高考物理特訓(xùn)第十章　電磁感應(yīng)

第十章電磁感應(yīng)

第1講電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律

?目標任務(wù)抓核心目標清

目標要求學科素養(yǎng)

1.理解磁通量的概念，理解電磁感應(yīng)現(xiàn)

象的產(chǎn)生條件.

1.理解磁通量的概念，建立物理觀念.

2.根據(jù)楞次定律（右手定則）判斷感應(yīng)電

2.掌握楞次定律應(yīng)用的思路，會應(yīng)用楞

流的方向.

次定律的推論解決問題，培養(yǎng)科學思維

3.結(jié)合安培定則、左手定則、楞次定律

判斷導(dǎo)體所受安培力的方向

...............「知識必記課前預(yù)案

必記答案

切割磁感線變化感應(yīng)電動勢阻礙變化手心導(dǎo)線運動方向

基礎(chǔ)練基礎(chǔ)固知識

1.思考判斷

（1）1831年，英國物理學家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象.（V）

⑵閉合電路內(nèi)只要有磁通量，就有感應(yīng)電流產(chǎn)生.（X）

（3）穿過線圈的磁通量和線圈的匝數(shù)無關(guān).（V）

（4）線框不閉合時，即使穿過線框的磁通量發(fā)生變化，線框中也沒有感應(yīng)電流產(chǎn)

生?（J）

（5）當導(dǎo)體切割磁感線時，一定產(chǎn)生感應(yīng)電動勢.（V）

（6）由楞次定律知，感應(yīng)電流的磁場一定與引起感應(yīng)電流的磁場方向相

反?（X）

（7）感應(yīng)電流的磁場一定阻礙引起感應(yīng)電流的磁場的磁通量的變化.（V）

2.（人教版選修3-2矛7-Ti改編）如圖所示的勻強磁場中有一個矩形閉合導(dǎo)線框,

在下列四種情況下，線框中會產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）

A.如圖甲所示，保持線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場中左右運動

B.如圖乙所示，保持線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場中上下運動

C.如圖丙所示，線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線垂直的軸線AB轉(zhuǎn)動

D.如圖丁所示，線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線平行的軸線CO轉(zhuǎn)動

答案：C

解析：A、B、D選項中穿過線圈的磁通量均沒變化，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故選

C.

3.（人教版選修3—2R4?T6改編X多選）如圖所示，一輕質(zhì)絕緣橫桿兩側(cè)各固定

一金屬環(huán)，橫桿可繞中心點自由轉(zhuǎn)動，老師拿一條形磁鐵插向其中一個小環(huán)，后

又取出插向另一個小環(huán)，同學們看到的現(xiàn)象及現(xiàn)象分析正確的是（）

A.磁鐵插向左環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動

B.磁鐵插向右環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動

C.磁鐵插向左環(huán)，左環(huán)中不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流

D.磁鐵插向右環(huán)，右環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流

答案：BD

解析：磁鐵插向左環(huán)時，通過左環(huán)的磁通量發(fā)生變化，左環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，

但左環(huán)是開路的，所以沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，此時橫桿不動，A、C錯誤；磁鐵插

向右環(huán)時，通過右環(huán)的磁通量發(fā)生變化，閉合的右環(huán)中將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)

電流，感應(yīng)電流的磁場阻礙磁通量的變化，使右環(huán)與磁鐵相互排斥，則橫桿會發(fā)

生轉(zhuǎn)動，B、D正確.

...................................?陽目隔硼................?■核心突破課堂學案

能力點1對電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解（自主沖關(guān)類）

［題組?沖關(guān)］

1.［磁通量及其變化］磁通量是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象重要的物理量，如圖所示，通

有恒定電流的導(dǎo)線與閉合線框共面，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(shè)先后兩次通過線框的磁通量變化量大小

分別為A01和①2,貝1()

M

ad

I12

bc

N

A.△0i>A<Z>2B.△=△%

C.A<Z>i<A<Z>2D.無法確定

答案：C

解析：設(shè)閉合線框在位置1時的磁通量大小為孫，在位置2時的磁通量大小為

02,通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場在位置1處比在位置2處要強，故科>。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△0=|。2

-011=01-02；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△02=1（一。2）—。1|=。|+。2（以原來穿過的方向為

正方向，則后來從另一面穿過的方向為負方向）.故C正確.

2.［對磁通量變化的理解］如圖，金屬圓形線圈。套在條形磁鐵上，條形磁鐵與

線圈a所在的平面垂直且穿過線圈圓心，若將線圈a對稱地擴展為線圈b的形狀,

則穿過線圈的磁通量變化情況是（）

A.增大B.不變

C.減小D.不能確定

答案：C

解析：條形磁鐵的磁感線在磁體的內(nèi)部是從S極到N極，在磁體的外部是從N

極到S極，磁體內(nèi)部有多少根磁感線，外部的整個空間就有多少根磁感線，并與

內(nèi)部磁感線構(gòu)成閉合曲線.對于線圈的兩個位置，磁鐵內(nèi)部的磁感線全部穿過，

但線圈面積越大，抵消越多，穿過線圈的磁通量反而越小，故C正確，A、B、

D均錯誤.

3.［感應(yīng)電流有無的判斷］下列各圖所描述的物理情境中，箱送的是（）

開關(guān)S閉合穩(wěn)定后，磁鐵向鋁環(huán)4靠近，

線圈N中有感應(yīng)電流鋁環(huán)4中有感應(yīng)電流

AB

銅盤在磁場中按圖示

金屬框從4向8運動，方向轉(zhuǎn)動，電阻A中

金屬框中有感應(yīng)電流有感應(yīng)電流

CD

答案：A

解析：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A向8運動，穿過金屬框的

磁通量時刻變化，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，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.

［錦囊?妙法］

1.判斷感應(yīng)電流能否產(chǎn)生

2.磁通量變化的常見情況

變化情形舉例磁通量變化量

永磁鐵靠近或遠離線圈、電磁鐵

磁感應(yīng)強度變化△0=?5

（螺線管）內(nèi)電流發(fā)生變化

閉合線圈的部分導(dǎo)線做切割磁感

線運動，如圖

有磁感線穿

XX

過的回路面

有效面積

積變化/①=B?/S

變化

XX

回路平面與

線圈在磁場中轉(zhuǎn)動,如圖

磁場夾角變

化冬3

XXX

彈性線圈在向外主的過程中，如圖

磁感應(yīng)強度和有效面積

7L/①=①2一①1

同時變化

3.產(chǎn)生感應(yīng)電流的三種常見情況

CXXXX

XXX

XXXX

DS變化結(jié)論:只要穿

過閉合導(dǎo)體

\X磁通量回路的磁通

XX

XX量發(fā)生變化,

變化閉合導(dǎo)體回

3變化

路中就有感

應(yīng)電流

A

5變化

能力點2楞次定律及其基本應(yīng)用（自主沖關(guān)類）

［題組?沖關(guān)］

1.［判斷感應(yīng)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(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與磁場垂直.金屬桿PQ置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)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(dǎo)軌共面.現(xiàn)讓金

屬桿尸。突然向右運動，在運動開始的瞬間，關(guān)于感應(yīng)電流的方向，下列說法正

確的是（）

A.P0RS中感應(yīng)電流沿順時針方向，T中感應(yīng)電流沿逆時針方向

B.PQRS中感應(yīng)電流沿順時針方向，T中感應(yīng)電流沿順時針方向

C.PQHS中感應(yīng)電流沿逆時針方向，T中感應(yīng)電流沿逆時針方向

D.P0RS中感應(yīng)電流沿逆時針方向，T中感應(yīng)電流沿順時針方向

答案：D

解析：金屬桿P。突然向右運動，在運動開始的瞬間，閉合回路PQRS中磁場方

向垂直紙面向里，磁通量增大，由楞次定律可判斷，閉合回路PQRS中感應(yīng)電流

產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向外，由安培定則可判斷PQRS中感應(yīng)電流方向為逆時

針；由于閉合回路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，則T中磁通量減小，由楞次定律可判斷，T中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向

垂直紙面向里，由安培定則可知T中感應(yīng)電流方向為順時針，D正確.

2.［用右手定則判斷感應(yīng)電流的方向］（多選）兩根互相平行的金屬導(dǎo)軌水平放置于

如圖所示的勻強磁場中，在導(dǎo)軌上導(dǎo)體棒A8和8可以自由滑動.當AB在外

力F作用下向右運動時，下列說法正確的是（）

A.CO內(nèi)有電流通過，方向是O—C

B.CD向左運動

C.磁場對CD作用力向左

D.磁場對45作用力向左

答案：AD

解析：AB在外力/作用下向右做切割磁感線運動，根據(jù)右手定則判斷可知A3

內(nèi)電流的方向是故C。內(nèi)電流的方向是。所以A正確.由左手定

則可知磁場對CO的作用力向右，因此向右運動；磁場對A3的作用力向左，

D正確，B、C錯誤.

3.［電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的功能分析］如圖所示，螺線管與靈敏電流計相連，磁鐵從

螺線管的正上方由靜止釋放，向下穿過螺線管.下列說法正確的是（）

小

A.電流計中的電流先由a到江后由Z?到a

B.。點的電勢始終低于人點的電勢

C.磁鐵減少的重力勢能等于回路中產(chǎn)生的熱量

D.磁鐵剛離開螺線管時的加速度小于重力加速度

答案：D

解析：由楞次定律可知，電流計中的電流先由。到a,后由a到A錯誤；a

點的電勢先比b點的低，后比方點的高，B錯誤；磁鐵減少的機械能等于回路中

產(chǎn)生的熱量，C錯誤；根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場總是阻礙磁鐵與閉合回路

間的相對運動，磁鐵剛離開螺線管時，受到向上的磁場力，加速度小于重力加速

度，D正確.

［錦囊?妙法］

1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的“兩個磁場”和“一個電流”

（1）原磁場：引起電磁感應(yīng)現(xiàn)象的磁場.做題時需要首先明確原磁場分布特點（大

小、方向）以及穿過閉合回路的磁場變化情況.

（2）感應(yīng)電流磁場：感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場，阻礙原磁場的磁通量變化，根據(jù)“增

反減同”可以判斷出感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向.

（3）感應(yīng)電流：在確定感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向后，再由安培定則判斷感應(yīng)電流

的方向.

2.判斷感應(yīng)電流方向的“四步法”

（明確要研究的回路及原磁場B的方向）

I原e

（確黑磁通量。的變化）

二

變

I4M屆次定搐）

三e、1二一/

I感（判可感應(yīng)電流的磁場方向）

四治培定貝心

電

流

（判斷感應(yīng)電流的方向）

3.右手定則

⑴內(nèi)容：如圖所示，伸開右手，使拇指與其余四個手指垂直并且都與手掌在同

一平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進入，并使拇指指向?qū)w運動的方向，這時四指所指

的方向就是感應(yīng)電流的方向.

（2）適用情況：閉合回路的部分導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流.

能力點3楞次定律的推論及其應(yīng)用（綜合提升類）

1.楞次定律中“阻礙”的含義

感應(yīng)電流的磁場阻礙引起感應(yīng)電流的磁場

誰阻礙誰

（原磁場）的磁通量的變化

阻礙的是磁通量的變化，而不是磁通量

阻礙什么

本身

當磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場方向與

原磁場的方向相反；當磁通量減少時，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)進行

2.楞次定律中“阻礙”的含義可以推廣為電磁感應(yīng)的效果總要阻礙引起電磁感

NS

阻礙相對運動磁鐵靠近線圈時

受到斥力

“來拒去

留”

磁鐵遠離線圈時

受到引力

汩

使回路面積有擴

ab

大或縮小的趨勢

p、。是光滑固定導(dǎo)軌，。、人是可動金屬棒，磁鐵下移，回路

“增縮減面積應(yīng)減小，a、Z?靠近

擴”x-x

XXXX

8減小，線圈擴張

阻礙原電流的變B

化——“增反減8

同“

合上S,B先亮

方法教練）研典例導(dǎo)解法

典例［直接利用“阻礙”判斷］如圖所示，圓環(huán)形導(dǎo)體線圈a平放在水平桌面上,

在。的正上方固定一豎直螺線管從二者軸線重合，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，下列表述正確

的是（）

A.線圈。中將產(chǎn)生沿順時針方向（俯視）的感應(yīng)電流

B.穿過線圈。的磁通量減小

C.線圈a有擴張的趨勢

D.線圈。對水平桌面的壓力將增大

［解法指導(dǎo)］

①審題關(guān)鍵點：a.滑片尸向下滑動，穿過線圈。的磁通量如何變化？

提示：變大.

b.用楞次定律的推論判斷線圈如何阻礙這種變化？

提示：面積縮小或遠離螺線管.

②解題切入點：直接利用“阻礙”判斷，為了阻礙磁通量的變化可以“不擇手

段”.

答案：D

解析：當滑動變阻器的滑片P向下滑動時，螺線管中的電流將增大，使穿過線

圈。的磁通量變大，B錯誤；由楞次定律可知，線圈a中將產(chǎn)生沿逆時針方向（俯

視）的感應(yīng)電流，并且線圈a有縮小和遠離螺線管的趨勢，線圈a對水平桌面的

壓力將增大，故D正確，A、C錯誤.

能力專練｝練能力學方法

1.［來拒去留］如圖所示，條形磁鐵用細線懸掛于。點，一金屬圓環(huán)放置在。點

正下方的水平絕緣桌面上.現(xiàn)將磁鐵拉至左側(cè)某一高度后由靜止釋放，磁鐵在豎

直面內(nèi)擺動，在其第一次擺至右側(cè)最高點的過程中，圓環(huán)始終靜止.則下列說法

正確的是（）

0

N

A.磁鐵始終受到圓環(huán)的斥力作用

B.圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向保持不變

C.磁鐵從左到右經(jīng)過豎直線兩側(cè)位置時，桌面對圓環(huán)的摩擦力方向相反

D.磁鐵在。點兩側(cè)最高點的重力勢能不相等

答案：D

解析：由楞次定律推論可知，磁鐵靠近圓環(huán)時受到斥力作用，遠離圓環(huán)時受到引

力作用，A錯誤；磁鐵由釋放到第一次運動到右側(cè)最高點的過程中，穿過圓環(huán)的

磁通量先增大后減小，由于穿過圓環(huán)的磁場方向不變，而磁通量的變化趨勢發(fā)生

了改變，因此感應(yīng)電流的方向發(fā)生變化，B錯誤；根據(jù)楞次定律，磁鐵從左到右

經(jīng)過豎直線兩側(cè)位置時，圓環(huán)都有向右滑動的趨勢，故桌面對圓環(huán)的摩擦力方向

均向左，C錯誤；由楞次定律推論可知，感應(yīng)電流總是阻礙磁鐵與圓環(huán)之間的相

對運動，感應(yīng)電流對磁鐵的作用力總是阻力，因此磁鐵在右側(cè)的最高點比釋放點

低，則磁鐵在兩側(cè)最高點的重力勢能不相等，D正確.

2.［增反減同］如圖甲所示，在同一平面內(nèi)有兩個圓環(huán)A、B,圓環(huán)A將圓環(huán)8分

為面積相等的兩部分，以圖甲中A環(huán)內(nèi)電流沿順時針方向為正，當圓環(huán)A中的

電流按如圖乙所示變化時，下列說法正確的是（）

A.B中始終沒有感應(yīng)電流

B.8中有順時針方向的感應(yīng)電流

C.8中有逆時針方向的感應(yīng)電流

D.8中的感應(yīng)電流先沿順時針方向，后沿逆時針方向

答案：B

解析：根據(jù)圓環(huán)A中的電流發(fā)生的變化，可知A中的磁場先垂直紙面向里減小，

后垂直紙面向外增大，故圓環(huán)B中的感應(yīng)磁場方向一直垂直紙面向里，由楞次

定律判定B中有順時針方向的感應(yīng)電流，故B正確.

3"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)3,使8的環(huán)面水平，其軸線與膠木

盤A的軸線。。，重合.現(xiàn)使膠木盤A由靜止開始繞其軸線。。'按箭頭所示方向加

速轉(zhuǎn)動，貝1（）

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)8的面積有縮小的趨勢，絲線受到的拉力增大

答案：B

解析：膠木盤A由靜止開始繞其軸線00,按題圖中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，知金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，

且8受到A的斥力有向上升的趨勢，絲線受到的拉力減小，B正確.

能力點4"三定則、一定律”的綜合應(yīng)用（逐點突破類）

1.［楞次定律、安培定則及左手定則的綜合應(yīng)用］（多選）如圖，這是創(chuàng)意物理實驗

設(shè)計作品《小熊蕩秋千》.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、。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。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，。會向右擺動

C.P向右擺動的過程中，。會向左擺動

D.若用手左右擺動°,P會始終保持靜止

答案：AB

解析：尸向右擺動的過程中，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），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），。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。也會向右擺動，B正確，C錯誤.若

用手左右擺動Q,線圈。會切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，在尸線圈中將產(chǎn)生感

應(yīng)電流，P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，D

錯誤.

［點撥?技法］

1.規(guī)律比較

應(yīng)用的定則

名稱基本現(xiàn)象因果關(guān)系

或定律

電流的磁效應(yīng)電流、運動電荷周圍產(chǎn)生磁場因電生磁安培定則

磁場對電流、運動電荷有作用

安培力、洛倫茲力因電受力左手定則

力

部分導(dǎo)體做切割磁感線運動因動生電右手定則

電磁感應(yīng)

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(yīng)用楞次定律時，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感應(yīng)電流的方向，再用

左手定則確定安培力的方向，有時也可以直接應(yīng)用楞次定律的推論確定.

2.［二次感應(yīng)問題］（多選）如圖甲，螺線管內(nèi)有平行于軸線的外加磁場，以圖中箭

頭所示方向為其正方向.螺線管與導(dǎo)線框仍〃相連，導(dǎo)線框內(nèi)有一閉合小金屬

圓環(huán)，圓環(huán)與導(dǎo)線框在同一平面內(nèi).當螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強度B隨時間按圖乙

所示規(guī)律變化時（）

A.在0?介時間內(nèi)，環(huán)有收縮趨勢

B.在人?念時間內(nèi)，環(huán)有擴張趨勢

C.在。?f2時間內(nèi)，環(huán)內(nèi)有逆時針方向的感應(yīng)電流

D.在女?打時間內(nèi)，環(huán)內(nèi)有逆時針方向的感應(yīng)電流

［解法指導(dǎo)］

①審題關(guān)鍵點：a.內(nèi)電流恒定時，圓環(huán)內(nèi)能產(chǎn)生感應(yīng)電流嗎？

提示：不能.

b.如何判斷力?/2時間內(nèi)環(huán)內(nèi)電流的方向？

提示：由圖象先判斷加口/內(nèi)電流方向及變化情況，再由楞次定律和安培定則來

判斷環(huán)內(nèi)電流方向.

②解題切入點：本題判斷二次感應(yīng)后的現(xiàn)象或結(jié)果，可以選用程序法.

答案：BC

解析：在0?九時間內(nèi)，3均勻增大，則在線圈中產(chǎn)生恒定不變的感生電動勢，

在導(dǎo)線框A仇z中形成穩(wěn)定的電流，則導(dǎo)線框內(nèi)的磁場也穩(wěn)定不變，此時環(huán)中無

感應(yīng)電流產(chǎn)生，環(huán)沒有收縮趨勢，A錯誤：在力?短時間內(nèi)，8先向上減小后向

下增大，且B的變化率逐漸減小，則螺線管中的感應(yīng)電流方向為從下到上且逐

漸減小，導(dǎo)線框。位力中的磁通量向外減小，穿過環(huán)的磁通量向外減小，根據(jù)楞

次定律可知，環(huán)內(nèi)有逆時針方向的感應(yīng)電流，且有擴張趨勢，B、C正確；在B?

h時間內(nèi)，8的方向向下減小，且8的變化率逐漸減小，則螺線管中的感應(yīng)電流

方向為從上到下且逐漸減小，導(dǎo)線框加七4中的磁通量向里減小，穿過環(huán)的磁通

量向里減小，根據(jù)楞次定律可知，環(huán)內(nèi)有順時針方向的感應(yīng)電流，D錯誤.

［點撥?技法［

利用程序法和逆向推理法分析二次感應(yīng)問題

如果要判斷二次感應(yīng)后的現(xiàn)象或結(jié)果，選擇程序法；如果已知二次感應(yīng)后的結(jié)果，

要判斷導(dǎo)體棒的運動情況或磁場的變化情況，需選擇逆向推理法.

⑴程序法（正向推理法）

①依據(jù)導(dǎo)體做切割磁感線運動的方向（原磁感應(yīng)強度方向及大小的變化），判斷一

次感應(yīng)電流的方向.

②依據(jù)導(dǎo)體切割磁感線的速度大小的變化（原磁感應(yīng)強度變化率w隨時間的變

化），判斷一次感應(yīng)電流的大小變化情況.

③依據(jù)一次感應(yīng)電流的方向及大小變化情況，判斷一次感應(yīng)電流的磁通量正負及

大小變化情況.

④根據(jù)一次感應(yīng)電流的磁通量變化情況，判斷二次感應(yīng)電流的方向及產(chǎn)生的效

應(yīng).

⑵逆向推理法

①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.

②依據(jù)二次感應(yīng)電流的方向，應(yīng)用安培定則，判定第二次感應(yīng)電流的磁通量正負，

明確它是阻礙第一次感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場的磁通量變化.

③依據(jù)楞次定律，得出一次感應(yīng)電流的磁場的方向及相應(yīng)的變化的可能情況，從

而得到引起磁場變化的一次電流的方向與大小變化情況.

④依據(jù)一次感應(yīng)電流的方向及大小變化情況，判斷導(dǎo)體切割磁感線運動的方向與

速度變化情況（原磁場的方向、大小變化及17的變化）.

規(guī)律

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”——用

左手，“因動生電”——用右手.

（2）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“J”向左，用左手；運動生電，“電”的最后一

筆“L”向右，用右手.

...............?圖03ED圖....................................?■訓(xùn)練分層鞏固提升

A級（練考點過基礎(chǔ)）

題組一對電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解

1.（2021.長沙模擬X多選）磁懸浮高速列車在我國上海已投入運行數(shù)年.磁懸浮的

原理如圖所示，圖中A是圓柱形磁鐵，3是用高溫超導(dǎo)材料制成的超導(dǎo)圓環(huán).將

超導(dǎo)圓環(huán)8水平放在磁鐵A上方，它就能在磁力的作用下懸浮在磁鐵A的上空，

則（）

------‘

A

-----

A.在8放入磁場的過程中，8中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，穩(wěn)定后，感應(yīng)電流消失

B.在8放入磁場的過程中，8中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，穩(wěn)定后，感應(yīng)電流仍存在

C.若A的N極朝上，在B放入磁場的過程中，8中感應(yīng)電流的方向為順時針方

向（從上往下看）

D.若A的N極朝上，在8放入磁場的過程中，8中感應(yīng)電流的方向為逆時針方

向（從上往下看）

答案：BC

解析：在8放入磁場的過程中，穿過B的磁通量增加，B中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，因

為B是超導(dǎo)體，沒有電阻，所以感應(yīng)電流不會消失，A錯誤、B正確；若A的N

極朝上，在B放入磁場的過程中，穿過B向上的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可

判斷8中感應(yīng)電流的方向為順時針方向，C正確、D錯誤.

2.（2021.黃石二中模擬）如圖，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，仍，有一磁感應(yīng)強度為8的勻強磁場斜向上穿過軌道平面，且與豎直方

向的夾角為a在下列各過程中，一定能在軌道回路里產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）

A.向右運動，同時使。減小

B.同時減小磁感應(yīng)強度8和。角

C.向左運動，同時增大磁感應(yīng)強度B

D.ab向右運動，同時增大磁感應(yīng)強度8和。角（0°＜，＜90°）

答案：A

解析：設(shè)此時回路面積為S,根據(jù)題意，穿過回路的磁通量。=BScos6,若S

增大、同時。減小，則。增大，回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，A正確；若3減小、同

時。減小，則cos8增大，?？赡懿蛔?，B錯誤；若回路面積S減小、同時B

增大，則?？赡懿蛔?，C錯誤；若S增大、同時增大B和0,則cos6減小，

0可能不變，D錯誤.

題組二楞次定律及其基本應(yīng)用

3.（2021.洛陽模擬）安檢門的原理圖如圖所示，左邊門框中有一通電線圈，右邊

門框中有一接收線圈.工作過程中，某段時間通電線圈中存在順時針方向、均勻

增大的電流，則（）

A.無金屬片通過時，接收線圈中的感應(yīng)電流方向為順時針

B.無金屬片通過時，接收線圈中的感應(yīng)電流增大

C.有金屬片通過時，接收線圈中的感應(yīng)電流方向為順時針

D.有金屬片通過時，接收線圈中的感應(yīng)電流大小發(fā)生變化

答案：D

解析：當左側(cè)線圈中通有不斷增大的順時針方向（從左向右看）的電流時，穿過右

側(cè)線圈的磁通量向右且增大，根據(jù)楞次定律，知右側(cè)線圈中產(chǎn)生逆時針方向的電

流，即使有金屬片通過時，接收線圈中的感應(yīng)電流方向仍然為逆時針，故A、C

錯誤；通電線圈中存在順時針方向、均勻增大的電流，則通電線圈中的磁通量均

勻增大，所以穿過右側(cè)線圈的磁通量均勻增大，則其磁通量的變化率是定值，由

法拉第電磁感應(yīng)定律可知，接收線圈中的感應(yīng)電流不變，故B錯誤；有金屬片

通過時，則穿過金屬片的磁通量發(fā)生變化，金屬片中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，引起接收

線圈中的感應(yīng)電流大小發(fā)生變化，故D正確.

4.（2021.南充模擬X多選）現(xiàn)在人們可以利用無線充電板為手機充電，充電原理圖

如圖所示，充電板接交流電源，對充電板供電，充電板內(nèi)的送電線圈可產(chǎn)生交變

磁場，從而使手機內(nèi)的受電線圈產(chǎn)生交變電流，再經(jīng)整流電路轉(zhuǎn)變成直流電后對

手機電池充電.若在某段時間內(nèi)，磁場垂直于受電線圈平面向上穿過線圈，其磁

感應(yīng)強度均勻增大.下列說法正確的是（）

A.c點電勢高于d點電勢

B.c點電勢低于d點電勢

C.感應(yīng)電流方向由cf受電線圈fd

D.感應(yīng)電流方向由"f受電線圈fc

答案：BC

解析：根據(jù)楞次定律可知，受電線圈內(nèi)部產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為順時針方向（俯

視），受電線圈中感應(yīng)電流方向由c經(jīng)受電線圈到d,所以c點的電勢低于d點的

電勢，A、D錯誤，B、C正確.

題組三楞次定律推論的應(yīng)用

5.（2021.東北育才中學模擬）如圖所示，一個N極朝下的條形磁鐵豎直下落穿過

水平放置的固定矩形線框"則（）

I

加①

A.磁鐵經(jīng)過位置①時，線框中感應(yīng)電流沿必cd方向；磁鐵經(jīng)過位置②時，線

框中感應(yīng)電流沿adcb方向

B.磁鐵經(jīng)過位置①時，線框中感應(yīng)電流沿adcb方向；磁鐵經(jīng)過位置②時，線

框中感應(yīng)電流沿abed方向

C.磁鐵經(jīng)過位置①和②時，線框中感應(yīng)電流都沿必cd方向

D.磁鐵經(jīng)過位置①和②時，線框中感應(yīng)電流都沿adcb方向

答案：A

解析：當磁鐵經(jīng)過位置①時，穿過線框的磁通量向下且不斷增大，由楞次定律可

確定感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向上，阻礙磁通量的增大，根據(jù)右手螺旋定則可判

定線框中感應(yīng)電流應(yīng)沿出口/方向.同理可判斷當磁鐵經(jīng)過位置②時，線框中感

應(yīng)電流沿adcb方向,故A正確.

6.（2021.青島市模擬）如圖所示，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、。平行放置在導(dǎo)軌上，形成一個閉合回路.當一條形磁鐵從高處下

落接近回路時（）

聞

A.P、。將互相靠攏B.P、Q將互相遠離

C.磁鐵的加速度仍為gD.磁鐵的加速度大于g

答案：A

解析：解法一：根據(jù)楞次定律的另一表述“感應(yīng)電流產(chǎn)生的效果總是阻礙產(chǎn)生感

應(yīng)電流的原因”，本題中“原因”是回路中磁通量的增大，歸根結(jié)底是磁鐵靠近

回路，“效果”便是阻礙磁通量的增大和磁鐵的靠近.所以，P、。將互相靠攏且

磁鐵的加速度小于g,A正確.

解法二：設(shè)磁鐵下端為N極，根據(jù)楞次定律可判斷出P、。中的感應(yīng)電流方向如

圖，根據(jù)左手定則可判斷P、Q所受安培力的方向，知P、。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，磁鐵將受到向上的反作用力，

從而加速度小于g.當磁鐵下端為S極時，根據(jù)類似的分析可得到相同的結(jié)論，A

正確.

題組四“三定則、一定律”的綜合應(yīng)用

7.（2021.雅禮中學期末）（多選）如圖所示，金屬導(dǎo)軌上的導(dǎo)體棒必在勻強磁場中

沿導(dǎo)軌做下列哪種運動時，銅制線圈c中將有感應(yīng)電流產(chǎn)生且被螺線管吸引

（）

A.向右做勻速運動B.向左做減速運動

C.向右做減速運動D.向右做加速運動

答案：BC

解析：當導(dǎo)體棒向右勻速運動時，回路中產(chǎn)生恒定的電流，線圈中的磁通量恒定，

無感應(yīng)電流出現(xiàn)，A錯誤；當導(dǎo)體棒向左做減速運動時，由右手定則可判定回路

中產(chǎn)生了b-a的感應(yīng)電流且大小不斷減小，由安培定則知螺線管中感應(yīng)電流的

磁場向左且在減弱，由楞次定律知，線圈c將被螺線管吸引，B正確；同理可判

定C正確、D錯誤.

B級（練能力過素養(yǎng)）

8.（2020.全國卷m）如圖，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)初始時靜止.將圖中開關(guān)S由斷開狀態(tài)撥至連接狀態(tài)，電

路接通的瞬間，可觀察到（）

A.開關(guān)撥至M端或N端，圓環(huán)都向左運動

B.開關(guān)撥至M端或N端，圓環(huán)都向右運動

C.開關(guān)撥至M端時圓環(huán)向左運動，撥至N端時圓環(huán)向右運動

D.開關(guān)撥至M端時圓環(huán)向右運動，撥至N端時圓環(huán)向左運動

答案：B

解析：無論開關(guān)S撥至哪一端，在把電路接通一瞬間，左邊線圈中的電流從無到

有，從而引起穿過圓環(huán)的磁通量突然增大，根據(jù)楞次定律（增反減同），右邊圓環(huán)

中產(chǎn)生了與左邊線圈中方向相反的電流，異向電流相互排斥，故B正確.

9.（2020.江蘇卷）如圖所示，兩勻強磁場的磁感應(yīng)強度小和歷大小相等、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(yīng)電流的是（）

A.同時增大8、減小民

B.同時減小Bi、增大&

C.同時以相同的變化率增大8和&

D.同時以相同的變化率減小⑶和&

答案：B

解析：若栗在環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，則感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場的方向垂

直紙面向里.由楞次定律可知，圓環(huán)中的凈磁通量變化為向里減少或者向外增多，

A錯誤，B正確；同時以相同的變化率增大8和昆，或同時以相同的變化率減

小81和&,穿過圓環(huán)的總磁通量一直為0,不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C、D錯誤.

第2講法拉第電磁感應(yīng)定律自感渦流

⑥目標任務(wù)抓核心目標清

目標要求學科素養(yǎng)

1.理解法拉第電磁感應(yīng)定律并能熟練應(yīng)

1.理解自感、渦流等現(xiàn)象，建立物理觀

用.

念，體會物理知識在生活中的應(yīng)用.

2.能熟練計算導(dǎo)線做切割磁感線運動產(chǎn)

2.理解法拉第電磁感應(yīng)定律，能靈活選

生的電動勢大小.

用公式計算感應(yīng)電動勢，培養(yǎng)科學思維

3.認識自感、渦流等現(xiàn)象

期的明隅冊..............「知識必記課前預(yù)案

知識必記夯思期構(gòu)體系

概念在.現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢

產(chǎn)生條件一穿過網(wǎng)路的磁通量發(fā)生_,與電路是

否無關(guān)

方向用硬灰兔律或右手定則判斷

感應(yīng)電動勢的大小跟穿過這一電路的磁

「內(nèi)容I

H通量的成正比

J穿過線圖的磁通量與匝數(shù)無關(guān)，感應(yīng)

公式口碼____電動勢與匝數(shù)有關(guān),n匝線圖產(chǎn)生的感

q[應(yīng)電動勢相當于n個相同的電源串聯(lián)

d平動切割￡=____

公式的成立條件是B、L、”三者兩兩

q轉(zhuǎn)動切割口垂直，且L指的是有效長度

H自感電動勢HEX能

◎I自感現(xiàn)象卜

1_1與線圈的____、形狀、—及是否有

L自感系數(shù)口鐵芯有關(guān)

必記答案

△0]C

電磁感應(yīng)變化閉合變化率U——Blv5BP3大小匝數(shù)

ZAI乙

基礎(chǔ)練基礎(chǔ)固知識

1.思考判斷

(1)線圈中磁通量越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大.(X)

(2)線圈中磁通量變化越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大.(X)

(3)線圈中磁通量變化越快，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大.(J)

(4)線圈中的電流越大，自感系數(shù)也越大.(X)

(5)對于同一線圈，當電流變化越快時，線圈中的自感電動勢越大.(V)

2.（人教版選修3—2.PI7?TI改編）將閉合多匝線圈置于隨時間變化的磁場中，關(guān)

于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，下列表述正確的是（）

A.感應(yīng)電動勢的大小與線圈的匝數(shù)無關(guān)

B.穿過線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動勢越大

C.穿過線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動勢越大

D.感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向始終相同

答案:C

△①

解析：由法拉第電磁感應(yīng)定律可知感應(yīng)電動勢的大小與匝數(shù)成正比，

A錯誤.感應(yīng)電動勢大小與磁通量的變化率成正比，磁通量變化越快，感應(yīng)電動

勢越大，C正確.感應(yīng)電動勢的大小與磁通量的大小以及磁通量的變化量的大小

無關(guān)，B錯誤.感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場阻礙原磁場的變化，可能與原磁場方向相同，

也可能與原磁場方向相反，D錯誤.

3.（人教版選修3-2P!8?T6改編必、8兩個閉合線圈用同樣的導(dǎo)線制成，匝數(shù)

均為10,半徑以=2RB，分別按圖甲、乙兩種方式放入勻強磁場中，且磁感應(yīng)強

度隨時間均勻減小，則下列說法正確的是（）

A.甲圖中，A、8兩線圈中電動勢之比為4：1

B.甲圖中，A、8兩線圈中電流之比為2：1

C.乙圖中，A、3兩線圈中電動勢之比為4：1

D.乙圖中，A、8兩線圈中電流之比為4：1

答案：C

△0LB

解析：由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，其中S為有效面積，在

甲圖中，A、3兩線圈的有效面積相等，所以A、3兩線圈的感應(yīng)電動勢之比等

于匝數(shù)比，為1：1,由電阻定律可知，A、B兩線圈的電阻之比為兩線圈

周長之比，也就是2：1,所以甲圖中A、B線圈中感應(yīng)電流之比為1：2,A、B

錯誤.同理，乙圖中，A、8線圈中電動勢之比為4：1,A、8線圈中電流之比

為2：1,故C正確，D錯誤.

?因團因時核心突破課堂學案

能力點1法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用(綜合提升類)

△①

1.磁通量⑦、磁通量的變化量A。、磁通量的變化率后的比較

△①

磁通量①磁通量的變化量40磁通量的變化率△,

某時刻穿過某段時間內(nèi)穿過某個

意義某個面的磁面的磁通量變化的多穿過某個面的磁通量變化的快慢

感線的條數(shù)少

△①①2101

△0=0-01=△

2△t~N

(BS)

三種情況：

三種情況：

△①

①線圈有效面積變①線圈有效面積變化，△/-

化，△(D=B-LS△S

大小<P=BSB~7~

②磁感應(yīng)強度變化，△r

△0=S?XB△。LB

②磁感應(yīng)強度變化，

③磁感應(yīng)強度、線圈

③磁感應(yīng)強度、線圈有效面積均

有效面積均變化，△

?△0LB?AS

0=AB?AS變化，N

若有相反方轉(zhuǎn)過180°前后穿過

向的磁場，磁平面的磁通量是一■正等于單匝線圈上產(chǎn)生的感應(yīng)電動

注意

通量可抵消；一負，△e=2BS,而勢

S為有效面積不是零

提示：①①、△0、不丁的大小之間沒有必然的聯(lián)系，0=0,丁不一定等于0;

△①

②感應(yīng)電動勢E與線圈匝數(shù)〃有關(guān)，但。、△0、F的大小均與線圈匝數(shù)無

關(guān).

A①

2.法拉第電磁感應(yīng)定律公式的物理意義：E=〃k求的是△，時間內(nèi)的平均感

應(yīng)電動勢，當△/-()時，E為瞬時感應(yīng)電動勢.

3.法拉第電磁感應(yīng)定律應(yīng)用的三種情況

(1)磁通量的變化由有效面積變化引起時，=則E=U

(2)磁通量的變化由磁場變化引起時，A(P=/\B?S,則E=n一S是磁場

范圍內(nèi)的有效面積.

(3)磁通量的變化由有效面積和磁場變化共同引起時，根據(jù)定義4①=3榮一①機,

?&S2—BiSi

則nilE=n---——.

A①

4.在圖象問題中，磁通量的變化率F是⑦一/圖象上某點切線的斜率，利用斜

率和線圈匝數(shù)可以確定感應(yīng)電動勢的大小.

方法教練｝研典例導(dǎo)解法

典例［法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用］(多選)如圖所示，半徑為2;?的彈性螺旋線圈

內(nèi)有垂直紙面向外的圓形勻強磁場區(qū)域，磁場區(qū)域的半徑為r,已知彈性螺旋線

圈的電阻為R,線圈與磁場區(qū)域共圓心，則以下說法中正確的是()

A.保持磁場不變，在線圈的半徑由2r變到3r的過程中，線圈內(nèi)有順時針的電

流

B.保持磁場不變，在線圈的半徑由2r變到0.5/?的過程中，線圈內(nèi)有逆時針的

電流

C.保持線圈半徑不變，使磁感應(yīng)強度隨時間按8=仃變化，線圈中的電流為

2kJI廣

D.保持線圈半徑不變，使磁感應(yīng)強