第十二章 第1講　電磁感應(yīng)現(xiàn)象　楞次定律-2025屆高中物理

第十二章電磁感應(yīng)第1講電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律課標(biāo)要求核心考點(diǎn)五年考情核心素養(yǎng)對(duì)接1.知道磁通量.通過實(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.探究影響感應(yīng)電流方向的因素，理解楞次定律.電磁感應(yīng)現(xiàn)象及感應(yīng)電流方向的判斷2023：山東T12；2020：全國ⅡT14，天津T6；2019：浙江4月T211.物理觀念：理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象；用能量的觀點(diǎn)解釋楞次定律.2.科學(xué)思維：運(yùn)用電磁感應(yīng)現(xiàn)象及“三定則、一定律”分析相關(guān)問題.3.科學(xué)探究：觀察、分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象，探究、論證產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件.4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：通過了解電磁感應(yīng)的實(shí)際應(yīng)用，體會(huì)科技進(jìn)步對(duì)人類生活和社會(huì)發(fā)展的重要影響，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感.楞次定律推論的應(yīng)用2022：上海T15；2020：全國ⅢT14，江蘇T3；2019：全國ⅢT14，上海T10“三定則、一定律”的應(yīng)用2022：江蘇T3命題分析預(yù)測高考主要考查電磁感應(yīng)現(xiàn)象的分析與判斷、楞次定律推論的應(yīng)用以及“三定則、一定律”的應(yīng)用，多以選擇題的形式呈現(xiàn)，難度較小.預(yù)計(jì)2025年高考將繼續(xù)考查應(yīng)用楞次定律和右手定則判斷感應(yīng)電流的方向.電磁感應(yīng)現(xiàn)象在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用，一些相關(guān)的生活化的素材將是高考命題的熱點(diǎn)素材.考點(diǎn)1電磁感應(yīng)現(xiàn)象及感應(yīng)電流方向的判斷1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象2.楞次定律與右手定則定律或定則內(nèi)容適用范圍楞次定律感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要[8]阻礙引起感應(yīng)電流的[9]磁通量的變化一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象右手定則如圖，伸開右手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓[10]磁感線從掌心進(jìn)入，并使拇指指向[11]導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)的方向，這時(shí)四指所指的方向就是[12]感應(yīng)電流的方向?qū)Ь€[13]切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流3.感應(yīng)電流方向的判斷（1）用楞次定律判斷①楞次定律中“阻礙”的含義②應(yīng)用楞次定律的思路（2）用右手定則判斷該方法只適用于導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流，注意三個(gè)要點(diǎn)：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.每當(dāng)高考考生入場時(shí)，監(jiān)考老師要用金屬探測器對(duì)考生進(jìn)行安檢，當(dāng)探測器靠近金屬物體時(shí)，探測器就會(huì)發(fā)出警報(bào).判斷下列說法的正誤.（1）探測器靠近非金屬物體時(shí)不發(fā)生報(bào)警現(xiàn)象.（√）（2）探測器靠近金屬物體報(bào)警時(shí)利用了靜電感應(yīng)現(xiàn)象.（?）（3）探測器靠近金屬物體和遠(yuǎn)離金屬物體時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向不同.（√）如圖所示，在光滑水平面上，通有電流I的長直導(dǎo)線附近有一個(gè)矩形線圈ABCD，線圈與導(dǎo)線始終在同一個(gè)平面內(nèi).線圈在導(dǎo)線的一側(cè)，垂直于導(dǎo)線左右平移時(shí)，其中產(chǎn)生了A→B→C→D→A方向的電流.已知距離載流直導(dǎo)線較近的位置磁場較強(qiáng).則線圈在向左（選填“左”或“右”）移動(dòng).如果通電導(dǎo)線電流減小，線圈將向左（選填“左”或“右”）運(yùn)動(dòng).如果矩形線圈周長不變，由矩形突然變成圓形，在此過程中，線圈中有（選填“有”或“無”）感應(yīng)電流.解析選擇矩形線圈為研究對(duì)象，畫出通電直導(dǎo)線一側(cè)的磁感線分布如圖所示，磁感線方向垂直于紙面向里，用“×”表示.已知矩形線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)锳→B→C→D→A，根據(jù)安培定則，感應(yīng)電流的磁場方向是垂直于紙面向外的，用矩形中心的圓點(diǎn)“·”表示.根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場應(yīng)該是阻礙穿過線圈的磁通量變化的.現(xiàn)在已經(jīng)判明感應(yīng)電流的磁場垂直于紙面向外，跟原來磁場的方向相反.因此，線圈移動(dòng)時(shí)通過它的磁通量一定在增加，這說明線圈在向左移動(dòng).如果通電導(dǎo)線電流減小，穿過線圈的磁通量將減少，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場將阻礙磁通量的減少，線圈將向左運(yùn)動(dòng).由矩形突然變成圓形，穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，在此過程中，線圈中有感應(yīng)電流.如圖，假定導(dǎo)體棒CD不動(dòng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B減小但方向不變.（1）我們研究的是哪個(gè)閉合導(dǎo)體回路？（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度減小時(shí)，穿過這個(gè)閉合導(dǎo)體回路的磁通量是增加還是減少？（3）感應(yīng)電流的磁場應(yīng)該是沿哪個(gè)方向的？（4）導(dǎo)體棒CD中的感應(yīng)電流是沿哪個(gè)方向的？答案（1）CDEF（2）減少（3）與原磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同（4）從D到C命題點(diǎn)1感應(yīng)電流有無的判斷1.下列各圖所描述的物理情境中，沒有感應(yīng)電流的是（A）ABCD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；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；金屬框從A向B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；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.故選A.方法點(diǎn)撥判斷感應(yīng)電流有無的方法命題點(diǎn)2感應(yīng)電流方向的判斷2.[2023海南]汽車測速利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，汽車可簡化為一個(gè)矩形線圈abcd，埋在地下的線圈分別為1、2，通上順時(shí)針（俯視）方向的電流，當(dāng)汽車經(jīng)過線圈時(shí)（C）A.線圈1、2產(chǎn)生的磁場方向豎直向上B.汽車進(jìn)入線圈1過程產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcdC.汽車離開線圈1過程產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcdD.汽車進(jìn)入線圈2過程受到的安培力方向與速度方向相同解析由安培定則可知，線圈1、2產(chǎn)生的磁場方向都是豎直向下的，A錯(cuò)誤；汽車進(jìn)入線圈1時(shí)，線圈abcd中向下的磁通量增加，由楞次定律可判斷，線圈abcd中的感應(yīng)電流方向與線圈1中的電流方向相反，是逆時(shí)針，即感應(yīng)電流方向?yàn)閍dcb，同理，汽車離開線圈1時(shí)，線圈abcd中向下的磁通量減少，線圈abcd中的感應(yīng)電流方向是順時(shí)針，即感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcd，故B錯(cuò)誤，C正確；由楞次定律可知，安培力為阻力，與速度方向相反，D錯(cuò)誤.3.[右手定則/2023廣東佛山模擬]如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌PP'和QQ'，都處于同一水平面內(nèi)，P和Q之間連接一電阻R，整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中.現(xiàn)在垂直于導(dǎo)軌放置一根導(dǎo)體棒MN，用一水平向右的力F拉動(dòng)導(dǎo)體棒MN，以下關(guān)于導(dǎo)體棒MN中的感應(yīng)電流方向和它所受安培力的方向的說法正確的是（A）A.感應(yīng)電流方向是N→M，安培力水平向左B.感應(yīng)電流方向是M→N，安培力水平向左C.感應(yīng)電流方向是N→M，安培力水平向右D.感應(yīng)電流方向是M→N，安培力水平向右解析根據(jù)右手定則判斷可知導(dǎo)體棒MN中的感應(yīng)電流方向是N→M，根據(jù)左手定則判斷可知MN所受安培力的方向水平向左，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤.方法點(diǎn)撥楞次定律的本質(zhì)是能量守恒，右手定則是楞次定律的特例，楞次定律適用于所有的電磁感應(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.考點(diǎn)2楞次定律推論的應(yīng)用楞次定律的推論增反減同磁體靠近線圈，B感與B原方向相反當(dāng)I1增大時(shí)，環(huán)B中的感應(yīng)電流方向與I1相反；當(dāng)I1減小時(shí)，環(huán)B中的感應(yīng)電流方向與I1相同來拒去留磁體靠近，是斥力；磁體遠(yuǎn)離，是引力.阻礙磁體與圓環(huán)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)增縮減擴(kuò)（適用于單向磁場）P、Q是光滑固定導(dǎo)軌，a、b是可動(dòng)金屬棒，磁體下移（上移），a、b靠近（遠(yuǎn)離），使回路面積有縮?。〝U(kuò)大）的趨勢(shì)增離減靠當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，左環(huán)向左擺動(dòng)、右環(huán)向右擺動(dòng)，遠(yuǎn)離通電線圈.當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，情況相反.通過遠(yuǎn)離和靠近阻礙磁通量的變化說明以上情況“殊途同歸”，實(shí)質(zhì)上都是以不同的方式阻礙磁通量的變化如圖所示，一輕質(zhì)絕緣橫桿兩側(cè)各固定一鋁環(huán)，橫桿可繞中心點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，拿一條形磁鐵插向A環(huán)，后又取出插向B環(huán).判斷下列說法的正誤.（1）磁鐵插向A環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng).（√）（2）磁鐵插向B環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng).（?）（3）磁鐵插向A環(huán)，A環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流.（√）（4）磁鐵插向B環(huán)，B環(huán)中不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流.（?）引起感應(yīng)電流的原因感應(yīng)電流產(chǎn)生的效果如何“阻礙”口訣閉合回路中的磁通量變化在閉合回路中產(chǎn)生磁場感應(yīng)電流在閉合回路中產(chǎn)生的磁場在磁通量增加時(shí)與原磁場方向相反，反之相同增反減同導(dǎo)體相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生安培力產(chǎn)生的安培力總是阻礙導(dǎo)體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，而不是阻礙導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)來拒去留線圈中磁通量變化產(chǎn)生安培力使線圈面積變化線圈面積在磁通量增加時(shí)有收縮趨勢(shì)，反之則擴(kuò)大增縮減擴(kuò)命題點(diǎn)1阻礙原磁通量的變化——“增反減同”4.[楞次定律]如圖所示，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（B）A.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)解析將開關(guān)S由斷開狀態(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，B正確，A、C、D均錯(cuò)誤.命題點(diǎn)2阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)——“來拒去留”5.[2023河北邢臺(tái)模擬]如圖所示，當(dāng)條形磁鐵突然向閉合銅環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)，銅環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況是（A）A.向右擺動(dòng) B.向左擺動(dòng)C.靜止 D.豎直向上運(yùn)動(dòng)解析由于條形磁鐵相對(duì)銅環(huán)向右運(yùn)動(dòng)，銅環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律可知，銅環(huán)中的感應(yīng)電流的磁場將阻礙由于磁鐵的靠近而引起的磁通量的增大，銅環(huán)將向右運(yùn)動(dòng)以阻礙這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)，A正確.命題拓展命題情境變化若用彈簧懸掛條形磁鐵，磁鐵下端的水平桌面上放一個(gè)固定的閉合銅環(huán)，并使磁鐵上下振動(dòng)，如圖所示.磁鐵在向下運(yùn)動(dòng)的過程中，判斷銅環(huán)給磁鐵的磁場力方向.答案向上解析根據(jù)楞次定律的“來拒去留”，磁鐵向閉合銅環(huán)靠近，受到阻力作用，即銅環(huán)給磁鐵的磁場力向上.命題點(diǎn)3使回路面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(shì)——“增縮減擴(kuò)”6.如圖所示，水平桌面上放有一個(gè)閉合鋁環(huán)，在鋁環(huán)軸線上方有一個(gè)條形磁鐵.當(dāng)條形磁鐵沿軸線豎直向下迅速移動(dòng)時(shí)，下列判斷正確的是（A）A.鋁環(huán)有收縮的趨勢(shì)，對(duì)桌面的壓力增大B.鋁環(huán)有收縮的趨勢(shì)，對(duì)桌面的壓力減小C.鋁環(huán)有擴(kuò)張的趨勢(shì)，對(duì)桌面的壓力減小D.鋁環(huán)有擴(kuò)張的趨勢(shì)，對(duì)桌面的壓力增大解析根據(jù)楞次定律可知，當(dāng)條形磁鐵沿軸線豎直向下迅速移動(dòng)時(shí)，穿過閉合鋁環(huán)的磁通量增大，因此鋁環(huán)有收縮的趨勢(shì)，同時(shí)有遠(yuǎn)離磁鐵的趨勢(shì)，從而阻礙磁通量的增大，故增大了和桌面的擠壓程度，從而使鋁環(huán)對(duì)桌面的壓力增大，A正確，B、C、D錯(cuò)誤.考點(diǎn)3“三定則、一定律”的應(yīng)用“三定則、一定律”的比較定則或定律適用的現(xiàn)象因果關(guān)系安培定則電流的磁效應(yīng)——電流、運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的磁場因電生磁左手定則（1）安培力——磁場對(duì)通電導(dǎo)線的作用力；（2）洛倫茲力——磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力因電受力右手定則導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象因動(dòng)生電楞次定律穿過閉合回路的磁通量變化產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象因磁生電（1）如圖，已知導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)方向與感應(yīng)電流的方向，可根據(jù)右手定則畫出磁場方向，請(qǐng)?jiān)趫D上畫出.（2）如圖，已知電流方向與磁場方向，可根據(jù)左手定則畫出導(dǎo)線在磁場中的受力方向，請(qǐng)?jiān)趫D上畫出.7.如圖所示，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)軌，導(dǎo)軌平面與磁場方向垂直.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（D）A.PQRS中沿順時(shí)針方向，T中沿逆時(shí)針方向B.PQRS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，T中沿逆時(shí)針方向D.PQRS中沿逆時(shí)針方向，T中沿順時(shí)針方向解析金屬桿PQ突然向右運(yùn)動(dòng)，則其速度v方向向右，由右手定則可知，金屬桿PQ中的感應(yīng)電流方向由Q指向P，則PQRS中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向.PQRS中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場垂直紙面向外，穿過T的總磁通量減少，根據(jù)楞次定律和安培定則可知，T中的感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向，D正確.命題拓展 命題條件拓展（1）若金屬桿PQ不動(dòng)，讓線圈T突然向右運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)開始的瞬間，判斷T中感應(yīng)電流的情況.（2）若金屬桿PQ與線圈T都不動(dòng)，增大勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，判斷T中感應(yīng)電流的情況.答案（1）金屬桿PQ不動(dòng)，讓線圈T突然向右運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)開始的瞬間，T內(nèi)的磁通量不發(fā)生變化，所以T中沒有感應(yīng)電流.（2）若金屬桿PQ與線圈T都不動(dòng)，增大勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，則T內(nèi)的磁通量增大，根據(jù)楞次定律和安培定則可知，T中的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向.方法點(diǎn)撥 二次感應(yīng)問題的程序分析法電磁感應(yīng)現(xiàn)象在生活實(shí)際中的應(yīng)用電磁感應(yīng)現(xiàn)象在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的應(yīng)用，如測量列車速度和加速度的裝置、電梯墜落的應(yīng)急安全裝置、安檢門、電磁爐、磁懸浮列車等，這些生活化的素材將是未來高考命題的熱點(diǎn)素材之一.1.[測量列車速度和加速度的裝置]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，磁場垂直于地面向下（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?yàn)椋˙）A.始終沿逆時(shí)針方向B.先沿逆時(shí)針方向，再沿順時(shí)針方向C.先沿順時(shí)針方向，再沿逆時(shí)針方向D.始終沿順時(shí)針方向解析列車經(jīng)過線圈上方時(shí)，穿過線圈的磁通量先增大后減小，根據(jù)楞次定律和安培定則可知線圈中產(chǎn)生的電流方向?yàn)橄妊啬鏁r(shí)針方向，再沿順時(shí)針方向，B正確.2.[無線充電]隨著科技的不斷發(fā)展，無線充電已經(jīng)進(jìn)入人們的日常生活.小到手表、手機(jī)，大到電腦、電動(dòng)汽車的無線充電，都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從理論研發(fā)到實(shí)際應(yīng)用的轉(zhuǎn)化.如圖是某無線充電手機(jī)的充電圖及原理圖，下列說法正確的是（C）A.無線充電時(shí)手機(jī)接收線圈部分的工作原理是“電流的磁效應(yīng)”B.只有將充電底座接到直流電源上才能對(duì)手機(jī)進(jìn)行充電C.接收線圈中交變電流的頻率與發(fā)射線圈中交變電流的頻率相同D.只要有無線充電底座，所有手機(jī)都可以進(jìn)行無線充電解析無線充電是互感現(xiàn)象的一種應(yīng)用，可類比為常見的變壓器，接收線圈部分的工作原理是變化的磁場產(chǎn)生感應(yīng)電流，屬于電磁感應(yīng)，充電底座接交流電源時(shí)發(fā)射線圈能產(chǎn)生變化的磁場，可以對(duì)手機(jī)充電，線圈互感時(shí)不改變交變電流的頻率，故兩線圈中交變電流頻率相同，A、B錯(cuò)誤，C正確；只有具備合適的接收線圈的手機(jī)才可以進(jìn)行無線充電，D錯(cuò)誤.3.[安檢門]如圖所示為安檢門原理圖，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(shí)間通電線圈中存在順時(shí)針方向（從左向右看）均勻增大的電流，則（D）A.無金屬片通過時(shí)，接收線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向B.無金屬片通過時(shí)，接收線圈中的感應(yīng)電流增大C.有金屬片通過時(shí)，接收線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向D.有金屬片通過時(shí)，接收線圈中的感應(yīng)電流大小發(fā)生變化解析當(dāng)通電線圈中有不斷增大的順時(shí)針方向的電流時(shí)，知穿過接收線圈的磁通量向右，且增大，根據(jù)楞次定律，接收線圈中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的電流，即使有金屬片通過時(shí)，接收線圈中的感應(yīng)電流方向仍然為逆時(shí)針方向，故A、C錯(cuò)誤；通電線圈中存在順時(shí)針方向均勻增大的電流，則通電線圈產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大，所以穿過接收線圈的磁通量均勻增大，則磁通量的變化率為定值，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，接收線圈中的感應(yīng)電流大小不變，故B錯(cuò)誤；有金屬片通過時(shí)，則穿過金屬片的磁通量發(fā)生變化，金屬片中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的方向與接收線圈中的感應(yīng)電流的方向相同，所以會(huì)將該空間中的磁場的變化削弱一些，使接收線圈中的感應(yīng)電流大小發(fā)生變化，故D正確.4.[電磁驅(qū)動(dòng)原理/多選]航母上飛機(jī)彈射起飛所利用的電磁驅(qū)動(dòng)原理如圖所示.當(dāng)固定線圈上突然通過直流電時(shí)，線圈左側(cè)的金屬環(huán)被彈射出去.現(xiàn)在線圈左側(cè)同一位置，先后放上用橫截面積相等的銅和鋁導(dǎo)線制成的形狀、大小相同的兩個(gè)閉合環(huán)，已知電阻率ρ銅＜ρ鋁，則合上開關(guān)S的瞬間（BCD）A.從右側(cè)看，環(huán)中產(chǎn)生沿逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流B.銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力C.電池正、負(fù)極調(diào)換后，金屬環(huán)仍將向左彈射D.若將金屬環(huán)置于線圈右側(cè)，環(huán)將向右彈射解析閉合開關(guān)S的瞬間，金屬環(huán)中的磁通量向右增大，根據(jù)楞次定律可知，從右側(cè)看，環(huán)中產(chǎn)生沿順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，A錯(cuò)誤；由于電阻率ρ銅＜ρ鋁，先后放上用橫截面積相等的銅和鋁導(dǎo)線制成的形狀、大小相同的兩個(gè)閉合環(huán)，銅環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大于鋁環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流，由安培力公式可知，銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力，B正確；電池正、負(fù)極調(diào)換后，閉合開關(guān)S的瞬間，穿過金屬環(huán)的磁通量向左增大，根據(jù)楞次定律可知，金屬環(huán)仍將向左彈射，C正確；若將金屬環(huán)置于線圈右側(cè)，則閉合開關(guān)S的瞬間，環(huán)將向右彈射，D正確.5.[電梯墜落的應(yīng)急安全裝置]某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)的電梯墜落的應(yīng)急安全裝置如圖所示，在電梯轎廂上安裝永久磁鐵，并在電梯的井壁上鋪設(shè)線圈，這樣可以在電梯突然墜落時(shí)減小對(duì)人員的傷害.關(guān)于該裝置，下列說法正確的是（B）A.當(dāng)電梯突然墜落時(shí)，該安全裝置可使電梯停在空中B.當(dāng)電梯墜落至永久磁鐵在圖示位置時(shí)，閉合線圈A、B中的電流方向相反C.當(dāng)電梯墜落至永久磁鐵在圖示位置時(shí)，只有閉合線圈A在阻礙電梯下落D.當(dāng)電梯墜落至永久磁鐵在圖示位置時(shí)，只有閉合線圈B在阻礙電梯下落解析若電梯突然墜落，線圈閉合時(shí)，線圈內(nèi)的磁通量發(fā)生變化，將在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流會(huì)阻礙永久磁鐵的運(yùn)動(dòng)，可起到應(yīng)急避險(xiǎn)作用，但不能阻止永久磁鐵的運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；當(dāng)電梯墜落至永久磁鐵在圖示位置時(shí)，閉合線圈A中向上的磁通量減少，感應(yīng)電流的方向從上向下看是逆時(shí)針方向，閉合線圈B中向上的磁通量增加，感應(yīng)電流的方向從上向下看是順時(shí)針方向，可知閉合線圈A與B中感應(yīng)電流方向相反，故B正確；結(jié)合A的分析可知，當(dāng)電梯墜落至永久磁鐵在圖示位置時(shí)，閉合線圈A、B都在阻礙電梯下落，故C、D錯(cuò)誤.1.[電磁感應(yīng)現(xiàn)象/2020天津/多選]手機(jī)無線充電是比較新穎的充電方式.如圖所示，電磁感應(yīng)式無線充電的原理與變壓器類似，通過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.在充電過程中（AC）A.送電線圈中電流產(chǎn)生的磁場呈周期性變化B.受電線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場恒定不變C.送電線圈和受電線圈通過互感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)能量傳遞D.手機(jī)和基座無需導(dǎo)線連接，這樣傳遞能量沒有損失解析由題意可知送電線圈中通入正弦式交變電流，可知電流產(chǎn)生的磁場也呈周期性變化，A正確；由變壓器的工作原理可知，受電線圈輸出的電流也是正弦式交變電流，受電線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場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)生的磁場并沒有全部穿過受電線圈，即有磁通的損失，因此該充電過程存在能量的損失，D錯(cuò)誤.2.[利用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向/2020江蘇]如圖所示，兩勻強(qiáng)磁場的磁感應(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（B）A.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解析當(dāng)同時(shí)增大B1減小B2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)生的磁場方向垂直紙面向外，根據(jù)安培定則知，此時(shí)金屬圓環(huán)中的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向，A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)針方向的感應(yīng)電流，B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)中的總磁通量沒有變化，仍然為0，金屬圓環(huán)中無感應(yīng)電流產(chǎn)生，C、D均錯(cuò)誤.3.[利用左手定則判斷感應(yīng)電流的方向/2023山東/多選]足夠長U形導(dǎo)軌平置在光滑水平絕緣桌面上，寬為1m，電阻不計(jì).質(zhì)量為1kg、長為1m、電阻為1Ω的導(dǎo)體棒MN放置在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌形成矩形回路并始終接觸良好，Ⅰ和Ⅱ區(qū)域內(nèi)分別存在豎直方向的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1和B2，其中B1＝2T，方向向下.用不可伸長的輕繩跨過固定輕滑輪將導(dǎo)軌CD段中點(diǎn)與質(zhì)量為0.1kg的重物相連，繩與CD垂直且平行于桌面.如圖所示，某時(shí)刻MN、CD同時(shí)分別進(jìn)入磁場區(qū)域Ⅰ和Ⅱ并做勻速直線運(yùn)動(dòng)，MN、CD與磁場邊界平行.MN的速度v1＝2m/s，CD的速度為v2且v2＞v1，MN和導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2.重力加速度大小取10m/s2，下列說法正確的是（BD）A.B2的方向向上B.B2的方向向下C.v2＝5m/sD.v2＝3m/s解析導(dǎo)軌的速度v2＞v1，對(duì)導(dǎo)體棒受力分析可知導(dǎo)體棒受到向右的摩擦力以及向左的安培力，摩擦力大小為Ff＝μmg＝2N，導(dǎo)體棒受到的安培力大小為FA1＝Ff＝2N，由FA1＝ILB1得I＝1A，由左手定則可知回路中的電流方向?yàn)镹→M→D→C→N.由于Ff＞m0g，故導(dǎo)軌受到的安培力水平向右，安培力大小為FA2＝Ff－m0g＝1N，由FA2＝ILB2得B2＝1T，由左手定則可知B2的方向向下，A錯(cuò)誤，B正確；電路中的電流為I＝B1Lv1-B2Lv2R1.如圖所示，閉合線圈abcd水平放置，其面積為S，匝數(shù)為n，線圈與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場的夾角θ＝45°.現(xiàn)將線圈以ab邊為軸沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)90°，則在此過程中每匝線圈磁通量的改變量大小為（B）A.0 B.2BS C.2nBS D.nBS2.[2024寧夏固原模擬/多選]如圖所示，某實(shí)驗(yàn)把兩個(gè)線圈繞在一個(gè)鐵環(huán)上，線圈甲與電源、滑動(dòng)變阻器R組成一個(gè)回路，線圈乙與開關(guān)S、電流表G組成另一個(gè)回路.關(guān)于該實(shí)驗(yàn)下列說法正確的是（BC）A.閉合開關(guān)S的瞬間，電流表G中有感應(yīng)電流B.閉合開關(guān)S的瞬間，電流表G中無感應(yīng)電流C.閉合開關(guān)S，滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑的過程中，電流表G中有感應(yīng)電流D.閉合開關(guān)S，滑動(dòng)變阻器的滑片靜止不動(dòng)，電流表G中有感應(yīng)電流解析閉合開關(guān)S的瞬間，穿過線圈乙的磁通量不發(fā)生變化，電流表G中無感應(yīng)電流，故A錯(cuò)誤，B正確；閉合開關(guān)S，滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑，電阻R增大，電流減小，則通過線圈乙的磁通量減小了，電流表G中有感應(yīng)電流，故C正確；閉合開關(guān)S，滑動(dòng)變阻器的滑片靜止不動(dòng)，電流不變，穿過線圈乙的磁通量不發(fā)生變化，電流表G中無感應(yīng)電流，故D錯(cuò)誤.3.[2023河南商丘統(tǒng)考]如圖所示，矩形導(dǎo)線框ABCD在勻強(qiáng)磁場中沿垂直磁場方向向右做勻速運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（B）A.線框中無感應(yīng)電流，A、B兩點(diǎn)電勢(shì)相等B.線框中無感應(yīng)電流，A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)C.線框中無感應(yīng)電流，A點(diǎn)電勢(shì)低于B點(diǎn)電勢(shì)D.線框中有感應(yīng)電流，A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)解析線框沿垂直磁場方向向右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過線框的磁通量不變，線框中無感應(yīng)電流，而線框在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)AB邊切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由右手定則可知，A點(diǎn)電勢(shì)比B點(diǎn)電勢(shì)高.故選B.4.如圖甲所示的閉合圓線圈放在勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出）中，t＝0時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直于線圈平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像如圖乙所示.則在0～2s內(nèi)線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)椋–）A.逆時(shí)針 B.先逆時(shí)針后順時(shí)針C.順時(shí)針 D.先順時(shí)針后逆時(shí)針解析將0～2s時(shí)間段劃分為兩段：0～1s內(nèi)，線圈中磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為正，磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直于線圈平面向里且磁通量減小，由“增反減同”可知，感應(yīng)電流的磁場垂直于線圈平面向里，根據(jù)安培定則可知，感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針；1～2s內(nèi)，線圈中磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為負(fù)，磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直于線圈平面向外且磁通量增大，由“增反減同”可知，感應(yīng)電流的磁場垂直于線圈平面向里，根據(jù)安培定則可知，感應(yīng)電流的方向仍為順時(shí)針.所以選項(xiàng)C正確.5.[2024江蘇蘇州調(diào)研測試]如圖所示，粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線圈，當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵水平向右沿線圈中線AB正上方等高快速經(jīng)過時(shí)，若線圈始終不動(dòng)，則關(guān)于線圈在水平方向運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的判斷正確的是（B）A.運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)始終向左B.運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)始終向右C.運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)先向左后向右D.運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)先向右后向左解析在條形磁鐵水平向右運(yùn)動(dòng)靠近線圈的過程中，線圈中的磁通量增大，根據(jù)楞次定律的第二種描述“來拒去留”可知，線圈在水平方向有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)；在條形磁鐵水平向右運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)離線圈的過程中，線圈中的磁通量減小，同理可知，線圈在水平方向也有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì).故選B.6.[多選]兩根相互平行的固定金屬導(dǎo)軌水平放置于如圖所示的勻強(qiáng)磁場中，與導(dǎo)軌上接觸良好的導(dǎo)體棒AB和CD可以在導(dǎo)軌上自由滑動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終垂直.當(dāng)AB在外力F作用下向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是（BD）A.導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流通過，方向是D→CB.導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流通過，方向是C→DC.磁場對(duì)導(dǎo)體棒CD的作用力向左D.磁場對(duì)導(dǎo)體棒AB的作用力向左解析導(dǎo)體棒AB切割磁感線，根據(jù)右手定則判定導(dǎo)體棒AB中的電流方向?yàn)锽→A，則導(dǎo)體棒CD中的電流方向?yàn)镃→D，A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)左手定則，判定導(dǎo)體棒CD所受安培力的方向?yàn)樗较蛴?，?dǎo)體棒AB所受安培力的方向?yàn)樗较蜃螅珻錯(cuò)誤，D正確.7.[多選]用一根輕質(zhì)絕緣細(xì)桿將一導(dǎo)體環(huán)懸掛在O點(diǎn)，導(dǎo)體環(huán)可以在豎直平面內(nèi)來回?cái)[動(dòng)，不計(jì)空氣阻力.在如圖所示的正方形區(qū)域內(nèi)，有垂直于導(dǎo)體環(huán)的擺動(dòng)面指向紙內(nèi)的勻強(qiáng)磁場.下列說法正確的有（BD）A.環(huán)在擺動(dòng)過程中機(jī)械能守恒B.導(dǎo)體環(huán)進(jìn)入磁場和離開磁場時(shí)，導(dǎo)體環(huán)中電流的方向肯定相反C.導(dǎo)體環(huán)通過最低點(diǎn)時(shí)，導(dǎo)體環(huán)中感應(yīng)電流最大D.最終導(dǎo)體環(huán)在勻強(qiáng)磁場中擺動(dòng)時(shí)，機(jī)械能守恒解析導(dǎo)體環(huán)在進(jìn)、出磁場階段穿過導(dǎo)體環(huán)的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，且進(jìn)、出磁場產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，因此擺動(dòng)過程中機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確.導(dǎo)體環(huán)全部進(jìn)入磁場后（包含導(dǎo)體環(huán)通過最低點(diǎn)），穿過導(dǎo)體環(huán)的磁通量不變，無感應(yīng)電流.最終導(dǎo)體環(huán)在磁場區(qū)域內(nèi)擺動(dòng)時(shí)，機(jī)械能守恒，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確.8.[電磁感應(yīng)現(xiàn)象在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用/2024廣東惠州第一次調(diào)研/多選]磁場對(duì)腦部神經(jīng)組織的影響及臨床醫(yī)學(xué)應(yīng)用的裝置如圖所示，將金屬線圈放置在頭部上方幾厘米處，給線圈通以瞬時(shí)脈沖電流，線圈中產(chǎn)生瞬間的高強(qiáng)度脈沖磁場穿過頭顱時(shí)，在腦部特定區(qū)域產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而對(duì)腦部神經(jīng)產(chǎn)生電刺激作用，下列結(jié)論正確的是（BD）A.脈沖電流流經(jīng)線圈在其周圍會(huì)產(chǎn)生高強(qiáng)度的磁場，這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象B.脈沖磁場在腦部特定區(qū)域產(chǎn)生感應(yīng)電流是電磁感應(yīng)現(xiàn)象C.若將脈沖電流改為恒定電流，也可持續(xù)對(duì)腦部神經(jīng)產(chǎn)生電刺激作用D.若脈沖電流最大強(qiáng)度不變，縮短脈沖電流時(shí)間，則在腦部產(chǎn)生的感應(yīng)電流會(huì)增大解析脈沖電流流經(jīng)線圈在其周圍產(chǎn)生高強(qiáng)度的磁場，屬于電流的磁效應(yīng)，A錯(cuò)；脈沖磁場在腦部特定區(qū)域產(chǎn)生感應(yīng)電流，屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，B對(duì)；將脈沖電流改為恒定電流，則在通、斷電的瞬間，腦部特定區(qū)域產(chǎn)生感應(yīng)電流，而在通電過程中ΔΦ＝0，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故將脈沖電流改為恒定電流，不能持續(xù)對(duì)腦部神經(jīng)產(chǎn)生電刺激作用，C錯(cuò)；若脈沖電流最大強(qiáng)度不變，則在腦部特定區(qū)域的ΔΦ不變，時(shí)間縮短，即Δt減小，則ΔΦΔt變大，在腦部特定區(qū)域產(chǎn)生的感應(yīng)電流增大，9.[多選]城市施工時(shí)，為了避免挖到鋪設(shè)在地下的電線，需要在施工前用檢測線圈檢測地底是否鋪設(shè)導(dǎo)線.若地下有一條沿著東西方向的水平直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通有電流，現(xiàn)用一閉合的檢測線圈來檢測，如圖所示，下列說法正確的是（CD）A.若線圈靜止在導(dǎo)線正上方，當(dāng)導(dǎo)線中通過正弦交流電時(shí)，線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流B.若線圈在導(dǎo)線正上方由西向東運(yùn)動(dòng)，檢測線圈受到的安培力方向與運(yùn)動(dòng)方向相反C.若線圈由北向南沿水平地面通過導(dǎo)線上方，感應(yīng)電流的方向先逆時(shí)針后順時(shí)針，然后再逆時(shí)針D.若線圈由北向南沿水平地面通過導(dǎo)線上方，檢測線圈所受安培力在水平方向的分量一直向北解析若線圈靜止在導(dǎo)線正上方，當(dāng)導(dǎo)線中通過正弦交流電時(shí)，由對(duì)稱性可知，穿過線圈的磁通量為零，磁通量變化量為零，感應(yīng)電流為零，A錯(cuò)誤.若線圈在導(dǎo)線正上方由西向東運(yùn)動(dòng)，由對(duì)稱性可知，穿過線圈的磁通量始終為零，磁通量變化量為零，所以感應(yīng)電流為零，則安培力為零，B錯(cuò)誤.根據(jù)通電直導(dǎo)線周圍的磁感線分布特點(diǎn)可知，導(dǎo)線上方左側(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度斜向下，右側(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度斜向上，由對(duì)稱性可知，當(dāng)檢