高中物理新高考第一輪復習教案：第1講　電磁感應現(xiàn)象　楞次定律

第十章

電磁感應第1講電磁感應現(xiàn)象楞次定律必備知識新學法基礎落實一、磁通量1．概念：磁感應強度B與面積S的__________．2．計算(1)公式：Φ＝__________．(2)適用條件：①勻強磁場；②S是__________磁場的有效面積．(3)單位：韋伯(Wb)，1Wb＝__________．3．意義：穿過某一面積的磁感線的__________．4．標矢性：磁通量是__________，但有正、負．[主干知識·填一填]乘積BS垂直1

T·m2條數(shù)標量二、電磁感應1．電磁感應現(xiàn)象當穿過閉合電路的磁通量___________時，電路中有___________產(chǎn)生的現(xiàn)象．2．產(chǎn)生感應電流的條件(1)條件：穿過閉合電路的磁通量__________．(2)特例：閉合電路的一部分導體在磁場內(nèi)做____________運動．3．產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象的實質(zhì)電磁感應現(xiàn)象的實質(zhì)是產(chǎn)生____________，如果回路閉合，則產(chǎn)生__________；如果回路不閉合，那么只有____________，而無____________．發(fā)生變化感應電流發(fā)生變化切割磁感線感應電動勢感應電流感應電動勢感應電流三、感應電流方向的判斷1.右手定則：伸開右手，使拇指與其余四個手指__________，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)；讓磁感線從掌心垂直進入，并使拇指指向__________的方向，這時四指所指的方向就是__________的方向．如圖所示．2．楞次定律：感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要__________引起感應電流的__________的變化．垂直導線運動感應電流阻礙磁通量四、電磁阻尼與電磁驅(qū)動電磁阻尼電磁驅(qū)動不同點成因由于導體在磁場中運動而產(chǎn)生感應電流，從而使導體受到安培力由于磁場運動引起磁通量的變化而產(chǎn)生感應電流，從而使導體受到安培力效果安培力的方向與導體運動方向相反，阻礙導體運動導體受安培力的方向與導體運動方向相同，推動導體運動能量轉(zhuǎn)化導體克服安培力做功，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能由于電磁感應，磁場能轉(zhuǎn)化為電能，通過安培力做功，電能轉(zhuǎn)化為導體的機械能，從而對外做功相同點兩者都是電磁感應現(xiàn)象，都遵循楞次定律，都是安培力阻礙引起感應電流的導體與磁場間的相對運動1．磁通量是標量，但有正負，若磁通量為正，表示磁感線從規(guī)定的正面穿入；磁通量為負則反之．2．“阻礙”不一定是相反，“阻礙”的是磁通量的變化；“阻礙”也不是阻止，而是延緩了磁通量的變化過程．3．右手定則是楞次定律的特例，楞次定律適用于所有電磁感應現(xiàn)象，而右手定則適用于一段導體在磁場中切割磁感線運動的情況．4．解題中常用到的二級結(jié)論：(1)楞次定律的三個推廣含義：“增反減同”“增縮減擴”“來拒去留”．(2)楞次定律的雙解：①“加速向左運動”與“減速向右運動”等效．②

“×增加”與“·減少”所產(chǎn)生的感應電流方向一樣，反之亦然．[規(guī)律結(jié)論·記一記]一、易混易錯判斷1．當導體切割磁感線運動時，導體中一定產(chǎn)生感應電流．()2．穿過線圈的磁通量與線圈的匝數(shù)無關．()3．電路中磁通量發(fā)生變化時，就一定會產(chǎn)生感應電流．()4．感應電流的磁場總是與原磁場方向相反．()5．楞次定律和右手定則都可以判斷感應電流的方向，二者沒什么區(qū)別．()6．回路不閉合時，穿過回路的磁通量發(fā)生變化也會產(chǎn)生“阻礙”作用．()[必刷小題·測一測]×√××××二、經(jīng)典小題速練1.(人教版選擇性必修第二冊P25例題1改編)如圖所示，1831年法拉第把兩個線圈繞在一個鐵環(huán)上，A線圈與電源、滑動變阻器R組成一個回路，B線圈與開關S、電流表G組成另一個回路．通過多次實驗，法拉第終于總結(jié)出產(chǎn)生感應電流的條件，關于該實驗下列說法正確的是(

)A．閉合開關S的瞬間，電流表G中有a→b的感應電流B．閉合開關S的瞬間，電流表G中有b→a的感應電流C．閉合開關S后，在增大電阻R的過程中，電流表G中有a→b的感應電流D．閉合開關S后，在增大電阻R的過程中，電流表G中有b→a的感應電流D解析：D閉合S的瞬間，穿過B的磁通量沒有變化，G中無感應電流，A、B兩項錯誤；當閉合S后，若R增大，則A中電流減小，由右手螺旋定則知，穿過B的磁通量向下且減小，由楞次定律知G中電流方向為b→a，C項錯誤，D項正確．2.(魯科版選擇性必修第二冊P33T4)某人擬運用電磁感應的知識，通過實驗尋找磁單極子．該實驗儀器的主要部分是由超導體制成的如圖所示的線圈．若有一磁單極子從上往下穿過超導線圈，則在超導線圈中將產(chǎn)生感應電流．關于感應電流方向，下列說法正確的是(

)A．磁單極子穿過超導線圈的過程中，線圈中感應電流的方向要變化B．N磁單極子與S磁單極子分別穿過超導線圈的過程中，線圈中感應電流的方向相同C．磁單極子穿過超導線圈的過程中，線圈中感應電流的方向不變D．磁單極子穿過超導線圈的過程中，從上向下看，線圈中感應電流的方向始終為順時針C解析：C若N磁單極子穿過超導線圈的過程中，當磁單極子靠近線圈時，穿過線圈中磁通量增加，且磁場方向從上向下，所以由楞次定律可知，感應磁場方向是從下向上，再由右手螺旋定則可確定感應電流方向為逆時針；當磁單極子遠離線圈時，穿過線圈中磁通量減小，且磁場方向從下向上，所以由楞次定律可知，感應磁場方向是從下向上，再由右手螺旋定則可確定感應電流方向為逆時針．因此線圈中產(chǎn)生的感應電流方向不變．若是S磁單極子穿過超導線圈，由楞次定律可得出：靠近線圈時，感應磁場方向是從上向下，則感應電流方向為順時針；當遠離時，感應電流方向也是順時針．故A、B、D錯誤．由上述分析可知，磁單極子穿過超導線圈的過程中，線圈中感應電流方向不變，故C正確．3．(人教版選擇性必修第二冊P43T1改編)如圖所示，條形磁鐵以速度v向螺線管靠近，下面幾種說法中正確的是(

)A．螺線管中不會產(chǎn)生感應電流B．螺線管中會產(chǎn)生感應電流C．只有磁鐵速度足夠大時，螺線管中才能產(chǎn)生感應電流D．只有在磁鐵的磁性足夠強時，螺線管中才會產(chǎn)生感應電流解析：B當條形磁鐵以速度v向螺線管靠近，穿過螺線管的磁通量增大，則螺線管中會產(chǎn)生感應電流，與磁鐵的速度、磁鐵的磁性強弱無關，故B正確．B關鍵能力新探究思維拓展命題點一電磁感應現(xiàn)象的理解和判斷(自主學習)[核心整合]1．判斷感應電流有無的方法2．判斷磁通量是否變化的方法(1)根據(jù)公式Φ＝BSsin

θ(θ為B與S間的夾角)判斷．(2)根據(jù)穿過平面的磁感線的條數(shù)是否變化判斷．3．產(chǎn)生感應電流的三種常見情況[題組突破]1．現(xiàn)將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計及開關按如圖所示連接．下列說法中正確的是(

)A．開關閉合后，線圈A插入或拔出線圈B都會引起電流計指針偏轉(zhuǎn)B．線圈A插入線圈B中后，開關閉合和斷開的瞬間電流計指針均不會偏轉(zhuǎn)C．開關閉合后，滑動變阻器的滑片P勻速滑動，會使電流計指針靜止在中央零刻度D．開關閉合后，只有滑動變阻器的滑片P加速滑動，電流計指針才能偏轉(zhuǎn)A解析：A開關閉合后，線圈A插入或拔出線圈B都會引起穿過線圈B的磁通量的變化，從而使電流計指針偏轉(zhuǎn)，A正確；線圈A插入線圈B中后，開關閉合和斷開的瞬間，穿過線圈B的磁通量會發(fā)生變化，電流計指針會偏轉(zhuǎn)，B錯誤；開關閉合后，滑動變阻器的滑片P無論勻速滑動還是加速滑動，都會導致線圈A的電流變化，使穿過線圈B的磁通量變化，電流計指針都會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，C、D錯誤．2.磁通量是研究電磁感應現(xiàn)象的重要物理量，如圖所示，通有恒定電流的導線MN與閉合線框共面，第一次將線框由位置1平移到位置2，第二次將線框繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置2，設先后兩次通過線框的磁通量變化分別為ΔΦ1和ΔΦ2，則(

)A．ΔΦ1>ΔΦ2

B．ΔΦ1＝ΔΦ2C．ΔΦ1<ΔΦ2 D．無法確定解析：C設閉合線框在位置1時的磁通量為Φ1，在位置2時的磁通量為Φ2，直線電流產(chǎn)生的磁場在位置1處比在位置2處要強，故Φ1>Φ2.將閉合線框從位置1平移到位置2，磁感線是從閉合線框的同一面穿過的，所以ΔΦ1＝|Φ2－Φ1|＝Φ1－Φ2；將閉合線框從位置1繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置2，磁感線分別從閉合線框的正反兩面穿過，所以ΔΦ2＝|(－Φ2)－Φ1|＝Φ1＋Φ2(從原來面穿過為正，則后來從另一面穿過為負)．故正確選項為C.C3．(感應電流有無的判斷)下列各圖所描述的物理情境中，沒有感應電流的是(

)A解析：A開關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)生感應電流，故B不符合題意；金屬框從A向B運動，穿過金屬框的磁通量時刻在變化，金屬框中產(chǎn)生感應電流，故C不符合題意；銅盤在磁場中按題圖所示方向轉(zhuǎn)動，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)生感應電流，故D不符合題意．穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化的四種情況(1)磁感應強度B不變，線圈面積S發(fā)生變化．(2)線圈面積S不變，磁感應強度B發(fā)生變化．(3)線圈面積S變化，磁感應強度B也變化，它們的乘積BS發(fā)生變化．(4)線圈面積S不變，磁感應強度B也不變，但二者之間夾角發(fā)生變化．題后反思命題點二楞次定律和右手定則(師生互動)[核心整合]1．楞次定律中“阻礙”的含義2．判斷感應電流方向的兩種方法方法一用楞次定律判斷方法二用右手定則判斷該方法適用于切割磁感線產(chǎn)生的感應電流．判斷時注意掌心、拇指、四指的方向：(1)掌心——磁感線垂直穿入；(2)拇指——指向?qū)w運動的方向；(3)四指——指向感應電流的方向．如圖，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(huán)形金屬線框T位于回路圍成的區(qū)域內(nèi)，線框與導軌共面．現(xiàn)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中沿順時針方向例

1D【思維導引】解此題的關鍵是找到磁通量變化的原因：(1)金屬桿PQ突然向右運動引起PQRS回路面積變化，PQRS中磁通量變化產(chǎn)生感應電流，而感應電流又影響T中磁通量變化，故采用楞次定律判斷感應電流方向．(2)金屬棒PQ的運動切割磁感線，也可以應用右手定則判斷感應電流的方向．解析：D金屬桿PQ向右運動，穿過PQRS的磁通量增加，由楞次定律可知，PQRS中產(chǎn)生逆時針方向的電流．這時PQRS中感應電流產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向外，與原磁場方向相反，故金屬框T中的磁通量減少，依據(jù)楞次定律可知，T中產(chǎn)生順時針方向的感應電流．故只有D項正確．[題組突破]1.(應用楞次定律判斷感應電流的方向)(2020·江蘇卷)如圖所示，兩勻強磁場的磁感應強度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)生順時針方向感應電流的是(

)A．同時增大B1減小B2B．同時減小B1增大B2C．同時以相同的變化率增大B1和B2D．同時以相同的變化率減小B1和B2B解析：B當同時增大B1減小B2時，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，感應電流產(chǎn)生的磁場方向應為垂直紙面向外，根據(jù)右手螺旋定則知，此時金屬圓環(huán)中產(chǎn)生逆時針方向的感應電流，A項錯誤；同理，當同時減小B1增大B2時，金屬圓環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應電流，B項正確；當同時以相同的變化率增大或減小B1和B2時，金屬圓環(huán)中的總磁通量沒有變化，仍然為0，金屬圓環(huán)中無感應電流產(chǎn)生，C、D項均錯誤．2．(用右手定則判斷感應電流的方向)下列圖中表示閉合電路中的一部分導體ab在磁場中做切割磁感線運動的情境，導體ab上的感應電流方向為a→b的是(

)解析：A

ab棒順時針轉(zhuǎn)動，運用右手定則，磁感線穿過手心，拇指指向順時針方向，則導體ab上的感應電流方向為a→b，故A項正確；ab棒向紙外運動，運用右手定則時，磁感線穿過手心，拇指指向紙外，則知ab棒上的感應電流方向為b→a，故B項錯誤；導體框向右運動出磁場穿過回路的磁通量減小，由楞次定律知，回路中感應電流方向由b→a→d，則導體ab上的感應電流方向為b→a，故C錯誤；ab棒沿導軌向下運動，由右手定則判斷知導體ab上的感應電流方向為b→a，故D項錯誤．A命題點三楞次定律推論的應用(多維探究)楞次定律中“阻礙”的含義可以推廣為：感應電流的效果總是阻礙引起感應電流的原因．列表說明如下：內(nèi)容s例證阻礙原磁通量變化——“增反減同”阻礙相對運動——“來拒去留”使回路面積有擴大或縮小的趨勢——“增縮減擴”第1維度：增反減同……

如圖所示，在一水平、固定的閉合導體圓環(huán)上方，有一條形磁鐵(N極朝上，S極朝下)由靜止開始下落，磁鐵從圓環(huán)中穿過且不與圓環(huán)接觸．關于圓環(huán)中感應電流的方向(從上向下看)，下列說法正確的是(

)A．總是順時針B．總是逆時針C．先順時針后逆時針D．先逆時針后順時針例

2C解析：C磁鐵從圓環(huán)中穿過且不與圓環(huán)接觸，則導體環(huán)中，先是向上的磁通量增加，磁鐵中點到達圓環(huán)所在平面后，向上的磁通量減少，根據(jù)楞次定律可知，產(chǎn)生的感應電流方向先順時針后逆時針，選項C正確．第2維度：來拒去留……

如圖所示，質(zhì)量為m的銅質(zhì)閉合線圈靜置于粗糙水平桌面上．當一個豎直放置的條形磁鐵貼近線圈，沿線圈中線由左至右從線圈正上方等高、勻速經(jīng)過時，線圈始終保持不動．則關于線圈在此過程中受到的支持力FN和摩擦力Ff的情況，以下判斷正確的是(

)A．FN先大于mg，后小于mgB．FN一直大于mgC．Ff先向左，后向右D．線圈中的電流方向始終不變A例

3解析：A根據(jù)“來拒去留”的原理，磁鐵靠近線圈時受到斜向上的斥力，由牛頓第三定律知，線圈受到斜向下的斥力．故它受到的支持力FN大于重力mg，磁鐵遠離線圈時受到斜向下的引力作用，線圈受到斜向上的引力，支持力FN小于重力mg，故A正確，B錯誤；整個過程磁鐵對線圈的作用力都有向右的分量，即線圈有向右運動的趨勢，摩擦力的方向始終向左，C錯誤；由于線圈中的磁通量先變大后變小，方向不變，故線圈中電流前后方向相反，D錯誤．第3維度：增縮減擴……

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)面水平且與圓盤面平行，其軸線與膠木盤A的軸線OO′重合．現(xiàn)使膠木盤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例

4B解析：B使膠木盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動，通過金屬環(huán)B內(nèi)的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知，金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，且B有向上升的趨勢，絲線受到的拉力減小，B正確．命題點四三定則、一定律的綜合應用(師生互動)[核心整合]1．規(guī)律比較名稱基本現(xiàn)象因果關系應用的定則或定律電流的磁效應運動電荷、電流產(chǎn)生磁場因電生磁安培定則洛倫茲力、安培力磁場對運動電荷、電流有作用力因電受力左手定則電磁感應部分導體做切割磁感線運動因動生電右手定則閉合回路磁通量變化因磁生電楞次定律2.相互聯(lián)系(1)應用楞次定律時，一般要用到安培定則．(2)研究感應電流受到的安培力，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，有時也可以直接應用楞次定律的推論來確定．如圖所示，金屬棒ab、金屬導軌和螺線管組成閉合回路，金屬棒ab在勻強磁場B中沿導軌向右運動，則(

)A．a(chǎn)b棒不受安培力作用B．a(chǎn)b棒所受安培力的方向向右C．a(chǎn)b棒向右運動速度v越大，所受安培力越大D．螺線管產(chǎn)生的磁場，A端為N極例

5C解析：C金屬棒ab向右運動切割磁感線，根據(jù)右手定則判斷感應電流方向由b→a，再根據(jù)左手定則判斷棒所受安培力水平向左，故A、B錯誤；ab的速度越大，感應電流越大，所受安培力就越大，C正確；根據(jù)安培定則可判定螺線管的B端為N極，A端為S極，D錯誤．左、右手定則巧區(qū)分(1)區(qū)分左手定則和右手定則的根本是抓住“因果關系”：“因電而動”——用左手，“因動而電”——用右手．(2)使用中左手定則和右手定則很容易混淆，為了便于記憶，可把兩個定則簡單地總結(jié)為通電受力，“力”的最后一筆“丿”向左，用左手；運動生電，“電”的最后一筆“乚”向右，用右手．題后反思[題組突破]1.(楞次定律、安培定則的應用)如圖所示，在通電長直導線AB的一側(cè)懸掛一可以自由擺動的閉合矩形金屬線圈P，AB在線圈平面內(nèi)．當發(fā)現(xiàn)閉合線圈向右擺動時(

)A．AB中的電流減小，用楞次定律判斷得線圈中產(chǎn)生逆時針方向的電流B．AB中的電流不變，用楞次定律判斷得線圈中產(chǎn)生逆時針方向的電流C．AB中的電流增大，用楞次定律判斷得線圈中產(chǎn)生逆時針方向的電流D．AB中的電流增大，用楞次定律判斷得線圈中產(chǎn)生順時針方向的電流C解析：C根據(jù)安培定則可知線圈所在處的磁場方向垂直紙面向里，若直導線中的電流增大，穿過線圈的磁通量增大，根據(jù)楞次定律得到線圈中感應電流方向為逆時針方向，根據(jù)左手定則可知線圈中各邊所受安培力方向均指向線圈內(nèi)，由于靠近導線磁場強，則安培力較大，遠離導線磁場弱，則安培力較小，線圈離開AB直導線，即向右擺動．反之產(chǎn)生順時針方向的電流，向左擺動．故C正確．2.(楞次定律及左手定則的應用)(多選)創(chuàng)意物理實驗設計作品《小熊蕩秋千》如圖所示．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鐵如圖放置．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方向(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AB解析：AB

P向右擺動的過程中，線框中的磁通量減少，根據(jù)楞次定律，P中的電流方向為順時針方向(從右向左看)，選項A正確．P向右擺動的過程中，P中的電流方向為順時針方向(從右向左看)，Q中的電流方向也為順時針方向(從右向左看)，Q線圈下側(cè)將受到向右的安培力作用，所以Q也會向右擺動，選項B正確，C錯誤．若用手左右擺動Q，線圈Q切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢，在P線圈中將產(chǎn)生感應電流，受到安培力作用，由左手定則可判斷出P將擺動，不會保持靜止，選項D錯誤．核心素養(yǎng)新導向?qū)W科培優(yōu)素養(yǎng)培優(yōu)30利用程序法和逆向推理法分析二次感應問題方法一程序法(正向推理法)

(多選)如圖所示裝置中，cd桿原來靜止．當ab桿做如下哪些運動時，cd桿將向右移動(

)A．向右勻速運動

B．向右加速運動C．向左加速運動

D．向左減速運動解析：BD

ab勻速運動時，ab中感應電流恒定，L1中磁通量不變，穿過L2的磁通量不變，L2中無感應電流產(chǎn)生，cd保持靜止，A錯誤；ab向右加速運動時，L2中的磁通量向下增大，通過cd的電流方向向下，cd向右移動，B正確；同理可得C錯誤，D正確．典例1

BD方法二逆向推理法

(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，MN的左邊有一閉合電路，當PQ在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．向左減速運動典例2

BC在二次感應現(xiàn)象中，“程序法”和“逆向推理法”的選擇(1)如果要判斷二次感應后的現(xiàn)象或結(jié)果，選擇程序法．(2)如果已知二次感應后的結(jié)果，要判斷導體棒的運動情況或磁場的變化，需選擇逆向推理法．反思領悟限時規(guī)范訓練[基礎鞏固]1．如圖甲所示，在光滑水平面上，使電路abcd的ad端加上如圖乙所示的交變電壓，a點電勢高于d點電勢時電壓u為正值，電路abcd所圍區(qū)域內(nèi)還有一彈性導線框MNPQ置于光滑水平面上，以下說法不正確的是(

)甲乙1234567891011DA．t1時刻，線框MNPQ中的感應電流為零B．t2時刻，電路abcd對線框MN邊的安培力為零C．t3時刻，線框MNPQ中的感應電流沿順時針方向D．t2～t3時間內(nèi)，線框MNPQ的面積會變大1234567891011解析：D本題考查平行導線磁場中的電磁感應現(xiàn)象．由題圖可知，t1時刻，電壓最大，其變化率為零，所以線框MNPQ中的感應電流為零，A正確，不符合題意；t2時刻，線框MNPQ中的感應電流最大，但是電路中電流為零，其產(chǎn)生的磁場也為零，則電路abcd對線框MN邊的安培力為零，B正確，不符合題意；t3時刻，由右手定則可知，電路abcd產(chǎn)生的磁場方向垂直水平面向上，并且磁通量增大，由楞次定律及右手定則可知，線框MNPQ中的感應電流沿順時針方向，C正確，不符合題意；t2～t3時間內(nèi)，電路中的電流增大，穿過線框MNPQ的磁通量增大，由楞次定律推論可知，線框MNPQ的面積會變小，D錯誤，符合題意．12345678910112．航空母艦上飛機彈射起飛可以利用電磁驅(qū)動來實現(xiàn)．電磁驅(qū)動原理如圖所示，當固定線圈上突然通入直流電時，靠近線圈左端放置的金屬環(huán)被彈射出去．在閉合開關S瞬間，下列判斷正確的是(

)A．從左側(cè)看，環(huán)中感應電流沿逆時針方向B．金屬環(huán)的面積有收縮的趨勢C．電池正負極調(diào)換后，金屬環(huán)將不能向左彈射D．若將金屬環(huán)放在線圈右側(cè)再閉合開關S，環(huán)將向左運動1234567891011B解析：B本題考查楞次定律及其推論的應用．根據(jù)楞次定律和右手定則可知，從左側(cè)看，金屬環(huán)中產(chǎn)生沿順時針方向的感應電流，故A錯誤；根據(jù)楞次定律可知，穿過金屬環(huán)的磁通量增大，因此金屬環(huán)會收縮面積阻礙磁通量增大的趨勢，故B正確；當電池正負極調(diào)換后，通過“來拒去留”的方法判斷，金屬環(huán)也可以向左彈射，故C錯誤；若將金屬環(huán)放在線圈右側(cè)，同理，環(huán)與線圈間也會產(chǎn)生排斥力，所以環(huán)將向右運動，故D錯誤．12345678910113.如圖所示，導線MON在中點O彎折成一定角度，OO′為其角平分線，在導線MON內(nèi)通以恒定電流I，由均勻?qū)Ь€制成的正方形小線框L的中線與OO′重合，則能在L中產(chǎn)生感應電流的辦法是(

)A．增大電流IB．將L沿OO′向右勻速移動C．將L沿OO′向右加速移動D．將L向上快速移動1234567891011D解析：D本題考查通電導線周圍的磁場分布、產(chǎn)生感應電流的條件．根據(jù)右手螺旋定則可知，穿過正方形線框的磁通量矢量和為零，增大電流，磁通量不變，A錯誤；將線框沿OO′向右運動，穿過正方形線框的磁通量變化始終為零，無感應電流產(chǎn)生，B、C錯誤；將L向上快速移動，穿過正方形線框的磁通量發(fā)生變化，會有感應電流產(chǎn)生，D正確．12345678910114.如圖所示，在粗糙絕緣水平面上，固定兩條相互平行的直導線，導線中通有大小和方向都相同的電流，在兩條導線的中間位置放置一正方形線框，導線、線框均關于虛線對稱，當導線中電流發(fā)生變化時，線框始終靜止．已知導線周圍某點的磁感應強度與導線中的電流大小成正比，與到導線的距離成反比．則下列對導線中電流變化后線框所受摩擦力的方向的判斷正確的是(

)A．a(chǎn)、b中電流同步增加，摩擦力方向向左B．a(chǎn)、b中電流同步減小，摩擦力方向向左C．a(chǎn)中電流減小，b中電流增大，摩擦力方向向右D．a(chǎn)中電流減小，b中電流不變，摩擦力方向向左1234567891011C解析：C本題考查楞次定律的應用．a(chǎn)、b兩導線中間部分的磁場的磁感應強度大小分布關于虛線對稱，磁場方向相反，當a、b導線中的電流同步增大或減小時，正方形導線框中的磁通量不變，線框所受摩擦力為0，A、B錯誤；a中電流減小、b中電流增大時，磁感應強度為0處向a導線移動，線框內(nèi)的磁通量垂直紙面向外增大，根據(jù)楞次定律可知，線框有向左運動的趨勢，所受摩擦力方向向右，同理可知，a中電流減小，b中電流不變時，線框所受摩擦力方向也向右，C正確，D錯誤．12345678910115．為了測量列車運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磁體和埋設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)線圈的電流方向(

)A．始終沿逆時針方向B．先沿逆時針，再沿順時針方向C．先沿順時針，再沿逆時針方向D．始終沿順時針方向解析：B列車通過線圈時，穿過線圈的磁通量先增大后減小，根據(jù)楞次定律可知線圈中產(chǎn)生的電流先沿逆時針方向，再沿順時針方向，選項B正確．1234567891011B[能力提升]6.如圖所示，CD為上下兩勻強磁場的理想邊界，初始時，兩勻強磁場的磁感應強度均為B0，方向相反．金屬圓環(huán)的直徑與兩磁場的邊界CD重合，AB與CD相互垂直且均過圓心．下列說法正確的是(

)A．同時以相同變化率增大上下磁場的磁感應強度，圓環(huán)中無感應電流B．沿AB把左側(cè)金屬圓環(huán)折90°，穿過圓環(huán)的磁通量是初始時的一半C．沿AB把左側(cè)金屬圓環(huán)折90°，只增大上部分磁場磁感應強度，圓環(huán)中無感應電流D．沿CD把下側(cè)金屬圓環(huán)折90°，只增大上部分磁場磁感應強度，圓環(huán)中有感應電流1234567891011AD解析：AD本題考查感應電流的產(chǎn)生條件．初始時，穿過圓環(huán)的磁通量和為零，同時以相同變化率增大上下磁場的磁感應強度，穿過圓環(huán)的磁通量依然為零，磁通量不變，圓環(huán)中無感應電流，A正確；沿AB把左側(cè)金屬圓環(huán)折90°，穿過圓環(huán)的磁通量仍為零，B錯誤；沿AB把左側(cè)金屬圓環(huán)折90°，只增大上部分磁場磁感應強度，穿過圓環(huán)向里的磁通量變大，圓環(huán)中有感應電流，C錯誤；沿CD把下側(cè)金屬圓環(huán)折90°，穿過圓環(huán)的磁通量向里，只增大上部分磁場磁感應強度，穿過圓環(huán)的磁通量增加，圓環(huán)中有感應電流，D正確．1234567891011

7．(2021·河南高三六校聯(lián)考)如圖所示，彈簧上端固定，下端懸掛一個磁鐵，磁鐵的N極向下．將磁鐵托起到某一高度(彈簧處于壓縮狀態(tài))后放開，磁鐵能上下振動較長時間才停下來．如果在磁鐵下端放一個固定的閉合金屬圓環(huán)(如右圖所示)，仍將磁鐵托起到同一高度后放開，磁鐵就會很快地停下來．針對這個現(xiàn)象下列解釋正確的是(

)A．磁鐵和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒

B．若磁鐵的S極向下，磁鐵振動時間會變長

C．磁鐵很快停下來的主要原因是圓環(huán)中產(chǎn)生了感應電流

D．金屬圓環(huán)的制作材料一定不是鋁，因為磁鐵對鋁不會產(chǎn)生力的作用1234567891011C解析：C由楞次定律，線圈中產(chǎn)生感應電流，使磁鐵始終受到阻礙，時而體現(xiàn)引力，時而體現(xiàn)斥力，導致電流做功，從而使系統(tǒng)的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A錯誤；根據(jù)楞次定律下面的線圈會阻礙磁鐵運動，所以當磁鐵向下靠近金屬線圈時，線圈中產(chǎn)生了逆時針的感應電流(俯視)，兩者之間表現(xiàn)為相互排斥，同理當磁鐵向上遠離金屬線圈時，根據(jù)楞次定律，可得線圈中產(chǎn)生了順時針的感應電流(俯視)，兩者之間表現(xiàn)為相互吸引，因此與磁鐵的磁極無關，故B錯誤；磁鐵很快停下來的主要原因是圓環(huán)中產(chǎn)生了感應電流，故C正確；金屬圓環(huán)的制作材料可以是鋁，只要是金屬，就會產(chǎn)生感應電流，出現(xiàn)安培力，故D錯誤．12345678910118.如圖所示，通電螺線管置于水平放置的光滑平行金屬導軌MN和PQ之間，ab和cd是放在導軌上的兩根金屬棒，它們分別靜止在螺線管的左右兩側(cè)，現(xiàn)使滑動變阻器的滑片向左滑動，則ab棒和cd棒的運動情況是(

)A．a(chǎn)b棒向左運動，cd向右運動B．a(chǎn)b棒向右運動，cd向左運動C．a(chǎn)b棒和cd棒都向右運動D．a(chǎn)b棒和cd棒保持靜止1234567891011A解析：A由安培定則可知螺線管中磁感線方向向上，金屬棒ab、cd處的磁感線方向均向下，當滑片向左滑動時，螺線管中電流增大，因此磁場變強，即磁感應強度變大，回路中的磁通量增大，由楞次定律及安培定則知，感應電流方向為a→c→d→b→a，由左手定則知ab受安培力方向向左，cd受安培力方向向右，故ab向左運動，cd向右運動．只有A項正確．12345678910119.如圖所示，圓環(huán)形導體線圈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b與電源、滑動變阻器連接成如圖所示的電路．若將滑動變阻器的滑片P向下滑動，下列