2025版高考物理大一輪復(fù)習(xí)第十章第1講電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律講義含解析教科版

PAGEPAGE1電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律五年高考(全國卷)命題分析五年?？紵狳c五年未考重點楞次定律的理解和應(yīng)用202420143卷15題1卷14題1.楞次定律推論的應(yīng)用2.自感現(xiàn)象3.動力學(xué)、動量和能量觀點在電磁感應(yīng)中的應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用2024202420153卷20題2卷20題、3卷21題2卷15題電磁感應(yīng)的動力學(xué)問題20241卷24題、2卷24題電磁感應(yīng)的綜合問題2024202420141卷17題3卷25題2卷25題電磁驅(qū)動和電磁阻尼202420151卷18題1卷19題1.考查方式：高考對本章內(nèi)容考查的命題頻率較高，大部分以選擇題的形式出題，也有部分是計算題，多以中檔以上難度的題目來增加試卷的區(qū)分度，考查較多的學(xué)問點有：感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件、方向判定和導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的計算，同時也會與力學(xué)、磁場、能量、圖像問題等學(xué)問綜合考查.2.命題趨勢：(1)楞次定律、右手定則、左手定則的應(yīng)用.(2)與圖像結(jié)合考查電磁感應(yīng)現(xiàn)象.(3)通過“桿＋導(dǎo)軌”模型，“線圈穿過有界磁場”模型，考查電磁感應(yīng)與力學(xué)、電路、能量等學(xué)問的綜合應(yīng)用.

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)強度為B的勻強磁場中，與磁場方向垂直的面積S與B的乘積.2.公式：Φ＝BS.3.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(biāo)量(填“標(biāo)量”或“矢量”).5.物理意義：相當(dāng)于穿過某一面積的磁感線的條數(shù).如圖1所示，矩形abcd、abb′a′、a′b′cd的面積分別為S1、S2、S3，勻強磁場的磁感應(yīng)強度B與平面a′b′cd垂直，則：圖1(1)通過矩形abcd的磁通量為BS1cosθ或BS3.(2)通過矩形a′b′cd的磁通量為BS3.(3)通過矩形abb′a′的磁通量為0.6.磁通量改變：ΔΦ＝Φ2－Φ1.二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象1.定義：當(dāng)穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生改變時，閉合導(dǎo)體回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng).2.條件(1)條件：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生改變.(2)例如：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場內(nèi)做切割磁感線的運動.3.實質(zhì)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，假如電路閉合，則有感應(yīng)電流.假如電路不閉合，則只有感應(yīng)電動勢而無感應(yīng)電流.自測1(多選)下列說法正確的是()A.閉合電路內(nèi)只要有磁通量，就有感應(yīng)電流產(chǎn)生B.穿過閉合電路的磁通量發(fā)生改變，電路中不肯定有感應(yīng)電流產(chǎn)生C.線框不閉合時，即使穿過線框的磁通量發(fā)生改變，線框中也沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生D.當(dāng)導(dǎo)體切割磁感線時，肯定產(chǎn)生感應(yīng)電動勢答案CD三、感應(yīng)電流方向的判定1.楞次定律(1)內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的改變.(2)適用范圍：一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象.2.右手定則(1)內(nèi)容：如圖2，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(jìn)入，并使拇指指向?qū)Ь€運動的方向，這時四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向.圖2(2)適用狀況：導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流.自測2如圖3所示的金屬圓環(huán)放在有界勻強磁場中，將它從磁場中勻速拉出來，下列說法正確的是()圖3A.向左拉出和向右拉出，其感應(yīng)電流方向相反B.不管向什么方向拉出，金屬圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向總是順時針C.不管向什么方向拉出，環(huán)中的感應(yīng)電流方向總是逆時針D.在此過程中感應(yīng)電流大小不變答案B解析金屬圓環(huán)不管是向什么方向拉出磁場，金屬圓環(huán)中的磁通量方向不變，且不斷減小，依據(jù)楞次定律知，感應(yīng)電流的方向相同，感應(yīng)電流的磁場方向和原磁場的方向相同，則由右手螺旋定則知感應(yīng)電流的方向是順時針方向，A、C錯誤，B正確；金屬圓環(huán)勻速拉出磁場過程中，磁通量的改變率在發(fā)生改變，感應(yīng)電流的大小也在發(fā)生改變，D錯誤.命題點一電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解和推斷常見的產(chǎn)生感應(yīng)電流的三種狀況例1(多選)(2024·陜西省黃陵中學(xué)考前模擬)如圖4甲所示，導(dǎo)體棒ab、cd均可在各自的導(dǎo)軌上無摩擦地滑動，導(dǎo)軌電阻不計，磁場的磁感應(yīng)強度B1、B2的方向如圖所示，大小隨時間改變的狀況如圖乙所示，在0～t1時間內(nèi)()圖4A.若ab不動，則ab、cd中均無感應(yīng)電流B.若ab不動，則ab中有恒定的感應(yīng)電流，但cd中無感應(yīng)電流C.若ab向右勻速運動，則ab中肯定有從b到a的感應(yīng)電流，cd向左運動D.若ab向左勻速運動，則ab中肯定有從a到b的感應(yīng)電流，cd向右運動答案BD解析若ab不動，0～t1時間內(nèi)，B1漸漸增大，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，ab產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電流，依據(jù)楞次定律可知cd中無感應(yīng)電流，故A錯誤，B正確；若ab向左勻速運動，0～t1時間內(nèi)，B1垂直于紙面對里且漸漸增大，穿過左側(cè)閉合區(qū)域的磁通量增大，運用楞次定律得ab中有從a到b的感應(yīng)電流，回路中產(chǎn)生漸漸增大的電動勢，即從a到b的感應(yīng)電流增大，依據(jù)楞次定律得在導(dǎo)體棒cd中產(chǎn)生d到c的感應(yīng)電流，依據(jù)左手定則得導(dǎo)體棒cd受到向右的安培力，即cd向右運動，故D正確；若ab向右勻速運動，產(chǎn)生從b到a的感應(yīng)電流，同時B1勻稱增大，產(chǎn)生從a到b的感應(yīng)電流，由于不確定兩感應(yīng)電流的大小關(guān)系，故ab中感應(yīng)電流無法確定，故C錯誤.變式1下列各圖所描述的物理情境中，沒有感應(yīng)電流的是()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)的磁通量在增大，鋁環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B不符合題意；金屬框從A向B運動，穿過金屬框的磁通量時刻在改變，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，銅盤的一部分切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D不符合題意.變式2如圖5所示，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ab，有一磁感應(yīng)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.在下列各過程中，肯定能在軌道回路里產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()圖5A.ab向右運動，同時使θ減小B.使磁感應(yīng)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(yīng)強度BD.ab向右運動，同時增大磁感應(yīng)強度B和θ角(0°<θ<90°)答案A解析設(shè)此時回路面積為S，據(jù)題意，磁通量Φ＝BScosθ，S增大，θ減小，cosθ增大，則Φ增大，A正確；B減小，θ減小，cosθ增大，Φ可能不變，B錯誤；S減小，B增大，Φ可能不變，C錯誤；S增大，B增大，θ增大，cosθ減小，Φ可能不變，D錯誤.命題點二感應(yīng)電流方向的兩種推斷方法1.用楞次定律推斷(1)楞次定律中“阻礙”的含義：(2)應(yīng)用楞次定律的思路：2.用右手定則推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，留意三個要點：(1)掌心——磁感線穿入；(2)拇指——指向?qū)w運動的方向；(3)四指——指向感應(yīng)電流的方向.例2(多選)(2024·全國卷Ⅰ·19)如圖6，兩個線圈繞在同一根鐵芯上，其中一線圈通過開關(guān)與電源連接，另一線圈與遠(yuǎn)處沿南北方向水平放置在紙面內(nèi)的直導(dǎo)線連接成回路.將一小磁針懸掛在直導(dǎo)線正上方，開關(guān)未閉合時小磁針處于靜止?fàn)顟B(tài).下列說法正確的是()圖6A.開關(guān)閉合后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面對里的方向轉(zhuǎn)動B.開關(guān)閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直紙面對里的方向C.開關(guān)閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直紙面對外的方向D.開關(guān)閉合并保持一段時間再斷開后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面對外的方向轉(zhuǎn)動答案AD解析依據(jù)安培定則，開關(guān)閉合時鐵芯上產(chǎn)生水平向右的磁場.開關(guān)閉合后的瞬間，依據(jù)楞次定律，直導(dǎo)線上將產(chǎn)生由南向北的電流，依據(jù)安培定則，直導(dǎo)線上方的磁場垂直紙面對里，故小磁針的N極朝垂直紙面對里的方向轉(zhuǎn)動，A項正確；開關(guān)閉合并保持一段時間后，直導(dǎo)線上沒有感應(yīng)電流，故小磁針的N極指北，B、C項錯誤；開關(guān)閉合并保持一段時間再斷開后的瞬間，依據(jù)楞次定律，直導(dǎo)線上將產(chǎn)生由北向南的電流，這時直導(dǎo)線上方的磁場垂直紙面對外，故小磁針的N極朝垂直紙面對外的方向轉(zhuǎn)動，D項正確.變式3(2024·全國卷Ⅲ·15)如圖7，在方向垂直于紙面對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PQ突然向右運動，在運動起先的瞬間，關(guān)于感應(yīng)電流的方向，下列說法正確的是()圖7A.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，在運動起先的瞬間，閉合回路PQRS中磁場方向垂直紙面對里，磁通量增大，由楞次定律可推斷，閉合回路PQRS中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場垂直紙面對外，由安培定則可推斷感應(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對外，與原磁場方向相反，則T中磁通量減小，由楞次定律可推斷，T中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面對里，由安培定則可知T中感應(yīng)電流方向為順時針，選項D正確.例3(2024·廣東省揭陽市學(xué)業(yè)水平考試)如圖8所示，一圓形金屬環(huán)與兩固定的平行長直導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi)，環(huán)心與兩導(dǎo)線距離相等，環(huán)的直徑小于兩導(dǎo)線間距離，兩導(dǎo)線中通有圖示方向相同的恒定電流I.則當(dāng)環(huán)()圖8A.向上運動時，環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流B.向下運動時，環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流C.向左側(cè)靠近導(dǎo)線時，環(huán)中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流D.向右側(cè)靠近導(dǎo)線時，環(huán)中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流答案D解析直導(dǎo)線之間的磁場是對稱的，圓環(huán)在中間時，通過圓環(huán)的磁通量為零，圓環(huán)上下運動的時候，通過圓環(huán)的磁通量不變，不會有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A、B錯誤；圓環(huán)向左側(cè)靠近直導(dǎo)線，則穿過圓環(huán)的磁場垂直紙面對外并且增加，依據(jù)楞次定律可得，環(huán)上的感應(yīng)電流方向為順時針，故C錯誤；圓環(huán)向右側(cè)靠近直導(dǎo)線，則穿過圓環(huán)的磁場垂直紙面對里并且增加，依據(jù)楞次定律可得，環(huán)上的感應(yīng)電流方向為逆時針，故D正確.變式4(2024·湖北省武漢名校聯(lián)考)如圖9甲所示，長直導(dǎo)線與閉合金屬線框位于同一平面內(nèi)，長直導(dǎo)線中的電流i隨時間t的改變關(guān)系如圖乙所示.在0～eq\f(T,2)時間內(nèi)，直導(dǎo)線中電流向上，則在eq\f(T,2)～T時間內(nèi)，線框中感應(yīng)電流的方向與所受安培力的合力方向分別是()圖9A.順時針，向左 B.逆時針，向右C.順時針，向右 D.逆時針，向左答案B解析在0～eq\f(T,2)時間內(nèi)，直導(dǎo)線中電流向上，由題圖乙知，在eq\f(T,2)～T時間內(nèi)，直導(dǎo)線電流方向也向上，依據(jù)安培定則知，導(dǎo)線右側(cè)磁場的方向垂直紙面對里，電流漸漸增大，則磁場漸漸增加，依據(jù)楞次定律，金屬線框中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流.依據(jù)左手定則，金屬線框左邊受到的安培力方向向右，右邊受到的安培力方向向左，離導(dǎo)線越近，磁場越強，則左邊受到的安培力大于右邊受到的安培力，所以金屬線框所受安培力的合力方向向右，故B正確，A、C、D錯誤.命題點三楞次定律推論的應(yīng)用楞次定律中“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)電流的緣由，列表說明如下：內(nèi)容阻礙原磁通量改變——“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”阻礙原電流的改變——“增反減同”例證磁鐵靠近線圈，B感與B原方向相反磁鐵靠近，是斥力磁鐵遠(yuǎn)離，是引力P、Q是光滑固定導(dǎo)軌，a、b是可動金屬棒，磁鐵下移，a、b靠近合上S，B先亮例4(多選)(2024·陜西省寶雞市一模)如圖10所示，兩個條形磁鐵的N極和S極相向水平放置，一豎直放置的矩形線框從兩個磁鐵之間正上方由靜止落下，并從兩磁鐵中間穿過.下列關(guān)于線框受到的安培力及從右向左看感應(yīng)電流的方向說法正確的是()圖10A.感應(yīng)電流方向先沿逆時針方向，后沿順時針方向B.感應(yīng)電流方向先沿順時針方向，后沿逆時針方向C.安培力方向始終豎直向上D.安培力方向先豎直向上，后豎直向下答案BC解析由題圖可知，中間磁感應(yīng)強度最大，而向上或向下磁感應(yīng)強度均越來越小，故在線框從高處下落過程中，穿過線框的磁通量始終向右，且先增大后減小，則由楞次定律可知，感應(yīng)電流方向先沿順時針方向后沿逆時針方向，故A錯誤，B正確；產(chǎn)生的感應(yīng)電流始終阻礙物體間的相對運動，故安培力肯定始終豎直向上，故C正確，D錯誤.變式5如圖11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、Q平行放置在導(dǎo)軌上，形成一個閉合回路，當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時()圖11A.P、Q將相互靠攏B.P、Q將相互遠(yuǎn)離C.磁鐵的加速度仍為gD.磁鐵的加速度大于g答案A解析解法一依據(jù)楞次定律的另一表述“感應(yīng)電流的效果總是要阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的緣由”，本題中“緣由”是回路中磁通量的增加，歸根結(jié)底是磁鐵靠近回路，“效果”便是阻礙磁通量的增加和磁鐵的靠近.所以，P、Q將相互靠攏且磁鐵的加速度小于g，選項A正確.解法二設(shè)磁鐵下端為N極，依據(jù)楞次定律可推斷出P、Q中的感應(yīng)電流方向，如圖所示，依據(jù)左手定則可推斷P、Q所受安培力的方向，可見，P、Q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(dāng)磁鐵下端為S極時，依據(jù)類似的分析可得到相同的結(jié)論，選項A正確.變式6(2024·湖北省宜昌市質(zhì)檢)如圖12所示，一個N極朝下的條形磁鐵豎直下落，恰能穿過水平放置的固定矩形導(dǎo)線框，則()圖12A.磁鐵經(jīng)過位置①時，線框中感應(yīng)電流沿abcd方向；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；經(jīng)過位置②時，線圈中感應(yīng)電流沿abcd方向C.磁鐵經(jīng)過位置①和②時，線框中的感應(yīng)電流都沿abcd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(dāng)磁鐵經(jīng)過位置①時，穿過線框的磁通量向下且不斷增加，由楞次定律可確定感應(yīng)電流的磁場方向向上，阻礙磁通量的增加，依據(jù)右手螺旋定則可判定感應(yīng)電流應(yīng)沿abcd方向.同理可推斷當(dāng)磁鐵經(jīng)過位置②時，感應(yīng)電流沿adcb方向，故選A.命題點四三定則肯定律的應(yīng)用安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律的應(yīng)用對比：基本現(xiàn)象因果關(guān)系應(yīng)用規(guī)律運動電荷、電流產(chǎn)生磁場因電生磁安培定則磁場對運動電荷、電流有作用力因電受力左手定則部分導(dǎo)體做切割磁感線運動因動生電右手定則閉合回路磁通量改變因磁生電楞次定律例5(多選)如圖13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、MN，MN的左邊有一如圖所示的閉合電路，當(dāng)PQ在一外力的作用下運動時，MN向右運動，則PQ所做的運動可能是()圖13A.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向右運動，說明MN受到向右的安培力，因為ab在MN處的磁場垂直紙面對里eq\o(→,\s\up7(左手定則))MN中的感應(yīng)電流方向為M→Neq\o(→,\s\up7(安培定則))L1中感應(yīng)電流的磁場方向向上eq\o(→,\s\up7(楞次定律))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(L2中磁場方向向上減弱,L2中磁場方向向下增加)).若L2中磁場方向向上減弱eq\o(→,\s\up7(安培定則))PQ中電流方向為Q→P且減小eq\o(→,\s\up7(右手定則))向右減速運動；若L2中磁場方向向下增加eq\o(→,\s\up7(安培定則))PQ中電流方向為P→Q且增大eq\o(→,\s\up7(右手定則))向左加速運動.變式7(多選)如圖14所示，金屬導(dǎo)軌上的導(dǎo)體棒ab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()圖14A.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(dāng)導(dǎo)體棒向右勻速運動時產(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(dāng)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)電流且減小，由安培定則知螺線管中感應(yīng)電流的磁場向左在減弱，由楞次定律知c中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流(從右向左看)且被螺線管吸引，B正確；同理可判定C正確，D錯誤.變式8置于勻強磁場中的金屬圓盤中心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15所示.導(dǎo)軌上有一根金屬棒ab靜止處在垂直于紙面對外的勻強磁場中.下列說法正確的是()圖15A.圓盤順時針加速轉(zhuǎn)動時，ab棒將向右運動B.圓盤順時針勻速轉(zhuǎn)動時，ab棒將向右運動C.圓盤順時針減速轉(zhuǎn)動時，ab棒將向右運動D.圓盤逆時針加速轉(zhuǎn)動時，ab棒將向左運動答案C1.(多選)如圖1所示，水平面內(nèi)有兩條相互垂直且彼此絕緣的通電長直導(dǎo)線，以它們?yōu)樽鴺?biāo)軸構(gòu)成一個平面直角坐標(biāo)系.四個相同的圓形閉合線圈在四個象限內(nèi)完全對稱放置，兩直導(dǎo)線中的電流大小與改變狀況完全相同，電流方向如圖所示，當(dāng)兩直導(dǎo)線中的電流都增大時，四個線圈a、b、c、d中感應(yīng)電流的狀況是()圖1A.線圈a中有感應(yīng)電流B.線圈b中有感應(yīng)電流C.線圈c中無感應(yīng)電流D.線圈d中無感應(yīng)電流答案AD2.(多選)1824年，法國科學(xué)家阿拉果完成了聞名的“圓盤試驗”.試驗中將一銅圓盤水平放置，在其中心正上方用松軟細(xì)線懸掛一枚可以自由旋轉(zhuǎn)的磁針，如圖2所示.試驗中發(fā)覺，當(dāng)圓盤在磁針的磁場中繞過圓盤中心的豎直軸旋轉(zhuǎn)時，磁針也隨著一起轉(zhuǎn)動起來，但略有滯后.下列說法正確的是()圖2A.圓盤上產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢B.圓盤內(nèi)的渦電流產(chǎn)生的磁場導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動C.在圓盤轉(zhuǎn)動的過程中，磁針的磁場穿過整個圓盤的磁通量發(fā)生了改變D.圓盤中的自由電子隨圓盤一起運動形成電流，此電流產(chǎn)生的磁場導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動答案AB解析當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動時，圓盤的半徑切割磁針產(chǎn)生的磁場的磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，選項A正確.如圖所示，銅圓盤上存在很多小的閉合回路，當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動時，穿過小的閉合回路的磁通量發(fā)生改變，回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，依據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流阻礙其相對運動，但阻擋不了相對運動，故磁針會隨圓盤一起轉(zhuǎn)動，但略有滯后，選項B正確；在圓盤轉(zhuǎn)動過程中，磁針的磁場穿過整個圓盤的磁通量始終為零，選項C錯誤；圓盤中的電子定向移動不會產(chǎn)生電流，因為圓盤本身不帶電(圓盤內(nèi)正負(fù)電荷代數(shù)和為零)，故圓盤轉(zhuǎn)動時沒有因電子隨圓盤定向移動形成的電流，選項D錯誤.

3.如圖3所示，一圓形金屬線圈放置在水平桌面上，勻強磁場垂直桌面豎直向下，過線圈上A點作切線OO′，OO′與線圈在同一平面上.在線圈以O(shè)O′為軸翻轉(zhuǎn)180°的過程中，線圈中電流流向()圖3A.始終為A→B→C→AB.始終為A→C→B→AC.先為A→C→B→A，再為A→B→C→AD.先為A→B→C→A，再為A→C→B→A答案A解析在線圈以O(shè)O′為軸翻轉(zhuǎn)0～90°的過程中，穿過線圈正面對里的磁通量漸漸減小，則感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場垂直桌面對下，由楞次定律可知感應(yīng)電流方向為A→B→C→A；線圈以O(shè)O′為軸翻轉(zhuǎn)90°～180°的過程中，穿過線圈反面對里的磁通量漸漸增加，則感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場垂直桌面對上，由楞次定律可知感應(yīng)電流方向仍舊為A→B→C→A，A正確.4.(多選)(2024·河北省衡水中學(xué)模擬)如圖4所示，將若干匝線圈固定在光滑絕緣桿上，另一個金屬環(huán)套在桿上與線圈共軸，當(dāng)合上開關(guān)時線圈中產(chǎn)生磁場，金屬環(huán)就可被加速彈射出去.現(xiàn)在線圈左側(cè)同一位置處，先后放置形態(tài)、大小相同的銅環(huán)和鋁環(huán)(兩環(huán)分別用橫截面積相等的銅和鋁導(dǎo)線制成)，且鋁的電阻率大于銅的電阻率，閉合開關(guān)S的瞬間，下列描述正確的是()圖4A.從左側(cè)看環(huán)中感應(yīng)電流沿順時針方向B.線圈沿軸向有伸長的趨勢C.銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力D.若金屬環(huán)出現(xiàn)斷裂，不會影響其向左彈射答案AC解析線圈中通電，由安培定則可知磁場方向向左，通過金屬環(huán)的磁通量增加，從左側(cè)看環(huán)中有順時針方向的感應(yīng)電流，故A項正確；同向電流相互吸引，線圈有縮短的趨勢，B項錯誤；因銅環(huán)的電阻小，銅環(huán)中感應(yīng)電流大，受到的安培力大，C項正確；若金屬環(huán)出現(xiàn)斷裂，就不能構(gòu)成閉合回路，環(huán)中有感應(yīng)電動勢，無感應(yīng)電流，不受安培力作用，故不會被向左彈出，D項錯誤.5.(2024·貴州省遵義航天中學(xué)模擬)如圖5所示，在通電長直導(dǎo)線AB的一側(cè)懸掛一可以自由搖擺的閉合矩形金屬線圈P，AB在線圈平面內(nèi).當(dāng)發(fā)覺閉合線圈向右搖擺時()圖5A.AB中的電流減小，用楞次定律推斷得線圈中產(chǎn)生逆時針方向的電流B.AB中的電流不變，用楞次定律推斷得線圈中產(chǎn)生逆時針方向的電流C.AB中的電流增大，用楞次定律推斷得線圈中產(chǎn)生逆時針方向的電流D.AB中的電流增大，用楞次定律推斷得線圈中產(chǎn)生順時針方向的電流答案C6.MN、GH為光滑的水平平行金屬導(dǎo)軌，ab、cd為跨在導(dǎo)軌上的兩根金屬桿，勻強磁場垂直穿過MN、GH所在的平面，如圖6所示，則()圖6A.若固定ab，使cd向右滑動，則abdc回路有電流，電流方向由a到b到d到cB.若ab、cd以相同的速度一起向右滑動，則abdc回路有電流，電流方向由c到d到b到aC.若ab向左、cd向右同時運動，則abdc回路電流為0D.若ab、cd都向右運動，且兩棒速度vcd>vab，則abdc回路有電流，電流方向由c到d到b到a答案D解析若固定ab，使cd向右滑動，由右手定則知應(yīng)產(chǎn)生順時針方向的電流，故A錯.若ab、cd同向運動且速度大小相同，ab、cd所圍的面積不變，磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯.若ab向左、cd向右同時運動，則abdc回路中有順時針方向的電流，故C錯.若ab、cd都向右運動，且vcd>vab，則ab、cd所圍的面積發(fā)生改變，磁通量也發(fā)生改變，故由楞次定律可推斷出產(chǎn)生由c到d到b到a的電流，故D正確.7.如圖7所示，線圈兩端與電阻相連構(gòu)成閉合回路，在線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的S極朝下.在將磁鐵的S極插入線圈的過程中()圖7A.通過電阻的感應(yīng)電流的方向由a到b，線圈與磁鐵相互排斥B.通過電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a，線圈與磁鐵相互排斥C.通過電阻的感應(yīng)電流的方向由a到b，線圈與磁鐵相互吸引D.通過電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a，線圈與磁鐵相互吸引答案A解析將磁鐵的S極插入線圈的過程中，由楞次定律知，通過電阻的感應(yīng)電流的方向由a到b，線圈與磁鐵相互排斥.8.如圖8所示，一質(zhì)量為m的條形磁鐵用細(xì)線懸掛在天花板上，細(xì)線從一水平金屬圓環(huán)中穿過.現(xiàn)將環(huán)從位置Ⅰ釋放，環(huán)經(jīng)過磁鐵到達(dá)位置Ⅱ.設(shè)環(huán)經(jīng)過磁鐵上端和下端旁邊時細(xì)線的張力分別為T1和T2，重力加速度大小為g，則()圖8A.T1＞mg，T2＞mgB.T1＜mg，T2＜mgC.T1＞mg，T2＜mgD.T1＜mg，T2＞mg答案A解析金屬圓環(huán)從位置Ⅰ到位置Ⅱ過程中，由楞次定律知，金屬圓環(huán)在磁鐵上端時受力向上，在磁鐵下端時受力也向上，則金屬圓環(huán)對磁鐵的作用力始終向下，對磁鐵受力分析可知T1＞mg，T2＞mg，A正確.9.(多選)(2024·廣西畢業(yè)班百校大聯(lián)考)圖9所示是探討性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計的防止電梯墜落的應(yīng)急平安裝置，在電梯轎廂上安裝上永久磁鐵，電梯的井壁上鋪設(shè)線圈，能在電梯突然墜落時減小對人員的損害.關(guān)于該裝置，下列說法正確的是()圖9A.當(dāng)電梯突然墜落時，該平安裝置可起到阻礙電梯下落的作用B.當(dāng)電梯突然墜落時，該平安裝置可使電梯停在空中C.當(dāng)電梯墜落至永久磁鐵在圖示位置時，閉合線圈A、B中電流方向相同D.當(dāng)電梯墜落至永久磁鐵在圖示位置時，閉合線圈A、B都在阻礙電梯下落答案AD解析若電梯突然墜落，將線圈閉合時，線圈內(nèi)的磁通量發(fā)生改變，將在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流會阻礙相對運動，可起到應(yīng)急避險作用，故A正確；感應(yīng)電流會阻礙相對運動，但不能阻擋運動，故B錯誤；當(dāng)電梯墜落至題圖所示位置時，閉合線圈A中向上的磁場減弱，感應(yīng)電流的方向從上向下看是逆時針方向，B中向上的磁場增加，感應(yīng)電流的方向從上向下看是順時針方向，可知A與B中感應(yīng)電流方向相反，故C錯誤；結(jié)合A的分析可知，當(dāng)電梯墜落至題圖所示位置時，閉合線圈A、B都在阻礙電梯下落，故D正確.10.(多選)如圖10所示，在磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中，有一質(zhì)量為m、阻值為R的閉合矩形金屬線框abcd，用絕緣輕質(zhì)細(xì)桿懸掛在O點，并可繞O點左右搖擺.金屬線框從圖示位置的右側(cè)某一位置由靜止釋放，在搖擺到左側(cè)最高點的過程中，細(xì)桿和金屬線框平面始終處于同一平面，且垂直紙面.則下列說法中正確的是()圖10A.線框中感應(yīng)電流的方向先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→aB.線框中感應(yīng)電流的方向是d→c→b→a→dC.穿過線框中的磁通量先變大后變小D.穿過線框中的磁通量先變小后變大答案BD解析線框從題圖所示位置的右側(cè)擺到最低點的過程中，穿過線框的磁通量減小，由楞次定律可推斷感應(yīng)電流的方向為d→c→b→a→d，從最低點到左側(cè)最高點的過程中，穿過線框的磁通量增大，由楞次定律可推斷感應(yīng)電流的方向為d→c→b→a→d.11.(多選)如圖11，兩同心圓環(huán)A、B置于同一水平面上，其中B為勻稱帶負(fù)電絕緣環(huán)，A為導(dǎo)體環(huán).當(dāng)B繞軸心順時針轉(zhuǎn)動且轉(zhuǎn)速增大時，下列說法正確的是()圖11A.A中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流B.A中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流C.A具有收縮的趨勢D.A具有擴張的趨勢答案BD解析由題圖可知，B為勻稱帶負(fù)電絕緣環(huán)，B中電流為逆時針方向，由右手螺旋定則可知，電流的磁場垂直紙面對外且漸漸增大；由楞次定律可知，磁場增大時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場的方向相反，所以感應(yīng)電流的磁場的方向垂直紙面對里，A中感應(yīng)電流的方向為順時針方向，故A錯誤，B正確；B環(huán)外的磁場的方向與B環(huán)內(nèi)的磁場的方向相反，當(dāng)B環(huán)內(nèi)的磁場增加時，A環(huán)具有面積擴張的趨勢，故C錯誤，D正確.12.(多選)(2024·江西省九江市模擬)如圖12甲，螺線管內(nèi)有平行于軸線的外加勻強磁場，圖中箭頭所示方向為其正方向.螺線管與導(dǎo)線框abcd相連，導(dǎo)線框內(nèi)有一小金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)線框在同一平面內(nèi).當(dāng)螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強度B隨時間按圖乙所示規(guī)律改變時()圖12A.在t1～t2時間內(nèi)，L有收縮趨勢B.在t2～t3時間內(nèi)，L有擴張趨勢C.在t2～t3時間內(nèi)，L內(nèi)有逆時針方向的感應(yīng)電流D.在t3～t4時間內(nèi)，L內(nèi)有順時針方向的感應(yīng)電流答案AD解析據(jù)題意，在t1～t2時間內(nèi)，外加磁場磁感應(yīng)強度增加且增加得越來越快，則在導(dǎo)線框中產(chǎn)生沿順時針方向增加的電流，該電流激發(fā)出增加的磁場，該磁場通過圓環(huán)，在圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，依據(jù)結(jié)論“增縮減擴”可以判定圓環(huán)有收縮趨勢，故選項A正確；在t2～t3時間內(nèi)，外加磁場勻稱改變，在導(dǎo)線框中產(chǎn)生穩(wěn)定電流，該電流激發(fā)出穩(wěn)定磁場，該磁場通過圓環(huán)時，圓環(huán)中沒有感應(yīng)電流，故選項B、C錯誤；在t3～t4時間內(nèi)，外加磁場向下減小，且減小得越來越慢，在導(dǎo)線框中產(chǎn)生沿順時針方向減小的電流，該電流激發(fā)出向內(nèi)減小的磁場，故圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生順時針方向的電流，選項D正確.13.如圖13所示，通有恒定電流的導(dǎo)線MN與閉合金屬框共面，第一次將金屬框由Ⅰ平移到Ⅱ，其次次將金屬框繞cd邊翻轉(zhuǎn)到Ⅱ，設(shè)先后兩次通過金屬框的磁通量改變量大小分別為ΔΦ1和ΔΦ2，則()圖13A.ΔΦ1＞ΔΦ2，兩次運動中線框中均有沿adcba方向電流出現(xiàn)B.ΔΦ1＝ΔΦ2，兩次運動中線框中均有沿abcda方向電流出現(xiàn)C.ΔΦ1＜ΔΦ2，兩次運動中線框中均有沿adcba方向電流出現(xiàn)D.ΔΦ1＜ΔΦ2