng)用楞次定律的推論確定。例4(2020·河北省衡水中學(xué)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè))(多選)如圖，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN，MN的左邊有一閉合電路。當(dāng)PQ在外力的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，MN向右運(yùn)動(dòng)，則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是()A．向右加速運(yùn)動(dòng) B.向右減速運(yùn)動(dòng)C．向左加速運(yùn)動(dòng) D.向左減速運(yùn)動(dòng)(1)MN向右運(yùn)動(dòng)說(shuō)明MN中電流方向是什么？提示：由M指向N。(2)螺線管線圈中的磁通量如何變化？提示：向上減小，或向下增加。嘗試解答選BC。根據(jù)安培定則可知，MN處于ab產(chǎn)生的垂直向里的磁場(chǎng)中，MN在磁場(chǎng)力作用下向右運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明MN受到的磁場(chǎng)力向右，由左手定則可知電流由M指向N，L1中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)向上，由楞次定律可知，L2中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)應(yīng)該是向上減弱，或向下增強(qiáng)；再由右手定則可知PQ可能是向右減速運(yùn)動(dòng)或向左加速運(yùn)動(dòng)。故B、C正確，A、D錯(cuò)誤。利用程序法和逆向推理法分析二次感應(yīng)問(wèn)題如果要判斷二次感應(yīng)后的現(xiàn)象或結(jié)果，選擇程序法；如果已知二次感應(yīng)后的結(jié)果，要判斷導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)情況或磁場(chǎng)的變化，需選擇逆向推理法。(1)程序法(正向推理法)①依據(jù)導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)的方向(或原磁感應(yīng)強(qiáng)度方向及大小的變化)，判斷一次感應(yīng)電流的方向。②依據(jù)導(dǎo)體切割磁感線的速度大小的變化eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(或原磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率\f(ΔB,Δt)隨時(shí)間的變化))，判斷一次感應(yīng)電流的大小變化情況。③依據(jù)一次感應(yīng)電流的方向及大小變化情況，判斷一次感應(yīng)電流的磁通量方向及大小變化情況。④根據(jù)一次感應(yīng)電流的磁通量變化情況，判斷二次感應(yīng)電流的方向及產(chǎn)生的現(xiàn)象。(2)逆向推理法①依據(jù)二次感應(yīng)產(chǎn)生的現(xiàn)象，判斷二次感應(yīng)電流的方向。②依據(jù)二次感應(yīng)電流的方向，應(yīng)用安培定則，判定第二次感應(yīng)電流的磁通量方向，明確它是阻礙第一次感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁通量變化的。③依據(jù)楞次定律，得出一次感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的方向及相應(yīng)的變化的可能情況，從而得到引起磁場(chǎng)變化的一次感應(yīng)電流的方向與大小變化情況。④依據(jù)一次感應(yīng)電流的方向及大小變化情況，判斷導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)的方向與速度變化情況eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(或原磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向、大小變化及\f(ΔB,Δt)的變化))。[變式4](2020·山東省東營(yíng)一中下學(xué)期開(kāi)學(xué)考試)如圖甲，螺線管內(nèi)有平行于軸線的外加磁場(chǎng)，以圖中箭頭所示方向?yàn)槠湔较?。螺線管與導(dǎo)線框abcd相連，導(dǎo)線框內(nèi)有一固定的閉合小金屬圓環(huán)，圓環(huán)與導(dǎo)線框在同一平面內(nèi)。當(dāng)螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間按如圖乙所示規(guī)律變化時(shí)()A．在0～t1時(shí)間內(nèi)，金屬圓環(huán)中有恒定的電流B．在t1～t2時(shí)間內(nèi)，金屬環(huán)先有擴(kuò)張的趨勢(shì)再有收縮的趨勢(shì)C．在t1～t2時(shí)間內(nèi)，金屬環(huán)內(nèi)一直有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流D．在t2～t3時(shí)間內(nèi)，金屬環(huán)內(nèi)有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流答案C解析在0～t1時(shí)間內(nèi)，B均勻增大，則在螺線管中產(chǎn)生恒定不變的感生電動(dòng)勢(shì)，則在導(dǎo)線框abcd中形成穩(wěn)定的電流，則導(dǎo)線框內(nèi)的磁場(chǎng)也穩(wěn)定不變，此時(shí)環(huán)中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A錯(cuò)誤；在t1～t2時(shí)間內(nèi)，B先向上減小后向下增大，且B的變化率逐漸減小，則螺線管中的感應(yīng)電流方向?yàn)閺南碌缴锨抑饾u減小，在導(dǎo)線框abcd中的磁通量為向外減小，穿過(guò)金屬環(huán)的磁通量向外減小，根據(jù)楞次定律可知，金屬環(huán)內(nèi)有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，且有擴(kuò)張趨勢(shì)，故B錯(cuò)誤，C正確；在t2～t3時(shí)間內(nèi)，B向下減小，且B的變化率逐漸減小，則螺線管中的感應(yīng)電流方向?yàn)閺纳系较虑抑饾u減小，在導(dǎo)線框abcd中的磁通量為向里減小，穿過(guò)金屬環(huán)的磁通量向里減小，根據(jù)楞次定律可知，金屬環(huán)內(nèi)有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，故D錯(cuò)誤。考點(diǎn)5實(shí)驗(yàn)：探究影響感應(yīng)電流方向的因素1．?dāng)?shù)據(jù)處理(1)實(shí)驗(yàn)結(jié)果示意圖(2)數(shù)據(jù)記錄表格表1磁通量增大時(shí)的情況圖號(hào)磁體磁場(chǎng)的方向感應(yīng)電流的方向感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向甲向下逆時(shí)針(俯視)向上乙向上順時(shí)針(俯視)向下表2磁通量減小時(shí)的情況圖號(hào)磁體磁場(chǎng)的方向感應(yīng)電流的方向感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向丙向下順時(shí)針(俯視)向下丁向上逆時(shí)針(俯視)向上(3)根據(jù)數(shù)據(jù)記錄表格，歸納出影響感應(yīng)電流方向的因素，并得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。2．注意事項(xiàng)(1)確定電流方向與電流表指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系時(shí)，要用試觸法，并注意減小電流強(qiáng)度，防止電流過(guò)大或通電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而損壞電流表。(2)電流表選用零刻度在中間的靈敏電流計(jì)。(3)實(shí)驗(yàn)前設(shè)計(jì)好表格，并明確線圈的繞線方向。(4)按照控制變量的思想進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(5)進(jìn)行完一種磁極運(yùn)動(dòng)情況的操作后，等電流表指針回零后再進(jìn)行下一種情況的操作。例5在“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”的實(shí)驗(yàn)中：(1)先觀察電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與________方向的對(duì)應(yīng)關(guān)系，查明線圈中導(dǎo)線的繞向，以便從指針的偏轉(zhuǎn)方向確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向。(2)下表為某同學(xué)記錄的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：序號(hào)磁體磁場(chǎng)的方向(正視)磁體運(yùn)動(dòng)情況指針偏轉(zhuǎn)情況感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向(正視)1向下插入線圈向左向上2向下拔出線圈向右向下3向上插入線圈向右向下4向上拔出線圈向左向上①由實(shí)驗(yàn)記錄1、3得出的結(jié)論：穿過(guò)閉合回路的磁通量________時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向________。②由實(shí)驗(yàn)記錄2、4得出的結(jié)論：穿過(guò)閉合回路的磁通量________時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向________。③由實(shí)驗(yàn)1、2、3、4得出的結(jié)論是____________________________________。(3)本實(shí)驗(yàn)涉及的物理規(guī)律在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用有___________________。(舉一例)(1)如何判斷電流激發(fā)的磁場(chǎng)的方向？提示：根據(jù)安培定則判斷。(2)磁體插入線圈時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量如何變化？提示：增大。嘗試解答(1)電流(2)①增大相反②減小相同③感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化(3)發(fā)電機(jī)(其他答案合理也可)。(1)應(yīng)該先觀察電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向?qū)?yīng)的關(guān)系，查明線圈中導(dǎo)線的繞向，以便從指針的偏轉(zhuǎn)方向確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向。(2)①由實(shí)驗(yàn)記錄1、3可知，磁體插入線圈，穿過(guò)閉合回路的磁通量增大；感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反；②由實(shí)驗(yàn)記錄2、4可知，磁體從線圈中拔出，穿過(guò)閉合回路的磁通量減小，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同；③根據(jù)①、②可得出結(jié)論：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。(3)本實(shí)驗(yàn)涉及的物理規(guī)律在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用有：發(fā)電機(jī)、變壓器、無(wú)線充電器等。在分析“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”的實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)，發(fā)現(xiàn)感應(yīng)電流的方向與磁體磁場(chǎng)的方向并無(wú)直接關(guān)系，關(guān)鍵是引入“感應(yīng)電流的磁場(chǎng)”這個(gè)中介，從而分析感應(yīng)電流磁場(chǎng)的方向與引起感應(yīng)電流的磁通量變化的關(guān)系。[變式5]某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的條形磁體和楞次環(huán)“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”。(1)用磁體磁極靠近和遠(yuǎn)離A環(huán)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，完成下表。實(shí)驗(yàn)操作磁體N極靠近A環(huán)磁體S極靠近A環(huán)磁體N極遠(yuǎn)離A環(huán)磁體S極遠(yuǎn)離A環(huán)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象排斥排斥吸引吸引磁通量變化增加增加減少________原磁場(chǎng)方向指向A環(huán)指向磁體指向A環(huán)________感應(yīng)電流磁場(chǎng)的方向與原磁場(chǎng)方向的關(guān)系相反相反相同________感應(yīng)電流磁場(chǎng)的方向指向磁體指向A環(huán)指向A環(huán)________感應(yīng)電流的方向(在A環(huán)靠近磁體一側(cè)觀察)逆時(shí)針順時(shí)針順時(shí)針________(2)根據(jù)上表總結(jié)關(guān)于感應(yīng)電流方向的實(shí)驗(yàn)結(jié)論：_______________________

__________________________________。答案(1)減少指向磁體相同指向磁體逆時(shí)針(2)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化解析(1)使條形磁體S極遠(yuǎn)離A環(huán)時(shí)，穿過(guò)A環(huán)的磁通量減少，原磁場(chǎng)方向指向磁體，由題意知此時(shí)磁體S極與A環(huán)相吸引，根據(jù)環(huán)形電流可以等效為一個(gè)小磁針，同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，則感應(yīng)電流磁場(chǎng)的方向與原磁場(chǎng)的方向相同，因此感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向指向磁體，由安培定則可知感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針(在A環(huán)靠近磁體一側(cè)觀察)。(2)結(jié)論是感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。1.(2020·全國(guó)卷Ⅱ)管道高頻焊機(jī)可以對(duì)由鋼板卷成的圓管的接縫實(shí)施焊接。焊機(jī)的原理如圖所示，圓管通過(guò)一個(gè)接有高頻交流電源的線圈，線圈所產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)使圓管中產(chǎn)生交變電流，電流產(chǎn)生的熱量使接縫處的材料熔化將其焊接。焊接過(guò)程中所利用的電磁學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)者為()A．庫(kù)侖 B.霍爾C.洛倫茲 D.法拉第答案D解析由題意可知，當(dāng)線圈中的交變電流在周圍產(chǎn)生交變磁場(chǎng)時(shí)，圓管內(nèi)部感應(yīng)出渦電流，電流產(chǎn)生的熱量使接縫處焊接。該過(guò)程利用的原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，其發(fā)現(xiàn)者為法拉第。故D正確。2．(2020·全國(guó)卷Ⅲ)如圖，水平放置的圓柱形光滑玻璃棒左邊繞有一線圈，右邊套有一金屬圓環(huán)。圓環(huán)初始時(shí)靜止。將圖中開(kāi)關(guān)S由斷開(kāi)狀態(tài)撥至連接狀態(tài)，電路接通的瞬間，可觀察到()A．撥至M端或N端，圓環(huán)都向左運(yùn)動(dòng)B．撥至M端或N端，圓環(huán)都向右運(yùn)動(dòng)C．撥至M端時(shí)圓環(huán)向左運(yùn)動(dòng)，撥至N端時(shí)向右運(yùn)動(dòng)D．撥至M端時(shí)圓環(huán)向右運(yùn)動(dòng)，撥至N端時(shí)向左運(yùn)動(dòng)答案B解析無(wú)論開(kāi)關(guān)S撥至哪一端，當(dāng)把電路接通的瞬間，左邊線圈中的電流均從無(wú)到有，電流在線圈軸線上激發(fā)的磁場(chǎng)從無(wú)到有，從而引起穿過(guò)圓環(huán)的磁通量突然增大，根據(jù)楞次定律(增反減同)，右邊圓環(huán)中產(chǎn)生了與左邊線圈中方向相反的電流，反向電流相互排斥，所以無(wú)論哪種情況，圓環(huán)均向右運(yùn)動(dòng)。故B正確。3．(2019·全國(guó)卷Ⅲ)楞次定律是下列哪個(gè)定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的具體體現(xiàn)？()A．電阻定律 B.庫(kù)侖定律C．歐姆定律 D.能量守恒定律答案D解析楞次定律表述了感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向，同時(shí)也體現(xiàn)了不同能量間的關(guān)系?？偰芰渴鞘睾愕?，感應(yīng)電流產(chǎn)生電能，電能是“阻礙”的結(jié)果，D正確。4.(2018·全國(guó)卷Ⅰ)(多選)如圖，兩個(gè)線圈繞在同一根鐵芯上，其中一線圈通過(guò)開(kāi)關(guān)與電源連接，另一線圈與遠(yuǎn)處沿南北方向水平放置在紙面內(nèi)的直導(dǎo)線連接成回路。將一小磁針懸掛在直導(dǎo)線正上方，開(kāi)關(guān)未閉合時(shí)小磁針處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說(shuō)法正確的是()A．開(kāi)關(guān)閉合后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動(dòng)B．開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后，小磁針的N極指向垂直紙面向里的方向C．開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后，小磁針的N極指向垂直紙面向外的方向D．開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間再斷開(kāi)后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動(dòng)答案AD解析小磁針的N極的指向?yàn)樵撎幋艌?chǎng)的方向。開(kāi)關(guān)閉合后的瞬間，通過(guò)右邊線圈的電流增大，在鐵芯中產(chǎn)生由北向南的磁場(chǎng)增大，通過(guò)左側(cè)的線圈的磁通量增大，根據(jù)楞次定律和安培定則可以判斷，直導(dǎo)線的電流從南流向北，再根據(jù)安培定則可以判斷，直導(dǎo)線電流在小磁針處的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，小磁針N極向里轉(zhuǎn)動(dòng)，A正確；開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后，通過(guò)左側(cè)線圈的磁通量不變，不會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，所以直導(dǎo)線無(wú)感應(yīng)電流流過(guò)，小磁針在地磁場(chǎng)作用下恢復(fù)原指向，B、C錯(cuò)誤；開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間再斷開(kāi)后的瞬間，通過(guò)左側(cè)線圈的磁通量減小，直導(dǎo)線產(chǎn)生由北流向南的電流，則小磁針N極向外轉(zhuǎn)動(dòng)，D正確。5.(2017·全國(guó)卷Ⅲ)如圖，在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一U形金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與磁場(chǎng)垂直。金屬桿PQ置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌形成閉合回路PQRS，一圓環(huán)形金屬線框T位于回路圍成的區(qū)域內(nèi)，線框與導(dǎo)軌共面?，F(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)開(kāi)始的瞬間，關(guān)于感應(yīng)電流的方向，下列說(shuō)法正確的是()A．PQRS中沿順時(shí)針?lè)较?，T中沿逆時(shí)針?lè)较駼．PQRS中沿順時(shí)針?lè)较?，T中沿順時(shí)針?lè)较駽．PQRS中沿逆時(shí)針?lè)较?，T中沿逆時(shí)針?lè)较駾．PQRS中沿逆時(shí)針?lè)较颍琓中沿順時(shí)針?lè)较虼鸢窪解析金屬桿PQ突然向右運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)開(kāi)始的瞬間，閉合回路PQRS中磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁通量增大，由楞次定律可判斷，閉合回路PQRS中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直紙面向外，由安培定則可判斷感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針；由于閉合回路PQRS中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，與原磁場(chǎng)方向相反，則T中磁通量減小，由楞次定律可判斷，T中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，由安培定則可知T中感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，D正確。6．(2017·浙江4月選考節(jié)選)用如圖所示的裝置做“探究感應(yīng)電流方向的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)，磁體從靠近線圈的上方靜止下落，當(dāng)磁體運(yùn)動(dòng)到如圖所示的位置時(shí)，流過(guò)線圈的感應(yīng)電流方向從________(填“a到b”或“b到a”)。在磁體穿過(guò)整個(gè)線圈的過(guò)程中，傳感器顯示的電流i隨時(shí)間t的圖象應(yīng)該是________。答案b到aA解析根據(jù)楞次定律可知，當(dāng)磁體運(yùn)動(dòng)到如圖所示的位置時(shí)，流過(guò)線圈的感應(yīng)電流方向從b到a。磁體進(jìn)入與離開(kāi)線圈時(shí)電流方向相反，C錯(cuò)誤；由于磁體離開(kāi)線圈時(shí)的速度比進(jìn)入時(shí)的速度快，故磁體離開(kāi)線圈時(shí)線圈中的感應(yīng)電流較大，故A正確，B、D錯(cuò)誤。時(shí)間：40分鐘滿分：100分一、選擇題(本題共12小題，每小題7分，共84分。其中1～8題為單選，9～12題為多選)1.如圖所示，一水平放置的N匝矩形線框面積為S，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向斜向上，與水平面成30°角，現(xiàn)若使矩形框以左邊的一條邊為軸轉(zhuǎn)到豎直的虛線位置，則此過(guò)程中磁通量的改變量的大小是()A.eq\f(\r(3)－1,2)BS B.eq\f(\r(3)＋1,2)NBSC.eq\f(\r(3)＋1,2)BS D.eq\f(\r(3)－1,2)NBS答案C解析磁通量與匝數(shù)無(wú)關(guān)，Φ＝BS中，B與S必須垂直。初態(tài)Φ1＝Bsin30°·S，末態(tài)Φ2＝－Bcos30°·S，磁通量的變化量大小ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝|BS(－cos30°－sin30°)|＝eq\f(\r(3)＋1,2)BS，所以C正確。2.(2017·江蘇高考)如圖所示，兩個(gè)單匝線圈a、b的半徑分別為r和2r。圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)B的邊緣恰好與a線圈重合，則穿過(guò)a、b兩線圈的磁通量之比為()A．1∶1 B.1∶2C.1∶4 D.4∶1答案A解析根據(jù)Φ＝BS，S為有磁場(chǎng)區(qū)域的面積，且與磁場(chǎng)方向垂直，因此a、b兩線圈的有效面積相等，故磁通量之比Φa∶Φb＝1∶1，A正確。3．下列圖中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()答案B解析根據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件可知，A中，電路沒(méi)閉合，無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生；B中，電路閉合，且垂直磁感線的閉合回路的面積增大，則穿過(guò)閉合回路的磁通量增大，有感應(yīng)電流產(chǎn)生；C中，穿過(guò)閉合線圈的磁感線相互抵消，磁通量恒為零，無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生；D中，閉合回路中的磁通量不發(fā)生變化，無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生。故選B。4.(2020·北京市昌平區(qū)二模)如圖所示，MN是矩形導(dǎo)線框abcd的對(duì)稱軸，其左方有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。以下過(guò)程中，abcd中有感應(yīng)電流產(chǎn)生且感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcda的是()A．將abcd向左平移B．將abcd垂直紙面向外平移C．將abcd以MN為軸轉(zhuǎn)動(dòng)30°D．將abcd以ab為軸轉(zhuǎn)動(dòng)30°答案C解析將abcd向左平移，則穿過(guò)導(dǎo)線框的磁通量向外增加，根據(jù)楞次定律可知，導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向是adcba，故A錯(cuò)誤；將abcd垂直紙面向外平移，則穿過(guò)導(dǎo)線框的磁通量不變，導(dǎo)線框中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，故B錯(cuò)誤；將abcd以MN為軸轉(zhuǎn)動(dòng)30°，則穿過(guò)導(dǎo)線框的磁通量向外減小，根據(jù)楞次定律可知，導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向是abcda，故C正確；將abcd以ab為軸轉(zhuǎn)動(dòng)30°，則穿過(guò)導(dǎo)線框的磁通量不變，導(dǎo)線框中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，故D錯(cuò)誤。5.(2021·北京市石景山區(qū)高三上期末)如圖所示，矩形線圈MNPQ位于通電長(zhǎng)直導(dǎo)線附近，線圈與導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，線圈的兩個(gè)邊與導(dǎo)線平行，其中PQ邊上接有電容器C。如果在一段時(shí)間t0內(nèi)，發(fā)現(xiàn)電容器C的上極板一直帶正電，那么，在這段時(shí)間內(nèi)，通電長(zhǎng)直導(dǎo)線中通過(guò)電流i(電流方向向上為正)的圖像可能為()答案A解析電容器C的上極板一直帶正電，說(shuō)明矩形線圈MNPQ內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向沿順時(shí)針，根據(jù)楞次定律可知，穿過(guò)矩形線圈MNPQ的磁通量垂直紙面向里減小或垂直紙面向外增大，穿過(guò)矩形線圈MNPQ的磁場(chǎng)是由通電長(zhǎng)直導(dǎo)線的電流產(chǎn)生的，根據(jù)安培定則，可知通電長(zhǎng)直導(dǎo)線的電流向上減小，或向下增大，可知在這段時(shí)間內(nèi)，通電長(zhǎng)直導(dǎo)線中通過(guò)電流i的圖像可能是A，而B(niǎo)、C、D都不可能，故選A。6.(2020·浙江省紹興市上虞區(qū)第二次教學(xué)質(zhì)量調(diào)測(cè))如圖，圓環(huán)形導(dǎo)體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管與電源和滑動(dòng)變阻器連接成如圖所示的電路，若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向下滑動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()A．線圈a中將產(chǎn)生俯視順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流 B．穿過(guò)線圈a的磁通量變小C．線圈a有收縮的趨勢(shì) D．線圈a對(duì)水平桌面的壓力FN將減小答案C解析根據(jù)安培定則可知，螺線管b在其內(nèi)部產(chǎn)生向下的磁場(chǎng)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向下滑動(dòng)時(shí)，電路中總電阻減小，電流增大，磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，穿過(guò)線圈a的磁通量變大，根據(jù)楞次定律，線圈a中會(huì)產(chǎn)生阻礙磁通量變大的感應(yīng)電流，即產(chǎn)生俯視逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，故A、B錯(cuò)誤；根據(jù)楞次定律的推論“增縮減擴(kuò)”可知，線圈a有收縮的趨勢(shì)，故C正確；根據(jù)楞次定律的推論“增離減靠”可知，線圈a有遠(yuǎn)離螺線管b的趨勢(shì)，因此線圈a對(duì)水平桌面的壓力FN將增大，故D錯(cuò)誤。7.(2020·北京市海淀區(qū)二模)為了演示“感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化”的現(xiàn)象，老師做了這樣的演示實(shí)驗(yàn)：如圖所示，水平橫梁兩端各固定一個(gè)鋁環(huán)，其中A環(huán)是閉合的，B環(huán)是斷開(kāi)的，橫梁可以繞中間的支點(diǎn)在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)裝置靜止不動(dòng)時(shí)，用一磁體的N極去接近A環(huán)，發(fā)現(xiàn)A環(huán)繞支點(diǎn)沿順時(shí)針(俯視)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。若不考慮空氣流動(dòng)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是()A．若用磁體的S極接近A環(huán)，A環(huán)也將繞支點(diǎn)沿順時(shí)針(俯視)方向轉(zhuǎn)動(dòng)B．制作A、B環(huán)的材料只要是金屬就行，很薄的鐵環(huán)也可以得到相同的實(shí)驗(yàn)效果C．制作A、B環(huán)的材料用絕緣材料也可以得到相同的實(shí)驗(yàn)效果D．磁體接近A環(huán)的過(guò)程中，A環(huán)將有擴(kuò)張的趨勢(shì)答案A解析當(dāng)磁體N極向A環(huán)靠近時(shí)，穿過(guò)A環(huán)的磁通量增加，A環(huán)是閉合的，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，磁體對(duì)A環(huán)產(chǎn)生安培力，阻礙兩者相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此為阻礙磁體靠近，A環(huán)出現(xiàn)順時(shí)針(俯視)轉(zhuǎn)動(dòng)現(xiàn)象；同理，磁體S極接近A環(huán)時(shí)，A環(huán)也將繞支點(diǎn)順時(shí)針(俯視)轉(zhuǎn)動(dòng)，故A正確。制作A、B環(huán)的材料必須是金屬導(dǎo)體，很薄的鐵環(huán)電阻較大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流較小，且會(huì)被磁化吸引，不能得到相同的實(shí)驗(yàn)效果，故B錯(cuò)誤。若制作A、B環(huán)的材料用絕緣材料，則在A環(huán)中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，則磁體對(duì)A環(huán)無(wú)安培力作用，A環(huán)不會(huì)繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤。磁體接近A環(huán)的過(guò)程中，穿過(guò)A環(huán)的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知，A環(huán)將有收縮的趨勢(shì)，故D錯(cuò)誤。8．(2020·河北省高三第二次省際調(diào)研)如圖甲所示，線圈ab中通有如圖乙所示的電流，電流從a到b為正方向，那么在0～t0這段時(shí)間內(nèi)，用絲線懸掛的鋁環(huán)M中產(chǎn)生感應(yīng)電流，則()A．從左向右看感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針B．從左向右看感應(yīng)電流的方向?yàn)橄软槙r(shí)針后逆時(shí)針C．感應(yīng)電流的大小先減小后增加D．鋁環(huán)與線圈之間一直有磁場(chǎng)力的作用，作用力先向左后向右答案A解析電流從a到b為正方向，由圖乙可知，開(kāi)始時(shí)電流為正且逐漸減小，由右手螺旋定則可知，鋁環(huán)M中的磁場(chǎng)水平向右，由于電流減小，所以磁通量變小，根據(jù)楞次定律可得，鋁環(huán)M中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針(從左向右看)；由圖乙可知，電流減小到零后反向增大，電流從b流向a，由右手螺旋定則可知，鋁環(huán)M中的磁場(chǎng)水平向左，電流增大，則通過(guò)鋁環(huán)M的磁通量變大，根據(jù)楞次定律可得，鋁環(huán)M中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針(從左向右看)，故A正確，B錯(cuò)誤。由圖乙可知，ab內(nèi)的電流的變化率不變，則產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率不變，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，鋁環(huán)M產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小不變，所以感應(yīng)電流的大小也不變，故C錯(cuò)誤。當(dāng)線圈ab中電流為零時(shí)，鋁環(huán)M和線圈之間無(wú)磁場(chǎng)力作用，故D錯(cuò)誤。9.(2020·河北省衡水中學(xué)三月份教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè))如圖所示，兩個(gè)條形磁體的N極和S極相向水平放置，一豎直放置的矩形線框從兩個(gè)磁體之間正上方由靜止落下，并從兩磁體中間穿過(guò)。下列關(guān)于線框受到的安培力及從右向左看感應(yīng)電流的方向說(shuō)法正確的是()A．感應(yīng)電流方向先沿逆時(shí)針?lè)较颍笱仨槙r(shí)針?lè)较駼．感應(yīng)電流方向先沿順時(shí)針?lè)较?，后沿逆時(shí)針?lè)较駽．安培力方向一直豎直向上D．安培力方向先豎直向上，后豎直向下答案BC解析由圖可知，磁感線由左向右，且中間磁感應(yīng)強(qiáng)度最大，而向上下兩邊越來(lái)越小，故在矩形線框從高處下落過(guò)程中，穿過(guò)線框的磁通量一直向右，且先增大后減小，由楞次定律可知，從右向左看，線框中感應(yīng)電流方向先沿順時(shí)針?lè)较颍笱啬鏁r(shí)針?lè)较?，故B正確，A錯(cuò)誤；產(chǎn)生的感應(yīng)電流一直阻礙線框與磁體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，故線框受到的安培力的方向一直豎直向上，故C正確，D錯(cuò)誤。10．(2020·陜西省渭南市高三(下)教學(xué)質(zhì)量檢測(cè))勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面，規(guī)定垂直紙面向里的方向?yàn)檎鸥袘?yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化規(guī)律如圖甲所示。在磁場(chǎng)中有一細(xì)金屬矩形回路，回路平面位于紙面內(nèi)，如圖乙所示。令I(lǐng)1、I2、I3分別表示Oa、ab、bc段的感應(yīng)電流，F(xiàn)1、F2、F3分別表示Oa、ab、bc段回路右側(cè)PQ邊受到的安培力。則()A．I1沿逆時(shí)針?lè)较颍琁2沿順時(shí)針?lè)较駼．I2沿逆時(shí)針?lè)较?，I3沿順時(shí)針?lè)较駽．F1方向向左，F(xiàn)2方向向右D．F2方向向右，F(xiàn)3方向向右答案AC解析由楞次定律可知，Oa段感應(yīng)電流I1沿逆時(shí)針?lè)较?，ab、bc段感應(yīng)電流I2、I3沿順時(shí)針?lè)较颍蔄正確，B錯(cuò)誤。Oa段回路右側(cè)PQ邊中電流由Q流向P，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里，由左手定則可知，PQ邊受到的安培力F1方向向左；ab段PQ邊中電流由P流向Q，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里，由左手定則可知，PQ邊受到的安培力F2方向向右；bc段PQ邊中電流由P流向Q，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外，由左手定則可知，PQ邊受到的安培力F3方向向左，故C正確，D錯(cuò)誤。11．(2020·吉林省吉林市高三(下)畢業(yè)班第四次調(diào)研)如圖甲所示，等離子氣流由左方連續(xù)以速度v0射入M和N兩板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ab直導(dǎo)線與M、N相連接，線圈A與直導(dǎo)線cd連接，線圈A內(nèi)有按圖乙所示規(guī)律變化的磁場(chǎng)，且規(guī)定向左為磁場(chǎng)B的正方向，則下列敘述正確的是()A．0～1s內(nèi)，ab、cd導(dǎo)線互相排斥B．1～2s內(nèi)，ab、cd導(dǎo)線互相吸引C．2～3s內(nèi)，ab、cd導(dǎo)線互相吸引D．3～4s內(nèi)，ab、cd導(dǎo)線互相排斥答案BD解析根據(jù)左手定則，可判定等離子氣流中的正離子向上極板M偏轉(zhuǎn)，負(fù)離子向下極板N偏轉(zhuǎn)，所以ab中電流方向是