資源簡介

(共75張PPT)
第1講
目標
要求
1.知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象的產(chǎn)生條件并會分析解決實際問題.2.會根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向，會應(yīng)用楞次定律的推論分析問題.3.能夠綜合應(yīng)用安培定則、左手定則、右手定則和楞次定律解決實際問題.
電磁感應(yīng)現(xiàn)象　楞次定律
實驗：探究影響感應(yīng)電流方向的因素
內(nèi)容索引
考點一　電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解和判斷
考點二　實驗：探究影響感應(yīng)電流方向的因素
考點三　感應(yīng)電流方向的判斷
考點五　“三定則、一定律”的應(yīng)用
考點四　楞次定律的推論
課時精練
考點一
電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解和判斷
1.磁通量
(1)公式：Φ＝ ，S為垂直磁場的 ，磁通量為 (填“標量”或“矢量”).
(2)物理意義：
磁通量的大小可形象表示穿過某一面積的 條數(shù)的多少.
(3)磁通量變化：ΔΦ＝Φ2－Φ1.
梳理
必備知識
BS
投影面積
標量
磁感線
2.電磁感應(yīng)現(xiàn)象
(1)當穿過閉合導(dǎo)體回路的 發(fā)生變化時，閉合導(dǎo)體回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫作電磁感應(yīng).
(2)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件
穿過 電路的 .
(3)電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生 ，如果電路閉合，則有感應(yīng)電流.如果電路不閉合，則只有 而無感應(yīng)電流.
磁通量
閉合
磁通量發(fā)生變化
感應(yīng)電動勢
感應(yīng)電動勢
1.穿過線圈的磁通量與線圈的匝數(shù)有關(guān).(　　)
2.只要穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化，回路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生.(　　)
3.當導(dǎo)體做切割磁感線運動時，一定產(chǎn)生感應(yīng)電流.(　　)
×
√
×
例1　法拉第“磁生電”這一偉大的發(fā)現(xiàn)，引領(lǐng)人類進入了電氣時代.關(guān)于下列實驗說法正確的是
A.甲圖中條形磁體插入螺線管中靜止不動時，電流計指針穩(wěn)定且不為零
B.乙圖中無論滑動變阻器滑片向下移動還是向上移動的過程中，金屬圓
　環(huán)中都有感應(yīng)電流
C.丙圖中閉合開關(guān)時電流計指針偏轉(zhuǎn)，斷開開關(guān)時電流計指針不偏轉(zhuǎn)
D.丁圖中導(dǎo)體棒AB在磁場中運動時一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流
√
題圖甲中條形磁體插入螺線管中靜止不動時，螺線管內(nèi)磁通量保持不變，則無感應(yīng)電流，A錯誤；
題圖乙中無論滑動變阻器滑片怎么移動，線圈b內(nèi)的電流都會變化，則線圈b產(chǎn)生的磁場都會變化，導(dǎo)致線圈a中的磁通量變化，線圈a中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，B正確；
題圖丙中閉合開關(guān)和斷開開關(guān)都會使螺線管B的磁通量發(fā)生變化，螺線管B中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流計指針都會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，C錯誤；
當導(dǎo)體棒的運動方向與磁場平行時，導(dǎo)體棒不切割磁感線，則無感應(yīng)電流，D錯誤.
例2　如圖所示，一個U形金屬導(dǎo)軌水平放置，其上放有一個金屬導(dǎo)體棒ab.磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場斜向上穿過軌道平面，其方向與豎直方向的夾角為θ(0<θ<90°).在下列各過程中，一定能在軌道回路里產(chǎn)生感應(yīng)電流的是
A.ab向右運動，同時使θ減小
B.使磁感應(yīng)強度B減小，θ角同時也減小
C.ab向左運動，同時增大磁感應(yīng)強度B
D.ab向右運動，同時增大磁感應(yīng)強度B和θ角
√
B減小，θ減小，cos θ增大，Φ可能不變，回路里不一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流，B錯誤；
ab向左運動，則S減小，B增大，Φ可能不變，回路里不一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流，C錯誤；
ab向右運動，則S增大，B增大，θ增大，cos θ減小，Φ可能不變，回路里不一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流，D錯誤.
設(shè)此時回路面積為S，據(jù)題意，穿過回路的磁通量Φ＝BScos θ.ab向右運動，則S增大，θ減小，則cos θ增大，因此Φ增大，回路里一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流，A正確；
考點二
實驗：探究影響感應(yīng)電流方向的因素
1.實驗思路
如圖所示，通過將條形磁體插入或拔出線圈來改變穿過螺線管的磁通量，根據(jù)電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向判斷感應(yīng)電流的方向.
梳理
必備知識
2.實驗器材
電流表、條形磁體、螺線管、電池、開關(guān)、導(dǎo)線、滑動變阻器等.
3.實驗現(xiàn)象
4.實驗結(jié)論
當穿過線圈的磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場的方向 ；當穿過線圈的磁通量減小時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場的方向 .
5.注意事項
實驗前應(yīng)先查明電流的流向與電流表指針偏轉(zhuǎn)方向之間的關(guān)系：把一節(jié)干電池、滑動變阻器、開關(guān)S與電流表串聯(lián)，開關(guān)S采用瞬間接觸，記錄指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系.
相反
相同
例3　物理探究小組選用圖示器材和電路研究電磁感應(yīng)規(guī)律.
(1)請用筆畫線代表導(dǎo)線，將圖中各器材連接起來，組成正確的實驗電路.
答案　見解析圖
將電源、開關(guān)、A線圈、滑動變阻器串聯(lián)成一個回路，再將電流計與B線圈串聯(lián)成另一個回路，電路圖如圖所示(說明：滑動變阻器接下端接左線柱也正確，相應(yīng)(2)中①填“左”)
(2)把A線圈插入B線圈中，如果閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)了一下，下面操作出現(xiàn)的情況有：
①向右移動滑動變阻器滑片，靈敏電流計指針將向____(選填“左”或“右”)偏轉(zhuǎn)；
右
閉合開關(guān)，穿過B線圈的磁通量增大，靈敏電流計的指針向右偏了一下，滑片向右移動則接入電路的電阻減小，電流增大，磁通量增大，指針向右偏轉(zhuǎn)；
②保持滑動變阻器滑片位置不變，拔出線圈A中的鐵芯，靈敏電流計指針將向_____(選填“左”或“右”)偏轉(zhuǎn)；
左
拔出鐵芯，磁通量減小，指針向左偏轉(zhuǎn).
(3)根據(jù)實驗結(jié)果判斷產(chǎn)生感應(yīng)電流的本質(zhì)是________________________
______.
穿過B線圈的磁通量發(fā)生
變化
產(chǎn)生感應(yīng)電流的本質(zhì)是穿過B線圈的磁通量發(fā)生變化.
考點三
感應(yīng)電流方向的判斷
梳理
必備知識
1.楞次定律
(1)內(nèi)容：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要 引起感應(yīng)電流的 的變化.
(2)適用范圍：一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象.
阻礙
磁通量
2.右手定則
(1)內(nèi)容：如圖，伸開右手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)；讓 從掌心進入，并使拇指指向 的方向，這時四指所指的方向就是 的方向.
(2)適用情況：導(dǎo)線 產(chǎn)生感應(yīng)電流.
磁感線
導(dǎo)線運動
感應(yīng)電流
切割磁感線
1.感應(yīng)電流的磁場總是與原磁場相反.(　　)
2.感應(yīng)電流的磁場總是阻止引起感應(yīng)電流的磁通量的變化.
(　　)
3.楞次定律與右手定則都可以判斷感應(yīng)電流方向，二者沒有什么區(qū)別.(　　)
×
×
×
1.用楞次定律判斷
(1)楞次定律中“阻礙”的含義：
提升
關(guān)鍵能力
(2)應(yīng)用楞次定律的思路：
2.用右手定則判斷
該方法只適用于導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流，注意三個要點：
(1)掌心——磁感線穿入；
(2)拇指——指向?qū)w運動的方向；
(3)四指——指向感應(yīng)電流的方向.
例4　(2020·江蘇卷·3)如圖所示，兩勻強磁場的磁感應(yīng)強度B1和B2大小相等、方向相反.金屬圓環(huán)的直徑與兩磁場的邊界重合.下列變化會在環(huán)中產(chǎn)生順時針方向感應(yīng)電流的是
A.同時增大B1減小B2
B.同時減小B1增大B2
C.同時以相同的變化率增大B1和B2
D.同時以相同的變化率減小B1和B2
√
若同時增大B1減小B2，則穿過環(huán)向里的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向外，由安培定則，環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流是逆時針方向，故選項A錯誤；
同理可推出，選項B正確，C、D錯誤.
例5　(多選)如圖所示，導(dǎo)體棒AB、CD可在水平光滑軌道上自由滑動，下列說法正確的是
A.將導(dǎo)體棒CD固定，當導(dǎo)體棒AB向左移動時，AB中
　感應(yīng)電流的方向為A到B
B.將導(dǎo)體棒CD固定，當AB向右移動時，AB中感應(yīng)電流的方向為A到B
C.將導(dǎo)體棒AB固定，當CD向左移動時，AB中感應(yīng)電流的方向為A到B
D.將導(dǎo)體棒AB固定，當CD向右移動時，AB中感應(yīng)電流的方向為A到B
√
√
由右手定則可判斷，當AB向左運動時，AB中感應(yīng)電流方向為A→B；當AB向右運動時，AB中感應(yīng)電流方向為B→A，A正確，B錯誤；
當CD向左運動時，CD中的感應(yīng)電流方向為C→D，AB中的感應(yīng)電流方向為A→B；當CD向右移動時，AB中感應(yīng)電流方向為B→A，C正確，D錯誤.
考點四
楞次定律的推論
內(nèi)容 例證
增反減同
磁體靠近線圈，B感與B原方向相反

當I1增大時，環(huán)B中的感應(yīng)電流方向與I1相反；當I1減小時，環(huán)B中的感應(yīng)電流方向與I1相同
來拒去留 　
磁體靠近，是斥力　磁體遠離，是引力
阻礙磁體與圓環(huán)相對運動
增縮減擴 (適用于單向磁場)
P、Q是光滑固定導(dǎo)軌，a、b是可動金屬棒，磁體下移(上移)，a、b靠近(遠離)，使回路面積有縮小(擴大)的趨勢
增離減靠
當開關(guān)S閉合時，左環(huán)向左擺動、右環(huán)向右擺動，遠離通電線圈
通過遠離和靠近阻礙磁通量的變化
說明 以上情況“殊途同歸”，實質(zhì)上都是以不同的方式阻礙磁通量的變化
例6　(2023·福建龍巖市第一中學(xué)模擬)如圖所示，水平桌面上固定一通電直導(dǎo)線，電流方向如圖，且電流逐漸增大，導(dǎo)線右側(cè)有一金屬導(dǎo)線制成的圓環(huán)，且圓環(huán)始終靜止在水平桌面上，則
A.圓環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流
B.圓環(huán)中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電流
C.圓環(huán)有擴張的趨勢
D.圓環(huán)受到水平向左的摩擦力
√
直導(dǎo)線中電流向上，在右側(cè)產(chǎn)生的磁感線方向垂直桌面向下，電流增大，穿過圓環(huán)的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場方向垂直桌面向上，則感應(yīng)電流為逆時針方向，故A錯誤；
據(jù)題意可知電流只是逐漸增大，不一定均勻增大，不一定能在圓環(huán)中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電流，故B錯誤；
穿過圓環(huán)的磁通量增大，根據(jù)楞次定律的推論“增縮減擴”，可知圓環(huán)有收縮的趨勢，故C錯誤；
將有逆時針感應(yīng)電流流過的圓環(huán)用微元法截成電流元，上下電流元所受安培力抵消，而對于左右的電流元，由于左側(cè)磁感應(yīng)強度更大，抵消右側(cè)所受安培力之后為總的安培力方向，由左手定則可知方向向右，由于圓環(huán)始終靜止在水平桌面上，則圓環(huán)受到水平向左的摩擦力，故D正確.
例7　(2020·全國卷Ⅲ·14)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)都向左運動
B.撥至M端或N端，圓環(huán)都向右運動
C.撥至M端時圓環(huán)向左運動，撥至N端時向右運動
D.撥至M端時圓環(huán)向右運動，撥至N端時向左運動
√
開關(guān)S由斷開狀態(tài)撥至連接狀態(tài)，不論撥至M端還是N端，通過圓環(huán)的磁通量均增加，根據(jù)楞次定律(增離減靠)可知圓環(huán)會阻礙磁通量的增加，即向右運動，故選B.
例8　(多選)兩圓環(huán)A、B置于同一水平面上，其中A為均勻帶電絕緣環(huán)，B為導(dǎo)體環(huán).當A以如圖所示的方向繞中心轉(zhuǎn)動的角速度發(fā)生變化時，B中產(chǎn)生如圖所示方向的感應(yīng)電流，則
A.A可能帶正電且轉(zhuǎn)速減小
B.A可能帶正電且轉(zhuǎn)速增大
C.A可能帶負電且轉(zhuǎn)速減小
D.A可能帶負電且轉(zhuǎn)速增大
√
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若A帶正電，順時針轉(zhuǎn)動產(chǎn)生順時針方向的電流，A內(nèi)磁場方向垂直紙面向里，當轉(zhuǎn)速增大時，穿過B的磁通量增加，B中產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律(增反減同)可知B中產(chǎn)生逆時針方向的電流，A錯誤，B正確；
若A帶負電，順時針轉(zhuǎn)動產(chǎn)生逆時針方向的電流，A內(nèi)磁場方向垂直紙面向外，當轉(zhuǎn)速減小時，穿過B的磁通量減少，B中產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律(增反減同)可知B中產(chǎn)生逆時針方向的電流，C正確，D錯誤.
考點五
“三定則、一定律”的應(yīng)用
“三個定則”“一個定律”的比較
名稱 用途 選用原則
安培定則 判斷電流產(chǎn)生的磁場(方向)分布 因電生磁
左手定則 判斷通電導(dǎo)線、運動電荷所受磁場力的方向 因電受力
右手定則 判斷導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向或電源正負極 因動生電
楞次定律 判斷因回路磁通量改變而產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向 因磁通量變化生電
例9　(多選)如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN，PQ、MN均處在豎直向下的勻強磁場中，當PQ在一外力的作用下運動時，MN向右運動，則PQ所做的運動可能是
A.向右加速運動
B.向左加速運動
C.向右減速運動
D.向左減速運動
√
√
六
課時精練
1.如圖所示，閉合線圈abcd水平放置，其面積為S，匝數(shù)為n，線圈與磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場的夾角θ＝45°.現(xiàn)將線圈以ab邊為軸沿順時針方向轉(zhuǎn)動90°，則在此過程中線圈磁通量的改變量大小為
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基礎(chǔ)落實練
2.(多選)在“探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件”實驗中，如圖所示，線圈A通過變阻器和開關(guān)連接到電源上，線圈B的兩端連到電流表上，把線圈A裝在線圈B的里面.開關(guān)閉合的瞬間，發(fā)現(xiàn)電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，能使電流表指針向左偏轉(zhuǎn)的實驗操作是
A.拔出線圈A
B.迅速向右移動滑動變阻器的滑片
C.斷開開關(guān)
D.在線圈A中插入鐵芯
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由題意可知：當閉合開關(guān)的瞬間，線圈A的磁通量增大，則穿過線圈B的磁通量也在增大，導(dǎo)致電流表指針向右擺動，故可知當A中的磁通量減小時，電流表指針向左偏；拔出線圈A，A中磁通量減小，指針向左偏轉(zhuǎn)，故A正確；
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迅速向右移動滑動變阻器的滑片，A中電流增大，B中磁場增強，磁通量增大，則知電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，故B錯誤；
當斷開開關(guān)時，B中磁場減弱，磁通量減小，故電流表指針應(yīng)向左偏轉(zhuǎn)，故C正確；
在線圈A中插入鐵芯，B中磁場增強，磁通量增大，則知電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，故D錯誤.
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3.(2023·福建省莆田第二中學(xué)檢測)隨著新能源轎車的普及，無線充電技術(shù)得到進一步開發(fā)和應(yīng)用.一般給大功率電動汽車充電時利用的是電磁感應(yīng)原理.如圖所示，由地面供電裝置(主要裝置有發(fā)射線圈和電源)將電能傳送至電動車底部的感應(yīng)裝置(主要裝置是接收線圈)，該裝置使用接收
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到的電能對車載電池進行充電，供電裝置與車身接收裝置通過磁場傳送能量，由于電磁輻射等因素，其能量傳送效率只能達到90%左右.
下列說法正確的是
A.只有將地面供電裝置接到直流電源上才
　能對電動車充電
B.車身接收線圈中的感應(yīng)電流磁場總是要
　阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化
C.車身接收線圈中感應(yīng)電流磁場總是與地面發(fā)射線圈中電流的磁場方向
　相反
D.若線圈均采用超導(dǎo)材料，則能量的傳輸效率有望達到100%
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大功率電動汽車充電時利用的是電磁感應(yīng)原理，所以只有將地面供電裝置接到交流電源上，才能使車身接收線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，才能給電動汽車充電，A錯誤；
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由楞次定律可知，車身接收線圈中的感應(yīng)電流磁場總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，B正確；
地面裝置發(fā)射線圈中電流增加時，穿過車身接收線圈中的磁通量也增加，由楞次定律可知，車身接收線圈中感應(yīng)電流的磁場與地面裝置發(fā)射線圈中電流的磁場方向相
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反，當?shù)孛姘l(fā)射線圈中電流減小時，穿過車身接收線圈中的磁通量也減小，由楞次定律可知，此時車身接收線圈中感應(yīng)電流的磁場與地面發(fā)射線圈中電流的磁場方向相同，C錯誤；
由于電磁波傳播時有電磁輻射等因素的影響，所以能量傳輸?shù)男什荒苓_到百分之百，D錯誤.
4.(2023·江蘇南通市高三階段檢測)如圖所示，一帶正電粒子從直徑上方掠過在水平面內(nèi)的金屬圓環(huán)表面，粒子與圓環(huán)不接觸，該過程中
A.穿過金屬環(huán)的磁通量一定不變
B.環(huán)中一定有感應(yīng)電流
C.金屬環(huán)有擴張趨勢
D.粒子與金屬環(huán)無相互作用
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帶正電粒子從直徑上方掠過金屬圓環(huán)表面時，穿過金屬圓環(huán)的凈磁通量為垂直紙面向里，且凈磁通量先增后減，環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流，金屬環(huán)先有收縮后有擴張趨勢，故A、C錯誤，B正確.
環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流后周圍會有磁場，且在環(huán)內(nèi)磁場方向垂直于環(huán)所在的平面，正電荷從左往右運動時會受到洛倫茲力，所以粒子與金屬環(huán)有相互作用，故D錯誤.
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5.如圖所示，空間存在垂直紙面向里的磁場，磁場在豎直方向均勻分布，在水平方向非均勻分布，且關(guān)于豎直平面MN對稱，絕緣輕線上端固定在M點，下端與一個粗細均勻的銅制圓環(huán)相連.現(xiàn)將圓環(huán)由P處無初速度釋放，圓環(huán)第一次向右擺動最遠能到達Q處(圖中未畫出).已知圓環(huán)始終在同一豎直平面內(nèi)擺動，則在圓環(huán)從P擺向Q的過程中，下列說法正確的是
A.位置P與Q可能在同一高度
B.感應(yīng)電流方向始終逆時針
C.感應(yīng)電流方向先逆時針后順時針
D.圓環(huán)整體所受安培力先做負功后做正功
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圓環(huán)從P擺向Q的過程中，由于磁場在豎直方向均勻分布，在水平方向非均勻分布，導(dǎo)致環(huán)中磁通量變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，產(chǎn)生焦耳熱，則在整個運動過程中環(huán)的機械能會減少，因此Q不可能與P在同一高度，故A錯誤；
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根據(jù)楞次定律，環(huán)在向下擺的過程中，穿過環(huán)垂直向里的磁通量在增加，當向上擺的過程中，穿過環(huán)垂直向里的磁通量在減少，則感應(yīng)電流方向先逆時針后順時針，故B錯誤，C正確；
安培力一直阻礙圓環(huán)與磁場的相對運動，一直做負功，故D錯誤.
6.如圖所示，在條形磁體的外面套著一個閉合彈簧線圈，若把線圈四周向外拉，使線圈包圍的面積變大，則線圈中感應(yīng)電流的情況是
A.彈簧線圈中有感應(yīng)電流，俯視電流方向為逆時針方向
B.彈簧線圈中有感應(yīng)電流，俯視電流方向為順時針方向
C.因線圈中磁通量不變，故無感應(yīng)電流
D.無法判斷有無感應(yīng)電流
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磁感線在條形磁體的內(nèi)外形成閉合曲線，則磁體外部的磁感
線總數(shù)等于內(nèi)部的磁感線總數(shù)，且在線圈平面處磁體內(nèi)外磁
感線方向相反(磁體內(nèi)向上、磁體外向下)，而磁體外部的磁
感線分布在無窮大的空間，所以題圖中線圈中磁體內(nèi)部的磁
感線多于外部的磁感線，則穿過線圈的總磁通量等于磁體內(nèi)部的磁感線條數(shù)減去磁體外部、線圈內(nèi)部的磁感線條數(shù).當彈簧線圈包圍的面積增大時，磁體內(nèi)部的磁感線總數(shù)不變，而線圈內(nèi)部、磁體外部反向的磁感線條數(shù)增多，則穿過線圈的總磁通量減小，將產(chǎn)生感應(yīng)電流.由于磁體內(nèi)部磁場方向向上，故線圈內(nèi)部磁場方向向上且磁通量減小，由楞次定律可知，線圈內(nèi)的感應(yīng)電流為俯視逆時針方向，故選A.
7.(2023·安徽省模擬)一長直鐵芯上繞有線圈P，將一單匝線圈Q用一輕質(zhì)絕緣絲線懸掛在P的左端，線圈P的中軸線通過線圈Q的中心，且與線圈Q所在的平面垂直.將線圈P連接在如圖所示的電路中，其中R為滑動變阻器，E為直流電源，S為開關(guān).下列情況中，可觀測到Q向左擺動的是
A.S閉合的瞬間
B.S斷開的瞬間
C.在S閉合的情況下，將R的滑片向a端移動時
D.在S閉合的情況下，保持電阻R的阻值不變
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8.(多選)(2022·廣東卷·10)如圖所示，水平地面(Oxy平面)下有一根平行于y軸且通有恒定電流I的長直導(dǎo)線.P、M和N為地面上的三點，P點位于導(dǎo)線正上方，MN平行于y軸，PN平行于x軸.一閉合的圓形金屬線圈，圓心在P點，可沿不同方向以相同的速率做勻速直線運動，運動過程中線圈平面始終與地面平行.下列說法正確的有
A.N點與M點的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同
B.線圈沿PN方向運動時，穿過線圈的磁通量不變
C.線圈從P點開始豎直向上運動時，線圈中無感應(yīng)電流
D.線圈從P到M過程的感應(yīng)電動勢與從P到N過程的感應(yīng)電動勢相等
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能力綜合練
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依題意，M、N兩點連線與長直導(dǎo)線平行，兩點與長直導(dǎo)線的距離相等，根據(jù)右手螺旋定則可知，通電長直導(dǎo)線在M、N兩點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小相等、方向相同，故A正確；
根據(jù)右手螺旋定則，線圈在P點時，穿進線圈中的磁感線與穿出線圈中的磁感線相等，磁通量為零，在向N點平移過程中，穿進線圈中的磁感線與穿出線圈中的磁感線不再相等，線圈中的磁通量會發(fā)生變化，故B錯誤；
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根據(jù)右手螺旋定則，線圈從P點豎直向上運動過程中，穿進線圈中的磁感線與穿出線圈中的磁感線始終相等，線圈的磁通量始終為零，沒有發(fā)生變化，線圈無感應(yīng)電流，故C正確；
線圈從P點到M點與從P點到N點，線圈的磁通量變化量相同，依題意從P點到M點所用時間較從P點到N點的時間長，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，可知兩次的感應(yīng)電動勢不相等，故D錯誤.
9.如圖所示，在有界勻強磁場中水平放置相互平行的金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌電阻不計，導(dǎo)軌上金屬桿ab與導(dǎo)軌接觸良好.磁感線垂直導(dǎo)軌平面向上(俯視圖)，導(dǎo)軌與處于磁場外的大線圈M相接，欲使置于M內(nèi)的小閉合線圈N產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，下列做法可行的是
A.ab勻速向右運動
B.ab加速向右運動
C.ab不動而突然撤去磁場
D.ab不動而突然增強磁場
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ab勻速向右運動，勻速向右切割磁感線，在M中產(chǎn)生順時針的恒定感應(yīng)電流，形成的磁場恒定，不會使N產(chǎn)生感應(yīng)電流，A錯誤；
當ab加速向右運動時，M中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流且在增大，在M內(nèi)形成垂直紙面向里的磁場且增大，由楞次定律可知，N中會產(chǎn)生逆時針的感應(yīng)電流，B錯誤；
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ab不動而突然撤去磁場，使M中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流，M中形成垂直紙面向外的磁場，導(dǎo)致穿過N的磁通量增大，由楞次定律可知，N中會產(chǎn)生順時針方向的電流，C正確；
同理可知，當ab不動而突然增強磁場時N中會產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流，D錯誤.
10.如圖所示，A為水平放置的膠木圓盤，在其側(cè)面均勻分布著負電荷，在A的正上方用絕緣絲線懸掛一個金屬圓環(huán)B，使B的環(huán)面水平且與膠木圓盤面平行，其軸線與膠木圓盤A的軸線OO′重合.現(xiàn)使膠木圓盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動，則
A.金屬環(huán)B的面積有擴大的趨勢，絲線受到的拉力增大
B.金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，絲線受到的拉力減小
C.金屬環(huán)B的面積有擴大的趨勢，絲線受到的拉力減小
D.金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，絲線受到的拉力增大
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使膠木圓盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動，穿過金屬環(huán)B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，且B有向上升高(遠離)的趨勢，絲線受到的拉力減小，故B項正確.
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11.如圖，在豎直方向上的兩個勻強磁場B1和B2中，各放入一個完全一樣的水平金屬圓盤a和b，它們可繞豎直軸自由轉(zhuǎn)動.用導(dǎo)線將a盤中心與b盤邊緣相連，b盤中心與a盤邊緣相連.從上向下看，當a盤順時針轉(zhuǎn)動時
A.b盤總是逆時針轉(zhuǎn)動
B.若B1、B2同向，b盤順時針轉(zhuǎn)動
C.若B1、B2反向，b盤順時針轉(zhuǎn)動
D.b盤總是順時針轉(zhuǎn)動
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素養(yǎng)提升練
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若B1、B2都豎直向上，從上向下看，當a盤順時針轉(zhuǎn)動時，其半徑切割磁感線，感應(yīng)電流方向為a′→O→b′→O′→a′，b盤電流為b′→O′，根據(jù)左手定則，b盤受到安培力沿逆時針方向(俯視)轉(zhuǎn)動；若B1、B2都豎直向下，從上向下看，當a盤順時針轉(zhuǎn)動時，其半徑切割磁感線，感應(yīng)電流方向為O→a′→O′→b′→O，b盤電流為O′→b′，根據(jù)左手定則，b盤受到安培力沿逆時針方向(俯視)轉(zhuǎn)動；
若B1向上，B2向下，從上向下看，當a盤順時針轉(zhuǎn)動時，其半徑切割磁感線，感應(yīng)電流方向為a′→O→b′→ O′→a′，b盤電流為b′→O′，根據(jù)左手定則，b盤受到安培力沿順時針方向(俯視)轉(zhuǎn)動；
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若B1向下，B2向上，從上向下看，當a盤順時針轉(zhuǎn)動時，其半徑切割磁感線，感應(yīng)電流方向為O→a′→O′→b′→O，b盤電流為O′→b′，根據(jù)左手定則，b盤受到安培力沿順時針方向(俯視)轉(zhuǎn)動，A、B、D錯誤，C正確.
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12.如圖所示，AOC是光滑的金屬軌道，AO沿豎直方向，OC沿水平方向，PQ是一根立在導(dǎo)軌上的金屬直桿，直桿從圖示位置由靜止開始在重力作用下運動，運動過程中Q端始終在OC上，空間存在著垂直于紙面向外的勻強磁場，則在PQ桿滑動的過程中，下列判斷正確的是
A.感應(yīng)電流的方向始終是由P→Q
B.感應(yīng)電流的方向始終是由Q→P
C.PQ受磁場力的方向垂直桿向左
D.PQ受磁場力的方向先垂直于桿向左下，后垂直于
　桿向右上
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在PQ桿滑動的過程中，△POQ的面積先增大后減小，穿過△POQ的磁通量先增大后減小，根據(jù)楞次定律可知：感應(yīng)電流的方向先是由P到Q，后是由Q到P，故A、B錯誤；
由左手定則判斷得到：PQ受磁場力的方向先垂直于桿向左下，后垂直于桿向右上，故D正確，C錯誤.考情分析 楞次定律 2022·北京卷·T11　2021·遼寧卷·T9　2020·全國卷Ⅲ·T14 2020·江蘇卷·T3　2019·全國卷Ⅲ·T14　2018·全國卷Ⅰ·T19
法拉第電磁感應(yīng)定律及應(yīng)用 2022·全國甲卷·T16　2022·全國甲卷·T20　2022·全國乙卷·T24 2022·湖北卷·T15　2022·江蘇卷·T5　2022·遼寧卷·T15 2022·河北卷·T5　2022·山東卷·T12　2022·廣東卷·T10 2022·湖南卷·T10　2022·浙江1月選考·T13　2022·浙江1月選考·T21 2022·浙江6月選考·T21　2022·重慶卷·T13　2021·全國甲卷·T21 2021·全國乙卷·T25　2021·遼寧卷·T9　2021·天津卷·T12 2021·山東卷·T12　2021·湖北卷·T16　2021·河北卷·T7 2021·福建卷·T7　2021·浙江6月選考·T21　2021·廣東卷·T10 2021·湖南卷·T10　2020·全國卷Ⅰ·T21　2020·江蘇卷·T14
電磁感應(yīng)圖像問題 2022·河北卷·T8　2020·山東卷·T12　2019·全國卷Ⅱ·T21 2019·全國卷Ⅲ·T19　2018·全國卷Ⅱ·T18
試題情境 生活實 踐類 電磁爐、電子秤、電磁卡、電磁焊接技術(shù)、磁電式速度傳感器、真空管道超高速列車、磁懸浮列車、電磁軌道炮、電磁驅(qū)動、電磁阻尼等各種實際應(yīng)用模型
學(xué)習(xí)探 究類 桿軌模型問題，電磁感應(yīng)與動力學(xué)、能量、動量結(jié)合問題，電磁感應(yīng)的圖像問題
第1講　電磁感應(yīng)現(xiàn)象　楞次定律
實驗：探究影響感應(yīng)電流方向的因素
目標要求　1.知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象的產(chǎn)生條件并會分析解決實際問題.2.會根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向，會應(yīng)用楞次定律的推論分析問題.3.能夠綜合應(yīng)用安培定則、左手定則、右手定則和楞次定律解決實際問題．
考點一　電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解和判斷
1．磁通量
(1)公式：Φ＝BS，S為垂直磁場的投影面積，磁通量為標量(填“標量”或“矢量”)．
(2)物理意義：
磁通量的大小可形象表示穿過某一面積的磁感線條數(shù)的多少．
(3)磁通量變化：ΔΦ＝Φ2－Φ1.
2．電磁感應(yīng)現(xiàn)象
(1)當穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化時，閉合導(dǎo)體回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫作電磁感應(yīng)．
(2)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件
穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化．
(3)電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，如果電路閉合，則有感應(yīng)電流．如果電路不閉合，則只有感應(yīng)電動勢而無感應(yīng)電流．
1．穿過線圈的磁通量與線圈的匝數(shù)有關(guān)．(　×　)
2．只要穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化，回路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生．(　√　)
3．當導(dǎo)體做切割磁感線運動時，一定產(chǎn)生感應(yīng)電流．(　×　)
例1　法拉第“磁生電”這一偉大的發(fā)現(xiàn)，引領(lǐng)人類進入了電氣時代．關(guān)于下列實驗說法正確的是(　　)
A．甲圖中條形磁體插入螺線管中靜止不動時，電流計指針穩(wěn)定且不為零
B．乙圖中無論滑動變阻器滑片向下移動還是向上移動的過程中，金屬圓環(huán)中都有感應(yīng)電流
C．丙圖中閉合開關(guān)時電流計指針偏轉(zhuǎn)，斷開開關(guān)時電流計指針不偏轉(zhuǎn)
D．丁圖中導(dǎo)體棒AB在磁場中運動時一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流
答案　B
解析　題圖甲中條形磁體插入螺線管中靜止不動時，螺線管內(nèi)磁通量保持不變，則無感應(yīng)電流，A錯誤；題圖乙中無論滑動變阻器滑片怎么移動，線圈b內(nèi)的電流都會變化，則線圈b產(chǎn)生的磁場都會變化，導(dǎo)致線圈a中的磁通量變化，線圈a中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，B正確；題圖丙中閉合開關(guān)和斷開開關(guān)都會使螺線管B的磁通量發(fā)生變化，螺線管B中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流計指針都會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，C錯誤；當導(dǎo)體棒的運動方向與磁場平行時，導(dǎo)體棒不切割磁感線，則無感應(yīng)電流，D錯誤．
例2　如圖所示，一個U形金屬導(dǎo)軌水平放置，其上放有一個金屬導(dǎo)體棒ab.磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場斜向上穿過軌道平面，其方向與豎直方向的夾角為θ(0<θ<90°)．在下列各過程中，一定能在軌道回路里產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　)
A．a(chǎn)b向右運動，同時使θ減小
B．使磁感應(yīng)強度B減小，θ角同時也減小
C．a(chǎn)b向左運動，同時增大磁感應(yīng)強度B
D．a(chǎn)b向右運動，同時增大磁感應(yīng)強度B和θ角
答案　A
解析　設(shè)此時回路面積為S，據(jù)題意，穿過回路的磁通量Φ＝BScos θ.ab向右運動，則S增大，θ減小，則cos θ增大，因此Φ增大，回路里一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流，A正確；B減小，θ減小，cos θ增大，Φ可能不變，回路里不一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流，B錯誤；ab向左運動，則S減小，B增大，Φ可能不變，回路里不一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流，C錯誤；ab向右運動，則S增大，B增大，θ增大，cos θ減小，Φ可能不變，回路里不一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流，D錯誤．
考點二　實驗：探究影響感應(yīng)電流方向的因素
1.實驗思路
如圖所示，通過將條形磁體插入或拔出線圈來改變穿過螺線管的磁通量，根據(jù)電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向判斷感應(yīng)電流的方向．
2．實驗器材
電流表、條形磁體、螺線管、電池、開關(guān)、導(dǎo)線、滑動變阻器等．
3．實驗現(xiàn)象
4．實驗結(jié)論
當穿過線圈的磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場的方向相反；當穿過線圈的磁通量減小時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場的方向相同．
5．注意事項
實驗前應(yīng)先查明電流的流向與電流表指針偏轉(zhuǎn)方向之間的關(guān)系：把一節(jié)干電池、滑動變阻器、開關(guān)S與電流表串聯(lián)，開關(guān)S采用瞬間接觸，記錄指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系．
例3　物理探究小組選用圖示器材和電路研究電磁感應(yīng)規(guī)律．
(1)請用筆畫線代表導(dǎo)線，將圖中各器材連接起來，組成正確的實驗電路．
(2)把A線圈插入B線圈中，如果閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)了一下，下面操作出現(xiàn)的情況有：
①向右移動滑動變阻器滑片，靈敏電流計指針將向________(選填“左”或“右”)偏轉(zhuǎn)；
②保持滑動變阻器滑片位置不變，拔出線圈A中的鐵芯，靈敏電流計指針將向________(選填“左”或“右”)偏轉(zhuǎn)；
(3)根據(jù)實驗結(jié)果判斷產(chǎn)生感應(yīng)電流的本質(zhì)是__________________________．
答案　(1)見解析圖　(2)①右?、谧蟆?3)穿過B線圈的磁通量發(fā)生變化
解析　(1)將電源、開關(guān)、A線圈、滑動變阻器串聯(lián)成一個回路，再將電流計與B線圈串聯(lián)成另一個回路，電路圖如圖所示(說明：滑動變阻器接下端接左線柱也正確，相應(yīng)(2)中①填“左”)
(2)①閉合開關(guān)，穿過B線圈的磁通量增大，靈敏電流計的指針向右偏了一下，滑片向右移動則接入電路的電阻減小，電流增大，磁通量增大，指針向右偏轉(zhuǎn)；②拔出鐵芯，磁通量減小，指針向左偏轉(zhuǎn)．
(3)產(chǎn)生感應(yīng)電流的本質(zhì)是穿過B線圈的磁通量發(fā)生變化．
考點三　感應(yīng)電流方向的判斷
1．楞次定律
(1)內(nèi)容：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化．
(2)適用范圍：一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象．
2．右手定則
(1)內(nèi)容：如圖，伸開右手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進入，并使拇指指向?qū)Ь€運動的方向，這時四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向．
(2)適用情況：導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流．
1．感應(yīng)電流的磁場總是與原磁場相反．(　×　)
2．感應(yīng)電流的磁場總是阻止引起感應(yīng)電流的磁通量的變化．(　×　)
3．楞次定律與右手定則都可以判斷感應(yīng)電流方向，二者沒有什么區(qū)別．(　×　)
1．用楞次定律判斷
(1)楞次定律中“阻礙”的含義：
(2)應(yīng)用楞次定律的思路：
2．用右手定則判斷
該方法只適用于導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流，注意三個要點：
(1)掌心——磁感線穿入；
(2)拇指——指向?qū)w運動的方向；
(3)四指——指向感應(yīng)電流的方向．
例4　(2020·江蘇卷·3)如圖所示，兩勻強磁場的磁感應(yīng)強度B1和B2大小相等、方向相反．金屬圓環(huán)的直徑與兩磁場的邊界重合．下列變化會在環(huán)中產(chǎn)生順時針方向感應(yīng)電流的是(　　)
A．同時增大B1減小B2
B．同時減小B1增大B2
C．同時以相同的變化率增大B1和B2
D．同時以相同的變化率減小B1和B2
答案　B
解析　若同時增大B1減小B2，則穿過環(huán)向里的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向外，由安培定則，環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流是逆時針方向，故選項A錯誤；同理可推出，選項B正確，C、D錯誤．
例5　(多選)如圖所示，導(dǎo)體棒AB、CD可在水平光滑軌道上自由滑動，下列說法正確的是(　　)
A．將導(dǎo)體棒CD固定，當導(dǎo)體棒AB向左移動時，AB中感應(yīng)電流的方向為A到B
B．將導(dǎo)體棒CD固定，當AB向右移動時，AB中感應(yīng)電流的方向為A到B
C．將導(dǎo)體棒AB固定，當CD向左移動時，AB中感應(yīng)電流的方向為A到B
D．將導(dǎo)體棒AB固定，當CD向右移動時，AB中感應(yīng)電流的方向為A到B
答案　AC
解析　由右手定則可判斷，當AB向左運動時，AB中感應(yīng)電流方向為A→B；當AB向右運動時，AB中感應(yīng)電流方向為B→A，A正確，B錯誤；當CD向左運動時，CD中的感應(yīng)電流方向為C→D，AB中的感應(yīng)電流方向為A→B；當CD向右移動時，AB中感應(yīng)電流方向為B→A，C正確，D錯誤．
考點四　楞次定律的推論
內(nèi)容 例證
增反減同 磁體靠近線圈，B感與B原方向相反
當I1增大時，環(huán)B中的感應(yīng)電流方向與I1相反；當I1減小時，環(huán)B中的感應(yīng)電流方向與I1相同
來拒去留 　 磁體靠近，是斥力　磁體遠離，是引力 阻礙磁體與圓環(huán)相對運動
增縮減擴(適用于單向磁場) P、Q是光滑固定導(dǎo)軌，a、b是可動金屬棒，磁體下移 上移 ，a、b靠近 遠離 ，使回路面積有縮小 擴大 的趨勢
增離減靠 當開關(guān)S閉合時，左環(huán)向左擺動、右環(huán)向右擺動，遠離通電線圈 通過遠離和靠近阻礙磁通量的變化
說明 以上情況“殊途同歸”，實質(zhì)上都是以不同的方式阻礙磁通量的變化
例6　(2023·福建龍巖市第一中學(xué)模擬)如圖所示，水平桌面上固定一通電直導(dǎo)線，電流方向如圖，且電流逐漸增大，導(dǎo)線右側(cè)有一金屬導(dǎo)線制成的圓環(huán)，且圓環(huán)始終靜止在水平桌面上，則(　　)
A．圓環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流
B．圓環(huán)中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電流
C．圓環(huán)有擴張的趨勢
D．圓環(huán)受到水平向左的摩擦力
答案　D
解析　直導(dǎo)線中電流向上，在右側(cè)產(chǎn)生的磁感線方向垂直桌面向下，電流增大，穿過圓環(huán)的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場方向垂直桌面向上，則感應(yīng)電流為逆時針方向，故A錯誤；據(jù)題意可知電流只是逐漸增大，不一定均勻增大，不一定能在圓環(huán)中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電流，故B錯誤；穿過圓環(huán)的磁通量增大，根據(jù)楞次定律的推論“增縮減擴”，可知圓環(huán)有收縮的趨勢，故C錯誤；將有逆時針感應(yīng)電流流過的圓環(huán)用微元法截成電流元，上下電流元所受安培力抵消，而對于左右的電流元，由于左側(cè)磁感應(yīng)強度更大，抵消右側(cè)所受安培力之后為總的安培力方向，由左手定則可知方向向右，由于圓環(huán)始終靜止在水平桌面上，則圓環(huán)受到水平向左的摩擦力，故D正確．
例7　(2020·全國卷Ⅲ·14)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)都向左運動
B．撥至M端或N端，圓環(huán)都向右運動
C．撥至M端時圓環(huán)向左運動，撥至N端時向右運動
D．撥至M端時圓環(huán)向右運動，撥至N端時向左運動
答案　B
解析　開關(guān)S由斷開狀態(tài)撥至連接狀態(tài)，不論撥至M端還是N端，通過圓環(huán)的磁通量均增加，根據(jù)楞次定律(增離減靠)可知圓環(huán)會阻礙磁通量的增加，即向右運動，故選B.
例8　(多選)兩圓環(huán)A、B置于同一水平面上，其中A為均勻帶電絕緣環(huán)，B為導(dǎo)體環(huán)．當A以如圖所示的方向繞中心轉(zhuǎn)動的角速度發(fā)生變化時，B中產(chǎn)生如圖所示方向的感應(yīng)電流，則(　　)
A．A可能帶正電且轉(zhuǎn)速減小
B．A可能帶正電且轉(zhuǎn)速增大
C．A可能帶負電且轉(zhuǎn)速減小
D．A可能帶負電且轉(zhuǎn)速增大
答案　BC
解析　若A帶正電，順時針轉(zhuǎn)動產(chǎn)生順時針方向的電流，A內(nèi)磁場方向垂直紙面向里，當轉(zhuǎn)速增大時，穿過B的磁通量增加，B中產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律(增反減同)可知B中產(chǎn)生逆時針方向的電流，A錯誤，B正確； 若A帶負電，順時針轉(zhuǎn)動產(chǎn)生逆時針方向的電流，A內(nèi)磁場方向垂直紙面向外，當轉(zhuǎn)速減小時，穿過B的磁通量減少，B中產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律(增反減同)可知B中產(chǎn)生逆時針方向的電流，C正確，D錯誤．
考點五　“三定則、一定律”的應(yīng)用
“三個定則”“一個定律”的比較
名稱 用途 選用原則
安培定則 判斷電流產(chǎn)生的磁場(方向)分布 因電生磁
左手定則 判斷通電導(dǎo)線、運動電荷所受磁場力的方向 因電受力
右手定則 判斷導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向或電源正負極 因動生電
楞次定律 判斷因回路磁通量改變而產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向 因磁通量變化生電
例9　(多選)如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN，PQ、MN均處在豎直向下的勻強磁場中，當PQ在一外力的作用下運動時，MN向右運動，則PQ所做的運動可能是(　　)
A．向右加速運動 B．向左加速運動
C．向右減速運動 D．向左減速運動
答案　BC
解析　MN向右運動，說明MN受到向右的安培力，因為MN處的磁場垂直紙面向里MN中的感應(yīng)電流方向為M→NL1中感應(yīng)電流的磁場方向向上.若L2中磁場方向向上減弱PQ中電流方向為Q→P且減小向右減速運動；若L2中磁場方向向下增強PQ中電流方向為P→Q且增大向左加速運動，故選B、C.
課時精練
1.如圖所示，閉合線圈abcd水平放置，其面積為S，匝數(shù)為n，線圈與磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場的夾角θ＝45°.現(xiàn)將線圈以ab邊為軸沿順時針方向轉(zhuǎn)動90°，則在此過程中線圈磁通量的改變量大小為(　　)
A．0 B.BS C.nBS D．nBS
答案　B
2．(多選)在“探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件”實驗中，如圖所示，線圈A通過變阻器和開關(guān)連接到電源上，線圈B的兩端連到電流表上，把線圈A裝在線圈B的里面．開關(guān)閉合的瞬間，發(fā)現(xiàn)電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，能使電流表指針向左偏轉(zhuǎn)的實驗操作是(　　)
A．拔出線圈A
B．迅速向右移動滑動變阻器的滑片
C．斷開開關(guān)
D．在線圈A中插入鐵芯
答案　AC
解析　由題意可知：當閉合開關(guān)的瞬間，線圈A的磁通量增大，則穿過線圈B的磁通量也在增大，導(dǎo)致電流表指針向右擺動，故可知當A中的磁通量減小時，電流表指針向左偏；拔出線圈A，A中磁通量減小，指針向左偏轉(zhuǎn)，故A正確；迅速向右移動滑動變阻器的滑片，A中電流增大，B中磁場增強，磁通量增大，則知電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，故B錯誤；當斷開開關(guān)時，B中磁場減弱，磁通量減小，故電流表指針應(yīng)向左偏轉(zhuǎn)，故C正確；在線圈A中插入鐵芯，B中磁場增強，磁通量增大，則知電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，故D錯誤．
3．(2023·福建省莆田第二中學(xué)檢測)隨著新能源轎車的普及，無線充電技術(shù)得到進一步開發(fā)和應(yīng)用．一般給大功率電動汽車充電時利用的是電磁感應(yīng)原理．如圖所示，由地面供電裝置(主要裝置有發(fā)射線圈和電源)將電能傳送至電動車底部的感應(yīng)裝置(主要裝置是接收線圈)，該裝置使用接收到的電能對車載電池進行充電，供電裝置與車身接收裝置通過磁場傳送能量，由于電磁輻射等因素，其能量傳送效率只能達到90%左右．下列說法正確的是(　　)
A．只有將地面供電裝置接到直流電源上才能對電動車充電
B．車身接收線圈中的感應(yīng)電流磁場總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化
C．車身接收線圈中感應(yīng)電流磁場總是與地面發(fā)射線圈中電流的磁場方向相反
D．若線圈均采用超導(dǎo)材料，則能量的傳輸效率有望達到100%
答案　B
解析　大功率電動汽車充電時利用的是電磁感應(yīng)原理，所以只有將地面供電裝置接到交流電源上，才能使車身接收線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，才能給電動汽車充電，A錯誤；由楞次定律可知，車身接收線圈中的感應(yīng)電流磁場總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，B正確；地面裝置發(fā)射線圈中電流增加時，穿過車身接收線圈中的磁通量也增加，由楞次定律可知，車身接收線圈中感應(yīng)電流的磁場與地面裝置發(fā)射線圈中電流的磁場方向相反，當?shù)孛姘l(fā)射線圈中電流減小時，穿過車身接收線圈中的磁通量也減小，由楞次定律可知，此時車身接收線圈中感應(yīng)電流的磁場與地面發(fā)射線圈中電流的磁場方向相同，C錯誤；由于電磁波傳播時有電磁輻射等因素的影響，所以能量傳輸?shù)男什荒苓_到百分之百，D錯誤．
4.(2023·江蘇南通市高三階段檢測)如圖所示，一帶正電粒子從直徑上方掠過在水平面內(nèi)的金屬圓環(huán)表面，粒子與圓環(huán)不接觸，該過程中(　　)
A．穿過金屬環(huán)的磁通量一定不變
B．環(huán)中一定有感應(yīng)電流
C．金屬環(huán)有擴張趨勢
D．粒子與金屬環(huán)無相互作用
答案　B
解析　帶正電粒子從直徑上方掠過金屬圓環(huán)表面時，穿過金屬圓環(huán)的凈磁通量為垂直紙面向里，且凈磁通量先增后減，環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流，金屬環(huán)先有收縮后有擴張趨勢，故A、C錯誤，B正確．環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流后周圍會有磁場，且在環(huán)內(nèi)磁場方向垂直于環(huán)所在的平面，正電荷從左往右運動時會受到洛倫茲力，所以粒子與金屬環(huán)有相互作用，故D錯誤．
5.如圖所示，空間存在垂直紙面向里的磁場，磁場在豎直方向均勻分布，在水平方向非均勻分布，且關(guān)于豎直平面MN對稱，絕緣輕線上端固定在M點，下端與一個粗細均勻的銅制圓環(huán)相連．現(xiàn)將圓環(huán)由P處無初速度釋放，圓環(huán)第一次向右擺動最遠能到達Q處(圖中未畫出)．已知圓環(huán)始終在同一豎直平面內(nèi)擺動，則在圓環(huán)從P擺向Q的過程中，下列說法正確的是(　　)
A．位置P與Q可能在同一高度
B．感應(yīng)電流方向始終逆時針
C．感應(yīng)電流方向先逆時針后順時針
D．圓環(huán)整體所受安培力先做負功后做正功
答案　C
解析　圓環(huán)從P擺向Q的過程中，由于磁場在豎直方向均勻分布，在水平方向非均勻分布，導(dǎo)致環(huán)中磁通量變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，產(chǎn)生焦耳熱，則在整個運動過程中環(huán)的機械能會減少，因此Q不可能與P在同一高度，故A錯誤；根據(jù)楞次定律，環(huán)在向下擺的過程中，穿過環(huán)垂直向里的磁通量在增加，當向上擺的過程中，穿過環(huán)垂直向里的磁通量在減少，則感應(yīng)電流方向先逆時針后順時針，故B錯誤，C正確；安培力一直阻礙圓環(huán)與磁場的相對運動，一直做負功，故D錯誤．
6.如圖所示，在條形磁體的外面套著一個閉合彈簧線圈，若把線圈四周向外拉，使線圈包圍的面積變大，則線圈中感應(yīng)電流的情況是(　　)
A．彈簧線圈中有感應(yīng)電流，俯視電流方向為逆時針方向
B．彈簧線圈中有感應(yīng)電流，俯視電流方向為順時針方向
C．因線圈中磁通量不變，故無感應(yīng)電流
D．無法判斷有無感應(yīng)電流
答案　A
解析　磁感線在條形磁體的內(nèi)外形成閉合曲線，則磁體外部的磁感線總數(shù)等于內(nèi)部的磁感線總數(shù)，且在線圈平面處磁體內(nèi)外磁感線方向相反(磁體內(nèi)向上、磁體外向下)，而磁體外部的磁感線分布在無窮大的空間，所以題圖中線圈中磁體內(nèi)部的磁感線多于外部的磁感線，則穿過線圈的總磁通量等于磁體內(nèi)部的磁感線條數(shù)減去磁體外部、線圈內(nèi)部的磁感線條數(shù)．當彈簧線圈包圍的面積增大時，磁體內(nèi)部的磁感線總數(shù)不變，而線圈內(nèi)部、磁體外部反向的磁感線條數(shù)增多，則穿過線圈的總磁通量減小，將產(chǎn)生感應(yīng)電流．由于磁體內(nèi)部磁場方向向上，故線圈內(nèi)部磁場方向向上且磁通量減小，由楞次定律可知，線圈內(nèi)的感應(yīng)電流為俯視逆時針方向，故選A.
7.(2023·安徽省模擬)一長直鐵芯上繞有線圈P，將一單匝線圈Q用一輕質(zhì)絕緣絲線懸掛在P的左端，線圈P的中軸線通過線圈Q的中心，且與線圈Q所在的平面垂直．將線圈P連接在如圖所示的電路中，其中R為滑動變阻器，E為直流電源，S為開關(guān)．下列情況中，可觀測到Q向左擺動的是(　　)
A．S閉合的瞬間
B．S斷開的瞬間
C．在S閉合的情況下，將R的滑片向a端移動時
D．在S閉合的情況下，保持電阻R的阻值不變
答案　A
8．(多選)(2022·廣東卷·10)如圖所示，水平地面(Oxy平面)下有一根平行于y軸且通有恒定電流I的長直導(dǎo)線．P、M和N為地面上的三點，P點位于導(dǎo)線正上方，MN平行于y軸，PN平行于x軸．一閉合的圓形金屬線圈，圓心在P點，可沿不同方向以相同的速率做勻速直線運動，運動過程中線圈平面始終與地面平行．下列說法正確的有(　　)
A．N點與M點的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同
B．線圈沿PN方向運動時，穿過線圈的磁通量不變
C．線圈從P點開始豎直向上運動時，線圈中無感應(yīng)電流
D．線圈從P到M過程的感應(yīng)電動勢與從P到N過程的感應(yīng)電動勢相等
答案　AC
解析　依題意，M、N兩點連線與長直導(dǎo)線平行，兩點與長直導(dǎo)線的距離相等，根據(jù)右手螺旋定則可知，通電長直導(dǎo)線在M、N兩點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小相等、方向相同，故A正確；根據(jù)右手螺旋定則，線圈在P點時，穿進線圈中的磁感線與穿出線圈中的磁感線相等，磁通量為零，在向N點平移過程中，穿進線圈中的磁感線與穿出線圈中的磁感線不再相等，線圈中的磁通量會發(fā)生變化，故B錯誤；根據(jù)右手螺旋定則，線圈從P點豎直向上運動過程中，穿進線圈中的磁感線與穿出線圈中的磁感線始終相等，線圈的磁通量始終為零，沒有發(fā)生變化，線圈無感應(yīng)電流，故C正確；線圈從P點到M點與從P點到N點，線圈的磁通量變化量相同，依題意從P點到M點所用時間較從P點到N點的時間長，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，可知兩次的感應(yīng)電動勢不相等，故D錯誤．
9.如圖所示，在有界勻強磁場中水平放置相互平行的金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌電阻不計，導(dǎo)軌上金屬桿ab與導(dǎo)軌接觸良好．磁感線垂直導(dǎo)軌平面向上(俯視圖)，導(dǎo)軌與處于磁場外的大線圈M相接，欲使置于M內(nèi)的小閉合線圈N產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，下列做法可行的是(　　)
A．a(chǎn)b勻速向右運動
B．a(chǎn)b加速向右運動
C．a(chǎn)b不動而突然撤去磁場
D．a(chǎn)b不動而突然增強磁場
答案　C
解析　ab勻速向右運動，勻速向右切割磁感線，在M中產(chǎn)生順時針的恒定感應(yīng)電流，形成的磁場恒定，不會使N產(chǎn)生感應(yīng)電流，A錯誤；當ab加速向右運動時，M中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流且在增大，在M內(nèi)形成垂直紙面向里的磁場且增大，由楞次定律可知，N中會產(chǎn)生逆時針的感應(yīng)電流，B錯誤；ab不動而突然撤去磁場，使M中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流，M中形成垂直紙面向外的磁場，導(dǎo)致穿過N的磁通量增大，由楞次定律可知，N中會產(chǎn)生順時針方向的電流，C正確；同理可知，當ab不動而突然增強磁場時N中會產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流，D錯誤．
10.如圖所示，A為水平放置的膠木圓盤，在其側(cè)面均勻分布著負電荷，在A的正上方用絕緣絲線懸掛一個金屬圓環(huán)B，使B的環(huán)面水平且與膠木圓盤面平行，其軸線與膠木圓盤A的軸線OO′重合．現(xiàn)使膠木圓盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動，則(　　)
A．金屬環(huán)B的面積有擴大的趨勢，絲線受到的拉力增大
B．金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，絲線受到的拉力減小
C．金屬環(huán)B的面積有擴大的趨勢，絲線受到的拉力減小
D．金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，絲線受到的拉力增大
答案　B
解析　使膠木圓盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動，穿過金屬環(huán)B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，且B有向上升高(遠離)的趨勢，絲線受到的拉力減小，故B項正確．
11.如圖，在豎直方向上的兩個勻強磁場B1和B2中，各放入一個完全一樣的水平金屬圓盤a和b，它們可繞豎直軸自由轉(zhuǎn)動．用導(dǎo)線將a盤中心與b盤邊緣相連，b盤中心與a盤邊緣相連．從上向下看，當a盤順時針轉(zhuǎn)動時(　　)
A．b盤總是逆時針轉(zhuǎn)動
B．若B1、B2同向，b盤順時針轉(zhuǎn)動
C．若B1、B2反向，b盤順時針轉(zhuǎn)動
D．b盤總是順時針轉(zhuǎn)動
答案　C
解析　若B1、B2都豎直向上，從上向下看，當a盤順時針轉(zhuǎn)動時，其半徑切割磁感線，感應(yīng)電流方向為a′→O→b′→O′→a′，b盤電流為b′→O′，根據(jù)左手定則，b盤受到安培力沿逆時針方向(俯視)轉(zhuǎn)動；若B1、B2都豎直向下，從上向下看，當a盤順時針轉(zhuǎn)動時，其半徑切割磁感線，感應(yīng)電流方向為O→a′→O′→b′→O，b盤電流為O′→b′，根據(jù)左手定則，b盤受到安培力沿逆時針方向(俯視)轉(zhuǎn)動；若B1向上，B2向下，從上向下看，當a盤順時針轉(zhuǎn)動時，其半徑切割磁感線，感應(yīng)電流方向為a′→O→b′→O′→a′，b盤電流為b′→O′，根據(jù)左手定則，b盤受到安培力沿順時針方向(俯視)轉(zhuǎn)動；若B1向下，B2向上，從上向下看，當a盤順時針轉(zhuǎn)動時，其半徑切割磁感線，感應(yīng)電流方向為O→a′→O′→b′→O，b盤電流為O′→b′，根據(jù)左手定則，b盤受到安培力沿順時針方向(俯視)轉(zhuǎn)動，A、B、D錯誤，C正確．
12.如圖所示，AOC是光滑的金屬軌道，AO沿豎直方向，OC沿水平方向，PQ是一根立在導(dǎo)軌上的金屬直桿，直桿從圖示位置由靜止開始在重力作用下運動，運動過程中Q端始終在OC上，空間存在著垂直于紙面向外的勻強磁場，則在PQ桿滑動的過程中，下列判斷正確的是(　　)
A．感應(yīng)電流的方向始終是由P→Q
B．感應(yīng)電流的方向始終是由Q→P
C．PQ受磁場力的方向垂直桿向左
D．PQ受磁場力的方向先垂直于桿向左下，后垂直于桿向右上
答案　D
解析　在PQ桿滑動的過程中，△POQ的面積先增大后減小，穿過△POQ的磁通量先增大后減小，根據(jù)楞次定律可知：感應(yīng)電流的方向先是由P到Q，后是由Q到P，故A、B錯誤；由左手定則判斷得到：PQ受磁場力的方向先垂直于桿向左下，后垂直于桿向右上，故D正確，C錯誤．

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