2025屆高三一輪復(fù)習(xí)課件 物理 第十一章 電磁感應(yīng) 第1講 實(shí)驗(yàn)十五 探究影響感應(yīng)電流方向的因素 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律

第1講實(shí)驗(yàn)十五探究影響感應(yīng)電流方向的因素

電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律第十一章電磁感應(yīng)1.通過實(shí)驗(yàn)探究影響感應(yīng)電流方向的因素。

2.知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象的產(chǎn)生條件并會分析解決實(shí)際問題。

3.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。

4.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(shí)際問題。學(xué)習(xí)目標(biāo)目

錄CONTENTS夯實(shí)必備知識01研透核心考點(diǎn)02提升素養(yǎng)能力03夯實(shí)必備知識1BS1.磁通量2.切割電能阻礙3.磁通量磁感線導(dǎo)體運(yùn)動感應(yīng)電流切割1.思考判斷(1)閉合電路內(nèi)只要有磁通量，就一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生。(

)(2)穿過線圈的磁通量和線圈的匝數(shù)無關(guān)。(

)(3)當(dāng)導(dǎo)體切割磁感線時，一定產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。(

)(4)感應(yīng)電流的磁場總是與原磁場方向相反。(

)(5)感應(yīng)電流的磁場一定阻止引起感應(yīng)電流的磁場的磁通量的變化。(

)×√√××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，有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場斜向上穿過軌道平面，且與豎直方向的夾角為θ。下列一定能在軌道回路里產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(

)A.ab向左運(yùn)動，同時增大磁感應(yīng)強(qiáng)度BB.使磁感應(yīng)強(qiáng)度B減小，θ角同時也減小C.ab向右運(yùn)動，同時使θ減小D.ab向右運(yùn)動，同時增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B和θ角(0°<θ<90°)C研透核心考點(diǎn)2考點(diǎn)二感應(yīng)電流的產(chǎn)生及方向的判斷考點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)：探究影響感應(yīng)電流方向的因素考點(diǎn)三楞次定律的推廣應(yīng)用考點(diǎn)四“三定則、一定律”的應(yīng)用1.實(shí)驗(yàn)原理改變穿過閉合回路的磁通量，回路中有感應(yīng)電流，利用電流表指針偏轉(zhuǎn)方向確定影響感應(yīng)電流方向的因素。考點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)：探究影響感應(yīng)電流方向的因素2.實(shí)驗(yàn)操作(1)探究電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系，電路圖如圖所示。(2)查明線圈繞向：觀察線圈，查明線圈繞向。(3)按如圖所示連接線圈和電流表，將磁體插入或抽出，觀察電流方向。①磁體N極向下插入或向上拔出，觀察并記錄電流表指針偏轉(zhuǎn)方向和電流方向。②磁體S極向下插入或向上拔出，觀察并記錄電流表指針偏轉(zhuǎn)方向和電流方向。3.實(shí)驗(yàn)記錄與分析(1)以下面四種情況為例，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：圖號磁場方向及磁通量變化感應(yīng)電流的方向(從上往下看)感應(yīng)電流的磁場方向甲磁場方向向下，磁通量增加逆時針向上乙磁場方向向上，磁通量增加順時針向下丙磁場方向向下，磁通量減少順時針向下丁磁場方向向上，磁通量減少逆時針向上(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論當(dāng)線圈中磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場方向跟磁體的磁場方向相反。當(dāng)線圈中磁通量減少時，感應(yīng)電流的磁場方向跟磁體的磁場方向相同。4.注意事項(xiàng)(1)靈敏電流表滿偏電流很小，查明電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向和電流方向的關(guān)系時，應(yīng)使用一節(jié)干電池。(2)電流表選用零刻度在中間的靈敏電流表，實(shí)驗(yàn)前要弄清線圈導(dǎo)線的繞向。(3)為了使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯，磁體要快速插入或抽出；進(jìn)行一種操作后等電流表指針回零后再進(jìn)行下一步操作。例1

為探究“影響感應(yīng)電流方向的因素”，某同學(xué)實(shí)驗(yàn)如下：圖1(1)首先按圖1甲所示連接電路，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)靈敏電流表指針向左偏轉(zhuǎn)；再按圖乙所示連接電路，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表指針向右偏轉(zhuǎn)。進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)的目的是檢驗(yàn)________。A.各儀器及導(dǎo)線是否完好B.干電池是否為新電池C.電流表測量的電流是否準(zhǔn)確D.電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系解析

進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)的目的是檢驗(yàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系，故D正確。答案

D

(2)接下來用如圖2所示的裝置做實(shí)驗(yàn)，圖中螺線管上的粗線標(biāo)示的是導(dǎo)線的繞行方向。某次實(shí)驗(yàn)中在條形磁體插入螺線管的過程中，觀察到電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，說明螺線管中的電流方向(從上往下看)是沿________(選填“順時針”或“逆時針”)方向，由此可推斷磁體下端的磁極為________極。圖2解析

觀察到電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，說明螺線管中的電流方向(從上往下看)是沿順時針方向，根據(jù)右手螺旋定則可知磁體下端的磁極為S極。答案

順時針S

(3)用通電螺線管代替條形磁體，實(shí)驗(yàn)器材如圖3所示，請完善實(shí)物連接圖。解析

根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理連接實(shí)物圖如圖所示。圖3答案

見解析圖(4)連好電路，并將B線圈插入A線圈中。在閉合開關(guān)瞬間，發(fā)現(xiàn)靈敏電流表的指針向右偏了一下，若要使靈敏電流表的指針向左偏轉(zhuǎn)，滑動變阻器的滑片應(yīng)向________滑動。解析

在閉合開關(guān)瞬間，發(fā)現(xiàn)靈敏電流表的指針向右偏了一下，可知電流增大時，靈敏電流表的指針向右偏，若要使靈敏電流表的指針向左偏轉(zhuǎn)，需減小電流，則滑動變阻器的滑片應(yīng)向右滑動。答案

右1.如圖4所示是“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)裝置。 (1)如果在閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流表的指針向右偏了一下，那么合上開關(guān)后，將A線圈迅速插入B線圈中，電流表指針將________(選填“向左”“向右”或“不”)偏轉(zhuǎn)。 (2)連接好電路后，并將A線圈插入B線圈中，若要使靈敏電流表的指針向左偏轉(zhuǎn)，可采取的操作是________(多選)。A.插入鐵芯B.拔出A線圈C.變阻器的滑片向左滑動D.斷開開關(guān)S瞬間圖4(3)G為指針零刻度在中央的靈敏電流表，連接在直流電路中時的偏轉(zhuǎn)情況如圖5甲所示，即電流從電流表G的左接線柱進(jìn)入時，指針也從中央左偏。今把它與一線圈串聯(lián)進(jìn)行電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)，則圖乙中的條形磁體的運(yùn)動方向是向________(選填“上”或“下”)；圖丙中的條形磁體下端為________(選填“N”或“S”)極。圖5答案

(1)向右(2)BD

(3)下S解析(1)已知閉合開關(guān)瞬間，B線圈中的磁通量增加，產(chǎn)生的感應(yīng)電流使靈敏電流表的指針向右偏轉(zhuǎn)；當(dāng)開關(guān)閉合后，將A線圈迅速插入B線圈中時，B線圈中的磁通量增加，所以產(chǎn)生的感應(yīng)電流也應(yīng)使靈敏電流表的指表向右偏轉(zhuǎn)。(2)要使靈敏電流表的指針向左偏轉(zhuǎn)，則B線圈中的磁通量應(yīng)減小。插入鐵芯時，B線圈中的磁通量增加，故A錯誤；拔出A線圈時，B線圈中的磁通量減小，故B正確；變阻器的滑片向左滑動時，電流增大，B線圈中的磁通量增大，故C錯誤；斷開開關(guān)S瞬間，電流減小，B線圈中的磁通量減小，故D正確。(3)題圖乙中靈敏電流表指針向左偏，可知線圈中感應(yīng)電流的方向是順時針(俯視)，由安培定則可知，感應(yīng)電流的磁場方向向下，條形磁體的磁場方向向上，由楞次定律可知，磁通量增加，條形磁體向下插入；題圖丙中靈敏電流表指針向右偏，則線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r針(俯視)，由安培定則可知，感應(yīng)電流的磁場方向向上，條形磁體向上拔出，即磁通量減小，由楞次定律可知，條形磁體的磁場方向應(yīng)該向上，所以條形磁體上端N極，下端為S極。判斷感應(yīng)電流方向的兩種方法(1)用楞次定律判斷(2)用右手定則判斷①手心——磁感線穿入。②拇指——指向?qū)w運(yùn)動的方向。③四指——指向感應(yīng)電流的方向?？键c(diǎn)二感應(yīng)電流的產(chǎn)生及方向的判斷例2

如圖6甲所示，金屬圓環(huán)和“

”形金屬線框相互靠近固定在水平面上，金屬棒AB放在線框上，給圓環(huán)a、b端接上如圖乙所示的余弦交變電流，以圖甲中電流方向?yàn)檎较?，金屬棒AB始終保持靜止，則下列判斷正確的是(

)A.0～t1時間內(nèi)，AB棒中的感應(yīng)電流方向?yàn)锽→AB.0～t1時間內(nèi)，AB棒受到的摩擦力方向向右C.t2～t3時間內(nèi)，AB棒中感應(yīng)電流方向先由A→B再由B→AD.t1時刻AB棒受到的安培力最大，t2時刻AB棒受到的安培力最小圖6A解析0～t1時間內(nèi)，根據(jù)安培定則可知，右側(cè)閉合回路中穿過紙面向外的磁通量減小且減小得越來越快，根據(jù)楞次定律和安培定則可知，AB棒中的感應(yīng)電流方向?yàn)锽→A，故A正確；根據(jù)左手定則可知，AB棒受到的安培力方向向右，則其受到的摩擦力方向向左，故B錯誤；t2～t3時間內(nèi)，根據(jù)安培定則可知，右側(cè)閉合回路中先是垂直紙面向里穿過的磁通量減小再是垂直紙面向外穿過的磁通量增大，根據(jù)楞次定律和安培定則可知，AB棒中的感應(yīng)電流方向一直為A→B，故C錯誤；t1時刻圓環(huán)電流為零，在AB棒處產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度為零，則AB棒受到的安培力為零，t2時刻，圓環(huán)電流變化率為零，則穿過閉合回路的磁通量變化率為零，則閉合回路感應(yīng)電流為零，AB棒受到的安培力也為零，故D錯誤。A2.圖7甲為某同學(xué)設(shè)計(jì)的無線門鈴按鈕，其原理如圖乙所示，按下門鈴按鈕過程磁體靠近螺線管，松開門鈴按鈕磁體遠(yuǎn)離螺線管回歸原位置(當(dāng)有電流流過門鈴時則發(fā)出聲音)。下列說法正確的是(

)A.松開按鈕過程，螺線管P端電勢高于Q端B.按下按鈕過程，流過門鈴的電流方向由P到QC.按住按鈕不動，門鈴會持續(xù)發(fā)出聲音D.按下和松開按鈕過程，螺線管產(chǎn)生感應(yīng)電流的大小一定相等圖7解析

松開按鈕過程，磁場方向向左穿過螺線管的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知螺線管中感應(yīng)電流為從Q端流入，從P端流出，螺線管充當(dāng)電源，則P端電勢較高，故A正確；按下按鈕過程，磁場方向向左穿過螺線管的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知螺線管中感應(yīng)電流為從P端流入從Q端流出，則通過門鈴的電流從Q點(diǎn)流入從P點(diǎn)流出，故B錯誤；按住按鈕不動時，穿過螺線管的磁通量不變，回路中無感應(yīng)電流，門鈴不發(fā)聲，故C錯誤；按下和松開按鈕過程，螺線管中磁通量的變化率不一定相同，故螺線管產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢不一定相同，故D錯誤。楞次定律中“阻礙”的含義可推廣為：感應(yīng)電流的效果總是阻礙引起感應(yīng)電流的原因。根據(jù)引起感應(yīng)電流的情境，常見以下四種具體推論：考點(diǎn)三楞次定律的推廣應(yīng)用使回路面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢——“增縮減擴(kuò)”注意：此結(jié)論只適用于磁感線單方向穿過回路的情境P、Q是光滑固定導(dǎo)軌，a、b是可移動金屬棒，磁體下移，回路面積應(yīng)減小，a、b靠近B減小，線圈擴(kuò)張A例3

安培曾做過如圖8所示的實(shí)驗(yàn)：把絕緣導(dǎo)線繞制成線圈，在線圈內(nèi)部懸掛一個用薄銅片做成的圓環(huán)，圓環(huán)所在平面與線圈軸線垂直，取一條形磁體置于銅環(huán)的右側(cè)，條形磁體的右端為N極。閉合開關(guān)一段時間后觀察，發(fā)現(xiàn)銅環(huán)靜止不動，安培由此錯失了發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的機(jī)會。實(shí)際上在電路閉合的瞬間，下列現(xiàn)象描述正確的是(

)A.從右向左看，銅環(huán)中有逆時針的感應(yīng)電流B.從右向左看，銅環(huán)中有順時針的感應(yīng)電流C.銅環(huán)仍保持不動D.銅環(huán)會遠(yuǎn)離磁體角度增反減同圖8解析在開關(guān)閉合瞬間，線圈內(nèi)部磁通量增大且磁場方向向左。從右向左觀察，根據(jù)楞次定律可知，銅環(huán)中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流，故A正確，B錯誤；產(chǎn)生感應(yīng)電流時，銅環(huán)等效成一個小磁針，N極在右側(cè)，與條形磁體S極相吸引，故C、D錯誤。A例4

如圖9所示，光滑平行導(dǎo)軌M、N固定在同一水平面上，兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放置在導(dǎo)軌上，形成一個閉合回路。當(dāng)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(yuǎn)離C.磁體的加速度仍為g

D.磁體的加速度大于g角度來拒去留圖9解析方法一根據(jù)楞次定律的另一表述“感應(yīng)電流的效果總是要阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因”，本題中“原因”是回路中磁通量的增加，歸根結(jié)底是磁體靠近回路，“效果”便是阻礙磁通量的增加和磁體的靠近。所以，P、Q將互相靠攏且磁體的加速度小于g，選項(xiàng)A正確。方法二設(shè)磁體下端為N極，根據(jù)楞次定律可判斷出P、Q中的感應(yīng)電流方向，如圖所示，根據(jù)左手定則可判斷P、Q所受安培力的方向，可見P、Q將相互靠攏。由于回路所受安培力的合力向下，由牛頓第三定律知，磁體將受到向上的反作用力，從而使加速度小于g。

當(dāng)磁體下端為S極時，根據(jù)類似的分析可得到相同的結(jié)論，選項(xiàng)A正確。ABC例5

(多選)如圖10甲所示，圓形線圈P靜止在水平桌面上，其正上方固定一螺線管Q，P和Q共軸，Q中的電流i隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示，取甲圖中電流方向?yàn)檎较颍琍所受的重力為G，桌面對P的支持力為FN，則(

)角度增縮減擴(kuò)A.在t1時刻，F(xiàn)N＞G，P有收縮的趨勢B.在t2時刻，F(xiàn)N＝G，穿過P的磁通量不變C.在t3時刻，F(xiàn)N＝G，P中有感應(yīng)電流D.在t4時刻，F(xiàn)N＞G，P有收縮的趨勢圖10解析當(dāng)螺線管中電流增大時，其形成的磁場不斷增強(qiáng)，因此線圈P中的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知線圈P將阻礙其磁通量的增大，所以線圈有遠(yuǎn)離和面積收縮的趨勢，即FN>G，P有收縮的趨勢，故A正確；當(dāng)螺線管中電流不變時，其形成磁場不變，線圈P中的磁通量不變，因此線圈P中無感應(yīng)電流產(chǎn)生，則t2和t4時刻FN＝G，且P沒有收縮的趨勢，故B正確，D錯誤；t3時刻螺線管中電流為零，但是線圈P中磁通量是變化的，因此此時線圈P中有感應(yīng)電流，但此時刻二者之間沒有相互作用力，即FN＝G，故C正確。1.“三個定則”“一個定律”的比較考點(diǎn)四“三定則、一定律”的應(yīng)用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(yùn)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(fù)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2.左、右手定則巧區(qū)分抓住“因果關(guān)系”才能無誤，“因動而電”——用右手；“因電而動”——用左手。BC例6

(多選)如圖11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(qiáng)磁場中，當(dāng)PQ在一外力的作用下運(yùn)動時，MN向右運(yùn)動，則PQ所做的運(yùn)動可能是(

)A.向右加速運(yùn)動

B.向左加速運(yùn)動C.向右減速運(yùn)動

D.向左減速運(yùn)動圖11AB3.(多選)如圖12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(qiáng)的條形磁體如圖放置。當(dāng)用手左右擺動線圈P時，線圈Q也會跟著擺動，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?yàn)轫槙r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會始終保持靜止圖12解析

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?yàn)轫槙r針方向(從右向左看)，故A正確；P向右擺動的過程中，P中的電流方向?yàn)轫槙r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，故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(yīng)電動勢，在

P線圈中將產(chǎn)生感應(yīng)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，故D錯誤。提升素養(yǎng)能力3B組電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律A組實(shí)驗(yàn)：探究影響感應(yīng)電流方向的因素1.(2024·福建福州一模)某同學(xué)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)如圖1連接，在開關(guān)閉合、線圈A放在線圈中的情況下，他發(fā)現(xiàn)當(dāng)他將滑動變阻器的滑動端P向左加速滑動時，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，則關(guān)于他的下列推斷中正確的是________。A組實(shí)驗(yàn)：探究影響感應(yīng)電流方向的因素A.若線圈A向上移動或滑動變阻器的滑片P向右加速滑動，則電流表指針向左偏轉(zhuǎn)B.若線圈A中鐵芯向上拔出或斷開開關(guān)，則電流表指針向右偏轉(zhuǎn)C.滑若動變阻器的滑片P勻速向左或勻速向右滑動，則電流表指針始終靜止在刻度盤的正中央D.由于線圈A、線圈B的繞線方向未知，故無法判斷電流表指針偏轉(zhuǎn)方向圖1解析

當(dāng)他將滑動變阻器的滑片P向左加速滑動時，變阻器的電阻變大，通過線圈A的電流變小，則線圈A產(chǎn)生的磁場變小，故當(dāng)線圈B中的磁通量變小時，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)。當(dāng)線圈A向上移動時，線圈B中磁通量減小，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，故A錯誤；當(dāng)線圈A中的鐵芯向上拔出或斷開開關(guān)時，線圈B中的磁通量均減小，電流表指針均向右偏轉(zhuǎn)，故B正確；P向左或向右勻速滑動時，線圈A中電流均變化，線圈B中磁通量變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故C錯誤；雖然線圈A、線圈B的繞線方向未知，但可以根據(jù)使電流表指針向右偏的條件得出其他情況下出現(xiàn)的現(xiàn)象，故D錯誤。2.在“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”實(shí)驗(yàn)中，(1)為安全檢測靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流流向的關(guān)系，在給出的實(shí)物圖(如圖2甲)中，將需要的實(shí)驗(yàn)儀器正確連成完整的實(shí)驗(yàn)電路。甲

乙圖2甲乙(2)電路中定值電阻的作用主要是為了______。A.減小電路兩端的電壓，保護(hù)電源B.增大電路兩端的電壓，保護(hù)電源C.減小電路中的電流，保護(hù)靈敏電流表D.減小電路中的電流，便于觀察靈敏電流表的讀數(shù)(3)圖乙所示實(shí)驗(yàn)中，下列實(shí)驗(yàn)操作中說法正確的是________。A.判斷感應(yīng)電流的方向時，需要先確定線圈的繞法B.實(shí)驗(yàn)中需要將條形磁體的磁極快速插入或快速拔出，感應(yīng)電流的產(chǎn)生將更加明顯C.實(shí)驗(yàn)中將條形磁體的磁極插入或拔出時，不管緩慢，還是迅速，對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象都不影響D.將N極向下插入線圈或?qū)極向下插入線圈，電流表的偏轉(zhuǎn)方向相同答案(1)見解析圖(2)C

(3)AB解析(1)為安全檢測靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流流向的關(guān)系，應(yīng)將電源和電流表連接，考慮到電流表的內(nèi)阻很小，接入大電阻保護(hù)電表，幾個元件串聯(lián)連接，完整的實(shí)驗(yàn)電路如圖。(2)因靈敏電流表的內(nèi)阻很小，直接接電源容易滿偏，則接入定值電阻的作用主要是為了減小電路中的電流，保護(hù)靈敏電流表，故C正確。(3)判斷感應(yīng)電流的方向時，用楞次定律需要知道線圈流過電流時原磁場的方向，則需要先確定線圈的繞法，故A正確；實(shí)驗(yàn)中將條形磁體的磁極快速插入或快速拔出，磁通量的變化率更大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流更大，指針的偏轉(zhuǎn)幅度更大，產(chǎn)生的現(xiàn)象將更加明顯，故B正確，C錯誤；將N極向下插入線圈或?qū)極向下插入線圈，磁通量都增大，但兩種方式的原磁場方向相反，由楞次定律可知感應(yīng)電流方向相反，電流表的偏轉(zhuǎn)方向相反，故D錯誤。3.在“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)中，(1)圖3給出了可供使用的實(shí)驗(yàn)器材，某同學(xué)選擇了電源、開關(guān)和帶鐵芯的原、副線圈，還需選擇的器材有：______________________________。(2)從能量轉(zhuǎn)化的角度來看，閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線而產(chǎn)生感應(yīng)電流的過程中________能轉(zhuǎn)化為________能；若閉合電路中的感應(yīng)電流是因磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化而產(chǎn)生的，則是________能轉(zhuǎn)化為________能。圖3(3)下面四幅圖中，“＋”和“－”分別表示靈敏電流表的正、負(fù)接線柱。已知電流從正接線柱流入靈敏電流表時，指針向正接線柱一側(cè)偏轉(zhuǎn)，電流從負(fù)接線柱流入時，指針向負(fù)接線柱一側(cè)偏轉(zhuǎn)。圖4中給出了條形磁體運(yùn)動的方向、指針偏轉(zhuǎn)方向或螺線管的繞線方向，以下判斷正確的是________。A.甲圖中電流表的指針偏轉(zhuǎn)方向向右B.乙圖中螺線管內(nèi)部的磁場方向向下C.丙圖中條形磁體向下運(yùn)動D.丁圖中螺線管的繞線方向從上往下看為順時針方向圖4答案(1)滑動變阻器和靈敏電流表

(2)機(jī)械電磁場電(3)ABD解析(1)某同學(xué)選擇了電源、開關(guān)和帶鐵芯的原、副線圈，還需選擇的器材有：滑動變阻器和靈敏電流表。(2)從能量轉(zhuǎn)化的角度來看，閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線而產(chǎn)生感應(yīng)電流的過程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；若閉合電路中的感應(yīng)電流是因磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化而產(chǎn)生的，則是磁場能轉(zhuǎn)化為電能。(3)甲圖中N極插入螺線管時，向下的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知，電流表的電流從“＋”接線柱流入，則指針偏轉(zhuǎn)方向向右，選項(xiàng)A正確；乙圖中感應(yīng)電流從“－”接線柱流入電流表，根據(jù)右手螺旋定則可知螺線管內(nèi)部的磁場方向向下，選項(xiàng)B正確；丙圖中感應(yīng)電流從“＋”接線柱流入電流表，則根據(jù)右手螺旋定則可知螺線管內(nèi)部的磁場方向向上，則圖中條形磁體向上運(yùn)動，選項(xiàng)C錯誤；丁圖中感應(yīng)電流從“＋”接線柱流入電流表，條形磁體向上運(yùn)動，則螺線管中感應(yīng)電流的磁場向下，則螺線管的繞線方向從上往下看為順時針方向，選項(xiàng)D正確。4.某學(xué)習(xí)小組同學(xué)使用如圖5甲所示的裝置探究“影響感應(yīng)電流方向的因素”，螺線管A、滑動變阻器、開關(guān)與電池構(gòu)成閉合回路；螺線管B與電流表構(gòu)成閉合電路，螺線管B套在螺線管A的外面。圖5(1)要想使電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，下列四種操作中可行的是________。A.閉合開關(guān)，螺線管A和螺線管B相對靜止向上運(yùn)動B.閉合開關(guān)，螺線管B不動，螺線管A插入或拔出螺線管BC.閉合開關(guān)，螺線管A、B不動，移動滑動變阻器的滑片D.螺線管A、B和滑動變阻器的滑片不動，閉合或斷開開關(guān)(2)利用圖乙所示的裝置進(jìn)一步探究感應(yīng)電流的方向與磁通量變化的關(guān)系，螺線管B與電流表構(gòu)成閉合電路。正確連接好實(shí)驗(yàn)電路后，將條形磁體N極朝下插入螺線管B，觀察到電流表的指針向右偏。①將條形磁體N極朝下拔出螺線管B，觀察到電流表的指針________(填“向左偏”或“向右偏”)；②將條形磁體S極朝下插入螺線管B，觀察到電流表的指針________(填“向左偏”或“向右偏”)。答案

(1)BCD

(2)①向左偏②向左偏解析

(1)要想使電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，即螺線管B與電流表構(gòu)成的閉合電路產(chǎn)生感應(yīng)電流，則螺線管B的磁通量發(fā)生變化。閉合開關(guān)，螺線管A和螺線管B相對靜止向上運(yùn)動，螺線管B的磁通量不變，故不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A錯誤；閉合開關(guān)，螺線管B不動，螺線管A相當(dāng)于電磁鐵，插入或拔出螺線管B，螺線管B磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B正確；閉合開關(guān)，螺線管A、B不動，移動滑動變阻器的滑片螺線管A的電流發(fā)生變化，產(chǎn)生的磁場變化，螺線管B的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C正確；螺線管A、B和滑動變阻器的滑片不動，閉合或斷開開關(guān)瞬間螺線管A的電流發(fā)生變化，產(chǎn)生的磁場變化，螺線管B的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D正確。(2)①將條形磁體N極朝下拔出螺線管B，磁通量變化與插入的變化相反，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反，觀察到電流表的指針向左偏。②將條形磁體S極朝下插入螺線管B，穿過螺線管B的磁場方向與N極朝下插入的磁場方向相反，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向相反，觀察到電流表的指針向左偏。D對點(diǎn)練1感應(yīng)電流的產(chǎn)生和方向的判斷1.如圖1所示，一通電螺線管b放在閉合金屬線圈a內(nèi)，螺線管的中心軸線恰和線圈的一條直徑MN重合。要使線圈a中產(chǎn)生感應(yīng)電流，可采用的方法有(

)A.使通電螺線管中的電流發(fā)生變化B.使螺線管繞垂直于線圈平面且過線圈圓心的軸轉(zhuǎn)動C.使線圈a以MN為軸轉(zhuǎn)動D.使線圈繞垂直于MN的直徑轉(zhuǎn)動B組電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律A級基礎(chǔ)對點(diǎn)練圖1解析在A、B、C三種情況下，穿過線圈a的磁通量始終為零，因此不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A、B、C錯誤；選項(xiàng)D中，當(dāng)線圈繞垂直于MN的直徑轉(zhuǎn)動時，穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D正確。D2.如圖2所示，長直導(dǎo)線中通有向右的電流I，線圈①與直導(dǎo)線垂直放置于其正下方，線圈②中心軸線與直導(dǎo)線重合，線圈③直徑與直導(dǎo)線重合，線圈④與直導(dǎo)線共面放置于其正下方。在電流I均勻增大的過程中(

)A.從左向右看，線圈①中產(chǎn)生順時針方向的電流B.從左向右看，線圈②中產(chǎn)生逆時針方向的電流C.正視線圈③中產(chǎn)生逆時針方向的電流D.正視線圈④中產(chǎn)生逆時針方向的電流圖2解析穿過線圈①②③的磁通量始終為零，則在電流I均勻增大的過程中，線圈①②③中無感應(yīng)電流產(chǎn)生，A、B、C錯誤；在電流I均勻增大的過程中，產(chǎn)生的垂直紙面向里的磁場穿過線圈④的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知，正視線圈④中產(chǎn)生逆時針方向的電流，D正確。C3.如圖3所示，長直導(dǎo)線MN置于三角形金屬線框abc上，彼此絕緣，線框被導(dǎo)線分成面積相等的兩部分。導(dǎo)線通入由M到N的電流，當(dāng)電流逐漸增大時，線框中(

) A.磁通量變化量為零

B.沒有產(chǎn)生感應(yīng)電流 C.感應(yīng)電流方向?yàn)閍bca

D.感應(yīng)電流方向?yàn)閍cba解析雖然線框被導(dǎo)線分成面積相等的兩部分但離導(dǎo)線越遠(yuǎn)，磁場越弱，導(dǎo)線通入由M到N的電流，且電流逐漸增大時，通過導(dǎo)線框的磁通量不為零且逐漸增大，會產(chǎn)生感應(yīng)電流，A、B錯誤；根據(jù)MN中電流的方向，結(jié)合楞次定律和安培定則可判斷線框abc中感應(yīng)電流方向?yàn)閍bca，C正確，D錯誤。圖3C4.如圖4(a)所示，一根直導(dǎo)線和一個矩形導(dǎo)線框固定在同一豎直平面內(nèi)，直導(dǎo)線在導(dǎo)線框上方，規(guī)定圖(a)中箭頭方向?yàn)殡娏鞯恼较颉Ｖ睂?dǎo)線中通以圖(b)所示的電流，則在0～t1時間內(nèi)，導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向(

)A.先順時針后逆時針

B.先逆時針后順時針C.始終沿順時針

D.始終沿逆時針解析開始階段直導(dǎo)線中電流向右減小，磁場方向垂直紙面向里，穿過線框的磁通量減小，由楞次定律可知，線框中感應(yīng)電流為順時針方向；后一階段直導(dǎo)線中電流向左增加，磁場方向垂直紙面向外，穿過線框的磁通量增加，由楞次定律可知，線框中感應(yīng)電流為順時針方向，故C正確。圖4B對點(diǎn)練2楞次定律的推廣應(yīng)用5.如圖5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(kuò)張趨勢D.粒子與金屬環(huán)無相互作用圖5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)的凈磁感線為垂直紙面向里，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(kuò)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(yùn)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。C6.如圖6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(diǎn)，下端與一個粗細(xì)均勻的銅制圓環(huán)相連?，F(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(yuǎn)能到達(dá)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(fù)功后做正功圖6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)致圓環(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(yùn)動過程中圓環(huán)的機(jī)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，圓環(huán)在向下擺的過程中，穿過圓環(huán)垂直向里的磁通量在增加，當(dāng)向上擺的過程中，穿過圓環(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(yùn)動，一直做負(fù)功，故D錯誤。A7.如圖7所示，絕緣的水平桌面上放置一金屬圓環(huán)，其圓心的正上方有一個豎直的條形磁體。當(dāng)條形磁體沿水平方向向右移動時，圓環(huán)始終未動。若圓環(huán)的質(zhì)量為m，桌面對它的支持力為FN。在此過程中(

)A.FN小于mg，圓環(huán)有向右的運(yùn)動趨勢B.FN小于mg，圓環(huán)有向左的運(yùn)動趨勢C.FN大于mg，圓環(huán)有向右的運(yùn)動趨勢D.FN大于mg，圓環(huán)有向左的運(yùn)動趨勢圖7解析當(dāng)條形磁體水平向右移動時，金屬圓環(huán)內(nèi)的磁通量減小，因此圓環(huán)面積有擴(kuò)大的趨勢，同時將跟隨磁體向右運(yùn)動，從而“阻礙”磁通量的減小，故金屬圓環(huán)受安培力向右上方，則桌面對圓環(huán)的支持力小于其自身重力，故A正確，B、C、D錯誤。AD8.(多選)(2024·重慶一中適應(yīng)性考試)近幾年，許多品牌手機(jī)推出無線充電功能，最方便的應(yīng)用場景之一，是在家用汽車上實(shí)現(xiàn)手機(jī)無線充電。如圖8所示為手機(jī)無線充電的工作原理示意圖，其主要部件為汽車充電基座內(nèi)的輸電線圈和手機(jī)中的受電線圈，若在充電基座內(nèi)的輸電線圈中通入方向由b經(jīng)線圈到a，且正在變大的電流，在手機(jī)受電線圈中接一個電阻，則(

)A.受電線圈中，通過電阻的電流方向由c到dB.受電線圈中，通過電阻的電流方向由d到cC.受電線圈與輸電線圈相互吸引D.受電線圈與輸電線圈相互排斥圖8解析

根據(jù)安培定則可知，輸電線圈電流產(chǎn)生的磁場方向向上，且正在增大，根據(jù)楞次定律可知，受電線圈中感應(yīng)電流由上向下看為順時針方向，通過電阻的電流方向由c到d，故A正確，B錯誤；受電線圈與輸電線圈電流方向相反，相互排斥，故C錯誤，D正確。A對點(diǎn)練3

“三定則、一定律”的應(yīng)用9.如圖9所示，通電螺線管置于水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ之間，ab和cd是放在導(dǎo)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