2024-2025学年下学期高二物理人教版同步经典题精练之楞次定律

第32页（共32页）2024-2025学年下学期高中物理人教版（2019）高二同步经典题精练之楞次定律一．选择题（共5小题）1．（2024秋•宝安区期末）旅客在网上购买高铁票后，可使用二代身份证在自动检票闸机上刷证进出站。当身份证进入刷卡器感应范围后，机器发出变化的磁场，身份证内的铜线圈获取能量，对自身短暂供电，将芯片中的信息发送出去，从而完成一次信息交换。若铜线圈匝数为N，面积为S，机器发出的磁场变化率为k＝Bmωsinωt。则下列说法正确的是（）A．若磁场逐渐增强、铜线圈有扩张的趋势 B．若磁场逐渐增强、铜线圈的电动势逐渐增大 C．铜线圈中产生的电动势最大值为Em＝NBmSω D．只有当身份证进入或离开机器感应范围那一瞬间，铜线圈中才会有感应电流2．（2024秋•金华期末）如图所示，一个可绕竖直圆心轴转动的水平金属圆盘，圆盘中心O和圆盘边缘D通过电刷与螺线管相连，螺线管右侧有竖直悬挂的铜环，匀强磁场垂直于圆盘平面向上，从上向下看，圆盘逆时针转动，则下述结论中正确的是（）A．若圆盘匀速转动，则铜环中有恒定的感应电流 B．若圆盘加速转动，则铜环将靠近螺线管 C．若圆盘不动，逐渐增强磁场，则圆盘上各处电势相等 D．若圆盘不动，逐渐增强磁场，则铜环保持不动3．（2024秋•哈尔滨校级期末）如图所示，质量为m的闭合金属环用不可伸长的绝缘细线悬挂起来，金属环有一半处于水平且与环面垂直的匀强磁场中。从某时刻开始，磁感应强度开始减小，金属环始终保持静止，重力加速度为g，则在磁感应强度减小的过程中，关于细线的拉力和环中感应电流的方向，下列说法中正确的是（）A．大于环的重力mg，沿顺时针方向 B．小于环的重力mg，沿顺时针方向 C．大于环的重力mg，沿逆时针方向 D．小于环的重力mg，沿逆时针方向4．（2024秋•广州校级期末）如图所示，一阻值为R的圆形线圈位于磁感应强度为B的匀强磁场中，从某时刻开始，空间中各点磁感应强度均随时间均匀增大，则对于该圆形线圈（）A．将产生恒定的逆时针方向的电流 B．有扩张的趋势 C．各个点所受安培力相同 D．所受安培力合力向右5．（2024秋•河西区期末）如图所示，螺线管的导线与平行金属板相接，一个带正电的小球用绝缘细线悬挂在两板间并处于静止状态。若条形磁体的S极向右快速靠近螺线管，下列说法正确的是（）A．小球不动 B．小球向左摆动 C．磁体与螺线管相互吸引 D．螺线管中感应电流产生的磁场方向水平向右二．多选题（共4小题）（多选）6．（2024秋•福州校级期末）如图所示，长直导线与心形金属线框放在光滑绝缘的水平面上，且长直导线与心形线框的对称轴MN垂直。当长直导线中通以图示方向的电流I，且电流增大时，下列关于心形线框的说法正确的是（）A．线框有面积缩小的趋势 B．线框中产生顺时针方向的感应电流 C．线框在水平面内沿逆时针方向旋转 D．线框沿垂直于直导线方向向右平动（多选）7．（2024秋•金凤区校级期末）如图所示，光滑水平地面上有一辆静止小车，车上固定一个螺线管，绕线两端并联了发光二极管a和b，与螺线管构成回路。一个条形磁铁，N极向右，从图示位置逐渐沿螺线管的中轴线水平向右快速靠近小车，在磁体靠近螺线管的过程中，下列所描述的实验现象正确的是（）A．发光二极管a亮 B．发光二极管b亮 C．小车向右运动 D．小车向左运动（多选）8．（2024秋•保定期末）如图所示，长直导线与心形金属线框放在光滑绝缘的水平面上，且长直导线与心形线框的对称轴MN垂直。当长直导线中通以图示方向的电流I，且电流增大时，下列关于心形线框的说法正确的是（）A．线框有面积扩大的趋势 B．线框中产生逆时针方向的感应电流 C．线框在水平面内沿逆时针方向旋转 D．线框沿垂直于直导线方向向右平动（多选）9．（2024秋•重庆期末）如图所示，一金属导轨闭合回路静置于垂直纸面向里的匀强磁场中。以下操作中，导体棒PQ始终与两导轨垂直并接触良好，要使电流计G的指针发生偏转，可能的情况是（）A．导体棒PQ向左运动 B．导体棒PQ向右运动 C．导体棒PQ向上运动 D．导体棒PQ向下运动三．填空题（共3小题）10．（2024秋•福州校级期末）某飞机正在地球北半球飞行，机翼保持水平，飞行高度不变，已知北半球地磁场的竖直分量向下，由于地磁场的作用，飞机两侧金属机翼末端之间存在电势差。设飞行员左方机翼末端处的电势为φ1，右方机翼末端处的电势为φ2，若飞机从西往东飞，则φ1（选填“＞”“＜”或“＝”）φ2，若飞机从南往北飞，则φ1（选填“＞”“＜”或“＝”）φ2。11．（2023秋•漳州期末）如图所示的经颅磁刺激联合脑电图（TMS﹣EEG）技术是一种无创的技术，通电线圈作用于头皮产生强而短暂的磁脉冲刺激大脑皮层，诱导组织中产生感应电流，导致局限区域皮层神经元的去极化和激活。则由图示中的磁场方向可判断线圈中此时的电流方向（俯视）为（填“逆时针”或“顺时针”）；要使诱导组织中产生感应电流，通电线圈中的电流必须（填“变化”或“不变”）。12．（2024秋•松江区校级月考）如图所示，通电螺线管竖直放置，半径小于螺线管的铜环沿螺线管的轴线加速下落，在下落过程中环面始终保持水平。铜环先后通过轴线上1、2、3位置时的加速度分别为a1、a2、a3，则加速度的大小a2g、a3g。（均选填“＞”“＜”或“＝”）。四．解答题（共3小题）13．（2024•宝山区模拟）如图是“探究感应电流产生的条件”实验器材和部分连接线路。（1）在给出的图中，用笔线作为导线完成实验器材的连接（导线不能交叉），在闭合电键S前，滑动变阻器滑片P应置于使滑动变阻器接入电阻（选择：A．最大、B．最小）的位置。（2）合上电键S后，若线圈A内部磁场的磁感应强度方向向下，则从上往下看环绕线圈A的电流方向为方向（选择：A．顺时针、B．逆时针）；若将线圈A插入线圈B内部，则在这一过程中穿过线圈B的磁通量（选择：A．增加、B．不变、C．减少）（3）在完成实验器材正确连接的情况下，下列能产生感应电流的办法是。（多选）A．闭合电键S瞬间B．断开电键S后，移动变阻器滑片PC．闭合电键S后，移动变阻器滑片PD．闭合电键S后，以线圈A为轴转动线圈B14．（2022秋•佛山期末）如图所示，铝制小球通过轻绳悬挂于O点，在O点正下方水平地面上放置一块磁铁。现将小球从a位置由静止释放，小球从左向右摆动，磁铁始终保持静止，忽略空气阻力，问：（1）小球能否摆到右侧与a点等高的c点？为什么？（2）小球从a位置出发摆到右侧最高点的过程中，磁铁对地面的压力大小如何变化？磁铁所受的摩擦力方向如何？（无须说明原因）15．（2023秋•佛山月考）如图所示，一根足够长的无缝铝管竖直放置，一块圆形强磁铁从铝管上端开口处静止释放。不计摩擦阻力和空气阻力，在磁铁下落的过程中，请回答：（1）铝管是否产生感应电流并说明原因；（2）描述磁铁进入铝管后的运动情况；（3）系统中的能量转化情况。

2024-2025学年下学期高中物理人教版（2019）高二同步经典题精练之楞次定律参考答案与试题解析题号12345答案CDAAD一．选择题（共5小题）1．（2024秋•宝安区期末）旅客在网上购买高铁票后，可使用二代身份证在自动检票闸机上刷证进出站。当身份证进入刷卡器感应范围后，机器发出变化的磁场，身份证内的铜线圈获取能量，对自身短暂供电，将芯片中的信息发送出去，从而完成一次信息交换。若铜线圈匝数为N，面积为S，机器发出的磁场变化率为k＝Bmωsinωt。则下列说法正确的是（）A．若磁场逐渐增强、铜线圈有扩张的趋势 B．若磁场逐渐增强、铜线圈的电动势逐渐增大 C．铜线圈中产生的电动势最大值为Em＝NBmSω D．只有当身份证进入或离开机器感应范围那一瞬间，铜线圈中才会有感应电流【考点】楞次定律及其应用；增缩减扩．【专题】定量思想；推理法；电磁感应与电路结合；推理论证能力．【答案】C【分析】AD.根据楞次定律进行分析判断；BC.根据法拉第电磁感应定律结合函数关系进行分析解答。【解答】解：A.由楞次定律可知，磁场增强，磁通量变大，铜线圈面积有缩小趋势，故A错误；BC.由法拉第电磁感应定律E=NΔΦΔt=NΔBSΔt=NkS=NSBD.因为磁场是变化的，即使身份证静止不动，通过身份证线圈中的磁通量也会变化，也会产生感应电流，故D错误。故选：C。【点评】考查楞次定律的应用和法拉第电磁感应定律，会根据题意进行准确分析解答。2．（2024秋•金华期末）如图所示，一个可绕竖直圆心轴转动的水平金属圆盘，圆盘中心O和圆盘边缘D通过电刷与螺线管相连，螺线管右侧有竖直悬挂的铜环，匀强磁场垂直于圆盘平面向上，从上向下看，圆盘逆时针转动，则下述结论中正确的是（）A．若圆盘匀速转动，则铜环中有恒定的感应电流 B．若圆盘加速转动，则铜环将靠近螺线管 C．若圆盘不动，逐渐增强磁场，则圆盘上各处电势相等 D．若圆盘不动，逐渐增强磁场，则铜环保持不动【考点】楞次定律及其应用．【专题】定性思想；推理法；电磁感应与电路结合；推理论证能力．【答案】D【分析】根据楞次定律结合转动切割磁感线的原理进行分析判断。【解答】解：A.若圆盘匀速转动，则螺线管中的电流恒定，穿过铜环的磁通量不发生变化，则铜环中没有感应电流，故A错误；B.若圆盘加速转动，则螺线管中的电流变大，穿过铜环的磁通量变大，根据楞次定律可得，铜环将远离螺线管，故B错误；C.若圆盘不动，逐渐增强磁场，会产生涡旋电流，表明圆盘上各处电势不相等，故C错误；D.若圆盘不动，逐渐增强磁场，圆盘上会产生涡旋电流，但螺线管中没有磁场，不能在铜环中产生感应电流，则铜环保持不动，故D正确。故选：D。【点评】考查楞次定律结合转动切割磁感线的原理，会根据题意进行准确分析解答。3．（2024秋•哈尔滨校级期末）如图所示，质量为m的闭合金属环用不可伸长的绝缘细线悬挂起来，金属环有一半处于水平且与环面垂直的匀强磁场中。从某时刻开始，磁感应强度开始减小，金属环始终保持静止，重力加速度为g，则在磁感应强度减小的过程中，关于细线的拉力和环中感应电流的方向，下列说法中正确的是（）A．大于环的重力mg，沿顺时针方向 B．小于环的重力mg，沿顺时针方向 C．大于环的重力mg，沿逆时针方向 D．小于环的重力mg，沿逆时针方向【考点】楞次定律及其应用；安培定则（右手螺旋定则）；左手定则判断安培力的方向．【专题】定性思想；推理法；电磁感应与电路结合；理解能力．【答案】A【分析】感应强度减小，穿过回路的磁通量减小，回路中产生恒定的电流，由左手定则可确定安培力的方向，再根据平衡条件即可求解。【解答】解：磁感应强度减小，则穿过金属环的磁通量减小，由楞次定律知，感应电流的方向为顺时针方向；由左手定则可得，金属环所受安培力的合力的方向竖直向下，由于金属环始终保持静止，则细线的拉力FT＝mg+F＞mg，故A正确，BCD错误。故选：A。【点评】本题关键根据法拉第电磁感应定律分析感应电动势如何变化，即可判断感应电流和安培力的变化。4．（2024秋•广州校级期末）如图所示，一阻值为R的圆形线圈位于磁感应强度为B的匀强磁场中，从某时刻开始，空间中各点磁感应强度均随时间均匀增大，则对于该圆形线圈（）A．将产生恒定的逆时针方向的电流 B．有扩张的趋势 C．各个点所受安培力相同 D．所受安培力合力向右【考点】楞次定律及其应用．【专题】定性思想；推理法；电磁感应中的力学问题；理解能力．【答案】A【分析】当磁感应强度随着时间均匀变化时，线圈中的磁通量发生变化，产生感应电流，由楞次定律可确定感应电流方向；根据左手定则判定线圈受力情况。【解答】解：A．空间中各点磁感应强度均随时间均匀增大，则穿过该圆形线圈的磁通量向里增加，由楞次定律增反减同，可知该圆形线圈将产生恒定的逆时针方向的电流；故A正确，B错误；B．由左手定则判定，该圆形线圈各个点所受安培力向里，所以线圈有收缩的趋势，故B错误；CD．由于安培力是矢量，所以该圆形线圈各个点所受安培力大小相等，方向不同；该圆形线圈所受安培力合力为0，故CD错误。故选：A。【点评】本题主要考查了楞次定律和左手定则，解题关键是掌握当磁感应强度随着时间均匀变化时，线圈中的磁通量发生变化，产生感应电流。5．（2024秋•河西区期末）如图所示，螺线管的导线与平行金属板相接，一个带正电的小球用绝缘细线悬挂在两板间并处于静止状态。若条形磁体的S极向右快速靠近螺线管，下列说法正确的是（）A．小球不动 B．小球向左摆动 C．磁体与螺线管相互吸引 D．螺线管中感应电流产生的磁场方向水平向右【考点】楞次定律及其应用；带电体在匀强电场中的受力平衡．【专题】定性思想；推理法；电磁感应与电路结合；理解能力．【答案】D【分析】当穿过线圈的磁通量发生变化时，电路中产生感应电动势；再假设线圈闭合，由楞次定律判断出感应电流的方向，从而确定感应电动势的方向，即由电场强度的方向来确定带正电小球摆动的方向，同时由楞次定律可判定螺线管的两端的磁极。【解答】解：ABD、当磁铁插入时，向左穿过线圈的磁通量发生增大，假设电路闭合，则由楞次定律可知，螺线管中感应电流产生的磁场方向水平向右，则感应电流方向是从右极向下通过线圈再到左极，由于线圈相当于电源，因此左极板电势高，所以带正电小球将向右摆动，故AB错误，D正确；C、当磁铁插入时，由楞次定律的推广可知，磁体与螺线管相互排斥，故C错误。故选：D。【点评】该题考查了楞次定律的应用，掌握楞次定律是正确解题的关键；注意电源内部的电流方向从负极流向正极，且螺线管内部磁场方向是由S极指向N极。二．多选题（共4小题）（多选）6．（2024秋•福州校级期末）如图所示，长直导线与心形金属线框放在光滑绝缘的水平面上，且长直导线与心形线框的对称轴MN垂直。当长直导线中通以图示方向的电流I，且电流增大时，下列关于心形线框的说法正确的是（）A．线框有面积缩小的趋势 B．线框中产生顺时针方向的感应电流 C．线框在水平面内沿逆时针方向旋转 D．线框沿垂直于直导线方向向右平动【考点】楞次定律及其应用．【专题】定性思想；推理法；电磁感应与电路结合；理解能力．【答案】AD【分析】直导线中通有向上增大的电流，根据安培定则判断导线右侧的磁场方向以及磁场的变化，再根据楞次定律的推广判断面积变化的趋势，根据楞次定律判断感应电流的方向，最后根据左手定则判断出各边所受安培力的方向，注意离导线越近，磁感应强度越大。【解答】解：AB．直导线中向上的电流增大，根据安培定则可知导线框中向里的磁通量增大，由楞次定律的推广知，线框有面积缩小的趋势，根据楞次定律可知线框中产生逆时针方向的感应电流，故A正确，B错误；CD．由对称性结合左手定则可知，线框对称轴MN上、下两部分受到平行于直导线方向上安培力的合力为零；由于离导线越近，磁感应强度越大，则导线框受到安培力沿对称轴向右，线框沿垂直于直导线方向向右平动，故C错误，D正确。故选：AD。【点评】解决本题的关键掌握安培定则，左手定则，以及会用楞次定律判断感应电流方向。（多选）7．（2024秋•金凤区校级期末）如图所示，光滑水平地面上有一辆静止小车，车上固定一个螺线管，绕线两端并联了发光二极管a和b，与螺线管构成回路。一个条形磁铁，N极向右，从图示位置逐渐沿螺线管的中轴线水平向右快速靠近小车，在磁体靠近螺线管的过程中，下列所描述的实验现象正确的是（）A．发光二极管a亮 B．发光二极管b亮 C．小车向右运动 D．小车向左运动【考点】楞次定律及其应用；来拒去留．【专题】定性思想；推理法；磁场磁场对电流的作用；推理论证能力．【答案】AC【分析】根据楞次定律结合二极管的单向导电性等知识进行分析解答。【解答】解：AB.当磁铁向右靠近螺线管时，穿过螺线管的磁通量向右且在增加，根据楞次定律，螺线管中产生如图所示电流结合二极管的正负极特点，此时二极管a处于导通状态，则a亮b不亮，故A正确，B错误；CD.根据来拒去留的特点，此时小车会抗拒磁铁的靠近从而受到向右的排斥力，所以小车向右运动，故C正确，D错误。故选：AC。【点评】考查楞次定律和二极管的单向导电性等知识，会根据题意进行准确分析解答。（多选）8．（2024秋•保定期末）如图所示，长直导线与心形金属线框放在光滑绝缘的水平面上，且长直导线与心形线框的对称轴MN垂直。当长直导线中通以图示方向的电流I，且电流增大时，下列关于心形线框的说法正确的是（）A．线框有面积扩大的趋势 B．线框中产生逆时针方向的感应电流 C．线框在水平面内沿逆时针方向旋转 D．线框沿垂直于直导线方向向右平动【考点】楞次定律及其应用．【专题】定性思想；推理法；电磁感应与电路结合；理解能力．【答案】BD【分析】直导线中通有向上均匀增大的电流，根据安培定则判断导线右侧的磁场方向以及磁场的变化，再根据楞次定律的推广判断面积变化的趋势，根据楞次定律判断感应电流的方向，最后根据左手定则判断出各边所受安培力的方向，注意离导线越近，磁感应强度越大。【解答】解：AB．直导线中向上的电流增大，根据安培定则可知导线框中向里的磁通量增大，由楞次定律知，线框有面积缩小的趋势，线框中产生逆时针方向的感应电流，故A错误，B正确；CD．由对称性结合左手定则可知，线框对称轴MN上、下两部分受到平行于直导线方向上安培力的合力为零；由于离导线越近，磁感应强度越大，则导线框受到安培力沿对称轴向右，线框沿垂直于直导线方向向右平动，故C错误，D正确。故选：BD。【点评】解决本题的关键掌握安培定则，左手定则，以及会用楞次定律判断感应电流方向。（多选）9．（2024秋•重庆期末）如图所示，一金属导轨闭合回路静置于垂直纸面向里的匀强磁场中。以下操作中，导体棒PQ始终与两导轨垂直并接触良好，要使电流计G的指针发生偏转，可能的情况是（）A．导体棒PQ向左运动 B．导体棒PQ向右运动 C．导体棒PQ向上运动 D．导体棒PQ向下运动【考点】右手定则．【专题】定性思想；推理法；电磁感应与电路结合；理解能力．【答案】AB【分析】题目中提到的导体棒PQ在闭合回路中，要使电流计G的指针发生偏转，即产生感应电流，导体棒PQ必须做切割磁感线的运动。【解答】解：在闭合回路中，导体棒切割磁感线时会产生感应电流，故导体棒左右移动时会使电流计的指针发生偏转，导体棒上下移动时不会切割磁感线，故不能产生感应电流，故AB正确，CD错误；故选：AB。【点评】在电磁感应现象中，产生感应电流的关键在于导体是否切割磁感线。因此，理解法拉第电磁感应定律和磁感线的方向是解题的关键。三．填空题（共3小题）10．（2024秋•福州校级期末）某飞机正在地球北半球飞行，机翼保持水平，飞行高度不变，已知北半球地磁场的竖直分量向下，由于地磁场的作用，飞机两侧金属机翼末端之间存在电势差。设飞行员左方机翼末端处的电势为φ1，右方机翼末端处的电势为φ2，若飞机从西往东飞，则φ1＞（选填“＞”“＜”或“＝”）φ2，若飞机从南往北飞，则φ1＞（选填“＞”“＜”或“＝”）φ2。【考点】右手定则．【专题】定性思想；推理法；电磁感应中的力学问题；理解能力．【答案】＞；＞【分析】在地球的北半球地磁场的竖直分量向下，由于地磁场的存在，当飞机在北半球水平飞行时，两机翼的两端点之间会有一定的电势差，相当于金属棒在切割磁感线一样。由右手定则可判定电势的高低。【解答】解：当飞机在北半球飞行时，由于地磁场的竖直分量方向竖直向下，由右手定则可判知，在北半球，飞机不论沿何方向水平飞行，飞机机翼上都产生从右向左的感应电动势，所以左方机翼电势高，右方机翼电势低，即总有φ1比φ2高。故答案为：＞；＞【点评】本题要了解地磁场的分布情况，掌握右手定则。对于机翼的运动，类似于金属棒在磁场中切割磁感线一样会产生电动势，而电源内部的电流方向是由负极流向正极的。11．（2023秋•漳州期末）如图所示的经颅磁刺激联合脑电图（TMS﹣EEG）技术是一种无创的技术，通电线圈作用于头皮产生强而短暂的磁脉冲刺激大脑皮层，诱导组织中产生感应电流，导致局限区域皮层神经元的去极化和激活。则由图示中的磁场方向可判断线圈中此时的电流方向（俯视）为逆时针（填“逆时针”或“顺时针”）；要使诱导组织中产生感应电流，通电线圈中的电流必须变化（填“变化”或“不变”）。【考点】楞次定律及其应用；右手定则；感应电流的产生条件．【专题】定性思想；推理法；电磁感应——功能问题；理解能力．【答案】逆时针变化【分析】根据安培定则判断电流的磁场；根据感应电流产生的条件判断；【解答】解：由图示中的磁场方向可知，感应电流产生的磁场向上，根据右手螺旋定则，线圈中此时的电流方向（俯视）为逆时针；要使诱导组织中产生感应电流，线圈内的磁通量必须不会，所以通电线圈中的电流必须变化。故答案为：逆时针变化。【点评】该题考查与磁场、感应电流有关的一些简单知识点，在平时的学习中多加积累即可。12．（2024秋•松江区校级月考）如图所示，通电螺线管竖直放置，半径小于螺线管的铜环沿螺线管的轴线加速下落，在下落过程中环面始终保持水平。铜环先后通过轴线上1、2、3位置时的加速度分别为a1、a2、a3，则加速度的大小a2＝g、a3＜g。（均选填“＞”“＜”或“＝”）。【考点】来拒去留．【专题】定性思想；推理法；电磁感应中的力学问题；理解能力．【答案】a2＝g，a3＜g【分析】在通电螺线管的内部的磁场最强，而且近似是匀强磁场；图中3处，结合楞次定律即可解答。【解答】解：由于2处的磁场近似是匀强磁场，所以小环在2处的磁通量不变，没有感应电流，不受安培力的作用，小环的加速度a2＝g；小环在1与3处的磁场是不均匀的，磁通量有变化，根据楞次定律，安培力的方向向上，对小环的运动有阻碍作用，所以小环的加速度a3＜g。故答案为：a2＝g，a3＜g【点评】该题考查通电螺线管的磁场的特点、楞次定律的应用，首先要明了通电螺线管的磁场的特点，然后结合它的特点判断出小环的磁通量的变化的特点，然后判定即可。四．解答题（共3小题）13．（2024•宝山区模拟）如图是“探究感应电流产生的条件”实验器材和部分连接线路。（1）在给出的图中，用笔线作为导线完成实验器材的连接（导线不能交叉），在闭合电键S前，滑动变阻器滑片P应置于使滑动变阻器接入电阻A（选择：A．最大、B．最小）的位置。（2）合上电键S后，若线圈A内部磁场的磁感应强度方向向下，则从上往下看环绕线圈A的电流方向为A方向（选择：A．顺时针、B．逆时针）；若将线圈A插入线圈B内部，则在这一过程中穿过线圈B的磁通量A（选择：A．增加、B．不变、C．减少）（3）在完成实验器材正确连接的情况下，下列能产生感应电流的办法是AC。（多选）A．闭合电键S瞬间B．断开电键S后，移动变阻器滑片PC．闭合电键S后，移动变阻器滑片PD．闭合电键S后，以线圈A为轴转动线圈B【考点】研究电磁感应现象．【专题】定性思想；推理法；电磁感应与电路结合；实验探究能力．【答案】（1）A；（2）A；A；（3）AC【分析】（1）根据实验的要求连接实验器材。为保护电路，在闭合电键S前滑动变阻器滑片P应置于使滑动变阻器接入电阻最大的位置。（2）根据安培定则判断线圈A的电流方向。根据线圈B所处磁场的强弱变化，判断磁通量变化。（3）根据产生感应电流的条件分析解答。【解答】（1）完成的实验器材连接如下图所示。为保护电路，在闭合电键S前滑动变阻器滑片P应置于使滑动变阻器接入电阻最大的位置（故选择A）。（2）根据安培定则判断，可知从上往下看环绕线圈A的电流方向为顺时针方向（故选择A）。将线圈A插入线圈B内部，在这一过程中穿过线圈B的磁通量增加（故选择A）。（3）A．闭合电键S瞬间，线圈A中电流突然增加，其产生的磁场的磁感应强度增大，则线圈B的磁通量增大，根据法拉第电磁感应定律，可知线圈B产生感应电流，故A正确；B．断开电键S后，再移动变阻器滑片P，此时电路处于断开状态没有电流通过，不存在磁场，不能产生感应电流，故B错误；C．闭合电键S后，再移动变阻器滑片P，线圈A中有变化的电流，产生变化的磁场，则线圈B的磁通量发生变化，能产生感应电流，故C正确；D．闭合电键S后，以线圈A为轴转动线圈B，线圈B的磁通量不发生变化，不能产生感应电流，故D错误。故答案为：（1）A；（2）A；A；（3）AC【点评】本题考查了电磁感应现象产生感应电流的条件。产生感应电流的条件是闭合回路的磁通量发生变化。14．（2022秋•佛山期末）如图所示，铝制小球通过轻绳悬挂于O点，在O点正下方水平地面上放置一块磁铁。现将小球从a位置由静止释放，小球从左向右摆动，磁铁始终保持静止，忽略空气阻力，问：（1）小球能否摆到右侧与a点等高的c点？为什么？（2）小球从a位置出发摆到右侧最高点的过程中，磁铁对地面的压力大小如何变化？磁铁所受的摩擦力方向如何？（无须说明原因）【考点】楞次定律及其应用．【专题】简答题；定性思想；推理法；电磁感应——功能问题；理解能力．【答案】（1）小球不能摆到右侧与a点等高的c点，感应电流消耗一部分的能量；（2）小球从a位置出发摆到右侧最高点的过程中，磁铁对地面的压力大小先变大，后变小，最后再变大，磁铁所受的摩擦力方向水平向左。【分析】穿过小球的磁通量发生变化，产生感应电流，感应电流激发的磁场总是阻碍磁通量的变化，所以小球受到的磁场力对其做负功，感应电流的方向根据楞次定律判断，通过左手定则与牛顿第三定律确定受力情况【解答】解：（1）穿过小球中的磁通量发生变化，产生感应电流，感应电流激发的磁场总是阻碍磁通量的变化，所以小球受到的磁场力对其做负功，所以小球不能摆到右侧与a点等高的c点；（2）小球从a位置出发摆到最低点b的过程中，根据楞次定律可知磁铁对小球的力斜向上，根据牛顿第三定律小球对磁铁的反作用力斜向右下，所以磁铁对地面的压力大于磁铁受到的重力，同时受到向左的静摩擦力；小球在b点运动的方向与磁场的方向平行，不产生感应电流，所以小球经过b点时磁铁对地面的压力大小等于磁铁的重力；小球从最低点b运动到右侧最高的过程中，根据楞次定律可知磁铁对小球的力斜向左下方，根据牛顿第三定律小球对磁铁的反作用力斜向右上，所以磁铁对地面的压力小于磁铁受到的重力，同时受到水平向左的静摩擦力；小球到达右侧最高点时感应电流为零，所以磁铁对地面的压力大小也等于重力。可知小球从a位置出发摆到右侧最高点的过程中，磁铁对地面的压力大小先变大，后变小，最后再变大，磁铁所受的摩擦力方向始终水平向左。答：（1）小球不能摆到右侧与a点等高的c点，感应电流消耗一部分的能量；（2）小球从a位置出发摆到右侧最高点的过程中，磁铁对地面的压力大小先变大，后变小，最后再变大，磁铁所受的摩擦力方向水平向左。【点评】对楞次定律中“阻碍”两字做深入理解，熟练掌握楞次定律使用的程序。15．（2023秋•佛山月考）如图所示，一根足够长的无缝铝管竖直放置，一块圆形强磁铁从铝管上端开口处静止释放。不计摩擦阻力和空气阻力，在磁铁下落的过程中，请回答：（1）铝管是否产生感应电流并说明原因；（2）描述磁铁进入铝管后的运动情况；（3）系统中的能量转化情况。【考点】楞次定律及其应用；电流的热效应及其应用；感应电流的产生条件．【专题】简答题；定性思想；推理法；电磁感应——功能问题；推理论证能力．【答案】（1）见解析；（2）磁铁先做加速度逐渐减小的加速运动，最后做匀速运动；（3）磁铁的一部分机械能首先转化为电能，电能再转化为铝管的内能。【分析】（1）根据铝管形成的闭合回路中的磁通量发生变化会产生感应电流分析求解；（2）根据楞次定律结合磁铁运动越快，铝管中的感应电流越大，感应电流对磁铁的阻碍作用也越大分析求解；（3）根据能量的转化结合焦耳定律分析求解。【解答】解：（1）强磁铁从铝管中经过时，铝管中会产生感应电流，因铝管形成的闭合回路中的磁通量发生变化。（2）由楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍磁铁相对铝管的运动，磁铁运动越快，铝管中的感应电流越大，感应电流对磁铁的阻碍作用也越大，因此磁铁先做加速度逐渐减小的加速运动，最后做匀速运动。（3）磁铁由静止释放后，磁铁的一部分机械能首先转化为电能，由焦耳定律可知，电能再转化为铝管的内能。答：（1）见解析；（2）磁铁先做加速度逐渐减小的加速运动，最后做匀速运动；（3）磁铁的一部分机械能首先转化为电能，电能再转化为铝管的内能。【点评】本题考查了楞次定律，理解感应电流对磁铁的阻碍作用是解决此类问题的关键。

考点卡片1．带电体在匀强电场中的受力平衡【知识点的认识】本考点旨在针对共点力的平衡在电场中的应用。要注意本考点涉及到的是电场问题而不是两个电荷之间的作用力。【命题方向】在如图所示的匀强电场中，一条绝缘细线的上端固定，下端栓一个大小可以忽略、质量为m的带电量为q的小球，当小球静止时，细线与竖直方向的夹角为θ，求：（1）小球带何种电荷？（2）匀强电场的场强是多大？分析：（1）由小球向什么方向偏转，判断电场力方向，根据电场力方向与场强方向的关系，判断小球带什么电．（2）以小球为研究对象，分析受力，作出力图，根据平衡条件求解场强．解答：（1）细线向右偏转，说明小球所受的电场力方向右，而场强也向右，说明小球带正电．（2）以小球为研究对象，分析受力，作出力图，根据平衡条件得：qE＝mgtanθ得到：E=答：（1）小球带正电荷．（2）匀强电场的场强为mgtanθq点评：本题是带电体在电场中平衡问题，当作力学问题去处理，关键是分析电场力大小和方向．【解题思路点拨】本考点涉及的范围比较广，共点力的平衡问题都可以在这里重现。解决共点力平衡的一般步骤是：1.对物体进行受力分析2.列出平衡方程3.求出相关物理量。2．电流的热效应及其应用【知识点的认识】电流的热效应是指电流通过电阻时，电能转化为热能的现象。这一现象在生活和生产中有着广泛的应用，同时也带来了一些不利因素。电流的热效应不仅在电热蚊器、电热水器、电饭锅、电熨斗等家用电器中得到应用，还在养鸡场的电热孵化器、电烤箱、烘干机等生产和科研设备中发挥作用。这些设备都是利用电流的热效应来工作的，通过电能转化为热能，实现加热或其他热处理过程。电流的热效应不仅有其有利的应用，也存在一些不利因素。例如，电视机、计算机、电风扇等用电器在工作时，也会因为电流的热效应而发热，这不仅可能浪费能源，还可能因为过热而损坏设备。因此，许多用电器通过设置散热孔、散热片或在发热部位安装电风扇等方法来散热，以避免设备因过热而损坏。【命题方向】下列用电器中，利用电流的热效应的是（）洗衣机电视机电冰箱电热水器（1）电流的热效应：电流通过导体要发热，这叫做电流的热效应，如电灯、电炉、电烙铁、电焊等都是电流的热效应的例子；（2）电流的化学效应：电流通过导电的液体会使液体发生化学变化，产生新的物质，电流的这种效果叫做电流的化学效应，如电解，电镀，电离等就属于电流的化学效应的例子；（3）电流的磁效应：给绕在软铁心周围的导体通电，软铁心就产生磁性，这种现象就是电流的磁效应，如电铃、蜂鸣器、电磁扬声器等都是利用电流的磁效应制成的．解：A、洗衣机内有电动机，是利用电流的磁效应设计的，故A错误；B、电视机也是利用了电流的磁效应来工作的，故B错误；C、电冰箱工作时主要把电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，故C错误；D、电热水器工作时把电能转化为内能，是利用电流热效应工作的，故D正确；故选：D。本题主要考查电流的热效应、电流的磁效应和电流的化学效应在生活中的应用实例，只有认真把握它们的定义，才能真正区分它们利用的是哪一个效应．体现了物理来源于生活，又服务于社会的理念．【解题思路点拨】根据电流的热效应的含义分析生活中哪些电器是利用这种热效应的，哪些电器需要减少热效应的影响。3．安培定则（右手螺旋定则）【知识点的认识】1.安培定则的内容分三种不同情况．（1）直线电流：右手握住导线，伸直的拇指的方向代表电流的方向，那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向．（2）环形电流：右手握住环形导线，弯曲的四指所指的方向就是电流的方向，拇指所指的方向就是环形中心轴线上的磁感线的方向．（3）通电螺线管：右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，拇指所指的方向就是螺线管内部的磁感线的方向．2.利用安培定则判断的几种常见电流的磁场直线电流的磁场通电螺线管的磁场环形电流的磁场特点无磁极、非匀强，且距导线越远处磁场越弱与条形磁铁的磁场相似，管内为匀强磁场，管外为非匀强磁场环形电流的两侧是N极和S极，且离圆环中心越远，磁场越弱安培定则本考点主要考查安培定则（右手螺旋定则）的内容。【命题方向】通电螺线管的电流方向跟它的磁感线方向之间的关系，也可用安培定则来判定：握住螺线管，让所指的方向跟一致，则的方向就是.分析：右手螺旋定则判断通电螺线管的电流方向与它的磁感线方向之间的关系：右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，拇指所指的方向就是螺线管内部的磁感线的方向．解答：右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，拇指所指的方向就是螺线管内部的磁感线的方向．故答案为：右手；弯曲的四指；电流的方向；拇指所指；螺线管内部的磁感线的方向。点评：本题考查右手螺旋定则，关键是理解其内容。属于基础简单题目。【解题思路点拨】1.电流的方向跟它的磁感线方向之间的关系可以用安培定则（右手螺旋定则）来判断。各种电流的磁场磁感线判断方法如下：（1）直线电流：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。（2）环形电流：让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁场的方向。（3）通电螺线管：右手握住螺线管，让弯曲的四指跟电流的方向一致，拇指所指的方向就是螺线管磁场的方向，或者说拇指所指的就是通电螺线管N极的方向。2.特别提醒（1）磁场是分布在立体空间的，（2）利用安培定则不仅可以判断磁场的方向，还可以根据磁场的方向判断电流的方向。（3）应用安培定则判定直线电流时，四指所指的方向是导线之外磁场的方向；判定环形电流和通电螺线管电流时，拇指的指向是线圈轴线上磁场的方向。（4）环形电流相当于小磁针，通电螺线管相当于条形磁铁，应用安培定则判断时，拇指所指的一端为它的N极。4．左手定则判断安培力的方向【知识点的认识】1.安培力的方向：通电导线在磁场中所受安培力的方向与磁感应强度方向、电流方向都垂直。2.左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心垂直进人，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。如下图所示：【命题方向】如图所示，在匀强磁场中有一通电直导线，电流方向垂直纸面向里，则直导线受到安培力的方向是（）A、向上B、向下C、向左D、向右分析：通电直导线在磁场中受到的安培力方向利用左手定则判断．让磁感线穿过左手手心，四指指向电流方向，拇指指向安培力方向．解答：根据左手定则：伸开左手，拇指与手掌垂直且共面，磁感线向下穿过手心，则手心朝上。四指指向电流方向，则指向纸里，拇指指向安培力方向：向左。故选：C。点评：本题考查左手定则的应用能力．对于左手定则的应用，要搞清两点：一是什么时候用；二是怎样用．【解题思路点拨】安培力方向的特点安培力的方向既垂直于电流方向，也垂直于磁场方向，即安培力的方向垂直于电流I和磁场B所决定的平面。（1）当电流方向与磁场方向垂直时，安培力方向、磁场方向、电流方向两两垂直，应用左手定则时，磁感线垂直穿过掌心。（2）当电流方向与磁场方向不垂直时，安培力的方向仍垂直于电流方向，也垂直于磁场方向。应用左手定则时，磁感线斜着穿过掌心。5．感应电流的产生条件【知识点的认识】1.感应电流的产生条件：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就产生感应电流。2.一种特殊情况：对于如下图所示，导体棒切割磁场产生感应电流的情况，依然可以认为是CDEF所围的闭合回路的磁通量发生了变化，从而引起感应电流的产生。3.关键词：①闭合回路；②磁通量的变化。4.判断有无感应电流的基本步骤（1）明确所研究的电路是否为闭合电路。（2）分析最初状态穿过电路的磁通量情况。（3）根据相关量变化的情况分析穿过闭合电路的磁通量是否发生变化，常见的情况有以下几种：①磁感应强度B不变，线圈面积S发生变化，例如闭合电路的一部分导体切割磁感线时。②线圈面积S不变，磁感应强度B发生变化，例如线圈与磁体之间发生相对运动时或者磁场是由通电螺线管产生而螺线管中的电流变化时。③磁感应强度B和线圈面积S同时发生变化，此时可由△Φ＝Φ1﹣Φ0。计算并判断磁通量是否发生变化。④线圈面积S不变，磁感应强度B也不变，但二者之间的夹角发生变化，例如线圈在磁场中转动时。【命题方向】关于产生感应电流的条件，下列说法正确的是（）A、只要闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定有感应电流B、只要闭合电路中有磁通量，闭合电路中就有感应电流C、只要导体做切割磁感线运动，就有感应电流产生D、只要穿过闭合电路的磁感线的条数发生变化，闭合电路中就有感应电流分析：产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化，或闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动．根据这个条件进行选择．解：A、闭合电路在磁场中运动，穿过闭合电路的磁通量不一定发生变化，所以闭合电路中不一定有感应电流。故A错误。B、闭合电路中有磁通量，如没有变化，闭合电路中就没有感应电流。故B错误。C、导体做切割磁感线运动，不一定有感应电流产生，只有当闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时才有感应电流产生。故C错误。D、穿过闭合电路的磁感线的条数发生变化，磁通量一定发生变化，则闭合电路中就有感应电流。故D正确。故选：D。点评：感应电流产生的条件细分有两点：一是电路要闭合；二是穿过电路的磁通量发生变化，即穿过闭合电路的磁感线的条数发生变化．【解题思路点拨】判断产生感应电流的条件应注意的问题（1）磁通量有变化，但回路没闭合，不产生感应电流。（2）闭合回路切割磁感线，但磁通量没变化，不产生感应电流。（3）初、末位置磁通量相同，但过程中闭合回路磁通量有变化，产生感应电流。（4）线圈有正、反两面，磁感线穿过的方向不同，磁通量不同，产生感应电流。6．楞次定律及其应用【知识点的认识】1.楞次定律的内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。2.适用范围：所有电磁感应现象。3.实质：楞次定律是能量守恒的体现，感应电流的方向是能量守恒定律的必然结果。4.应用楞次定律判断感应电流方向的一般步骤：①确定研究对象，即明确要判断的是哪个闭合电路中产生的感应电流。②确定研究对象所处的磁场的方向及其分布情况。③确定穿过闭合电路的磁通量的变化情况。④根据楞次定律，判断闭合电路中感应电流的磁场方向。⑤根据安培定则（即右手螺旋定则）判断感应电流的方向。【命题方向】某磁场的磁感线如图所示，有铜线圈自图示A处落到B处，在下落过程中，自上向下看，线圈中感应电流的方向是（）A、始终顺时针B、始终逆时针C、先顺时针再逆时针D、先逆时针再顺时针分析：楞次定律的内容是：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化．根据楞次定律判断感应电流的方向．在下落过程中，根据磁场强弱判断穿过线圈的磁通量的变化，再去判断感应电流的方向．解答：在下落过程中，磁感应强度先增大后减小，所以穿过线圈的磁通量先增大后减小，A处落到C处，穿过线圈的磁通量增大，产生感应电流磁场方向向下，所以感应电流的方向为顺时针。C处落到B处，穿过线圈的磁通量减小，产生感应电流磁场方向向上，所以感应电流的方向为逆时针。故选：C。点评：解决本题的关键掌握楞次定律的内容：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化．【解题方法点拨】1．楞次定律中“阻碍”的含义。2．楞次定律的推广对楞次定律中“阻碍”含义的推广：感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因。（1）阻碍原磁通量的变化﹣﹣“增反减同”；（2）阻碍相对运动﹣﹣“来拒去留”；（3）使线圈面积有扩大或缩小的趋势﹣﹣“增缩减扩”；（4）阻碍原电流的变化（自感现象）﹣﹣“增反减同”。3．相互联系（1）应用楞次定律，必然要用到安培定则；（2）感应电流受到的安培力，有时可以先用右手定则确定电流方向，再用左手定则确定安培力的方向，有时可以直接应用楞次定律的推论确定。7．来拒去留【知识点的认识】楞次定律的推广结论之一：为了“阻碍”原磁场磁通量的变化，当因为磁体的靠近导致穿过闭合线圈的磁通量变大时，线圈会对磁体产生作用力，以阻碍磁体的靠近；当因为磁体的离开导致闭合线圈的磁通量减小时，线圈会对磁体产生作用力，以阻碍磁体的远离，这叫作来拒去留。【命题方向】如图，在一水平桌面上放置的闭合导体圆环正上方不远处，有一条形磁铁（S极朝上，N极朝下）由静止开始快速向右运动时，关于圆环中感应电流的方向（从上向下看）和相互作用情况，下列说法正确的是（）A、圆环中感应电流的方向是逆时针B、圆环中感应电流的方向是顺时针C、圆环有向左的运动趋势D、圆环对水平桌面的压力增大分析：由楞次定律可以判断出感应电流的方向，根据左手定则可知安培力方向，从而分析圆环运动趋势与受力情况。解答：AB、由图示可知，在由静止开始快速向右运动时，穿过圆环的磁场方向向下，穿过圆环的磁通量减小，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流沿顺时针方向，故A错误，故B正确；C.由左手定则可知，圆环受到的安培力方向向斜右上方，所以圆环有向右运动趋势，故C错误；D.在竖直方向上圆环受到重力、桌面对它的支持力，在向右运动的过程中增加了安培力沿竖直方向上的分力，所以支持力变小，根据牛顿第三定律，可知，压力变小，故D错误。故选：B。点评：本题考查了楞次定律的应用，正确理解