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專題提升七　楞次定律的拓展與應用
(分值:100分)
選擇題1~10題,每小題9分,共90分。第11題,10分,共100分。
對點題組練
題組一　楞次定律的拓展
1.如圖所示,A和B都是鋁環,環A是閉合的,環B是斷開的,兩環分別固定在一橫梁的兩端,橫梁可以繞中間的支點轉動。下列判斷正確的是 (　　)
用條形磁體的N極靠近A環時,A環會轉動靠近磁體
用條形磁體的N極靠近B環時,B環會轉動靠近磁體
用條形磁體的N極靠近A環,A環不會有感應電流產生
用條形磁體的N極靠近B環,B環不會有感應電流產生
2.如圖所示,用彈性導線制成的大線圈A和小線圈B放置在相距較遠的絕緣水平面內,圖甲線圈A內部有一方形磁場區域,圖乙線圈B處于另一方形磁場區域中,磁場方向均豎直向下,若兩方形磁場的磁感應強度都逐漸增大,下列說法正確的是 (　　)
線圈A、B都會收縮
線圈A、B都會擴張
線圈A大小不發生變化,B收縮
線圈A收縮,B大小不發生變化
3.如圖所示,在載流直導線旁固定有兩平行光滑導軌A、B,導軌與直導線平行且在同一水平面內,在導軌上有兩個可自由滑動的導體ab和cd。當載流直導線中的電流逐漸增大時,導體ab和cd的運動情況是 (　　)
一起向左運動
一起向右運動
ab和cd相向運動,相互靠近
ab和cd相背運動,相互遠離
4.如圖所示,閉合螺線管固定在置于光滑水平面上的小車上,將一條形磁鐵從左向右插入螺線管中的過程中 (　　)
車將向右運動
車將向左運動
從左向右看,螺線管上會形成順時針方向的電流
從左向右看,螺線管上會形成逆時針方向的電流
5.如圖所示,粗糙水平桌面上有一質量為m的銅質矩形線圈。當一豎直放置的條形磁體從線圈中線AB正上方等高快速經過時,若線圈始終不動,則關于線圈受到的支持力N及在水平方向運動趨勢的判斷正確的是 (　　)
N先小于mg后大于mg,運動趨勢向左
N先大于mg后小于mg,運動趨勢向左
N先小于mg后大于mg,運動趨勢向右
N先大于mg后小于mg,運動趨勢向右
6.如圖所示,矩形導線框abcd與長直導線MN放在同一水平面上且相互絕緣,ab邊與MN平行,且MN靠近ab邊放置,導線MN中通有向上的電流,當MN中的電流增大時,下列說法正確的是 (　　)
導線框abcd中沒有感應電流
導線框abcd中有順時針方向的感應電流
導線框所受安培力的合力方向水平向左
導線框所受安培力的合力方向水平向右
題組二　“三定則一定律”的應用
7.如圖所示,導軌間的磁場方向垂直于紙面向里,當導線MN在導軌上向右加速滑動時,正對電磁鐵A的圓形金屬環B中(說明:導體棒切割磁感線速度越大,感應電流越大) (　　)
有感應電流,且B被A吸引
無感應電流
可能有,也可能沒有感應電流
有感應電流,且B被A排斥
綜合提升練
8.如圖所示,從左向右四個電流表的電流方向判斷正確的是 (　　)
第一個從右向左 第二個從下向上
第三個從下向上 第四個從上向下
9.(2024·河南駐馬店市期末)如圖所示,通電螺線管左端外側和內部分別靜止懸吊導體環a和b,環c套在螺線管正中間,并與螺線管共軸。當滑動變阻器R的滑動觸頭向右滑動時,下列說法正確的是
( )
a環向左擺
b環有縮小的趨勢
c環有擴大的趨勢
三個環中感應電流方向相同
10.(多選)如圖所示是創意物理實驗設計作品《小熊蕩秋千》。兩根彼此靠近且相互絕緣的金屬棒C、D固定在鐵架臺上,與兩個銅線圈P、Q組成一閉合回路,兩個磁性很強的條形磁體如圖放置,當用手左、右擺動線圈P時,線圈Q也會跟著擺動,仿佛小熊在蕩秋千。以下說法正確的是 (　　)
P向右擺動的過程中,P中的電流方向為順時針(從右向左看)
P向右擺動的過程中,Q也會向右擺動
P向右擺動的過程中,Q會向左擺動
若用手左、右擺動Q,P會始終保持靜止
培優加強練
11.(多選)如圖所示,在勻強磁場中放有平行銅導軌,它與大導線圈M相連接,要使小導線圈N獲得順時針方向的感應電流,則放在導軌上的金屬棒ab的運動情況可能是(兩導線圈共面放置,且金屬棒切割磁感線的速度越大,感應電流越大) (　　)
向右勻速運動 向左加速運動
向右減速運動 向右加速運動
專題提升七　楞次定律的拓展與應用
1.D　[A環閉合，條形磁體靠近A環時，由“來拒去留”可知，A環會轉動遠離磁體，A錯誤；B環不閉合，條形磁體靠近B環時，環內不產生感應電流，因此B環不受磁場力的作用，B環不轉動，B錯誤，D正確；用條形磁體的N極靠近A環，穿過A環的磁通量變化，所以A環中會產生感應電流，C錯誤。]
2.C　[穿過兩個線圈的磁通量都增加，都產生感應電流，但是線圈A導線所在處無磁場，不受磁場力，線圈A的大小不發生變化；根據“增縮減擴”規律可知，線圈B收縮，故C正確。]
3.C　[當載流直導線中的電流逐漸增大時，穿過閉合回路的磁通量增大，根據楞次定律，感應電流的磁場總是阻礙穿過閉合回路的磁通量的變化，所以兩導體相互靠近，減小面積，達到阻礙磁通量增大的目的。故C正確。]
4.A　[條形磁鐵從左向右插入螺線管中的過程中，穿過螺線管的磁通量增大，根據楞次定律可知，為阻礙螺線管的磁通量增大，車將向右運動，故A正確，B錯誤；條形磁鐵從左向右插入螺線管中的過程中，穿過螺線管的磁通量增大，由于條形磁鐵的磁場方向未知，故不能判斷感應電流的方向，故C、D錯誤。]
5.D　[條形磁體從線圈正上方等高快速經過時，通過線圈的磁通量先增加后減小。當通過線圈的磁通量增加時，為阻礙其增加，在豎直方向上線圈有向下運動的趨勢，所以線圈受到的支持力大于其重力，在水平方向上有向右運動的趨勢；當通過線圈的磁通量減小時，為阻礙其減小，在豎直方向上線圈有向上運動的趨勢，所以線圈受到的支持力小于其重力，在水平方向上有向右運動的趨勢。綜上所述，線圈所受到的支持力先大于重力后小于重力，運動趨勢總是向右，故D正確。]
6.C　[方法一　直導線中通有向上且增大的電流，根據安培定則知，通過線框的磁場方向垂直紙面向里，且增大，根據楞次定律知導線框abcd中感應電流的方向為逆時針方向，故A、B錯誤；根據左手定則知，ab邊所受安培力方向水平向左，cd邊所受安培力方向向左，則線框所受安培力的合力方向水平向左，故C正確，D錯誤。
方法二　當MN中電流增大時，線圈中產生感應電流，線圈各邊受到安培力作用，使線圈向阻礙磁通量增大的方向“移動”，故導線框所受安培力的合力方向水平向左，故C正確，D錯誤。]
7.D　[MN向右加速滑動，根據右手定則，MN中的電流方向從N→M，且大小在逐漸變大，根據安培定則知，穿過電磁鐵A的磁場方向向左，且大小逐漸增強，根據楞次定律知，B環中的感應電流產生的磁場方向向右，B被A排斥，D正確，A、B、C錯誤。]
8.C　[根據楞次定律可知，當條形磁鐵向左運動靠近螺線管時，螺線管的右端為S極，感應電流從左向右流過電流表，故A錯誤；同理，乙圖中感應電流從上向下流過電流表，故B錯誤；根據右手定則，可知導體棒向左運動切割磁感線時，導體棒上的感應電流從上向下，即從下向上流過第三個和第四個電流表，故C正確，D錯誤。]
9.D　[根據右手螺旋定則，通電螺線管的左端為N極，右端為S極，穿過a環、b環、c環的凈磁感線均從右到左，當滑動變阻器向右滑動時，接入電路電阻變大，電流變小，磁感應強度變小，根據楞次定律，a環將向右擺，感應電流的磁場為從右到左，b環擴張，感應電流的磁場為從右到左，c環收縮，感應電流的磁場為從右到左，A、B、C錯誤；由于a環、b環、c環的感應電流的磁場均從右到左，因此三個環中的感應電流方向相同，D正確。]
10.AB　[P向右擺動的過程中，P內從右往左的磁通量減小，根據楞次定律可以得出感應電流方向為順時針方向(從右向左看)，可知流過Q的感應電流方向也是順時針方向(從右向左看)，根據左手定則判斷Q下邊受到的安培力向右，選項A、B正確，C錯誤；若用手左、右擺動Q，Q的下邊切割磁感線會產生感應電流，P中會有感應電流通過，在磁場中會受到安培力，所以P不會始終保持靜止，D錯誤。]
11.BC　[欲使N產生順時針方向的感應電流，即感應電流的磁場方向垂直于紙面向里，由楞次定律可知有兩種情況：一是M中有順時針方向逐漸減小的電流，使其在N中的磁場方向向里，且磁通量在減小，此時應使ab向右減速運動；二是M中有逆時針方向逐漸增大的電流，使其在N中的磁場方向向外，且磁通量在增大，此時應使ab向左加速運動，故B、C正確。]專題提升七　楞次定律的拓展與應用
學習目標　1.進一步理解楞次定律，掌握楞次定律的幾個推論。2.熟練應用安培定則、左手定則、右手定則和楞次定律分析有關綜合問題。
提升1　楞次定律的拓展
1.“增反減同”法
感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量(原磁場磁通量)的變化。
(1)當穿過閉合回路的磁通量增加時，感應電流的磁場方向與原磁場方向相反。
(2)當穿過閉合回路的磁通量減少時，感應電流的磁場方向與原磁場方向相同。
例1 如圖所示，三個線圈在同一平面內，當I減小時，關于a、b線圈中的感應電流方向，以下說法正確的是(　　)
INCLUDEPICTURE"B167.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\2024\\課件\\同步\\2025（春）物理 選擇性必修 第二冊 魯科版\\學生word文檔\\B167.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.都為順時針方向
B.a線圈中為順時針方向，b線圈中為逆時針方向
C.都為逆時針方向
D.a線圈中為逆時針方向，b線圈中為順時針方向
聽課筆記　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
2.“來拒去留”法
由于磁場與導體的相對運動產生電磁感應現象時，產生的感應電流與磁場間有力的作用，這種力的作用會“阻礙”相對運動。口訣記為“來拒去留”。
例2 (魯科版教材P35“迷你實驗室”改編)如圖所示，外壁光滑的鋁管和塑料管豎直固定。將兩個相同的小磁環(內徑略大于管的外徑)套在兩管上并從相同高度處同時由靜止釋放。關于小磁環，下列說法正確的是(　　)
INCLUDEPICTURE"AB172.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\2024\\課件\\同步\\2025（春）物理 選擇性必修 第二冊 魯科版\\學生word文檔\\AB172.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.兩個小磁環同時達到管的底部
B.套在塑料管上的小磁環最先到達底部
C.套在鋁管上的小磁環做自由落體運動
D.下落過程中兩個小磁環的機械能都守恒
聽課筆記　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
3.“增縮減擴”法
就閉合回路的面積而言，收縮或擴張是為了阻礙穿過閉合回路磁通量的變化。若穿過閉合回路的磁通量增加，面積有收縮趨勢；若穿過閉合回路的磁通量減少，面積有擴張趨勢。
例3 (多選)如圖所示，光滑固定導軌m、n水平放置，兩根導體棒p、q平行放于導軌上，形成一個閉合回路。當一條形磁體從高處下落接近回路時(重力加速度為g)(　　)
INCLUDEPICTURE"C128.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\2024\\課件\\同步\\2025（春）物理 選擇性必修 第二冊 魯科版\\學生word文檔\\C128.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.p、q將互相靠攏
B.p、q將互相遠離
C.磁體的加速度仍為g
D.磁體的加速度小于g
聽課筆記　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
4.“增離減靠”法
若磁場變化且線圈回路可移動，當磁場增強使得穿過線圈回路的磁通量增加時，線圈將通過遠離
磁體來阻礙磁通量增加；反之，當磁場減弱使得穿過線圈回路的磁通量減少時，線圈將通過靠近磁體來阻礙磁通量減少。口訣記為“增離減靠”。
例4 (多選)(魯科版教材P38節練習6改編)福建艦是我國完全自主設計建造的首艘彈射型航空母艦，2022年6月17日下水，航母上飛機彈射起飛所利用的電磁彈射原理與圖中相似，當固定線圈上的開關S閉合瞬間，線圈左側的金屬環被彈射出去，則下列說法正確的是(　　)
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A.若將金屬環置于線圈的右側，環將不能彈射出去
B.金屬環向左側彈出時，環有擴大趨勢
C.若將電池正、負極調換后，金屬環仍然可以向左彈射
D.閉合開關S的瞬間，從左側看環中產生沿逆時針方向的感應電流
聽課筆記　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
提升2　“三定則一定律”的應用
安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律的比較
比較項目 安培定則 左手定則 右手定則 楞次定律
適用場合 判斷電流周圍的磁感線方向 判斷通電導線在磁場中所受的安培力方向 判斷導體切割磁感線時產生的感應電流方向 判斷回路中磁通量變化時產生的感應電流方向
因果關系 因電而生磁(I→B) 因電而受力(I、B→F安) 因動而生電(v、B→I感) 因磁通量變化而生電(ΔΦ→I感)
例5 (2024·陜西渭南市期末)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，MN的左邊有一如圖所示的閉合電路，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(　　)
INCLUDEPICTURE"C130.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\2024\\課件\\同步\\2025（春）物理 選擇性必修 第二冊 魯科版\\學生word文檔\\C130.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.向右加速運動 B.向左勻速運動
C.向左減速運動 D.向右減速運動
聽課筆記　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
隨堂對點自測
1.(楞次定律的拓展)如圖所示，某老師上課做演示實驗時，用繩吊起一個鋁環，用手拿住磁鐵使其N極去靠近鋁環。下列說法正確的是(　　)
INCLUDEPICTURE"C132.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\2024\\課件\\同步\\2025（春）物理 選擇性必修 第二冊 魯科版\\學生word文檔\\C132.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.鋁環有擴大的趨勢
B.鋁環將會遠離磁鐵
C.從A向B看，鋁環中有順時針方向電流
D.鋁環中的電能是憑空產生的
2.(三定則一定律的應用)如圖所示，在方向垂直于紙面向里的勻強磁場中有一U形金屬導軌，導軌平面與磁場垂直。金屬桿PQ置于導軌上并與導軌形成閉合回路PQRS，一圓環形金屬線框T位于回路圍成的區域內，線框與導軌共面。現讓金屬桿PQ突然向右運動，在運動開始的瞬間，關于感應電流的方向，下列說法正確的是(　　)
INCLUDEPICTURE"C131.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\2024\\課件\\同步\\2025（春）物理 選擇性必修 第二冊 魯科版\\學生word文檔\\C131.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.PQRS中沿順時針方向，T中沿逆時針方向
B.PQRS中沿順時針方向，T中沿順時針方向
C.PQRS中沿逆時針方向，T中沿逆時針方向
D.PQRS中沿逆時針方向，T中沿順時針方向
專題提升七　楞次定律的拓展與應用
提升1
例1 D　[根據安培定則可知，在線圈a處產生的磁場方向垂直于紙面向外，當I減小時，穿過線圈a的磁通量減少，根據楞次定律結合安培定則可知，線圈a中產生逆時針方向的感應電流；同理可知，線圈b中產生順時針方向的感應電流。選項D正確，A、B、C錯誤。]
例2 B　[當小磁環在光滑的鋁管中下落時，由于穿過鋁管的磁通量發生變化，導致鋁管產生感應電流，從而產生安培力阻礙小磁環的下落，塑料管為絕緣體，對小磁環沒有任何阻力，小磁環做自由落體運動。因而鋁管上套的小磁環比塑料管上套的小磁環到達底部時間晚，故A、C錯誤，B正確；下落過程中，套在鋁管上的小磁環受到安培阻力作用，因而機械能不守恒，套在塑料管上的小磁環只受重力作用，符合機械能守恒條件，故D錯誤。]
例3 AD　[由楞次定律的結論可知，當穿過閉合回路的磁通量增加時，回路的面積有收縮趨勢且阻礙磁體的靠近，所以p、q將相互靠攏且磁體受到向上的阻力，磁體的加速度小于g，故選項A、D正確。]
例4 CD　[若將金屬環置于線圈的右側，當固定線圈上突然通過直流電流時，穿過金屬環的磁通量瞬間增大，根據楞次定律，金屬環有遠離線圈的趨勢，也會彈出，故A錯誤；當固定線圈上突然通過直流電流時，穿過金屬環的磁通量瞬間增大，根據楞次定律，金屬環向左運動過程中環將有縮小趨勢，故B錯誤；若將電池正、負極調換后，穿過金屬環的磁通量仍然會瞬間增大，根據楞次定律，金屬環仍能向左彈射，故C正確；合上開關S的瞬間，根據安培定則，向右穿過金屬環的磁通量增大，根據楞次定律，金屬環產生向左的感應磁場，根據安培定則從左側看環中產生沿逆時針方向的感應電流，故D正確。]
提升2
例5 D　[根據安培定則可知，MN處于ab產生的垂直向里的磁場中，MN在磁場力作用下向右運動，說明MN受到的磁場力向右，由左手定則可知電流由M指向N，L1中感應電流的磁場向上，由楞次定律可知，L2線圈中產生感應電流的磁場應該是向上減小，或向下增加，再由右手定則可知PQ可能是向左加速運動或向右減速運動，D正確，A、B、C錯誤。]
隨堂對點自測
1.B　[磁鐵靠近鋁環，鋁環中的磁通量變大，根據楞次定律可知，要想阻礙鋁環中磁通量變化，鋁環會有縮小趨勢，且遠離磁鐵，A錯誤，B正確；磁鐵靠近鋁環，鋁環中磁感線方向向右，磁通量增大，根據楞次定律及右手螺旋定則可知，要想阻礙磁通量變化，鋁環中應產生逆時針方向電流(從A向B看)，C錯誤；能量是守恒的，不可能憑空產生，D錯誤。]
2.D　[金屬桿PQ突然向右運動，由右手定則可知，金屬桿PQ中的感應電流方向由Q到P，則PQRS中感應電流方向為逆時針方向。PQRS中感應電流產生垂直紙面向外的磁場，由楞次定律可知，圓環形金屬線框T中會產生垂直紙面向里的磁場，則T中感應電流方向為順時針方向，D正確。](共43張PPT)
專題提升七　楞次定律的拓展與應用
第2章 電磁感應及其應用
1.進一步理解楞次定律，掌握楞次定律的幾個推論。2.熟練應用安培定則、左手定則、右手定則和楞次定律分析有關綜合問題。
學習目標
目 錄
CONTENTS
提升
01
課后鞏固訓練
03
隨堂對點自測
02
提升
1
提升2　“三定則一定律”的應用
提升1　楞次定律的拓展
提升1　楞次定律的拓展
1.“增反減同”法
感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量(原磁場磁通量)的變化。
(1)當穿過閉合回路的磁通量增加時，感應電流的磁場方向與原磁場方向相反。
(2)當穿過閉合回路的磁通量減少時，感應電流的磁場方向與原磁場方向相同。
例1 如圖所示，三個線圈在同一平面內，當I減小時，關于a、b線圈中的感應電流方向，以下說法正確的是(　　)
A.都為順時針方向
B.a線圈中為順時針方向，b線圈中為逆時針方向
C.都為逆時針方向
D.a線圈中為逆時針方向，b線圈中為順時針方向
D
解析　根據安培定則可知，在線圈a處產生的磁場方向垂直于紙面向外，當I減小時，穿過線圈a的磁通量減少，根據楞次定律結合安培定則可知，線圈a中產生逆時針方向的感應電流；同理可知，線圈b中產生順時針方向的感應電流。選項D正確，A、B、C錯誤。
2.“來拒去留”法
由于磁場與導體的相對運動產生電磁感應現象時，產生的感應電流與磁場間有力的作用，這種力的作用會“阻礙”相對運動。口訣記為“來拒去留”。
例2 (魯科版教材P35“迷你實驗室”改編)如圖所示，外壁光滑的鋁管和塑料管豎直固定。將兩個相同的小磁環(內徑略大于管的外徑)套在兩管上并從相同高度處同時由靜止釋放。關于小磁環，下列說法正確的是(　　)
A.兩個小磁環同時達到管的底部
B.套在塑料管上的小磁環最先到達底部
C.套在鋁管上的小磁環做自由落體運動
D.下落過程中兩個小磁環的機械能都守恒
B
解析　當小磁環在光滑的鋁管中下落時，由于穿過鋁管的磁通量發生變化，導致鋁管產生感應電流，從而產生安培力阻礙小磁環的下落，塑料管為絕緣體，對小磁環沒有任何阻力，小磁環做自由落體運動。因而鋁管上套的小磁環比塑料管上套的小磁環到達底部時間晚，故A、C錯誤，B正確；下落過程中，套在鋁管上的小磁環受到安培阻力作用，因而機械能不守恒，套在塑料管上的小磁環只受重力作用，符合機械能守恒條件，故D錯誤。
3.“增縮減擴”法
就閉合回路的面積而言，收縮或擴張是為了阻礙穿過閉合回路磁通量的變化。若穿過閉合回路的磁通量增加，面積有收縮趨勢；若穿過閉合回路的磁通量減少，面積有擴張趨勢。
AD
例3 (多選)如圖所示，光滑固定導軌m、n水平放置，兩根導體棒p、q平行放于導軌上，形成一個閉合回路。當一條形磁體從高處下落接近回路時(重力加速度為g)(　　)
A.p、q將互相靠攏
B.p、q將互相遠離
C.磁體的加速度仍為g
D.磁體的加速度小于g
解析　由楞次定律的結論可知，當穿過閉合回路的磁通量增加時，回路的面積有收縮趨勢且阻礙磁體的靠近，所以p、q將相互靠攏且磁體受到向上的阻力，磁體的加速度小于g，故選項A、D正確。
4.“增離減靠”法
若磁場變化且線圈回路可移動，當磁場增強使得穿過線圈回路的磁通量增加時，線圈將通過遠離磁體來阻礙磁通量增加；反之，當磁場減弱使得穿過線圈回路的磁通量減少時，線圈將通過靠近磁體來阻礙磁通量減少。口訣記為“增離減靠”。
CD
例4 (多選)(魯科版教材P38節練習6改編)福建艦是我國完全自主設計建造的首艘彈射型航空母艦，2022年6月17日下水，航母上飛機彈射起飛所利用的電磁彈射原理與圖中相似，當固定線圈上的開關S閉合瞬間，線圈左側的金屬環被彈射出去，則下列說法正確的是(　　)
A.若將金屬環置于線圈的右側，環將不能彈射出去
B.金屬環向左側彈出時，環有擴大趨勢
C.若將電池正、負極調換后，金屬環仍然可以向左彈射
D.閉合開關S的瞬間，從左側看環中產生沿逆時針方向的感應電流
解析　若將金屬環置于線圈的右側，當固定線圈上突然通過直流電流時，穿過金屬環的磁通量瞬間增大，根據楞次定律，金屬環有遠離線圈的趨勢，也會彈出，故A錯誤；當固定線圈上突然通過直流電流時，穿過金屬環的磁通量瞬間增大，根據楞次定律，金屬環向左運動過程中環將有縮小趨勢，故B錯誤；若將電池正、負極調換后，穿過金屬環的磁通量仍然會瞬間增大，根據楞次定律，金屬環仍能向左彈射，故C正確；合上開關S的瞬間，根據安培定則，向右穿過金屬環的磁通量增大，根據楞次定律，金屬環產生向左的感應磁場，根據安培定則從左側看環中產生沿逆時針方向的感應電流，故D正確。
提升2　“三定則一定律”的應用
安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律的比較
比較項目 安培定則 左手定則 右手定則 楞次定律
適用場合 判斷電流周圍的磁感線方向 判斷通電導線在磁場中所受的安培力方向 判斷導體切割磁感線時產生的感應電流方向 判斷回路中磁通量變化時產生的感應電流方向
因果關系 因電而生磁(I→B) 因電而受力 (I、B→F安) 因動而生電(v、B→ I感) 因磁通量變化而生電(ΔΦ→I感)
例5 (2024·陜西渭南市期末)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，MN的左邊有一如圖所示的閉合電路，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.向左勻速運動
C.向左減速運動
D.向右減速運動
D
解析　根據安培定則可知，MN處于ab產生的垂直向里的磁場中，MN在磁場力作用下向右運動，說明MN受到的磁場力向右，由左手定則可知電流由M指向N，L1中感應電流的磁場向上，由楞次定律可知，L2線圈中產生感應電流的磁場應該是向上減小，或向下增加，再由右手定則可知PQ可能是向左加速運動或向右減速運動，D正確，A、B、C錯誤。
隨堂對點自測
2
B
1.(楞次定律的拓展)如圖所示，某老師上課做演示實驗時，用繩吊起一個鋁環，用手拿住磁鐵使其N極去靠近鋁環。下列說法正確的是(　　)
A.鋁環有擴大的趨勢
B.鋁環將會遠離磁鐵
C.從A向B看，鋁環中有順時針方向電流
D.鋁環中的電能是憑空產生的
解析　磁鐵靠近鋁環，鋁環中的磁通量變大，根據楞次定律可知，要想阻礙鋁環中磁通量變化，鋁環會有縮小趨勢，且遠離磁鐵，A錯誤，B正確；磁鐵靠近鋁環，鋁環中磁感線方向向右，磁通量增大，根據楞次定律及右手螺旋定則可知，要想阻礙磁通量變化，鋁環中應產生逆時針方向電流(從A向B看)，C錯誤；能量是守恒的，不可能憑空產生，D錯誤。
D
2.(三定則一定律的應用)如圖所示，在方向垂直于紙面向里的勻強磁場中有一U形金屬導軌，導軌平面與磁場垂直。金屬桿PQ置于導軌上并與導軌形成閉合回路PQRS，一圓環形金屬線框T位于回路圍成的區域內，線框與導軌共面。現讓金屬桿PQ突然向右運動，在運動開始的瞬間，關于感應電流的方向，下列說法正確的是(　　)
A.PQRS中沿順時針方向，T中沿逆時針方向
B.PQRS中沿順時針方向，T中沿順時針方向
C.PQRS中沿逆時針方向，T中沿逆時針方向
D.PQRS中沿逆時針方向，T中沿順時針方向
解析　金屬桿PQ突然向右運動，由右手定則可知，金屬桿PQ中的感應電流方向由Q到P，則PQRS中感應電流方向為逆時針方向。PQRS中感應電流產生垂直紙面向外的磁場，由楞次定律可知，圓環形金屬線框T中會產生垂直紙面向里的磁場，則T中感應電流方向為順時針方向，D正確。
課后鞏固訓練
3
D
題組一　楞次定律的拓展
1.如圖所示，A和B都是鋁環，環A是閉合的，環B是斷開的，兩環分別固定在一橫梁的兩端，橫梁可以繞中間的支點轉動。下列判斷正確的是(　　)
對點題組練
A.用條形磁體的N極靠近A環時，A環會轉動靠近磁體
B.用條形磁體的N極靠近B環時，B環會轉動靠近磁體
C.用條形磁體的N極靠近A環，A環不會有感應電流產生
D.用條形磁體的N極靠近B環，B環不會有感應電流產生
解析　A環閉合，條形磁體靠近A環時，由“來拒去留”可知，A環會轉動遠離磁體，A錯誤；B環不閉合，條形磁體靠近B環時，環內不產生感應電流，因此B環不受磁場力的作用，B環不轉動，B錯誤，D正確；用條形磁體的N極靠近A環，穿過A環的磁通量變化，所以A環中會產生感應電流，C錯誤。
C
2.如圖所示，用彈性導線制成的大線圈A和小線圈B放置在相距較遠的絕緣水平面內，圖甲線圈A內部有一方形磁場區域，圖乙線圈B處于另一方形磁場區域中，磁場方向均豎直向下，若兩方形磁場的磁感應強度都逐漸增大，下列說法正確的是(　　)
A.線圈A、B都會收縮
B.線圈A、B都會擴張
C.線圈A大小不發生變化，B收縮
D.線圈A收縮，B大小不發生變化
解析　穿過兩個線圈的磁通量都增加，都產生感應電流，但是線圈A導線所在處無磁場，不受磁場力，線圈A的大小不發生變化；根據“增縮減擴”規律可知，線圈B收縮，故C正確。
C
3.如圖所示，在載流直導線旁固定有兩平行光滑導軌A、B，導軌與直導線平行且在同一水平面內，在導軌上有兩個可自由滑動的導體ab和cd。當載流直導線中的電流逐漸增大時，導體ab和cd的運動情況是(　　)
A.一起向左運動
B.一起向右運動
C.ab和cd相向運動，相互靠近
D.ab和cd相背運動，相互遠離
解析　當載流直導線中的電流逐漸增大時，穿過閉合回路的磁通量增大，根據楞次定律，感應電流的磁場總是阻礙穿過閉合回路的磁通量的變化，所以兩導體相互靠近，減小面積，達到阻礙磁通量增大的目的。故C正確。
A
4.如圖所示，閉合螺線管固定在置于光滑水平面上的小車上，將一條形磁鐵從左向右插入螺線管中的過程中(　　)
A.車將向右運動
B.車將向左運動
C.從左向右看，螺線管上會形成順時針方向的電流
D.從左向右看，螺線管上會形成逆時針方向的電流
解析　條形磁鐵從左向右插入螺線管中的過程中，穿過螺線管的磁通量增大，根據楞次定律可知，為阻礙螺線管的磁通量增大，車將向右運動，故A正確，B錯誤；條形磁鐵從左向右插入螺線管中的過程中，穿過螺線管的磁通量增大，由于條形磁鐵的磁場方向未知，故不能判斷感應電流的方向，故C、D錯誤。
D
5.如圖所示，粗糙水平桌面上有一質量為m的銅質矩形線圈。當一豎直放置的條形磁體從線圈中線AB正上方等高快速經過時，若線圈始終不動，則關于線圈受到的支持力N及在水平方向運動趨勢的判斷正確的是(　　)
A.N先小于mg后大于mg，運動趨勢向左
B.N先大于mg后小于mg，運動趨勢向左
C.N先小于mg后大于mg，運動趨勢向右
D.N先大于mg后小于mg，運動趨勢向右
解析　條形磁體從線圈正上方等高快速經過時，通過線圈的磁通量先增加后減小。當通過線圈的磁通量增加時，為阻礙其增加，在豎直方向上線圈有向下運動的趨勢，所以線圈受到的支持力大于其重力，在水平方向上有向右運動的趨勢；當通過線圈的磁通量減小時，為阻礙其減小，在豎直方向上線圈有向上運動的趨勢，所以線圈受到的支持力小于其重力，在水平方向上有向右運動的趨勢。綜上所述，線圈所受到的支持力先大于重力后小于重力，運動趨勢總是向右，故D正確。
C
6.如圖所示，矩形導線框abcd與長直導線MN放在同一水平面上且相互絕緣，ab邊與MN平行，且MN靠近ab邊放置，導線MN中通有向上的電流，當MN中的電流增大時，下列說法正確的是(　　)
A.導線框abcd中沒有感應電流
B.導線框abcd中有順時針方向的感應電流
C.導線框所受安培力的合力方向水平向左
D.導線框所受安培力的合力方向水平向右
解析　方法一　直導線中通有向上且增大的電流，根據安培定則知，通過線框的磁場方向垂直紙面向里，且增大，根據楞次定律知導線框abcd中感應電流的方向為逆時針方向，故A、B錯誤；根據左手定則知，ab邊所受安培力方向水平向左，cd邊所受安培力方向向左，則線框所受安培力的合力方向水平向左，故C正確，D錯誤。
方法二　當MN中電流增大時，線圈中產生感應電流，線圈各邊受到安培力作用，使線圈向阻礙磁通量增大的方向“移動”，故導線框所受安培力的合力方向水平向左，故C正確，D錯誤。
D
題組二　“三定則一定律”的應用
7.如圖所示，導軌間的磁場方向垂直于紙面向里，當導線MN在導軌上向右加速滑動時，正對電磁鐵A的圓形金屬環B中(說明：導體棒切割磁感線速度越大，感應電流越大)(　　)
A.有感應電流，且B被A吸引
B.無感應電流
C.可能有，也可能沒有感應電流
D.有感應電流，且B被A排斥
解析　MN向右加速滑動，根據右手定則，MN中的電流方向從N→M，且大小在逐漸變大，根據安培定則知，穿過電磁鐵A的磁場方向向左，且大小逐漸增強，根據楞次定律知，B環中的感應電流產生的磁場方向向右，B被A排斥，D正確，A、B、C錯誤。
C
綜合提升練
8.如圖所示，從左向右四個電流表的電流方向判斷正確的是(　　)
A.第一個從右向左 B.第二個從下向上
C.第三個從下向上 D.第四個從上向下
解析　根據楞次定律可知，當條形磁鐵向左運動靠近螺線管時，螺線管的右端為S極，感應電流從左向右流過電流表，故A錯誤；同理，乙圖中感應電流從上向下流過電流表，故B錯誤；根據右手定則，可知導體棒向左運動切割磁感線時，導體棒上的感應電流從上向下，即從下向上流過第三個和第四個電流表，故C正確，D錯誤。
D
9.(2024·河南駐馬店市期末)如圖所示，通電螺線管左端外側和內部分別靜止懸吊導體環a和b，環c套在螺線管正中間，并與螺線管共軸。當滑動變阻器R的滑動觸頭向右滑動時，下列說法正確的是(　　)
A.a環向左擺
B.b環有縮小的趨勢
C.c環有擴大的趨勢
D.三個環中感應電流方向相同
解析　根據右手螺旋定則，通電螺線管的左端為N極，右端為S極，穿過a環、b環、c環的凈磁感線均從右到左，當滑動變阻器向右滑動時，接入電路電阻變大，電流變小，磁感應強度變小，根據楞次定律，a環將向右擺，感應電流的磁場為從右到左，b環擴張，感應電流的磁場為從右到左，c環收縮，感應電流的磁場為從右到左，A、B、C錯誤；由于a環、b環、c環的感應電流的磁場均從右到左，因此三個環中的感應電流方向相同，D正確。
AB
10.(多選)如圖所示是創意物理實驗設計作品《小熊蕩秋千》。兩根彼此靠近且相互絕緣的金屬棒C、D固定在鐵架臺上，與兩個銅線圈P、Q組成一閉合回路，兩個磁性很強的條形磁體如圖放置，當用手左、右擺動線圈P時，線圈Q也會跟著擺動，仿佛小熊在蕩秋千。以下說法正確的是(　　)
A.P向右擺動的過程中，P中的電流方向為順時針(從右向左看)
B.P向右擺動的過程中，Q也會向右擺動
C.P向右擺動的過程中，Q會向左擺動
D.若用手左、右擺動Q，P會始終保持靜止
解析　P向右擺動的過程中，P內從右往左的磁通量減小，根據楞次定律可以得出感應電流方向為順時針方向(從右向左看)，可知流過Q的感應電流方向也是順時針方向(從右向左看)，根據左手定則判斷Q下邊受到的安培力向右，選項A、B正確，C錯誤；若用手左、右擺動Q，Q的下邊切割磁感線會產生感應電流，P中會有感應電流通過，在磁場中會受到安培力，所以P不會始終保持靜止，D錯誤。
BC
培優加強練
11.(多選)如圖所示，在勻強磁場中放有平行銅導軌，它與大導線圈M相連接，要使小導線圈N獲得順時針方向的感應電流，則放在導軌上的金屬棒ab的運動情況可能是(兩導線圈共面放置，且金屬棒切割磁感線的速度越大，感應電流越大)(　　)
A.向右勻速運動
B.向左加速運動
C.向右減速運動
D.向右加速運動
解析　欲使N產生順時針方向的感應電流，即感應電流的磁場方向垂直于紙面向里，由楞次定律可知有兩種情況：一是M中有順時針方向逐漸減小的電流，使其在N中的磁場方向向里，且磁通量在減小，此時應使ab向右減速運動；二是M中有逆時針方向逐漸增大的電流，使其在N中的磁場方向向外，且磁通量在增大，此時應使ab向左加速運動，故B、C正確。

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