第49讲 电磁感应现象 楞次定律（复习讲义）（黑吉辽专用）（教师版）

第49讲电磁感应现象楞次定律目录01TOC\o"1-3"\h\u考情解码·命题预警 202体系构建·思维可视 303核心突破·靶向攻坚 4考点一楞次定律 4知识点1楞次定律 4知识点2楞次定律推论的应用 4考向楞次定律及其应用 5考点二电磁感应 9知识点1电磁感应现象 9知识点2感应电流及其方向的判断 10考向电磁感应现象 1004真题溯源·考向感知 20考点要求考察形式2025年2024年2023年电磁感应现象选择题非选择题\\\楞次定律选择题非选择题\\\考情分析：1．电磁感应现象和楞次定律在电磁学中十分重要，即使近几年黑吉辽物理考试没考，但是不可忽视该部分的重要性。2．从命题思路上看，试题情景为命题将更加注重对学生思维深度与灵活性考查，如设置开放性问题。复习目标：目标一：明确电磁感应产生条件：牢记“闭合回路的磁通量发生变化”是产生感应电流的两个必要条件（闭合回路、磁通量变化），能区分“有感应电动势无感应电流”（非闭合回路）和“有感应电流”（闭合回路）的情况。目标二：区分楞次定律与右手定则的适用场景：在导体切割磁感线的情境中（动生电动势），能用右手定则（掌心朝磁感线反方向，拇指指运动方向，四指指电流方向）直接判断感应电流方向，与楞次定律结论一致。考点一楞次定律知识点1楞次定律（1）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：一切电磁感应现象。知识点2楞次定律推论的应用楞次定律中“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：推论图例说明阻碍原磁通量变化——“增反减同”甲图：磁铁靠近，B感、B原反向，二者相斥；乙图：磁铁远离，B感、B原同向，二者相吸阻碍相对运动——“来拒去留”使回路面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”（注意：只适用于单方向的磁通量）丙图：P、Q是光滑固定导轨，a、b是可移动金属棒，磁铁下移，回路面积应减小，a、b靠近丁图：B减小，线圈扩张阻碍原电流的变化——“增反减同”（自感现象）戊图：若A、B两灯规格相同，合上S，B灯先亮，A灯逐渐变亮；再断开S，两灯逐渐熄灭联系：以上情况“殊途同归”，实质上都是以不同的方式阻碍磁通量的变化考向楞次定律及其应用例1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、MN，PQ、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（）①向右加速运动

②向左加速运动

③向右减速运动

④向左减速运动A．①② B．①④ C．②③ D．②④【答案】C【详解】MN在磁场力作用下向右运动，说明MN受到的安培力向右，由左手定则可知MN中电流由M指向N，根据右手螺旋定则可知，上面线圈L1中感应电流产生的磁场方向向上；而上面线圈中感应电流是由下面线圈L2中磁场变化引起的，说明下面线圈中磁场是向上减弱，或向下增强；而下面线圈中电流是由PQ切割磁感线产生的，由安培定则可知，PQ中感应电流由Q到P减小，或由P到Q增大，由右手定则可知，故选C。例2（2024·辽宁大连·二模）如图，在水平光滑桌面上，固定两条平行绝缘直导线，通以相同电流，导线之间放置两个相同的圆形小线圈。当两侧导线中电流同样增大时，忽略不计两小线圈之间作用力，则（）A．两小线圈中感应电流都沿顺时针方向 B．两小线圈中感应电流都沿逆时针方向C．两小线圈会相互靠近 D．两小线圈会相互远离【答案】C【详解】AB．根据安培定则可知，左侧圆形小线圈向下的磁通量变大，右侧圆形小线圈向上的磁通量变大，根据楞次定律，左侧圆形小线圈感应电流沿逆时针方向，右侧圆形小线圈感应电流沿顺时针方向，故AB错误；CD．根据左手定则可知，左侧圆形小线圈受到向右的安培力，右侧圆形小线圈受到向左的安培力，所以两小线圈会相互靠近，故C正确，D错误。故选C。【变式训练1】（2023·辽宁葫芦岛·二模）如图甲所示，固定的长直导线与固定的圆形闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流随时间的变化关系如图乙所示，直导线中电流向下，下列说法正确的是（）A．线框中会产生逆时针方向的电流B．线框中会产生顺时针方向的电流C．线框受到的安培力平行于直导线向上D．线框受到的安培力平行于直导线向下【答案】B【详解】长直导线中的电流均匀增大，则圆形闭合金属线框中的磁通量均匀增大，根据楞次定律和安培定则，线框中会产生顺时针方向的感应电流，结合左手定则可知，线框会受到向右的安培力。故选B。【变式训练2】（24-25高二下·吉林松原·期中）一长直导线与闭合金属环放在同一竖直面内，如图甲所示，长直导线中的电流i随时间t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．闭合金属环中始终产生顺时针方向的感应电流B．穿过闭合金属环的磁通量先增大后减小C．闭合金属环先有收缩的趋势后有扩张的趋势D．闭合金属环所受安培力的合力先向下后向上【答案】A【详解】A．由楞次定律可以判断在时间内，闭合金属环中始终产生顺时针方向的感应电流，故A正确；B．长直导线中的电流先减小后增大，所以穿过闭合金属环的磁通量先减小后增大，故B错误；C．穿过闭合金属环的磁通量先减小后增大，由楞次定律知闭合金属环先有扩张的趋势后有收缩的趋势，故C错误；D．由楞次定律、左手定则判断闭合金属环受安培力的合力方向先向上后向下，故D错误。故选A。【变式训练3】如图所示，线圈P和电流表构成一个回路，线圈P的绕向如图所示。手持磁铁在上方接近或远离线圈P时，以下说法正确的是（）A．若磁铁N极朝下，接近线圈P，经过电流表的电流方向为b→aB．若磁铁N极朝下，远离线圈P，经过电流表的电流方向为b→aC．若磁铁S极朝下，接近线圈P，经过电流表的电流方向为b→aD．若磁铁S极朝下，远离线圈P，经过电流表的电流方向为a→b【答案】A【详解】A．若磁铁N极朝下，线圈所在处的磁场方向向下，磁铁接近线圈P，线圈的磁通量增加，根据楞次定律，线圈中感应电流的磁场方向向上，根据安培定则，经过电流表的电流方向为b→a，A正确；B．若磁铁N极朝下，线圈所在处的磁场方向向下，磁铁远离线圈P，线圈的磁通量减少，根据楞次定律，线圈中感应电流的磁场方向向下，根据安培定则，经过电流表的电流方向为a→b，B错误；C．若磁铁S极朝下，线圈所在处的磁场方向向上，磁铁接近线圈P，线圈的磁通量增加，根据楞次定律，线圈中感应电流的磁场方向向下，根据安培定则，经过电流表的电流方向为a→b，C错误；D．若磁铁S极朝下，线圈所在处的磁场方向向上，磁铁远离线圈P，线圈的磁通量减少，根据楞次定律，线圈中感应电流的磁场方向向上，根据安培定则，经过电流表的电流方向为b→a，D错误。故选A。【变式训练4】如图甲所示，A、B两绝缘金属环套在同一铁芯上，A环中通有电流，其电流随时间t的变化规律如图乙所示，不考虑其他磁场的影响。下列说法正确的是（）A．时刻B环中感应电流最大 B．和时刻，两环相互排斥C．和时刻，B环中产生的感应电流方向相同 D．时刻，B环有扩张的趋势【答案】A【详解】A．由图像可知，t4时刻A环中电流为零，但电流变化率最大，此时B环中感应电流最大，A正确；BC．t2时刻A环中电流减小，由楞次定律可知，B环中产生与A环中方向相同的感应电流，t3时刻A环中电流减小，B环中产生与A方向相同的感应电流，因此t2和t3时刻，A、B两环都相互吸引，B环在这两个时刻电流方向相反，BC错误；D．t4时刻B环磁感应强度为0，面积无变化趋势，D错误。故选A。【变式训练5】图a中A、B为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置，A线圈中通有如图b所示的交流电i，取图a中电流方向为正方向，下列说法正确的是（）A．在0到t1时间内A、B两线圈相互吸引B．在t2到t3时间内A、B两线圈相互排斥C．t1时刻两线圈间作用力最大D．t2时刻两线圈间作用力最大【答案】B【详解】A．在0到时间内，通过A的电流正向增大，则产生的磁场穿过B线圈向左增大，由楞次定律知在B线圈中产生与A中电流方向相反的感应电流，则A、B线圈相互排斥，A错误；B．在到时间内，通过A的电流反向增大，则产生的磁场穿过B线圈向右增大，由楞次定律知在B线圈中产生与A中电流方向相反的感应电流，则A、B线圈相互排斥，B正确；C．时刻B线圈中没有感应电流，两线圈间无作用力，C错误；D．时刻B线圈中有感应电流，但此时A中的电流为零，所以两线圈间也无作用力，D错误。故选B。【变式训练6】如图所示，在水平放置的条形磁铁的N极附近，一个闭合线圈从位置A静止释放下落到C位置，下落过程中线圈始终保持水平，在位置B，N极附近的磁感线正好与线圈平面平行，A、B之间和B，C之间的距离都比较小。下列说法正确的是（）A．从上往下看，线圈中的电流方向始终为逆时针B．从上往下看，线圈中的电流方向先顺时针后逆时针C．线圈在位置B时磁通量为0，感应电流为0D．线圈在位置A和位置C的加速度相同【答案】A【详解】AB．线圈从A到B运动过程中，穿过线圈的磁通量逐渐减小，而磁场方向斜向上，根据楞次定律可知感应电流为逆时针方向（向下俯视）；线圈从B到C运动过程中，穿过线圈的磁通量逐渐增大，而磁场方向斜向下，根据楞次定律可知感应电流为逆时针方向（向下俯视），故B错误，A正确；C．在B处线圈与磁场平行，所以磁通量为零，但是B点前后通过线圈的磁通量的变化率不为零，因此线圈在B位置通过线圈的感应电流不为零，故C错误；D．A、B之间和B、C之间的距离相等，但线圈在C点时的速度较大，磁通量变化较快，则线圈在C点产生的感应电流更大，则C点处的安培力更大，所以A、C两点间的加速度不同，故D错误。故选A。考点二电磁感应知识点1电磁感应现象1.磁通量（1）概念：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的平面，其面积S与磁感应强度B的乘积叫作穿过这个面积的磁通量。（2）公式：Φ＝BS，S为垂直磁场的投影面积。（3）矢标性：磁通量为标量。（4）物理意义：磁通量的大小可形象表示穿过某一面积的磁感线条数的多少。（5）磁通量的变化：ΔΦ＝Φ2－Φ1。2.电磁感应现象（1）当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中有感应电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫作电磁感应。（2）感应电流产生的条件：穿过闭合回路的磁通量发生变化。（3）实质：电磁感应现象的实质是产生感应电动势。①如果电路闭合，则有感应电流；②如果电路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流。知识点2感应电流及其方向的判断产生感应电流条件的两种表述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.穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合电路中产生感应电流。判断感应电流方向的两种方法1.用楞次定律判断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——磁感线垂直穿入；②拇指——指向导体运动的方向；③四指——指向感应电流的方向。考向电磁感应现象例1（2025·辽宁沈阳·模拟预测）《科学》中文版的文章中介绍了一种新技术——航天飞缆，航天飞缆是用柔性缆索将两个物体连接起来在太空飞行的系统。飞缆系统在太空飞行中能为自身提供电能和拖拽力，它还能清理“太空垃圾”等。如图所示为飞缆系统的简化模型示意图，图中两个物体P、Q的质量分别为、，柔性金属缆索长为，外有绝缘层，系统在近地轨道做圆周运动，运动过程中Q距地面高为h，设缆索总保持指向地心，Q更靠近地表，P的速度为，所在处的地磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。已知地球半径为R，地面的重力加速度g。（）A．缆索P端电势高于Q端B．C．若此时飞缆系统在赤道平面上，为了更好地清理垃圾，缆索的绕行方向应与地球自转方向相反D．若想清理更低轨道上的“太空垃圾”，飞缆系统机械能需要增大【答案】C【详解】A．根据右手定则可知缆索中的电流方向是从P流向Q，缆索相当于电源，在电源内部，电流从低电势流向高电势，所以缆索P端电势低于Q端，故A错误；B．因为缆索总保持指向地心，Q更靠近地表，所以P端和Q端的角速度相等，根据可知，故B错误；C．若此时飞缆系统在赤道平面上，为了更好地清理垃圾，缆索的绕行方向应与地球自转方向相反，这样缆索相对地球的速度较大，故C正确；D．若想清理更低轨道上的“太空垃圾”，飞缆系统需要降低高度，所以飞缆系统需要减速，即系统机械能需要减小，故D错误。故选C。【变式训练1】下列情况能产生感应电流的是（）A．如图（a）所示，导体AB顺着磁感线运动B．如图（b）所示，条形磁铁插入线圈中不动时C．如图（c）所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通时D．如图（c）所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通，当改变滑动变阻器阻值时【答案】D【详解】A．导体顺着磁感线运动，通过闭合电路的磁通量不变，不会产生感应电流，故A错误。B．条形磁铁插入线圈中不动时，线圈中没有磁通量的变化，从而不会产生感应电流，故B错误。C．小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通时，通过闭合回路的磁通量不变，不会产生感应电流，故C错误。D．小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通，当改变滑动变阻器的阻值时，电路中电流发生改变，A产生的磁场发生变化，B中的磁通量发生变化，产生感应电流，故D正确。故选D。【变式训练2】（2025·辽宁沈阳·模拟预测）2024年9月，中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心自主研制的水冷磁体，成功产生了42.02T的稳态磁场（稳态磁场是指磁感应强度不随时间变化的磁场），其磁感应强度约为地磁场磁感应强度的80万倍，打破了2017年美国国家强磁场实验室水冷磁体创造的世界纪录，成为国际强磁场水冷磁体技术发展新的里程碑，下列说法正确的是（）A．42.02T表示磁通量的大小B．该稳态磁场不可能激发出电场C．磁感应强度不随时间变化的磁场一定是匀强磁场D．将通电直导线放入该稳态磁场，受到的安培力一定很大【答案】B【详解】A．42.02T表示磁感应强度的大小，故A错误；B．根据麦克斯韦电磁场理论可知该稳态磁场不可能激发出电场，故B正确；C．磁感应强度不随时间变化的磁场为恒定磁场，在恒定磁场中，如果磁感应强度在空间各处完全相同，即大小和方向都不变，就是匀强磁场，故C错误；D．将通电直导线与磁场平行放入该稳态磁场，受到的安培力为零，故D错误。故选B。【变式训练3】如图所示，在绝缘的水平面上，有两个闭合的线圈a、b，线圈a处在有界匀强磁场中，线圈b处在磁场外且固定不动，将线圈a从磁场中匀速拉出的过程中，下列说法正确的是（

）A．线圈a中有感应电流，线圈b中没有感应电流B．线圈a中感应电流方向为逆时针C．线圈b有收缩趋势D．线圈b整体受到水平向左的安培力【答案】C【详解】AB．线圈a从磁场中匀速拉出的过程中穿过a线圈的磁通量在减小，则根据楞次定律可知a线圈的电流为顺时针，由于线圈a从磁场中匀速拉出则a中产生的电流为恒定电流，则线圈a靠近线圈b的过程中线圈b的磁通量在向外增大，同理可得线圈b产生的电流为顺时针，故AB错误；C．由广义楞次定律，线圈a靠近线圈b的过程中线圈b的磁通量在向外增大，线圈b有收缩趋势，故C正确；D．线圈b上下两边所受安培力大小相等，方向相反。线圈b左边受到安培力向右，线圈b右边受到安培力向左，右边所处的磁感应强度小，故向左的安培力小，线圈b整体受到水平向右的安培力，故D错误。故选C。【变式训练4】（2025·辽宁·模拟预测）如图所示，电阻不计的光滑形金属导轨固定在绝缘斜面上，顶端连接定值电阻。为理想有界磁场的边界，下方存在垂直于导轨向上的匀强磁场。阻值可忽略的金属棒从无磁场区域某位置垂直于导轨由静止释放，在运动过程中金属棒始终垂直于导轨且接触良好。则关于金属棒进入磁场区域后运动状态的描述，可能正确的是（）A．做匀加速直线运动 B．做加速度逐渐增加的加速运动C．做匀速运动 D．先减速然后反向加速【答案】C【详解】设金属棒进入磁场时速度为，则感应电动势感应电流安培力当安培力与重力沿斜面方向的分力相等时，金属棒做匀速运动；当安培力大于重力沿斜面方向的分力时，金属棒做加速度逐渐减小的减速运动，直至加速度为零时开始做匀速运动；当安培力小于重力沿斜面方向的分力时，金属棒开始做加速度逐渐减小的加速运动，直至加速度为零时，开始做匀速运动，最终都做匀速运动。故选C。【变式训练5】（2024·辽宁·三模）某工厂为了检验正方形线圈的合格率，将线圈放在传送带上，传送带所在空间中加上竖直向下的匀强磁场，磁场边界PQ与MN平行且与线圈速度方向成45°，磁感应强度为B。如图所示，线圈与传送带一起以恒定速度v向右运动，线圈与传送带间的动摩擦因数为μ。线圈进入磁场过程中线圈恰好不打滑，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知线圈质量为m，匝数为N，边长为L，总电阻为R，且磁场宽度大于L。下列说法错误的是（）A．线圈进入磁场过程中，电流方向为ADCBAB．在线圈进入磁场的过程中，线圈对传送带的摩擦力始终沿AC所在直线方向，且最大值为C．线圈在进入磁场的过程中通过截面的电荷量为D．在不改变传送带速度的情况下，相同质量、材料、边长但匝数为2N的线圈进入磁场过程相对皮带会打滑【答案】D【详解】A．线圈进入磁场的过程，磁通量增加，根据楞次定律，可判断出，感应电流的方向为ADCBA，故A正确；B．在线圈进入磁场的过程中，受到沿CA方向的安培力作用，由于线圈匀速运动，所以线圈受到的摩擦力方向为AC方向，根据牛顿第三定律可知，线圈对传送带的摩擦力始终沿CA方向，最大值为又有解得故B正确；C．线圈在进入磁场的过程中通过截面的电荷量为故C正确；D．线圈质量不变，材料不变，边长不变，匝数变成2倍，则导线长度变为原来的2倍，横截面积变为原来的，根据可知，电阻变为原来的4倍，又因为安培力的最大值为可知，匝数变成2倍，电阻变为原来的4倍，线框受到的安培力的最大值不变，而最大静摩擦力为不变，所以在不改变传送带速度的情况下，相同质量、材料、边长但匝数为的线圈进入磁场过程也恰好不打滑，故D错误。本题选择错误选项；故选D。【变式训练6】（2024·黑龙江齐齐哈尔·三模）图甲为某风速测量装置，可简化为图乙所示的模型。圆形磁场半径为L，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，风推动风杯组（导体棒OA代替）绕水平轴以角速度ω顺时针转动，风杯中心到转轴距离为2L，导体棒OA电阻为r，导体棒与弹性簧片接触时回路中产生电流，接触过程中，导体棒转过的圆心角为45°，图乙中电阻阻值为R，其余电阻不计。下列说法正确的是（

）A．流过电阻R的电流方向为从左向右B．风杯的速率为ωLC．导体棒与弹性簧片接触时产生的电动势为D．导体棒每转动一圈，流过电阻R的电荷量为【答案】D【详解】A．根据右手定则可知，导体棒OA上感应电流方向为从O到A，流过电阻R的电流方向为从右向左。故A错误；B．风杯的速率为v=ω×2L=2ωL故B错误；C．导体棒与弹性簧片接触时产生的电动势为故C错误；D．依题意，导体棒每转动一圈，接触过程中，导体棒转过的圆心角为45°所以三组风杯组总共接触过程对应的时间为根据闭合电路欧姆定律，有又联立，解得故D正确。故选D。【变式训练7】（2024·辽宁·模拟预测）如图所示，足够长的等间距光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨所在空间存在竖直向上、磁感应强度大小恒定的匀强磁场，两根相同的金属棒、垂直放在导轨上。现给金属棒施加一个水平向右的恒力，下列说法正确的是（）A．金属棒一直做匀加速运动B．金属棒、均做加速运动，达到稳定状态时，两金属棒速度相等C．金属棒、均做加速运动，达到稳定状态时，两金属棒加速度相等D．处于稳定状态后，两金属棒中电流为零【答案】C【详解】给金属棒施加一个水平向右的恒力，金属棒开始向右做加速运动，金属棒切割磁感线产生感应电动势，由右手定则可判断出金属棒、回路中有顺时针方向的感应电流，由左手定则可判断出金属棒受到向左的安培力，金属棒受到向右的安培力，金属棒、均向右做加速运动，对金属棒，由牛顿第二定律有对金属棒，由牛顿第二定律有由于安培力随金属棒相对金属棒的速度的增大而增大，所以金属棒向右做加速度逐渐减小的加速运动，金属棒做加速度逐渐增大的加速运动，当二者加速度相等时，二者速度之差不变，所受安培力不变，二者的加速度不变，所以稳定时，金属棒、以相同的加速度做匀加速运动，两金属棒中有电流。故选C。【变式训练8】（2025·吉林松原·模拟预测）如图所示，两足够长的平行光滑金属导轨固定在水平面内，匀强磁场方向垂直导轨平面向下，恒力F作用在金属棒上，金属棒以相同的加速度沿导轨滑动，某时刻撤去F。已知运动过程中，、始终与导轨垂直并接触良好，下列说法中正确的是（）A．撤去前，两棒速度相同B．撤去F前，两棒间距恒定C．撤去F后，的速度不小于的速度D．撤去后，两棒在相等时间内产生的焦耳热相同【答案】C【详解】A．撤去前，金属棒、以相同的加速度沿导轨滑动，只有二者速度不同时，两棒电动势不等，金属棒才能做加速运动（关键：若速度相等，则回路中的感应电流为0，两金属棒都不受安培力，棒无法加速），A错误；B．撤去前，由于两棒受到安培力，感应电动势不等。则两棒速度差不为零，所以两棒间距不恒定，B错误；C．撤去后，金属棒做加速运动、做减速运动、当速度相等时，无感应电流。之后一直做匀速运动，所以的速度不小于的速度，C正确；D．撤去后，两棒的电流大小总相等，但两带电阻未知，所以两棒在相等时间内产生的焦耳热不一定相同、D错误。故选C。【变式训练9】（2025·黑龙江·二模）国产电动汽车采用电磁式动力回收装置，可将部分动能转化为电能并储存。如图所示为该装置的简化模型，“日”字形的金属线框放在光滑的水平面上，各边长均为l，ab、cd、ef边电阻均为R，其余部分电阻可忽略不计。线框以速度v进入宽度为l的匀强磁场，最终恰好穿出磁场。已知磁场的磁感应强度大小为B，方向竖直向下，边界与ab边平行，则线框（）A．刚进磁场时，a端电势高于b端电势B．刚进磁场时，a、b两点间电势差为C．质量D．穿越磁场过程中ab边产生的热量【答案】C【详解】A．由右手定则可知，线框刚进入磁场时b端电势高，且其等效电路为：可知，a端电势低于b端，且，故AB均错误；C．由动量定理知，，解得，故C正确；D．ab棒发热分两个阶段：（1）ab棒在磁场中运动，由动量定理，有，解得过程中产生的热量（2）ab棒在磁场外运动过程中产生的热量所以，故D错误。故选C。【变式训练10】（2025·吉林长春·二模）如图，固定于水平面上的金属架处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒沿框架以速度向右做匀速运动。时，磁感应强度为，此时到达的位置恰好使构成一个边长为的正方形。为使棒中不产生感应电流，磁感应强度变化规律的图像为（）A． B．C． D．【答案】D【详解】为使棒中不产生感应电流，即经过时间线圈的磁通量不变，有可得即磁感应强度与构成正比例函数关系。故选D。1.（2024·广东·高考真题）电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收，结构如图甲所示。两对永磁铁可随发动机一起上下振动，每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小均为B．磁场中，边长为L的正方形线圈竖直固定在减震装置上。某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所示，永磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈。关于图乙中的线圈。下列说法正确的是（）A．穿过线圈的磁通量为BB．永磁铁相对线圈上升越高，线圈中感应电动势越大C．永磁铁相对线圈上升越快，线圈中感应电动势越小D．永磁铁相对线圈下降时，线圈中感应电流的方向为顺时针方向【答案】D【详解】A．根据图乙可知此时穿过线圈的磁通量为0，故A错误；BC．根据法拉第电磁感应定律可知永磁铁相对线圈上升越快，磁通量变化越快，线圈中感应电动势越大，故BC错误；D．永磁铁相对线圈下降时，根据安培定则可知线圈中感应电流的方向为顺时针方向，故D正确。故选D。2.（2025·北京·高考真题）下列图示情况，金属圆环中不能产生感应电流的是（）A．图（a）中，圆环在匀强磁场中向左平移B．图（b）中，圆环在匀强磁场中绕轴转动C．图（c）中，圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移D．图（d）中，圆环向条形磁铁N极平移【答案】A【详解】A．圆环在匀强磁场中向左平移，穿过圆环的磁通量不发生变化，金属圆环中不能产生感应电流，故A正确；B．圆环在匀强磁场中绕轴转动，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流，故B错误；C．离通有恒定电流的长直导线越远，导线产生的磁感应强度越弱，圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流，故C错误；D．根据条形磁铁的磁感应特征可知，圆环向条形磁铁N极平移，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流，故D错误。故选A。3.（2024·北京·高考真题）如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，下列说法正确的是（

）A．闭合开关瞬间，线圈M和线圈P相互吸引B．闭合开关，达到稳定后，电流表的示数为0C．断开开关瞬间，流过电流表的电流方向由a到bD．断开开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场方向向左【答案】B【详解】A．闭合开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场与线圈M中电流的磁场方向相反，由楞次定律可知，二者相互排斥，故A错误；B．闭合开关，达到稳定后，通过线圈P的磁通量保持不变，则感应电流为零，电流表的示数为零，故B正确；CD．断开开关瞬间，通过线圈P的磁场方向向右，磁通量减小，由楞次定律可知感应电流的磁场方向向右，因此流过电流表的感应电流方向由b到a，故CD错误。故选B。4．（2024·江苏·高考真题）如图所示，a、b为正方形金属线圈，a线圈从图示位置匀速向右拉出匀强磁场的过程中，a、b中产生的感应电流方向分别为（

）A．顺时针、顺时针 B．逆时针、逆时针C．顺时针、逆时针 D．逆时针，顺时针【答案】A【详解】线圈a从磁场中向右匀速拉出磁场的过程中穿过a线圈的磁通量在减小，则根据楞次定律可知a线圈的电流为顺时针，由于线圈a从磁场中匀速拉出，则a中产生的电流为恒定电流，则线圈a靠近线圈b的过程中线圈b的磁通量在向外增大，同理可得线圈b产生的电流为顺时针。故选A。5．（2023·海南·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（

）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。6．（天津·高考真题）如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R0金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下｡现使磁感应强度随时间均匀减小，abA．ab中的感应电流方向由a到b B．ab中的感应电流逐渐减小C．ab所受的安培力保持不变 D．ab所受的静摩擦力保持不变【答案】A【详解】A．磁感应强度均匀减小,磁通量减小,根据楞次定律得,ab中的感应电流方向由a到b,故A正确；B．由于磁感应强度均匀减小,根据法拉第电磁感应定律有E=由于磁通量均匀减小，可知,感应电动势恒定,则感应电流不变,故B错误；C．根据安培力公式F=BIL知,电流I不变,B均