第十章電磁感應(yīng)

［定標(biāo)一一核心素養(yǎng)］

物理觀理解產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條件和相關(guān)規(guī)律，會(huì)解釋電

念磁感應(yīng)現(xiàn)象。

科學(xué)思掌握電磁感應(yīng)現(xiàn)象的電路、動(dòng)力學(xué)、圖像、能量等

維綜合性問題。

科學(xué)態(tài)

度與責(zé)了解電磁感應(yīng)在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用和影響。

任

［定位一一主干知識(shí)］

1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象2.磁通量

3.法拉第電磁感應(yīng)定律

4.楞次定律5.自感、渦流

6.實(shí)驗(yàn)：探究影響感應(yīng)電流方向的囚素

第1課時(shí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象和楞次定律基礎(chǔ)自修課

必備知識(shí)（一）實(shí)驗(yàn)：探究影響感應(yīng)電流方向的因素

1.（煙臺(tái)模擬）為了探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，某實(shí)驗(yàn)小組將電池、線圈A、

線圈B、滑動(dòng)變阻器、靈敏電流計(jì)、開關(guān)按照如圖所示的方式連接。當(dāng)閉

合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針右偏。由此可知：

（1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí)，靈敏電流計(jì)的指針

（填“左偏”“不動(dòng)”或“右偏”）;

（2）將線圈A拔出時(shí)，靈敏電流計(jì)的指針（填“左偏”“不動(dòng)”

或“右偏”），此時(shí)線圈A與線圈B中電流的繞行方向_______（填“相同”

或“相反”）。

解析：（1）如果在閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流i-的指針向右偏了一下，

說明穿過線圈的磁通量增加時(shí)，電流計(jì)指針向右偏。合上開關(guān)后，將滑動(dòng)

變阻器的滑片迅速向右移動(dòng)時(shí)，接入電路的電阻變小，電流增大，穿過線

圈的磁通量增大，電流計(jì)指針將向右偏；

（2）將線圈A拔出時(shí)，穿過B的磁通量減小，電流表指針向左偏；根

據(jù)楞次定律的推論“增反減同”可知此時(shí)兩線圈中的電流流向相同。

答案：（1）右偏（2）左偏相同

2.如圖所示，是“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”的實(shí)驗(yàn)裝置。

（1）將實(shí)物電路中所缺的導(dǎo)線補(bǔ)充完整。

（2）如果在閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下，那么合

上開關(guān)后，將線圈L迅速插入線圈Lz中，靈敏電流計(jì)的指針將

偏轉(zhuǎn)（選填“向左”“向右”或“不”）。

（3）線圈【“插入線圈1.2后，將滑動(dòng)變阻器的滑片迅速向右移動(dòng)時(shí)，靈

敏電流計(jì)的指針將________偏轉(zhuǎn)（選填“向左”“向右”或“不”）0

解析：（1）補(bǔ)充的實(shí)物電路如圖所示。

（2）已知閉合開關(guān)瞬間，穿過線圈L2的磁通量增加，產(chǎn)生的感應(yīng)電流

使靈敏電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)。當(dāng)開關(guān)閉合后，將線圈L迅速插入線圈

中時(shí)，穿過線圈L2的磁通量增加，由已知條件可知產(chǎn)生的感應(yīng)電流也使

靈敏電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)。

（3）滑動(dòng)變阻器的滑片迅速向右移動(dòng)，線圈L中的電流變小，穿過線

圈12的磁通量減少，則靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn)。

答案：（1）見解析圖（2）向右（3）向左

［系統(tǒng)歸納］

1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

如圖所示，條形磁鐵插入或拔出線圈來改變穿過螺線管的磁

通量，利用電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向判斷感應(yīng)電流的方向。

2.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

相對(duì)運(yùn)動(dòng)情\\

冶/.日

況鋪

原磁場(chǎng)方向向下向下向上向上

中的變化情

增加減少減少增加

況

感應(yīng)電流的

磁

向上向下向上向下

場(chǎng)方向（線

圈中）

感應(yīng)電流在

線圈中的方自下而上自上而卜自下而上自上而下

向

感應(yīng)電流的

磁

場(chǎng)方向與原

相反相同相同相反

磁

場(chǎng)方向的關(guān)

系

3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論

當(dāng)穿過線圈的磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)的方向相反;

當(dāng)穿過線圈的磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與京磁場(chǎng)的方向相同。

4.注意事項(xiàng)

實(shí)驗(yàn)前應(yīng)首先查明線圈中電流的流向與電流表指針

偏轉(zhuǎn)方向之間的關(guān)系，判斷的方法是：采用如圖所示的電

路，把一節(jié)干電池與電流表及線圈串聯(lián)，由于電流表量程

較小，所以在電路中應(yīng)接入限流式滑動(dòng)變阻器R,電池采用舊電池，開關(guān)

S采用瞬間接觸，記錄指針偏轉(zhuǎn)方向。

必備知識(shí)（二）電磁感應(yīng)現(xiàn)象

1.［電磁感應(yīng)現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)］

在法拉第時(shí)代，下列驗(yàn)證“由磁產(chǎn)生電”設(shè)想的實(shí)驗(yàn)中，能觀察到感

應(yīng)電流的是（）

A.將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路，然后觀察電流表

的變化

B.在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈，然后觀察電流表

的變化

C.將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接，往線圈中插入

條形磁鐵后，再到相鄰房間去觀察電流表的變化

D.繞在同一鐵環(huán)上的兩個(gè)線圈，分別接電源和電流表，在給線圈通

電或斷電的瞬間，觀察電流表的變化

解析：選D只形成閉合回路，回路中的磁通量不變化，不會(huì)產(chǎn)生感

應(yīng)電流，A、B錯(cuò)誤；線圈中插入條形磁鐵瞬間回路中磁通量有變率，電

流表有變化，磁鐵不動(dòng)后電流表無變化，C錯(cuò)誤；給線圈通電或斷電瞬間，

通過閉合回路的磁通量變化，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，能觀察到電流表的變化,

D正確。

2.［感應(yīng)電流有無的判斷］

下列各圖所描述的物理情境中，沒有感應(yīng)電流的是（）

---1r□

士----------:=)(J

解析?：選A開關(guān)S閉合穩(wěn)定后，穿過線圈N的磁通量保持不變，線

圈N中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A符合題意；磁鐵向鋁環(huán)A靠近，穿過鋁環(huán)A

的磁通量在增大，鋁環(huán)A中產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B不符合題意；金屬框從A

向B運(yùn)動(dòng)，穿過金屬框的磁通量時(shí)刻在變化，金屬框中產(chǎn)生感應(yīng)電流，故

C不符合題意；銅盤在磁場(chǎng)中按題圖所示方向轉(zhuǎn)動(dòng)，銅盤的無數(shù)輻條切割

磁感線，與外電路構(gòu)成閉合回路，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D不符合題意。

3.［磁通量的認(rèn)識(shí)］

磁通量是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的重要物理量，如圖所示，通有恒定電流

的直導(dǎo)線MN與閉合線框共面，第一次將線框由位置1平移到

位置2,第二次將線框由位置1繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置2,設(shè)前后/電目

兩次通過線框的磁通量變化大小分別為△①1和△①2,則()

A.△0I>A02B.△①尸△①2

C.AO,<AO2D.無法確定

解析：選C第一次將線框由位置1平移到位置2,磁感線從線框的

同一側(cè)穿入，A3為前后兩位置磁通量的絕對(duì)值之差。第二次將線框由

位置1繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置2,磁感線從線框的不同側(cè)穿入，△以為前后

兩位置磁通量的絕對(duì)值之和。故△中?VA中力選項(xiàng)C正確。

［系統(tǒng)歸納］

1.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件

(1)條件：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。

(2)特例：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)。

2.判斷有無感應(yīng)電流的步躲

(1)確定研究的回路。

(2)弄清楚回路內(nèi)的磁場(chǎng)分布，并確定穿過該回路的磁通量①。

⑶

,①不變一無感應(yīng)電流。

回路閉合，有感應(yīng)電流；

中變化一■

回路不閉合，無感應(yīng)電流，但有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。

必備知識(shí)(三)楞次定律與右手定則

1.［右手定則的理解及應(yīng)用］

卜列各圖表示閉合電路中的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)

的情景，其中能產(chǎn)生由a到b方向的感應(yīng)電流的是()

［系統(tǒng)歸納］

右手定則

(1)使用方法

伸開右手，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?qū)Ь€

運(yùn)動(dòng)的方向，這時(shí)四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。

(2)適用范圍：適用于部分導(dǎo)線切割磁感線的情況。

2.［楞次定律的理解及應(yīng)用］

（1）［增反減同］

（全國卷HI）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

圖中開關(guān)S由斷開狀態(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)

（2）［來拒去留］

（北京西城區(qū)期末）

如圖所示，彈簧上端固定，下端懸掛一個(gè)磁鐵。如果在磁鐵

下端的水平桌面上放一個(gè)固定的閉合線圈，并使磁鐵上下振動(dòng)。

磁鐵在向下運(yùn)動(dòng)的過程中，下列說法正確的是（）

A.線圈給磁鐵的磁場(chǎng)力始終向上

B.線圈給磁鐵的磁場(chǎng)力先向上再向下

C.線圈給磁鐵的磁場(chǎng)力始終向下

D.線圈給磁鐵的磁場(chǎng)力先向下再向上

（3）［增縮減擴(kuò)］

均勻分布著負(fù)電荷，在A的正上方用絕緣絲線懸掛一個(gè)

金屬圓環(huán)B,使B的環(huán)面水平且與圓盤面平行，其軸線與膠

木盤A的軸線00'重合。現(xiàn)使膠木盤A由靜止開始繞其軸線

00'按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動(dòng)，則（）

A.金屬環(huán)B的面積有擴(kuò)大的趨勢(shì)，絲線受到的拉力增大

B.金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢(shì)，絲線受到的拉力減小

C.金屬環(huán)B的面積有擴(kuò)大的趨勢(shì)，絲線受到的拉力減小

D.金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢(shì)，絲線受到的拉力增大

楞次定律

(1)判斷感應(yīng)電流方向的“四步法”

(3)“增縮減擴(kuò)”的理解

內(nèi)容例證

回路中單向穿過磁感線，①

變化時(shí)使回路面積有擴(kuò)大

或縮小的趨勢(shì)一一“增縮

減擴(kuò)”

［精解詳析］

1.選AA圖是閉合電路，導(dǎo)體棒ab垂直切割磁感線，能產(chǎn)生感應(yīng)

電流，根據(jù)右手定則判斷知，感應(yīng)電流方向由a到b,故A正確。B圖中

導(dǎo)體不閉合，盡管切割磁感線，但不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯(cuò)誤。C圖中,

穿過閉合線框的磁通量減小，產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律判斷可知，感

應(yīng)電流方向由b到a,故C錯(cuò)誤。D圖中，導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，能產(chǎn)

生感應(yīng)電流，根據(jù)右手定則判斷知，感應(yīng)電流方向由b到a,故D錯(cuò)誤。

2.(1)選B將開關(guān)S由斷開狀態(tài)撥至M端或N端，都會(huì)使線圈中的

電流突然增大，穿過右邊圓環(huán)的磁通量突然增大，由楞次定律可知，圓環(huán)

都會(huì)向右運(yùn)動(dòng)以阻礙磁通量的增大，選項(xiàng)B正確，A、C、D均錯(cuò)誤。

(2)選A根據(jù)楞次定律的“來拒去留”，磁鐵向閉合線圈靠近，要

受阻力作用，即磁場(chǎng)力向上，故A正確。

(3)選B使膠木盤A由靜止開始繞其軸線00'按箭頭所示方向加速

轉(zhuǎn)動(dòng)，通過金屬環(huán)B內(nèi)的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，金屬環(huán)B的面積有

縮小的趨勢(shì)，且B有向二升的趨勢(shì)，絲線受到的拉力減小，B正確。

［本課小結(jié)與自主評(píng)價(jià)］

［課堂鞏固落實(shí)］

1.三定則一定律的比較

適用范圍基本現(xiàn)象

安培定則電流的磁效電流、運(yùn)動(dòng)電荷周圍產(chǎn)

應(yīng)生磁場(chǎng)

磁場(chǎng)對(duì)電流、運(yùn)動(dòng)電荷

左手定則磁場(chǎng)力

的作用

部分導(dǎo)線做切割磁感線

右手定則

運(yùn)動(dòng)

電磁感應(yīng)

閉合回路的磁通量發(fā)生

楞次定律

變化

2.巧記妙用

（1）三個(gè)定則特別容易混淆，可用特殊方法記憶，比如左“力”右

“電”，先左后右（光學(xué)磁場(chǎng)力，后學(xué)電磁感應(yīng)）。

（2）研究感應(yīng)電流受到的安培力，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。

1.（全國卷1）（多選）如圖，兩個(gè)線圈繞在同一根鐵芯\\

上，其中一線圈通過開關(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。將一小磁針歸二1

懸掛在直導(dǎo)線正上方，開關(guān)未閉合時(shí)小磁針處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確

的是（）

A.開關(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.開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間再斷開后的瞬間，小磁針的N極朝垂直

紙面向外的方向轉(zhuǎn)動(dòng)

解析：選AD根據(jù)安培定則，開關(guān)閉合時(shí)鐵芯上產(chǎn)生水平向右的磁

場(chǎng)，開關(guān)閉合后的瞬間，根據(jù)楞次定律,直導(dǎo)線上將產(chǎn)生由南向北的電流，

根據(jù)安培定則，直導(dǎo)線上方的磁場(chǎng)垂直紙面向里，故小磁針的N極朝垂直

紙面向里的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，故A正確；同理，D正確；開關(guān)閉合并保持一段時(shí)

間后，直導(dǎo)線上沒有感應(yīng)阻流，故小磁針的N極指北，故B、C錯(cuò)誤。

2.（江蘇高考）如圖所示，兩勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B,和B?大小相等、

方向相反。金屬圓環(huán)的直徑與兩磁場(chǎng)的邊界重合。

下列變化會(huì)在環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針方向感應(yīng)電流的是（）

A.同時(shí)增大B減小員

B.同時(shí)減小B增大B2

C.同時(shí)以相同的變化率增大A和氏

D.同時(shí)以相同的變化率減小B和4

解析:選B當(dāng)同時(shí)增大B減小B2時(shí)，通過金屬圓環(huán)的總磁通量增加，

且方向垂直紙面向里，根據(jù)楞次定律知，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向應(yīng)為垂

直紙面向外，根據(jù)右手螺旋定則知，此時(shí)金屬圓環(huán)中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感

應(yīng)電流，A項(xiàng)錯(cuò)誤；同理當(dāng)同時(shí)減小B1增大B?時(shí)，金屬圓環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針

方向的感應(yīng)電流，B項(xiàng)正確；當(dāng)同時(shí)以相同的變叱率增大或減小Bi和Bz

時(shí)，金屬圓環(huán)中的總磁通量沒有變化，仍然為0,金屬圓環(huán)中無感應(yīng)電流

產(chǎn)生，C、D項(xiàng)均錯(cuò)誤。

3.（多選）航母上飛機(jī)彈射起飛是利用電磁驅(qū)動(dòng)來

實(shí)現(xiàn)的，電磁驅(qū)動(dòng)原理如圖所示，當(dāng)固定線圈上突然通

過直流電流時(shí)，線圈端點(diǎn)的金屬環(huán)被彈射出去，現(xiàn)在固

定線圈左側(cè)同一位置，先后放有分別用橫截面積相等的銅和鋁導(dǎo)線制成的

形狀、大小相同的兩個(gè)閉合環(huán)，且電阻率p銅VP鋁，閉合開關(guān)S瞬間

（）

A.從左側(cè)看環(huán)中感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向

B.銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力

C.若將銅環(huán)放在線圈右側(cè)，環(huán)將向左運(yùn)動(dòng)

D.電池正負(fù)極調(diào)換后，環(huán)不能向左彈射

解析；選AB在閉合開關(guān)S的過程中，固定線圈中電流為右側(cè)流入，

磁場(chǎng)向左變強(qiáng)，則由楞次定律可知，環(huán)中感應(yīng)電流由左側(cè)看沿順時(shí)針方向，

故A正確；由于銅環(huán)的電阻較小，故銅環(huán)中感應(yīng)巨流較大，銅環(huán)受到的安

培力要大于鋁環(huán)，故B正確；若銅環(huán)放在線圈右側(cè)，根據(jù)“來拒去留”可

得，環(huán)將向右運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；電池正負(fù)極調(diào)換后，環(huán)受力仍向左，故仍

將向左彈射，故D錯(cuò)誤。

4.（湖北八校聯(lián)考）（多選）已知地磁場(chǎng)類似于條形磁\\

鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)，地磁場(chǎng)N極位于地理南極附近。如圖所示，ZU二三

在湖北某中學(xué)實(shí)驗(yàn)室的水平桌面上，放置邊長為L的正方形閉合導(dǎo)體線框

abed,線框的ad邊沿南北方向，ab邊沿東西方向，下列說法正確的是

（）

A.若使線框向東平移，則a點(diǎn)電勢(shì)比d點(diǎn)電勢(shì)低

B.若使線框向北平移，則a點(diǎn)電勢(shì)等于b點(diǎn)電勢(shì)

C.若以ad邊為軸，將線框向上翻轉(zhuǎn)90°,則翻轉(zhuǎn)過程線框中電流

方向始終為adcba方向

D.若以ab邊為軸，將線框向上翻轉(zhuǎn)90°,則翻轉(zhuǎn)過程線框中電流

方向始終為adcba方向

解析：選AC地球北半球的磁場(chǎng)方向由南向北斜向下分布，可分解

為水平向北和豎直向下兩個(gè)分量。若線框向東平移，根據(jù)右手定則可知a

點(diǎn)電勢(shì)低于d點(diǎn)電勢(shì)，A項(xiàng)正確；若線框向北平移，根據(jù)右手定則可知a

點(diǎn)甩勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)，E項(xiàng)錯(cuò)誤；若以ad邊為軸，將線框向上翻轉(zhuǎn)90°

過程中，穿過線框的磁通量逐漸減小，根據(jù)楞次定律及安培定則可知，線

框中的電流方向始終為adcba方向，C項(xiàng)正確；若以ab邊為軸，將線框

向上翻轉(zhuǎn)90°過程中，穿過線框的磁通量先增大后減小，根據(jù)楞次定律

及安培定則可知，線框中的電流方向?yàn)橄妊豠bcda方向再沿adcba方向，

故D項(xiàng)錯(cuò)誤。

［課時(shí)跟蹤檢測(cè)］

1.（全國卷HI）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.庫侖定律

C.歐姆定律D.能量守恒定律

解析：選D楞次定律中的“阻礙”作用，是能量守恒定律在電磁感

應(yīng)現(xiàn)象中的具體體現(xiàn)，在克服這種“阻礙”的過程中，其他形式的能轉(zhuǎn)化

為電能，選項(xiàng)D正確°

2.（多選）電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)如圖所示,

磁體附近的金屬弦被磁化，因此弦振動(dòng)時(shí)，在線圈中產(chǎn)

生感應(yīng)電流，電流經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音，下列說法正確的有

（）

A.選用銅質(zhì)弦，電吉他仍能正常工作

B.取走磁體，電吉他將不能正常工作

C.增加線圈匝數(shù)可以增大線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

D.弦振動(dòng)過程中，線圈中的電流方向不斷變化

解析：選BCD銅質(zhì)弦為非磁性材料，不能被磁化，選用銅質(zhì)弦，電

吉他不能正常工作，A項(xiàng)錯(cuò)誤；若取走磁體，金屬弦不能被磁化，其振動(dòng)

時(shí)，不能在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，電吉他不能壬常工作，B項(xiàng)正確；由

△①一、.

E=n二^可知，C項(xiàng)正確；弦振動(dòng)過程中，穿過線圈的磁通量大小不斷變

化，由楞次定律可知，線圈中感應(yīng)電流方向不斷變化，D項(xiàng)正確。

3.如圖所示，繞在鐵芯上的線圈與電源、滑動(dòng)變阻器\\

和開關(guān)組成閉合回路。在鐵芯的右端套有一個(gè)表面絕緣的2口口

銅環(huán)A。不計(jì)鐵芯和銅環(huán)A之間的摩擦。則下列情況中銅

環(huán)A會(huì)向右運(yùn)動(dòng)的是（）

A.線圈中通以恒定的電流

B.通電時(shí)，使滑動(dòng)變阻器的滑片P向右勻速移動(dòng)

C.通電時(shí)，使滑動(dòng)變阻器的滑片P向左加速移動(dòng)

D.開關(guān)突然斷開的瞬間

解析：選C銅環(huán)A向右運(yùn)動(dòng)，說明穿過A的磁通量在增加，繞在鐵

芯上的線圈中的電流在增大，故選項(xiàng)C正確。

4.（多選）如圖所示，M、N為兩個(gè)有一定質(zhì)量的載流超導(dǎo)線圈，M放

置在水平桌面上，N懸停于M正上方。若增大N的質(zhì)量，使得N向下運(yùn)動(dòng)，

則下列說法正確的是（）

A.線圈M和N中的電流繞行方向相反

B.線圈N受到的作用力減小

C.線圈M中的電流增大

D.線圈M對(duì)桌面的壓力減小

解析：選AC開始時(shí)N處于靜止?fàn)顟B(tài)，說明二者間為斥力，兩線圈

中電流方向相反，故A正確；在下落過程中二者的距離減小，N受到的作

用力增大，故B錯(cuò)誤；線圈N接近線圈M時(shí)，線圈N產(chǎn)生的磁場(chǎng)通過線圈

M的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，線圈M中的電流增大，故C正確；由于

N下落時(shí)N、M間作用力噌大，線圈M對(duì)桌面的壓力增大，故D錯(cuò)誤。

5.（多選）如圖所示，兩同心圓環(huán)A、B置于同一水平

面上，其中B為均勻帶負(fù)電絕緣環(huán)，A為導(dǎo)體環(huán)。當(dāng)B繞軸

心順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)且轉(zhuǎn)速增大時(shí)，下列說法正確的是（）

A.A中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流

B.A中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流

C.A具有收縮的趨勢(shì)

D.A具有擴(kuò)展的趨勢(shì)

解析：選BD由題圖可知，B為均勻帶負(fù)電絕緣環(huán)，B中電流為逆時(shí)

針方向，由右手螺旋定則可知，電流的磁場(chǎng)垂直紙面向外且逐漸增強(qiáng)；由

楞次定律可知，磁場(chǎng)增強(qiáng)時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)的方向相反，所以

感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里，A中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向,

故選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確。B環(huán)外的磁場(chǎng)的方向與B環(huán)內(nèi)的磁場(chǎng)的方向相反，

當(dāng)B環(huán)內(nèi)的磁場(chǎng)增強(qiáng)時(shí)，A環(huán)具有面積擴(kuò)展的趨勢(shì)，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正

確。

6.掃描隧道顯微鏡（STM）可用來探測(cè)樣品表面原子

尺度上的形貌。為了有效隔離外界振動(dòng)對(duì)STM的擾動(dòng)，

在圓底盤周邊沿其徑向?qū)ΨQ地安裝若干對(duì)紫銅薄板，并

施加磁場(chǎng)來快速衰減其微小振動(dòng)，如圖所示。無擾動(dòng)時(shí)，按下列四種方案

對(duì)紫銅薄板施加恒磁場(chǎng)；出現(xiàn)擾動(dòng)后，對(duì)于紫銅薄板上下及左右振動(dòng)的衰

解析：選A施加磁場(chǎng)來快速衰減STM的微小振動(dòng)，其原理是電磁阻

尼，在振動(dòng)時(shí)通過紫銅薄板的磁通量變化，紫銅薄板中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和

感應(yīng)電流，則其受到安培力作用，該作用阻礙紫銅薄板振動(dòng)，即促使其振

動(dòng)衰減。方案A中，無論紫銅薄板上下振動(dòng)還是左右振動(dòng)，通過它的磁通

量都發(fā)生變化；方案B中，當(dāng)紫銅薄板上下振動(dòng)時(shí)，通過它的磁通量可能

不變，當(dāng)紫銅薄板向右振動(dòng)時(shí)，通過它的磁通量不變；方案C中，紫銅薄

板上下、左右振動(dòng)時(shí)，通過它的磁通量可能不變；方案D中，當(dāng)紫銅薄板

上下振動(dòng)時(shí)，通過它的磁通量可能不變。綜上可知，對(duì)于紫銅薄板上下及

左右振動(dòng)的衰減最有效的方案是Ao

7.豎直放置的長直密繞螺線管接入如圖甲所示的電路中，通有俯視

順時(shí)針方向的電流，其大小按圖乙所示的規(guī)律變化。螺線管內(nèi)中間位置固

定有一水平放置的硬質(zhì)閉合金屬小圓環(huán)（未畫山）,圓環(huán)軸線與螺線管軸線

重合。下列說法正確的是（）

T

A.t=a時(shí)刻，圓環(huán)有擴(kuò)張的趨勢(shì)

T

B.1=區(qū)時(shí)刻，圓環(huán)有收縮的趨勢(shì)

T3T

C.t=］和1=亍時(shí)刻，圓環(huán)內(nèi)的感應(yīng)電流大小相等

QT

D.t=1時(shí)刻，圓環(huán)內(nèi)有俯視逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流

T

解析：選BCt=1時(shí)刻，螺線管中通有順時(shí)針方向逐漸增大的電流，

則螺線管中由電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)向下且逐漸增加，由楞次定律可知，圓環(huán)有

收縮的趨勢(shì)，故A錯(cuò)誤，B正確：t=a時(shí)刻，螺線管中通有順時(shí)針逐漸

減小的電流，則螺線管中由電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)向下且逐漸減小，由楞次定律

T3T

可知，圓環(huán)中的感應(yīng)電流為順時(shí)針方向，D錯(cuò)誤；t=a和1=彳時(shí)刻，螺

線管中電流的變化率的絕對(duì)值相等，即由螺線管電流產(chǎn)生的磁通量變化率

△①E

的絕對(duì)值相等，則由E=n丁，1=5知，圓環(huán)中的感應(yīng)電流大小相等，C

正確。

8.如圖所示，在一根豎直放置的銅管的正上方某處從靜止開

始釋放一個(gè)強(qiáng)磁體，在強(qiáng)磁體沿著銅管中心軸線穿過銅管的整個(gè)

過程中，不計(jì)空氣阻力，那么（）

A.由于銅是非磁性材料，故強(qiáng)磁體運(yùn)動(dòng)的加速度始終等于重力加速

度

B.由于銅是金屬材料，能夠被磁化，使得強(qiáng)磁體進(jìn)入銅管時(shí)加速度

大于重力加速度，離開銅管時(shí)加速度小于重力加速度

C.由于銅是金屬材料，在強(qiáng)磁體穿過鋼管的整個(gè)過程中，鋼管中都

有感應(yīng)電流，加速度始終小于重力加速度

D.由于銅是金屬材料，銅管可視為閉合回路，強(qiáng)磁體進(jìn)入和離開銅

管時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流，在進(jìn)入和離開銅管時(shí)加速度都小于重力加速度，但在

銅管內(nèi)部時(shí)加速度等于重力加速度

解析：選C銅是非磁性材料，不能夠被磁化，B錯(cuò)誤；銅是金屬材

料，在強(qiáng)磁體穿過銅管的整個(gè)過程中，銅管始終切割磁感線，銅管中都有

感應(yīng)電流，強(qiáng)磁體受到向上的磁場(chǎng)力，加速度始終小于重力加速度，C正

確，A、D錯(cuò)誤。

9.（多選）勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一細(xì)金屬圓環(huán)，圓環(huán)平面位于紙面內(nèi)，如圖

甲所示。磁場(chǎng)方向垂直紙面，規(guī)定垂直紙面向里的方向?yàn)檎?，磁感?yīng)強(qiáng)度

B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示。用L、k、L分別表示Oa、ab、be段

的感應(yīng)電流，件、F2、R分別表示圓環(huán)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)感應(yīng)電流時(shí)其中一小段受

到的安培力。則（）

A.L沿逆時(shí)針方向，L沿順時(shí)針方向

B.k沿順時(shí)針方向，h沿逆時(shí)針方向

C.F1方向指向圓心，F(xiàn)?方向指向圓心

D.F2方向背離圓心向外，R方向指向圓心

解析：選AD由題圖乙可知，在0a段磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，穿過

圓環(huán)的磁通量增加，由楞次定律可知，感應(yīng)電流L沿逆時(shí)針方向，在ab

段磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，穿過圓環(huán)的磁通量減少，由楞次定律可知，感

應(yīng)電流L沿順時(shí)針方向，在be段磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，穿過圓環(huán)磁通

量增加，由楞次定律可知，感應(yīng)電流八沿順時(shí)針方向，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)

誤；由左手定則可知，3過程中某一小段電流受到的安培力儲(chǔ)方向指向

圓心，ab過程中某一小段電流受到的安培力Fz方向背離圓心向外，be過

程中某一小段電流受到的安培力K方向指向圓心，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。

第2課時(shí)法拉第電磁感應(yīng)定律重點(diǎn)培優(yōu)課

1.法拉第電磁感應(yīng)定律

(1)內(nèi)容：閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過這一電路的磁通量

的變化率成正比。

A①

(2)公式：E=n-,其中n為線圈匝數(shù)。

2.導(dǎo)體切割磁感線的情形

(1)垂直切割：E=Blvo

(2)傾斜切割：E=Blvsin。，其中0為v與B的夾角。

⑶旋轉(zhuǎn)切割(以一端為軸)：E=%2s。

3.自感和渦流

(1)自感現(xiàn)象

由于通過導(dǎo)體自身的電逾發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。

(2)自感電動(dòng)勢(shì)

①定義：在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。

②表達(dá)式：E=L卷。

③自感系數(shù)L：與線圈的大小、形狀、圈數(shù)以及是否有螃等因素有

關(guān)，單位為亨利(H)。

⑶渦流

當(dāng)線圈中的電流發(fā)生變化時(shí)，在它附近的導(dǎo)體中產(chǎn)生的像水中的旋渦

一樣的感應(yīng)電流O

［基礎(chǔ)自查］

1.判斷正誤

(1)線圈中磁通量越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。(X)

(2)線圈中磁通量變化越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。(X)

(3)線圈中磁通量變化越快，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。(J)

(4)感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向始終相同。(X)

(5)線圈中的電流越大，自感系數(shù)也越大。(X)

(6)對(duì)于同一線圈，當(dāng)電流變化越快時(shí)，線圈中的自感電動(dòng)狗越大。

(V)

2.如圖所示，在慶祝中華人民共和國成立70周年\\

閱兵盛典上，我國預(yù)警機(jī)“空警，在通過天安門上空

時(shí)機(jī)翼保持水平，以4.5X102km/h的速度自東向西飛|1口二I

行。該機(jī)的翼展(兩翼尖之間的距離)為50m,北京地區(qū)地磁場(chǎng)的豎直分

量向下，大小為4.7義1()一5「則()

A.兩翼尖之間的電勢(shì)差為2.9V

B.兩翼尖之間的電勢(shì)差為LIV

C.飛機(jī)左方翼尖的電勢(shì)比右方翼尖的電勢(shì)高

D.飛機(jī)左方翼尖的電勢(shì)比右方翼尖的電勢(shì)低

解析：選C飛機(jī)的飛行速度為4.5X1（）2km/h=125m/s,飛機(jī)兩翼

尖之間的電動(dòng)勢(shì)為E=BLv=4.7X10-5X50X125V=0.29V,A、B兩項(xiàng)

錯(cuò)誤；飛機(jī)從東向西飛行，磁場(chǎng)豎直向下，根據(jù)右手定則可知，飛機(jī)左方

翼尖電勢(shì)高于右方翼尖的電勢(shì)，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

3.如圖所示，半徑為r的n匝線圈放在邊長為L的正方\\

形abed之外，勻強(qiáng)磁場(chǎng)充滿正方形區(qū)域并垂直穿過該區(qū)域，/|,二

八R

當(dāng)磁場(chǎng)以T的變化率變化時(shí)，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小

為（）

△B

A.0B.n—*L2

At

「AB2AB

n?2

C.n—?nrD.n7Tr

解析：選B由法拉第電磁感應(yīng)定律可知線圈產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)￡=

△B

n--?L2,故B正確。

△t

4.在如圖所示的電路中，LA為燈泡，S為開關(guān)，L為有鐵\\

芯的線圈。對(duì)于這樣的電路，下列說法正確的是（）/11I

A.因?yàn)榫€圈L通電后會(huì)產(chǎn)生自感現(xiàn)象，所以S閉合后，匚

燈泡晨中無電流通過

B.在S打開或閉合的瞬間，電路中都不會(huì)產(chǎn)生自感現(xiàn)象

C.當(dāng)s閉合時(shí)，電路中會(huì)產(chǎn)生自感現(xiàn)象

D.在S閉合后再斷開的瞬間，燈泡【小可能不立即熄滅解析：選CS

閉合瞬間，由于線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)而阻礙通過燈泡LA的電流的增加，

但阻礙不是阻止，S閉合后有電流通過LA；S斷開瞬間，線圈產(chǎn)生自感電

動(dòng)勢(shì)，因電路斷開，電流立即消失，燈泡L立即熄滅，故C正確，A、B、

D錯(cuò)誤。

解析：選B電烤箱是利用電流發(fā)熱的原理，故A錯(cuò)誤；監(jiān)考老師手

中的金屬探測(cè)儀，可以探測(cè)人身是否攜帶通信設(shè)備(金屬物品)，是通過金

屬上產(chǎn)生渦流而使報(bào)警器發(fā)出警告的，故B正確；工人穿上金屬絲織成的

衣服可以高壓帶電作業(yè)是利用靜電屏蔽原理，故C錯(cuò)誤；車載充電器沒有

應(yīng)用渦流現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。

考點(diǎn)一法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用

1.磁通量發(fā)生變化的三種情況

⑴磁通量的變化是由面積變化引起時(shí)，△O=BAS,貝=

(2)磁通量的變化是由磁場(chǎng)變化引起時(shí)，△①=ABS,則E=n誓,

注意S為線圈在磁場(chǎng)中的有效面積。

(3)磁通量的變化是由于面枳和磁場(chǎng)變化共同引起的，則根據(jù)定義求,

|B2s2—BiSiABAS

△①=|中末一①初E=n~~WnT~-9

2.求解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的常見情況與方法

情

景〉扃＞直〉直〉后

圖

一段直導(dǎo)線繞一端轉(zhuǎn)動(dòng)繞與B垂直

研究回路(不一定

(或等效成直的一段導(dǎo)體的軸轉(zhuǎn)動(dòng)的

對(duì)象閉合)

導(dǎo)線)棒導(dǎo)線框

表E=nBS3?

△①E=Blvsin1

達(dá)E—n,E=-Bl2wsin（3t+

At0乙

式儲(chǔ)）

［典例］(江蘇高考)如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)\\

用軟導(dǎo)線制成的單匝閉合線圈，線圈平面與磁場(chǎng)垂直。/二=

I(］

已知線圈的面積S=0.3而、電阻R=0.6。，磁場(chǎng)的磁

感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2To現(xiàn)同時(shí)向兩側(cè)拉動(dòng)線圈，線圈的兩邊在At=0.5s

時(shí)間內(nèi)合到一起。求線圈在上述過程中

(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值E；

(2)感應(yīng)電流的平均值I,并在圖中標(biāo)出電流方向；

(3)通過導(dǎo)線橫截面的電荷量q。

A①

［解析］(D感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值E=y

磁通量的變化△①=B4S

解得E=^fr

代入數(shù)據(jù)得E=0.12V。

F

(2)平均電流1=口

代入數(shù)據(jù)得1=0.2A(電流方向如圖)o

(3)電荷量q=I△t

代入數(shù)據(jù)得q=0.1Co

［答案］(1)0.12V(2)0.2A(電流方向見解析圖)

(3)0.1C

［易錯(cuò)提醒］

A①

(1)公式E=r)F求解的是一個(gè)回路中某段時(shí)間內(nèi)的平均電動(dòng)勢(shì)，在

磁通量均勻變化時(shí)，瞬時(shí)值才等于平均值。

(2)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小由線圈的匝數(shù)和穿過線圈的磁通量的變化率

A①

丁共同決定，而與磁通量中的大小、變化量A①的大小沒有必然聯(lián)系。

△①

(3)磁通量的變化率不對(duì)應(yīng)O-t圖線上某點(diǎn)切線的斜率。

n△①

(4)通過回路截面的電荷量q=1^,僅與n、A中和回路電阻R有

1\

關(guān)，與時(shí)間長短無關(guān)。

［集訓(xùn)沖關(guān)］

1.（全國卷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。焊接過程中所利用的電磁

學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)者為（）

A.庫侖B.霍爾

C.洛倫茲D.法拉第

解析：選D高頻焊接利用的電磁學(xué)規(guī)律是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)者是

法拉第，A、B、C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。

2.（泰安質(zhì)檢）（多選）如圖甲所示，線圈兩端a、b與一電阻R相連,

線圈內(nèi)有垂直于線圈平面向里的磁場(chǎng)，t=0時(shí)刻起，穿過線圈的磁通量

A.［to時(shí)刻，R中電流方向?yàn)橛蒩到b

3

B.5to時(shí)刻，R中電流方向?yàn)橛蒩到b

C.0?to時(shí)間內(nèi)流過R的電流小于驍?2t。時(shí)間內(nèi)流過R的電流

D.0?如時(shí)間內(nèi)流過R的電流大于to?2t。時(shí)間內(nèi)流過K的電流

解析：選AC由楞次定律可知，0?t。時(shí)間內(nèi)線圈中的感應(yīng)電流方向

為逆時(shí)針方向，to?2to時(shí)間內(nèi)線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，故A

A①

正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=ny,可知0?t。時(shí)間內(nèi)感

1E

應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小是標(biāo)?2to時(shí)間內(nèi)的J,感應(yīng)電流為1=系所以0?t?？诖玳g內(nèi)

乙1\

流過R的電流是t。?2t。時(shí)間內(nèi)流過R的電流的］故C正確，D錯(cuò)誤。

3.（全國卷1）如圖，導(dǎo)體軌道OPQS固定，其中PQS是\\

半圓弧，Q為半圓弧的中點(diǎn)，0為圓心。軌道的電阻忽略不々笄

計(jì)。0M是有一定電阻、可繞0轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬桿，M端位于PQS上，0M與軌

道接觸良好?？臻g存在與半圓所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的

大小為Bo現(xiàn)使0M從0Q位置以恒定的角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)到0S位置并

固定（過程I）；再使磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小以一定的變化率從B增加到B'（過

程H）。在過程I、II中，流過0M的電荷量相等，則4-等于（）

53

B.~

乙

7

C，4D.2

△①1

解析：選B在過程I中，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，有自=寸=

n211

B-nr--nr

-—T---------根據(jù)閉合電路歐姆定律，有。=晟，且q=在過

△JK

,1V

,小B'—B?-n2「

△①22rE?

程H中，有E2=八=T~，］尸石，q2=I2△t,又q1=

△12△LK2

(1.11

B尸式一爐￥Bz-B--nr2

q2，BPp=p，解得-=5,B正確。

i\KDZ

4.輕質(zhì)細(xì)線吊著一質(zhì)量為m=0.42kg、邊長為L=lm、匝數(shù)n=10

的正方形線圈，其總電阻為r=lQ。在線圈的中間位置以下區(qū)域分布著

磁場(chǎng)，如圖甲所示。磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化

關(guān)系如圖乙所示。(g取10m/s2)

(1)判斷線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向是順時(shí)針還是逆口寸針;

(2)求線圈的電功率;

(3)求在t=4s時(shí)輕質(zhì)細(xì)線的拉力大小。

解析：(1)由楞次定律知感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向。

(2)由法拉第電磁感應(yīng)定律得

A①AB

E=n、，=n?/=0-5V

At

E2

則P=;=0.25W。

F

(3)通過線圈的電流I=；=0.5A,由題圖乙可知當(dāng)t=4s時(shí)，，B=

0.6T,線圈受到的安培力F安=nBIL

由平衡條件得F安+F線=mg

聯(lián)立解得F線=1.2No

答案：(1)逆時(shí)針(2)0.25W(3)1.2N

考點(diǎn)二自感和渦流

區(qū)別通電自感與斷電自感

通電自感斷電自感

方』一

電路

圖J--------------1-11------------1

器材MA2燈同規(guī)格,R=Ri.,L

L很大（有鐵芯），R《RA

規(guī)格較大

開關(guān)S閉合瞬間，A?燈立開關(guān)S斷開時(shí)，A燈突

現(xiàn)象

即亮起來，Ai燈逐漸變亮，然閃亮一下后再漸漸

觀察

最終?樣亮熄滅

能量

電能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能

轉(zhuǎn)化

［典例］小明同學(xué)做驗(yàn)證斷電自感現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)，他找來帶鐵芯的線圈

【八小燈泡A、開關(guān)S和電池組E,用導(dǎo)線將它們連接成如圖所示的電路。

檢查電路后，閉合開關(guān)S,小燈泡發(fā)光；再斷開開關(guān)S,小燈泡僅有不顯

著的延時(shí)熄滅現(xiàn)象。下列說法正確的是（）

A.斷開開關(guān)S,一定沒電流流過小燈泡

B.開關(guān)S斷開前后，流過小燈泡的電流方向相反

C.小燈泡未閃亮的原因是線圈電阻偏小

D.小燈泡未閃亮的原因是線圈的自感系數(shù)較小

［解析］由電路圖可知，燈泡與線圈并聯(lián)后接入電路，斷開開關(guān)瞬間,

線圈與燈泡組成閉合電路，線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流的減小，有電

流流過小燈泡，故A錯(cuò)誤；斷開開關(guān)瞬間，燈泡中原來的由電源提供的電

流消失，燈泡與線圈構(gòu)成閉合回路，通過線圈的巨流減小，線圈中的電流

流過燈泡，所以開關(guān)S斷開前后流過小燈泡的電流方向相反，故B正確;

線圈電阻偏小，穩(wěn)定時(shí)流過燈泡的電流小于流過線圈的電流，斷開開關(guān)時(shí),

根據(jù)楞次定律，由電源提供給燈泡的電流立即消失，而線圈中產(chǎn)生自感電

動(dòng)勢(shì)阻礙電流的減小，燈泡與線圈組成新的回路，燈泡會(huì)發(fā)生閃亮現(xiàn)象,

故C錯(cuò)誤；線圈的自感系數(shù)較大，產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)較大，但不能改變穩(wěn)

定時(shí)燈泡和線圈中電流的大小，D錯(cuò)誤。

［答案］B

［規(guī)律方法］

自感線圈在電路中的作用

(1)電路突然接通時(shí)，自感線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流變化使與

之串聯(lián)的燈泡不是立即變亮，而是逐漸變亮。

(2)電路突然斷開時(shí)，自感線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，在電路中相當(dāng)于新

的電源。若產(chǎn)生的電流比原來的大，則燈泡“閃亮”一下再熄滅；若產(chǎn)生

的電流不大于原來的電流，則燈泡不能“閃亮”而逐漸熄滅。

［集訓(xùn)沖關(guān)］

1.(石家莊調(diào)研)如圖所示，電路中L是一電阻可忽略

不計(jì)的電感線圈，a、b為L的左、右兩端點(diǎn)，A、B、C為

完全相同的三盞燈泡，原來開關(guān)S是閉合的，三盞燈泡均發(fā)光。某時(shí)刻將

開關(guān)S斷開，則下列說法正確的是（）

A.a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)，A燈閃亮后緩慢熄滅

B.b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)，B、C燈閃亮后緩慢熄滅

C.a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)，B、C燈閃亮后緩慢熄滅

D.b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)，B、C燈不會(huì)閃亮只是緩慢熄滅

解析：選B開關(guān)S閉合穩(wěn)定時(shí)，電感線圈支路的總電阻比B、C燈

支路電阻小，故流過A燈的電流L大于流過B、C燈的電流b,且電流方

向由a到b,a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)。當(dāng)開關(guān)S斷開，電感線圈會(huì)產(chǎn)生自感現(xiàn)

象，相當(dāng)于電源，b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)，阻礙流過A燈電流的減小，瞬間流

過B、C燈支路的電流比原來的大，故B、C燈閃亮后緩慢熄滅，故B正確。

2.（重慶巴蜀中學(xué)一診）（多選）如圖所示，在線圈正上

方放置一盛有冷水的金屬杯，現(xiàn)接通交流電源，幾分鐘后，

杯中的水沸騰起來，t。時(shí)刻的電流方向已在圖中標(biāo)出，且此

時(shí)甩流正在增大，則下列關(guān)于把水燒開的過程中發(fā)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象的說

法正確的有（）

A.金屬杯中產(chǎn)生渦流，渦流的熱效應(yīng)使水沸騰起來

B.t。時(shí)刻，從上往下看，金屬杯中的渦流沿順時(shí)針方向

C.t。時(shí)刻，從上往下看，金屬杯中的渦流沿逆時(shí)針方向

D.將交流電源斷開的瞬間，金屬杯中的渦流也瞬間消失

解析：選AC由于交流電在線圈中產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)穿

過金屬杯可以在金屬杯中產(chǎn)生變化的也場(chǎng)，從而產(chǎn)生渦流，使水沸騰，A

正確；t。時(shí)刻電流從線圈的上端流入且電流正在增大，則穿過金屬杯的磁

場(chǎng)是向下增大的，所以根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向一定是向上的,

由安培定則可知，從上往下看，金屬杯中的渦流沿逆時(shí)針方向，C正確,

B錯(cuò)誤；將交流電源斷開的瞬間，線圈中的電流還在變化，則金屬杯中還

有渦流，D錯(cuò)誤。

［課時(shí)跟蹤檢測(cè)］

1.如圖所示，在一個(gè)繞有線圈的可拆變壓器鐵芯上分別放一小鐵鍋

水和一玻璃杯水。給線圈通入甩流，一段時(shí)間后，一個(gè)容器中水溫升高,

則通入的電流與水溫升高的是（

A.恒定直流、小鐵鍋

B.恒定直流、玻璃杯

C.變化的電流、小鐵鍋

D.變化的電流、玻璃杯

解析：選C通入恒定直流時(shí)，所產(chǎn)生的磁場(chǎng)不變，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電

流，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；通入變化的電流，所產(chǎn)生的磁場(chǎng)發(fā)生變化，在空間

產(chǎn)生感生電場(chǎng)，小鐵鍋是導(dǎo)體，感生電場(chǎng)在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生渦流，電能轉(zhuǎn)化為

內(nèi)能，使水溫升高；渦流是由變化的磁場(chǎng)在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的，所以玻璃杯中

的水不會(huì)升溫，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。

2.（天津等級(jí)考）（多選）手機(jī)無線充電是比較新穎的充電方式。如圖

所示，電磁感應(yīng)式無線充電的原理與變壓器類似，通過分別安裝在充電基

座和接收能量裝置上的線圈，利用產(chǎn)生的磁場(chǎng)傳遞能量。當(dāng)充電基座上的

送電線圈通入正弦式交變電流后，就會(huì)在鄰近的受電線圈中感應(yīng)出電流,

最終實(shí)現(xiàn)為手機(jī)電池充電。在充電過程中（）

A.送電線圈中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)呈周期性變化

B.受電線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)恒定不變

C.送電線圈和受電線圈通過互感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)能量傳遞

D.手機(jī)和基座無需導(dǎo)線連接，這樣傳遞能量沒有損失

解析：選AC由題意可知送電線圈中通入了正弦式交變電流，可知

電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)呈周期性變化，A正確；由變壓器的工作原理可知，受電

線圈中輸出的電流也是周期性變化的，因此受電線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁

場(chǎng)也是周期性變化的，B錯(cuò)誤；送電線圈和受電線圈的能量傳遞是通過互

感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)的，C正確；有一部分能量會(huì)以電磁波的形式散發(fā)到周圍空間

中損失掉，因此該充電過程存在能量的損失，D錯(cuò)誤。

3.（多選）如圖所示，半徑為2r的彈性螺旋線圈內(nèi)有垂\\

直紙面向外的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)區(qū)域的半徑為r,已/卜二|

知彈性螺旋線圈的電阻為R,線圈與磁場(chǎng)區(qū)域共圓心，則以

下說法中正確的是（）

A.保持磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變,線圈的半徑由2r變到3r的過程中，

有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流產(chǎn)生

B.保持磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，線圈的半徑由2r變到0.5r的過程

中，有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流產(chǎn)生

C.保持線圈半徑不變，使磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間按13=丘變化，線

kJir'

圈中的電流為丁丁

D.保持線圈半徑不變，使磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間按B=kt變化，線

2kJIr2

圈中的電流為

解析：選BC由于磁場(chǎng)的面積和磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，線圈的半徑由2r

變到3r的過程中，穿過線圈的磁通量不變，所以在線圈中沒有感應(yīng)電流

產(chǎn)生，故A錯(cuò)誤；由于磁場(chǎng)的面積和磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，線圈的半徑由2r

變到0.5r的過程中，線圈包含磁場(chǎng)的面積變小，磁通量變小，根據(jù)楞次

定律可知，線圈中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，故B正確；保持線圈半徑

不變，使磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間按B=kt變化，磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，穿過線

圈的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知，線圈中產(chǎn)生順時(shí)針方向的電流，根

_A_O

E△t

據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律，可知感應(yīng)電流1=己=一

i\K

2

=AtR=kR=k_~，故C正確，D錯(cuò)誤。

4.如圖所示，一正方形線圈的匝數(shù)為n,邊長為a,一\___\

半處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為瓦開始時(shí)，）|||I

磁場(chǎng)與線圈平面垂直，現(xiàn)使線圈以角速度3繞00,勻速轉(zhuǎn)目

過90°,在此過程中，線圈中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為（）

2nBa?3Ba?。