高考物理總復(fù)習(xí)第十一章電磁感應(yīng)第1講電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律

【課程標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容及要求1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)，了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象，了解產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用及其對(duì)現(xiàn)代社會(huì)的影響。2.理解楞次定律。3.通過(guò)實(shí)驗(yàn)，理解法拉第電磁感應(yīng)定律。4.通過(guò)實(shí)驗(yàn)，了解自感現(xiàn)象和渦流現(xiàn)象。能舉例說(shuō)明自感現(xiàn)象和渦流現(xiàn)象在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)十四：探究影響感應(yīng)電流方向的因素。第1講電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律一、磁通量1．概念：在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)與磁場(chǎng)方向垂直的面積S，我們把B與S的乘積叫作穿過(guò)這個(gè)面積的磁通量。2．公式：Φ＝BS。3．適用條件(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)。(2)S為垂直磁場(chǎng)的有效面積。4．磁通量是標(biāo)量(填“標(biāo)量”或“矢量”)。5．物理意義：穿過(guò)某一面積的磁感線的條數(shù)。6．磁通量變化：ΔΦ＝Φ2－Φ1。二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象1．定義：當(dāng)穿過(guò)閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，閉合導(dǎo)體回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流的現(xiàn)象。2．產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件(1)條件：穿過(guò)閉合導(dǎo)體電路的磁通量發(fā)生變化。(2)特例：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)內(nèi)做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)。3．實(shí)質(zhì)：產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，如果電路閉合，則有感應(yīng)電流。如果電路不閉合，則只有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)而無(wú)感應(yīng)電流?！咀詼y(cè)(多選)下列說(shuō)法正確的是()A．閉合電路內(nèi)只要有磁通量，就有感應(yīng)電流產(chǎn)生B．穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化，電路中不一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生C．線框不閉合時(shí)，即使穿過(guò)線框的磁通量發(fā)生變化，線框中也沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生D．當(dāng)導(dǎo)體切割磁感線時(shí)，一定產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)答案CD三、感應(yīng)電流方向的判定1．楞次定律(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)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。(2)適用范圍：一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象。2．右手定則圖1(1)內(nèi)容：如圖1，伸開(kāi)右手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使拇指指向?qū)Ь€運(yùn)動(dòng)的方向，這時(shí)四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。(2)適用情況：導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流。命題點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)十四探究影響感應(yīng)電流方向的因素1．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)圖2如圖2所示，通過(guò)將條形磁體插入或拔出線圈來(lái)改變穿過(guò)螺線管的磁通量，根據(jù)電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向判斷感應(yīng)電流的方向。2．實(shí)驗(yàn)結(jié)論當(dāng)穿過(guò)線圈的磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)的方向相反；當(dāng)穿過(guò)線圈的磁通量減小時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)的方向相同。3．注意事項(xiàng)圖3實(shí)驗(yàn)前應(yīng)首先查明電流表中電流的流向與電流表指針偏轉(zhuǎn)方向之間的關(guān)系，判斷的方法是：采用如圖3所示的電路，把一節(jié)干電池與電流表及線圈串聯(lián)，由于電流表量程較小，所以在電路中應(yīng)接入限流變阻器R，電池采用舊電池，開(kāi)關(guān)S采用瞬間接觸，記錄指針偏轉(zhuǎn)方向?！纠?在“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”的實(shí)驗(yàn)中。(1)如圖4甲所示，當(dāng)磁鐵的N極向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)，若要探究線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向，必須知道_____________________________________________________________________________________________________________。圖4①為弄清靈敏電流計(jì)指針擺動(dòng)方向與電流方向的關(guān)系，可以使用一個(gè)已知正負(fù)極性的直流電源進(jìn)行探究。某同學(xué)想到了多用電表內(nèi)部某一擋含有直流電源，他應(yīng)選用多用電表的________擋(填“歐姆”“直流電流”“直流電壓”“交流電流”或“交流電壓”)對(duì)靈敏電流計(jì)進(jìn)行測(cè)試。由實(shí)驗(yàn)可知，當(dāng)電流從正接線柱流入電流計(jì)時(shí)，指針向右擺動(dòng)。②如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)將條形磁鐵從線圈上方向下插入線圈過(guò)程中(線圈繞向如圖乙所示)，電流計(jì)的指針向________(填“左”或“右”)偏轉(zhuǎn)。(2)已知線圈由a端開(kāi)始繞至b端，當(dāng)電流從電流計(jì)G左端流入時(shí)，指針向左偏轉(zhuǎn)，將磁鐵N極向下插入線圈，發(fā)現(xiàn)指針向左偏轉(zhuǎn)，俯視線圈，其繞向?yàn)開(kāi)_______(填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”)。答案(1)電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向間的關(guān)系及線圈的繞向①歐姆②右(2)順時(shí)針解析(1)電流表沒(méi)有電流通過(guò)時(shí)，指針指向中央，要探究線圈中電流的方向，必須知道電流從正(負(fù))接線柱流入時(shí)，指針的偏轉(zhuǎn)方向以及線圈的繞向。①多用電表作為歐姆表使用時(shí)，內(nèi)部有電源，故應(yīng)該選擇歐姆擋。②將條形磁鐵從線圈上方向下插入線圈過(guò)程中，線圈中磁場(chǎng)方向向下，且磁通量增加，根據(jù)楞次定律判斷出電流為逆時(shí)針?lè)较?，從正接線柱流入電流計(jì)，指針向右擺動(dòng)。(2)將磁鐵N極向下插入線圈，線圈中磁場(chǎng)方向向下，且磁通量增加，想要指針向左偏轉(zhuǎn)，根據(jù)楞次定律可知，俯視線圈，其繞向?yàn)轫槙r(shí)針。【針對(duì)訓(xùn)練1】在“探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件”的實(shí)驗(yàn)中，先按如圖5甲所示連線，不通電時(shí)，電流計(jì)指針停在正中央，閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)，觀察到電流表指針向左偏。然后按如圖乙所示將靈敏電流計(jì)與副線圈B連成一個(gè)閉合回路，將原線圈A、電源、滑動(dòng)變阻器和開(kāi)關(guān)S串聯(lián)成另一個(gè)閉合電路。圖5(1)圖甲電路中，串聯(lián)定值電阻R的主要作用是________。A．減小電源兩端的電壓，保護(hù)電源B．增大電源兩端的電壓，保護(hù)開(kāi)關(guān)C．減小電路中的電流，保護(hù)靈敏電流計(jì)D．減小電路中的電流，保護(hù)開(kāi)關(guān)(2)圖乙中，S閉合后，在原線圈A插入副線圈B的過(guò)程中，靈敏電流計(jì)的指針將______(選填“向左”“向右”或“不”)偏轉(zhuǎn)。(3)圖乙中，S閉合后，線圈A放在B中不動(dòng)，在滑動(dòng)變阻器的滑片P向左滑動(dòng)的過(guò)程中，靈敏電流計(jì)指針將________(選填“向左”“向右”或“不”)偏轉(zhuǎn)。(4)圖乙中，S閉合后，線圈A放在B中不動(dòng)，在突然斷開(kāi)S時(shí)，靈敏電流計(jì)指針將________(選填“向左”“向右”或“不”)偏轉(zhuǎn)。答案(1)C(2)向左(3)向左(4)向右解析(1)電路中串聯(lián)定值電阻，目的是減小電流，保護(hù)靈敏電流計(jì)，故C正確。(2)由題知，當(dāng)電流從靈敏電流計(jì)正接線柱流入時(shí)，指針向左偏轉(zhuǎn)。S閉合后，將原線圈A插入副線圈B的過(guò)程中，穿過(guò)B的磁場(chǎng)向下，磁通量變大。由楞次定律可知，感應(yīng)電流從靈敏電流計(jì)正接線柱流入電流計(jì)，則靈敏電流計(jì)的指針將向左偏轉(zhuǎn)。(3)線圈A放在B中不動(dòng)，穿過(guò)B的磁場(chǎng)向下，將滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑動(dòng)時(shí)，穿過(guò)B的磁通量增大，由楞次定律可知，感應(yīng)電流從靈敏電流計(jì)正接線柱流入電流計(jì)，則靈敏電流計(jì)的指針將向左偏轉(zhuǎn)。(4)線圈A放在B中不動(dòng)，穿過(guò)B的磁場(chǎng)向下，突然斷開(kāi)S時(shí)，穿過(guò)B的磁通量減小，由楞次定律可知，感應(yīng)電流從靈敏電流計(jì)負(fù)接線柱流入電流計(jì)，則靈敏電流計(jì)的指針將向右偏轉(zhuǎn)。

命題點(diǎn)二感應(yīng)電流的產(chǎn)生和方向判斷1．產(chǎn)生感應(yīng)電流的三種情況2．用楞次定律判斷3．用右手定則判斷(1)掌心——磁感線穿入。(2)拇指——指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向。(3)四指——指向感應(yīng)電流的方向?！菊骖}示例2(2020·江蘇卷，3)如圖6所示，兩勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1和B2大小相等、方向相反。金屬圓環(huán)的直徑與兩磁場(chǎng)的邊界重合。下列變化會(huì)在環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较蚋袘?yīng)電流的是()圖6A．同時(shí)增大B1減小B2B．同時(shí)減小B1增大B2C．同時(shí)以相同的變化率增大B1和B2D．同時(shí)以相同的變化率減小B1和B2答案B解析當(dāng)同時(shí)增大B1減小B2時(shí)，通過(guò)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(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向應(yīng)為垂直紙面向外，根據(jù)右手螺旋定則知，此時(shí)金屬圓環(huán)中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，A項(xiàng)錯(cuò)誤；同理當(dāng)同時(shí)減小B1增大B2時(shí)，金屬圓環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，B項(xiàng)正確；當(dāng)同時(shí)以相同的變化率增大或減小B1和B2時(shí)，金屬圓環(huán)中的總磁通量沒(méi)有變化，仍然為0，金屬圓環(huán)中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，C、D項(xiàng)均錯(cuò)誤。【針對(duì)訓(xùn)練2】(多選)(2020·天津卷，6)手機(jī)無(wú)線充電是比較新穎的充電方式。如圖7所示，電磁感應(yīng)式無(wú)線充電的原理與變壓器類似，通過(guò)分別安裝在充電基座和接收能量裝置上的線圈，利用產(chǎn)生的磁場(chǎng)傳遞能量。當(dāng)充電基座上的送電線圈通入正弦式交變電流后，就會(huì)在鄰近的受電線圈中感應(yīng)出電流，最終實(shí)現(xiàn)為手機(jī)電池充電。在充電過(guò)程中()圖7A．送電線圈中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)呈周期性變化B．受電線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)恒定不變C．送電線圈和受電線圈通過(guò)互感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)能量傳遞D．手機(jī)和基座無(wú)需導(dǎo)線連接，這樣傳遞能量沒(méi)有損失答案AC解析由題意可知送電線圈中通入了正弦式交變電流，可知電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)也呈周期性變化，A正確；由變壓器的工作原理可知，受電線圈中輸出的電流按余弦規(guī)律變化，因此受電線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)隨電流的變化而變化，B錯(cuò)誤；送電線圈和受電線圈的能量傳遞是通過(guò)互感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)的，C正確；由于送電線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)并沒(méi)有全部穿過(guò)受電線圈，即有磁通量的損失，又由于送電線圈和受電線圈中的電流會(huì)產(chǎn)生熱效應(yīng)，因此該充電過(guò)程存在能量的損失，D錯(cuò)誤?！纠?(2021·浙江杭州市教學(xué)質(zhì)檢)如圖8所示，無(wú)限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線與右側(cè)的矩形導(dǎo)線圈ABCD在同一平面內(nèi)，線圈的AB邊與直導(dǎo)線平行?，F(xiàn)用外力使線圈向直導(dǎo)線靠近且始終保持AB邊與直導(dǎo)線平行，在AB邊靠近直導(dǎo)線的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()圖8A．線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向是ADCBAB．直導(dǎo)線對(duì)AB邊和CD邊的安培力等大反向C．直導(dǎo)線對(duì)AD邊和BC邊的安培力等大反向D．在線圈ABCD內(nèi)部的區(qū)域的磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪本€圈所在平面向外答案C解析根據(jù)右手定則，直導(dǎo)線在右手邊的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，在AB邊靠近直導(dǎo)線的過(guò)程中，線圈的磁通量增大，由楞次定律可知，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向是ABCDA，所以A錯(cuò)誤；直導(dǎo)線周?chē)拇艌?chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，離直導(dǎo)線越近磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，則對(duì)AB邊和CD邊的安培力不等大但是方向是相反的，所以B錯(cuò)誤；根據(jù)右手定則，由對(duì)稱性可知，直導(dǎo)線對(duì)AD邊和BC邊的安培力等大反向，所以C正確；在線圈ABCD內(nèi)部的區(qū)域的磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪本€圈所在平面向里，因?yàn)楦袘?yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)只是阻礙原磁通量的增大，而不是阻止，所以總磁通量還是增大，所以D錯(cuò)誤?！踞槍?duì)訓(xùn)練3】(多選)(2021·內(nèi)蒙古呼和浩特市調(diào)研)如圖9所示，兩個(gè)線圈繞在同一根鐵芯上，右側(cè)線圈與一電源、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)連成電路，左側(cè)線圈與一小燈泡連成回路。整個(gè)過(guò)程中燈泡不燒壞，下列說(shuō)法正確的是()圖9A．閉合開(kāi)關(guān)瞬間，燈泡亮，通過(guò)燈泡的電流方向由右向左B．閉合開(kāi)關(guān)并保持一段時(shí)間后，燈泡亮，通過(guò)燈泡電流方向由左向右C．閉合開(kāi)關(guān)并保持一段時(shí)間后，滑動(dòng)變阻器P向右滑動(dòng)過(guò)程中，燈泡亮，通過(guò)燈泡電流方向由左向右D．閉合開(kāi)關(guān)一段時(shí)間后，再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)的瞬間，燈泡亮，通過(guò)燈泡電流方向由左向右答案ACD解析閉合開(kāi)關(guān)瞬間，右側(cè)線圈中電流增大，電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向左，穿過(guò)左側(cè)線圈的磁通量增加，由楞次定律可知，通過(guò)燈泡電流方向由右向左，故A正確；閉合開(kāi)關(guān)并保持一段時(shí)間后，右側(cè)線圈中的電流恒定，此電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)不變，穿過(guò)左側(cè)線圈的磁通量不變，則左側(cè)線圈中不產(chǎn)生電流，燈泡不亮，故B錯(cuò)誤；閉合開(kāi)關(guān)并保持一段時(shí)間后，滑動(dòng)變阻器P端向右滑動(dòng)過(guò)程中，右側(cè)線圈中的電流減小，電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向左且減小，由楞次定律可知，通過(guò)燈泡電流方向由左向右，故C正確；閉合開(kāi)關(guān)一段時(shí)間后，再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)的瞬間，右側(cè)線圈中的電流減小，電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向左且減小，由楞次定律可知，通過(guò)燈泡電流方向由左向右，故D正確。命題點(diǎn)三楞次定律推論的應(yīng)用內(nèi)容例證阻礙原磁通量變化——“增反減同”磁鐵靠近線圈，B感與B原方向相反阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)——“來(lái)拒去留”使回路面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(shì)——“增縮減擴(kuò)”P(pán)、Q是光滑固定導(dǎo)軌，a、b是可動(dòng)金屬棒，磁鐵下移，a、b靠近阻礙原電流的變化——“增反減同”合上S，B先亮增反減同【真題示例4(2020·全國(guó)Ⅲ卷，14)如圖10，水平放置的圓柱形光滑玻璃棒左邊繞有一線圈，右邊套有一金屬圓環(huán)。圓環(huán)初始時(shí)靜止。將圖中開(kāi)關(guān)S由斷開(kāi)狀態(tài)撥至連接狀態(tài)，電路接通的瞬間，可觀察到()圖10A．撥至M端或N端，圓環(huán)都向左運(yùn)動(dòng)B．撥至M端或N端，圓環(huán)都向右運(yùn)動(dòng)C．撥至M端時(shí)圓環(huán)向左運(yùn)動(dòng)，撥至N端時(shí)向右運(yùn)動(dòng)D．撥至M端時(shí)圓環(huán)向右運(yùn)動(dòng)，撥至N端時(shí)向左運(yùn)動(dòng)答案B解析將開(kāi)關(guān)S由斷開(kāi)狀態(tài)撥至M端或N端，都會(huì)使線圈中的電流突然增大，穿過(guò)右邊圓環(huán)的磁通量突然增大，由楞次定律可知，圓環(huán)都會(huì)向右運(yùn)動(dòng)以阻礙磁通量的增大，選項(xiàng)B正確，A、C、D均錯(cuò)誤。來(lái)拒去留【例5(多選)(2021·陜西渭南市教學(xué)質(zhì)量檢測(cè))如圖11所示，在一固定水平放置的鋁環(huán)上方，有一條形磁鐵，從離地面高h(yuǎn)處，由靜止開(kāi)始下落，最后落在地面上。磁鐵下落過(guò)程中從鋁環(huán)中心穿過(guò)圓環(huán)，而不與鋁環(huán)接觸。若不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是()圖11A．磁鐵下落過(guò)程中，圓環(huán)中的電流方向先逆時(shí)針后順時(shí)針(從上向下看圓環(huán))B．不考慮起始位置，磁鐵下落過(guò)程中，磁鐵的加速度始終小于gC．磁鐵下落過(guò)程中，磁鐵的機(jī)械能不斷減少D．磁鐵落地時(shí)的速率等于eq\r(2gh)答案AC解析由圖示可知，在磁鐵下落過(guò)程中，穿過(guò)圓環(huán)的磁場(chǎng)方向向下，在磁鐵靠近圓環(huán)時(shí)，穿過(guò)圓環(huán)的磁通量變大，在磁鐵遠(yuǎn)離圓環(huán)時(shí)穿過(guò)圓環(huán)的磁通量減小，由楞次定律可知，從上向下看，圓環(huán)中的感應(yīng)電流先沿逆時(shí)針?lè)较颍笱仨槙r(shí)針?lè)较?，A正確；據(jù)楞次定律的推論“來(lái)拒去留”原則，可判斷磁鐵在下落過(guò)程中，受圓環(huán)對(duì)它的作用力始終豎直向上，但當(dāng)條形磁鐵的中心與環(huán)在同一個(gè)平面內(nèi)時(shí)，穿過(guò)環(huán)的磁通量最大，磁通量的變化率為0，所以此時(shí)環(huán)內(nèi)沒(méi)有感應(yīng)電流，所以在該點(diǎn)條形磁鐵的加速度等于g，B錯(cuò)誤；在磁鐵下落過(guò)程中，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，線圈中有電能產(chǎn)生，磁鐵在整個(gè)下落過(guò)程中，磁鐵的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，由能量守恒定律可知，磁鐵的機(jī)械能減少，C正確；磁鐵自由下落時(shí)，落地速度v＝eq\r(2gh)，由于磁鐵下落穿過(guò)鋁環(huán)時(shí)能量有損失，磁鐵落地速度應(yīng)小于v＝eq\r(2gh)，D錯(cuò)誤?！踞槍?duì)訓(xùn)練4】(2021·重慶市巴蜀中學(xué)適應(yīng)性考試)航空母艦上飛機(jī)彈射起飛可以利用電磁驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。電磁驅(qū)動(dòng)原理如圖12所示，當(dāng)固定線圈上突然通入直流電時(shí)，靠近線圈左端放置的金屬環(huán)被彈射出去，在閉合開(kāi)關(guān)S瞬間，下列判斷正確的是()圖12A．從左側(cè)看環(huán)中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较駼．金屬環(huán)的面積有收縮的趨勢(shì)C．電池正負(fù)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(kāi)關(guān)S，環(huán)將向左運(yùn)動(dòng)答案B解析根據(jù)楞次定律，從左側(cè)看金屬環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，故A錯(cuò)誤；根據(jù)楞次定律，線圈中磁場(chǎng)磁通量增大，有收縮面積阻止磁通量增大的趨勢(shì)，故B正確；當(dāng)電池正負(fù)極調(diào)換后，根據(jù)楞次定律，為阻礙磁通量增大要遠(yuǎn)離，金屬環(huán)仍然向左彈射，故C錯(cuò)誤；若將金屬環(huán)放在線圈右側(cè)，同理，環(huán)與線圈間也會(huì)產(chǎn)生排斥力，所以環(huán)將向右運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤?！踞槍?duì)訓(xùn)練5】(多選)(2021·福建福州一中開(kāi)學(xué)考)一個(gè)長(zhǎng)直密繞線圈N放在一個(gè)金屬圓環(huán)M的中心，圓環(huán)軸線與線圈軸線重合，如圖13甲所示。線圈N通有如圖乙所示的電流，下列說(shuō)法正確的是()圖13A．t＝eq\f(T,8)時(shí)刻，圓環(huán)有擴(kuò)張的趨勢(shì)B．t＝eq\f(T,8)時(shí)刻，圓環(huán)有收縮的趨勢(shì)C．t＝eq\f(T,8)和t＝eq\f(3T,8)時(shí)刻，圓環(huán)內(nèi)有相同的感應(yīng)電流D．t＝eq\f(3T,8)和t＝eq\f(5T,8)時(shí)刻，圓環(huán)內(nèi)有相同的感應(yīng)電流答案AD解析由題圖可知在t＝eq\f(T,8)時(shí)刻，通過(guò)線圈N的電流增大，則線圈產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，所以穿過(guò)金屬圓環(huán)M的磁通量增大，對(duì)圓環(huán)，面積越大，磁通量越小，根據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)有擴(kuò)張趨勢(shì)，故A正確，B錯(cuò)誤；由圖可知，在t＝eq\f(T,8)時(shí)刻通過(guò)線圈的電流增大，而在t＝eq\f(3T,8)時(shí)刻通過(guò)線圈的電流減小，根據(jù)楞次定律可知兩時(shí)刻圓環(huán)內(nèi)感應(yīng)電流方向不同，故C錯(cuò)誤；由圖可知，在t＝eq\f(3T,8)和t＝eq\f(5T,8)時(shí)刻，線圈內(nèi)電流的變化率是大小相等的，則線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)的變化率也相等，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，圓環(huán)內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小是相等的，所以感應(yīng)電流大小也相等，根據(jù)楞次定律可知兩時(shí)刻圓環(huán)內(nèi)感應(yīng)電流方向也相同，故D正確。命題點(diǎn)四“三定則、一定律”的應(yīng)用安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律的對(duì)比基本現(xiàn)象因果關(guān)系應(yīng)用規(guī)律運(yùn)動(dòng)電荷、電流產(chǎn)生磁場(chǎng)因電生磁安培定則磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷、電流有作用力因電受力左手定則部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)因動(dòng)生電右手定則閉合回路磁通量變化因磁生電楞次定律【例6(多選)如圖14所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN，MN的左邊有一閉合電路，當(dāng)PQ在一外力的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，MN向右運(yùn)動(dòng)，則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是()圖14A．向右加速運(yùn)動(dòng) B．向左加速運(yùn)動(dòng)C．向右減速運(yùn)動(dòng) D．向左減速運(yùn)動(dòng)答案BC解析MN向右運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明MN受到向右的安培力，因?yàn)閍b在MN處的磁場(chǎng)垂直紙面向里eq\o(→,\s\up7(左手定則))MN中的感應(yīng)電流方向?yàn)镸→Neq\o(→,\s\up7(安培定則))L1中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上eq\o(→,\s\up7(楞次定律))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(L2中磁場(chǎng)方向向上減弱,L2中磁場(chǎng)方向向下增強(qiáng)))。若L2中磁場(chǎng)方向向上減弱eq\o(→,\s\up7(安培定則))PQ中電流方向?yàn)镼→P且減小eq\o(→,\s\up7(右手定則))PQ向右減速運(yùn)動(dòng)；若L2中磁場(chǎng)方向向下增強(qiáng)eq\o(→,\s\up7(安培定則))PQ中電流方向?yàn)镻→Q且增大eq\o(→,\s\up7(右手定則))PQ向左加速運(yùn)動(dòng)。故B、C正確，A、D錯(cuò)誤。對(duì)點(diǎn)練感應(yīng)電流的產(chǎn)生和方向判斷1．(2021·北京西城區(qū)5月統(tǒng)測(cè))如圖1所示，線圈A通過(guò)滑動(dòng)變阻器和開(kāi)關(guān)連接到電源上，線圈B的兩端連到電流表上，把線圈A裝在線圈B的里面。實(shí)驗(yàn)中觀察到，開(kāi)關(guān)閉合瞬間，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，則()圖1A．開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間，電流表指針不偏轉(zhuǎn)B．開(kāi)關(guān)閉合瞬間，兩個(gè)線圈中的電流方向可能同為順時(shí)針或逆時(shí)針C．開(kāi)關(guān)閉合，向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)D．開(kāi)關(guān)閉合，向上拔出線圈A的過(guò)程中，線圈B將對(duì)線圈A產(chǎn)生排斥力答案C解析開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間，線圈B中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流阻礙穿過(guò)其磁通量的減小，所以電流表指針會(huì)偏轉(zhuǎn)，故A錯(cuò)誤；開(kāi)關(guān)閉合瞬間，線圈B中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流阻礙穿過(guò)其磁通量的增大，所以兩個(gè)線圈中的電流方向一定相反，故B錯(cuò)誤；開(kāi)關(guān)閉合，向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，滑動(dòng)變阻器接入回路的阻值減小，則線圈A中的電流增大，線圈B中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流阻礙穿過(guò)其磁通量的增大，所以感應(yīng)電流的方向應(yīng)和開(kāi)關(guān)閉合瞬間時(shí)的相同，即電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，故C正確；開(kāi)關(guān)閉合，向上拔出線圈A的過(guò)程中，線圈B中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流阻礙穿過(guò)其磁通量的減小，表現(xiàn)為線圈B對(duì)線圈A產(chǎn)生吸引力，故D錯(cuò)誤。2．(2021·海南省新高考一模)如圖2(a)所示，一根直導(dǎo)線和一個(gè)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?。直?dǎo)線中通以圖(b)所示的電流，則在0～t1時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向()圖2A．先順時(shí)針后逆時(shí)針 B．先逆時(shí)針后順時(shí)針C．始終沿順時(shí)針 D．始終沿逆時(shí)針答案C解析開(kāi)始階段直導(dǎo)線中電流向右減小，則穿過(guò)線圈的磁通量向里減小，由楞次定律可知，線框中感應(yīng)電流為順時(shí)針?lè)较?；后一階段直導(dǎo)線中電流向左增加，則穿過(guò)線圈的磁通量向外增加，由楞次定律可知，線框中感應(yīng)電流為順時(shí)針?lè)较?，故C正確。3．(2021·廣東選擇考模擬)如圖3為電磁剎車(chē)實(shí)驗(yàn)裝置，小車(chē)底面安裝有矩形導(dǎo)線框abcd，線框底面平行于地面，在小車(chē)行進(jìn)方向有與abcd等寬、等長(zhǎng)的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直地面向上。小車(chē)進(jìn)入磁場(chǎng)前撤去牽引力，小車(chē)穿過(guò)磁場(chǎng)后滑行一段距離停止。則小車(chē)()圖3A．進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，矩形導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcbaB．離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，矩形導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcdaC．穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，中間有一段時(shí)間矩形導(dǎo)線框中沒(méi)有感應(yīng)電流D．穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，矩形導(dǎo)線框受到的安培力方向始終水平向左答案D解析根據(jù)楞次定律可知，小車(chē)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，矩形導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcda，離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，矩形導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；因線框與磁場(chǎng)等寬、等長(zhǎng)，則穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，矩形導(dǎo)線框中始終有感應(yīng)電流，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)左手定則可知，穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，矩形導(dǎo)線框受到的安培力方向始終水平向左，選項(xiàng)D正確。對(duì)點(diǎn)練楞次定律推論的應(yīng)用4．(2021·北京懷柔區(qū)模擬)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(gè)豎直的條形磁鐵。當(dāng)條形磁鐵沿水平方向向右移動(dòng)時(shí)，圓環(huán)始終未動(dòng)。若圓環(huán)的質(zhì)量為m，桌面對(duì)它的支持力為FN。在此過(guò)程中()圖4A．FN小于mg，圓環(huán)有向右的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)B．FN小于mg，圓環(huán)有向左的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)C．FN大于mg，圓環(huán)有向右的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)D．FN大于mg，圓環(huán)有向左的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)答案A解析當(dāng)條形磁鐵水平向右移動(dòng)時(shí)，閉合導(dǎo)體環(huán)內(nèi)的磁通量減小，因此圓環(huán)面積有擴(kuò)大的趨勢(shì)，同時(shí)將跟隨磁鐵向右運(yùn)動(dòng)，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(duì)圓環(huán)的支持力小于其自身重力，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。5．(2021·北京東城區(qū)期末)如圖5所示，在光滑水平面上固定一條形磁鐵，某時(shí)刻使水平面上正對(duì)磁鐵的鋁球獲得一個(gè)指向磁鐵軸線的初速度，則()圖5A．鋁球?qū)⒆鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)B．鋁球?qū)⒆鰷p速直線運(yùn)動(dòng)C．鋁球?qū)⒆黾铀僦本€運(yùn)動(dòng)D．鋁球?qū)⒆銮€運(yùn)動(dòng)答案B解析鋁球是金屬的，金屬小球可看作許多線圈構(gòu)成，在向磁鐵方向運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由于條形磁鐵周?chē)拇艌?chǎng)是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，穿過(guò)金屬線圈中的磁通量會(huì)發(fā)生改變，它們會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律的推論，來(lái)拒去留，它們的速度會(huì)減小，由于磁場(chǎng)力與速度反向共線，所以鋁球會(huì)做減速直線運(yùn)動(dòng)，故B正確。6．(2021·北京順義區(qū)統(tǒng)練)如圖6所示，金屬圓環(huán)A用絕緣軟絲線懸掛，在A的正下方附近同軸放置一個(gè)半徑相同的橡膠圓盤(pán)B，B圓盤(pán)的邊緣部分均勻帶電?，F(xiàn)使圓盤(pán)B由靜止開(kāi)始繞中心軸旋轉(zhuǎn)并逐漸增大轉(zhuǎn)速，在此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()圖6A．金屬環(huán)A有擴(kuò)大半徑的趨勢(shì)，絲線受到拉力減小B．金屬環(huán)A有縮小半徑的趨勢(shì)，絲線受到拉力減小C．金屬環(huán)A有擴(kuò)大半徑的趨勢(shì)，絲線受到拉力增大D．金屬環(huán)A有縮小半徑的趨勢(shì)，絲線受到拉力增大答案B解析帶電圓盤(pán)B加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，形成的電流逐漸增大，磁場(chǎng)增強(qiáng)，穿過(guò)金屬圓環(huán)A的磁通量增大，根據(jù)楞次定律知感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)要阻礙原磁通量的變化，所以金屬圓環(huán)A有縮小半徑的趨勢(shì)，有向上遠(yuǎn)離B的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，故絲線受到拉力減小，故選項(xiàng)B正確。7．(2021·寧夏吳忠市聯(lián)考)如圖7所示，繞水平軸可以勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的矩形線圈放置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)之外有一繞在水平放置陶瓷棒上的導(dǎo)線通過(guò)滑環(huán)與矩形線圈相連，陶瓷棒的右側(cè)吊著一個(gè)金屬圓環(huán)，圓環(huán)初始時(shí)靜止。現(xiàn)在讓矩形線圈從圖示位置開(kāi)始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)90°，可觀察到()圖7A．若線圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，圓環(huán)向左擺動(dòng)；線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，圓環(huán)向右擺動(dòng)B．若線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，圓環(huán)向左擺動(dòng)；線圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，圓環(huán)向右擺動(dòng)C．無(wú)論線圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)還是逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，圓環(huán)都向右擺動(dòng)D．無(wú)論線圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)還是逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，圓環(huán)都向左擺動(dòng)答案C解析矩形線圈從中性面位置開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，無(wú)論順時(shí)針或者逆時(shí)針，流過(guò)陶瓷棒上導(dǎo)線的電流都是增大的，引起穿過(guò)圓環(huán)的磁通量也都是增大的，根據(jù)楞次定律，圓環(huán)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)要阻礙磁通量增大，所以都要向右擺動(dòng)，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。對(duì)點(diǎn)練“三定則、一定律”的應(yīng)用8．置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的金屬圓盤(pán)中央和邊緣各引出一根導(dǎo)線，與套在鐵芯上部的線圈A相連。套在鐵芯下部的線圈B引出兩根導(dǎo)線接在兩根水平光滑導(dǎo)軌上，如圖8所示。導(dǎo)軌上有一根金屬棒ab靜止處在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。下列說(shuō)法正確的是()圖8A．圓盤(pán)順時(shí)針加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，ab棒將向右運(yùn)動(dòng)B．圓盤(pán)順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，ab棒將向右運(yùn)動(dòng)C．圓盤(pán)順時(shí)針減速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，ab棒將向右運(yùn)動(dòng)D．圓盤(pán)逆時(shí)針加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，ab棒將向左運(yùn)動(dòng)答案C解析當(dāng)圓盤(pán)順時(shí)針加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)右手定則可知產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)橛蓤A心指向盤(pán)邊緣，在線圈A中的磁場(chǎng)方向?yàn)橛葾指向B，且磁場(chǎng)在增強(qiáng)，在線圈B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流通過(guò)金屬棒的方向?yàn)橛蒩指向b，根據(jù)左手定則可知ab棒受到向左的安培力，故ab棒向左運(yùn)動(dòng)；同理可知，圓盤(pán)順時(shí)針減速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，ab棒向右運(yùn)動(dòng)；圓盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，ab棒不受力，靜止不動(dòng)；圓盤(pán)逆時(shí)針加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，ab棒將向右運(yùn)動(dòng)，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。9．如圖9所示，在一有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放一電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌，虛線為有界磁場(chǎng)的左邊界，導(dǎo)軌跟圓形線圈M相接，圖中線圈N與線圈M共面、彼此絕緣，且兩線圈的圓心重合，半徑RM＜RN。在磁場(chǎng)中垂直于導(dǎo)軌放置一根導(dǎo)體棒ab，已知磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在平面向外。欲使線圈N有收縮的趨勢(shì)，下列說(shuō)法正確的是()圖9A．導(dǎo)體棒可能沿導(dǎo)軌向左做加速運(yùn)動(dòng)B．導(dǎo)體棒可能沿導(dǎo)軌向右做加速運(yùn)動(dòng)C．導(dǎo)體棒可能沿導(dǎo)軌向左做減速運(yùn)動(dòng)D．導(dǎo)體棒可能沿導(dǎo)軌向左做勻速運(yùn)動(dòng)答案C解析導(dǎo)體棒ab加速向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流增大，由右手定則判斷知ab中電流方向由b→a，根據(jù)安培定則可知M產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，穿過(guò)N的磁通量增大，所以線圈N要通過(guò)增大面積以阻礙磁通量的增大，故A錯(cuò)誤；同理分析知，導(dǎo)體棒向右加速運(yùn)動(dòng)，線圈N有擴(kuò)張趨勢(shì)，故B錯(cuò)誤；導(dǎo)體棒向左減速運(yùn)動(dòng)，線圈N有收縮趨勢(shì)，故C正確；導(dǎo)體棒向左勻速運(yùn)動(dòng)，線圈N中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，故D錯(cuò)誤。10．(2021·安徽江南十校聯(lián)考)在粗糙水平面上平放一根導(dǎo)體棒和一個(gè)金屬圓環(huán)，如圖10甲所示(俯視圖)，給導(dǎo)體棒中通以如圖乙所示的電流，導(dǎo)體棒和圓環(huán)始終保持靜止?fàn)顟B(tài)，則在0～t1時(shí)間內(nèi)，下列說(shuō)法正確的是()圖10A．圓環(huán)中感應(yīng)電流先沿