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第二章　第1節(jié)　楞次定律
(分值：100分)
選擇題1～10題，每小題8分，共80分。
對點(diǎn)題組練
題組一　右手定則
1.(多選)兩根互相平行的金屬導(dǎo)軌水平放置于如圖所示的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)體棒ab和cd在導(dǎo)軌上可以自由滑動。當(dāng)ab在外力F作用下向右運(yùn)動時，下列說法正確的是(　　)
cd內(nèi)有電流通過，方向是d→c
cd向左運(yùn)動
磁場對cd的作用力方向向左
磁場對ab的作用力方向向左
2.(2024·江蘇南京高二期末)飛機(jī)水平飛行時，飛行員的左側(cè)機(jī)翼頂端電勢為φ1，右側(cè)機(jī)翼頂端電勢為φ2，則(　　)
在北半球自西向東飛行時，φ1＝φ2
在北半球飛行時，φ1>φ2
在南半球自西向東飛行時，φ1＝φ2
在南半球飛行時，φ1>φ2
題組二　楞次定律
3.(2024·江蘇淮安期末)如圖所示，一根足夠長通以圖示方向電流的直導(dǎo)線水平放置，直導(dǎo)線的正上方某處有懸點(diǎn)，用絕緣細(xì)線懸掛一銅圓環(huán)從圖示A點(diǎn)由靜止釋放，在圓環(huán)運(yùn)動到最低點(diǎn)的過程中。下列說法正確的是(　　)
圓環(huán)中感應(yīng)電流沿逆時針方向
圓環(huán)中感應(yīng)電流沿順時針方向
圓環(huán)中感應(yīng)電流先沿逆時針，后沿順時針方向
圓環(huán)中感應(yīng)電流先沿順時針，后沿逆時針方向
4.(多選)如圖所示，在水平面上有一固定的導(dǎo)軌，導(dǎo)軌為U形金屬框架，框架上放置一金屬桿ab，不計摩擦，在豎直方向上有勻強(qiáng)磁場，則(　　)
若磁場方向豎直向上并增強(qiáng)時，桿ab將向右移動
若磁場方向豎直向上并減弱時，桿ab將向右移動
若磁場方向豎直向下并增強(qiáng)時，桿ab將向右移動
若磁場方向豎直向下并減弱時，桿ab將向右移動
5.如圖所示，導(dǎo)線AB與CD平行，已知當(dāng)導(dǎo)線CD所在回路中有逆時針方向的電流時，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)。閉合開關(guān)一段時間后，下列情況中，可以使電流表指針右偏且導(dǎo)線CD受到向上的安培力的是(　　)
斷開開關(guān)瞬間
將電源電壓反向后，閉合開關(guān)瞬間
逐漸增大電源電壓
在AB、CD間增加垂直紙面向里的磁場
題組三　楞次定律的應(yīng)用
6.如圖所示，若套在條形磁鐵上的彈性金屬線圈Ⅰ突然縮小為線圈Ⅱ，則關(guān)于線圈中的感應(yīng)電流及其方向(從上往下看)是(　　)
有順時針方向的感應(yīng)電流
有逆時針方向的感應(yīng)電流
有先逆時針后順時針方向的感應(yīng)電流
無感應(yīng)電流
7.如圖所示，用一根長為L、質(zhì)量不計的細(xì)桿與一個上弧長為l0、下弧長為d0的金屬線框的中點(diǎn)連接并懸掛于O點(diǎn)，懸點(diǎn)正下方存在一個上弧長為2l0、下弧長為2d0的方向垂直于紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場，且d0 L，先將線框拉到如圖所示的位置，松手后讓線框進(jìn)入磁場，忽略空氣阻力和摩擦。下列說法正確的是(　　)
金屬線框進(jìn)入磁場時感應(yīng)電流的方向?yàn)閍→b→c→d→a
金屬線框離開磁場時感應(yīng)電流的方向?yàn)閍→d→c→b→a
金屬線框dc邊進(jìn)入磁場與ab邊離開磁場的速度大小總是相等
金屬線框最終將在有界磁場中做往復(fù)運(yùn)動
綜合提升練
8.某同學(xué)設(shè)想的減小電梯墜落時造成傷害的一種應(yīng)急安全裝置如圖所示，在電梯轎廂底部安裝永久強(qiáng)磁鐵，磁鐵N極朝上，電梯井道內(nèi)壁上鋪設(shè)若干金屬線圈，線圈在電梯轎廂墜落時能自動閉合，從而減小對箱內(nèi)人員的傷害。當(dāng)轎廂墜落到圖示位置時，關(guān)于該裝置，以下說法正確的是(　　)
從下往上看，金屬線圈A中的感應(yīng)電流沿逆時針方向
從下往上看，金屬線圈B中的感應(yīng)電流沿順時針方向
金屬線圈B對轎廂下落有阻礙作用，A沒有阻礙作用
金屬線圈B有收縮的趨勢，A有擴(kuò)張的趨勢
9.如圖所示，圓形金屬環(huán)放在水平桌面上，有一帶正電的微粒以水平速度v貼近圓環(huán)的上表面距環(huán)心d處飛過，則帶電微粒在飛過圓環(huán)的過程中，圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向是(　　)
始終是沿順時針方向
始終是沿逆時針方向
先沿順時針方向，再沿逆時針方向
先沿逆時針方向，再沿順時針方向
10.如圖所示，圓形導(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變阻器連接成閉合回路。若將滑動變阻器的滑片P向下滑動，下列表述正確的是(　　)
線圈a對水平桌面的壓力N將增大
穿過線圈a的磁通量變小
線圈a有擴(kuò)張的趨勢
線圈a中將產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流(俯視)
11.(8分)某學(xué)習(xí)小組在“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”實(shí)驗(yàn)中，閉合開關(guān)S，然后條形磁體的N極向下插入線圈，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)，如圖所示。
(1)若將條形磁體拔出線圈的瞬間，電流計的指針向左偏轉(zhuǎn)，則條形磁體下端為__________(2分)(“N極”或“S極”)。
(2)若保持條形磁體和線圈的相對位置不變，先斷開S，再閉合S瞬間，電流計的指針________(2分)(填“向左偏轉(zhuǎn)”“向右偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”)。
(3)為了進(jìn)一步研究感應(yīng)電流的方向與什么因素有關(guān)，該學(xué)習(xí)小組還進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)操作，電流計指針不偏轉(zhuǎn)的是________。(4分)
A.線圈不動，條形磁體勻速插入
B.線圈不動，條形磁體加速插入
C.條形磁體與線圈以相同速度一起勻速向上運(yùn)動
D.條形磁體與線圈加速靠近
12.(12分)某同學(xué)在“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計了如圖所示的裝置。線圈A通過電流表甲、阻值較大的電阻R′、滑動變阻器R和開關(guān)S連接到電源上，線圈B的兩端接到另一個電流表乙上，兩個電流表完全相同，零刻度線在表盤中央。閉合開關(guān)后，當(dāng)滑動變阻器R的滑片P不動時，甲、乙兩個電流表指針的位置如圖所示。
(1)當(dāng)滑片P較快地向左滑動時，電流表甲的指針的偏轉(zhuǎn)情況是__________(3分)，電流表乙的指針的偏轉(zhuǎn)情況是__________(3分)(選填“向左偏”“向右偏”或“不偏轉(zhuǎn)”)。
(2)斷開開關(guān)，待電路穩(wěn)定后再迅速閉合開關(guān)，電流表乙的指針的偏轉(zhuǎn)情況是________(3分)(選填“向左偏”“向右偏”或“不偏轉(zhuǎn)”)。
(3)從上述實(shí)驗(yàn)可以初步得出結(jié)論：_______________________________________
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______________________________________________________________________
______________________________________________________________。(3分)
第1節(jié)　楞次定律
1.AD　[為了判斷cd內(nèi)電流方向，首先判斷ab內(nèi)的電流方向，因?yàn)閍b在外力F作用下向右做切割磁感線的運(yùn)動，由右手定則可知，電流的方向是b→a，ab相當(dāng)于電源，電流從a端流出，回路的電流方向是b→a→d→c→b，A正確；由左手定則可知D正確。]
2.B　[當(dāng)飛機(jī)在北半球飛行時，由于地磁場有豎直向下的分量，由右手定則可知，左端電勢高，即在北半球飛行時，無論飛行方向如何，都有φ1>φ2，在南半球飛行時，磁場有豎直向上的分量，無論飛行方向如何，都有φ2>φ1，故B正確。]
3.B　[根據(jù)安培定則，通電直導(dǎo)線上方區(qū)域磁場方向垂直紙面向外，且距導(dǎo)線越遠(yuǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度越小。圓環(huán)由A點(diǎn)開始運(yùn)動到最低點(diǎn)的過程中，穿過圓環(huán)的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，圓環(huán)中感應(yīng)電流的磁場方向垂直紙面向里，感應(yīng)電流的方向沿順時針方向，B正確。]
4.BD　[不管磁場方向豎直向上還是豎直向下，當(dāng)磁場增強(qiáng)時，穿過回路的磁通量增大，由楞次定律知，桿ab將向左移動，反之，桿ab將向右移動，選項B、D正確。]
5.C　[斷開開關(guān)前，根據(jù)安培定則，上方閉合回路中有向外的磁通量，斷開開關(guān)瞬間，磁通量減小，根據(jù)楞次定律，上方回路中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r針，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)，而斷開開關(guān)瞬間，導(dǎo)線AB所在回路產(chǎn)生的磁場消失，則導(dǎo)線CD不受安培力，A錯誤；電源電壓反向后，閉合開關(guān)瞬間，上方閉合回路中磁通量向里增大，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r針，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)，由左手定則可知，導(dǎo)線CD受到向上的安培力，B錯誤；逐漸增大電源電壓，則下方回路中電流增大，上方閉合回路中的磁通量向外增大，感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r針，電流表指針右偏，導(dǎo)線CD受到向上的安培力，C正確；在AB、CD間增加垂直紙面向里的磁場，上方閉合回路中的磁通量不變，回路中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，D錯誤。]
6.A　[穿過線圈的磁通量包括磁體內(nèi)全部和磁體外的一部分，當(dāng)線圈突然縮小時，合磁通量增加，原因是磁體外向下穿過線圈的磁通量減少。由楞次定律判斷，感應(yīng)電流的方向(從上往下看)為順時針方向，選項A正確。]
7.D　[金屬線框進(jìn)入磁場時，線框cd邊切割磁感線，使穿過金屬線框的磁通量增大，因此產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律可判斷電流的方向?yàn)閍→d→c→b→a，故A錯誤；金屬線框離開磁場時，線框的有效面積減小，穿過線框的磁通量減小，因此產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律可判斷電流的方向?yàn)閍→b→c→d→a，故B錯誤；根據(jù)能量守恒定律，線框每次經(jīng)過磁場邊界時都會有熱量產(chǎn)生，機(jī)械能減少，可知金屬線框dc邊進(jìn)入磁場與ab邊離開磁場的速度大小不相等，故C錯誤；當(dāng)線框不再穿出磁場時，就沒有機(jī)械能損失了，故線框最終將在有界磁場中做往復(fù)運(yùn)動，故D正確。]
8.D　[當(dāng)電梯墜落至如圖位置時，閉合線圈A中向上的磁場減弱，感應(yīng)電流的方向從下往上看是順時針方向，B中向上的磁場增強(qiáng)，感應(yīng)電流的方向從下往上看是逆時針方向，A、B錯誤；結(jié)合A的分析可知，當(dāng)電梯墜落至如圖位置時，閉合線圈A、B都在阻礙電梯下落，C錯誤；閉合線圈A中向上的磁場減弱，B中向上的磁場增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律可知，線圈B有收縮的趨勢，A有擴(kuò)張的趨勢，D正確。]
9.D　[電荷定向移動形成電流，電流周圍存在磁場。運(yùn)動的正電荷周圍的磁場與通電導(dǎo)線周圍的磁場類似，但又有所不同。帶電微粒靠近圓環(huán)過程中，穿過圓環(huán)的磁場方向垂直桌面向里并增強(qiáng)導(dǎo)致穿過圓環(huán)的磁通量增加，由楞次定律知，圓環(huán)中將產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流；當(dāng)微粒遠(yuǎn)離圓環(huán)時，圓環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，故D正確。]
10.A　[滑動變阻器滑片向下滑動，接入電路的電阻減小，電流增大，穿過線圈a的磁通量增大，a線圈有收縮的趨勢，B、C錯誤；根據(jù)楞次定律判斷a中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流(俯視)，a有遠(yuǎn)離螺線管的趨勢，a對桌面的壓力增大，A正確，D錯誤。]
11.(1)N極　(2)不偏轉(zhuǎn)　(3)C
解析　(1)條形磁體拔出線圈時，電流計指針向左偏轉(zhuǎn)，結(jié)合題圖，電流方向反向，根據(jù)楞次定律和右手螺旋定則，條形磁體下端為N極。
(2)條形磁體和線圈的相對位置不變，無論開關(guān)如何閉合斷開，穿過線圈的磁通量不變，線圈中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，電流表指針不偏轉(zhuǎn)。
(3)電流計指針不動，即沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，則線圈中磁通量的變化量為零。若線圈不動，磁體勻速插入、加速插入或者磁體與線圈靠近，線圈中的磁通量均增大，磁通量的變化量不為零，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，指針會偏轉(zhuǎn)，若磁體與線圈以相同速度一起勻速向上運(yùn)動時，線圈中的磁通量不變，無感應(yīng)電流產(chǎn)生，指針不會偏轉(zhuǎn)，故C符合題意。
12.(1)向左偏　向右偏　(2)向右偏　(3)穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化時產(chǎn)生感應(yīng)電流，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
解析　由題圖可知，電流由哪一接線柱流入，電流表的指針就向那側(cè)偏轉(zhuǎn)。
(1)當(dāng)滑片P較快地向左滑動時，通電回路中的電流增大，電流表甲的指針向左偏，穿過線圈B的磁通量增大且原磁場方向向下，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場方向向上，由安培定則得，電流表乙的指針向右偏。
(2)斷開開關(guān)，待電路穩(wěn)定后再迅速閉合開關(guān)，左側(cè)(通電)回路中的電流增大，穿過線圈B的磁通量增大且原磁場方向向下，故電流表乙的指針向右偏。
(3)通過實(shí)驗(yàn)可以初步得出結(jié)論：穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化時產(chǎn)生感應(yīng)電流，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。第1節(jié)　楞次定律
學(xué)習(xí)目標(biāo)　1.探究影響感應(yīng)電流方向的因素，會用右手定則判斷感應(yīng)電流的方向。2.理解楞次定律，能從能量轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)解釋楞次定律。3.會用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向。
知識點(diǎn)一　右手定則
(1)首先由如圖所示的電路識別電流表G的指針偏轉(zhuǎn)方向與輸入電流方向之間的關(guān)系。
電流流入電流表情況 電流表G指針偏轉(zhuǎn)方向
電流從電流表左接線柱流入
電流從電流表右接線柱流入
(2)探究閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向，實(shí)驗(yàn)情景如圖所示。導(dǎo)體ab向右運(yùn)動時，回路中的電流沿順時針方向，在ab段電流從b流向a；導(dǎo)線ab向左運(yùn)動時，回路中的電流沿逆時針方向，在ab段電流從a流向b。仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)情景圖，思考感應(yīng)電流的方向與哪些因素有關(guān)？可以用什么辦法來描述？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：穿過閉合導(dǎo)體回路的____________發(fā)生變化。
2.右手定則：
伸開右手，使大拇指與其余并攏的四指垂直，并與手掌在同一平面內(nèi)，讓磁感線垂直從________穿入，并使拇指指向?qū)Ь€運(yùn)動的方向，這時________所指的方向就是感應(yīng)電流的方向，如圖所示。
3.適用范圍：導(dǎo)線切割磁感線運(yùn)動而產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況。
【思考】
右手定則與左手定則的作用相同嗎？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
例1 下列圖中表示閉合電路中的一部分導(dǎo)體ab在磁場中做切割磁感線運(yùn)動的情景，導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b的是(　　)
聽課筆記　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
對右手定則的兩點(diǎn)說明
(1)切割磁感線的導(dǎo)線就是電路中的電源，感應(yīng)電流的方向就是感應(yīng)電動勢的方向(在電源內(nèi)部，由低電勢指向高電勢)。
(2)當(dāng)導(dǎo)線不動而磁場運(yùn)動時，大拇指的指向是導(dǎo)線相對于磁場的運(yùn)動方向。　　　　
訓(xùn)練1 (多選)在如圖所示的光滑平行金屬導(dǎo)軌上，垂直導(dǎo)軌放置有MN、CD、EF三根金屬棒，導(dǎo)軌處于如圖所示的勻強(qiáng)磁場中。將金屬棒MN向右移動時，下列說法正確的是(　　)
A.CD棒中有由C到D的電流
B.EF棒中有由F到E的電流
C.EF棒向右運(yùn)動
D.CD棒向左運(yùn)動
訓(xùn)練2 為了測量列車運(yùn)行的速度和加速度的大小，可采用如圖甲所示的裝置，它由一塊安裝在列車車頭底部的強(qiáng)磁體和埋設(shè)在軌道地面的一組線圈及電流測量記錄儀組成(測量記錄儀未畫出)。當(dāng)列車經(jīng)過線圈上方時，線圈中產(chǎn)生的電流被記錄下來，P、Q為接測量儀器的端口。若俯視軌道平面，磁場方向垂直地面向下，如圖乙所示，則在列車經(jīng)過測量線圈的過程中，流經(jīng)線圈的電流(　　)
A.始終沿逆時針方向
B.先沿逆時針方向，再沿順時針方向
C.先沿順時針方向，再沿逆時針方向
D.始終沿順時針方向
知識點(diǎn)二　楞次定律
1.探究影響感應(yīng)電流方向的因素
(1)實(shí)驗(yàn)器材：條形磁鐵、電流表、線圈、導(dǎo)線、開關(guān)、學(xué)生電源、滑動變阻器。
(2)實(shí)驗(yàn)探究：采用試觸法探究電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向和電流方向之間的關(guān)系。
一般情況電流從哪一側(cè)接線柱流入，指針就向哪一側(cè)偏轉(zhuǎn)，即左進(jìn)左偏，右進(jìn)右偏(指針偏轉(zhuǎn)方向應(yīng)由實(shí)驗(yàn)得出，并非所有電流表都是這樣的)。
①按如圖1所示情景連接電路，并在表1中填寫四種探究結(jié)果。
圖1
表1
操作 S極向下插入 S極向下抽出 N極向下插入 N極向下抽出
原磁場(B0)的方向
原磁場(B0)穿過螺線管磁通量的增減
電流表指針偏轉(zhuǎn)方向
螺線管線圈繞向，感應(yīng)電流方向圖示
螺線管內(nèi)感應(yīng)電流的磁場(B′)的方向
②按如圖2所示情景連接電路，并在表2中填寫四種探究結(jié)果。
圖2
表2
操作 開關(guān)閉合 開關(guān)斷開 變阻器R變大 變阻器R變小
A線圈內(nèi)部的磁場(B0)方向
穿過B線圈的磁通量的增減
電流表指針偏轉(zhuǎn)方向
B線圈中感應(yīng)電流方向
B線圈內(nèi)部感應(yīng)電流的磁場(B′)方向
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：當(dāng)引起感應(yīng)電流的原磁場(B0)穿過螺線管的磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場(B′)方向與原磁場(B0)方向________；當(dāng)引起感應(yīng)電流的原磁場(B0)穿過螺線管的磁通量減小時，感應(yīng)電流的磁場(B′)方向與原磁場(B0)方向________。
2.楞次定律：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總是要________引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。
3.楞次定律是____________定律在電磁感應(yīng)中的具體表現(xiàn)。
例2 (2024·廣東肇慶期末)關(guān)于楞次定律，下列說法正確的是(　　)
A.感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化
B.閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動時，必受磁場的阻礙作用
C.原磁場穿過閉合回路的磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場同向
D.感應(yīng)電流的磁場總是跟原磁場反向，阻礙原磁場的變化
聽課筆記　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
楞次定律中“阻礙”的含義
　　　　
訓(xùn)練3 如圖甲、乙所示，水平桌面上固定兩個導(dǎo)線框A、A′，線框A′有開口，其他與線框A都相同，將兩相同條形磁體用相同的輕質(zhì)絕緣彈簧懸掛在天花板上。現(xiàn)同時讓兩磁體向下獲得相同的初速度，不計空氣阻力，下列說法正確的是(　　)
A.磁體B、B′速度始終相同
B.線框A固定不動，沒有感應(yīng)電流
C.磁體B、B′下落到相同位置時，動能相同
D.磁體B′與彈簧在振動過程中系統(tǒng)機(jī)械能守恒
訓(xùn)練4 現(xiàn)將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流表及開關(guān)依次連接，如圖所示。在開關(guān)閉合、線圈A放在線圈B中的情況下，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)他將滑動變阻器的滑片P向左加速滑動時，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)。由此可以推斷(　　)
A.線圈A向上移動或滑動變阻器的滑片P向右加速滑動，都能引起電流表指針向左偏轉(zhuǎn)
B.線圈A向上移動或斷開開關(guān)，都能引起電流表指針向右偏轉(zhuǎn)
C.滑動變阻器的滑片P勻速向左或勻速向右滑動，都能使電流表指針靜止在中央
D.因?yàn)榫€圈A、線圈B的繞線方向未知，所以無法判斷電流表指針偏轉(zhuǎn)的方向知識點(diǎn)三　楞次定律的應(yīng)用
法拉第最初發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。軟鐵環(huán)上繞有M、N兩個線圈，在M線圈電路中的開關(guān)閉合、斷開的瞬間，N線圈電路中的感應(yīng)電流沿什么方向？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
楞次定律應(yīng)用的一般步驟
1.明確研究對象是哪一個閉合回路。
2.明確引起電磁感應(yīng)的、穿過該閉合回路的磁場的方向。
3.確定原磁場穿過該閉合回路的磁通量是增大還是減小。
4.根據(jù)楞次定律，確定該閉合回路內(nèi)感應(yīng)電流的磁場的方向(增反減同)。
5.利用安培定則判斷能夠形成上述磁場的感應(yīng)電流的方向。
例3 如圖甲所示的閉合圓線圈放在勻強(qiáng)磁場中，t＝0時磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直線圈平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化的關(guān)系圖像如圖乙所示。則在0～2 s內(nèi)線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)?　　)
A.逆時針 B.先逆時針后順時針
C.順時針 D.先順時針后逆時針
訓(xùn)練5 某磁場的磁感線如圖所示，有一閉合鋁質(zhì)線圈自圖示位置A落至位置B，在下落的過程中，自上向下看，鋁質(zhì)線圈中的感應(yīng)電流方向是(　　)
A.先沿順時針方向，再沿逆時針方向
B.先沿逆時針方向，再沿順時針方向
C.始終沿順時針方向
D.始終沿逆時針方向
隨堂對點(diǎn)自測
1.(右手定則)(多選)如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌PP′和QQ′處于同一水平面內(nèi)，P和Q之間連接一電阻R，整個裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中。現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌放置一根導(dǎo)體棒MN，用一水平向右的力F拉動導(dǎo)體棒MN。下列關(guān)于導(dǎo)體棒MN中感應(yīng)電流的方向和它所受安培力的方向的說法正確的是(　　)
A.感應(yīng)電流的方向是N→M
B.感應(yīng)電流的方向是M→N
C.安培力方向水平向左
D.安培力方向水平向右
2.(楞次定律)在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，下列說法正確的是(　　)
A.感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流原磁場的磁通量的變化
B.感應(yīng)電流的磁場方向總是與引起感應(yīng)電流的磁場方向相反
C.感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁場的磁通量
D.感應(yīng)電流的磁場阻止了引起感應(yīng)電流的磁場的磁通量的變化
3.(楞次定律的應(yīng)用)閉合線框abcd，從某高度自由下落時穿過一個有界的勻強(qiáng)磁場，當(dāng)它經(jīng)過如圖所示的三個位置時，感應(yīng)電流的方向是(　　)
A.經(jīng)過Ⅰ時，a→d→c→b→a
B.經(jīng)過Ⅱ時，a→b→c→d→a
C.經(jīng)過Ⅱ時，無感應(yīng)電流
D.經(jīng)過Ⅲ時，a→b→c→d→a
第1節(jié)　楞次定律
知識點(diǎn)一
導(dǎo)學(xué)　提示　(1)左偏　右偏
(2)與導(dǎo)體運(yùn)動方向及磁場方向有關(guān)，右手定則
知識梳理
1.磁通量　2.手心　四指
[思考] 提示　右手定則判斷感應(yīng)電流的方向，左手定則判斷的是通電導(dǎo)線所受安培力的方向或運(yùn)動電荷所受洛倫茲力的方向。
例1 A　[應(yīng)用右手定則判斷可得，A中電流方向?yàn)閍→b，B中電流方向?yàn)閎→a，C中電流方向?yàn)閍→d→c→b→a，D中電流方向?yàn)閎→a，故A正確。]
訓(xùn)練1 AC　[當(dāng)金屬棒MN向右移動時，根據(jù)右手定則可知金屬棒MN中的電流方向?yàn)镹→M，金屬棒CD、EF相當(dāng)于外電路，故CD棒中電流方向?yàn)镃→D，EF棒中的電流方向?yàn)镋→F，A正確，B錯誤；根據(jù)左手定則，CD棒、EF棒均受到向右的安培力，所以CD棒、EF棒均向右運(yùn)動，C正確，D錯誤。]
訓(xùn)練2 B　[列車帶著磁場向右運(yùn)動，進(jìn)入線圈的過程中，線圈左邊的一段導(dǎo)線向左切割磁感線，根據(jù)右手定則知，線圈中的電流方向沿逆時針方向；線圈離開磁場時，線圈右邊的一段導(dǎo)線向左切割磁感線，這一過程中線圈中的感應(yīng)電流方向沿順時針方向。故線圈中的電流先沿逆時針方向，再沿順時針方向，選項B正確。]
知識點(diǎn)二
1.(3)相反　相同　2.阻礙　3.能量守恒
例2 A　[感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，選項A正確；閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中平行磁感線運(yùn)動時，不受磁場的阻礙作用，選項B錯誤；原磁場穿過閉合回路的磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場反向，選項C錯誤；當(dāng)原磁場增強(qiáng)時，感應(yīng)電流的磁場跟原磁場反向，當(dāng)原磁場減弱時，感應(yīng)電流的磁場跟原磁場同向，選項D錯誤。]
訓(xùn)練3 D　[兩磁體在下落過程中，由于線框A是閉合線框，通過線框的磁通量有變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場將阻礙磁體B的下落，所以磁體B的速度小于磁體B′的速度，A、B錯誤；根據(jù)楞次定律可知，磁體B下落時，線框A對磁體B有阻礙作用，線框A′對磁體B′無阻礙作用，磁體下落到相同位置時，磁體B的動能小于磁體B′的動能，C錯誤；線框A′與磁體B′無相互作用力，磁體B′與彈簧組成的系統(tǒng)只有重力做功，在振動過程中系統(tǒng)機(jī)械能守恒，D正確。]
訓(xùn)練4 B　[由題意知，穿過線圈B的磁通量減小時，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，線圈A向上移動或斷開開關(guān)時，穿過線圈B的磁通量均減小，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，故A錯誤，B正確；滑片P勻速向左滑動時，穿過線圈B的磁通量減少，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)；滑片P勻速向右滑動時，穿過線圈B的磁通量增大，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)，故C、D錯誤。]
知識點(diǎn)三
導(dǎo)學(xué)　提示　開關(guān)閉合瞬間，N線圈電路中的感應(yīng)電流方向從下向上通過電流表，斷開瞬間，感應(yīng)電流從上向下通過電流表。
例3 C　[將0～2 s時間段劃分為兩段：0～1 s內(nèi)，線圈中磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為正，磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直線圈平面向里且穿過該閉合回路的磁通量減小，由“增反減同”可知，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向垂直線圈平面向里，根據(jù)安培定則可知，感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r針方向；1～2 s內(nèi)，線圈中磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為負(fù)，磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直線圈平面向外且穿過該閉合回路的磁通量增大，由“增反減同”可知，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向垂直線圈平面向里，根據(jù)安培定則可知，感應(yīng)電流的方向仍為順時針方向，所以選項C正確。]
訓(xùn)練5 A　[在線圈下落過程中，磁感應(yīng)強(qiáng)度先增大后減小，所以穿過線圈的磁通量先增大后減小，線圈從A處落到磁感應(yīng)強(qiáng)度最大位置處的過程中，穿過線圈的磁通量增大，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向下，所以感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r針方向。線圈從磁感應(yīng)強(qiáng)度最大位置處落到B處的過程中，穿過線圈的磁通量減小，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向上，所以感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r針方向，A正確，B、C、D錯誤。]
隨堂對點(diǎn)自測
1.AC　[以導(dǎo)體棒為研究對象，導(dǎo)體棒所處位置磁場的方向向下，導(dǎo)體棒運(yùn)動方向向右，根據(jù)右手定則可知，導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流的方向是N→M，再根據(jù)左手定則可知，導(dǎo)體棒所受安培力的方向水平向左，選項A、C正確。]
2.A　[根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的原磁場的磁通量的變化，選項A正確，C錯誤；當(dāng)原磁場增強(qiáng)時，感應(yīng)電流的磁場方向與引起感應(yīng)電流的磁場方向相反；當(dāng)原磁場減弱時，感應(yīng)電流的磁場方向與引起感應(yīng)電流的磁場方向相同，選項B錯誤；感應(yīng)電流的磁場阻礙引起感應(yīng)電流的磁場磁通量的變化，但不是阻止，選項D錯誤。]
3.C　[有界的勻強(qiáng)磁場方向垂直紙面向里，閉合線框經(jīng)過Ⅰ時，穿過線框的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流磁場方向垂直紙面向外，由安培定則判斷感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b→c→d→a，故A錯誤；經(jīng)過Ⅱ時，穿過線框的磁通量不變，則感應(yīng)電流為0，故B錯誤，C正確；經(jīng)過Ⅲ時，穿過線框的磁通量減少，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場方向垂直紙面向里，由安培定則判斷感應(yīng)電流方向?yàn)閍→d→c→b→a，故D錯誤。](共57張PPT)
第1節(jié)　楞次定律
第二章　電磁感應(yīng)及其應(yīng)用
1.探究影響感應(yīng)電流方向的因素，會用右手定則判斷感應(yīng)電流的方向。
2.理解楞次定律，能從能量轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)解釋楞次定律。
3.會用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
目 錄
CONTENTS
知識點(diǎn)
01
隨堂對點(diǎn)自測
02
課后鞏固訓(xùn)練
03
知識點(diǎn)
1
知識點(diǎn)二　楞次定律
知識點(diǎn)一　右手定則
知識點(diǎn)三　楞次定律的應(yīng)用
知識點(diǎn)一　右手定則
(1)首先由如圖所示的電路識別電流表G的指針偏轉(zhuǎn)方向與輸入電流方向之間的關(guān)系。
電流流入電流表情況 電流表G指針偏轉(zhuǎn)方向
電流從電流表左接線柱流入
電流從電流表右接線柱流入
(2)探究閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向，實(shí)驗(yàn)情景如圖所示。導(dǎo)體ab向右運(yùn)動時，回路中的電流沿順時針方向，在ab段電流從b流向a；導(dǎo)線ab向左運(yùn)動時，回路中的電流沿逆時針方向，在ab段電流從a流向b。仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)情景圖，思考感應(yīng)電流的方向與哪些因素有關(guān)？可以用什么辦法來描述？
提示　(1)左偏　右偏
(2)與導(dǎo)體運(yùn)動方向及磁場方向有關(guān)，右手定則
1.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：穿過閉合導(dǎo)體回路的________發(fā)生變化。
2.右手定則：伸開右手，使大拇指與其余并攏的四指垂直，并與手掌在同一平面內(nèi)，讓磁感線垂直從______穿入，并使拇指指向?qū)Ь€運(yùn)動的方向，這時______所指的方向就是感應(yīng)電流的方向，如圖所示。
磁通量
手心
四指
3.適用范圍：導(dǎo)線切割磁感線運(yùn)動而產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況。
【思考】
右手定則與左手定則的作用相同嗎？
提示　右手定則判斷感應(yīng)電流的方向，左手定則判斷的是通電導(dǎo)線所受安培力的方向或運(yùn)動電荷所受洛倫茲力的方向。
A
例1 下列圖中表示閉合電路中的一部分導(dǎo)體ab在磁場中做切割磁感線運(yùn)動的情景，導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b的是(　　)
解析　應(yīng)用右手定則判斷可得，A中電流方向?yàn)閍→b，B中電流方向?yàn)閎→a，C中電流方向?yàn)閍→d→c→b→a，D中電流方向?yàn)閎→a，故A正確。
對右手定則的兩點(diǎn)說明
(1)切割磁感線的導(dǎo)線就是電路中的電源，感應(yīng)電流的方向就是感應(yīng)電動勢的方向(在電源內(nèi)部，由低電勢指向高電勢)。
(2)當(dāng)導(dǎo)線不動而磁場運(yùn)動時，大拇指的指向是導(dǎo)線相對于磁場的運(yùn)動方向。　　　　
訓(xùn)練1 (多選)在如圖所示的光滑平行金屬導(dǎo)軌上，垂直導(dǎo)軌放置有MN、CD、EF三根金屬棒，導(dǎo)軌處于如圖所示的勻強(qiáng)磁場中。將金屬棒MN向右移動時，下列說法正確的是(　　)
A.CD棒中有由C到D的電流
B.EF棒中有由F到E的電流
C.EF棒向右運(yùn)動
D.CD棒向左運(yùn)動
AC
解析　當(dāng)金屬棒MN向右移動時，根據(jù)右手定則可知金屬棒MN中的電流方向?yàn)镹→M，金屬棒CD、EF相當(dāng)于外電路，故CD棒中電流方向?yàn)镃→D，EF棒中的電流方向?yàn)镋→F，A正確，B錯誤；根據(jù)左手定則，CD棒、EF棒均受到向右的安培力，所以CD棒、EF棒均向右運(yùn)動，C正確，D錯誤。
B
訓(xùn)練2 為了測量列車運(yùn)行的速度和加速度的大小，可采用如圖甲所示的裝置，它由一塊安裝在列車車頭底部的強(qiáng)磁體和埋設(shè)在軌道地面的一組線圈及電流測量記錄儀組成(測量記錄儀未畫出)。當(dāng)列車經(jīng)過線圈上方時，線圈中產(chǎn)生的電流被記錄下來，P、Q為接測量儀器的端口。若俯視軌道平面，磁場方向垂直地面向下，如圖乙所示，則在列車經(jīng)過測量線圈的過程中，流經(jīng)線圈的電流(　　)
A.始終沿逆時針方向
B.先沿逆時針方向，再沿順時針方向
C.先沿順時針方向，再沿逆時針方向
D.始終沿順時針方向
解析　列車帶著磁場向右運(yùn)動，進(jìn)入線圈的過程中，線圈左邊的一段導(dǎo)線向左切割磁感線，根據(jù)右手定則知，線圈中的電流方向沿逆時針方向；線圈離開磁場時，線圈右邊的一段導(dǎo)線向左切割磁感線，這一過程中線圈中的感應(yīng)電流方向沿順時針方向。故線圈中的電流先沿逆時針方向，再沿順時針方向，選項B正確。
知識點(diǎn)二　楞次定律
1.探究影響感應(yīng)電流方向的因素
(1)實(shí)驗(yàn)器材：條形磁鐵、電流表、線圈、導(dǎo)線、開關(guān)、學(xué)生電源、滑動變阻器。
(2)實(shí)驗(yàn)探究：采用試觸法探究電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向和電流方向之間的關(guān)系。
一般情況電流從哪一側(cè)接線柱流入，指針就向哪一側(cè)偏轉(zhuǎn)，即左進(jìn)左偏，右進(jìn)右偏(指針偏轉(zhuǎn)方向應(yīng)由實(shí)驗(yàn)得出，并非所有電流表都是這樣的)。
①按如圖1所示情景連接電路，并在表1中填寫四種探究結(jié)果。
圖1
表1
操作 S極向下插入 S極向下抽出 N極向下插入 N極向下抽出
原磁場(B0)的方向
原磁場(B0)穿過螺線管磁通量的增減
電流表指針偏轉(zhuǎn)方向
螺線管線圈繞向，感應(yīng)電流方向圖示
螺線管內(nèi)感應(yīng)電流的磁場(B′)的方向
②按如圖2所示情景連接電路，并在表2中填寫四種探究結(jié)果。
圖2
表2
操作 開關(guān)閉合 開關(guān)斷開 變阻器R變大 變阻器R變小
A線圈內(nèi)部的磁場(B0)方向
穿過B線圈的磁通量的增減
電流表指針偏轉(zhuǎn)方向
B線圈中感應(yīng)電流方向
B線圈內(nèi)部感應(yīng)電流的磁場(B′)方向
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：當(dāng)引起感應(yīng)電流的原磁場(B0)穿過螺線管的磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場(B′)方向與原磁場(B0)方向______；當(dāng)引起感應(yīng)電流的原磁場(B0)穿過螺線管的磁通量減小時，感應(yīng)電流的磁場(B′)方向與原磁場(B0)方向______。
2.楞次定律：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總是要______引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。
3.楞次定律是__________定律在電磁感應(yīng)中的具體表現(xiàn)。
相反
相同
阻礙
能量守恒
A
例2 (2024·廣東肇慶期末)關(guān)于楞次定律，下列說法正確的是(　　)
A.感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化
B.閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動時，必受磁場的阻礙作用
C.原磁場穿過閉合回路的磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場同向
D.感應(yīng)電流的磁場總是跟原磁場反向，阻礙原磁場的變化
解析　感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，選項A正確；閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中平行磁感線運(yùn)動時，不受磁場的阻礙作用，選項B錯誤；原磁場穿過閉合回路的磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場反向，選項C錯誤；當(dāng)原磁場增強(qiáng)時，感應(yīng)電流的磁場跟原磁場反向，當(dāng)原磁場減弱時，感應(yīng)電流的磁場跟原磁場同向，選項D錯誤。
楞次定律中“阻礙”的含義
D
訓(xùn)練3 如圖甲、乙所示，水平桌面上固定兩個導(dǎo)線框A、A′，線框A′有開口，其他與線框A都相同，將兩相同條形磁體用相同的輕質(zhì)絕緣彈簧懸掛在天花板上。現(xiàn)同時讓兩磁體向下獲得相同的初速度，不計空氣阻力，下列說法正確的是(　　)
A.磁體B、B′速度始終相同
B.線框A固定不動，沒有感應(yīng)電流
C.磁體B、B′下落到相同位置時，動能相同
D.磁體B′與彈簧在振動過程中系統(tǒng)機(jī)械能守恒
解析　兩磁體在下落過程中，由于線框A是閉合線框，通過線框的磁通量有變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場將阻礙磁體B的下落，所以磁體B的速度小于磁體B′的速度，A、B錯誤；根據(jù)楞次定律可知，磁體B下落時，線框A對磁體B有阻礙作用，線框A′對磁體B′無阻礙作用，磁體下落到相同位置時，磁體B的動能小于磁體B′的動能，C錯誤；線框A′與磁體B′無相互作用力，磁體B′與彈簧組成的系統(tǒng)只有重力做功，在振動過程中系統(tǒng)機(jī)械能守恒，D正確。
B
訓(xùn)練4 現(xiàn)將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流表及開關(guān)依次連接，如圖所示。在開關(guān)閉合、線圈A放在線圈B中的情況下，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)他將滑動變阻器的滑片P向左加速滑動時，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)。由此可以推斷(　　)
A.線圈A向上移動或滑動變阻器的滑片P向右加速滑動，都能引起電流表指針向左偏轉(zhuǎn)
B.線圈A向上移動或斷開開關(guān)，都能引起電流表指針向右偏轉(zhuǎn)
C.滑動變阻器的滑片P勻速向左或勻速向右滑動，都能使電流表指針靜止在中央
D.因?yàn)榫€圈A、線圈B的繞線方向未知，所以無法判斷電流表指針偏轉(zhuǎn)的方向
解析　由題意知，穿過線圈B的磁通量減小時，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，線圈A向上移動或斷開開關(guān)時，穿過線圈B的磁通量均減小，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，故A錯誤，B正確；滑片P勻速向左滑動時，穿過線圈B的磁通量減少，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)；滑片P勻速向右滑動時，穿過線圈B的磁通量增大，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)，故C、D錯誤。
知識點(diǎn)三　楞次定律的應(yīng)用
法拉第最初發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。軟鐵環(huán)上繞有M、N兩個線圈，在M線圈電路中的開關(guān)閉合、斷開的瞬間，N線圈電路中的感應(yīng)電流沿什么方向？
提示　開關(guān)閉合瞬間，N線圈電路中的感應(yīng)電流方向從下向上通過電流表，斷開瞬間，感應(yīng)電流從上向下通過電流表。
楞次定律應(yīng)用的一般步驟
1.明確研究對象是哪一個閉合回路。
2.明確引起電磁感應(yīng)的、穿過該閉合回路的磁場的方向。
3.確定原磁場穿過該閉合回路的磁通量是增大還是減小。
4.根據(jù)楞次定律，確定該閉合回路內(nèi)感應(yīng)電流的磁場的方向(增反減同)。
5.利用安培定則判斷能夠形成上述磁場的感應(yīng)電流的方向。
C
例3 如圖甲所示的閉合圓線圈放在勻強(qiáng)磁場中，t＝0時磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直線圈平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化的關(guān)系圖像如圖乙所示。則在0～2 s內(nèi)線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)?　　)
A.逆時針 B.先逆時針后順時針
C.順時針 D.先順時針后逆時針
解析　將0～2 s時間段劃分為兩段：0～1 s內(nèi)，線圈中磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為正，磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直線圈平面向里且穿過該閉合回路的磁通量減小，由“增反減同”可知，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向垂直線圈平面向里，根據(jù)安培定則可知，感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r針方向；1～2 s內(nèi)，線圈中磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為負(fù)，磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直線圈平面向外且穿過該閉合回路的磁通量增大，由“增反減同”可知，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向垂直線圈平面向里，根據(jù)安培定則可知，感應(yīng)電流的方向仍為順時針方向，所以選項C正確。
A
訓(xùn)練5 某磁場的磁感線如圖所示，有一閉合鋁質(zhì)線圈自圖示位置A落至位置B，在下落的過程中，自上向下看，鋁質(zhì)線圈中的感應(yīng)電流方向是(　　)
A.先沿順時針方向，再沿逆時針方向
B.先沿逆時針方向，再沿順時針方向
C.始終沿順時針方向
D.始終沿逆時針方向
解析　在線圈下落過程中，磁感應(yīng)強(qiáng)度先增大后減小，所以穿過線圈的磁通量先增大后減小，線圈從A處落到磁感應(yīng)強(qiáng)度最大位置處的過程中，穿過線圈的磁通量增大，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向下，所以感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r針方向。線圈從磁感應(yīng)強(qiáng)度最大位置處落到B處的過程中，穿過線圈的磁通量減小，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向上，所以感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r針方向，A正確，B、C、D錯誤。
隨堂對點(diǎn)自測
2
AC
1.(右手定則)(多選)如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌PP′和QQ′處于同一水平面內(nèi)，P和Q之間連接一電阻R，整個裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中。現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌放置一根導(dǎo)體棒MN，用一水平向右的力F拉動導(dǎo)體棒MN。下列關(guān)于導(dǎo)體棒MN中感應(yīng)電流的方向和它所受安培力的方向的說法正確的是(　　)
A.感應(yīng)電流的方向是N→M
B.感應(yīng)電流的方向是M→N
C.安培力方向水平向左
D.安培力方向水平向右
解析　以導(dǎo)體棒為研究對象，導(dǎo)體棒所處位置磁場的方向向下，導(dǎo)體棒運(yùn)動方向向右，根據(jù)右手定則可知，導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流的方向是N→M，再根據(jù)左手定則可知，導(dǎo)體棒所受安培力的方向水平向左，選項A、C正確。
A
2.(楞次定律)在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，下列說法正確的是(　　)
A.感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流原磁場的磁通量的變化
B.感應(yīng)電流的磁場方向總是與引起感應(yīng)電流的磁場方向相反
C.感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁場的磁通量
D.感應(yīng)電流的磁場阻止了引起感應(yīng)電流的磁場的磁通量的變化
解析　根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的原磁場的磁通量的變化，選項A正確，C錯誤；當(dāng)原磁場增強(qiáng)時，感應(yīng)電流的磁場方向與引起感應(yīng)電流的磁場方向相反；當(dāng)原磁場減弱時，感應(yīng)電流的磁場方向與引起感應(yīng)電流的磁場方向相同，選項B錯誤；感應(yīng)電流的磁場阻礙引起感應(yīng)電流的磁場磁通量的變化，但不是阻止，選項D錯誤。
C
3.(楞次定律的應(yīng)用)閉合線框abcd，從某高度自由下落時穿過一個有界的勻強(qiáng)磁場，當(dāng)它經(jīng)過如圖所示的三個位置時，感應(yīng)電流的方向是(　　)
A.經(jīng)過Ⅰ時，a→d→c→b→a
B.經(jīng)過Ⅱ時，a→b→c→d→a
C.經(jīng)過Ⅱ時，無感應(yīng)電流
D.經(jīng)過Ⅲ時，a→b→c→d→a
解析　有界的勻強(qiáng)磁場方向垂直紙面向里，閉合線框經(jīng)過Ⅰ時，穿過線框的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流磁場方向垂直紙面向外，由安培定則判斷感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b→c→d→a，故A錯誤；經(jīng)過Ⅱ時，穿過線框的磁通量不變，則感應(yīng)電流為0，故B錯誤，C正確；經(jīng)過Ⅲ時，穿過線框的磁通量減少，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場方向垂直紙面向里，由安培定則判斷感應(yīng)電流方向?yàn)閍→d→c→b→a，故D錯誤。
課后鞏固訓(xùn)練
3
AD
題組一　右手定則
1.(多選)兩根互相平行的金屬導(dǎo)軌水平放置于如圖所示的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)體棒ab和cd在導(dǎo)軌上可以自由滑動。當(dāng)ab在外力F作用下向右運(yùn)動時，下列說法正確的是(　　)
對點(diǎn)題組練
A.cd內(nèi)有電流通過，方向是d→c
B.cd向左運(yùn)動
C.磁場對cd的作用力方向向左
D.磁場對ab的作用力方向向左
解析　為了判斷cd內(nèi)電流方向，首先判斷ab內(nèi)的電流方向，因?yàn)閍b在外力F作用下向右做切割磁感線的運(yùn)動，由右手定則可知，電流的方向是b→a，ab相當(dāng)于電源，電流從a端流出，回路的電流方向是b→a→d→c→b，A正確；由左手定則可知D正確。
B
2.(2024·江蘇南京高二期末)飛機(jī)水平飛行時，飛行員的左側(cè)機(jī)翼頂端電勢為φ1，右側(cè)機(jī)翼頂端電勢為φ2，則(　　)
A.在北半球自西向東飛行時，φ1＝φ2
B.在北半球飛行時，φ1>φ2
C.在南半球自西向東飛行時，φ1＝φ2
D.在南半球飛行時，φ1>φ2
解析　當(dāng)飛機(jī)在北半球飛行時，由于地磁場有豎直向下的分量，由右手定則可知，左端電勢高，即在北半球飛行時，無論飛行方向如何，都有φ1>φ2，在南半球飛行時，磁場有豎直向上的分量，無論飛行方向如何，都有φ2>φ1，故B正確。
B
題組二　楞次定律
3.(2024·江蘇淮安期末)如圖所示，一根足夠長通以圖示方向電流的直導(dǎo)線水平放置，直導(dǎo)線的正上方某處有懸點(diǎn)，用絕緣細(xì)線懸掛一銅圓環(huán)從圖示A點(diǎn)由靜止釋放，在圓環(huán)運(yùn)動到最低點(diǎn)的過程中。下列說法正確的是(　　)
A.圓環(huán)中感應(yīng)電流沿逆時針方向
B.圓環(huán)中感應(yīng)電流沿順時針方向
C.圓環(huán)中感應(yīng)電流先沿逆時針，后沿順時針方向
D.圓環(huán)中感應(yīng)電流先沿順時針，后沿逆時針方向
解析　根據(jù)安培定則，通電直導(dǎo)線上方區(qū)域磁場方向垂直紙面向外，且距導(dǎo)線越遠(yuǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度越小。圓環(huán)由A點(diǎn)開始運(yùn)動到最低點(diǎn)的過程中，穿過圓環(huán)的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，圓環(huán)中感應(yīng)電流的磁場方向垂直紙面向里，感應(yīng)電流的方向沿順時針方向，B正確。
BD
4.(多選)如圖所示，在水平面上有一固定的導(dǎo)軌，導(dǎo)軌為U形金屬框架，框架上放置一金屬桿ab，不計摩擦，在豎直方向上有勻強(qiáng)磁場，則(　　)
A.若磁場方向豎直向上并增強(qiáng)時，桿ab將向右移動
B.若磁場方向豎直向上并減弱時，桿ab將向右移動
C.若磁場方向豎直向下并增強(qiáng)時，桿ab將向右移動
D.若磁場方向豎直向下并減弱時，桿ab將向右移動
解析　不管磁場方向豎直向上還是豎直向下，當(dāng)磁場增強(qiáng)時，穿過回路的磁通量增大，由楞次定律知，桿ab將向左移動，反之，桿ab將向右移動，選項B、D正確。
C
5.如圖所示，導(dǎo)線AB與CD平行，已知當(dāng)導(dǎo)線CD所在回路中有逆時針方向的電流時，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)。閉合開關(guān)一段時間后，下列情況中，可以使電流表指針右偏且導(dǎo)線CD受到向上的安培力的是(　　)
A.斷開開關(guān)瞬間
B.將電源電壓反向后，閉合開關(guān)瞬間
C.逐漸增大電源電壓
D.在AB、CD間增加垂直紙面向里的磁場
解析　斷開開關(guān)前，根據(jù)安培定則，上方閉合回路中有向
外的磁通量，斷開開關(guān)瞬間，磁通量減小，根據(jù)楞次定律，
上方回路中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r針，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)，
而斷開開關(guān)瞬間，導(dǎo)線AB所在回路產(chǎn)生的磁場消失，則導(dǎo)
線CD不受安培力，A錯誤；電源電壓反向后，閉合開關(guān)瞬間，上方閉合回路中磁通量向里增大，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r針，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)，由左手定則可知，導(dǎo)線CD受到向上的安培力，B錯誤；逐漸增大電源電壓，則下方回路中電流增大，上方閉合回路中的磁通量向外增大，感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r針，電流表指針右偏，導(dǎo)線CD受到向上的安培力，C正確；在AB、CD間增加垂直紙面向里的磁場，上方閉合回路中的磁通量不變，回路中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，D錯誤。
A
題組三　楞次定律的應(yīng)用
6.如圖所示，若套在條形磁鐵上的彈性金屬線圈Ⅰ突然縮小為線圈Ⅱ，則關(guān)于線圈中的感應(yīng)電流及其方向(從上往下看)是(　　)
A.有順時針方向的感應(yīng)電流 B.有逆時針方向的感應(yīng)電流
C.有先逆時針后順時針方向的感應(yīng)電流 D.無感應(yīng)電流
解析　穿過線圈的磁通量包括磁體內(nèi)全部和磁體外的一部分，當(dāng)線圈突然縮小時，合磁通量增加，原因是磁體外向下穿過線圈的磁通量減少。由楞次定律判斷，感應(yīng)電流的方向(從上往下看)為順時針方向，選項A正確。
D
7.如圖所示，用一根長為L、質(zhì)量不計的細(xì)桿與一個上弧長為l0、下弧長為d0的金屬線框的中點(diǎn)連接并懸掛于O點(diǎn)，懸點(diǎn)正下方存在一個上弧長為2l0、下弧長為2d0的方向垂直于紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場，且d0 L，先將線框拉到如圖所示的位置，松手后讓線框進(jìn)入磁場，忽略空氣阻力和摩擦。下列說法正確的是(　　)
A.金屬線框進(jìn)入磁場時感應(yīng)電流的方向?yàn)閍→b→c→d→a
B.金屬線框離開磁場時感應(yīng)電流的方向?yàn)閍→d→c→b→a
C.金屬線框dc邊進(jìn)入磁場與ab邊離開磁場的速度大小總是相等
D.金屬線框最終將在有界磁場中做往復(fù)運(yùn)動
解析　金屬線框進(jìn)入磁場時，線框cd邊切割磁感線，使穿
過金屬線框的磁通量增大，因此產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次
定律可判斷電流的方向?yàn)閍→d→c→b→a，故A錯誤；金屬
線框離開磁場時，線框的有效面積減小，穿過線框的磁通
量減小，因此產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律可判斷電流的
方向?yàn)閍→b→c→d→a，故B錯誤；根據(jù)能量守恒定律，線框每次經(jīng)過磁場邊界時都會有熱量產(chǎn)生，機(jī)械能減少，可知金屬線框dc邊進(jìn)入磁場與ab邊離開磁場的速度大小不相等，故C錯誤；當(dāng)線框不再穿出磁場時，就沒有機(jī)械能損失了，故線框最終將在有界磁場中做往復(fù)運(yùn)動，故D正確。
D
8.某同學(xué)設(shè)想的減小電梯墜落時造成傷害的一種應(yīng)急安全裝置如圖所示，在電梯轎廂底部安裝永久強(qiáng)磁鐵，磁鐵N極朝上，電梯井道內(nèi)壁上鋪設(shè)若干金屬線圈，線圈在電梯轎廂墜落時能自動閉合，從而減小對箱內(nèi)人員的傷害。當(dāng)轎廂墜落到圖示位置時，關(guān)于該裝置，以下說法正確的是(　　)
綜合提升練
A.從下往上看，金屬線圈A中的感應(yīng)電流沿逆時針方向
B.從下往上看，金屬線圈B中的感應(yīng)電流沿順時針方向
C.金屬線圈B對轎廂下落有阻礙作用，A沒有阻礙作用
D.金屬線圈B有收縮的趨勢，A有擴(kuò)張的趨勢
解析　當(dāng)電梯墜落至如圖位置時，閉合線圈A中向上的磁場減弱，感應(yīng)電流的方向從下往上看是順時針方向，B中向上的磁場增強(qiáng)，感應(yīng)電流的方向從下往上看是逆時針方向，A、B錯誤；結(jié)合A的分析可知，當(dāng)電梯墜落至如圖位置時，閉合線圈A、B都在阻礙電梯下落，C錯誤；閉合線圈A中向上的磁場減弱，B中向上的磁場增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律可知，線圈B有收縮的趨勢，A有擴(kuò)張的趨勢，D正確。
D
9.如圖所示，圓形金屬環(huán)放在水平桌面上，有一帶正電的微粒以水平速度v貼近圓環(huán)的上表面距環(huán)心d處飛過，則帶電微粒在飛過圓環(huán)的過程中，圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向是(　　)
A.始終是沿順時針方向 B.始終是沿逆時針方向
C.先沿順時針方向，再沿逆時針方向 D.先沿逆時針方向，再沿順時針方向
解析　電荷定向移動形成電流，電流周圍存在磁場。運(yùn)動的正電荷周圍的磁場與通電導(dǎo)線周圍的磁場類似，但又有所不同。帶電微粒靠近圓環(huán)過程中，穿過圓環(huán)的磁場方向垂直桌面向里并增強(qiáng)導(dǎo)致穿過圓環(huán)的磁通量增加，由楞次定律知，圓環(huán)中將產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流；當(dāng)微粒遠(yuǎn)離圓環(huán)時，圓環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，故D正確。
A
10.如圖所示，圓形導(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變阻器連接成閉合回路。若將滑動變阻器的滑片P向下滑動，下列表述正確的是(　　)
A.線圈a對水平桌面的壓力N將增大
B.穿過線圈a的磁通量變小
C.線圈a有擴(kuò)張的趨勢
D.線圈a中將產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流(俯視)
解析　滑動變阻器滑片向下滑動，接入電路的電阻減小，電流增大，穿過線圈a的磁通量增大，a線圈有收縮的趨勢，B、C錯誤；根據(jù)楞次定律判斷a中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流(俯視)，a有遠(yuǎn)離螺線管的趨勢，a對桌面的壓力增大，A正確，D錯誤。
11.某學(xué)習(xí)小組在“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”實(shí)驗(yàn)中，閉合開關(guān)S，然后條形磁體的N極向下插入線圈，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)，如圖所示。
(1)若將條形磁體拔出線圈的瞬間，電流計的指針向左偏轉(zhuǎn)，則條形磁體下端為________(“N極”或“S極”)。
(2)若保持條形磁體和線圈的相對位置不變，先斷開S，再閉合S瞬間，電流計的指針________(填“向左偏轉(zhuǎn)”“向右偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”)。
(3)為了進(jìn)一步研究感應(yīng)電流的方向與什么因素有關(guān)，該學(xué)習(xí)小組還進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)操作，電流計指針不偏轉(zhuǎn)的是________。
A.線圈不動，條形磁體勻速插入
B.線圈不動，條形磁體加速插入
C.條形磁體與線圈以相同速度一起勻速向上運(yùn)動
D.條形磁體與線圈加速靠近
答案　(1)N極　(2)不偏轉(zhuǎn)　(3)C
解析　(1)條形磁體拔出線圈時，電流計指針向左偏轉(zhuǎn)，結(jié)合題圖，電流方向反向，根據(jù)楞次定律和右手螺旋定則，條形磁體下端為N極。
(2)條形磁體和線圈的相對位置不變，無論開關(guān)如何閉合斷開，穿過線圈的磁通量不變，線圈中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，電流表指針不偏轉(zhuǎn)。
(3)電流計指針不動，即沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，則線圈中磁
通量的變化量為零。若線圈不動，磁體勻速插入、加速
插入或者磁體與線圈靠近，線圈中的磁通量均增大，磁通量的變化量不為零，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，指針會偏轉(zhuǎn)，若磁體與線圈以相同速度一起勻速向上運(yùn)動時，線圈中的磁通量不變，無感應(yīng)電流產(chǎn)生，指針不會偏轉(zhuǎn)，故C符合題意。
12.某同學(xué)在“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計了如圖所示的裝置。線圈A通過電流表甲、阻值較大的電阻R′、滑動變阻器R和開關(guān)S連接到電源上，線圈B的兩端接到另一個電流表乙上，兩個電流表完全相同，零刻度線在表盤中央。閉合開關(guān)后，當(dāng)滑動變阻器R的滑片P不動時，甲、乙兩個電流表指針的位置如圖所示。
(1)當(dāng)滑片P較快地向左滑動時，電流表甲的指針的偏轉(zhuǎn)情況是__________，電流表乙的指針的偏轉(zhuǎn)情況是__________(選填“向左偏”“向右偏”或“不偏轉(zhuǎn)”)。
(2)斷開開關(guān)，待電路穩(wěn)定后再迅速閉合開關(guān)，電流表乙的指針的偏轉(zhuǎn)情況是________(選填“向左偏”“向右偏”或“不偏轉(zhuǎn)”)。
(3)從上述實(shí)驗(yàn)可以初步得出結(jié)論：___________________
___________________________________________________。
答案　(1)向左偏　向右偏　(2)向右偏　(3)穿過閉合回路的
磁通量發(fā)生變化時產(chǎn)生感應(yīng)電流，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
解析　由題圖可知，電流由哪一接線柱流入，電流表的指針就向那側(cè)偏轉(zhuǎn)。
(1)當(dāng)滑片P較快地向左滑動時，通電回路中的電流增大，電流表甲的指針向左偏，穿過線圈B的磁通量增大且原磁場方向向下，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場方向向上，由安培定則得，電流表乙的指針向右偏。
(2)斷開開關(guān)，待電路穩(wěn)定后再迅速閉合開關(guān)，左側(cè)(通電)回路中的電流增大，穿過線圈B的磁通量增大且原磁場方向向下，故電流表乙的指針向右偏。
(3)通過實(shí)驗(yàn)可以初步得出結(jié)論：穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化時產(chǎn)生感應(yīng)電流，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。

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