电磁感应现象楞次定律-2023年高考物理一轮复习（新高考）

专题13.1电磁感应现象楞次定律【练】

国练基础

1、（2022」：海金山•二模）如图，某教室墙上有一朝南的钢窗，将钢窗右侧向外打开，以推窗人的视角来看,

窗框中产生（）

A.顺时针电流，且有收缩趋势B.顺时针电流，且有扩张趋势

C.逆时针电流，且有收缩趋势D.逆时针电流，且有扩张趋势

【答案】D

【解析】磁场方向由南指向北，将钢窗右侧向外打开，则向北穿过窗户的磁通量减少，根据楞次定律，感应

电流产生的磁场方向由南指向北，即以推窗人的视角来看，感应电流为逆时针电流，同时根据“增缩减扩''可

知，窗框有扩张趋势。

故选Do

2、2022,江苏泰州•模拟预测）如图，足够长的磁铁在空隙产生一个径向辐射状磁场，一个圆形细金属环与磁

铁中心圆柱同轴，由静止开始下落，经过时间/,速度达最大值】，，此过程中环面始终水平。已知金属环质

量为机、半径为八电阻为R,金属环卜.落过程中所经过位置的滋感应强度大小均为3,重力加速度大小为

g,不计空气阻力，则（）

A.在俯视图中，环中感应电流沿逆时针方向

C.环下落过程中一直处于超重状态

【答案】B

【解析】A.根据题意，由右手定则可知，在金属环下落过程中，在俯视图中，环中感应电流沿顺时针方向,

故A错误；

B.根据题意可知，当重力等于安培力时，环下落的速度最大，根据平衡条件有

当环速度最大时，感应电动势为

感应电流为

联立可得

故B正确；

c.根据题意可知，金属环下落过程做加速运动，具有向下的加速度，则环下落过程中一直处r失重状态，

故C错误；

D.设/时间内通过金属环横截面的电荷量为9，由题意可知，环下落速度为v时的感应电流大小为

由于环中感应电流不断增大，则/时间内通过金属环横械面的电荷量

取向下为正方向，由动量定理有

又有

联立解得

故D错误。

故选B。

【答案】C

故B错误；

故C正确；

故D错误。

故选C。

4、（2022・福建・上杭一中模拟预测）如图所示，虚线框内为漏电架护开关的原理示意图，变压器A处用火线

和零线双线平行绕制成线圈，然后接到用电器.A处有一个输出线圈，一旦“处线圈中有电流，经放大后便

能推动继电器切断电源。如果甲、乙、丙、丁四人分别以图示方式接触电线（裸露部分），甲、乙、丙站在

木凳上，则下列说法正确的是（）

A.甲会发生触电事故，继电器不会切断电源

B.乙会发生触电事故，继电器不会切断电源

C.丙会发生触电事故，继电器会切断电源

D.丁会发生触电事故，继电器会切断电源

【答案】D

【解析】AB.从图中可知A处线制是用火线和零线双股平行线绕制成线圈，正常情况下火线和零线中电流

方向相反、大小相等，4处线圈产生的总磁通量为零。当漏电时，火线和零线中电流方向、大小不等，A处

线圈产生的总磁通量不为零（磁通量增大），故会在8处线圈中产生感应电流，经放大后便能推动继电器切

断电源，甲、乙站在木凳上（人与地绝缘）只接触火线时，不会通过人体形成电流，故火线和零线中电流方

向、人小不变，A处线圈产生的总磁通量为零，6处线圈中不产生感应电流，继电器均不会切断电源，甲、

乙不会发生触电事故，AB错误：

C.当丙双手分别抓住火线和零线，在火线、人体、零线间形成电流，而使人发生触电事故，但火线和零线

中电流始终方向相反、大小相等，A处线圈产生的总磁通量仍为零，故8处线圈中不会产生感应电流，故继

电器不会切断电源，但人会触电，C错误；

D.丁通过手，使电流从火线流到大地，使火线和零线中大小不等，A处线圈产生的总磁通量增大，故会在

8处线圈中产生感应电流，经放大后便能推动继电器切断电源，D正确。

故选D。

5、（2022•上海市复兴高级中学二模）如图，ABCD为固定在竖直平面内的光滑绝缘轨道，8C连线水平，

上、下区域【、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8C的下方往复运动。则（）

A.I、II区域内均存在匀强磁场

B.I、n区域内均存在非匀强磁场

C.I内存在匀强磁场，H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

【解析】由题意知，小球在区域I中有机械能损失，可知在区域【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。

6、（2022・江苏・南京师大附中模拟预测）如图所示，将悬挂在。点的铜球从方形匀强磁场区域左侧一定高

度处由静止释放，磁场区域的左右边界处于竖直方向，不考虑空气阻力，则（）

A.铜球在左右两侧摆起的最大高度相同

B.铜球最终将静止在。点正下方

C.铜球运动到最低点时受到的安培力最大

D.铜球向右进入磁场的过程中，受到的安培力方向水平向左

【答案】D

【解析】A.铜球每次在进出磁场过程，因产生电磁感应，一部分机械能转化为焦耳热，左右两侧摆起的最

大高度不相同，故A错误；

B.铜球每次只在进出磁场过程损失机械能，当全部进入匀强磁场，因磁通量不变，故不产生电磁感应，最

终将在磁场区域内左右摆动，故B错误；

C.铜球运动到最低点时不产生电磁感应，故受到的安培力为0,故c错误；

D.铜球向右进入磁场的过程中，由楞次定律知铜球受到的安培力方向水平向左，故D正确。

故选D。

A.电容器〃板带负电

B.电容器所带的电荷量为零

【答案】AD

【解析】A.依据楞次定律，结合规定斜向下为正方向，则在九时间前，线圈的感应电流方向逆时针方向，

当力时间后，线圈的感应电流方向仍为逆时针方向，依据电源内部电流方向由负极到正极，因此电容器。板

带负电，故A正确：

故C错误，D正确；

Q=CU

可知电容器所带的电荷量不为零，故B错误。

故选AD。

8、（多选）（2022•黑龙江•呼玛县高级中学高三期末）如图所示，金属导轨上的导体棒"在匀强磁场中沿

导轨做下列哪种运动时，线圈c中将有感应电流产生（）

A.向右做匀速运动

B.向左做匀加速直线运动

C.向右做减速运动

D.向右做变加速运动

【答案】BCD

【解析】A.导体棒必向右或向左做匀速运动时，必中产生的感应电流不变，螺线管产生的磁场是稳定的，

穿过c的磁通量不变，c中没有感应电流，故A错误：

BCD.只要导体棒做变速运动，则螺线管中的电流是变化的，产生磁场是变化的，则穿过。的磁通量变化，

c中有感应电流，故BCD正确。

故选BCD.,

9、（2022•全国•高三专题练习）妇图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置。

（1）将图中所缺的导线补接完整。（）

（2）开关断开时，灵敏电流计指针在表盘中央，若在原线圈插入副线圈后，将开关闭合，此时发现灵敏电

流计的指针向右偏，那么可能出现的情况有：

A.原线圈插入副线圈后，将滑动变阴.器触头迅速向右拉M,灵敏电流计指针（填,•向左”、“向

右”、“不”）偏转。

B.将原线圈迅速拔出副线圈时，灵敏电流计指针将（填“向左”、“向右”、“不”）偏转。

【解析】（I）探究电磁感应现象实验电路分两部分，要使原线圈产生磁场必须对其通电，故电源、开关、

滑动变阻器、原线圈组成闭合电路，而灵敏电流计与副线圈组成另一个闭合电路，如图所示

（2）开关断开时，灵敏电流计指针在表盘中央，若在原线圈插入副线圈后，将开关闭合，此时发现灵敏电

流计的指针向右偏，说明穿过副线圈的磁通量增加，灵敏电流计指针

向右偏。那么可能出现的情况有：

A.原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向右拉时，滑动变阻器的有效阻值减小，则流过原线圈的

电流增大，说明穿过副线圈的磁道量增加，灵敏电流计指针向右偏；

B.将原线圈迅速拔出副线圈时，说明穿过副线圈的磁通量减小，灵敏电流计指针向左偏。

国练提升

10、（2022•河南・濮阳一高模拟预测）如图甲所示，金属圆环和“C”形金属线框相互靠近固定在水平面上，金

属棒48放在线框上，给圆环。端接上如图乙所示的余弦交流电流，以图甲中电流方向为正方向，金属

棒A8始终保持静止，则下列判断正确的是（）

A.0~〃时间内，48棒中的感应电流方向为

B.0~//时间内，A3棒受到的摩擦力方向向右

C时间内，八8棒中感应电流方向先由人—8再由“一M

D.〃时刻A8棒受到的安培力最大，，2时刻AB棒受到的安培力最小

【答案】A

【解析】A.07/时间内，根据安培定则可知，右侧闭合回路中穿过纸面向外的磁通量减小且减小得越来越

快，根据楞次定律和安培定则可知，A8棒中的感应电流方向为8-A,故A正确；

B.根据左手定则，44棒受到的安培力向右，则其受到的摩擦力向左，故B错误；

C.时间内，根据安培定则可知，右侧闭介回路中先是穿过纸面向里的磁通后减小再是穿过纸面向外的

磁通量增大，根据楞次定律和安培定则可知，人B棒中的感应电流方向一直为故C错误；

D.〃时刻圆环电流为零，在48棒处产生的磁场强度为零，则棒受到的安培力为零，冷时刻，圆环电流

变化率为零，则穿过闭合网路的磁通量变化率为零，则闭合回路感应电流为零，则棒受到的安培力也为零，

故D错误。

故选Ao

11、（2022•贵州贵阳•模拟预测）如图，长直导线置于等腰梯形金属线框的中位线上，彼此绝缘且分别

固定。导线通入由M到N的电流，当电流随时间线性增大时，线框中（）

A.没有产生感应电流B.有沿逆时针方向的感应电流

C.感应电流逐渐增大D.金属线框所受的安培力大小不变

【答案】B

【解析】AB.根据安培定则可知，长直导线MV上方磁场方向向外，长直导线MN下方磁场方向向里，由

于金属线框处于MN下方面积大于上方面积，可知整个金属线框的磁通量向里，当电流随时间线性增大时，

根据楞次定律可知，线框中有沿逆时针方向的感应电流，A错误，B正确；

C.根据法拉第电磁感应定律

由于电流随时间线性增大，可知磁感应强度变化率为定值，则线框中感应电动势为定值，线框中感应电流为

定值，C错误；

D.长直导线MN电流随时间线性增大，可知直导线MN电流产生磁场对应的磁感应强度逐渐变大，又线框

中感应电流为定值，故金属线框所受的安培力大小逐渐变大，D错误。

故选Bo

12、（2022•江西南昌•模拟预测）如图所示，光滑绝缘水平面上，有两根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剧线圈。若两根导线上的电流同时按相同规

律均匀增大，下列判断正确的是（）

20、7✓01

、，

、、ZZ

----------M------►—

/'、、I

30,。4

A.线圈1中有顺时针方向的感应电流B.线圈2中有顺时针方向的感应电流

C.线圈3中有顺时针方向的感应电流D.线圈4中有顺时针方向的感应电流

【答案】B

【解析】由安培定则可以判断出线圈1中磁通为零，线圈2中磁通垂直于水平面向外，线圈3中磁通为零，

线圈4中磁通垂直于水平面向内。当两根导线上的电流同时按相同规律增大时，根据楞次定律可知线圈1和

线圈3中无感应电流，线圈2中有顺时针电流，线圈4中有逆时针电流。

故选Bo

13、（2022・吉林长春•模拟预测）安培曾做过如图所示的实验：把绝缘导线绕制成线圈，在线圈内部悬挂一

个用薄铜片做成的圆环，圆环所在平面与线圈轴线垂直，取一条形磁铁置于铜环的右侧，条形磁铁的右端为

N极。闭合开关一段时间后观察，发现铜环静止不动，安培由此错失了发现电磁感应现象的机会。实际上在

电路闭合的瞬间，下列现象描述正确的是（）

A.从右向左看，铜环中有逆时针的感应电流

B.从右向左看，铜环中有顺时针的感应电流

C.铜环仍保持不动

D.铜环会远离磁铁

【答案】A

【解析】AB.在开关闭合瞬间，线圈内部磁通量增大且磁场方向向左。从右向左观察，根据楞次定律判断，

铜环中产生逆时针的感应电流，故A正确，B错误；

CD.产生感应电流时，铜环等效成一个小磁铁，N极在右侧，与条形磁铁S极相吸引，故CD错误。

故选Ao

14、（多选）（2022・广东•模拟预测）如图，长为2L、宽为L的矩形金属线框必cd放置在匀强磁场中，磁

感应强度大小为从方向平行于线框平面向上。当金属框绕对称轴d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db—CTdia

【答案】AD

【解析】AB.当金属框绕对称轴•以角速度。逆时针匀速转动时，穿过线圈平面的磁通曷始终为零。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ADo

15、（多选）（2022.湖北.荆州中学三模）如图所示，铁芯上有两个导线圈A和B,线圈A跟电源和开关S

相连，LED（发光二极管，具有单向导电性）M和N并联后接在线圈B两端，图中所有元件均正常，则

（）

A.S闭合瞬间，A中有感应电动势B.S断开瞬间，A中没有感应电动势

C.S闭合瞬间，M亮一下，N不亮D.S断开瞬间，M和N二者均不亮

【答案】AC

【解析】A.闭合开关S的瞬间，穿过线圈A的磁通量增加，线圈A中将产生自感电动势，故A符合题意；

B.开关断开的瞬间，穿过线圈A的磁通量减小，线圈A中将产生自感电动势，故B不符合题意；

C.闭合开关S的瞬间，穿过线圈A的磁通量增加；线圈外侧的电流方向向右，根据安培定则可知，A中产

生的磁场的方向向上；穿过B的磁通量向上增大时，根据楞次定律可知，B中感应电流的磁场的方向向下，

根据安培定则可知，B中感应电流的方向在外侧向左，所以线圈下端的电动势高，电流能通过二极管M,不

能通过二极管N,故C符合题意；

D.结合C的分析可知，S断开瞬间，穿过线圈B的磁通量减小，产生感应电流的方向与C中感应电流的

方向相反，所以感应电流能通过二极管N,不能通过二极管M,故D不符合题意。

故选ACo

16、（多选）（2022•山西•高三开学考试）如图所示装置中，而、〃杆垂直放置在导轨上，与导轨接触良好，

杆与轨道之间的摩擦力不计。原来必、〃杆均静止，当必杆做如下哪些运动时，〃杆将向左移动（）

A.向右减速运动B.向右加速运动C.向左加速运动D.向左减速运动

【答案】AC

【解析】〃杆向左移动，则〃杆受到的安培力水平向左，根据左手定则，〃杆上电流方向为从"流向c,

根据楞次定律，线圈。中磁场方向向下增强或是向上减弱，若线圈乙中磁场方向向下增强，则，力杆中电流

方向为从人流向。，并且逐渐变大，所以曲杆向左加速运动，同理可得，若线圈。中磁场方向向上减弱，

小杆向右减速运动，BD错误，AC止确。

故选ACo

17、（2022・全国•高三课时练习）（1）探究电磁感应现象应选用如图（选填"甲''或"乙”）所示的装置

进行实验。在这个现象中感应电沆的方向与的方向和磁感线方向有关。

（2）如图丙所示，A为弹簧测力计（量程足够大），8为条形磁铁（下端为S极），。为螺线管，螺线管线

圈的电阻忽略不计。闭合开关舟,记下弹簧测力计示数。现将$断开，S2由1改接到2,则弹簧测力计的

示数将;若S2接2不变，再闭合Si，弹簧测力计的示数将。（均选填“变大叩变小”或“不变”）

丙

【答案】甲导体切割磁感线运动（或“导体运动”）变小变大

【解析】（1）探究电磁感应现象的实验装置，只需要有磁场、导体棒、电流表即可，不需要电源，分析图

甲与乙可知，探究电磁感应现象应选用甲图装置，在电磁感应现象中，感应电流的方向与导体切割磁感线运

动的方向和磁感线的方向有关。

（2）根据安培定则，由图丙可知，闭合开关，螺线管上端是N吸，条形磁铁下端是S极，条形磁铁受到向

下的吸引力，现将Si断开，S2由1改到2,电路电流变小，通电的螺线管圈数变少，电磁铁的磁性变弱，

螺线管对条形磁铁的吸引力变小，弹簧测力计示数变小；

若S2接2不变，闭合S，电阻七短路，电路电流变大，螺线管的磁场变强，条形磁铁受到的吸引力变大，

弹簧测力计的示数变大。

18、（2022.全国•高三课时练习）（1）在探究楞次定律的实验中，除需要已知绕向的螺线管、条形磁铁外，

还要用到一个电表，请从下列电表中选择。

D.零刻度在中间的灵敏电流计

（2）某同学按下列步骤进行实验：

①将已知绕向的螺线管与电表连接；

②设计表格：记录将磁铁N、S极插入或抽出过程中引起感应电流的磁场方向、磁通量的变化、感应电流的

方何、感应电流的磁场方向：

③分析实验结果，得出结论。

上述实验中，漏掉的实验步骤是要查明的关系.

⑶在上述实验中，当磁铁插入螺线管的速度越快，电表指针偏帝（选填“不变”“变大或变小”兀

（4）如图所示，图（甲）为某实验小组利用微电流传感器做验证楞次定律实验时，在计算机屏幕上得到的

波形.横坐标为时间八纵坐标为电流/,根据图线分析知道：将条形磁铁的N极插入圆形闭合线圈时得到

图（甲）内①所示图线，现用该磁铁，如图（乙）所示，从很远处按原方向沿一圆形线圈的轴线匀速运动，

并穿过线圈向远处而去，图（丙）中较正确地反映线圈中电流/与时间，关系的是。

【答案】D电流流入电表方向与电表指针偏转方向变大B

【解析】（1）在探究楞次定律的实验中，除需要已知绕向的螺线管、条形磁铁外，还要用到一个零刻度在

中间的灵敏电流计。

故选D；

（2）依据以上操作，实验中，漏掉的实验步骤是要查明电流流入电表方向与电表指针偏转方向的关系；

（3）当磁铁插入螺线管的速度越快，磁通量变化越快，感应电流也较大，电表指针偏角变大；

（4）条形磁铁的N极迅速插入感应线圈时，得到图（甲）中①所示图线，现有如图（乙）所示磁铁自远处

匀速沿一圆形线圈的轴线运动，并穿过线圈向远处而去，由楞次定律得出感应电流方向为顺时针（从左向右

看一）,即为正方向；当远离感应线圈时，则感应电流方向为负方向。

故选Bo

国练真题

19、（多选）（2022.广东.高考真题）如图所示，水平地面（Oxy平面）下有一根平行于），轴且通有恒定电

流/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，MN平行于），轴，PN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2到N过程的感应电动势相等

【答案】AC

【解析】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R错误：

C.根据右手螺旋定则，线圈从尸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0点到M点与从P点到N点，线圈的磁通量变化量相同，依题意尸点到M点所用时间较从〃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。

20、（2022•浙江・高考真题）如图所示，将一通电螺线管竖直放置，螺线管内部形成方向晓直问上、磁感应

强度大小8二内的匀强磁场，在内部用绝缘轻绳悬挂一与螺线管共轴的金属薄圆管，其电阻率为P