2025版三维设计 一轮 高中总复习物理 第12章 电磁感应 第61课时 电磁感应现象 楞次定律 双基落实课

A2r|--F*T-

第十一早

电磁感应

第61课时电磁感应现象楞次定律［双基落实课］

立足“四层”•夯基础口概念公式定理

T磁通量H及凝物=BS（S1用

电

磁丽叶（丽ml闭合电路的一部分导体在

感磁场内做切割磁感线运动

一流的产

应生条件匕三法一二日穿过闭合电路的磁通量发

现丁『公至二n生变化

象t实质卜产生感应电动势

楞

感应电流具有这样的方向,

次

即感应电流的磁场总要阻

定

徒律?碍引起感应电流的磁通量

律

感应电流的变化

的方向磁感线穿入了心

右手

拇指指向导线运动方向

四指指向也理述方向

情境思辨•原创情境

每年高考考生入场时•，监考老师都要用金属探测器对考生进行安检，当探测器靠近金属物体时，报警器就会发出

警报。

判断下列说法的正误：

（1）探测器靠近非金属物体时不发生报警现象。（〈）

（2）探测器靠近金属物体报警是利用了静电感应现象。（X）

（3）拱测器靠近金属物体和远离金属物体时产生的感应电流方向不同。（＜）

LL-1---着----眼---“--四---翼----”--•-探---考----点---口-----------------------------------------------------------题----型---规---律----方--法---

考点一电磁感,象及感应电流方向的判断［素养自修类］

1.产生感应电流的条件的两种表述

（1）闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，闭合电路中产生感应电流。

（2）穿过闭合导休回路的磁通量发生变化时，闭合电路中产生感应电流。

2.判断感应电流方向的两种方法

（1）用楞次定律判断

该电路磁场5次定语（等培定则

明确研的方向如何

判定感应电二判定感应

究的加

流磁场方向电加方向

合电路该电路破通

城如何变化

（2）用右手定则判断

该方法适用于导体切割磁感线产生的感应电流。判断时注意掌心、拇指、四指的方向:

①掌心一一磁感线垂直穿入；

②拇指一一指向导体运动的方向;

③四指一一指向感应电流的方向。

□对点训练

1.【感应电流方向的判断】

（2023海南高考6施）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HcM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（）

A.线圈1、2产生的磁场方向竖直向上

B.汽车进入线圈I过程产生感应电流方向为必〃

C.汽车离开线圈I过程产生感应电流方向为

D.汽车进入线圈2过程受到的安培力方向与速度方向相同

解析：C埋在地下的线圈1、2通顺利针（俯视）方向的电流，则根据右手定则可知，线圈1、2产生的磁场方向

竖直向下，A错误；汽车进入线圈1过程中，穿过线圈。机”的磁通量增大，根据楞次定律可知产生感应电流方向

为。市力（逆时针），B错误；汽车离开线图1过程中，穿过线圈必由的磁通量减小，根据楞次定律可知产生感应

电流方向为（顺时针），C正确：汽车进入线圈2过程中，穿过线圈外〃的磁通量增大，根据楞次定律可知

产生感应电流方向为〃/次（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。

2.【感应电流有无的判断】

法拉第“磁生电”这一伟大的发现，引领人类进入了电气时代。关于下列实验说法正确的是（)

甲乙

丙丁

A.图甲中条形磁体插入螺线管中静止不动时，电流计指针稳定且不为零

R.图乙中无论滑动变阻器滑片向下移动还是向上移动的过程中,金属圆环中都有感应电流

C.图丙中闭合开关时电流计指针偏转，断开开关时电流计指针不偏转

D.图丁中导体棒A8在磁场中运动时一定能产生感应电流

解析：B题图甲中条形磁体插入螺线管中静止不动时，螺线管内磁通量保持不变，则无感应电流，A错误；题图

乙中无论滑动变阻器滑片怎么移动，发圈。内的电流都会变化，则线圈。产生的磁场都会变化，导致线圈。中的

磁通量变化，线圈〃中会产生感应电流，B正确；题图丙中闭合开关和断开开关都会使螺线管4的磁通量发生变

化，螺线管B中会产生感应电流，电流计指针都会发生偏转，C错误；当导体棒的运动方向与磁场方向平行时，

导体棒不切割磁感线，则无感应电流产生，D错误。

考点二楞次定律推论的应用［多维探究类］

楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为：感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因。根据引起感应电流的

情境，常见以下四种具体推论：

推论例证

阻碍原磁通量变化一一“增反减同”磁铁靠近，B/、8坦反向，二者相斥；

磁铁远离，"41sl同向，二者相吸

阻碍相对运动一一“来拒去留”NS

NS

推论例证

P、Q是光滑固定导轨，，、力是可移动金属棒，磁铁下移，回路面

积应减小，。、〃靠近

使回路面积有扩大或缩小的趋势一一“增缩

N0I

减扩”江

注意：此结论只适用于磁感线单方向穿过问

ab

路的情境8减小，线圈扩张

XXX乂6

推论例证

合上S,B灯先亮，A灯逐渐变亮；再断开S,两灯逐渐熄灭

阻碍原电流的变化一一“增反减

同”（即自感现象）

考法一“增反减同”

【典例1】如图所示，两个半径不同但同圆心的圆形导线环A、4位于同一平面内，A环的半径大于8环的半

径，已如在1=0到，=八的时间间隔内，当A环中的电流心发生某种变化，8环中的感应电流总是沿顺时针方向,

且8环总有扩张的趋势。设A环中电流〃的正方向与图中箭头所示的方向相同，则〃随时间/变化的图线可能是

)

答案：A

解析：A项中，A环中顺时针方向的电流减小，导致8环中指向纸内的磁通量减小，根据楞次定律知，B环中感应

电流产生的磁场将阻碍磁通量臧小，产生顺时针方向感应电流，两环相吸，B环有扩张的趋势，A正确；B项中，

A环中逆时针方向的电流减小，导致B环中指向纸外的磁通量减小，根据楞次定律，可知B环中产生逆时针方向

电流，两环相吸，6环有扩张的趋势，B错误；C项中，A环中顺时针方向的电流增大，导致8环中指向纸内的磁

通量增大，根据楞次定律，可知B环将产生逆时针方向的电流，两环相斥，3环有收缩的趋势，C错误；D项中，

A环中逆时针方向的电流增大，导致B环中指向纸外的磁通量增大，根据楞次定律，可知B环中产生顺时针方向

电流，两环相斥，8环有收缩的趋势，D错误。

考法二“来拒去留”

【典例2】（多选）如图所示，在一固定、水平放置的铝环上方，有一条形磁铁，从离地面高〃处，由静止开始

下落，最后落在地面上。磁铁下落过程中从铝环中心穿过铝环，而不与铝环接触。若不计空气阻力，下列说法正

确的是（）

A.磁铁下落过程中，铝环中的电流先沿逆时针方向，后沿顺时针方向（从上向下看铝环）

B.不考虑起始位置，磁铁下落过程中，磁铁的加速度始终小于g

C.磁铁下落过程中，磁铁的机械能不断减少

D.磁铁落地时的速率等于图

答案：AC

解析：由题图可知，在磁铁下落过程中，穿过铝环的磁场方向向下，在磁铁靠近铝环时，穿过铝环的磁通量变

大，在磁铁远离铝环时穿过铝环的磁通量减小，由楞次定律可知，从上向下看，铝环中的感应电流先沿逆时针方

向，后沿顺时针方向，A正确；根据楞次定律的推论“来拒去留”原则，可判断磁铁在下落过程中，受铝环对它

的作用力始终竖直向上，但当磁铁的中心与铝环在同一个平面内时，穿过铝环的磁通量最大，磁通量的变化率为

0,此时铝环内没有感应

电流，所以在该点磁铁的加速度等于g,B错误；在磁铁下落过程中，铝环中产生感应电流，铝环中有电能产生，

磁铁在整个下落过程中，磁铁的机械能一部分转化为电能，由能量守恒定律可知，磁铁的机械能减少，C正确；

磁铁自由下落时，落地速度^=频兀由于磁铁下落穿过铝环时能量有损失，磁铁落地速度应小于v=商和D

错误。

考法三“增缩减扩”

【典例3】如图所示，圆环形导线圈。平放在水平桌面上，在线圈。的正上方固定一竖直螺线管从二者轴线重

合，螺线管。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中将产生顺时针方向（俯视）的感应电流

B.穿过线圈。的磁通量减小

C.线圈a有扩张的趋势

D.线圈。对水平桌面的压力A将增大

答案：D

解析：当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，螺线管少中的电流将增大，使穿过线圈〃的磁通量变大，故选项B错

误；由愣次定律可知，线圈。中将产生逆时针方向（俯视）的感应且流，并且线圈。有缩小和远离螺线管〃的趋

势，线圈。对水平桌面的压力乐将增大，故选项A、C错误，D正辅。

考点三”三定则、一定律”的综合问题［互动共研类］

“三定则、一定律”的比较

定则或定律适用的现象因果关系

安培定则电流的磁效应一一电流、运动电荷产生的磁场因电生磁

（1）安培力——磁场对电流的作用力；

左手定则因电受力

（2）洛伦兹力一一磁场对运动电荷的作用力

定则或定律适用的现象因果关系

右手定则导体做切割磁感线运动产生的电磁感应现象因动生电

楞次定律闭合回路磁通量变化产生的电磁感应现象因磁生甩

【典例4】（多选）如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MMPQ、MN均处在

竖直向下的匀强磁场中，当PQ在一外力的作用下运动时，MN向右运动，则PQ所做的运动可能是（）

M

N

Q

A.向右加速运动B.向左加速运动

C.向右减速运动D.向左减速运动

答案：BC

左手定则

解析：WN向右运动，说明MN受到向右的安培力，因为MN处的磁场垂直纸面向里---------中的感应电流

安培定则楞次定律化,中磁场方向向上减弱

方向为MT---------WL中感应电流的磁场方向向上---------［陶力刀］］，颂打。若L2n蹴场方向向上

1乙2中磁场方向向下增强

安培定则右手定则

减弱--------»PQ中电流方向为Q—尸且减小---------»PQ向右减速运动；若七中磁场方向向下增强

安培定则右手定则

---------^尸。中电流方向为尸—Q且增大-------->PQ向左加速运动。故选B、Co

口对点训练

1.【楞次定律及左手定则的应用】

（多选）创意物理实验设计作品《小熊荡秋千》如图所示。两根彼此靠近且相互绝缘的金属棒C、。固定在铁架

台上，与两个铜线圈P、Q组成一闭合回路，两个磁性很强的条形磁铁如图放置.<>当用手左右摆动线圈P时，线

圈。也会跟着摆动，仿佛小熊在荡秋千。以下说法正确的是（）

A.P向右摆动的过程中，P中的电流方向为顺时针方向（从右向左看）

B.P向右摆动的过程中，Q也会向右摆动

C/向右摆动的过程中，Q会向左摆动

D.若用手左右摆动Q,P会始终保持静止

解析：ABP向右摆动的过程中，线圈中的磁通量减少，根据楞次定律，P中的电流方向为顺时针方向（从右向

左看），选项A正确；尸向右摆动的过程中，尸中的电流方向为顺时针方向（从右向左看），Q中的电流方向也为

顺时针方向（从右向左看），Q线圈下侧将受到向右的安培力作用，所以。也会向右摆动，选项B正确，C错

误；若用手左右摆动Q,线圈。切割磁感线产生感应电动势，在。浅圈中将产生感应电流，。将受到安培力作用

摆动，不会保持静止，选项D错误。

2.【“三定则、一定律”的综合】

如图所示，金属圆盘置于垂直纸面向里的匀强磁场中，其中央和边缘各引出一根导线与套在铁芯上部的线圈月相

连。套在铁芯下部的线圈4引出两根导线接在两根水平导轨上，导轨上有一根金属棒时处在垂直于纸面向外的匀

强磁场中。下列说法正确的是（）

A.圆盘顺时针匀速转动时，”点的电势高丁力点的电势

B.圆盘顺时针加速转动时，，棒受至IJ司左的安培力

C.圆盘顺时针加速转动时，〈心棒将向右运动

D.圆盘顺时针减速转动时,〃点的电势高于〃点的电势

解析：B当圆盘顺时针匀速转动时，线圈A中产生恒定的电流，那么穿过线圈B的磁通量不变，线圈8中不产

生感应电动势，则〃点的电势等于8点的电势，故A错误；由右手定则可知，圆盘顺时针加速转动时，感应电流

从圆心流向边缘，线圈A中产生的磁场方向向下且磁场增强，由楞次定律可知，线圈8中的感应磁场方向向上，

由右手螺旋定则可知，4〃棒中感应电流方向由4—〃，由左手定则可知，〃〃棒受到的安培力方向向左，棒将向

左运动，故B正确，C错误；由右手定则可知，圆盘顺时针减速转动时，感应电流从圆心流向边缘，线圈A中产

生的磁场方向向下且磁场减弱，由楞次定律可知，线圈8中的感应磁场方向向下，由右手螺旋定则可知，B线圈

的上端相当于电源的负极，则。点的电势低于〃点的电势，故D错误。

二聚素养"•提能力。.....................巧学妙解应用----------

基础练

考点一电磁感应现象及感应电流方向的判断

1.如图所示为新型交通信号灯原理简图，在交通信号灯前方路面埋设通电线圈，这个包含线圈的传感器电路与交通

信号灯的时间控制电路连接，当车辆通过线圈上方的路面时，会引起线圈中电流的变化，系统根据电流变化的情

况确定信号灯亮的时间长短，下列判断正确的是（）

交通灯

.___,控制器

C传感器

==***电路

A.车辆经过线圈会产生感应电流

B.车辆通过线圈时「线圈激发的磁场不变

C.当线圈断了,系统依然能检测到车辆通过的电流信息

D.线圈中的电流是由于车辆通过线圈时发生电磁感应引起的

解析：A车辆上有很多金属部件，当这些金属部件经过通电线圈时，使线圈中的磁场发生变化，所以车辆经过线

圈时有感应电流产生，故A正确；车辆通过线圈时，线圈激发的磁场变化，故B错误；如果线圈断了，没有闭合

回路，系统不能检测到车辆通过的电流信息，故C错误；线圈本身就是通电线圈，线圈中的电流不是车辆通过线

圈时发生电磁感应引起的，车辆经过境圈上方会发生电磁感应现象，会引起线圈中的电流发生变化，故D错误。

2.（多选）如图所示，导体棒人B、CO可在水平光滑轨道上自由滑动，下列说法正确的是（）

A.将导体棒CO固定,当A3向左移动时,AB中感应电流的方向为人到B

B.将导体棒C。固定，当4B向右移动时，，A8中感应电流的方向为4到B

C.将导体棒A8固定，当C。向左移动时，48中感应电流的方向为A到B

D.将导体棒48固定，当CO向右移动时，中感应电流的方向为八到8

解析：AC由右手定则可判断，当A6向左运动时，A6中感应电流方向为A到6,当A6向右运动时，A6中感应

电流方向为B到A,A正确，B错误；当CO向左运动时，C。中的感应电流方向为C到。，中的感应电流方向

为4到8,当CO向右移动时，48中感应电流方向为B到A,C正确，D错误。

考点二楞次定律推论的应用

3.（2020・江苏布考3题）如图所示，两匀强磁场的磁感应强度和仅大小相等、方向相反。金属圆环的直径与两

磁场的边界重合。下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是（）

A.同时增大所减小B2

B.同时减小B增大B2

C.同时以相同的变化率增大&和B2

D.同时以相同的变化率减小&和B2

解析：B当同时增大小减小私时，通过金属圆环的总磁通量增加，且方向垂直纸面向里，根据楞次定律知，感

应电流产生的磁场方向应为垂直纸面向外，根据右手螺旋定则知，此时金属圆环中产生逆时针方向的感应电流，A

错误；同理，当同时减小办增大治时，金属圆环中产生顺时针方向的感应电流，B正确；当同时以相同的变化率

增大或减小办和时，金属圆环中的总磁通量没有变化，仍然为0,金属圆环中无感应电流产生，C、D错误。

4.（多选）如图所示，光滑平行导轨M、N固定在同一水平面上，两根导体棒P、。平行放置在导航上，形成一个

闭合回路。当一条形磁铁从高处下落接近回路时（）

A.P、。将互相靠拢B/、。将互相远离

C.磁铁的加速度仍为gD.磁铁的加速度小于g

解析：AD方法一根据楞次定律的另一表述“感应电流的效果总是要阻碍产生感应电流的原因”，题中“原

因“是回路中磁通量的增加，归根结底是磁铁靠近回路，“效果”便是阻碍磁通量的增加。所以，P、Q将互相靠

拢且磁铁的加速度小于g,选项A、D正确，B、C错误。

方法二设磁铁下端为N极，根据楞次定律可判断出尸、Q中的感应电流方向，如图所示，根据左手定则可判断

尸、Q所受安培力的方向，可见尸、Q将相互靠拢。由于回路所受安培力的合力向下，由牛顿第三定律知，磁铁将

受到向上的反作用力，从而使加速度小于g。当磁铁下端为S极时，根据类似的分析可得到相同的结论，选项A、

D正确.B、C错误。

S

FF

5.（多选）如图所示，条形磁铁挂在轻弹簧卜端，磁铁穿过固定的水平闭合金属环。向卜拉动磁铁放手后磁铁会上

下振动一段时间，下列说法正确的是（）

A.磁铁的中点向下靠近线圈平面的过程中，俯视看线圈中感应电流方向是顺时针的

B.磁铁向下运动时，线圈受到的安培力方向一定向上

C.磁铁向上运动且弹簧处于原长时，磁铁的加速度一定不小于g

D.磁铁句下运动且弹簧处于原长时，磁铁的加速度一定不小于g

解析：AC磁铁的中点向下靠近线圈平面的过程中，穿过线圈的磁通量方向向上且逐渐增大，根据楞次定律知俯

视看线圈中感应电流方向应该是顺时针的，故A正确。由楞次定律和牛顿第三定律可知，磁铁受到的磁场力总是

阻碍磁铁的运动，所以磁铁向下运动时，受到的磁场力向上，线圈受到的磁场力向下，故B错误。由楞次定律和

牛顿第三定律可知，磁铁受到的磁场力总是阻碍磁铁的运动。当磁铁向上运动且弹簧处于原长时，磁铁受到向下

的重力，同时受到向下的安培力，所以加速度不小于g;当磁铁向下运动且弹簧处于原长时，磁铁受到向下的重

力，同时受到向上的安培力，所以加速度小于对故C正确，D错误。

考点三“三定则、一定律”的综合问题

6.如图所示，导线AB与CZ）平行。若电流从〃端流入时，电流表指针左偏，下列说法正确的是（）

A.断开开关瞬间，电流表指针向右偏转

B.闭合开关瞬间，电流表指针向右偏转

C.闭合开关后，由于互感电流表有示数

D.闭合开关后，若滑动变阻器的滑片向右移动，电流表指针向左偏转

解析：A断开开关瞬间，导线CO与电流表形成的闭合回路的磁通量（穿过纸面向外）会减小，根据楞次定律可

知，此时产生的感应电流方向为逆时针方向，即电流从〃端流入，且流表指针右偏，故A正确；闭合开关瞬间，

导线通过向右的电流，则根据安培定则可知，导线CO与电流表形成的回路中会产生一个垂直纸面向外的磁

场，根据楞次定律可知，此时产生的感应电流方向为顺时针方向，印电流从〃端流入，电流表指针左偏，故B错

误；由于题图中电源为直流电，所以闭合开关后，穿过导线CO与电流表形成的闭合回路的磁通量不会发生变

化，则电流表不会有示数，故C错误；闭合开关后，若滑动变阻器的滑片向右移动，则电路中的巨流减小，导线

人8产生的磁场减弱，穿过导线。。与电流表形成的闭合回路的磁通量会减小，根据楞次定律可知，此时产生的感

应电流方向为逆时针方向，即电流从。端流入，电流表指针右偏，故D错误。

7.（多选）如图所示，两条水平光滑金属导轨固定在电磁铁两磁极之间，导轨两端。、〃断开，金属杆L垂直导轨

放置。闭合开关S,下列判断正确的是（）

A.电磁挟两磁极之间的磁场方向向下

B.若给金属杆向左的初速度，则。点电势高于，，点

C.若〃、〃间接导线，向下移动滑片P,则金属杆向左运动

D.若〃、〃间接直流电源，。接正极、匕接负极，则金属杆向左运动

解析：AC闭合开关S,根据安培定则可知，电磁铁两磁极之间的熊场方向向下，故A正确；根据右手定则可

知，若给金属杆向左的初速度，则。点电势低于〃点，故B错误；若〃、〃间接导线，向下移动滑片P,则螺线管

中的电流变大，磁场增强，由于穿过闭合回路的磁通量增加，由楞次定律可知，金属杆向左运动，故C正确；若

〃、匕间接直流电源，。接正极、〃接负极，由左手定则可知，金属杆向右运动，故D错误。

8.如图甲所示，金属圆环和“I--------”形金属线框相互靠近固定在水平面上，金属棒人4放在线框上，给圆环〃、

〃端接上如图乙所示的余弦式交变电流，以图甲中电流方向为正方向，金属棒4B始终保持静止，则下列判断正确

的是（）

A.0〜h时间内，48棒中的感应电流方向为8TA

B.0〜八时间内，A4棒受到的摩擦力方向向右

C/2〜力时间内，棒中感应电流方向先由再由8—A

D./i时刻AB棒受到的安培力最大，“时刻AB棒受到的安培力最小

解析：A0〜h时间内，根据安培定则可知，右侧闭合回路中穿过线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，A3棒中的感应电流方向为8一A,根据左手定则，A3棒受到的安培力向右，则其受

到的摩擦力向左，故A正确，B错误；介〜A时间内，根据安培定则可知，右侧闭合回路中先是穿过纸面向里的磁

通量减小，再是穿过纸面向外的磁通量增大，根据楞次定律和文培定则可知，A4棒中的感应电流方向一直为

A—8,故C错误；八时刻圆环中电流为零，在AB棒处产生的磁场强度为零，则AB棒受到的安培力为零，及时刻

圆环中电流变化率为零，则穿过闭合回路的磁通量变化率为零，则闭合回路中的感应电流为零，43棒受到的安培

力也为零，故D错误。

能力练

9.如图所示，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直，金属杆PQ置于导轨

上并与导轨形成闭合回路PQRS,一圆环形金属线框「位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。现让金属杆PQ

突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是（）

A/QRS中沿顺时针方向，「中沿逆时针方向

B.PQRS中沿顺时针方向,7中沿顺时针方向

C.PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向

D.PQRS中沿逆时针方向，「中沿顺时针方向

解析：D金属杆PQ突然向右运动，由右手定则可知，PQRS中有沿逆时针方向的感应电流，由干感应电流产生

的磁场与原磁场方向相反，则穿过圆环形金属线框7中的磁通量减小，由楞次定律可知，7•中有沿顺时针方向的感

应电流，故D正确。

10.（多选）两圆环A、8置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环。当A以如图所示的方向绕

中心转动的角速度发生变化时，8中产生如图所示方向的感应电流,，则（）

A.A可能带正电且转速减小

B.A可能带正电且转速增大

C.4可能带负电且