第7节 楞次定律（原卷版+解析）

第7讲电磁感应现象楞次定律

7.1基础巩固

I.思考判断

（1）闭合电路内只要有磁通量，就一定有感应电流产生。（）

（2）当导体切割磁感线时，一定产生感应电动势。（）

（3）感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化。（）

2.如图1所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒有

一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为仇

在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是（）

图1

A.H向左运动，同时增大磁感应强度8

B.使磁感应强度8减小，8角同时也减小

C.H向右运动，同时使。减小

D.ab向右运动，同时增大磁感应强度B和0角（0，＜。＜90。）

7.2考点精析

考点一电磁感应现象感应电流的产生及方向的判断

判断感应电流方向的两种方法

⑴用楞次定律判断

一

原

—

二

变

—

三

感

—

四

电

流

⑵用右手定则判断

(1)掌心—磁感线穿入。

(2)拇指----指向导体运动的方向。

(3)四指----指向感应电流的方向。

例1如图2甲所示，金属圆环和“厂”形金屈线框相互靠近固定在水平面匕金

属棒A8放在线框上，给圆环〃、匕端接上如图乙所示的余弦交变电流，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〜力时间内，八8棒中的感应电流方向为8f4

B.0〜八时间内，A8棒受到的摩擦力方向向右

C.及〜△时间内，A8棒中感应电流方向先由A-8再由B-A

D力时刻棒受到的安培力最大，Z2时刻AB棒受到的安培力最小

跟踪训练

1.如图3所示平面内，在通有图示方向电流/的长直导线右侧，固定一矩形金属

线框。机力，〃/边与导线平行，调节电流/使空间各点的磁感应强度随时间均匀

增加，贝火）

ab

图3

A.线框中产生的感应电流方向为ai—Ldfa

B.线框中产生的感应电流逐渐增大

C.线框ad边所受的安培力大小怛定

D.线框整体受到的安培力方向水平向右

2.某教室墙上有一朝南的钢窗，当把钢窗向右推开时，下列说法正确的是（）

图4

A.穿过窗框的地磁场的磁通量变大

B.穿过窗框的地磁场的磁通量不变

C.从推窗人的角度看，窗框中的感应电流方向是逆时针

D.从推窗人的角度看，窗框中的感应电流方向是顺时针

考点二楞次定律的推广应用

常见以下四种推论

推论例证

阻碍原磁通量变化

——“增反减同”飞忸NSB1sfV-NS

阻碍相对运动——“来磁铁靠近，。盛、B原反向，二者相斥；磁铁远离，BQ

拒去留”3原同向，二者相吸

P、Q是光滑固定导轨，。、〃是可移动金属棒，磁铁下

使回路面积有扩大或缩移，回路面积应减小，a、b靠近

小的趋势——“增缩减N0I

扩”耳

注意：此结论只适用于

XXXXXpX

磁感线单方向穿过回路xxCZ3x

的情境XXXXXX

8减小，线圈扩张

s

阻碍原电流的变化

—“增反减同”（即

自感现象）

合上S,B灯先亮，A灯逐渐变亮；再断开S,两灯逐

渐熄灭

角度II增反减同

例2如图5,两个半径不同但同圆心的圆形导线环A.B位于同一平面内，A环

的半径大于B环的半径，已知在t=0到t=h的时间间隔内，当导线A环中

的电流〃发生某种变化，导线B环中的感应电流总是沿顺时针方向，且导线B

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（）

角度内来拒去留

例3如图6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、Q

平行放置在导轨上，形成一个闭合回路。当一-条形磁体从高处下落接近回路时

图6

A.P、。将互相靠拢B.P、。将互相远离

C.磁体的加速度仍为gD.磁体的加速度大于g

角度间增缩减扩

例4（多选）如图7甲所示,圆形线圈户静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线

管。，P和。共轴，。中的电流i随时间，变化的规律如图乙所示，取甲图中电

流方向为正方向，P所受的重力为G,桌面对。的支持力为/N,则（）

A.在。时刻，FN>G,尸有收缩的趋势

B.在12时刻，FN=G,穿过P的磁通量不变

C.在A时刻，FN=G,P中有感应电流

D.在上时刻，FN>G,P有收缩的趋势

考点三“三定则一定律”的应用

1.“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——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——磁场对运动电荷的作用力

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电

2.相互联系

(1)应用楞次定律时，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感应电流的方向，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确定。

例5置于匀强磁场中的金属圆盘中央和边缘各引出一根导线，与套在铁芯上部

的线圈4相连。套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平光滑导轨上，

如图8所示。导轨上有一根金属棒ab静止处在垂直于纸面向外的匀强磁场中。

下列说法正确的是()

A.圆盘顺时针加速转动时,ab棒将向右运动

B.圆盘顺时车|匀速转动时,。。棒将向右运动

C.圆盘顺时针减速转动时,ab棒将向右运动

D.圆盘逆时针加速转动时,ab棒将向左运动

跟踪训练

3.如图9所示，矩形金属线框时〃置于光滑的绝缘水平面上，直导线MN与cd

平行放置且固定在水平面上，直导线MN与电源、滑动变阻器/?、开关S构成闭

合回路。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片从e端移到/端的过程中（）

图9

A.线框abed中有沿Z?-*cf4-〃方向的感应电流，在水平面上静止不动

B.线框abed中有沿a-dfcfbfa方向的感应电流，沿水平面向右运动

C.线框abed中有沿CLbfLdfa方向的感应电流，沿水平面向右运动

D.线框abed中有沿Qfd-c-＞。方向的感应电流，在水平面上静止不动

7.3巩固练习

A级基础针对训练

针对训练1电磁感应现象感应电流的产生和方向的判断

1.如图1所示，两匀强磁场的磁感应强度朋和及大小相等、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

*B2

图1

A.同时增大Bi减小Bi

B.同时减小囱增大比

C.同时以相同的变化率增大Bi和&

D.同时以相同的变化率减小BT和Bi

2.如图2所示，长直导线MN置于三角形金属线框。机•上，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，当电流逐渐增大时，线

框中()

A.磁通量变化量为零B.没有产生感应电流

C.感应电流方向为abcaD.感应电流方向为acba

3.如图3(a)所示，一根直导线和一个矩形导线框固定在同一竖直平面内，直导线

在导线框上方，规定图(a)中箭头方向为电流的正方向。直导线中通以图(b)所示

的电流，则在0〜。时间内，导线框中感应电流的方向()

A.先顺时针后逆时针B.先逆时针后顺时针

C始终沿顺时针D.始终沿逆时针

4.安培曾做过如图4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，取一条形磁体置于铜环的

右侧，条形磁体的右端为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.铜环会远离磁体

针对训练2楞次定律的推广应用

5.下列四幅图中，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线

圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流，由于被遮挡，螺线管的绕向不

知，下列四个选项中有一个螺线管与其他三个螺线管的绕向不同，这一个不同的

螺线管是（）

6.如图5所示，绝缘的水平桌面上放置一金属圆环，其圆心的正上方有一个竖直

的条形磁体。当条形磁体沿水平方向向右移动时，圆环始终未动。若圆环的质量

为〃z,桌面对它的支持力为M,在此过程中（）

睁

图5

A.N小于〃吆，圆环有向右的运动趋势

B.N小于〃吆，圆环有向左的运动趋势

C.N大于“吆，圆环有向右的运动趋势

D.N大于mg,圆环有向左的运动趋势

7.一长直铁芯上绕有线圈P,将一单匝线圈Q用一轻质绝缘丝线悬挂在P的左端,

线圈P的中轴线通过线圈。的中心，且与线圈。所在的平面垂直。将线圈P连

接在如图6所示的电路中，其中R为滑动变阻器，E为直流电源，S为开关。下

列情况中，可观测到。向左摆动的是()

A.S闭合的瞬间

B.S断开的瞬间

C.在S闭合的情况下，将R的滑片向。端移动时

D.在S闭合的情况下，保持电阻H的阻值不变

8.如图7甲所示，在光滑水平面上，使电路"cd的ud端加上如图乙所示的交变

电压，。点电势高于d点电势时电压〃为正值，电路〃区d所围区域内还有一弹

图7

A.n时刻，线框MNPQ中的感应电流为零

B/2时刻，电路仍〃对线框MN的安培力为零

C/3时刻，线框MNPQ中的感应电流为顺时针方向

D/2〜△时间内，线框MNP。的面积会变大

针对训练3“三定则一定律”的应用

9.如图8所示，在一有界匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨，虚线为有界

磁场的左边界，导轨跟圆形线圈M相接，图中线圈N与线圈M共面、彼此绝缘，

且两线圈的圆心重合，半径RM〈RN0在磁场中垂直于导轨放置一根导体棒ab,

已知磁场垂直于导轨所在平面向外。欲使线圈N有收缩的趋势，下列说法正确

的是（）

A.导体棒可能沿导轨向左做加速运动

B.导体棒可能沿导轨向右做加速运动

C.导体棒可能沿导轨向左做减速运动

D.导体棒可能沿导轨向左做匀速运动

B级综合提升练

1（）.通电螺线管外套着〃、/2两个金属环。两个环的圆心在螺线管的轴线上，如图

9所示。闭合开关S,在移动滑动变阻器的滑动头P时，下列说法正确的是（）

图9

A.磁通量（t）a＜（bb

B.a、方两环中感应电流的磁场与螺线管内部磁感应强度方向相同

C.当尸向右滑动时，环中的感应电流方向为逆时针方向（从左向右看）

D.当P向右滑动时，外分两环的面积有扩张的趋势

11.（多选）如图10所示，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电

源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将

一磁针悬拄在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确

的是（）

图10

A.开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动

B.开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向

C.开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向

D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的

方向转动

12.如图11所示，通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨MN和P。之间，

岫和〃是放在导轨上的两根金属棒，它们分别静止在螺线管的左右两侧，现使

滑动变阻器的滑片向左滑动，则ab棒和〃棒的运动情况是（）

7Q

—b—0—

图ii

A."棒向左运动，cd向右运动

B.ab棒向右运动，”向左运动

C.M棒和cd棒都向右运动

D.H棒和cd棒都保持静止

13.如图12所示，在竖直方向上的两个匀强磁场B\和&中，各放入一个完全一

样的水平金属圆盘。和江它们可绕竖直轴自由转动。用导线将。盘中心与力盘

边缘相连，8盘中心与。盘边缘相连。从上向下看，当。盘顺时针转动时（）

A.b盘总是逆时针转动

B.若田、及同向，〃盘顺时针转动

C.若办、&反向，〃盘顺时针转动

D.b盘总是顺时针转动

第8讲电磁感应现象楞次定律

7.1基础巩固

1.思考判断

(I)闭合电路内只要有磁通量，就一定有感应电流产生。(义)

(2)当导体切割磁感线时，一定产生感应电动势。(J)

(3)感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化。(J)

2.如图1所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒。人有

一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为仇

在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是()

图1

A.M向左运动，同时增大磁感应强度B

B.使磁感应强度3减小，。角同时也减小

C.H向右运动，同时使。减小

D.ab向右运动，同时增大磁感应强度3和。角(0)＜。＜90。)

答案C

7.2考点精析

考点一电磁感应现象感应电流的产生及方向的判断

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

(1)掌心——磁感线穿入。

(2)拇指——指向导体运动的方向。

(3)四指——指向感应电流的方向。

例1如图2甲所示，金属圆环和“厂”形金属线框相互靠近固定在水平面上，金

属棒4。放在线框上，给圆环〃、〃端接上如图乙所示的余弦交变电流，以图甲

中电流方向为正方向，金属棒始终保持静止，则下列判断正确的是()

A.0〜力时间内，AB棒中的感应电流方向为

B.()〜A时间内，A8棒受到的摩擦力方向向右

C./2〜△时间内，AB棒中感应电流方向先由A—8再由3fA

D.力时亥AB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0〜A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，A5棒中的感应电流

方向为BfA,故A正确；根据左手定则，棒受到的安培力向右，则其受到

的摩擦力向左，故B错误；Z2〜门时间内，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

和安培定则可知，A8棒中的感应电流方向一直为故C错误；。时刻圆环

电流为零，在AB棒处产生的磁场强度为零，则AB棒受到的安培力为零，12时

刻，圆环电流变化率为零，则穿过闭合回路的磁通量变化率为零，则闭合回路感

应电流为零，棒受到的安培力也为零，故D错误。

跟踪训练

1.如图3所示平面内，在通有图示方向电流/的长直导线右侧，固定一矩形金属

线框。反d,4d边与导线平行，调节电流/使空间各点的磁感应强度随时间均匀

增加，则（）

图3

A.线框中产生的感应电流方向为a—b-c—d—a

B.线框中产生的感应电流逐渐增大

C.线框4边所受的安培力大小恒定

D.线框整体受到的安培力方向水平向右

答案D

解析根据安培定则可知，通电直导线右侧的磁场方向垂直于纸面向里，磁感应

强度随时间均匀增加，根据楞次定律可知线框中产生的感应电流方向为

a-d-ci-a,A错误；线框中产生的感应电流为/产，端当=点留，空间

AAZX/K△1

各点的磁感应强度随时间均匀增加，故线框中产生的感应电流不变，B错误；线

框ad边感应电流保持不变，磁感应强度随时问均匀增加，根据〃安=〃。知，所

受的安培力变大，c错误；根据左手定则可知，坡框边所受的安培力水平向

右，线框〃。边所受的安培力水平向左，R?边和cd边所受的安培力大小相等、

方向相反。由通电直导线的磁场分布特点可知，边处的磁感应强度较大，由产

安=〃5可知，线框整体受到的安培力方向水平向右，D正确。

2.某教室墙上有一朝南的钢窗，当把钢窗向右推开时，下列说法正确的是（）

图4

A.穿过窗框的地磁场的磁通量变大

B.穿过窗框的地磁场的磁通量不变

C.从推窗人的角度看，窗框中的感应电流方向是逆时针

D.从推窗人的角度看，窗框中的感应电流方向是顺时针

答案C

解析在地球外部空间，地磁场的方向整体从地理南极出来，回到地理北极，从

推窗人的角度看，由丁钢窗朝南，则磁场穿过窗口指向人，当把钢窗向右推开时，

钢窗平面趋向于和地磁场方向平行，即有效面积减小，穿过窗框的地磁场的磁通

量变小，根据楞次定律可知，感应电流的方向是建时针，故C正确。

考点二楞次定律的推广应用

常见以下四种推论

推论例证

///////

阻碍原磁通量变化B原囊点与卷专）

——“增反减同”F惟、SNS

阻碍相对运动——“来磁铁靠近，B渔、B原反向，二者相斥；磁铁远离，B婚、

拒去留”B原同向，二者相吸

P、Q是光滑固定导轨，。、是可移动金属棒，磁铁下

使回路面积有扩大或缩移，回路面积应减小，〃、人靠近

小的趋势——“增缩减N0I

扩”耳

注意：此结论只适用于

xxxxxB'

磁感线单方向穿过回路

xx

的情境XXXXXX

3减小，线圈扩张

s

阻碍原电流的变化

—“增反减同”（即

自感现象）合上S,B灯先亮，A灯逐渐变亮；再断开S,两灯逐

渐熄灭

角度EI增反减同

例2如图5,两个半径不同但同圆心的圆形导线环A.B位于同一平面内，A环

的半径大于B环的半径，已知在/=（）到r=n的时间间隔内，当导线A环中

的电流〃发生某种变化，导线B环中的感应电流总是沿顺时针方向，且导线B

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图中，A环中顺时针方向的电流减小，导致3环中的指向纸内的磁通量

减小，根据楞次定律知，8环中感生电流产生的磁场将阻碍磁通量减小，产生顺

时针方向感应电流，两环相吸，3环有扩张的趋势，A正确；B图中，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N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图中，

A环中顺时针方向的电流增大，导致3环中指向线内的磁通量增大，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，B环有收缩的趋势，C错误；

D图中，A环中逆时针方向的电流增大，导致8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，B环有收缩的趋势，

D错误。

角度田来拒去留

例3如图6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、Q

平行放置在导轨上，形成一个闭合回路。当一条形磁体从高处下落接近回路时

图6

A.P、Q将互相靠拢B.P、Q将互相远离

C.磁体的加速度仍为gD.磁体的加速度大于g

答案A

解析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”，本题中“原因”是回路中磁通量的增加，归根结底是磁体靠近

回路，“效果”便是隹碍磁通量的增加和磁体的靠近。所以，P、。将互相靠拢

且磁体的加速度小于g,选项A正确。

方法二设磁体下端为N极，根据楞次定律可判断出产、。中的感应电流方向,

如图所示，根据左手定则可判断P、。所受安培力的方向，可见P、。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，磁体将受到向上的反

作用力，从而使加速度小于g。当磁体下端为S极时，根据类似的分析可得到

相同的结论，选项AE确。

角度应增缩减扩

例4（多选）如图7甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线

管。，P和。共轴，。中的电流”•随时间，变化的规律如图乙所示，取甲图中电

流方向为正方向，P所受的重力为G,桌面对尸的支持力为八，则（）

A.在力时刻，FN>G,P有收缩的趋势

B.在，2时刻，FN=G,穿过P的磁通量不变

C.在△时刻，FN=G,尸中有感应电流

D.在〃时刻，FN>G,尸有收缩的趋势

答案ABC

解析当螺线管中电流增大时，其形成的磁场不断增强，因此线圈尸中的磁通

量增大，根据楞次定律可知线圈P将阻碍其磁通量的增大，所以线圈有远离和

面积收缩的趋势，即产N>G,P有收缩的趋势，故A正确；当螺线管中电流不变

时，其形成磁场不变，线圈P中的磁通量不变，因此线圈夕中无感应电流产生，

则仁和白时刻尸N=G,且P没有收缩的趋势，故B正确，D错误；“时刻螺线

管中电流为零，但是线圈P中磁通量是变化的，因此此时线圈P中有感应电流，

但此时刻二者之间没有相互作用力，即尺=G,故C正确。

考点三“三定则一定律”的应用

1.“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——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——磁场对运动电荷的作用力

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电

2.相互联系

(I)应用楞次定律时，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感应电流的方向，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确定。

例5置于匀强磁场中的金属圆盘中央和边缘各引出一根导线，与套在铁芯上部

的线圈A相连。套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平光滑导轨上，

如图8所示。导轨上有一根金属棒ab静止处在垂直于纸面向外的匀强磁场中。

下列说法正确的是()

图8

A.圆盘顺时针加速转动时,ab棒将向右运动

B.圆盘顺时车|匀速转动时,。。棒将向右运动

C.圆盘顺时针减速转动时,"棒将向右运动

D.圆盘逆时针加速转动时,ab棒将向左运动

答案C

解析当圆盘顺时针加速转动时，根据右手定则可知产生的感应电流方向为由圆

心指向盘边缘，在线圈A中的磁场方向向下，且磁场在增强，在线圈8中产生

的感应电流通过金属棒的方向为由a指向/?,根据左手定则可知ab棒受到向左

的安培力，故R?棒向左运动；同理可知，圆盘顺时针减速转动时，。〃棒向右运

动；圆盘匀速转动时，。8棒中没有感应电流，不受力，静止不动；圆盘逆时针

加速转动时，。〃棒将向右运动，故C正确，A、B、D错误。

跟踪训练

3.如图9所示，矩形金属线框abed置于光滑的绝缘水平面上，直导线MN与cd

平行放置且固定在水平面上，直导线MN与电源、滑动变阻器R、开关S构成闭

合回路。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片从e端移到了端的过程中（）

图9

A.线框abed中有沿aifLdfa方向的感应电流，在水平面上静止不动

B.线框abed中有沿（Ld—dfa方向的感应电流，沿水平面向右运动

C.线框abed中有沿a-bfLli方向的感应电流，沿水平面向右运动

D.线框abed中有沿Ldfeif。方向的感应电流，在水平面上静止不动

答案C

解析滑动变阻器的滑片从6端移到/端的过程中,电阻R变大,电路中电流减

小，穿过线框的磁通量减小，原磁通量方向为垂直线框平面向外，则由楞次定律

可知感应电流沿Lb-Ldf。方向,由左手定则可知cd边所受安培力向右，

ab边所受安培力向左，因为cd边所在位置磁感应强度大于ab边所在位置磁感

应强度，所以〃边所受安培力大于〃。边所受安培力，线框沿水平面向右运动,

故C正确，A、B、D错误。

7.3巩固练习

A级基础针对训练

针对训练1电磁感应现象感应电流的产生和方向的判断

1.如图1所示，两匀强磁场的磁感应强度8和及大小相等、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

()

图1

A.同时增大B减小&

B.同时减小S增大治

C.同时以相同的变化率增大Bi和&

D.同时以相同的变化率减小Bi和及

答案B

解析当同时增大用减小历时，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项错误；同理当

同时减小8增大&时，金属圆环中产生顺时针方向的感应电流，B项正确；当

同时以相同的变化率增大或减小⑤和及时，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项错误。

2.如图2所示，长直导线置于三角形金属线框上，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，当电流逐渐增大时，线

框中()

MN

图2

A.磁通量变化量为零B.没有产生感应电流

C.感应电流方向为abcaD.感应电流方向为acba

答案C

解析虽然线框被导线分成面积相等的两部分但离导线越远，磁场越弱，导线通

入由”到N的电流，且电流逐渐增大时，通过导线框的磁通量与下方磁场方向

相同且逐渐增大，会产生感应电流，A、B错误；根据MN中电流的方向，结合

楞次定律和安培定则可判断线框。儿中感应电流方向为。反a,C正确，D错误。

3.如图3(a)所示，一根宣导线和一个矩形导线框固定在同一竖直平面内，直导线

在导线框上方，规定图(a)中箭头方向为电流的正方向。直导线中通以图(b)所示

的电流，则在0〜力时间内，导线框中感应电流的方向()

A.先顺时针后逆时针B.先逆时针后顺时针

C.始终沿顺时针D.始终沿逆时针

答案C

解析开始阶段直导线中电流向右减小，则穿过线圈的磁通量向里减小，由楞次

定律可知，线框中感应电流为顺时针方向；后一阶段直导线中电流向左增加，则

穿过线圈的磁通量向外增加，由楞次定律可知，线框中感应电流为顺时针方向，

故C正确。

4.安培曾做过如图4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，取一条形磁体置于铜环的

右侧，条形磁体的右端为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（）

图4

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.铜环会远离磁体

答案A

解析在开关闭合瞬间，线圈内部磁通量增大且或场方向向左。从右向左观察,

根据楞次定律可知，铜环中产生逆时针方向的感应电流，故A正确，B错误；

产生感应电流时，铜环等效成一个小磁铁,N极在右侧，与条形磁体S极相吸引，

故C、D错误。

针对训练2楞次定律的推广应用

5.下列四幅图中，蜕直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线

圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流，由于被遮挡，螺线管的绕向不

知，下列四个选项中有一个螺线管与其他三个螺线管的绕向不同，这一个不同的

螺线管是（）

01切I1

ABCD

答案B

解析A图螺线管中磁通量向下增大，则电流计向右偏转，D图螺线管中磁通量

向下减小，电流计向左偏转，电流相反，与根据楞次定律得出的结论相同，可知

A、D图绕向相同；C图螺线管中磁通量向上增大，若螺线管与A图绕向相同，

则电流与A图中电流方向相反，由图可知，假设成立，则C图中螺线管绕向与

A、D图相同；B图螺线管中磁通量向上减小，若绕向与C图相同，则电流与C

图中电流方向相反，由图可知，B图中电流方向与C图中电流方向相同，假设不

成立，可知B图中螺纹管绕向与A、C、D图不同，故B正确。

6.如图5所示，绝缘的水平桌面上放置一金属圆环，其圆心的正上方有一个竖直

的条形磁体。当条形磁体沿水平方向向右移动时，圆环始终未动。若圆环的质量

为小，桌面对它的支持力为N。在此过程中（）

图5

A.N小于mg,圆环有向右的运动趋势

B.N小于〃吆，圆环有向左的运动趋势

CJV大于〃吆，圆环有向右的运动趋势

D.N大于〃吆，圆环有向左的运动趋势

答案A

解析当条形磁体水平向右移动时，金属圆环内的磁通量减小，因此圆环面积有

扩大的趋势，同时将跟随磁体向右运动，从而“阻碍”磁通量的减小，故金属圆

环受安培力向右上方，则桌面对圆环的支持力小于其自身重力，故A正确，B、

C、D错误。

7.一长直铁芯上绕有线圈P,将一单匝线圈Q用一轻质绝缘丝线悬挂在P的左端,

线圈尸的中轴线通过线圈。的中心，且与线圈。所在的平面垂直。将线圈P连

接在如图6所示的电路中，其中R为滑动变阻器，E为直流电源，S为开关。下

列情况中，可观测到。向左摆动的是（）

A.S闭合的瞬间

B.S断开的瞬间

C.在S闭合的情况下，将R的滑片向。端移动时

D.在S闭合的情况下，保持电阻R的阻值不变

答案A

解析S闭合的瞬间，线圈P中电流由无到有，产生的磁场从无到有，线圈Q

中磁通量从无到有，线圈。中磁通量增加，根据楞次定律，线圈Q的运动将阻

碍磁通量的增大，则线圈。将向左运动远离线圈P,故A项正确；S断开的瞬

间，线圈户中电流由有到无，产生的磁场由有到无，线圈Q中磁通量由有到无，

线圈。中磁通量减小，根据楞次定律，线圈。的运动将阻碍磁通量的减小，则

线圈。将向右运动靠近线圈P,故B项错误；在S闭合的情况下，将R的滑片

向。端移动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，线圈产中电流减小，产生的

磁场变弱，线圈。中磁通量减小，根据楞次定律，线圈。的运动将阻碍磁通量

的减小，则线圈。将向右运动靠近线圈P,故C项错误；在S闭合的情况下，

保持电阻R的阻值不变，线圈P中电流不变，产生的磁场不变，线圈Q中磁通

量不变，线圈Q中不产生感应电流，线圈Q不受磁场力，线圈Q不动，故D项

错误。

8.如图7甲所示，在光滑水平面上，使电路出口/的。d端加上如图乙所示的交变

电压，〃点电势高于d点电势时电压〃为正值，电路abed所围区域内还有一弹

图7

A.n时刻，线框MNPQ中的感应电流为零

B4时刻，电路abed对线框MN的安培力为零

C/3时刻，线框MNPQ中的感应电流为顺时针方向

D/2〜"时间内，线框,WVPQ的面积会变大

答案D

解析力时刻，电势差最大但是图像的斜率为0,则其变化率也为0,所以线框

MNPQ中的感应电流为零，A正确；f2时刻，线框MNPQ中的感应电流最大，

但是电路中电流为0,其产生的磁场也为0,则电路〃机Z/对线框MNPQ的安培

力为零，B正确；A时刻，由安培定则知，电路。％d产生的磁场方向垂直水平

面向上，并且磁通量增大，由楞次定律及安培定则，可知线框MNPQ中的感应

电流为顺时针方向，C正确；12〜/3时间内，电路中的电流增大，线框MNP。中

的磁通量增大，由楞次定律推论知线框MNP。的面积会变小，D错误。

针对训练3“三定则一定律”的应用

9.如图8所示，在一有界匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨，虚线为有界

磁场的左边界，导轨跟圆形线圈M相接，图中线圈N与线圈M共面、彼此绝缘，

旦两线圈的圆心重合，半径RM<RN。在磁场中垂直于导轨放置一根导体棒ab,

已知磁场垂直于导轨所在平面向外。欲使线圈N有收缩的趋势，下列说法正确

的是（）

A.导体棒可能沿导轨向左做加速运动

B.导体棒可能沿导轨向右做加速运动

C.导体棒可能沿导轨向左做减速运动

D.导体棒可能沿导轨向左做匀速运动

答案C

解析导体棒质加速向左运动时，导体棒必产生的感应电动势和感应电流增大，

由右手定则知ab中电流方向由匕一a,根据安培定则可知M产生的磁场方向垂直

纸面向外，穿过N的磁通量增大，所以线圈N要通过增大面积以阻碍磁通量的

增大，有扩张趋势，故A错误；同理分析知，导体棒向右加速运动，线圈N有

扩张趋势，故B错误；导体棒向左减速运动，线圈N有收缩趋势，故C正确；

导体棒向左匀速运动，线圈N中无感应电流产生，故D错误。

B级综合提升练

10.通电螺线管外套着〃、〃两个金属环。两个环的圆心在螺线管的轴线上，如图

9所示。闭合开关S,在移动滑动变阻器的滑动头P时，下列说法正确的是（）

图9

A.磁通量（Pa<^Pb

B.a、〃两环中感应电流的磁场与螺线管内部磁感应强度方向相同

C.当P向右滑动时，〃环中的感应电流方向为逆时针方向（从左向右看）

D.当。向右滑动时，。、〃两环的面积有扩张的趋势

答案D

解析螺线管内部磁场和外部磁场均通过线圈b,且内部磁场的磁通量大于

外部磁场的磁通量，则0=0内一①也因为螺线管外部磁场通过金属环a的磁通

量小于通过金属环〃的磁通量，故3①b,故A错误；若螺线管电流的磁场变

大，在金属环范围内，两金属环磁通量变大，故感应电流的磁场与螺线管内部磁

场反向；反之，感应电