楞次定律（原卷版）

楞次定律模塊一知識(shí)掌握知識(shí)點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)：探究影響感應(yīng)電流方向的因素【知識(shí)梳理】1．實(shí)驗(yàn)原理(1)由電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系，找出感應(yīng)電流的方向．(2)通過(guò)實(shí)驗(yàn)，觀察、分析原磁場(chǎng)方向和磁通量的變化，記錄感應(yīng)電流的方向，然后歸納出感應(yīng)電流的方向與原磁場(chǎng)方向、原磁通量變化之間的關(guān)系．2．實(shí)驗(yàn)器材條形磁體，線圈，電流表，導(dǎo)線若干，滑動(dòng)變阻器，開(kāi)關(guān)，干電池，電池盒．3．實(shí)驗(yàn)過(guò)程(1)探究電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向和電流方向之間的關(guān)系．實(shí)驗(yàn)電路如圖甲、乙所示：結(jié)論：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)(2)探究條形磁體插入或拔出線圈時(shí)感應(yīng)電流的方向①按圖連接電路，明確線圈的繞線方向．②按照控制變量的方法分別進(jìn)行N極(S極)向下插入線圈和N極(S極)向下時(shí)抽出線圈的實(shí)驗(yàn)．③觀察并記錄磁場(chǎng)方向、電流方向、磁通量大小變化情況，并將結(jié)果填入表格．甲乙丙丁條形磁體運(yùn)動(dòng)的情況N極向下插入線圈S極向下插入線圈N極朝下時(shí)抽出線圈S極朝下時(shí)抽出線圈原磁場(chǎng)方向(“向上”或“向下”)穿過(guò)線圈的磁通量變化情況(“增加”或“減少”)感應(yīng)電流的方向(在線圈上方俯視)逆時(shí)針順時(shí)針順時(shí)針逆時(shí)針感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向(“向上”或“向下”)原磁場(chǎng)與感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向的關(guān)系④整理器材．4．結(jié)果分析根據(jù)上表記錄，得到下述結(jié)果：甲、乙兩種情況下，磁通量都，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向，阻礙磁通量的增加；丙、丁兩種情況下，磁通量都，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向，阻礙磁通量的減少．實(shí)驗(yàn)結(jié)論：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即總要引起感應(yīng)電流的．5．注意事項(xiàng)(1)確定電流方向與電流表指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系時(shí)，要用試觸法并注意減小電流大小，防止電流過(guò)大或通電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)損壞電流表．(2)電流表選用零刻度在中間的靈敏電流計(jì)．(3)實(shí)驗(yàn)前設(shè)計(jì)好表格，并明確線圈的繞線方向．(4)按照控制變量的思想進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．（2023?海淀區(qū)校級(jí)三模）某同學(xué)用如圖所示裝置探究影響感應(yīng)電流方向的因素，將磁體從線圈中向上勻速抽出時(shí)，觀察到靈敏電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是（）A．必須保證磁體勻速運(yùn)動(dòng)，靈敏電流計(jì)指針才會(huì)向右偏轉(zhuǎn) B．若將磁體向上加速抽出，靈敏電流計(jì)指針也會(huì)向右偏轉(zhuǎn) C．將磁體的N、S極對(duì)調(diào)，并將其向上抽出，靈敏電流計(jì)指針仍向右偏轉(zhuǎn) D．將磁體的N、S極對(duì)調(diào)，并將其向下插入，靈敏電流計(jì)指針仍向左偏轉(zhuǎn)（2023?房山區(qū)二模）如圖所示，在“探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”實(shí)驗(yàn)中，正確連接好電路后，關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法不正確的是（）A．開(kāi)關(guān)閉合瞬間，電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn) B．開(kāi)關(guān)閉合后，電路達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)，電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn) C．開(kāi)關(guān)閉合后，線圈A從線圈B中插入與拔出時(shí)，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn) D．開(kāi)關(guān)閉合后，滑動(dòng)變阻器的滑片勻速滑動(dòng)，電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)（2022秋?香坊區(qū)校級(jí)期末）利用如圖所示裝置可探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件。線圈A通過(guò)滑動(dòng)變阻器和開(kāi)關(guān)S連接到電源上，線圈B的兩端連接到電流計(jì)G上，把線圈A裝在線圈B的里面。某同學(xué)發(fā)現(xiàn)閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，由此可以判斷（）A．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)，電流表指針向右偏轉(zhuǎn) B．線圈A向上移動(dòng)時(shí)，電流表指針向右偏轉(zhuǎn) C．線圈A中鐵芯向上拔出時(shí)，電流表指針向右偏轉(zhuǎn) D．滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí)，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)知識(shí)點(diǎn)二楞次定律【知識(shí)梳理】1．內(nèi)容：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要引起感應(yīng)電流的．2．從能量角度理解楞次定律感應(yīng)電流沿著楞次定律所述的方向，是定律的必然結(jié)果，當(dāng)磁極插入線圈或從線圈內(nèi)抽出時(shí)，推力或拉力做功，使能轉(zhuǎn)化為感應(yīng)電流的．【重難詮釋】1．對(duì)楞次定律的理解(1)楞次定律中的因果關(guān)系楞次定律反映了電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的因果關(guān)系，磁通量發(fā)生變化是原因，產(chǎn)生感應(yīng)電流是結(jié)果．(2)對(duì)“阻礙”的理解問(wèn)題結(jié)論誰(shuí)阻礙誰(shuí)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)(原磁場(chǎng))的磁通量的變化為何阻礙原磁場(chǎng)的磁通量發(fā)生了變化阻礙什么阻礙的是磁通量的變化，而不是阻礙磁通量本身如何阻礙當(dāng)原磁場(chǎng)的磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)的方向相反；當(dāng)原磁場(chǎng)的磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)的方向相同，即“增反減同”結(jié)果如何阻礙并不是阻止，只是延緩了磁通量的變化，這種變化將繼續(xù)進(jìn)行，最終結(jié)果不受影響(3)“阻礙”的表現(xiàn)形式從磁通量變化的角度看：感應(yīng)電流的效果是阻礙磁通量的變化．從相對(duì)運(yùn)動(dòng)的角度看：感應(yīng)電流的效果是阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)．2．楞次定律的應(yīng)用應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的步驟(1)明確所研究的閉合回路，判斷原磁場(chǎng)方向．(2)判斷閉合回路內(nèi)原磁場(chǎng)的磁通量變化．(3)依據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向．(4)利用右手螺旋定則(安培定則)判斷感應(yīng)電流的方向．（2023春?蚌埠期末）如圖所示，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，金屬導(dǎo)軌EF、CD在豎直平面內(nèi)垂直磁場(chǎng)平行放置，并通過(guò)繞在豎直鐵芯上的導(dǎo)線連接，鐵芯正上方有一水平放置的金屬環(huán)，金屬桿AB豎直放置，與導(dǎo)軌EF、CD垂直且始終接觸良好，現(xiàn)突然用外力向右拉動(dòng)金屬桿AB，下列說(shuō)法正確的是（）A．AB中電流由A到B，金屬環(huán)受到的安培力向上 B．AB中電流由A到B，金屬環(huán)受到的安培力向下 C．AB中電流由B到A，金屬環(huán)受到的安培力向上 D．AB中電流由B到A，金屬環(huán)受到的安培力向下（2022秋?朝陽(yáng)區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，光滑固定的金屬導(dǎo)軌M、N水平放置，兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放置在導(dǎo)軌上，形成一個(gè)閉合回路，一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)（重力加速度為g）（）A．P、Q將相互遠(yuǎn)離 B．磁鐵的加速度小于g C．磁鐵的加速度等于g D．磁鐵下落時(shí)勢(shì)能的減少量等于其動(dòng)能的增加量（2023春?渝中區(qū)校級(jí)期中）某同學(xué)制作了一個(gè)簡(jiǎn)易的穩(wěn)定裝置，如圖所示，N極朝右的條形磁鐵正中心被細(xì)線懸掛在天花板下，沿條形磁鐵中軸線的左右兩側(cè)放置兩個(gè)完全相同的閉合圓形線圈，線圈始終與地面保持相對(duì)靜止，需要穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)設(shè)備懸掛于條形磁鐵下方（圖中未畫(huà)出），當(dāng)條形磁鐵左右擺動(dòng)或前后轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可快速地回到初始的穩(wěn)定狀態(tài)，則（）A．當(dāng)條形磁鐵向右擺動(dòng)時(shí)，從右往左看，右側(cè)線圈將產(chǎn)生逆時(shí)針的感應(yīng)電流 B．當(dāng)條形磁鐵向右擺動(dòng)時(shí)，左側(cè)線圈有收縮的趨勢(shì)，右側(cè)線圈有擴(kuò)張的趨勢(shì) C．無(wú)論條形磁鐵向哪邊擺動(dòng)，兩側(cè)線圈總是同時(shí)對(duì)磁鐵提供排斥力 D．無(wú)論條形磁鐵向哪邊擺動(dòng)，兩側(cè)線圈的感應(yīng)電流方向總是相反知識(shí)點(diǎn)三右手定則的理解和應(yīng)用【情境導(dǎo)入】如圖所示，導(dǎo)體棒ab向右做切割磁感線運(yùn)動(dòng)．(1)請(qǐng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向．(2)感應(yīng)電流I的方向、原磁場(chǎng)B的方向、導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的速度v的方向三者之間滿足什么關(guān)系？【知識(shí)梳理】如圖所示，內(nèi)容：伸開(kāi)右手，使拇指與其余四個(gè)手指，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，并使指向?qū)Ь€運(yùn)動(dòng)的方向，這時(shí)所指的方向就是感應(yīng)電流的方向．【重難詮釋】1．右手定則的適用范圍：閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流方向的判斷．2．右手定則反映了磁場(chǎng)方向、導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向和感應(yīng)電流方向三者之間的關(guān)系：(1)大拇指所指的方向是導(dǎo)體相對(duì)磁場(chǎng)切割磁感線的運(yùn)動(dòng)方向，既可以是導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)而磁場(chǎng)未動(dòng)，也可以是導(dǎo)體未動(dòng)而磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，還可以是兩者以不同速度同時(shí)運(yùn)動(dòng)．(2)四指指向電流方向，切割磁感線的導(dǎo)體相當(dāng)于電源．3．楞次定律與右手定則的比較規(guī)律比較內(nèi)容楞次定律右手定則區(qū)別研究對(duì)象整個(gè)閉合回路閉合回路的一部分，即做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體適用范圍各種電磁感應(yīng)現(xiàn)象只適用于部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的情況聯(lián)系右手定則是楞次定律的特例（2023春?拉薩期末）如圖所示，CDEF是一個(gè)矩形金屬框，當(dāng)導(dǎo)體棒AB向右移動(dòng)時(shí)，回路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，則下列說(shuō)法正確的是（）A．導(dǎo)體棒中的電流方向由B→A B．電流表A2中的電流方向由D→C C．電流表A1中的電流方向由E→F D．電流表A1中的電流方向由F→E（2022秋?清遠(yuǎn)期末）家住合肥的張同學(xué)周末來(lái)到郊外的公園游玩，一架飛機(jī)由西向東勻速飛過(guò)張同學(xué)的頭頂。下列說(shuō)法正確的是（）A．兩機(jī)翼電勢(shì)一樣高 B．南邊的機(jī)翼電勢(shì)高 C．北邊的機(jī)翼電勢(shì)高 D．無(wú)法判斷（2021秋?楊浦區(qū)校級(jí)期中）如圖，兩金屬棒ab、cd分別置于兩個(gè)異名磁極之間，組成閉合回路。能使cd棒受到向下磁場(chǎng)力的情況是（）A．磁極I為S極，磁極Ⅲ為S極，ab棒向左運(yùn)動(dòng) B．磁極I為S極，磁極Ⅲ為N極，ab棒向左運(yùn)動(dòng) C．磁極I為N極，磁極Ⅲ為N極，ab棒向上運(yùn)動(dòng) D．磁極I為N極，磁極Ⅲ為S極，ab棒向下運(yùn)動(dòng)模塊二鞏固提高（2020春?河南月考）中國(guó)宋代科學(xué)家沈括在《夢(mèng)溪筆談》中最早記載了地磁偏角：“以磁石磨針?shù)h，則能指南，然常微偏東，不全南也?！边M(jìn)一步研究表明，地球周圍地磁場(chǎng)的磁感線分布如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）A．赤道上方的磁感應(yīng)強(qiáng)度大于兩極 B．地球內(nèi)部也存在磁場(chǎng)，地磁南極在地理南極附近 C．地球表面任意位置的地磁場(chǎng)方向都與地面平行 D．飛機(jī)往返于北京和上海時(shí)，總是左機(jī)翼的電勢(shì)更高（2023春?渝中區(qū)校級(jí)月考）自1932年磁單極子概念被狄拉克提出以來(lái)，不管是理論還是實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家都一直在努力尋找，但迄今仍然沒(méi)能找到它們存在的確鑿證據(jù)。近年來(lái)，一些凝聚態(tài)物理學(xué)家找到了磁單極子存在的有力證據(jù)，并通過(guò)磁單極子的集體激發(fā)行為解釋了一些新穎的物理現(xiàn)象，這使得磁單極子艱難的探索之路出現(xiàn)了一絲新的曙光。如果有一個(gè)只有N極的磁單極子從上向下穿過(guò)如圖所示的閉合超導(dǎo)線圈，那么，從上向下看，這個(gè)線圈中將出現(xiàn)（）A．先是逆時(shí)針?lè)较?，然后是順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流 B．先是順時(shí)針?lè)较?，然后是逆時(shí)針?lè)较?，再是順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流 C．逆時(shí)針?lè)较虻某掷m(xù)流動(dòng)的感應(yīng)電流 D．先是順時(shí)針?lè)较?，然后是逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流（2023春?馬鞍山期末）紙面內(nèi)固定有并排放置的正方形線框A和B，虛線區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)區(qū)域從圖示位置開(kāi)始沿紙面運(yùn)動(dòng)后，B中產(chǎn)生了順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，則勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域可能的運(yùn)動(dòng)情況是（）A．向左勻速運(yùn)動(dòng) B．向左加速運(yùn)動(dòng) C．向右勻速運(yùn)動(dòng) D．向右加速運(yùn)動(dòng)（2023?海南）汽車測(cè)速利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，汽車可簡(jiǎn)化為一個(gè)矩形線圈abcd，埋在地下的線圈分別為1、2，通上順時(shí)針（俯視）方向電流，當(dāng)汽車經(jīng)過(guò)線圈時(shí)（）?A．線圈1、2產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向上 B．汽車進(jìn)入線圈1過(guò)程產(chǎn)生感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcd C．汽車離開(kāi)線圈1過(guò)程產(chǎn)生感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcd D．汽車進(jìn)入線圈2過(guò)程受到的安培力方向與速度方向相同（2023春?荔灣區(qū)校級(jí)月考）某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)的電梯墜落應(yīng)急安全裝置如圖所示，在電梯掛廂上安裝永久磁鐵，并在電梯的井壁上鋪設(shè)閉合線圈，這樣可以在電梯突然墜落時(shí)減小對(duì)電梯內(nèi)乘客的傷害。當(dāng)電梯中的永久磁鐵墜落至圖示位置時(shí)（）A．該安全裝置使電梯停在空中 B．線圈A、B中的感應(yīng)電流方向相反 C．只有線圈A在阻礙電梯下落 D．只有線圈B在阻礙電梯下落（2023春?湖北期中）如圖甲所示，水平桌面上固定著一根絕緣的長(zhǎng)直導(dǎo)線，矩形導(dǎo)線框abcd靠近長(zhǎng)直導(dǎo)線靜止放在桌面上。當(dāng)長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流按圖乙所示的規(guī)律變化時(shí)（圖甲中電流所示的方向?yàn)檎较颍?，則（）A．t1到t2時(shí)間內(nèi)，線框內(nèi)電流的方向?yàn)閍bcda，線框受力向左 B．t2到t3時(shí)間內(nèi)，線框內(nèi)電流的方向?yàn)閍bcda，線框受力向左 C．在t2時(shí)刻，線框內(nèi)電流的方向?yàn)閍bcda，線框受力向右 D．在t3時(shí)刻，線框內(nèi)電流最大，線框受力最大（2023?西城區(qū)三模）豎直導(dǎo)線ab與水平面上放置的圓線圈隔有一小段距離，其中直導(dǎo)線固定，線圈可自由運(yùn)動(dòng)，當(dāng)同時(shí)通以如圖所示方向的電流時(shí)（圓線圈內(nèi)電流從上向下看是逆時(shí)針?lè)较螂娏鳎?，則從左向右看，線圈將（）A．不動(dòng) B．順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近導(dǎo)線 C．順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)離開(kāi)導(dǎo)線 D．逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近導(dǎo)線（2023?武漢模擬）如圖所示平面內(nèi)，在通有圖示方向電流I的長(zhǎng)直導(dǎo)線右側(cè)，固定一正方形導(dǎo)線框abcd，ab邊與直導(dǎo)線平行。調(diào)節(jié)電流I的大小，使得空間各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加，則（）A．導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流逐漸增大 B．導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较?C．導(dǎo)線框的bc邊受到的安培力大小恒定 D．導(dǎo)線框整體受到的安培力方向水平向右（2023春?通州區(qū)期中）如圖所示，在水平放置的條形磁鐵的S極附近，一個(gè)閉合線圈始終豎直向下加速運(yùn)動(dòng)，并始終保持水平。在位置B時(shí)S極附近的磁感線正好與線圈平面平行，A、B之間和B、C之間的距離相等，且都比較小。下列說(shuō)法正確的是（）A．線圈在位置A時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針（俯視） B．線圈在位置C時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針（俯視） C．線圈在位置B時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量最小 D．線圈在位置C時(shí)的感應(yīng)電流與在位置A時(shí)的一樣大（2023春?蘭州期中）如圖所示，用一根長(zhǎng)為L(zhǎng)質(zhì)量不計(jì)的細(xì)桿與一個(gè)上弧長(zhǎng)為l0、下弧長(zhǎng)為d0的金屬線框的中點(diǎn)聯(lián)結(jié)并懸掛于O點(diǎn)，懸點(diǎn)正下方存在一個(gè)上弧長(zhǎng)為2l0、下弧長(zhǎng)為2d0的方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且d0?L。先將線框拉開(kāi)到如圖4所示位置，松手后讓線框進(jìn)入磁場(chǎng)，忽略空氣阻力和摩擦。下列說(shuō)法正確的是（）?A．金屬線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)閍→b→c→d→a B．金屬線框離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)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(chǎng)與ab邊離開(kāi)磁場(chǎng)的速度大小總是相等 D．金屬線框最終將在磁場(chǎng)內(nèi)左右擺動(dòng)（2023?梅河口市校級(jí)三模）如圖所示的是某教學(xué)樓西面墻上的一扇鋼窗，將鋼窗右側(cè)向外勻速打開(kāi)，推窗人正好看見(jiàn)夕陽(yáng)落下。以推窗人的視角來(lái)看，在鋼窗中地磁場(chǎng)磁通量增大的過(guò)程中（）A．鋼窗中產(chǎn)生了順時(shí)針電流，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小不變 B．鋼窗中產(chǎn)生了逆時(shí)針電流，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小是變化的 C．鋼窗豎直邊框受到地磁