2024年高考物理復(fù)習(xí)第一輪：第 1講　電磁感應(yīng)現(xiàn)象　楞次定律

第十章電窿感庖

■DISHIZHANG

第1講電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律

:必備知識(shí)新學(xué)法基礎(chǔ)落實(shí)三更

［主干知識(shí)?填一填］

一、磁通量

1.概念：磁感應(yīng)強(qiáng)度8與面積S的乘積.

2.計(jì)算

⑴公式：。=鼓.

(2)適用條件：①勻強(qiáng)磁場；②S是垂直磁場的有效面積.

(3)單位：韋伯(Wb),1Wb=lT?m2.

3.意義：穿過某一面積的磁感線的條數(shù).

4.標(biāo)矢性：磁通量是標(biāo)量,但有正、負(fù).

二、電磁感應(yīng)

1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象

當(dāng)穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時(shí),電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生的現(xiàn)象.

2.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件

(1)條件：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化.

(2)特例：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場內(nèi)做切割磁感線運(yùn)動(dòng).

3.產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)

電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢,如果回路閉合，則產(chǎn)生感應(yīng)電流;如果回路不

閉合，那么只有感應(yīng)電動(dòng)勢,而無感應(yīng)電流.

三、感應(yīng)電流方向的判斷

1.右手定則：伸開右手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直,并且都與手

學(xué)在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線從掌心垂直進(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.如圖所示.

2.楞次定律：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要

阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化.

四、電磁阻尼與電磁驅(qū)動(dòng)

電磁阻尼電磁驅(qū)動(dòng)

不由于導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生感應(yīng)由于磁場運(yùn)動(dòng)引起磁通量的變化而產(chǎn)

成因

同電流，從而使導(dǎo)體受到安培力生感應(yīng)電流，從而使導(dǎo)體受到安培力

點(diǎn)效果安培力的方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向相反，導(dǎo)體受安培力的方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向

阻礙導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)相同，推動(dòng)導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)

由于電磁感應(yīng)，磁場能轉(zhuǎn)化為電能，

能量導(dǎo)體克服安培力做功，其他形式的能

通過安培力做功，電能轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體的

轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

機(jī)械能，從而對(duì)外做功

兩者都是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，都遵循楞次定律，都是安培力阻礙引起感應(yīng)電流的

相同點(diǎn)

導(dǎo)體與磁場間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)

［規(guī)律結(jié)論?記一記］

1.磁通量是標(biāo)量，但有正負(fù)，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(fù)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(yīng)現(xiàn)象，而右手定則適用于

一段導(dǎo)體在磁場中切割磁感線運(yùn)動(dòng)的情況.

4.解題中常用到的二級(jí)結(jié)論：

（1）楞次定律的三個(gè)推廣含義：“增反減同”“增縮減擴(kuò)”“來拒去留”.

（2）楞次定律的雙解：①“加速向左運(yùn)動(dòng)”與“減速向右運(yùn)動(dòng)”等效.

②“X增加”與“.減少”所產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向一樣，反之亦然.

［必刷小題?測一測］

一、易混易錯(cuò)判斷

I.當(dāng)導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中一定產(chǎn)生感應(yīng)電流.（X）

2.穿過線圈的磁通量與線圈的匝數(shù)無關(guān).（J）

3.電路中磁通量發(fā)生變化時(shí)，就一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流.（X）

4.感應(yīng)電流的磁場總是與原磁場方向相反.（X）

5.楞次定律和右手定則都可以判斷感應(yīng)電流的方向，二者沒什么區(qū)別.（X）

6.回路不閉合時(shí)，穿過回路的磁通量發(fā)生變化也會(huì)產(chǎn)生“阻礙”作用.（義）

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(gè)線圈繞在一個(gè)鐵環(huán)上，A線圈與電源、滑動(dòng)變阻器R

組成一個(gè)回路，8線圈與開關(guān)S、電流表G組成另一個(gè)回路.通過

多次實(shí)驗(yàn)，法拉第終于總結(jié)出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，關(guān)于該實(shí)驗(yàn)下列說法正確的是（）

A.閉合開關(guān)S的瞬間，電流表G中有a-〃的感應(yīng)電流

B.閉合開關(guān)S的瞬間，電流表G中有〃一。的感應(yīng)電流

C.閉合開關(guān)S后，在增大電阻R的過程中，電流表G中有的感應(yīng)電流

D.閉合開關(guān)S后，在增大電阻R的過程中，電流表G中有6-a的感應(yīng)電流

解析：D閉合S的瞬間，穿過8的磁通量沒有變化，G中無感應(yīng)電流，A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤;

當(dāng)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8的磁通量向下且減小,

由楞次定律知G中電流方向?yàn)镃項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確.

2.（魯科版選擇性必修第二冊P33T4）某人擬運(yùn)用電磁感應(yīng)的知識(shí)，通過.上、

實(shí)驗(yàn)尋找磁單極子.該實(shí)驗(yàn)儀器的主要部分是由超導(dǎo)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(dǎo)線圈，則在超導(dǎo)線圈中將產(chǎn)生感

應(yīng)電流.關(guān)于感應(yīng)電流方向，下列說法正確的是（）

A.磁單極子穿過超導(dǎo)線圈的過程中，線圈中感應(yīng)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(dǎo)線圈的過程中，線圈中感應(yīng)電流的方向相同

C.磁單極子穿過超導(dǎo)線圈的過程中，線圈中感應(yīng)電流的方向不變

D.磁單極子穿過超導(dǎo)線圈的過程中，從上向下看，線圈中感應(yīng)電流的方向始終為順時(shí)

解析：C若N磁單極子穿過超導(dǎo)線圈的過程中，當(dāng)磁單極子靠近線圈時(shí)，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(yīng)磁場方向是從下向上，再由

右手螺旋定則可確定感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針；當(dāng)磁單極子遠(yuǎn)離線圈時(shí)，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(yīng)磁場方向是從下向上，再由右手螺旋

定則可確定感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針.因此線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向不變.若是S磁單極子

穿過超導(dǎo)線圈，由楞次定律可得出：靠近線圈時(shí)，感應(yīng)磁場方向是從上向下，則感應(yīng)電流方

向?yàn)轫槙r(shí)針；當(dāng)遠(yuǎn)離時(shí)，感應(yīng)電流方向也是順時(shí)針.故A、B、D錯(cuò)誤.由上述分析可知，

磁單極子穿過超導(dǎo)線圈的過程中，線圈中感應(yīng)電流方向不變，故C正確.

3.（人教版選擇性必修第二冊P43Tl改編）如圖所示，條形磁鐵~

以速度。向螺線管靠近，下面幾種說法中正確的是（）r阿

A.螺線管中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流@:由

B.螺線管中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流同

C.只有磁鐵速度足夠大時(shí)，螺線管中才能產(chǎn)生感應(yīng)電流L_

D.只有在磁鐵的磁性足夠強(qiáng)時(shí)，螺線管中才會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流

解析：B當(dāng)條形磁鐵以速度。向螺線管靠近，穿過螺線管的磁通量增大，則螺線管中

會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，與磁鐵的速度、磁鐵的磁性強(qiáng)弱無關(guān)，故B正確.

關(guān)鍵能力新探究思維拓展

命題點(diǎn)一電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解和判斷（自主學(xué)習(xí)）

［核心整合］

1.判斷感應(yīng)電流有無的方法

確定研究的I可路--------------?（理清該回路中的磁場分布］

回路閉合，有感應(yīng)電流-----------

變化——.....

回路不閉合，無感應(yīng)電流確定該回路

的磁通量0

無感應(yīng)電流----------------0不變

2.判斷磁通量是否變化的方法

（1）根據(jù)公式6=BSsin0（8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(yīng)電流的三種常見情況

XXXX

t=>xxxl4!

xxx|x

s變化結(jié)論：只要穿

過閉合導(dǎo)體回

e磁通量路的磁通埴發(fā)

,黑彳鏟一生變化，閉合

B變化變化導(dǎo)體回路中就

有感應(yīng)電流

［題組突破］

1.現(xiàn)將電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈8、電流計(jì)及開關(guān)按如圖所示連接.下

列說法中正確的是（）

A.開關(guān)閉合后，線圈A插入或拔出線圈8都會(huì)引起電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)

B.線圈A插入線圈B中后，開關(guān)閉合和斷開的瞬間電流計(jì)指針均不會(huì)偏轉(zhuǎn)

C.開關(guān)閉合后，滑動(dòng)變阻器的滑片尸勻速滑動(dòng)，會(huì)使電流計(jì)指針靜止在中央零刻度

D.開關(guān)閉合后，只有滑動(dòng)變阻器的滑片P加速滑動(dòng)，電流計(jì)指針才能偏轉(zhuǎn)

解析：A開關(guān)閉合后，線圈A插入或拔出線圈B都會(huì)引起穿過線圈3的磁通量的變化，

從而使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，A正確；線圈A插入線圈8中后，開關(guān)閉合和斷開的瞬間，穿過線

圈8的磁通量會(huì)發(fā)生變化，電流計(jì)指針會(huì)偏轉(zhuǎn)，B錯(cuò)誤；開關(guān)閉合后，滑動(dòng)變阻器的滑片P

無論勻速滑動(dòng)還是加速滑動(dòng)，都會(huì)導(dǎo)致線圈A的電流變化，使穿過線圈8的磁通量變化，電

流計(jì)指針都會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，C、D錯(cuò)誤.

2.磁通量是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的重要物理量，如圖所示，通有恒定電流的M.%

八由

bc

N

導(dǎo)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M邊翻轉(zhuǎn)

到位置2,設(shè)先后兩次通過線框的磁通量變化分別為△P和△則（）

A.△<Z>|>△①］B.△0|=A%

C.X（P\<x6D.無法確定

解析：C設(shè)閉合線框在位置1時(shí)的磁通量為01,在位置2時(shí)的磁通量為02,直線電流

產(chǎn)生的磁場在位置1處比在位置2處要強(qiáng)，故內(nèi)>。2.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△肉=102—孫尸孫一力2；將閉合線框從位置1繞

W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△02=1（—。2）—。||=的

+。2（從原來面穿過為正，則后來從另一面穿過為負(fù)）.故正確選項(xiàng)為C.

3.（感應(yīng)電流有無的判斷）下列各圖所描述的物理情境中，沒有感應(yīng)電流的是（）

N

S

L一?

開關(guān)S閉合穩(wěn)定后，線圈N中磁鐵向鋁環(huán)4靠近，鋁環(huán)4中

AB

NZ——/A

「1.0,,47§

金屬框從川句8運(yùn)動(dòng)，金屬框中銅盤在磁場中按圖示

方向轉(zhuǎn)動(dòng)，電阻K中

CD

解析：A開關(guān)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(yīng)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(yīng)

電流，故B不符合題意；金屬框從4向3運(yùn)動(dòng)，穿過金屬框的磁通量時(shí)刻在變化，金屬框中

產(chǎn)生感應(yīng)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(dòng)，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(yīng)電流，故D不符合題意.

I題后反思I

穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化的四種情況

（1）磁感應(yīng)強(qiáng)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(yīng)強(qiáng)度B發(fā)生變化.

（3）線圈面積S變化，磁感應(yīng)強(qiáng)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(yīng)強(qiáng)度B也不變，但二者之間夾角發(fā)生變化.

命題點(diǎn)二楞次定律和右手定則（師生互動(dòng)）

［核心整合］

1.楞次定律中“阻礙”的含義

當(dāng)碳通用增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場方

右『而箴一向與原磁場的方向相反；當(dāng)磁通量減

1

儂I等1少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場

的方向相同，即“增反減同”

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

2.判斷感應(yīng)電流方向的兩種方法

方法一用楞次定律判斷

該電路磁場到次定律,安培定則

確

明

研的方向如何.

的

閉

究判定感應(yīng)電判定感應(yīng)

電

路

合

該電路磁通流磁場方向電流方向

量如何變化

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(yīng)電流.判斷時(shí)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(yùn)動(dòng)的方向；

(3)四指——指向感應(yīng)電流的方向.

EE如圖，在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場中有一U形金屬導(dǎo)XSXXXpx

軌，導(dǎo)軌平面與磁場垂直.金屬桿置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌形成閉合回路也X二

PQRS,一圓環(huán)形金屬線框7位于回路圍成的區(qū)域內(nèi)，線框與導(dǎo)軌共面.現(xiàn)

XRXXX|QX

讓金屬桿PQ突然向右運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)開始的瞬間，關(guān)于感應(yīng)電流的方向，

下列說法正確的是()

A.PQRS中沿順時(shí)針方向，T中沿逆時(shí)針方向

B.PQKS中沿順時(shí)針方向，T中沿順時(shí)針方向

C.PQRS中沿逆時(shí)針方向，丁中沿逆時(shí)針方向

D.PQRS中沿逆時(shí)針方向，T中沿順時(shí)針方向

【思維導(dǎo)引】解此題的關(guān)鍵是找到磁通量變化的原因:

(1)金屬桿PQ突然向右運(yùn)動(dòng)引起PQRS回路面積變化，PQRS中磁通量變化產(chǎn)生感應(yīng)電

流，而感應(yīng)電流又影響7中磁通量變化，故采用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向.

（2）金屬棒PQ的運(yùn)動(dòng)切割磁感線，也可以應(yīng)用右手定則判斷感應(yīng)電流的方向.

解析：D金屬桿PQ向右運(yùn)動(dòng)，穿過PQRS的磁通量增加，由楞次定律可知，PQRS中

產(chǎn)生逆時(shí)針方向的電流.這時(shí)PQRS中感應(yīng)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7中的磁通量減少，依據(jù)楞次定律可知，7中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流.故

只有D項(xiàng)正確.

［題組突破］

1.（應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向）（2020?江蘇卷）如圖所示，xxxxxx

兩勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度5和治大小相等、方向相反.金屬圓環(huán)x'

XXX

的直徑與兩磁場的邊界重合.下列變化會(huì)在環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針方向感

應(yīng)電流的是（）

A.同時(shí)增大S減小&

B.同時(shí)減小以增大員

C.同時(shí)以相同的變化率增大5和比

D.同時(shí)以相同的變化率減小5和Bz

解析：B當(dāng)同時(shí)增大8減小歷時(shí)，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(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向應(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)針方向的感應(yīng)電流，A項(xiàng)錯(cuò)誤；同理，當(dāng)同時(shí)減小8增大員時(shí)，

金屬圓環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(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為

和民時(shí)，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(yīng)電流產(chǎn)生，C、D

項(xiàng)均錯(cuò)誤.

2.（用右手定則判斷感應(yīng)電流的方向）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(dòng)的情境，導(dǎo)體用上的感應(yīng)電流方向?yàn)榈氖牵ǎ?/p>

R血棒向紙外運(yùn)動(dòng)

AB

解析：Aab棒順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，運(yùn)用右手定則，磁感線穿過手心，拇指指向順時(shí)針方向，

則導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電流方向?yàn)閍—方，故A項(xiàng)正確；出?棒向紙外運(yùn)動(dòng)，運(yùn)用右手定則時(shí)，磁

感線穿過手心，拇指指向紙外，則知而棒上的感應(yīng)電流方向?yàn)樨?a,故B項(xiàng)錯(cuò)誤；導(dǎo)體框

向右運(yùn)動(dòng)出磁場穿過回路的磁通量減小，由楞次定律知，回路中感應(yīng)電流方向由b-a-d,

則導(dǎo)體。匕上的感應(yīng)電流方向?yàn)椤ㄒ籥,故C錯(cuò)誤；劭棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)，由右手定則判斷知

導(dǎo)體加上的感應(yīng)電流方向?yàn)?-“，故D項(xiàng)錯(cuò)誤.

命題點(diǎn)三楞次定律推論的應(yīng)用（多維探究）

楞次定律中“阻礙”的含義可以推廣為：感應(yīng)電流的效果總是阻礙引起感應(yīng)電流的原

因.列表說明如下:

內(nèi)容例證

阻礙原磁通量變化--“增后那身磁鐵靠近線圈，

8d與8母反向

反減同”

/,ZZZZZZ

SXNV

B月定田弗近，

阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)——“來拒去弋樂NS是斥力

ZZZZZZZ.

留”N1s.

Bw森H工除離，

8八八NS是引力

sn,。是光滑固定導(dǎo)軌，

°a、6是可動(dòng)金屬棒，

使回路面積有擴(kuò)大或縮小的7//磁鐵下移,面積應(yīng)減小，

Q，一/—a、b靠近

趨勢——“增縮減擴(kuò)”ab

XXXXB

B減小，線圈擴(kuò)張

XXXX

第1維度：增反減同

EG如圖所示，在一水平、固定的閉合導(dǎo)體圓環(huán)上方，有一條形磁鐵|N

（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(guān)Ds

于圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向（從上向下看），下列說法正確的是（）

A.總是順時(shí)針

B.總是逆時(shí)針

C.先順時(shí)針后逆時(shí)針

D.先逆時(shí)針后順時(shí)針

解析：C磁鐵從圓環(huán)中穿過且不與圓環(huán)接觸，則導(dǎo)體環(huán)中，先是向上的磁通量增加，

磁鐵中點(diǎn)到達(dá)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(yīng)電流方

向先順時(shí)針后逆時(shí)針，選項(xiàng)C正確.

第2維度：來拒去留

EIH如圖所示，質(zhì)量為機(jī)的銅質(zhì)閉合線圈靜置于粗糙水平桌面上.當(dāng)

一個(gè)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(shí)，線圈始終保持不動(dòng).則關(guān)于線圈在此過程中受到的支持力FN和

摩擦力衣的情況，以下判斷正確的是（）

A.FN光大于mg，后小于，wg

B.尸N一直大于小g

C.Ff先向左，后向右

D.線圈中的電流方向始終不變

解析：A根據(jù)“來拒去留”的原理，磁鐵靠近線圈時(shí)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.故它受到的支持力八大于重力〃吆，磁鐵遠(yuǎn)離線圈時(shí)受到

斜向下的引力作用，線圈受到斜向上的引力，支持力心小于重力機(jī)g,故A正確，B錯(cuò)誤；

整個(gè)過程磁鐵對(duì)線圈的作用力都有向右的分量，即線圈有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢，摩擦力的方向始

終向左，C錯(cuò)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(cuò)誤.

第3維度：增縮減擴(kuò).............................

EE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(fù)電荷，在A的正上方用絕緣絲線懸掛一個(gè)金屬圓環(huán)8,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00,重合.現(xiàn)使

膠木盤4由靜止開始繞其軸線。0,按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動(dòng)，則（）

A.金屬環(huán)8的面積有擴(kuò)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)8的面積有擴(kuò)大的趨勢，絲線受到的拉力減小

D.金屬環(huán)8的面積有縮小的趨勢，絲線受到的拉力增大

解析：B使膠木盤A由靜止開始繞其軸線0。，按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動(dòng)，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)8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(diǎn)四三定則、一定律的綜合應(yīng)用（師生互動(dòng)）

［核心整合］

1.規(guī)律比較

應(yīng)用的定

名稱基本現(xiàn)象因果關(guān)系

則或定律

運(yùn)動(dòng)電荷、電流產(chǎn)生

電流的磁效應(yīng)因電生磁安培定則

磁場

磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷、電

洛倫茲力、安培力因電受力左手定則

流有作用力

部分導(dǎo)體做切割磁

電磁感應(yīng)因動(dòng)生電右手定則

感線運(yùn)動(dòng)

閉合回路磁通量變

因磁生電楞次定律

化

2.相互聯(lián)系

(1)應(yīng)用楞次定律時(shí)，一般要用到安培定則.

(2)研究感應(yīng)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(shí)也可以直接應(yīng)用楞次定律的推論來確定.

EE如圖所示，金屬棒ab、金屬導(dǎo)軌和螺線管組成閉合a

VxXBX

x—X?XVX

回路，金屬棒必在勻強(qiáng)磁場B中沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，則()xXXX

xXXX

A.ah棒不受安培力作用~b

B.岫棒所受安培力的方向向右

C.血棒向右運(yùn)動(dòng)速度o越大，所受安培力越大

D.螺線管產(chǎn)生的磁場，A端為N極

解析：C金屬棒油向右運(yùn)動(dòng)切割磁感線，根據(jù)右手定則判斷感應(yīng)電流方向由再

根據(jù)左手定則判斷棒所受安培力水平向左，故A、B錯(cuò)誤；,山的速度越大，感應(yīng)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8端為N極，A端為S極，D錯(cuò)

誤.

I題后反思I

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(guān)系”：“因電而動(dòng)”一一用左手，“因

動(dòng)而電”一一用右手.

(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(gè)定則簡單地總結(jié)為

通電受力，''力”的最后一筆”向左，用左手；運(yùn)動(dòng)生電，“電”的最后一筆“L”向右,

用右手.

［題組突破1

1.(楞次定律、安培定則的應(yīng)用)如圖所示，在通電長直導(dǎo)線A8的一側(cè)懸

掛一可以自由擺動(dòng)的閉合矩形金屬線圈P,AB在線圈平面內(nèi).當(dāng)發(fā)現(xiàn)閉合線/4工

圈向右擺動(dòng)時(shí)()

B

A.AB中的電流減小，用楞次定律判斷得線圈中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的電流

B.A8中的電流不變，用楞次定律判斷得線圈中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的電流

C.A8中的電流增大，用楞次定律判斷得線圈中產(chǎn)生逆時(shí)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(shí)針方向的電流

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(dǎo)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(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)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(dǎo)線磁場強(qiáng)，則安培力較

大，遠(yuǎn)離導(dǎo)線磁場弱，則安培力較小，線圈離開AB直導(dǎo)線，即向右擺動(dòng).反之產(chǎn)生順時(shí)針

方向的電流，向左擺動(dòng).故C正確.

2.（楞次定律及左手定則的應(yīng)用）（多選）創(chuàng)意物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(tái)上，與兩個(gè)銅線圈P、Q組成一閉合回路，兩個(gè)磁性

很強(qiáng)的條形磁鐵如圖放置.當(dāng)用手左右擺動(dòng)線圈尸時(shí)，線圈。也會(huì)

跟著擺動(dòng)，仿佛小熊在蕩秋千.以下說法正確的是（）

A.P向右擺動(dòng)的過程中，P中的電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向（從右向左看）

B.P向右擺動(dòng)的過程中，Q也會(huì)向右擺動(dòng)

C.P向右擺動(dòng)的過程中，。會(huì)向左擺動(dòng)

D.若用手左右擺動(dòng)°,P會(huì)始終保持靜止

解析：AB尸向右擺動(dòng)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(shí)針方向（從右向左看），選項(xiàng)A正確.P向右擺動(dòng)的過程中，P中的電流方向?yàn)轫槙r(shí)

針方向（從右向左看），Q中的電流方向也為順時(shí)針方向（從右向左看），。線圈下側(cè)將受到向右

的安培力作用，所以。也會(huì)向右擺動(dòng)，選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤.若用手左右擺動(dòng)Q,線圈Q

切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，在尸線圈中將產(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(dòng)，不會(huì)保持靜止，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.

:核心素養(yǎng)新導(dǎo)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(yīng)問題

方法一程序法（正向推理法）

一原----二感------三電流

明確要研究的回函］=＞麗原磁場B的方向、0的變化

安培u.

判斷感應(yīng)電流的方向|￡肅|判斷感應(yīng)電流的磁場方向

定則

典例1（多選）如圖所示裝置中，M桿原來靜止.當(dāng)出7桿做如下哪些運(yùn)動(dòng)時(shí)，W桿將

向右移動(dòng)（)

A.向右勻速運(yùn)動(dòng)B.向右加速運(yùn)動(dòng)

C.向左加速運(yùn)動(dòng)D.向左減速運(yùn)動(dòng)

解析：BD“人勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，出）中感應(yīng)電流恒定，Lj中磁通量不變，穿過小的磁通量不

變，乙2中無感應(yīng)電流產(chǎn)生，cd保持靜止，A錯(cuò)誤；向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，工2中的磁通量向下

增大，通過cd的電流方向向下，cd向右移動(dòng)，B正確；同理可得C錯(cuò)誤，D正確.

方法二逆向推理法

首先依據(jù)二次感應(yīng)產(chǎn)生的效應(yīng)，判斷二次感應(yīng)電流

的方向.I

其次依據(jù)螺線管中感應(yīng)電流的方向,應(yīng)用安培定則,

判定二次感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向，明確它是阻礙

第一個(gè)感應(yīng)磁場變化的.

然后依據(jù)楞次定律，得出第一個(gè)感應(yīng)磁場的方向及

相應(yīng)的變化的可能情況，從而得到引起磁場變化的

電流的方向與變化.

U一

城后，依據(jù)電流的方向，判斷導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)的

方向與速度.

典例2(多選)如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒

MN的左邊有一閉合電路，當(dāng)PQ在外力的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，向右運(yùn)動(dòng)，則PQ所做的運(yùn)動(dòng)

可能是()

A.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)

解析：BC向右運(yùn)動(dòng)，說明MN受到向右的安培力，因?yàn)椤?在MN處的磁場垂直

紙面向里生墳”胸中的感應(yīng)電流由M-N生9匕中感應(yīng)電流的磁場方向向上隨寫

心中磁場方向向上減弱

；若乙2中磁場方向向上減弱生W/Q中電流為QfP且減小衽駕"向

心中磁場方向向下增強(qiáng)

右減速運(yùn)動(dòng);若心中磁場方向向下增強(qiáng)"*PQ中電流為產(chǎn)一。且增大三遼”向左加速運(yùn)動(dòng).

在二次感應(yīng)現(xiàn)象中，“程序法”和“逆向推理法”的選擇

I反思領(lǐng)悟I

(1)如果要判斷二次感應(yīng)后的現(xiàn)象或結(jié)果，選擇程序法.

(2)如果已知二次感應(yīng)后的結(jié)果，要判斷導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)情況或磁場的變化，需選擇逆向推

理法.

限時(shí)規(guī)范訓(xùn)練

［基礎(chǔ)鞏固］

1.如圖甲所示，在光滑水平面上，使電路浦cd的4端加上如圖乙所示的交變電壓，a

點(diǎn)電勢高于d點(diǎn)電勢時(shí)電壓"為正值，電路岫〃所圍區(qū)域內(nèi)還有一彈性導(dǎo)線框MNPQ置于

光滑水平面上，以下說法不正確的是（）

A.八時(shí)刻，線框MNPQ中的感應(yīng)電流為零

B.打時(shí)刻，電路必〃對(duì)線框MN邊的安培力為零

C.B時(shí)亥IJ，線框MNPQ中的感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向

D.介?△時(shí)間內(nèi)，線框MNP。的面積會(huì)變大

解析：D本題考查平行導(dǎo)線磁場中的電磁感應(yīng)現(xiàn)象.由題圖可知，”時(shí)刻，電壓最大,

其變化率為零，所以線框MNPQ中的感應(yīng)電流為零，A正確，不符合題意；打時(shí)刻，線框

MNPQ中的感應(yīng)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abed對(duì)線

框MN邊的安培力為零，B正確，不符合題意；f3時(shí)刻，由右手定則可知，電路。兒以產(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(yīng)電流沿順時(shí)針方向，C正確，不符合題意；行?f3時(shí)間內(nèi)，電路中的電流增大，穿過線框

MNP。的磁通量增大，由楞次定律推論可知，線框MNPQ的面積會(huì)變小，D錯(cuò)誤，符合題意.

2.航空母艦上飛機(jī)彈射起飛可以利用電磁驅(qū)動(dòng)來實(shí)現(xiàn).電磁驅(qū)動(dòng)原理如圖所示，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.在閉合開關(guān)S瞬間，下

列判斷正確的是（）

A.從左側(cè)看，環(huán)中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向

B.金屬環(huán)的面積有收縮的趨勢

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)再閉合開關(guān)S,環(huán)將向左運(yùn)動(dòng)

解析：B本題考查楞次定律及其推論的應(yīng)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(shí)針方向的感應(yīng)電流，故A錯(cuò)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(huì)收縮面積阻礙磁通量增大的趨勢，故B正確；當(dāng)電池正負(fù)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(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.

3.如圖所示，導(dǎo)線MON在中點(diǎn)。彎折成一定角度，00'為其角平時(shí)

分線，在導(dǎo)線M0N內(nèi)通以恒定電流/，由均勻?qū)Ь€制成的正方形小線框

力

L的中線與。0'重合，則能在乙中產(chǎn)生感應(yīng)電流的辦法是（）

A.增大電流/

B.將￡沿00'向右勻速移動(dòng)

C.將L沿。向右加速移動(dòng)

D.將L向上快速移動(dòng)

解析：D本題考查通電導(dǎo)線周圍的磁場分布、產(chǎn)生感應(yīng)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(cuò)誤；將線框沿

00'向右運(yùn)動(dòng)，穿過正方形線框的磁通量變化始終為零，無感應(yīng)電流產(chǎn)生，B、C錯(cuò)誤；將L

向上快速移動(dòng)，穿過正方形線框的磁通量發(fā)生變化，會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，D正確.

4.如圖所示，在粗糙絕緣水平面上，固定兩條相互平行的直導(dǎo)線，ab

導(dǎo)線中通有大小和方向都相同的電流，在兩條導(dǎo)線的中間位置放置一正![

方形線框，導(dǎo)線、線框均關(guān)于虛線對(duì)稱，當(dāng)導(dǎo)線中電流發(fā)生變化時(shí)，線Pp

框始終靜止.已知導(dǎo)線周圍某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度與導(dǎo)線中的電流大小成正：

比，與到導(dǎo)線的距離成反比.則下列對(duì)導(dǎo)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.4、8中電流同步增加，摩擦力方向向左

B.4、6中電流同步減小，摩擦力方向向左

C.a中電流減小，6中電流增大，摩擦力方向向右

D.a中電流減小，6中電流不變，摩擦力方向向左

解析：C本題考查楞次定律的應(yīng)用.“、b兩導(dǎo)線中間部分的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分

布關(guān)于虛線對(duì)稱，磁場方向相反，當(dāng)a、6導(dǎo)線中的電流同步增大或減小時(shí)，正方形導(dǎo)線框中

的磁通量不變，線框所受摩擦力為0,A、B錯(cuò)誤；。中電流減小、匕中電流增大時(shí)，磁感應(yīng)

強(qiáng)度為。處向a導(dǎo)線移動(dòng)，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(yùn)動(dòng)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(shí)，線框所

受摩擦力方向也向右，C正確，D錯(cuò)誤.

5.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(shí)，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（）

/--------N強(qiáng)承體線圈II

靈芹1/

接測量儀器

甲

A.始終沿逆時(shí)針方向

B.先沿逆時(shí)針，再沿順時(shí)針方向

C.先沿順時(shí)針，再沿逆時(shí)針方向

D.始終沿順時(shí)針方向

解析：B列車通過線圈時(shí)，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(shí)針方向，再沿順時(shí)針方向，選項(xiàng)B正確.

［能力提升］

6.如圖所示，8為上下兩勻強(qiáng)磁場的理想邊界，初始時(shí)，兩勻

強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度均為瓦，方向相反.金屬圓環(huán)的直徑與兩磁場

的邊界重合，AB與CQ相互垂直且均過圓心.下列說法正確的

是（）

A.同時(shí)以相同變化率增大上下磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，圓環(huán)中無

感應(yīng)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(shí)的一半

C.沿48把左側(cè)金屬圓環(huán)折90。，只增大上部分磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度，圓環(huán)中無感應(yīng)電流

D.沿CQ把下側(cè)金屬圓環(huán)折90。，只增大上部分磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度，圓環(huán)中有感應(yīng)電流

解析：AD本題考查感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件.初始時(shí)，穿過圓環(huán)的磁通量和為零，同時(shí)以

相同變化率增大上下磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)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(yīng)電流，A正確；沿4B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(cuò)誤；沿

A8把左側(cè)金屬圓環(huán)折90。，只增大上部分磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度，穿過圓環(huán)向里的磁通量變大，圓

環(huán)中有感應(yīng)電流，C錯(cuò)誤；沿把下側(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(yīng)強(qiáng)度，穿過圓環(huán)的磁通量增加，圓環(huán)中有感應(yīng)電流，D正確.

"4

7.（2021?河南高三六校聯(lián)考）如圖所示，彈簧上端固定，下端懸心

掛一個(gè)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(dòng)較長時(shí)間才停下來.如果在磁鐵下s

端放一個(gè)固定的閉合金屬圓環(huán)（如右圖所示），仍將磁鐵托起到同一口N

高度后放開，磁鐵就會(huì)很快地停下來.針對(duì)這個(gè)現(xiàn)象下列解釋正確

的是（）

A.磁鐵和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

B.若磁鐵的S極向下，磁鐵振動(dòng)時(shí)間會(huì)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(yīng)電流

D.金屬圓環(huán)的制作材料一定不是鋁，因?yàn)榇盆F對(duì)鋁不會(huì)產(chǎn)生力的作用

解析：C由楞次定律，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，使磁鐵始終受到阻礙，時(shí)而體現(xiàn)引力，

時(shí)而體現(xiàn)斥力，導(dǎo)致電流做功，從而使系統(tǒng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A錯(cuò)誤；根據(jù)楞次定律

下面的線圈會(huì)阻礙磁鐵運(yùn)動(dòng)，所以當(dāng)磁鐵向下靠近金屬線圈時(shí)，線圈中產(chǎn)生了逆時(shí)針的感應(yīng)

電流（俯視），兩者之間表現(xiàn)為相互排斥，同理當(dāng)磁鐵向上遠(yuǎn)離金屬線圈時(shí)，根據(jù)楞次定律，

可得線圈中產(chǎn)生了順時(shí)針的感應(yīng)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(guān)，故B錯(cuò)誤；磁鐵很快停下來的主要原因是圓環(huán)中產(chǎn)生了感應(yīng)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(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，出現(xiàn)安培力，故D錯(cuò)誤.

8.如圖所示，通電螺線管置于水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌MNo

M_三二十c

和之