2023届高三物理一轮复习 第9章 电磁感应 第1讲 电磁感应现象 楞次定律知能提升演练

电磁感应现象楞次定律

［随堂反馈］

1.（2023•高考新课标全国卷1）在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的试验中，

能视察到感应电流的是（）

A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合【可路，然后视察电流表的变更

B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后视察电流表的变更

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

房间去视察电流表的变更

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，视察

电流表的变更

解析：将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，因线圈中的磁通量没有变更，故不能

视察到感应电流，选项A不符合题意；在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈时，假

如通电线圈通以恒定电流，产生不变的磁场，则在另一线圈中不会产生感应电流，选项B

不符合题意；在线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去视察电流表时，磁通号已不再变更，

因此也不能视察到感应电流，选项C不符合题意：绕在同一铁环上的两个线圈，在给一个线

圈通电或断电的瞬间，线圈产生的磁场变更，使穿过另一线圈的磁通量变更，因此，能视察

到感应电流，选项D符合题意.

答案：D

2.某试验小组用如图所示的试验装置来验证楞次定律，当条形磁铁自上而卜穿过固定的线圈

时，通过电流表的感应电流方向是（）

A.ZLG—力

B.先qfGf6,后

C.

I）.先Gfa,后G—b

解析：条形磁铁在穿入线圈的过程中，原磁场方向向下，使得穿过线圈向下的磁通量增加，

由楞次定律可知，感应电流的磁场方向向上，然后应用安培定则可推断，感应电流的方向为

逆时针（俯视），即由/LG-a同理可以推断：条形磁铁穿出线圈的过程中，感应电流方向（俯

视）为G--方.

答案：D

3.（多选）（2023•高考全国卷I）1824年，法国科学家阿拉果完成了闻名的“圆盘试验”.试

验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用松软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图

所示.试验中发觉，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起

转动起来，但略有滞后.下列说法正确的是（）

A.圆盘上产生了感应电动势

B.圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动

C.在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变更

D.圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动

解析：把圆盘等效成由多数辐条组成的自行车车轮，车轮在转动时辐条切割磁感线产生感应

电动势，但由「不同的辐条所在位置磁场大小及方向不用同，产生的感应电动势也不相同，

从而在圆盘内部形成涡形电流，该电流产生的磁场使磁针转动，A、B正确.由于磁针放在

圆盘中心正上方，穿出与穿入的磁感线应当一样多，即穿过圆盘的磁通量始终为零，C错

误.圆盘整体不带电，若无磁场，则正负电荷均做圆周运动，不会形成电流，D错误.

答案：AB

4.如图所示，通电导线树与单匝矩形线圈aAd共面，位置靠近助且相互绝缘.当楸中电

流突然减小时，线圈所受安培力的合力方向（）

C.垂直纸面对外D.垂直纸面对里

解析：方法一当加，中电流突然减小时，单匝矩形线圈aAd垂直纸面对里的磁通量减小，

依据楞次定律，线圈数4中产生的感应电流方向为顺时针方向，由左手定则可知乱边与

cd边所受安培力方向均向右，所以线圈所受安培力的合力方向向右，B正确.

方法二由对楞次定律中,'阻碍”的埋解可知，当期V中电流突然减小而导致线圈段“垂直

纸面对里的磁通量减小时,线圈数cd肯定会有向右运动的趋势以“阻碍”其磁通量的减小,

所以其所受安培力的合力方向向右，B正确.

答案：B

5.（2023•宁波高三质检）如图所示，1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，/1线圈与电

源、滑动变阻器?组成一个回路，8线圈与开关S、电流表G组成另一个回路.通过多次试

验，法拉第最终总结出产牛.感应电流的条件，关于该试验下列说法正确的是（）

R

'ML

L」a1-©-16

A.闭合开关S的瞬间，电流表G中有afb的感应电流

B.闭合开关S的瞬间，电流表G中有ja的感应电流

C.闭合开关S后，在增大电阻〃的过程中，电流表G中有a-6的感应电流

D.闭合开关S后，在增大电阻"的过程中，电流表G中有人->a的感应电流

解析：闭合S的瞬间，穿过8的磁通量没有变更，G中无感应电流，选项A、B均错误.当

闭合S后，若"增大，则力中电流减小，由右手螺旋定则知，穿过8的磁通量向下且减小，

由楞次定律知G中电流方向为“一小故选项C错误，D王确.

答案：D

［课时作业］

一、单项选择题

1.对于电磁感应现象的理解，下列说法中正确的是（）

A.电磁感应现象是由奥斯特发觉的

B.在电磁感应现象中，感应电流的磁场方向总与引起感应电流的磁场方向相同

C.在电磁感应现象中，感应电流的磁场方向总与引起感应电流的磁场方向相反

D.在电磁感应现象中，感应电流的磁场方向可能与引起感应电流的磁场方向相同，也可能

相反

解析：电磁感应现象是由法拉第发觉的；在电磁感应现象中，感应电流的磁场总阻碍引起感

应电流的磁通量的变更，磁通量增加时，感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相

反，磁通量削减时，两者方向相同.因此，正确选项为D.

答案：I）

2.假如有一宇航员登月后，想探测一下月球表面是否有磁场，他手边有一只灵敏电流表和

一个小线圈，则下列推断正确的是（）

A.干脆将电流表放于月球表面，看是否有示数来推断磁场的有无

B.将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表无示数，则可推断月

球表面无磁场

C.将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表有示数，则可推断月

球衣面有磁场

D.将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈在某一平面内沿各个方向运动，如电流表无示数,

则可推断月球表面无磁场

解析：电磁感应现象产生的条件是：穿过闭合回路的磁道量发生变更时，回路中有感应电流

产生.A中，即使有一个恒定的磁场，也不会有示数，A错误；同理，将电流表与线圈组成

回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表无示数，也不能推断出没有磁场，因为磁通曷可能

是恒定的，B错误；电流表有示数则说明肯定有磁场，C正确；将电流表与线圈组成闭合回

路，使线圈在某一个与磁场平行的平面内沿各个方向运动，也不会有示数，D错误.

答案：c

3.如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈a/，cd,在瘦长磁铁的N极旁边竖直下落，保持A

边在纸外，a〃边在纸内，从图中位置I经过位置II到达位置HI,位置I和HI都很靠近II.在

这个过程中，线圈中感应电流（）

超二夕…/n

bc

/7m

A.沿助々/流淌

B.沿必加流淌

C.由I到H是沿abed流徜,由II到III是沿deba流淌

D.由I到H是沿deba流淌，由II到m是沿abed流淌

解析：由条形磁铁的磁场分布状况可知，线圈在位置U时穿过矩形闭合线圈的磁通量最少.线

圈从位置【至H,穿过a儿d自下而上的磁通量削减，感应电流的磁场阻碍其削减，则在线

框中产生的感应电流的方向为a儿d；线圈从位置H到川，穿过abed自.上而下的磁通量在增

加，感应电流的磁场阻碍其增加，由楞次定律可知感应耳流的方向仍旧是献故本题答案

为A.

答案：A

4.（2023•裔考广东卷）如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管尸和塑料管。竖直放置，小磁

块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁铁（）

P「

、\小磁块

,如料一

铜管/厂

A.在/?和0中都做自由落体运动

B.在两个下落过程中的机械能都守恒

C.在，中的下落时间比在0中的长

D.落至底部时在〃中的速度比在O中的大

解析：磁块在铜管尸中运动时，铜管中产生感应电流，依据楞次定律，磁块会受到向上的磁

场力，因此磁块下落的加速度小于重力加速度，且机械能不守恒，选项A、B错误；磁块在

塑料管。中运动时，只受重力的作用，做自由落体运动，机械能守恒，磁块落至底部时，依

据直线运动规律和功能关系，磁块在尸中的下落时间比在。中的长，落至底部时在月中的速

度比在Q中的小，选项C正确，选项D错误.

答案：C

5.如图所示，几位同学在做“摇绳发电”试验：把一条长导线的两端连在一个灵敏电流计

的两个接线柱上，形成闭合回路.两个同学快速摇动助这段“绳”.假设图中情景发生在

赤道，地磁场方向与地面平行，由南指向北.图中摇“组”同学是沿东西方向站立的，甲同

学站在西边，手握导线的月点，乙同学站在东边，手握导线的〃点，则下列说法正确的是（）

A.当“绳”摇到最高点时，“绳”中电流最大

B.当“绳”摇到最低点时，“绳”受到的安培力最大

C.当“绳”向下运动时，“绳”中电流从力流向“

D.在摇“绳”的过程中，力点电势总是比8点电势高

解析：当“绳”摇到最高点和最低点时，绳转动的速度与地磁场方向平行，不切割磁感线，

感应电流最小，绳受到的安培力也最小，A、B错误.当“绳”向下运动时，地磁场向北，

依据右手定则推断可知，“绳”中电流从力流向4,C正确.在摇“绳”过程中，当“绳”

向下运动时，“绳”中电流从4流向反力点相当于电源的负极，〃点相当于电源的正极，

则力点电势比〃点电势低；当“绳”向上运动时，“绳”中电流从/，流向4〃点相当于电

源的负极，力点相当于电源的正极，则〃点电势比力点电势低，D错误.

答案：C

6.（2023•宁波八校联考）美国《大众科学》月刊网站报道，美国明尼苏达高校的探讨人员发

觉，一种具有独特属性的新型合金能够将热能干脆转化为电能.详细而言，只要略微提高温

度，这种合金就会变成强磁性合金，从而使环绕它的线圈中产生电流，其简化模型如图所示.力

为圆柱形合金材料，△为线圈，套在圆柱形合金材料上，线圈的半径大于合金材料的半径.现

对力进行加热，则（）

A.〃中将产生逆时针方向的电流

B.6中将产生顺时针方向的电流

C.〃线圈有收缩的趋势

D.〃线圈有扩张的趋势

解析：合金材料加热后成为磁体，通过线圈笈的磁通量增大，由于线圈夕内有两个方向的磁

场，由楞次定律可知线圈只有扩张，才能阻碍磁通量的增大，C错误，D正确.由于不知道

极性，无法推断感应电流为方向，A、B错误.

答案：0

7.如图，一质量为/〃的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过.现

将环从位置I释放，环经过磁铁到达位置1【•设环经过磁铁上端和下端旁边时细线的张力分

别为力和％重力加速度大小为珏,则（）

A.T\>mg,Ti>mg

B.T〈mg,Tz〈mg

C.T-Amg

I).T、Qng,12>mg

解析：金属圆环从位置I到位置H过程中，由楞次定律的推广含义可知，感应电流的效果总

是阻碍引起感应电流的缘由.缘由是环向下运动，则所受的安培力始终向上，由牛顿第三定

律可知，圆环对磁铁的作用力始终向下，所以选项A正确.

答案：A

8.如图所示，力为水平放置的胶木圆盘，在其侧面匀称分布着负电荷，在力的正上方用绝缘

丝线悬拌一个金属圆环氏使〃的环而水平日与圆盘而平行.其轴线与胶木盘力的轴线例,

重合.现使胶木盘力由静止起先绕其轴线按箭头所示方向加速转动，则（）

A.金属环〃的面积有犷大的趋势，丝线受到的拉力增大

B.金属环〃的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小

C.金属环8的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力减小

D.金属环8的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力增大

解析：使胶木盘/由静止起先绕其轴线。。‘按箭头所示方向加速转动，金属环8内磁通量

增大，依据楞次定律，金属环月的面积有缩小的趋势，有向上运动的趋势，则丝线受到的拉

力减小，选项B正确.

答案：B

二、多项选择题

9.（2023•益阳模拟）如图所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈，线圈等距离

排列，且与传送带以相同的速度匀速运动.为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带

通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带运动方向，依据穿过磁场后线圈间的距离,

就能够检测出不合格线圈,通过视察图形，推断下列说法正确的是（）

64321

A.若线圈闭合，进入磁场时，线圈中感应电流方向从上向下看为逆时针

B.若线圈闭合，传送带以较大速度匀速运动时，磁场对线圈的作用力增大

C.从图中可以看出，第2个线圈是不合格线圈

D.从图中可以看出，第3个线圈是不合格线圈

解析：由楞次定律可知，若线圈闭合，进入磁场时，线圈中感应电流方向从上向下看为顺时

针，A错误.若线圈闭合，传送带以较大速度匀速运动时，线圈通过磁场区域更快，由法拉

第电磁感应定律可知，产生的感应电动势更大，感应电流更大，安培力也更大，B正确.由

图知1、2、4、…线圈都发生了相对滑动，而笫3个线圈没有，故笫3个线圈为不合格线圈，

C错误，D正确.

答案：BD

1（）.如图所示，光滑固定的金属导轨材、川水平放置，两根导体棒〃、0平行放置在导轨上，

形成一个闭合回路.一条形磁铁从高处下落接近回路时1）

A.八。将相互靠拢

B.八。将相互远离

C.磁铁的加速度仍为g

D.磁铁的加速度小于g

解析：依据阻碍导体相对运动的“来拒去留”，当条形磁铁靠近回路时，必受到回路赐予的

向上的斥力，因而磁铁的加速度小于g；依据回路形变“增缩减扩”，当条形磁铁靠近回路

时，穿过回路的磁通量增加，回路中的感应电流受条形磁铁磁场的作用力必定有使回路面积

减小的趋势，以阻碍磁通量的增加，故只。相互靠拢，A、D正确.

答案：AD

11.（2023•南通模拟）绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环，线圈与电

源、开关相连，如图所示.线圈上端与电源正极相连，闭合开关的瞬间，铝环向上跳起，则

下列说法中正确的是（）

A.若保持开关闭合，则铝环不断上升

B.若保持开关闭合，则铝环停留在某一高度

C.若保持开关闭合，则铝环跳起到某一高度后将回落

D.假如电源的正、负极对调，视察到的现象不变

解析：当电源接通或断开瞬间线圈中磁通量都会变更，铝环中会有感应电流产生，由楞次定

律可知当电路接通时铝环向上跳起可以阻碍磁通量的变更，所以D正确；电路接通后，磁场

稳定，铝环中磁通量不变更，无感应电流，铝环最终会落回，所以A、B不正确，C正确.

答案：CD

12.如图所示，一根长导线弯曲成“口”形，通以直流电I,正中间用绝缘线悬挂一金属环C,

环与导线处于同一竖直平面内.在电流/增大的过程中，下列推断正确的是（）

A.金属环中无感应电流产生

B.金属环中有逆时针方向的感应电流

C.悬挂金属环C的竖直线的拉力大于环的重力

D.悬挂金属环C的竖直线的拉力小于环的重力

解析：（D=BS,S不变，/增大，夕增大，所以有感应电流产生，A错误.由楞次定律得，感

应电流方向沿逆时针，B正确.由圆的上半部分8大于下半部分，所以安培力以.上半圆为主,

/方向向左，8垂直纸面对里，F女方向向下，所以Fw=ing+F玄,拉力大于重力，C正饱，D

错误.

答案：BC

13.如图甲所示，等离子气流由左边连续以方向如图所示的速度的射入A和月两金属板间

的匀强磁场中，劭直导线与X、4相连接，线圈力与直导线cd连接.线圈4内有如图乙所

示的变更磁场，且磁场"的正方向规定为向左,如图甲所示.则下列说法正确的是（）

A.0—1s内ab、导线相互排斥

B.1〜2s内ab、cd导线相互排斥

C.2〜3s内ab、cd导线相互排斥

D.3〜4s内ab、cd导线相互排斥

解析：由题图甲左侧电路可以推断ab中电流方向为由