第一講電磁感應現(xiàn)象楞次定律(原卷版+解析)

第一講電磁感應現(xiàn)象楞次定律知識梳理一、磁通量1．概念：在磁感應強度為B的勻強磁場中，有一個與磁場方向垂直的平面，面積為S，我們把B與S的乘積叫作穿過這個面積的磁通量。2．公式：Φ＝BS。3．公式的適用條件(1)勻強磁場。(2)S為垂直磁場的有效面積。4．磁通量是標量(選填“標量”或“矢量”)。5．磁通量變化：ΔΦ＝Φ2－Φ1。二、電磁感應現(xiàn)象1．定義：當穿過閉合導體回路的磁通量發(fā)生變化時，閉合導體回路中就產生感應電流。這種利用磁場產生電流的現(xiàn)象叫作電磁感應。2．產生電磁感應現(xiàn)象的條件穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化或閉合電路的一部分導體在磁場內做切割磁感線的運動。3．實質：產生感應電動勢。如果電路閉合，則有感應電流；如果電路不閉合，則只有感應電動勢而無感應電流。三、感應電流方向的判定1．楞次定律(1)內容：感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。(2)適用范圍：一切電磁感應現(xiàn)象。2．右手定則(1)內容：如圖，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；讓磁感線從掌心進入，并使拇指指向導線運動的方向，這時四指所指的方向就是感應電流的方向。(2)適用情況：導線切割磁感線產生感應電流?？键c一、電磁感應現(xiàn)象判斷是否產生感應電流的方法①確定所研究回路；②看Φ是否變化；③回路是否閉合；②③同時滿足可產生感應電流。例1、用圖中三套實驗裝置探究感應電流產生的條件，下列選項中能產生感應電流的操作是()A．甲圖中，使導體棒AB順著磁感線方向運動，且保持穿過ABCD的磁感線條數(shù)不變B．乙圖中，使條形磁體勻速穿過線圈C．丙圖中，開關S保持閉合，A、B螺線管相對靜止一起豎直向上運動D．丙圖中，開關S保持閉合，使小螺線管A在大螺線管B中保持不動例2、(多選)如圖所示，矩形閉合線圈abcd豎直放置，OO′是它的對稱軸，通電直導線AB與OO′平行。若要在線圈中產生感應電流，可行的做法是()A．AB中電流I逐漸增大B．AB中電流I先增大后減小C．以AB為軸，線圈繞AB順時針轉90°(俯視)D．線圈繞OO′軸逆時針轉動90°(俯視)課堂隨練訓練1、如圖所示，一個U形金屬導軌水平放置，其上放有一個金屬導體棒ab，有一磁感應強度為B的勻強磁場斜向上穿過軌道平面，且與豎直方向的夾角為θ(0<θ<90°)．在下列各過程中，一定能在軌道回路里產生感應電流的是()A．ab向右運動，同時使θ減小B．使磁感應強度B減小，θ角同時也減小C．ab向左運動，同時增大磁感應強度BD．ab向右運動，同時增大磁感應強度B和θ角訓練2、如圖所示為感應式發(fā)電機，a、b、c、d是空間四個可用電刷與銅盤邊緣接觸的點，O1、O2是銅盤軸線導線的接線端，M、N是電流表的接線端，現(xiàn)在將銅盤轉動，能觀察到感應電流的是()A．將電流表的接線端M、N分別連接a、c位置B．將電流表的接線端M、N分別連接O1、a位置C．將電流表的接線端M、N分別連接O1、O2位置D．將電流表的接線端M、N分別連接c、d位置考點二、感應電流方向的判定例1、如圖所示，在方向垂直于紙面向里的勻強磁場中有一U形金屬導軌，導軌平面與磁場垂直，金屬桿PQ置于導軌上并與導軌形成閉合回路PQRS，一圓環(huán)形金屬線框T位于回路圍成的區(qū)域內，線框與導軌共面?，F(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運動，在運動開始的瞬間，關于感應電流的方向，下列說法正確的是()A．PQRS中沿順時針方向，T中沿逆時針方向B．PQRS中沿順時針方向，T中沿順時針方向C．PQRS中沿逆時針方向，T中沿逆時針方向D．PQRS中沿逆時針方向，T中沿順時針方向例2、(2020·江蘇卷，3)如圖所示，兩勻強磁場的磁感應強度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。下列變化會在環(huán)中產生順時針方向感應電流的是()A．同時增大B1減小B2B．同時減小B1增大B2C．同時以相同的變化率增大B1和B2D．同時以相同的變化率減小B1和B2課堂隨練訓練1、(2021·上海市嘉定區(qū)高三一模)磁單極子自1932年被狄拉克提出以來，科學家們一直都在努力尋找其存在的確鑿證據(jù)。如果一個只有S極的磁單極子從上向下穿過如圖所示的閉合超導線圈，則從上向下看，這個線圈中將出現(xiàn)()A．先逆時針后順時針的感應電流B．先順時針后逆時針的感應電流C．逆時針方向的持續(xù)流動的感應電流D．順時針方向的持續(xù)流動的感應電流訓練2、(2021·浙江杭州市教學質檢)如圖所示，無限長通電直導線與右側的矩形導線圈ABCD在同一平面內，線圈的AB邊與直導線平行。現(xiàn)用外力使線圈向直導線靠近且始終保持AB邊與直導線平行，在AB邊靠近直導線的過程中，下列說法正確的是()A．線圈內產生的感應電流方向是ADCBAB．直導線對AB邊和CD邊的安培力等大反向C．直導線對AD邊和BC邊的安培力等大反向D．在線圈ABCD內部的區(qū)域的磁場方向為垂直線圈所在平面向外考點三、楞次定律推論的應用楞次定律中“阻礙”的含義可以推廣為：感應電流的效果總是阻礙引起感應電流的原因。列表說明如下：內容例證阻礙原磁通量變化——“增反減同”阻礙相對運動——“來拒去留”使回路面積有擴大或縮小的趨勢——“增縮減擴”通過導體遠離或靠近來阻礙原磁通量的變化——“增離減靠”i增大，B遠離Ai減小，B靠近A“三個定則”“一個定律”的比較名稱用途選用原則安培定則判斷電流產生的磁場(方向)分布因電生磁左手定則判斷通電導線、運動電荷所受磁場力的方向因電受力右手定則判斷導體切割磁感線產生的感應電流方向或電源正負極因動生電楞次定律判斷因回路磁通量改變而產生的感應電流方向因磁通量變化生電例1、(多選)如圖是某電磁沖擊鉆的原理圖，若突然發(fā)現(xiàn)鉆頭M向右運動，則可能是()A．開關S閉合瞬間B．開關S由閉合到斷開的瞬間C．開關S已經(jīng)是閉合的，滑動變阻器滑片P向左迅速滑動D．開關S已經(jīng)是閉合的，滑動變阻器滑片P向右迅速滑動例2、如圖所示，金屬導軌上的導體棒ab在勻強磁場中沿導軌做下列哪種運動時，銅制線圈c中將有感應電流產生且被螺線管吸引()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．向右做加速運動課堂隨練訓練1、(2020·全國卷Ⅲ·14)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．撥至M端或N端，圓環(huán)都向左運動B．撥至M端或N端，圓環(huán)都向右運動C．撥至M端時圓環(huán)向左運動，撥至N端時向右運動D．撥至M端時圓環(huán)向右運動，撥至N端時向左運動訓練2、(多選)(2022·桂林、崇左聯(lián)合調研)如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ和固定不動的金屬棒MN，線圈L1、L2繞在同一個鐵芯上，PQ棒所在區(qū)域有垂直于軌道平面向下的勻強磁場，當PQ在外力的作用下運動時，MN中有從M到N的電流，則PQ所做的運動可能是()A．向右加速運動 B．向左加速運動C．向右減速運動 D．向左減速運動同步訓練1、下列圖中能產生感應電流的是()2、如圖，圓環(huán)形導體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管與電源和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，下列說法正確的是()A．線圈a中將產生俯視順時針方向的感應電流B．穿過線圈a的磁通量變小C．線圈a有收縮的趨勢 D．線圈a對水平桌面的壓力FN將減小3、(多選)用如圖所示裝置探究感應電流產生的條件，線圈A通過滑動變阻器和開關S1連接到電源上，線圈B通過開關S2連到電流表上，把線圈A裝在線圈B的里面．下列說法中正確的是()A．該裝置用于探究線圈B中感應電流產生的條件B．S2處于閉合狀態(tài)，在S1閉合瞬間，電流表的指針會發(fā)生偏轉C．S1處于閉合狀態(tài)，在S2閉合瞬間，電流表的指針會發(fā)生偏轉D．兩開關均處于閉合狀態(tài)，電路穩(wěn)定后勻速移動滑動變阻器的滑片，電流表的指針會發(fā)生偏轉4、(多選)兩根相互平行的固定金屬導軌水平放置于如圖所示的勻強磁場中，與導軌上接觸良好的導體棒AB和CD可以在導軌上自由滑動．當AB在外力F作用下向右運動時，下列說法中正確的是()A．導體棒CD內有電流通過，方向是D→CB．導體棒CD內有電流通過，方向是C→DC．磁場對導體棒CD的作用力向左D．磁場對導體棒AB的作用力向左5、(2021·寧夏吳忠市聯(lián)考)如圖所示，繞水平軸可以勻速轉動的矩形線圈放置于勻強磁場中，磁場之外有一繞在水平放置陶瓷棒上的導線通過滑環(huán)與矩形線圈相連，陶瓷棒的右側吊著一個金屬圓環(huán)，圓環(huán)初始時靜止?，F(xiàn)在讓矩形線圈從圖示位置開始勻速轉動90°，可觀察到()A．若線圈順時針轉動，圓環(huán)向左擺動；線圈逆時針轉動，圓環(huán)向右擺動B．若線圈逆時針轉動，圓環(huán)向左擺動；線圈順時針轉動，圓環(huán)向右擺動C．無論線圈順時針轉動還是逆時針轉動，圓環(huán)都向右擺動D．無論線圈順時針轉動還是逆時針轉動，圓環(huán)都向左擺動6、置于勻強磁場中的金屬圓盤中央和邊緣各引出一根導線，與套在鐵芯上部的線圈A相連。套在鐵芯下部的線圈B引出兩根導線接在兩根水平光滑導軌上，如圖所示。導軌上有一根金屬棒ab靜止處在垂直于紙面向外的勻強磁場中。下列說法正確的是()A．圓盤順時針加速轉動時，ab棒將向右運動B．圓盤順時針勻速轉動時，ab棒將向右運動C．圓盤順時針減速轉動時，ab棒將向右運動D．圓盤逆時針加速轉動時，ab棒將向左運動7、(多選)如圖所示裝置中，cd桿原來靜止。當ab桿做如下哪些運動時，cd桿將向右移動()A．向右勻速運動 B．向右加速運動C．向左加速運動 D．向左減速運動8、(多選)(2018·全國卷Ⅲ)如圖(a)，在同一平面內固定有一長直導線PQ和一導線框R，R在PQ的右側。導線PQ中通有正弦交流電i，i的變化如圖(b)所示，規(guī)定從Q到P為電流正方向。導線框R中的感應電動勢()A．在t＝eq\f(T,4)時為零B．在t＝eq\f(T,2)時改變方向C．在t＝eq\f(T,2)時最大，且沿順時針方向D．在t＝T時最大，且沿順時針方向9、(多選)如圖甲所示，螺線管內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。螺線管與導線框abcd相連，導線框內有一閉合小金屬圓環(huán)，圓環(huán)與導線框在同一平面內。當螺線管內的磁感應強度B隨時間t按圖乙所示規(guī)律變化時()A．在0～t1時間內，環(huán)有收縮趨勢B．在t1～t2時間內，環(huán)有擴張趨勢C．在t1～t2時間內，環(huán)內有逆時針方向的感應電流D．在t2～t3時間內，環(huán)內有逆時針方向的感應電流10、(2022·上海師大附中學考)在“研究磁通量變化時感應電流的方向”的實驗中：(1)某同學用通電螺線管代替條形磁鐵進行如下實驗操作：A．將靈敏電流計直接與電池兩極相連，檢測靈敏電流計指針偏轉方向與電流流向的關系；B．按圖接好電路；C．把原線圈放入副線圈中，接通、斷開開關觀察并記錄靈敏電流計指針偏轉方向；D．歸納出感應電流的方向與磁通量變化的關系。其中錯誤之處是____________________________、____________________________。(2)已知一靈敏電流計，當電流從正接線柱流入時，指針向正接線柱一側偏轉，現(xiàn)把它與線圈串聯(lián)接成如圖所示的電路，條形磁鐵的磁極、運動方向及靈敏電流計的正負接線柱和指針偏轉方向均如圖所示，試畫出螺線管上導線的繞向。11、在“研究磁通量變化時感應電流的方向”實驗中，實物電路連接如圖：(1)實物圖中有一個元件接錯了回路，請指出并改正：______________________________________________。(2)為了方便探究感應電流方向的規(guī)律，實驗應研究原磁場方向、磁通量的變化情況、________________三者的關系。(3)在實驗過程中，除了查清流入電流表的電流方向與指針偏轉方向之間的關系之外，還應查清________中導線的繞制方向。(選填“A”“B”或“A和B”)(4)某同學在完成實驗后未斷開開關，也未把A、B兩線圈和鐵芯分開放置。在拆除電路時突然被電擊了一下，則被電擊是在拆除________(選填“A”或“B”)線圈所在電路時發(fā)生的；分析可知，要避免電擊發(fā)生，在拆除電路前應________(選填“斷開開關”或“把A、B線圈分開放置”)。第一講電磁感應現(xiàn)象楞次定律知識梳理一、磁通量1．概念：在磁感應強度為B的勻強磁場中，有一個與磁場方向垂直的平面，面積為S，我們把B與S的乘積叫作穿過這個面積的磁通量。2．公式：Φ＝BS。3．公式的適用條件(1)勻強磁場。(2)S為垂直磁場的有效面積。4．磁通量是標量(選填“標量”或“矢量”)。5．磁通量變化：ΔΦ＝Φ2－Φ1。二、電磁感應現(xiàn)象1．定義：當穿過閉合導體回路的磁通量發(fā)生變化時，閉合導體回路中就產生感應電流。這種利用磁場產生電流的現(xiàn)象叫作電磁感應。2．產生電磁感應現(xiàn)象的條件穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化或閉合電路的一部分導體在磁場內做切割磁感線的運動。3．實質：產生感應電動勢。如果電路閉合，則有感應電流；如果電路不閉合，則只有感應電動勢而無感應電流。三、感應電流方向的判定1．楞次定律(1)內容：感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。(2)適用范圍：一切電磁感應現(xiàn)象。2．右手定則(1)內容：如圖，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；讓磁感線從掌心進入，并使拇指指向導線運動的方向，這時四指所指的方向就是感應電流的方向。(2)適用情況：導線切割磁感線產生感應電流?？键c一、電磁感應現(xiàn)象判斷是否產生感應電流的方法①確定所研究回路；②看Φ是否變化；③回路是否閉合；②③同時滿足可產生感應電流。例1、用圖中三套實驗裝置探究感應電流產生的條件，下列選項中能產生感應電流的操作是()A．甲圖中，使導體棒AB順著磁感線方向運動，且保持穿過ABCD的磁感線條數(shù)不變B．乙圖中，使條形磁體勻速穿過線圈C．丙圖中，開關S保持閉合，A、B螺線管相對靜止一起豎直向上運動D．丙圖中，開關S保持閉合，使小螺線管A在大螺線管B中保持不動【答案】B【解析】題圖甲中，使導體棒AB順著磁感線方向運動，AB不切割磁感線，穿過ABCD的磁通量也沒變化，故不能產生感應電流，A錯誤；題圖乙中，使條形磁體勻速穿過線圈，在磁體從上向下穿過時，穿過線圈的磁通量會變化，故產生感應電流，B正確；題圖丙中，開關S保持閉合，A、B螺線管相對靜止一起豎直向上運動，兩線圈沒有相對運動，穿過B的磁通量沒發(fā)生變化，故不產生感應電流，C錯誤；題圖丙中，開關S保持閉合，使小螺線管A在大螺線管B中保持不動時，也不會使穿過B的磁通量發(fā)生變化，故也不能產生感應電流，D錯誤．例2、(多選)如圖所示，矩形閉合線圈abcd豎直放置，OO′是它的對稱軸，通電直導線AB與OO′平行。若要在線圈中產生感應電流，可行的做法是()A．AB中電流I逐漸增大B．AB中電流I先增大后減小C．以AB為軸，線圈繞AB順時針轉90°(俯視)D．線圈繞OO′軸逆時針轉動90°(俯視)【答案】ABD【解析】只要AB中電流發(fā)生變化，無論是大小變，還是方向變，還是大小和方向同時變，都可以使線圈內的磁通量發(fā)生變化，從而產生感應電流，A、B正確；以AB為軸，線圈繞AB順時針轉90°的過程中，磁感應強度的大小和線圈的有效面積都沒變，磁通量不變，不能產生感應電流，C錯誤；以OO′為軸逆時針轉90°的過程中，線圈的有效面積發(fā)生了變化，磁通量變化，能產生感應電流，D正確。課堂隨練訓練1、如圖所示，一個U形金屬導軌水平放置，其上放有一個金屬導體棒ab，有一磁感應強度為B的勻強磁場斜向上穿過軌道平面，且與豎直方向的夾角為θ(0<θ<90°)．在下列各過程中，一定能在軌道回路里產生感應電流的是()A．ab向右運動，同時使θ減小B．使磁感應強度B減小，θ角同時也減小C．ab向左運動，同時增大磁感應強度BD．ab向右運動，同時增大磁感應強度B和θ角【答案】A【解析】設此時回路面積為S，據(jù)題意，穿過回路的磁通量Φ＝BScosθ.ab向右運動，則S增大，θ減小，則cosθ增大，因此Φ增大，回路里一定能產生感應電流，A正確；B減小，θ減小，cosθ增大，Φ可能不變，回路里不一定能產生感應電流，B錯誤；ab向左運動，則S減小，B增大，Φ可能不變，回路里不一定能產生感應電流，C錯誤；ab向右運動，則S增大，B增大，θ增大，cosθ減小，Φ可能不變，回路里不一定能產生感應電流，D錯誤．訓練2、如圖所示為感應式發(fā)電機，a、b、c、d是空間四個可用電刷與銅盤邊緣接觸的點，O1、O2是銅盤軸線導線的接線端，M、N是電流表的接線端，現(xiàn)在將銅盤轉動，能觀察到感應電流的是()A．將電流表的接線端M、N分別連接a、c位置B．將電流表的接線端M、N分別連接O1、a位置C．將電流表的接線端M、N分別連接O1、O2位置D．將電流表的接線端M、N分別連接c、d位置【答案】B【解析】將銅盤看成無數(shù)個軸向銅條組成，當銅盤轉動時，其切割磁感線產生感應電動勢，此時銅條相當于電源，銅盤邊緣和中心相當于電源的兩個極，則想要觀察到感應電流，M、N應分別接電源的兩個極，故B正確?？键c二、感應電流方向的判定例1、如圖所示，在方向垂直于紙面向里的勻強磁場中有一U形金屬導軌，導軌平面與磁場垂直，金屬桿PQ置于導軌上并與導軌形成閉合回路PQRS，一圓環(huán)形金屬線框T位于回路圍成的區(qū)域內，線框與導軌共面?，F(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運動，在運動開始的瞬間，關于感應電流的方向，下列說法正確的是()A．PQRS中沿順時針方向，T中沿逆時針方向B．PQRS中沿順時針方向，T中沿順時針方向C．PQRS中沿逆時針方向，T中沿逆時針方向D．PQRS中沿逆時針方向，T中沿順時針方向【答案】D【解析】金屬桿PQ突然向右運動，由右手定則可知，PQRS中有沿逆時針方向的感應電流，由于感應電流產生的磁場與原磁場方向相反，則穿過圓環(huán)形金屬線框T中的磁通量減小，由楞次定律可知，T中有沿順時針方向的感應電流，故選項D正確，A、B、C錯誤。例2、(2020·江蘇卷，3)如圖所示，兩勻強磁場的磁感應強度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。下列變化會在環(huán)中產生順時針方向感應電流的是()A．同時增大B1減小B2B．同時減小B1增大B2C．同時以相同的變化率增大B1和B2D．同時以相同的變化率減小B1和B2【答案】B【解析】當同時增大B1減小B2時，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，感應電流產生的磁場方向應為垂直紙面向外，根據(jù)右手螺旋定則知，此時金屬圓環(huán)中產生逆時針方向的感應電流，A項錯誤；同理當同時減小B1增大B2時，金屬圓環(huán)中產生順時針方向的感應電流，B項正確；當同時以相同的變化率增大或減小B1和B2時，金屬圓環(huán)中的總磁通量沒有變化，仍然為0，金屬圓環(huán)中無感應電流產生，C、D項均錯誤。課堂隨練訓練1、(2021·上海市嘉定區(qū)高三一模)磁單極子自1932年被狄拉克提出以來，科學家們一直都在努力尋找其存在的確鑿證據(jù)。如果一個只有S極的磁單極子從上向下穿過如圖所示的閉合超導線圈，則從上向下看，這個線圈中將出現(xiàn)()A．先逆時針后順時針的感應電流B．先順時針后逆時針的感應電流C．逆時針方向的持續(xù)流動的感應電流D．順時針方向的持續(xù)流動的感應電流【答案】D【解析】只有S極的磁單極子從上向下穿過如圖所示的閉合超導線圈時，穿過線圈的磁通量先向上增加，后向下減小，根據(jù)楞次定律可知，從上向下看線圈中產生順時針方向的持續(xù)流動的感應電流。故選D。訓練2、(2021·浙江杭州市教學質檢)如圖所示，無限長通電直導線與右側的矩形導線圈ABCD在同一平面內，線圈的AB邊與直導線平行?，F(xiàn)用外力使線圈向直導線靠近且始終保持AB邊與直導線平行，在AB邊靠近直導線的過程中，下列說法正確的是()A．線圈內產生的感應電流方向是ADCBAB．直導線對AB邊和CD邊的安培力等大反向C．直導線對AD邊和BC邊的安培力等大反向D．在線圈ABCD內部的區(qū)域的磁場方向為垂直線圈所在平面向外【答案】C【解析】根據(jù)右手定則，直導線在右手邊的磁場方向垂直紙面向里，在AB邊靠近直導線的過程中，線圈的磁通量增大，由楞次定律可知，線圈內產生的感應電流方向是ABCDA，所以A錯誤；直導線周圍的磁場的磁感應強度，離直導線越近磁感應強度越大，則對AB邊和CD邊的安培力不等大但是方向是相反的，所以B錯誤；根據(jù)右手定則，由對稱性可知，直導線對AD邊和BC邊的安培力等大反向，所以C正確；在線圈ABCD內部的區(qū)域的磁場方向為垂直線圈所在平面向里，因為感應電流產生的磁場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錯誤?？键c三、楞次定律推論的應用楞次定律中“阻礙”的含義可以推廣為：感應電流的效果總是阻礙引起感應電流的原因。列表說明如下：內容例證阻礙原磁通量變化——“增反減同”阻礙相對運動——“來拒去留”使回路面積有擴大或縮小的趨勢——“增縮減擴”通過導體遠離或靠近來阻礙原磁通量的變化——“增離減靠”i增大，B遠離Ai減小，B靠近A“三個定則”“一個定律”的比較名稱用途選用原則安培定則判斷電流產生的磁場(方向)分布因電生磁左手定則判斷通電導線、運動電荷所受磁場力的方向因電受力右手定則判斷導體切割磁感線產生的感應電流方向或電源正負極因動生電楞次定律判斷因回路磁通量改變而產生的感應電流方向因磁通量變化生電例1、(多選)如圖是某電磁沖擊鉆的原理圖，若突然發(fā)現(xiàn)鉆頭M向右運動，則可能是()A．開關S閉合瞬間B．開關S由閉合到斷開的瞬間C．開關S已經(jīng)是閉合的，滑動變阻器滑片P向左迅速滑動D．開關S已經(jīng)是閉合的，滑動變阻器滑片P向右迅速滑動【答案】AC【解析】鉆頭M向右運動，是遠離左邊的線圈，依據(jù)楞次定律的推論“增離減靠”，說明左邊線圈中的電流增大，故A、C正確，B、D錯誤。例2、如圖所示，金屬導軌上的導體棒ab在勻強磁場中沿導軌做下列哪種運動時，銅制線圈c中將有感應電流產生且被螺線管吸引()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】導體棒ab向右或向左做勻速運動時，ab中產生的感應電流不變，螺線管產生的磁場是穩(wěn)定的，穿過c的磁通量不變，c中沒有感應電流，線圈c不受安培力作用，不會被螺線管吸引，故A錯誤；導體棒ab向左或向右做減速運動時，ab中產生的感應電流減小，螺線管產生的磁場減弱，穿過c的磁通量減小，根據(jù)楞次定律得知，c被螺線管吸引，故B、C正確；導體棒ab向右或向左做加速運動時，ab中產生的感應電流增大，螺線管產生的磁場增強，穿過c的磁通量增大，根據(jù)楞次定律得知，c被螺線管排斥，故D錯誤。課堂隨練訓練1、(2020·全國卷Ⅲ·14)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．撥至M端或N端，圓環(huán)都向左運動B．撥至M端或N端，圓環(huán)都向右運動C．撥至M端時圓環(huán)向左運動，撥至N端時向右運動D．撥至M端時圓環(huán)向右運動，撥至N端時向左運動【答案】B【解析】開關S由斷開狀態(tài)撥至連接狀態(tài)，不論撥至M端還是N端，通過圓環(huán)的磁通量均增加，根據(jù)楞次定律(增離減靠)可知圓環(huán)會阻礙磁通量的增加，即向右運動，故選B.訓練2、(多選)(2022·桂林、崇左聯(lián)合調研)如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ和固定不動的金屬棒MN，線圈L1、L2繞在同一個鐵芯上，PQ棒所在區(qū)域有垂直于軌道平面向下的勻強磁場，當PQ在外力的作用下運動時，MN中有從M到N的電流，則PQ所做的運動可能是()A．向右加速運動 B．向左加速運動C．向右減速運動 D．向左減速運動【答案】BC【解析】MN中有從M到N的電流，由楞次定律可知，線圈中產生感應電流的磁場應該是向上減小，或向下增加；再由右手定則可知PQ可能是向左加速運動或向右減速運動。同步訓練1、下列圖中能產生感應電流的是()【答案】B【解析】根據(jù)產生感應電流的條件可知，A中，電路沒閉合，無感應電流產生；B中，電路閉合，且垂直磁感線的閉合回路的面積增大，則穿過閉合回路的磁通量增大，有感應電流產生；C中，穿過閉合線圈的磁感線相互抵消，磁通量恒為零，無感應電流產生；D中，閉合回路中的磁通量不發(fā)生變化，無感應電流產生。故選B。2、如圖，圓環(huán)形導體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管與電源和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，下列說法正確的是()A．線圈a中將產生俯視順時針方向的感應電流B．穿過線圈a的磁通量變小C．線圈a有收縮的趨勢 D．線圈a對水平桌面的壓力FN將減小【答案】C【解析】根據(jù)安培定則可知，螺線管b在其內部產生向下的磁場，當滑動變阻器的滑片P向下滑動時，電路中總電阻減小，電流增大，磁感應強度變大，穿過線圈a的磁通量變大，根據(jù)楞次定律，線圈a中會產生阻礙磁通量變大的感應電流，即產生俯視逆時針方向的感應電流，故A、B錯誤；根據(jù)楞次定律的推論“增縮減擴”可知，線圈a有收縮的趨勢，故C正確；根據(jù)楞次定律的推論“增離減靠”可知，線圈a有遠離螺線管b的趨勢，因此線圈a對水平桌面的壓力FN將增大，故D錯誤。3、(多選)用如圖所示裝置探究感應電流產生的條件，線圈A通過滑動變阻器和開關S1連接到電源上，線圈B通過開關S2連到電流表上，把線圈A裝在線圈B的里面．下列說法中正確的是()A．該裝置用于探究線圈B中感應電流產生的條件B．S2處于閉合狀態(tài)，在S1閉合瞬間，電流表的指針會發(fā)生偏轉C．S1處于閉合狀態(tài)，在S2閉合瞬間，電流表的指針會發(fā)生偏轉D．兩開關均處于閉合狀態(tài)，電路穩(wěn)定后勻速移動滑動變阻器的滑片，電流表的指針會發(fā)生偏轉【答案】ABD【解析】線圈B沒有接電源，與電流表構成回路，可用于探究線圈B中感應電流產生的條件，A正確；S2處于閉合狀態(tài)，則線圈B與電流表構成回路．在S1閉合瞬間，線圈A中電流增大，A產生的磁場增強，則穿過線圈B的磁通量變大，所以B中會產生感應電流，電流表的指針會發(fā)生偏轉，B正確；S1處于閉合狀態(tài)，線圈A中的電流不變，產生的磁場不變，穿過線圈B的磁通量不變，所以在S2閉合瞬間，線圈B中沒有感應電流，電流表指針不偏轉，C錯誤；兩開關均處于閉合狀態(tài)，電路穩(wěn)定后勻速移動滑動變阻器的滑片，則線圈A中電流變化，線圈A產生的磁場變化，則穿過線圈B的磁通量變化，所以B中會產生感應電流，電流表的指針會發(fā)生偏轉，D正確．4、(多選)兩根相互平行的固定金屬導軌水平放置于如圖所示的勻強磁場中，與導軌上接觸良好的導體棒AB和CD可以在導軌上自由滑動．當AB在外力F作用下向右運動時，下列說法中正確的是()A．導體棒CD內有電流通過，方向是D→CB．導體棒CD內有電流通過，方向是C→DC．磁場對導體棒CD的作用力向左D．磁場對導體棒AB的作用力向左【答案】BD【解析】導體棒AB切割磁感線，根據(jù)右手定則判定AB棒中的電流方向為B→A，則CD棒中的電流方向為C→D，A錯誤，B正確；根據(jù)左手定則，判定CD棒所受安培力的方向為水平向右，AB棒所受安培力的方向為水平向左，C錯誤，D正確．5、(2021·寧夏吳忠市聯(lián)考)如圖所示，繞水平軸可以勻速轉動的矩形線圈放置于勻強磁場中，磁場之外有一繞在水平放置陶瓷棒上的導線通過滑環(huán)與矩形線圈相連，陶瓷棒的右側吊著一個金屬圓環(huán)，圓環(huán)初始時靜止?，F(xiàn)在讓矩形線圈從圖示位置開始勻速轉動90°，可觀察到()A．若線圈順時針轉動，圓環(huán)向左擺動；線圈逆時針轉動，圓環(huán)向右擺動B．若線圈逆時針轉動，圓環(huán)向左擺動；線圈順時針轉動，圓環(huán)向右擺動C．無論線圈順時針轉動還是逆時針轉動，圓環(huán)都向右擺動D．無論線圈順時針轉動還是逆時針轉動，圓環(huán)都向左擺動【答案】C【解析】矩形線圈從中性面位置開始轉動，無論順時針或者逆時針，流過陶瓷棒上導線的電流都是增大的，引起穿過圓環(huán)的磁通量也都是增大的，根據(jù)楞次定律，圓環(huán)電流產生的磁場要阻礙磁通量增大，所以都要向右擺動，故C正確，A、B、D錯誤。6、置于勻強磁場中的金屬圓盤中央和邊緣各引出一根導線，與套在鐵芯上部的線圈A相連。套在鐵芯下部的線圈B引出兩根導線接在兩根水平光滑導軌上，如圖所示。導軌上有一根金屬棒ab靜止處在垂直于紙面向外的勻強磁場中。下列說法正確的是()A．圓盤順時針加速轉動時，ab棒將向右運動B．圓盤順時針勻速轉動時，ab棒將向右運動C．圓盤順時針減速轉動時，ab棒將向右運動D．圓盤逆時針加速轉動時，ab棒將向左運動【答案】C【解析】當圓盤順時針加速轉動時，根據(jù)右手定則可知產生的感應電流方向為由圓心指向盤邊緣，在線圈A中的磁場方向為由A指向B，且磁場在增強，在線圈B中產生的感應電流通過金屬棒的方向為由a指向b，根據(jù)左手定則可知ab棒受到向左的安培力，故ab棒向左運動；同理可知，圓盤順時針減速轉動時，ab棒向右運動；圓盤勻速轉動時，ab棒不受力，靜止不動；圓盤逆時針加速轉動時，ab棒將向右運動，故C正確，A、B、D錯誤。7、(多選)如圖所示裝置中，cd桿原來靜止。當ab桿做如下哪些運動時，cd桿將向右移動()A．向右勻速運動 B．向右加速運動C．向左加速運動 D．向左減速運動【答案】BD【解析】ab向右勻速運動時，ab中感應電流恒定，L1中磁通量不變，穿過L2的磁通量不變，L2中無感應電流產生，cd保持靜止，A錯誤；ab向右加速運動時，根據(jù)右手定則知，在ab桿上產生增大的從a到b的電流，根據(jù)安培定則，在L1中產生方向向上增強的磁場，該磁場方向向下通過L2，根據(jù)楞次定律可知通過cd的感應電流方向向下，由左手定則可知cd向右移動，B正確；同理可得C錯誤，D正確。8、(多選)(2018·全國卷Ⅲ)如圖(a)，在同一平面內固定有一長直導線PQ和一導線框R，R在PQ的右側。導線PQ中通有正弦交流電i，i的變化如圖(b)所示，規(guī)定從Q到P為電流正方向。導線框R中的感應電動勢()A．在t＝eq\f(T,4)時為零B．在t＝eq\f(T,2)時改變方向C．在t＝eq\f(T,2)時最大，且沿順時針方向D．在t＝T時最大，且沿順時針方向【答案】AC【解析】在t＝eq\f(T,4)時，交流電圖像斜率為0，即磁通量變化率為0，由E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(ΔB,Δt)S知，E＝0，故A正確。在t＝eq\f(T,2)和t＝T時，圖像斜率最大，在t＝eq\f(T,2)和t＝T時感應電動勢最大。在eq\f(T,4)到eq\f(T,2)之間，電流由Q向P減弱，導線在R處產生方向垂直紙面向里的磁場，且磁場減弱，由楞次定律知，R產生的感應電流的磁場方向也垂直紙面向里，則R中感應電動勢沿順時針方向，同理可判斷在eq\f(T,2)到eq\f(3,4)T時，R中感應電動勢方向也為順時針方向，在eq\f(3,4)T到eq\f(5,4)T時，R中感應電動勢方向為逆時針方向，C正確，B、D錯誤。9、(多選)如圖甲所示，螺線管內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。螺線管與導線框abcd相連，導線框內有一閉合小金屬圓環(huán)，圓環(huán)與導線框在同一平面內。當螺線管內的磁感應強度B隨時間t按圖乙所示規(guī)律變化時()A．在0～t1時間內，環(huán)有收縮趨勢B．在t1～t2時間內，環(huán)有擴張趨勢C．在t1～t2時間內，環(huán)內有逆時針方向的感應電流D．在t2～t3時間內，環(huán)內有逆時針方向的感應電流【答案】BC【解析】在0～t1時間內，B均勻增加，則在螺線管中產生恒定的感應電動勢，在導線框abcd中形成穩(wěn)定的電流，