人教版高中物理选修3-2课时讲义(全册)

新版人教版高中物理选修3-2课时讲义

目录

第四章电磁感应

1划时代的发现

2探究感应电流的产生条件

3楞次定律

4法拉第电磁感应定律

5电磁感应现象的两类情况

6互感和自感

7涡流、电磁阻尼和电磁驱动

习题课：电磁感应中的电路、电荷量及图象问题

习题课：电磁感应中的动力学及能量问题

习题课：楞次定律的应用

章末检测卷（第四章）

章末总结

第五章交变电流

1交变电流

2描述交变电流的物理量

3电感和电容对交变电流的影响

4变压器

5电能的输送

习题课：交变电流的产生及描述

章末检测卷（第五章）

章末总结

章电磁感应

1划时代的发现

2探究感应电流的产生条件

［学习目标］1.理解什么是电磁感应现象及产生感应电流的条件.2.会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验3了解

磁通量的定义及变化.

知识探究新知探究点点落实

一、电磁感应的发现

［导学探究］(1)在一次讲演中，奥斯特在南北方向的导线下面放置了一枚小磁针，当接通电源时小磁针为什么转动？

(2)法拉第把两个线圈绕在同一个铁环上，一个线圈接到电源上，另一个线圈接入“电流表”，在给一个线圈通电或

断电的瞬间，观察电流表，会看到什么现象？说明了什么？

答案(1)电流的周围产生磁场，小磁针受到磁场力的作用而转动.

(2)电流表的指针发生摆动，说明另一个线圈中产生了电流.

［知识梳理］电流的磁效应及电磁感应现象的发现：

(1)丹麦物理学家奥斯特发现载流导体能使小磁针转动,这种作用称为电流的磁效应，揭示了电现象与磁现象之间存

在密切联系.

(2)英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象,即“磁生电”现象，他把这种现象命名为电磁感应.产生的电流叫做

感应电流.

［即学即用］判断下列说法的正误.

(1)若把导线东西放置，当接通电源时，导线下面的小磁针一定会发生转动.()

(2)奥斯特发现了电流的磁效应；法拉第发现了电磁感应现象.()

(3)小磁针在通电导线附近发生偏转的现象是电磁感应现象.()

(4)通电线圈在磁场中转动的现象是电流的磁效应.()

答案(1)X(2)V(3)X(4)X

二、磁通量及其变化

［导学探究］如图1所示，闭合导线框架的面积为S,匀强磁场的磁感应强度为A

/x义BX

XXX、

XXXX)

S

)■XXXX)

XXXXXX

'O'

图1

(1)分别求出(图示位置)和B〃S(线框绕。。'转90。)时，穿过闭合导线框架平面的磁通量.

(2)由图示位置绕。。'转过60。时，穿过框架平面的磁通量为多少？这个过程中磁通量变化了多少？

答案(1)BS0(2)如减少了聂S

(知识梳理］磁通量的定义及公式：

(1)定义：闭合回路的面积与垂直穿过它的磁感应强度的乘积叫做磁通量.

⑵公式：0=BS,其中的S应为平面在垂直于磁场方向上的投影面积.大小与线圈的匝数无关(填“有”或

“无”).A0=02~0|.

［即学即用］判断下列说法的正误.

(1)磁感应强度越大，线圈面积越大，则磁通量越大.()

(2)穿过线圈的磁通量为零，但磁感应强度不一定为零.()

(3)磁通量发生变化，一定是磁场发生变化引起的.()

(4)利用公式。=BS,可计算任何磁场中某个面的磁通量.()

答案(1)X(2)V(3)X(4)X

三、感应电流产生的条件

(导学探究］如图2所示，导体AB做切割磁感线运动时，线路中直电流产生，而导体A8顺着磁感线运动时，线路

中无电流产生.(填“有”或“无”)

夕--------《贵

(

图2

如图3所示，当条形磁铁插入或拔出线圈时,线圈中直电流产生，但条形磁铁在线圈中静止不动时，线圈中无电流

产生.(填“有”或“无”)

图3

如图4所示，将小螺线管A插入大螺线管8中不动，当开关S闭合或断开时，电流表中有电流通过；若开关S一直

闭合，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表中有电流通过；而开关一直闭合，滑动变阻器的滑动触头不动时，电流

表中无电流通过.(填“有”或“无”)

图4

［知识梳理］产生感应电流的条件是：只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化,闭合导体回路中就会产生感应电

流.

［即学即用］判断下列说法的正误.

(1)只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生.()

(2)穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生.()

(3)穿过闭合线圈的磁通量变化时，线圈中有感应电流.()

(4)闭合正方形线框在匀强磁场中垂直磁感线运动，必然产生感应电流.()

答案(1)X(2)X(3)V(4)X

题型探究重点难点个个击破

一、磁通量。的理解与计算

1.匀强磁场中磁通量的计算

(1)8与S垂直时，(P=BS.

(2)8与S不垂直时，4为B垂直于线圈平面的分量.如图5甲所示，

(Bsin6»)S

也可以S,为线圈在垂直磁场方向上的投影面积，如图乙所示，0.

图5

2.磁通量的变化

大致可分为以下几种情况：

(1)磁感应强度8不变，有效面积5发生变化.如图6(a)所示.

(2)有效面积S不变，磁感应强度B发生变化.如图(b)所示.

(3)磁感应强度8和有效面积S都不变，它们之间的夹角发生变化.如图(c)所示.

(a)(b)(c)

图6

例1】如图7所示，有一垂直纸面向里的匀强磁场，2=0.8T,磁场有明显的圆形边界，圆心为O,半径为1cm.

现于纸面内先后放上圆线圈A、B、C,圆心均处于。处，线圈4的半径为1cm,10匝；线圈8的半径为2cm』

匝；线圈C的半径为0.5cm」匝.问：

(1)在B减为0.4T的过程中，线圈A和线圈B中的磁通量变化了多少？

(2)在磁场转过90。角的过程中，线圈C中的磁通量变化了多少？转过180。角呢？

答案(1)4、8线圈的磁通量均减少了1.256X10-4wb

⑵减少了6.28X105Wb减少了1.256X10&wb

解析(1)A、B线圈中的磁通量始终一样，故它们的变化量也一样.

-4

A0=(B2-B)-7tr=-1.256X10Wb

即A、B线圈中的磁通量都减少1.256XlO^wb

⑵对线圈C,Of2=6.28X10-5Wb

当转过90。时，02=0,

故A劭=在一曲=0一6.28X10-5Wb=-6.28X10-5Wb

当转过180。时，磁感线从另一侧穿过线圈，若取劭为正，则力3为负，

有。3=一8兀/2,故A。2=。3—。1=-28"'2=-1.256XI0-4Wb.

厂"技巧点拨—q

1.磁通量与线圈匝数无关.

2.磁通量是标量，但有正、负，其正、负分别表示与规定的穿入方向相同、相反.

针对训练1磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量，如图8所示，通有恒定电流的导线MN与闭合线框共面，

第一次将线框由位置1平移到位置2,第二次将线框绕W边翻转到位置2,设先后两次通过线框的磁通量变化分别

为△孙和则()

M

ad__、

I12：

图8

A.A01>A02B.A01=A02

C.A0I<A02D.无法确定

答案c

二、感应电流产生条件的理解及应用

1.感应电流产生条件的理解

不论什么情况，只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件，就必然产生感应电流；反之，只要产生了感应电

流，那么电路一定是闭合的，穿过该电路的磁通量也一定发生了变化.

2.注意区别与办感应电流的产生与。无关，只取决于◎的变化，即与有关.△。与。的大小没有必然

的联系.

【例21如图所示，用导线做成圆形或正方形回路，这些回路与一直导线构成几种位置组合（彼此绝缘），下列组合中，

切断直导线中的电流时，闭合回路中会有感应电流产生的是（）

解析利用安培定则判断直线电流产生的磁场，其磁感线是一些以直导线为轴的无数组同心圆，即磁感线所在平面

均垂直于导线，且直线电流产生的磁场分布情况是靠近直导线处磁场强，远离直导线处磁场弱.所以，A中穿过圆

形线圈的磁场如图甲所示，其有效磁通量为

0A=0出-0选=0,且始终为0,即使切断导线中的电流，<X>A也始终为0,A中不可能产生感应电流.B中线圈平

面与导线的磁场平行，穿过B中线圈的磁通量也始终为0,B中也不能产生感应电流.C中穿过线图的磁通量如图

乙所示，>0出，即0cWO,当切断导线中电流后，经过一定时间，穿过线圈的磁通量减小为0,所以C中有感

应电流产生.D中线圈的磁通量如图丙所示，其有效磁通量为0D=0田一。建=0,且始终为0,即使切断导线中的

电流，0D也始终为0,D中不可能产生感应电流.

针对训练2（多选）如图9所示装置，在下列各种情况中，能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈A中产生感应电

流的是（）

图9

A.开关S闭合的瞬间

B.开关S闭合后，电路中电流稳定时

C.开关s闭合后，滑动变阻器触头滑动的瞬间

D.开关S断开的瞬间

答案ACD

【例31金属矩形线圈如〃在匀强磁场中做如图所示的运动，线圈中有感应电流的是(

U)

XXXXX

ab

xXXX

d

XXXXX

答案A

解析在选项B、C中，线圈中的磁通量始终为零，不产生感应电流；选项D中磁通量始终最大，保持不变，也没

有感应电流；选项A中，在线圈转动过程中，磁通量做周期性变化，产生感应电流，故A正确.

L规律总结--------------------------------1

判断部分导体做切割磁感线运动产生感应电流时应注意：

(1)导体是否将磁感线“割断”，如果没有“割断”就不能说切割.如例3中，A图是真“切割”，B、C图中没有

切断，是假“切割”.

(2)是否仅是闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动，如例3D图中ad、历边都切割磁感线，由切割不

容易判断，则要回归到磁通量是否变化上去.

达标检测当堂检测巩固反馈

1.在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是()

A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成-闭合回路，然后观察电流表的变化

B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化

C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接.往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变

化

D.绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化

答案D

解析电路闭合和穿过电路的磁通量发生变化，同时满足这两个条件，电路中才会产生感应电流，本题中的A、B

选项都不会使得电路中的磁通量发生变化，并不满足产生感应电流的条件，故都不正确.C选项中磁铁插入线圈时，

虽有短暂电流产生，但未能及时观察，C项错误.在给线圈通电、断电瞬间，会引起闭合电路磁通量发生变化，产

生感应电流，因此D项正确.

2.如图10所示，八6是两个同平面、同心放置的金属圆环，条形磁铁穿过圆环且与两环平面垂直，则穿过两圆环

的磁通量0”、仇的大小关系为（）

图10

A.。“＞初，

B.

C.①，产①b

D.不能比较

答案A

解析条形磁铁磁场的磁感线的分布特点是：①磁铁内外磁感线的条数相同；②磁铁内外磁感线的方向相反；③磁

铁外部磁感线的分布是两端密、中间疏.两个同心放置的同平面的金属圆环与磁铁垂直且磁铁在中央时，通过其中

一个圆环的磁感线的俯视图如图所示，

穿过该圆环的磁通量0=0连一。出，由于两圆环面积S.VS/＞,两圆环的⑦连相同，而

由"所以穿过两圆环的有效磁通量©,＞内,，故A正确.

3.（多选）下图中能产生感应电流的是（）

通入增大的电流

4

D

答案BD

解析根据产生感应电流的条件：A选项中，电路没有闭合，无感应电流：B选项中，面积增大，闭合电路的磁通

量增大，有感应电流；C选项中，穿过线圈的磁感线相互抵消，。恒为零，无感应电流；D选项中，磁通量发生变

化，有感应电流.

4.（多选）如图11所示，开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直，且一半在磁场内，一半在磁场外，若要使线框中

产生感应电流，下列办法中可行的是（）

XX

b

XX

XX

图11

A.将线框向左拉出磁场

B.以油边为轴转动

C.以4边为轴转动（小于60。）

D.以6c边为轴转动（小于60。）

答案ABC

解析将线框向左拉出磁场的过程中，线框的左部分切割磁感线，或者说穿过线框的磁通量减少，所以线框中将

产生感应电流.

当线框以加边为轴转动时，线框的cd边的右半段在做切割磁感线运动，或者说穿过线框的磁通量在发生变化，所

以线框中将产生感应电流.

当线框以4“边为轴转动（小于60。）时，穿过线框的磁通量在减小，所以在这个过程中线框内会产生感应电流.如果

转过的角度超过60。（60。〜300。），6c边将进入无磁场区，那么线框中将不产生感应电流.

当线框以he边为轴转动时，如果转动的角度小于60°,则穿过线框的磁通量始终保持不变（其值为磁感应强度与矩

形线框面积的一半的乘积）.

一、选择题（1〜6题为单选题，7〜10题为多选题）

1.许多科学家在物理学发展中做出了重要贡献，下列表述中正确的是（）

A.牛顿测出引力常数

B.法拉第发现电磁感应现象

C.安培提出了磁场对运动电荷的作用力公式

D.奥斯特总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律

答案B

2.如图所示实验装置中用于研究电磁感应现象的是（）

答案B

解析选项A是用来探究影响安培力大小因素的实验装置.选项B是研究电磁感应现象的实验装置，观察闭合线

框在磁场中做切割磁感线运动时电流表是否会产生感应电流.选项C是用来探究安培力的方向与哪些因素有关的实

验装置.选项D是奥斯特实验装置，证明通电导线周围存在磁场.

3.如图1所示，大圆导线环A中通有电流，方向如图中箭头所示，另在导线环所在平面画一个圆8,它的一部分面

积在A环内，另一部分面积在A环外，则穿过圆B的磁通量（）

A.为0

B.垂直纸面向里

C.垂直纸面向外

D.条件不足，无法判断

答案B

解析因为通电导线环的磁场中心密集，外部稀疏，所以，穿过圆B的净磁感线为垂直纸面向里.

4.如图2所示，半径为R的圆形线圈共有〃匝，其中心位置处半径为的范围内有匀强磁场，磁场方向垂直

线圈平面，若磁感应强度为2,则穿过线圈的磁通量为（）

图2

A.nBR2B.TiBr

C.miBR2D.rmBr

答案B

解析由磁通量的定义式知。故B正确.

5.如图3所示，一矩形线框从"cd位置移到屋h'c'/位置的过程中，关于穿过线框的磁通量情况，下列叙述

正确的是（线框平行于纸面移动）（）

图3

A.一直增加

B.一直减少

C.先增加后减少

D.先增加，再减少到零，然后再增加，然后再减少

答案D

解析离导线越近，磁场越强，当线框从左向右靠近导线的过程中，穿过线框的磁通量增大，当线框跨在导线上向

右运动时，磁通量减小，当导线在线框正中央时，磁通量为零，从该位置向右，磁通量又增大，当线框离开导线向

右运动的过程中，磁通量又减小；故A、B、C错误，D正确，故选D.

6.如图4所示，闭合圆形导线圈平行地放置在匀强磁场中，其中ac、阳分别是平行、垂直于磁场方向的两直径.试

分析线圈做以下哪种运动时能产生感应电流（）

A.使线圈在其平面内平动或转动

B.使线圈平面沿垂直纸面方向向纸外平动

C.使线圈以ac为轴转动

D.使线圈以切为轴稍做转动

答案D

解析线图在勺强磁场中运动，磁感应强度8为定值，由知：只要回路中相对磁场的正对面积改变量

ASWO,则磁通量一定改变，回路中一定有感应电流产生.当线圈在其平面内平动或转动时，线圈相对磁场的正对

面积始终为零，即AS=O,因而无感应电流产生，A错；当线圈平面沿垂直纸面方向向纸外平动时，同样AS=O,

因而无感应电流产生，B错；当线圈以改为轴转动时，线圈相对磁场的正对面积改变量AS仍为零，回路中仍无感

应电流产生，C错；当线圈以为/为轴稍做转动时，线圈相对磁场的正对面积发生了改变，因此在回路中产生了感

应电流.故选D.

7.如图5所示，电流表与螺线管组成闭合电路，以下能使电流表指针偏转的是（）

A.将磁铁插入螺线管的过程中

B.磁铁放在螺线管中不动时

C.将磁铁从螺线管中向上拉出的过程中

D.磁铁静止而将螺线管向上移动

答案ACD

解析只要是螺线管中的磁通量发生变化，回路中有感应电流，指针便会偏转；只要是螺线管中的磁通量不发生变

化，回路中无感应电流，指针便不会偏转.在磁铁插入、拉出过程中螺线管中的磁通量均发生变化，能产生感应电

流，电流表指针偏转.故A、C正确；

磁铁放在螺线管中不动时，螺线管中的磁通量不发生变化，无感应电流产生，故B错误；

由于磁铁静止而螺线管向上移动，螺线管中的磁通量发生变化，有感应电流产生，电流表指针偏转，故D正确.

8.闭合线圈按如图所示的方式在磁场中运动，则穿过闭合线圈的磁通量发生变化的是（）

ABCD

答案AB

解析A图中，图示状态。=0,转至90。过程中。增大，因此磁通量发生变化；B图中离直导线越远磁场越弱，磁

感线越稀，所以当线圈远离导线时，线图中磁通量不断变小；C图中一定要把条形磁铁周围的磁感线空间分布图弄

清楚，在图示位置，线圈中的磁通量为零，在向下移动过程中，线圈的磁通量一直为零，磁通量不变；D图中，随

着线圈的转动，8与S都不变，B又垂直于S,所以S=BS始终不变，故正确答案为A、B.

9.如图6所示，在匀强磁场中有两条平行的金属导轨，磁场方向与导轨平面垂直.导轨上有两条可沿导轨自由移

动的金属棒，山、Cd,与导轨接触良好.这两条金属棒“氏M的运动速度分别是5、。2，若井字形回路中有感应电

流通过，则可能（）

图6

A.V\>V2B.V\<V2

C.V1—V2D.无法确定

答案AB

10.如图7所示，导线外和cd互相平行，则下列四种情况中，导线cd中有电流的是（）

---------'d

图7

A.开关S闭合或断开的瞬间

B.开关S是闭合的，滑动触头向左滑

C.开关S是闭合的，滑动触头向右滑

D.开关S始终闭合，滑动触头不动

答案ABC

解析开关S闭合或断开的瞬间；开关S闭合，滑动触头向左滑的过程；开关S闭合，滑动触头向右滑的过程都会

使通过导线出7段的电流发生变化，使穿过M回路的磁通量发生变化，从而在cd导线中产生感应电流.正确选项

为A、B、C.

二、非选择题

11.在研究电磁感应现象的实验中，所用器材如图8所示.它们是①电流表；②直流电源；③带铁芯的线圈A；④

线圈8;⑤开关；⑥滑动变阻器（用来控制电流以改变磁场强弱）.试按实验的要求在实物图上连线（图中已连好一根

导线）.

图8

答案连接电路如图所示

12.如图9所示，线圈I与电源、开关、滑动变阻器相连，线圈H与电流计©相连，线圈1与线圈II绕在同一个铁

芯上，在下列情况下，电流计©中是否有示数？

（1）开关闭合瞬间；（2）开关闭合稳定后；（3）开关闭合稳定后，来回移动滑动变阻器的滑片；

（4）开关断开瞬间.

答案（1）有（2）无（3）有（4）有

解析（1）开关闭合时线圈I中电流从无到有，电流的磁场也从无到有，穿过线圈n的磁通量也从无到有，线圈II中

产生感应电流，电流计©有示数.

（2）开关闭合稳定后，线圈I中电流稳定不变，电流的磁场不变，此时线圈n中虽有磁通量但磁通量稳定不变，线圈

H中无感应电流产生，电流计©无示数.

（3）开关闭合稳定后，来回移动滑动变阻器的滑片，电阻变化，线圈I中的电流变化，电流形成的磁场也发生变化，

穿过线圈n的磁通量也发生变化，线圈］［中有感应电流产生，电流计©有示数.

（4）开关断开瞬间，线圈I中电流从有到无，电流的磁场也从有到无，穿过线圈n的磁通量也从有到无，线圈11中有

感应电流产生，电流计©有示数.

3楞次定律

［学习目标］1.正确理解楞次定律的内容及其本质2掌握右手定则，并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体

表现形式.3.能够熟练运用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向.

知识探究新知探究点点落实

一、楞次定律

［导学探究］根据如图1甲、乙、丙、丁所示进行电路图连接与实验操作，并填好实验现象.

图1

甲乙丙T

N极向下S极向下N极向上S极向上

条形磁铁运动的情况

插入线圈插入线圈拔出线圈拔出线圈

原磁场方向（向上或向下）向下向上向下向上

穿过线圈的磁通量变化情况（增加或减少）增加增加减少减少

感应电流的方向（在螺线管上俯视）逆时针顺时针顺时针逆时针

感应电流的磁场方向（向上或向下）向上向下向下向上

原磁场与感应电流磁场的方向关系相反相反相同相同

请根据上表所填内容理解：甲、乙两种情况下，磁通量都增加,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；丙、丁两

种情况下，磁通量都减少,感应电流的磁场方向与原磁场方向蛔.

［知识梳理］楞次定律：

（1）内容：感应电流总是具有这样的方向，就是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）理解：当磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反，当磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场方向相

圆，即增反减回.

［即学即用］判断下列说法的正误.

（1）感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反.（）

（2）感应电流的磁场可能与引起感应电流的磁场方向相同.（）

（3）感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化.（）

答案（1）X（2）7（3）V

二、右手定则

［导学探究］如图2所示，导体棒M向右做切割磁感线运动.

XXXX

(1)请用楞次定律判断感应电流的方向.

(2)感应电流/的方向、原磁场8的方向、导体棒运动的速度。的方向三者之间什么关系？根据课本Pi3右手定则，

自己试着做一做.

答案(1)感应电流的方向a-d-C—h—a

(2)满足右手定则.

［知识梳理］右手定则：

伸开右手，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；让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线

运动的方向，这时国指所指的方向就是感应电流的方向.

［即学即用］判断下列说法的正误.

(1)右手定则只能用来判断导体垂直切割磁感线时的感应电流方向.()

(2)所有的电磁感应现象都可以用楞次定律判断感应电流方向.()

(3)所有的电磁感应现象，都可以用安培定则判断感应电流方向.()

(4)当导体不动，而磁场运动时，不能用右手定则判断感应电流方向.()

答案(1)X(2)V(3)X(4)X

题型探究重点难点个个击破

一、楞次定律的理解

1.因果关系：楞次定律反映了电磁感应现象中的因果关系，磁通量发生变化是原因，产生感应电流是结果.

2.“阻碍”的含义：

(1)谁阻碍——感应电流产生的磁场.

(2)阻碍谁——阻碍引起感应电流的磁通量的变化.

(3)如何阻碍——当原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当原磁通量减少时，感应电流的磁场

方向与原磁场方向相同.

(4)阻碍效果——阻碍并不是阻止，结果增加的还是增加，减少的还是减少.

注意：从相对运动的角度看，感应电流的效果是阻碍相对运动.

【例1】关于楞次定律，下列说法正确的是()

A.感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化

B.闭合电路的一部分导体在磁场中运动时、必受磁场阻碍作用

C.原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场同向

D.感应电流的磁场总是跟原磁场反向，阻碍原磁场的变化

答案A

解析感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，选项A正确；闭合电路的一部分导体在磁场中平

行磁感线运动时，不受磁场阻碍作用，选项B错误；原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁

场反向，选项C错误；当原磁场增强时感应电流的磁场跟原磁场反向，当原磁场减弱时感应电流的磁场跟原磁场同

向，选项D错误.

二、楞次定律的应用

【例2】（多选）如图3所示，闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在有界匀强磁场中，将它从匀强磁场中匀速拉出，

以下各种说法中正确的是（）

XXX

XXX

XXX

图3

A.向左拉出和向右拉出时，环中的感应电流方向相反

B.向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿顺时针方向的

C.向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿逆时针方向的

D.将圆环左右拉动，当环全部处在磁场中运动时，圆环中无感应电流

答案BD

解析将金属圆环不管从哪边拉出磁场，穿过闭合圆环的磁通量都要减少，根据楞次定律可知，感应电流的磁场要

阻碍原磁通量的减少，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，应用安培定则可以判断出感应电流的方向是顺时针

方向的，选项B正确，A、C错误；另外在圆环离开磁场前，穿过圆环的磁通量没有改变，该种情况无感应电流，

D正确.

L方法总结--------------------------------1

楞次定律应用四步曲

（1）确定原磁场方向：

（2）判定产生感应电流的磁通量如何变化（增加还是减少）：

（3）根据楞次定律确定感应电流的磁场方向（增反减同）：

（4）判定感应电流的方向.

该步骤也可以简单地描述为“一原二变三感四螺旋”，一原——确定原磁场的方向；二变——确定磁通量是增加还

是减少，三感——判断感应电流的磁场方向；四螺旋——用右手螺旋定则判断感应电流的方向.

针对训练如图4所示，金属环所在区域存在着匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里.当磁感应强度逐渐增大时，内、

外金属环中感应电流的方向为（）

XXX

图4

A.外环顺时针、内环逆时针

B.外环逆时针、内环顺时针

C.内、外环均为逆时针

D.内、外环均为顺时针

答案B

解析首先明确研究的回路由外环和内环共同组成，回路中包围的磁场方向垂直纸面向里且内、外环之间的磁通量

增加.由楞次定律可知两环之间的感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，垂直于纸面向外，再由安培定则判断出

感应电流的方向是：在外环沿逆时针方向，在内环沿顺时针方向，故选项B正确.

三、右手定则的应用

1.适用范围：闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流方向的判断.

2.右手定则反映了磁场方向、导体运动方向和电流方向三者之间的相互垂直关系.

(1)大拇指的方向是导体相对磁场切割磁感线的运动方向，既可以是导体运动而磁场未动，也可以是导体未动而磁场

运动，还可以是两者以不同速度同时运动.

(2)四指指向电流方向，切割磁感线的导体相当于电源.

【例3】下列图中表示闭合电路中的一部分导体必在磁场中做切割磁感线运动的情景，导体必上的感应电流方向为

a-^b的是()

ab向纸外运动

AB

b

CD

答案A

解析题中四图都属于闭合电路的一部分导体切割磁感线，应用右手定则判断可得：A中电流方向为B中电

流方向为匕fC中电流方向沿Qfc-＞方4,D中电流方向为。a.故选A.

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1.某磁场磁感线如图5所示，有一铜线圈自图中A处落至B处，在下落过程中，自上向下看，线圈中的感应电流

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

答案C

解析自A处落至图示位置时，穿过线圈的磁通量增加，由楞次定律知线圈中感应电流方向为顺时针，从图示位置

落至B处时，穿过线圈的磁通量减少，由楞次定律知，线圈中感应电流方向为逆时针，C项正确.

2.磁铁在线圈中心上方开始运动时，线圈中产生如图6方向的感应电流，则磁铁（）

图6

A.向上运动B.向下运动

C.向左运动D.向右运动

答案B

3.如图7所示，匀强磁场与圆形导体环平面垂直，导体^与环接触良好，当4,向右匀速运动时（）

A.圆环中磁通量不变，环上无感应电流产生

B.整个环中有顺时针方向的电流

C.整个环中有逆时针方向的电流

D.环的右侧有逆时针方向的电流，环的左侧有顺时针方向的电流

答案D

解析由右手定则知寸■上的电流由e-*/,故右侧的电流方向为逆时针，左侧的电流方向为顺时针，选D.

4.1931年，英国物理学家狄拉克曾经从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”.1982年，美国物

理学家卡布莱拉设计了一个寻找磁单极子的实验.他设想，如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图8所示

的超导线圈，那么，从上向下看，超导线圈上将出现（）

米

O

图8

A.先顺时针方向，后逆时针方向的感应电流

B.先逆时针方向，后顺时针方向的感应电流

C.顺时针方向持续流动的感应电流

D.逆时针方向持续流动的感应电流

答案D

解析N极磁单极子从上向下通过时，穿过线圈的磁通量先向下增加，接着突变为向上减少.故由楞次定律知，感

应电流的磁场一直向上，故电流始终为逆时针.

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选择题（1〜8题为单选题，9〜12题为多选题）

1.根据楞次定律可知，感应电流的磁场一定是（）

A.与引起感应电流的磁场反向

B.阻止引起感应电流的原磁通量的变化

C.阻碍引起感应电流的原磁通量的变化

D.使电路磁通量为零

答案C

2.如图1所示，在一水平、固定的闭合导体圆环上方，有一条形磁铁（N极朝上，S极朝下）由静止开始下落，磁铁

从圆环中穿过且不与圆环接触.关于圆环中感应电流的方向（从上向下看），下列说法正确的是（）

nN

图1

A.总是顺时针

B.总是逆时针

C.先顺时针后逆时针

D.先逆时针后顺时针

答案C

解析磁铁下落过程中原磁场是向上的，穿过圆环的磁通量先增大后减小，由楞次定律可判断出选项C正确.

3.如图2所示，CDEF是一个矩形金属框，当导体棒AB向右移动时，回路中会产生感应电流，则下列说法中正确

的是（）

A.导体棒中的电流方向由B-4

B.电流表Ai中的电流方向由FfE

C.电流表Ai中的电流方向由E-F

D.电流表A2中的电流方向由OfC

答案B

解析根据右手定则，导体棒内部电流方向为A到&所以电流表Ai中的电流方向由F-E,A、C错，B对.同

理电流表A2中的电流方向由C-D,D错.

4.电阻/?、电容器C与一线圈连成闭合电路，条形磁铁位于线圈的正上方，N极朝下，如图3所示.现使磁铁N

极远离线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是（）

图3

A.从。到”,下极板带正电

B.从a到匕,下极板带正电

C.从6至Ua,上极板带正电

D.从a至!|b,上极板带正电

答案D

解析当磁铁开始由图示位置向上运动时，向下穿过线圈的磁通量变小，由楞次定律可得，感应电流的磁场方向与

原磁场方向相同，即向下，再由安培定则可得感应电流方向沿线圈盘旋而上，由于线图相当于电源，则流过R的电

流方向是从。到仇电容器上极板带正电.故选D.

5.如图4所示，一圆形金属线圈放置在水平桌面上，匀强磁场垂直桌面竖直向下，过线圈上A点作切线00',。0'

与线圈在同一平面上.在线圈以。0'为轴翻转180。的过程中，线圈中电流方向（）

xxxQxx

XXXj/xx\X

XXXtXx卜

XXX

XX刈叶XxCX

图4

A.始终为

B.始终为A-Cf8-A

C.先为A-*5fA再为CfA

D.先为A-*B-*C-*4再为A->C-8fA

答案A

解析在线圈以00'为轴翻转0〜90。的过程中，穿过线圈正面向里的磁通量逐渐减少，由楞次定律可知感应电流

方向为A-B-C-A;线圈以。。'为轴翻转90。〜180。的过程中，穿过线圈反面向里的磁通量逐渐增加，由楞次定

律可知感应电流方向仍然为A^B-C^A,

A正确.

6.如图5所示为一个圆环形导体，有一个带负电的粒子沿直径方向在圆环表面匀速掠过的过程，环中感应电流的

情况（）

A.无感应电流

B.有逆时针方向的感应电流

C.有顺时针方向的感应电流

D.有先逆时针方向后顺时针方向的感应电流

答案A

解析由题意可知，带负电的粒子沿直径方向运动，周围会产生磁场，但因沿着直径运动，则穿过圆环的合磁通量

为零，因此没有感应电流，故A正确，B、C、D错误.

7.长直导线与矩形线框处在同一平面中静止不动，如图6甲所示.长直导线中通以大小和方向都随时间做周

期性变化的交流电，，・一/图象如图乙所示.规定沿长直导线方向向上的电流为正方向.关于最初一个周期内矩形线

框中感应电流的方向，下列说法正确的是（）

A.由顺时针方向变为逆时针方向

B.由逆时针方向变为顺时针方向

C.由顺时针方向变为逆时针方向，再变为顺时针方向

D.由逆时针方向变为顺时针方向，再变为逆时针方向

答案D

TTT

解析o〜a时间内，直导线中的电流增大，通过线框中的磁通量增大，线框中产生逆时针方向的电流3〜5时间内,

直导线中的电流减小，通过线框中的磁通量减小，线框中产生顺时针方向的电流，同样判断出第3个、第4个"周

期时间内的电流方向分别为顺时针和逆时针.

8.如图7所示，…对大磁极，中间处可视为匀强磁场，上、下边缘处为非匀强磁场，一矩形导线框Hcd保持水平,

从两磁极间中心上方某处开始下落，并穿过磁场，贝lj()

A.线框中有感应电流，方向是先a—c-*dfa后c—b->a—d

B.线框中有感应电流，方向是先“fc—b—a—d后a-c-"fa

C.受磁场力的作用，线框要发生转动

D.线框中始终没有感应电流

答案D

解析由于线框从两极间中心上方某处开始下落，根据对称性知，下落过程中穿过线框出七d的磁通量始终是零,

没有变化，所以始终没有感应电流，因此不会受磁场力的作用.故选项D正确.

9.某空间出现了如图8所示的一组闭合电场线，方向从上向下看是顺时针的，这可能是()

图8

A.沿A3方向磁场在迅速减弱

B.沿AB方向磁场在迅速增强

C.沿BA方向磁场在迅速增强

D.沿BA方向磁场在迅速减弱

答案AC

10.要使图9中6线圈中产生图示方向的电流，可采取的办法有(