高考物理一轮复习 考点49 电场感应现象 楞次定律（核心考点精讲+分层精练）解析版

考点49电磁感应现象楞次定律1.3年真题考点分布题型选择题、解答题高考考点电磁感应现象的理解及判断；利用楞次定律判断电路中的感应电流的方向；安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律的综合应用新高考2023全国乙卷17题、山东卷12题、海南卷6题、辽宁卷10题、江苏卷8题、浙江卷7题2022广东卷10题、天津卷4题、北京卷11题、浙江春招卷13题、山东卷12题、上海卷15题（填空题）2021辽宁卷9题、北京卷11题、北京卷7题、2.命题规律及备考策略【命题规律】近3年新高考卷对于本节内容考查共计15次，主要考查：电磁感应现象的理解及判断；利用楞次定律判断电路中的感应电流的方向；安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律的综合应用【备考策略】理解电容器的充放电现象，并能根据充放电现象判断电容器的动态变化情况；掌握带电粒子在电场中的受力分析方法，判断带电粒子在电场中的偏转情况和运动情况；熟练掌握平抛运动的特点和规律，正确应用牛顿第二定律解决类平抛问题。【命题预测】本节内容是本章《电磁感应》的基础，为后续3节内容打下基础。本节内容在新高考中，即可单独命题，又可综合命题，题型往往与现代科技相结合，培养学生科学素养，激发学生探索求知欲望。2024年考生需要熟练掌握并区分安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律及使用。

考法1电磁感应现象的判断1．磁通量（1）定义：匀强磁场中，磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫作穿过这个面积的磁通量，简称磁通。我们可以用穿过这一面积的磁感线条数的多少来形象地理解。（2）公式：Φ＝BS。（3）公式的适用条件：①匀强磁场；②S是垂直磁场方向的有效面积。（4）单位：韦伯(Wb)，1Wb＝1T·m2。（5）标量性：磁通量是标量，但有正负之分。磁通量的正负是这样规定的：任何一个平面都有正、反两面，若规定磁感线从正面穿出时磁通量为正，则磁感线从反面穿出时磁通量为负。（6）物理意义：相当于穿过某一面积的磁感线的条数．如图所示，矩形abcd、abb′a′、a′b′cd的面积分别为S1、S2、S3，匀强磁场的磁感应强度B与平面a′b′cd垂直，则：①通过矩形abcd的磁通量为BS1cosθ或BS3.②通过矩形a′b′cd的磁通量为BS3.③通过矩形abb′a′的磁通量为0.2．磁通量的变化量（1）在某个过程中，穿过某个平面的磁通量的变化量等于末磁通量Φ2与初磁通量Φ1的差值，即ΔΦ＝Φ2－Φ1。（2）磁通量变化的常见情况变化情形举例磁通量变化量磁感应强度变化永磁体靠近或远离线圈、电磁铁(螺线管)内电流发生变化ΔΦ＝ΔB·S有效面积变化有磁感线穿过的回路面积变化闭合线圈的部分导线做切割磁感线运动ΔΦ＝B·ΔS回路平面与磁场夹角变化线圈在磁场中转动磁感应强度和有效面积同时变化弹性线圈在向外拉的过程中ΔΦ＝Φ2－Φ1（3）磁通量的变化率(磁通量的变化快慢)磁通量的变化量与发生此变化所用时间的比值，即eq\f(ΔΦ,Δt)。（4）电磁感应现象与感应电流“磁生电”的现象叫电磁感应，产生的电流叫作感应电流。【典例1】（多选）（2022·广东·高考真题）如图所示，水平地面（平面）下有一根平行于y轴且通有恒定电流I的长直导线。P、M和N为地面上的三点，P点位于导线正上方，平行于y轴，平行于x轴。一闭合的圆形金属线圈，圆心在P点，可沿不同方向以相同的速率做匀速直线运动，运动过程中线圈平面始终与地面平行。下列说法正确的有（）A．N点与M点的磁感应强度大小相等，方向相同B．线圈沿PN方向运动时，穿过线圈的磁通量不变C．线圈从P点开始竖直向上运动时，线圈中无感应电流D．线圈从P到M过程的感应电动势与从P到N过程的感应电动势相等【答案】AC【详解】A．依题意，M、N两点连线与长直导线平行、两点与长直导线的距离相同，根据右手螺旋定则可知，通电长直导线在M、N两点产生的磁感应强度大小相等，方向相同，故A正确；B．根据右手螺旋定则，线圈在P点时，磁感线穿进与穿出在线圈中对称，磁通量为零；在向N点平移过程中，磁感线穿进与穿出线圈不再对称，线圈的磁通量会发生变化，故B错误；C．根据右手螺旋定则，线圈从P点竖直向上运动过程中，磁感线穿进与穿出线圈对称，线圈的磁通量始终为零，没有发生变化，线圈无感应电流，故C正确；D．线圈从P点到M点与从P点到N点，线圈的磁通量变化量相同，依题意P点到M点所用时间较从P点到N点时间长，根据法拉第电磁感应定律，则两次的感应电动势不相等，故D错误。故选AC。电磁感应现象的判断技巧电磁感应现象的判断技巧1．确定研究的是否是闭合回路．2．弄清楚回路内的磁场分布，并确定其磁通量Φ.3.eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Φ不变→无感应电流,Φ变化→\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(回路闭合，有感应电流,不闭合，无感应电流，但有感应电动势))))【变式1】（多选）（2023·安徽宿州·统考一模）已知载有电流的无限长直导线周围距其处产生的磁感应强度大小为，其中为常量。如图所示，一无限长直绝缘导线沿平行轴方向埋于地面下方深处，通以图示电流。现有一很小的绝缘金属圆环沿平行轴方向在水平地面上移动，途中经过、、三个点，点位于直导线正上方，、关于点对称，则（）A．小圆环环心过点时，磁通量为B．小圆环环心过点时，感应电流为C．小圆环磁通量最大时，与直导线的距离为D．小圆环从到时，磁通量的变化量为【答案】AC【详解】A．小圆环环心过点时，向上穿过线圈的磁感线的条数和向下穿过线圈的磁感线的条数相同，磁通量为，故A正确；B．小圆环从点到点的过程中，线圈的磁通量一直变化，始终有感应电流，故B错误；C．通电直导线周围的磁场是以导线为圆心的同心圆，设小圆环到导线的距离为，磁感应强度为，如图所示则穿过小圆环的有效磁感应强度大小为其中所以有所以当时，穿过小圆环的有效磁感应强度最大，此时故C正确；D．小圆环在点时有效磁感应强度方向向上、在点的有效磁感应强度方向向下，所以小圆环从到时，磁通量的变化量不为，故D错误。故选AC。【变式2】（2023·福建宁德·福建省福安市第一中学校考一模）某同学将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图连接，在开关闭合、线圈A放在线圈中的情况下，他发现当他将滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动时，电流计指针向右偏转，则关于他的下列推断中正确的是（）

A．若线圈A向上移动或滑动变阻器的滑片P向右加速滑动，则电流计指针向左偏转B．若线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，则电流计指针向右偏转C．滑若动变阻器的滑片P匀速向左或匀速向右滑动，则电流计指针始终静止在刻度盘的正中央D．由于线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转方向【答案】B【详解】A．因为当他将滑动变阻器的滑片P向左加速滑动时，变阻器的电阻变大，通过线圈A的电流变小，则线圈A产生的磁场变小，故当线圈B中的磁通量变小时，电流计指针向右偏转。当线圈A向上移动时，线圈B中磁通量减小，电流计指针向右偏转，故A错误；B．当线圈A中的铁芯向上拔出或断开开关时，线圈B中的磁通量均减小，电流计指针均向右偏转，故B正确；C．P向左或向右匀速滑动时，线圈A中电流均变化，B中磁通量变化，有感应电流产生，电流计指针发生偏转，故C错误；D．虽然线圈A、线圈B的绕线方向未知，但我们可以根据使电流计指针向右偏的条件得出其他情况下出现的现象，故D错误。故选B。考法2楞次定律的理解及应用楞次定律（1）内容：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）适用情况：所有的电磁感应现象．（3）楞次定律中“阻碍”的含义：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平面内；让磁感线从手心进入，并使拇指指向导线运动方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。判断感应电流方向的“三步走”角度1：增反减同【典例2】（2023·北京·统考高考真题）如图所示，光滑水平面上的正方形导线框，以某一初速度进入竖直向下的匀强磁场并最终完全穿出。线框的边长小于磁场宽度。下列说法正确的是（

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A．线框进磁场的过程中电流方向为顺时针方向B．线框出磁场的过程中做匀减速直线运动C．线框在进和出的两过程中产生的焦耳热相等D．线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量相等【答案】D【详解】A．线框进磁场的过程中由楞次定律知电流方向为逆时针方向，A错误；B．线框出磁场的过程中，根据E=Blv联立有由于线框出磁场过程中由左手定则可知线框受到的安培力向左，则v减小，线框做加速度减小的减速运动，B错误；C．由能量守恒定律得线框产生的焦耳热Q=FAL其中线框进出磁场时均做减速运动，但其进磁场时的速度大，安培力大，产生的焦耳热多，C错误；D．线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量其中，则联立有由于线框在进和出的两过程中线框的位移均为L，则线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量相等，故D正确。故选D。角度2：来拒去留【典例2】（2023·海南·统考高考真题）汽车测速利用了电磁感应现象，汽车可简化为一个矩形线圈abcd，埋在地下的线圈分别为1、2，通上顺时针（俯视）方向电流，当汽车经过线圈时（

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A．线圈1、2产生的磁场方向竖直向上B．汽车进入线圈1过程产生感应电流方向为abcdC．汽车离开线圈1过程产生感应电流方向为abcdD．汽车进入线圈2过程受到的安培力方向与速度方向相同【答案】C【详解】A．由题知，埋在地下的线圈1、2通顺时针（俯视）方向的电流，则根据右手螺旋定则，可知线圈1、2产生的磁场方向竖直向下，A错误；B．汽车进入线圈1过程中，磁通量增大，根据楞次定律可知产生感应电流方向为adcb（逆时针），B错误；C．汽车离开线圈1过程中，磁通量减小，根据楞次定律可知产生感应电流方向为abcd（顺时针），C正确；D．汽车进入线圈2过程中，磁通量增大，根据楞次定律可知产生感应电流方向为adcb（逆时针），再根据左手定则，可知汽车受到的安培力方向与速度方向相反，D错误。故选C。角度3：增缩减扩【典例3】（2023·海南·统考模拟预测）如图，固定的弹性金属圆环与螺线管共轴，在闭合开关S的瞬间，有关环中的感应电流I的方向（从环的右侧往左侧看）和环形变的说法正确的是（）A．顺时针方向，扩张 B．顺时针方向，收缩C．逆时针方向，扩张 D．逆时针方向，收缩【答案】C【详解】在闭合开关S的瞬间，螺线管磁场方向向左，根据楞次定律，金属圆环感应磁场方向向右，从环的右侧往左侧看，感应电流I的方向为逆时针方向，环向外扩张。故选C。楞次定律推论的应用技巧楞次定律推论的应用技巧1．线圈(回路)中磁通量变化时，阻碍原磁通量的变化——应用“增反减同”的规律；2．导体与磁体间有相对运动时，阻碍相对运动——应用“来拒去留”的规律；3．当回路可以形变时，感应电流可使线圈面积有扩大或缩小的趋势——应用“增缩减扩”的规律；4．自感现象中，感应电动势阻碍原电流的变化——应用“增反减同”的规律．【变式1】（2022·浙江湖州·统考一模）如图所示，水平地面下一根通有水平向左恒定电流I的长直导线。O、P和Q为地面上的三点，O点位于导线正上方，PQ连线平行于导线，OP连线垂直于导线。一闭合的圆形金属线圈，圆心在O点，线圈平面始终与地面平行，以相同的速率沿不同方向做匀速直线运动，则下列说法正确的是（）

A．P、Q两点的磁感应强度大小相等方向不同B．线圈从O点开始竖直向上运动时，线圈中无感应电流C．线圈沿OP方向运动时，从上往下看线圈中有顺时针方向的电流D．线圈从O到P与从O到Q的两个过程平均感应电动势相等【答案】BC【详解】A．通电指导线周围的磁场的截面图是以导线为圆心的一个个同心圆，某一位置的磁感应强度大小和这个点到圆心的距离成反比，P、Q两点的连线平行于通电指导线，两点的磁感应强度大小相等方向相同，故A错误；B．线圈在导线正上方，直导线在线圈内的合磁场为0，穿过线圈的磁通量为0，当线圈从O点开始竖直向上运动时，穿过线圈的磁通量始终为0，根据楞次定律可知线圈中无感应电流，故B正确；C．线圈沿OP方向运动时，穿过线圈的磁感应强度有向下的竖直分量，因此有向下的磁通量，在移动过程中穿过线圈的磁通量不断减小，根据楞次定律感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同，根据安培定则可知线圈沿OP方向运动时，从上往下看线圈中有顺时针方向的电流，故C正确；D．线圈从O到P与从O到Q的过程，两个过程磁通量变化量相等，但线圈速率恒定，OQ与OP距离不同，所用时间不等，根据法拉第电磁感应定律可知，两个过程中产生的感应电动势不相等，故D错误。故选BC。【变式2】（2023·广东·模拟预测）某同学设想的减小电梯坠落时造成伤害的一种应急安全装置如图所示，在电梯轿厢底部安装永久强磁铁，磁铁N极朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，线圈在电梯轿厢坠落时能自动闭合，从而减小对箱内人员的伤害。当电梯轿厢坠落到图示位置时，下列说法正确的是（）A．从上往下看，金属线圈A中的感应电流沿顺时针方向B．从上往下看，金属线圈B中的感应电流沿顺时针方向C．金属线圈A对电梯轿厢下落有阻碍作用，B没有阻碍作用D．金属线圈B有收缩的趋势，A有扩张的趋势【答案】BD【详解】AB．当电梯坠落至如图位置时，闭合线圈中向上的磁场减弱，感应电流的方向从上往下看是逆时针方向，中向上的磁场增强，感应电流的方向从上往下看是顺时针方向，B正确，A错误；C．结合AB的分析可知，当电梯坠落至如图位置时，闭合线圈都在阻碍电梯下落，C错误；D．闭合线圈中向上的磁场减弱，中向上的磁场增强，根据楞次定律可知，线圈有收缩的趋势，有扩张的趋势，D正确。故选BD。【变式3】（2022·陕西咸阳·统考模拟预测）一个长直密绕螺线管N放在一个金属圆环M的中心，圆环轴线与螺线管轴线重合，如图甲所示。螺线管N通有如图乙所示的电流，下列说法正确的是（）A．时刻，圆环有扩张的趋势 B．时刻，圆环中感应电流最大C．时刻，圆环有扩张的趋势 D．和时刻，圆环内有相同的感应电流【答案】A【详解】AC．螺线管内外磁感线方向不同但总数相同，由图可知，在t=时刻，通过线圈N的电流增大，则线圈产生的磁场增大，所以穿过金属环M的磁通量增大，根据楞次定律可知，圆环有扩大的趋势（使螺线管外部穿过圆环的磁感线增多从而减小穿过圆环的总磁通量），同理，时刻，通过线圈N的电流减小，穿过金属环M的磁通量减小，圆环有缩小的趋势，故A正确，C错误；B．在t=时刻，电流最大，磁场最大，磁通量最大，但是磁通量的变化率最小为0，所以圆环中感应电流最小为0，故B错误；D．在t=和t=时刻，电流变化率大小相同，穿过圆环的磁通量变化率大小相同，圆环内的感应电动势与电流大小相等，但方向相反，故D错误。故选A。考法3“三定则”、“一定律”的综合应用1.“三定则”、“一定律”的比较基本现象应用的定则或定律运动的电荷、电流产生磁场安培定则磁场对运动电荷、电流的作用力左手定则电磁感应部分导体切割磁感线运动右手定则闭合回路磁通量发生变化楞次定律2.“三定则”的应用区别三个定则容易混淆特别是左、右手易错用,抓住因果关系是关键（1）因电而生磁(I→B)→安培定则.（2）因动而生电(v、B→I)→右手定则（3）因电而受力(I、B→F)→左手定则3.相互联系（1）应用楞次定律，一般要用到安培定则.（2）研究感应电流受到的安培力，一般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，有时也可以直接应用楞次定律的推论(“来拒去留”或“增缩减扩”)确定.【典例4】（2020·浙江·统考二模）如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管b与电源、滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是（）A．线圈a中将产生沿顺时针方向（俯视）的感应电流B．穿过线圈a的磁通量减小C．线圈a有扩张的趋势D．线圈a对水平桌面的压力FN将增大【答案】D【详解】B．当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，螺线管中的电流将增大，使穿过线圈a的磁通量变大，故B错误；ACD．由楞次定律可知，线圈a中将产生沿逆时针方向（俯视）的感应电流，并且线圈a有缩小和远离螺线管的趋势，线圈a对水平桌面的压力FN将增大，故D正确，AC错误。故选D。【典例5】（2023·四川内江·四川省资中县第二中学校考模拟预测）如图所示，边长为的正三角形区域存在方向垂直纸面向里、大小随时间均匀变化的磁场（图中未画出），磁场随时间的变化率为。以三角形顶点C为圆心，半径为l、匝数为N、电阻为R的圆形线圈平行纸面固定放置，则下列说法正确的是（

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A．感应电流的方向为顺时针 B．感应电流的大小一直为C．线圈所受安培力方向与边平行 D．时刻线圈受到的安培力为【答案】B【详解】A．磁场垂直纸面向里，大小在增加，根据楞次定理可知，感应电流的方向为逆时针，故A错误；B．根据法拉第电磁感应定律磁场的有效面积感应电流的大小故B正确；故C．线圈的有效长度与边平行，根据左手定则可知，线圈所受安培力方向与边垂直，故C错误；D．有效长度时刻线圈受到的安培力为故D错误。故选B。左右手定则的区分左右手定则的区分（1）右手定则和左手定则的区别：抓住“因果关系”才能无误，“因动而电”用右手；“因电而动”由左手；（2）巧记方法：口语中我们已经习惯先左后右，从学习知识的先后看，先学习的是力，后学习的是电，结合一起，先左后右，先力后电，即左手安培力，右手感应电；【变式1】（2023·广东茂名·统考二模）市场上某款“自发电”门铃开关的原理如图所示。在按下门铃按钮过程中，夹着永磁铁的铁块向下移动，改变了与“E”形铁芯接触的位置，使得通过线圈的磁场发生改变。松开门铃按钮后，弹簧可使之复位（与a、b连接的外电路未画出）。由此可判断（）A．未按下按钮时，线圈a、b两点间存在电势差B．按下按钮过程中，线圈中感应电流始终由b经线圈流向aC．按钮复位过程中，线圈中的磁通量一直减小D．按下按钮过程与松开复位过程中，a点的电势始终高于b点【答案】B【详解】A．未按下按钮时，线圈磁通量不变，因此a、b两点电势差为零，故A错误；BCD．按下按钮过程中，线圈中的磁场先向右减小，后向左增加，根据楞次定律可知，感应电流方向从b接线柱通过线圈流向a接线柱，又因为线圈是电源，电源内部电流方向由负极流向正极，因此线圈a接线柱的电势比b接线柱高；按钮复位过程中，线圈中的磁场先向左减小，后向右增加，磁通量先减小后增大，根据楞次定律可知，感应电流方向从a接线柱通过线圈流向b接线柱，线圈a接线柱的电势比b接线柱低，故B正确，CD错误。故选B。【变式2】（2023·上海松江·统考二模）如图，长直导线MN置于三角形金属线框ABC上，两者彼此绝缘，线框被导线分成面积相等的两部分，导线通入由M到N的电流，当电流增大时，关于线框的判断正确的是（）A．磁通量的变化量为零 B．受到向右的安培力C．产生顺时针方向的感应电流 D．两侧均有收缩的趋势【答案】B【详解】导线通入由M到N的电流，根据安培定则可知，MN左侧磁场方向向里，右侧磁场方向向外；虽然线框被导线分成面积相等的两部分，但左侧部分区域离导线比较近，所以左侧部分区域磁场比右侧部分区域磁场强，故线框的磁通量向里；当电流增大时，线框的磁通量向里增大，根据楞次定律可知，线框中产生逆时针方向的感应电流；结合左手定则可知，线框各部分所受安培力的合力水平向右，左侧有收缩趋势，右侧有扩张趋势。故选B。【变式3】（2023·湖北武汉·统考模拟预测）在方向竖直向上、磁感强度大小为B的匀强磁场中，当金属棒中通以恒定电流I、金属棒静止时，两细线偏离竖直方向的偏角均为，如图所示。已知金属棒ab的质量为m、长度为L，重力加速度大小为g，关于恒定电流I的大小和方向，下列说法正确的是（）

A．，从a到b B．，从b到aC．，从a到b D．，从b到a【答案】A【详解】根据左手定则结合物体的平衡条件，可知电流的方向从a到b，以电流方向垂直纸面向外做金属棒受力分析如下

安培力大小为而根据平衡条件有，解得故选A。【基础过关】1．（2023·湖南衡阳·衡阳市八中校考模拟预测）如图所示，连接负载的固定U型金属导轨abcd，放置在与导轨平面垂直的匀强磁场中。导轨上有一根可自由滑动的金属棒ef，在金属棒向左平移的过程中。下列说法正确的是（）A．穿过ebcf回路的磁通量不变B．穿过ebcf回路的磁通量变小C．ae段有电流通过D．bc段有电流通过【答案】D【详解】AB．因为ebcf回路的面积变大，由知穿过ebcf回路的磁通量变大，故AB错误；C．因为ae段不在闭合回路里，即无电流，故C错误；D．因为穿过ebcf闭合回路的磁通量变大，即有感应电流产生，故bc段有电流通过，故D正确。故选D。2．（2022·河北·模拟预测）如图所示，匀强磁场垂直纸面向里，正方形闭合金属线框从空中落入磁场，在下落过程中，线框的bc边始终与磁场的边界平行，完全进入磁场后再从磁场中离开，下列说法正确的是（）A．线框进入磁场过程中，ab边中感应电流方向B．线框进入磁场过程中，bc边受到的安培力方向向上C．线框离开磁场过程中，cd边中感应电流方向D．线框离开磁场过程中，da边受到的安培力方向向下【答案】B【详解】A．线框进入磁场过程中，根据楞次定律，并结合右手螺旋定则，知线框中感应电流方向，A错误；B．线框进入磁场过程中，穿过线框的磁通量增大，线框有收缩的趋势，bc边受到的安培力方向向上，B正确；C．线框离开磁场过程中，根据楞次定律，并结合右手螺旋定则，感应电流方向，C错误；D．线框离开磁场过程中，穿过线框的磁通量减少，线框有扩张的趋势，da边受到的安培力方向向上，D错误。故选B。3．（2021·河南·模拟预测）如图所示，在光滑绝缘水平面上，有两条固定的相互垂直彼此绝缘的长直导线，通以大小相同的电流。在角平分线上，对称放置四个相同的圆形金属框。若电流在相同时间间隔内增加相同量，则（）A．线圈1中有顺时针方向的感应电流，静止不动B．线圈2中无感应电流，静止不动C．线圈3中有顺时针方向的感应电流，沿着对角线向外运动D．线圈4中有逆时针方向的感应电流，沿着对角线向外运动【答案】D【详解】AC．根据安培定则，判断线圈1、3中磁通量始终为零，所以无感应电流，静止不动。故AC错误；BD．根据安培定则，判断线圈2、4中磁通量均增加，由楞次定律可知，线圈2中有顺针方向的感应电流，线圈4中有逆针方向的感应电流，两线圈均沿着对角线向外运动。故B错误；D正确。故选D。4．（2021·湖南·模拟预测）美媒称，中国第三艘航母（第二艘国产航母）正在建造当中，很可能体现出优于前两艘航母的技术进步，新航母很可能比两艘“前辈”更大，并配备电磁弹射系统，允许更大，更重的飞机携带更多武器，执行更远距离任务，航母上飞机弹射起飞所利用的电磁驱动原理如图所示，当固定线圈上突然通过直流电流时，线圈左侧的金属环被弹射出去，则下列说法正确的是（）A．若将金属环置于线圈的右侧，环将不能弹射出去B．金属环向左运动过程中将有扩大趋势C．若将电池正、负极调换后，金属环不能向左弹射D．合上开关S的瞬间，从左侧看环中产生沿逆时针方向的感应电流【答案】D【详解】A．若金属环放在线圈右侧，根据“来拒去留"可得，环将向右运动，A错误；B．固定线圈上突然通过直流电流，穿过环的磁通量增大，根据楞次定律“增缩减扩”可知金属环被向左弹射的瞬间，还有缩小的趋势，B错误；C．根据“来拒去留”，在线圈上突然通过直流电流时，环都会受到向左的力的作用，与电源的正负极无关，C错误；D．线圈中电流为左侧流入，磁场方向为向右，在闭合开关的过程中，磁场变强，则由楞次定律可知，金属环的感应电流由左侧看为逆时针，D正确。故选D。5．（2021·山西太原·统考一模）如图所示，报废的近地卫星离轨时，从卫星中释放一根导体缆绳，缆绳的下端连接有空心导体。缆绳以轨道速度v在地磁场B中运动，使得缆绳中产生感应电流。电荷向缆绳两端聚集，同时两端与电离层中的离子中和，使得电流持续．由于感应电流在地磁场中受到安培力的拖动，从而能加快废弃卫星离轨。设缆绳中电流处处相等，那么（）A．缆绳中电流的方向由卫星流向空心导体B．相同长度的缆绳受到安培力的大小相等C．缆绳受到安培力的方向与卫星速度方向间的夹角大于D．由于安培力做负功，故在卫星降轨的过程中，其动能一定减小【答案】C【详解】A．由右手定则可知，电流方向是空心导体流向卫星，故A错误。B．因为地磁场的不是匀强磁场，所以相同的缆绳受到的安培力不是大小相等，故B错误；C．由左手定则可知，缆绳受到的安培力与卫星速度方向的夹角大于，故C正确；D．动能的增大和减小，与安培力做负功没有必然联系，因为引力做正功，故D错误；故选C。6．（2023·福建福州·福建省福州第一中学校考三模）如图甲所示，一闭合金属圆环固定在水平面上，虚线ab右侧空间存在均匀分布的竖直磁场，其磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示（取磁感应强度方向竖直向上为正），则（

）

A．0~1s内感应电流方向沿bca方向B．3~4s内感应电流方向沿bca方向C．2s末圆环受到的安培力最大D．3s末圆环受到的安培力为零【答案】D【详解】A．由于取磁感应强度方向竖直向上为正，则0~1s内磁感应强度在正方向增大，根据楞次定律可知，感应电流方向沿acb方向，A错误；B．由于取磁感应强度方向竖直向上为正，则3~4s内磁感应强度在负方向减小，根据楞次定律可知，感应电流方向沿acb方向，B错误；C．由题图知，2s末磁感应强度为0，则圆环受到的安培力为零，C错误；D．由题图知，3s末磁感应强度的变化率为0，则圆环的感应电流为零，故圆环受到的安培力为零，D正确。故选D。7．（2023·河北沧州·沧县中学校考模拟预测）如图甲所示，一长直导线与闭合金属线框位于同一竖直平面内，长直导线中的电流随时间的变化关系如图乙所示（以水平向右为电流的正方向），则在时间内，下列说法正确的是（）A．穿过线框的磁通量一直减小B．线框中始终产生顺时针方向的感应电流C．线框先有收缩的趋势后有扩张的趋势D．线框所受安培力的合力先向下后向上【答案】B【详解】A．长直导线中的电流先减小后增大，所以穿过线框的磁通量先减小后增大，故A错误；B．由楞次定律可以判断在时间内，线框中始终产生顺时针方向的感应电流，故B正确；C．穿过线框的磁通量先减小后增大，由榜次定律知线框先有扩张的趋势后有收缩的趋势，故C错误；D．由㭶次定律、左手定则判断线框受安培力的合力方向先向上后向下，故D错误。故选B。8．（2023·北京东城·北京市广渠门中学校考三模）在匀强磁场中放置一个金属圆环，磁场方向与圆环平面垂直。规定图1所示磁场方向为正。当磁感应强度B随时间t按图2所示的正弦规律变化时，下列说法正确的是（）A．时刻，圆环中无感应电流B．时刻，圆环上各点受到的安培力最大C．时间内，圆环中感应电流方向始终沿顺时针方向D．时间内，圆环先出现扩张趋势，后出现收缩趋势【答案】C【详解】A．在t2时刻，磁感应强度为零，但是磁通量的变化率最大，则感应电流最大，故A错误；B．在t3时刻，磁感应强度最大，但是磁通量的变化率为零，则感应电流为零，圆环上各点受到的安培力为零，故B错误；C．t1-t2时间内，磁感应强度垂直圆环向里，磁通量逐渐减小，根据楞次定律可知圆环中感应电流方向始终沿顺时针方向，t2-t3时间内，磁感应强度垂直圆环向外，磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知圆环中感应电流方向始终沿顺时针方向，故C正确；D．时间内，穿过圆环的磁通量先增大后减小，根据楞次定律可知圆环先出现收缩趋势，后出现扩张趋势，故D错误。故选C。9．（多选）（2022·海南省直辖县级单位·校考模拟预测）如图所示，竖直放置的长直导线通有恒定电流，有一矩形线框与导线在同一平面内，在下列情况中线框产生感应电流的是（）A．导线中的电流变大 B．线框向右平动C．线框向下平动 D．线框以AB边为轴转动【答案】ABD【详解】A．导线中电流变大，磁场增大，线框中的磁感应强度增大，故磁通量增大，可以产生感应电流。故A正确；B．线框向右平动，线框中磁感应强度减小，故磁通量减小，可以产生感应电流。故B正确；C．线框向下运动时，线框中的磁感应强度不变，磁通量不变，故不会产生感应电流。故C错误；D．以线框以AB边为轴转动时，穿过线框中的磁通量不断变化，故会产生感应电流。故D正确。故选ABD。10．（2023·福建莆田·统考模拟预测）在如图所示的电路中，半径为的半圆形金属滑轨一端与阻值为的定值电阻连接，另一端靠近金属棒转轴（但不连接），金属棒的长度略大于，可绕点在竖直面内转动，转动过程中始终保持与滑轨良好接触。时刻，金属棒在外界控制下从竖直位置以角速度绕点顺时针匀速转动，直至水平，整个装置处在磁感应强度大小为、方向垂直滑轨所在平面向里的匀强磁场（图中未画出）中。金属棒和滑轨的电阻均不计。下列说法正确的是（）A．通过定值电阻的电流方向发生改变B．在时刻，通过定值电阻的电流为C．通过定值电阻的电流的最大值为D．在金属棒从竖直位置转到水平位置的过程中，通过定值电阻某一横截面的电荷量为【答案】BC【详解】A．根据题意，由右手定则可知，转动过程中，感应电流方向一直为顺时针，故A错误；B．在时刻，金属棒转过，有效长度为，则感应电动势为通过定值电阻的电流为故B正确；C．当金属棒水平时，感应电流最大，则有通过定值电阻的电流的最大值为故C正确；D．根据题意，由、和可得故D错误。故选BC。【能力提升】1．（2023·广东湛江·校联考模拟预测）如图所示，光滑绝缘水平面上存在方向竖直向下的有界（边界竖直）匀强磁场，一直径与磁场区域宽度相同的闭合金属圆形线圈在平行于水平面的拉力作用下，在水平面上沿虚线方向匀速通过磁场。下列说法正确的是（

）

A．线圈进磁场的过程中，线圈中的感应电流沿顺时针方向B．线圈出磁场的过程中，线圈中的感应电流沿逆时针方向C．该拉力的方向与线圈运动速度的方向相同D．该拉力的方向水平向右【答案】D【详解】A．线圈进入磁场的过程中，垂直于纸面向里的磁通量变大，根据楞次定律可知线圈中的感应电流产生的磁场应垂直于纸面向外，根据安培定则可知线圈中的电流为逆时针方向，故A错误；B．线圈离开磁场的过程中，垂直于纸面向里的磁通量变小，根据楞次定律可知线圈中的感应电流产生的磁场应垂直于纸面向里，根据安培定则可知线圈中的电流为顺时针方向，故B错误；CD．线圈切割磁感线的有效长度示意图如图：

结合楞次定律阻碍相对运动的推论，根据左手定则可知安培力始终水平向左，则该拉力的方向水平向右，故C错误，D正确。故选D。2．（2022·上海·二模）如图，ABCD为固定在竖直平面内的光滑绝缘轨道，BC连线水平，上、下区域Ⅰ、Ⅱ分别存在垂直轨道的水平磁场。将一铜质小球从A端由静止释放，经足够长的时间后，小球仅在BC的下方往复运动。则（

）A．Ⅰ、Ⅱ区域内均存在匀强磁场B．Ⅰ、Ⅱ区域内均存在非匀强磁场C．Ⅰ内存在匀强磁场，Ⅱ内存在非匀强磁场D．Ⅰ内存在非匀强磁场，Ⅱ内存在匀强磁场【答案】D【详解】由题意知，小球在区域Ⅰ中有机械能损失，可知在区域Ⅰ中有电磁感应现象，即产生了焦耳热，则知小球在Ⅰ内磁通量发生了变化，所以Ⅰ内存在非匀强磁场。而小球在区域Ⅱ中没有机械能损失，即没有产生电磁感应现象，则知小球在Ⅱ内磁通量不发生变化，即Ⅱ内存在匀强磁场。故选D。3．（2022·上海·二模）如图，水平地面放置导线框abcd，正上方有一圆柱形磁体，若磁体以磁体中心为轴在xoz平面内顺时针转过一个小角度，此过程中线框始终处于静止状态，下列说法正确的是（）A．ab边对地面的压力增大，cd边对地面的压力减小B．ab边和cd边均不受磁场力的作用C．线框中感应电流的方向为abcdaD．线框受地面的摩擦力方向水平向右【答案】D【详解】磁体转动前，线框的磁通量最大，线圈内磁场方向斜向上，若以磁体中心为轴在xoz平面内顺时针转过一个小角度，线框的磁通量减小，根据楞次定律，线框产生adcba方向的感应电流，磁体以磁体中心为轴在xoz平面内顺时针转过一个小角度，等效为磁体向左上方移动，根据来拒去留，磁体对线框产生向左上方的吸引力，根据平衡条件，线框受地面的摩擦力方向水平向右，线框ab边，cd边安培力均向上，对地面的压力减小。故选D。4．（多选）（2023·河南许昌·禹州市高级中学校考模拟预测）如图甲所示，在虚线所示的区域有垂直纸面向里的磁场，磁场变化规律如图乙所示，面积为S的n匝金属线框处在磁场中。线框与电阻R相连，若金属框的电阻为，下列说法正确的是（）A．线框面积将有扩大趋势 B．流过电阻R的感应电流方向由a到bC．线框cd边受到的安培力方向向上 D．a、b间的电压为【答案】BD【详解】A．由楞次定律可得线框中磁场变大，线框磁通量变大，则线框中产生的感应电流所受安培力向内，线框面积将有缩小趋势，故A错误；B．由楞次定律可得感应电流的方向为逆时针，所以通过R的电流方向为，故B正确；C．感应电流的方向为逆时针，根据左手定则可知，线框cd边受到的安培力方向向下，故C错误；D．由闭合电路殴姆定律可得那么R两端的电压为故D正确。故选BD。5．（多选）（2023·重庆沙坪坝·重庆八中校考二模）如图甲所示为某电动牙刷的无线充电示意图，当送电线圈通过如图乙所示的电流时，下列时间受电线圈中产生的感应电流方向与送电电流方向相同是（）

A． B． C． D．【答案】BD【详解】D．时间内，送电线圈中电流减小，产生的磁场减弱，则通过受电线圈的磁通量减小，根据楞次定律结合安培定则可知，该时间段内受电线圈中电流方向与送电线圈中相同，故D符合题意；C．时间内，送电线圈中电流反向增大，则产生的磁场反向增强，通过受电线圈的磁通量增加，根据楞次定律结合安培定则可知，该段时间内受电线圈中电流方向与送电线圈中相反，故C不符合题意；B．时间内，送电线圈中电流减小，产生的磁场减弱，则通过受电线圈的磁通量减小，根据楞次定律结合安培定则可知，该时间段内受电线圈中电流方向与送电线圈中相同，故B符合题意；A．时间内，送电线圈中电流反向增大，则产生的磁场反向增强，通过受电线圈的磁通量增加，根据楞次定律结合安培定则可知，该段时间内受电线圈中电流方向与送电线圈中相反，故A不符合题意。故选BD。6．（多选）（2023·福建福州·校考模拟预测）如图（a）所示，平行长直金属导轨水平放置，间距L=0.4m。导轨右端接有阻值R=1Ω的电阻，导体棒垂直放置在导轨上，且接触良好。导体棒及导轨的电阻均不计，导轨间正方形区域abcd内有方向竖直向下的匀强磁场，bd连线与导轨垂直，长度也为L。从0时刻开始，磁感应强度B的大小随时间t变化规律如图（b）所示；同一时刻，棒从导轨左端开始向右匀速运动，1s后刚好进入磁场。若使棒在导轨上始终以速度v=1m/s做直线运动，则（）

A．导体棒进入磁场前后，回路中的电流方向相反B．导体棒进入磁场前，回路中的电动势为0.08VC．导体棒在运动过程中受到的最大安培力为0.04ND．导体棒通过三角形abd区域时电流i随时间t均匀增大【答案】ACD【详解】A．导体棒进入磁场前，根据楞次定律判断，回路中的电流为逆时针方向；1s后磁场变为匀强磁场，导体棒刚好进入磁场切割磁感线，根据右手定则可知，回路中的电流为顺时针方向，故A正确；B．导体棒进入磁场前，闭合回路中有磁场通过的有效面积不变，磁感应强度均匀变大，由法拉第电磁感应定律，回路中的电动势为故B错误；C.导体棒切割磁感线的最大感应电动势为则电流强度最大值为导体棒在运动过程中受到的最大安培力为故C正确；D．导体棒进入磁场到bd的时间为导体棒通过三角形abd区域时电流i随时间t可知体棒通过三角形abd区域时电流i随时间t均匀增大，故D正确。故选ACD。7．（多选）（2023·安徽·校联考模拟预测）荡秋千是一项同学们喜欢的体育活动。如图所示，两根金属链条（可视为导体）将一根金属棒ab悬挂在固定的金属架cd上，静止时金属棒ab水平且沿东西方向，已知当地的地磁场方向自南向北斜向下与竖直方向成45°角，现让金属棒ab随链条摆起来，通过能量补给的方式可使链条与竖直方向的最大偏角保持45°不变，则下列说法中正确的是（）A．当ab棒自北向南经过最低点时，电流从c流向dB．当链条与竖直方向成45°角时，回路中感应电流一定为零C．当ab棒自南向北摆动的过程中，回路中的磁通量先减小再增加D．当ab棒自南向北经过最低点时，ab棒受到的安培力的方向水平向南【答案】AB【详解】A．当棒自北向南经过最低点时，由右手定则知棒上的电流方向自向，金属架上的电流方向则为自到，故A正确；B．当链条与竖直方向成角时，棒来到了最高点，其速度为0，不产生感应电动势，回路中感应电流一定为零，故B正确；C．如图所示

当棒自南向北摆动的过程中，穿过闭合回路的磁通量一直减小，故C错误；D．当棒自南向北经过最低点时，由左手定则知安培力的方向与水平向南的方向成斜向下，故D错误。故选AB。8．（多选）（2023·海南·模拟预测）如图所示，纸面内的三条长直导线组成一等边三角形，导线间相互绝缘，导线中通入图示方向、大小始终相等的电流。在角平分线上对称放置三个相同的环形线圈、、，在三角形的中心放置相同的环形线圈，若三根导线中通入的电流同时减小，则（）

A．初始时线圈的磁通量最大B．线圈的感应电流最大C．线圈产生逆时针方向的感应电流D．线圈、产生的感应电流相同【答案】BD【详解】A．初始时，导线和导线在线圈中的磁通量抵消，故线圈中相当于只有导线产生的磁通量，同理可知，线圈中相当于只有导线产生的磁通量，根导线在线圈中的磁场均向外，抵消掉后线圈中相当于只有导线产生的磁通量，对比可知，初始时线圈的磁通量最大，故A错误；B．若三根导线中通入的电流同时减小，结合A解析可知，线圈的磁通量变化率最大，产生的感应电流最大，故B正确；C．线圈中的磁场向内且磁通量减小，由楞次定律可知，产生顺时针方向的感应电流，故C错误；D．线圈、中的磁场均向内，磁通量均减小且减小量相同，故产生的感应电流大小相等方向相同，故D正确。故选BD。9．（多选）（2022·广东·校联考模拟预测）如图，长为2L、宽为L的矩形金属线框abcd放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于线框平面向上。当金属框绕对称轴ef以角速度逆时针匀速转动时，下面说法正确的是（）A．线圈中没有感应电流B．线圈中感应电流的方向为a→b→c→d→aC．ad两点的电势差D．ad两点的电势差【答案】AD【详解】AB．当金属框绕对称轴ef以角速度逆时针匀速转动时，穿过线圈平面的磁通量始终为零。由楞次定律，线圈中没有感应电流。A正确；B错误；CD．ad转动切割磁线，设ad中点为ad两点的电势差C错误；D正确。故选AD。10．（多选）（2023·重庆万州·重庆市万州第二高级中学校联考模拟预测）法拉第展示人类历史上第一台直流发电机——法拉第圆盘发电机，结构示意图如图甲所示，圆盘所处的匀强磁场的磁感应强度为B；如图乙所示是安装了汽车防抱死制动系统（ABS）的轮速传感器示意图，铁质齿轮P与车轮同步转动，它的右侧有一个绕着线圈的磁铁，当轮齿在接近和离开磁铁时，线圈中出现感应电流。下列说法正确的是（

）A．对甲图，若圆盘不动，磁体转动（磁感线与盘面垂直），电流表的指针不会偏转B．对甲图，当圆盘的角速度为，边缘的线速度为v，则感应电动势为C．对乙图，穿过线圈的磁通量会发生变化，则此装置是利用电磁感应现象来测量车轮转速的D．对乙图，同样初速度的同一辆汽车，安装了ABS的刹车距离小，不易发生侧滑【答案】BD【详解】A.对甲图，若圆盘不动，转动磁体，产生动生电动势，电流表的指针会发生偏转，故A错误；B．感应电动势为B正确；CD．此装置利用电流检测器D检测电流，并送到电子控制模块以控制电磁阀，为制动器提供合适制动力，使刹车距离减小，有效避免汽车车轮侧滑现象，C错误，D正确。故选BD。【真题感知】1．（2021·北京·高考真题）某同学搬运如图所示的磁电式电流表时，发现表针晃动剧烈且不易停止。按照老师建议，该同学在两接线柱间接一根导线后再次搬运，发现表针晃动明显减弱且能很快停止。下列说法正确的是（）A．未接导线时，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势B．未接导线时，表针晃动剧烈是因为表内线圈受到安培力的作用C．接上导线后，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势D．接上导线后，表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用【答案】D【详解】A．未接导线时，表针晃动过程中导线切割磁感线，表内线圈会产生感应电动势，故A错误；B．未接导线时，未连成闭合回路，没有感应电流，所以不受安培力，故B错误；CD．接上导线后，表针晃动过程中表内线圈产生感应电动势，根据楞次定律可知，表针晃动减弱是因为