2027高考物理复习题型精讲及课时精练专题54 电磁感应现象 楞次定律(学生版)_第1页
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文档简介

专题54电磁感应现象楞次定律

目录

►题型一磁通量电磁感应现象................................................................................................................2

考向一电磁感应现象..............................................................................................................................2

►题型二楞次定律及推论的应用................................................................................................................8

考向一右手定则......................................................................................................................................8

考向二楞次定律及其推论(增反减同、来拒去留、增缩减扩).....................................................15

►【真题回顾】..............................................................................................................................................22

【基础回顾】

一、磁通量

1.公式:Φ=,S为垂直磁场方向的,磁通量为(填“标量”或“矢量”)。

2.物理意义:磁通量的大小可形象表示穿过某一面积的条数的多少。

3.磁通量变化量:ΔΦ=Φ2-Φ1。

二、电磁感应现象

1.电磁感应现象

当穿过闭合电路的磁通量时,电路中有产生的现象。

2.产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量。

3.电磁感应现象产生,如果电路闭合,则有感应电流。如果电路不闭合,则只有而

无感应电流。

三、感应电流方向的判定

1.楞次定律

(1)内容:感应电流的磁场总要引起感应电流的的变化。

(2)适用范围:适用于一切回路变化的情况。

2.右手定则

(1)使用方法。

①让磁感线穿入手手心。

②使大拇指指向的方向。

③则其余四指指向的方向。

(2)适用范围:适用于切割磁感线的情况。

►题型一磁通量电磁感应现象

1.对磁通量的理解

(1)磁通量的正负:磁通量的正负不代表大小,只表示磁感线是怎样穿过平面的。若从平面的某一侧穿

入为正,则从另一侧穿入为负。

(2)磁通量的大小

①由公式计算:Φ=BSsinθ(其中θ角为平面S与磁感线的夹角)。

②从磁感线观察:从不同侧面穿入的磁感线抵消后,剩余的磁感线的条数越多,磁通量越大。

③穿过线圈的磁通量的大小与线圈匝数无关。

(3)磁通量变化的常见情况

根据Φ=BSsinθ,引起磁通量变化的三个因素是S、B和θ。

①仅B变化:线圈内磁场变化。

②仅S变化:线圈的部分导线做切割磁感线运动。

③仅θ变化:线圈在磁场中转动。

2.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)穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合电路中产生感应电流。

考向一电磁感应现象

【例题精讲】

【例1】(2026春•浦东新区校级期中)下列关于电磁感应现象说法正确的是()

A.是由奥斯特通过实验发现的

B.说明了电能生磁

C.是指磁生电的现象

D.揭示了电流受到安培力的原因

【答案】C

【详解】A.电磁感应现象是由法拉第通过实验发现的,奥斯特发现的是电流的磁效应,故A错误;

B.电磁感应现象说明的是“磁能生电”,而“电能生磁”是电流的磁效应,故B错误;

C.电磁感应现象的本质是闭合电路的磁通量发生变化时产生感应电流,即磁生电的现象,故C正确;

D.电磁感应现象揭示的是磁与电之间的转化关系,并未揭示电流受到安培力的原因,安培力的本质是磁

场对运动电荷的洛伦兹力的宏观表现,故D错误。

故选:C。

【例2】(2026•昌平区二模)如图所示,通有恒定电流的长直导线右侧放置一矩形金属线框,导线与线框

在同一平面内。下列情况中金属线框能产生感应电流的是()

A.导线中电流均匀增大

B.线框沿导线向下做匀速运动

C.线框沿导线向上做加速运动

D.线框以直导线为轴转动

【答案】A

【详解】闭合电路的磁通量发生变化是产生感应电流的条件,所以导线中电流均匀增大,矩形线框abcd

中磁通量变化,能产生感应电流;而线框向下做匀速运动或者向上加速运动,或者线框以直导线为轴转

动,则穿过线圈的磁通量都不发生变化,则都没有感应电流产生,故A正确,BCD错误。

故选:A。

【变式训练1】(2026春•合肥校级月考)如图,在水平向右的匀强磁场中,一闭合导线框平行于磁场放置,

导线框在磁场中运动,可以产生感应电流的是()

A.导线框以左边框为轴旋转

B.导线框以上边框为轴旋转

C.导线框垂直纸面向外平动

D.导线框水平向右平动

【答案】A

【详解】本题中,磁场水平向右,导线框初始平行于磁场放置,因此初始磁通量为0,

A.当线框以左边框为轴转动时,线框内的磁通量随线框的转动发生周期性的变化,线框中将产生感应

电流,故A正确;

BCD.当线框以上边框为轴转动时,垂直于纸面向外运动时和水平向右运动时线框平面始终与磁感线平

行,线框内的磁通量不发生变化,线框中不会产生感应电流,故BCD错误。

故选A。

【变式训练2】(2026春•新沂市月考)如图甲、乙、丙、丁所示,下列情况中能产生感应电流的是()

A.如图甲所示,导体AB垂直磁感线运动

B.如图乙所示,条形磁铁一部分放在线圈中不动

C.如图丙所示,小螺线管A置于大螺线管B中不动,开关S一直接通

D.如图丁所示,闭合线圈沿磁场方向向上运动

【答案】A

【详解】A.导体垂直磁感线运动,切割磁感线,会产生电流,故A正确;

B.条形磁铁部分插入线圈中不动,穿过线圈的磁通量不发生变化,不会产生电流,故B错误;

C.小螺线管A插入大螺线管B中不动,开关S保持关闭,穿过B的磁通量不变,故不会产生电流,故

C错误;

D.闭合线圈沿磁场方向向上运动,穿过线圈的磁通量不变,不会产生电流,故D错误;

故选:A。

【变式训练3】(2026•石嘴山校级开学)关于感应电流的产生,下列说法正确的是()

A.导体切割磁感线运动时,一定能产生感应电流

B.电路中磁通量发生变化时,一定能产生感应电流

C.闭合电路中,穿过电路的磁通量发生变化时,一定能产生感应电流

D.闭合电路中,导体沿磁感线方向运动时,一定能产生感应电流

【答案】C

【详解】A.导体切割磁感线运动时,导体未构成闭合电路的一部分,无法形成感应电流,故A错误;

B.磁通量变化是产生感应电流的必要条件之一,但若电路不闭合,即使磁通量变化,也只产生感应电动

势而无电流,故B错误;

C.根据法拉第电磁感应定律,闭合电路中,磁通量变化必然引起感应电动势,从而在闭合回路中形成感

应电流,故C正确;

D.导体沿磁感线方向运动时,不切割磁感线,不产生感应电流,故D错误。

故选:C。

【题型精练】

1.(2025秋•金凤区校级月考)在电磁感应现象中,下列说法正确的是()

A.感应电流产生的磁场总是跟原来的磁场方向相反

B.感应电流产生的磁场总是阻碍磁通量的变化

C.闭合线框放在匀强磁场中做切割磁感线运动,一定产生感应电流

D.闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流

【答案】B

【详解】A.感应电流产生的磁场总要阻碍产生感应电流的磁场的变化,原磁场的磁通量增加,感应电流

的磁场方向与原来的磁场方向相反,原磁场的磁通量减小,感应电流的磁场方向与原来的磁场方向相同,

故A错误,B正确;

C.闭合线框放在匀强磁场中,整体做切割磁感线运动,穿过线框的磁通量没有变化,一定不能产生感应

电流,故C错误;

D.根据感应电流产生的条件可知,只要穿过闭合线圈的磁通量发生变化,线圈中一定有感应电流,闭合

线框若平行于磁场的方向放在变化的磁场中,不能产生感应电流,故D错误。

故选:B。

2.(2026•江苏)旅客在网上购买高铁票后,可使用二代身份证在自动检票闸机上刷身份证进出站。当身

份证进入刷卡机感应范围后,刷卡机会向身份证发射高频电磁波,下列说法正确的是()

A.身份证放在刷卡机上不动不会产生感应电流

B.身份证放在刷卡机上不动就会产生感应电流

C.身份证快速靠近刷卡机感应电流会变大

D.身份证快速远离刷卡机感应电流会变大

【答案】B

【详解】A.刷卡机发射高频电磁波产生交变磁场,穿过身份证内线圈的磁通量随时间周期性变化,即使

身份证静止不动也会产生感应电流,故A错误;

B.高频电磁波产生的交变磁场穿过身份证内的线圈,磁通量持续发生变化,根据法拉第电磁感应定律,

线圈中会产生感应电流,故B正确;

CD.刷卡机发射的电磁波是高频交变电磁场,身份证线圈中感应电流主要由场源本身的周期性变化产生,

与身份证是否运动关系不大,无论身份证快速远离或者是靠近刷卡机,在身份证中产生的感应电流不变,

故CD错误。

故选:B。

3.(多选)(2025•城厢区校级模拟)下列说法正确的是()

A.如图甲所示,两通电导线A、B在C处产生磁场的磁感应强度大小均为B0,则C处磁场的总磁感

应强度大小是2B0

B.小磁针正上方的直导线与小磁针平行,当导线中通有如图乙所示电流时,小磁针的N极将会垂直纸

面向内转动

C.如图丙所示,一矩形线框置于磁感应强度为B的匀强磁场中,线框平面与磁场方向平行,线框的面

积为S,则此时通过线框的磁通量为BS

D.如图丁所示,竖直放置的长直导线通有恒定电流,有一矩形线框与导线在同一平面内,将线框向右

平动时线圈中会产生感应电流

【答案】BD

【详解】A、磁感应强度是个矢量,因两通电导线A、B在C处产生磁场的磁感应强度的方向不同,所

以C处磁场的总磁感应强度大小不是2B0,故A错误;

B、当导线中通有如图乙所示电流时,导线在小磁针处产生垂直于纸面向内的磁场,所以小磁针的N极

将会垂直纸面向内转动,故B正确;

C、因线框平面与磁场方向平行,所以此时通过线框的磁通量为0,故C错误;

D、线框向右平动时,通过线圈的磁通量会减小,所以线圈中会产生感应电流,故D正确;

故选:BD。

4.(多选)(2024秋•福建校级期中)在物理学史上,奥斯特首先发现电流周围存在磁场。随后,物理学家

提出“磁生电”的设想。很多科学家为证实这种设想进行了大量研究。下列实验中可以当作研究产生感

应电流的是()

A.甲图,条形磁铁向闭合金属环运动

B.乙图,条形磁铁插入接有电流表的线圈的过程

C.丙图中,开关闭合后发现金属棒运动

D.丁图中,导线缠绕在磁铁上与灵敏电流计连接

【答案】AB

【详解】A、图甲中条形磁铁向金属环运动,金属环中磁通量发生变化,能产生感应电流,故A正确;

B、乙图条形磁铁插入接有电流表的线圈的过程,穿过线圈的磁通量发生变化,会产生感应电动势,同

时接有电流表的线圈组成闭合回路,所以能产生感应电流,故B正确;

C、丙图是演示安培力的电路,不能产生感应电流,故C错误;

D、图丁中导线缠绕在磁铁上与灵敏电流计连接,没有磁通量的变化,不能产生感应电流,故D错误。

故选:AB。

5.(多选)(2024秋•思明区校级期中)下列情况能产生感应电流的是()

A.图甲所示的导体棒AB顺着磁感线运动

B.图乙所示的条形磁铁插入或拔出线圈

C.图丙所示的小螺线管A插入大螺线管B中不动

D.图丙所示的小螺线管A插入大螺线管B中不动,改变滑动变阻器接入电路的电阻

【答案】BD

【详解】A、图甲所示的导体棒AB顺着磁感线运动,穿过闭合回路的磁通量没有变化,不会产生感应

电流,故A错误;

B、乙图中,使条形磁铁插入或拔出线圈,穿过线圈的磁通量发生变化,有感应电流产生,故B正确;

C、图丙所示的小螺线管A插入大螺线管B中不动,穿过大螺线管B的磁通量没有改变,故没有感应

电流产生,故C错误;

D、图丙所示的小螺线管A插入大螺线管B中不动,改变滑动变阻器接入电路的电阻,则小螺线管内

的电流发生变化,小螺线管产生的磁场发生变化,穿过大螺线管的磁通量发生变化,故有感应电流产生,

故D正确。

故选:BD。

►题型二楞次定律及推论的应用

考向一右手定则

【例题精讲】

【例1】(2026•房山区学业考试)如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,将一根水平放置的金属棒以某一

水平速度抛出,金属棒在运动过程中始终保持水平且未离开磁场区域。不计空气阻力,金属棒在运动过

程中,下列说法正确的是()

A.感应电动势越来越小

B.a点电势比b点电势高

C.金属棒的机械能越来越小

D.单位时间内金属棒扫过的曲面中的磁通量不变

【答案】D

【详解】A.金属棒做平抛运动,水平速度不变,根据E=BLv0可知,棒中的感应电动势不变,故A错

误;

B.根据右手定则可知,a点电势比b点电势低,故B错误;

C.金属棒在运动过程中只有重力做功,则机械能守恒,故C错误;

D.单位时间t内金属棒的水平位移为v0t,则扫过的曲面中的磁通量不变,故D正确。

故选:D。

【例2】(2026春•大足区校级期中)在汽车的防抱死系统(ABS)中,有一个关键的电磁感应装置。如图

所示当汽车在紧急制动时,车轮的运动状态会发生变化,cd杆代表车轮上的一个特殊部件,ab杆所在

电路连接着控制单元。当cd杆沿轨道运动时,ab杆中的电流方向由a向b,技术人员可以根据这个电

流信号,判断车轮的运动情况,进而通过控制系统调整制动力,则cd杆的运动可能是()

A.向左减速运动B.向右减速运动

C.向右匀速运动D.向左匀速运动

【答案】A

【详解】A.cd杆向左运动时,由右手定则可知其感应电流方向为d→c,线圈L2产生向下的磁场;减速

运动时感应电动势减小,感应电流减小,L2的向下磁场减弱;根据楞次定律,线圈L1会产生向下的感

应磁场阻碍其减弱,由安培定则可知ab杆中电流方向为a→b,故A正确;

B.cd杆向右运动时,由右手定则可知其感应电流方向为c→d,线圈L2产生向上的磁场;减速运动时感

应电流减小,L2的向上磁场减弱;根据楞次定律,线圈L1会产生向上的感应磁场阻碍其减弱,由安培

定则可知ab杆中电流方向为b→a,故B错误;

CD.cd匀速运动时,cd中感应电流恒定,则L2中磁通量不变,穿过L1的磁通量也不变化,L1中无感应

电流产生,故CD错误。

故选:A。

【变式训练1】(2026•徐州模拟)如图所示,我国首台兆瓦级漂浮式波浪能发电装置“南鲲号”工作原理

如下:浪板在海浪作用下做往复运动,通过传动机构驱动线圈在磁场中做逆时针转动。当线圈转动到图

示位置,下列说法正确的是()

A.线圈磁通量最大

B.感应电动势等于0

C.a端电势低于b端电势

D.线圈转动的频率越大,产生的电动势越大

【答案】D

【详解】AB.在图示位置时,线圈平面与磁场方向平行,穿过线圈的磁通量为0,感应电动势最大,

故AB错误;

C.根据右手定则可知,线圈中的电流方向由b流向a,线圈充当电源,在电源内部电流由低电势流向

高电势,则线圈b端电势低于a端电势,故C错误;

D.线圈转动的频率越大,角速度越大,根据E=BLv=BLωr可知,感应电动势越大,故D正确。

故选:D。

【变式训练2】(2026•盐城一模)如图所示,两个完全相同的半圆形金属轨道竖直正对放置,内侧轨道接

地,金属棒AB垂直两轨道水平放置,其长度与两轨道间距相等,空间存在竖直向下的匀强磁场(未画

出)。在金属棒从MN向PQ匀速圆周运动的过程中,其上A点的电势φA()

A.保持不变B.先降低再升高

C.先升高再降低D.一直降低

【答案】B

【详解】磁场竖直向下,导体棒AB长度方向垂直轨道平面,运动为匀速圆周运动,速度方向为轨道切

线方向,只有速度的水平分量vx同时垂直于磁场和导体棒长度,因此感应电动势E=BLvx

大小由vx决定,金属棒从MN(左)向PQ(右)做匀速圆周运动,速度大小v恒定,切线方向的水平

分量vx变化为

从MN到轨道最低点:vx向右,大小从O逐渐增大到最大值v;

从最低点到PQ:vx向右,大小从v逐渐减小到0。因此感应电动势E=BLvx的大小先增大、后减小,

磁场向下(穿手心),拇指指向运动方向(切线),四指指向B端,说明B端为感应电动势的正极(电

势高),A端为负极(电势低),由于内侧轨道接地,B端电势φB=0,因此A点电势φA=φB﹣E=﹣

E,结合E的变化:E先增大后减小,因此φA=﹣E,先从0降低到最小值(﹣BLv),再从最小值升高

回0,即先降低、再升高,故B正确,ACD错误。

故选:B。

【变式训练3】(2025秋•科尔沁区校级期末)如图所示,磁感应强度为B的匀强磁场方向水平(垂直

于纸面向外)。竖直放置的“冂”形导轨宽为L,上端接有电阻R,导轨部分的电阻可忽略不计。光滑

金属棒ab的质量为m、阻值为R。将金属棒由静止释放,金属棒下降的高度为h时达到最大速度vm。

已知金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触,则在金属棒下降h的过程中()

A.金属棒中的电流方向为a→b

푚푔푅

B.金属棒的最大速度푣=

푚퐵2퐿2

퐵퐿ℎ

C.通过金属棒的电荷量为

1푚3푔2푅2

D.金属棒产生的焦耳热为푚푔ℎ−

2퐵4퐿4

【答案】D

【详解】A.根据右手定则可知,大拇指表示金属棒的运动方向,四指表示电流方向,所以金属棒中的

电流方向为b→a,故A错误;

퐵2퐿2푣

B.金属棒匀速运动时速度最大,此时加速度为零,由平衡条件得푚푔−푚=0

2푅

2푚푔푅

解得最大速度为푣=,故B错误;

푚퐵2퐿2

훥훷

C.由法拉第电磁感应定律可知,平均感应电动势为퐸=푁

훥푡

平均感应电流为퐼=

2푅

通过金属棒的电荷量为푞=퐼훥푡

훥훷퐵퐿ℎ

联立解得푞==,故C错误;

2푅2푅

1

D.由能量守恒定律得푚푔ℎ=푚푣2+푄

2푚

金属棒产生的热量为푄=푄

푅푅+푅

1푚3푔2푅2

可得푄=푚푔ℎ−,故D正确。

푅2퐵4퐿4

故选:D。

【题型精练】

1.(2025春•顺义区校级月考)如图所示,几位同学在学校的操场上做“摇绳发电”实验:把一条较长电

线的两端连在一个灵敏电流计上的两个接线柱上,形成闭合回路。两个同学分别沿东西方向站立,女生

站在西侧,男生站在东侧,他们沿竖直方向迅速上下摇动这根电线。假设图中所在位置地磁场方向与地

面平行,由南指向北。下列说法正确的是()

A.当电线到最高点时,感应电流最大

B.当电线向上运动时,B点电势高于A点电势

C.当电线向下运动时,通过灵敏电流计的电流是从B流向A

D.两个同学沿南北方向站立时,电路中能产生更大的感应电流

【答案】C

【详解】A.当“绳”摇到最高点时,绳的速度为零,根据感应电动势E=BLv,感应电动势为零,感应

电流为零,故A错误;

B.当“绳”向上运动时,地磁场向北,根据右手定则判断可知,“绳”中电流从B流向A,所以B点电

势低于A点电势,故B错误;

C.根据以上分析,当电线向下运动时,通过灵敏电流计的电流是从B流向A,故C正确;

D.当两个同学沿南北方向站立时,电线上下运动时,不切割磁感线,不产生电流,故D错误。

故选:C。

2.(2025春•东丽区校级月考)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.①②B.①④C.②③D.②④

【答案】C

【详解】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,PQ可能向右做减

速运动或向左做加速运动。

故ABD错误,C正确。

故选:C。

3.(多选)(2026•辽宁模拟)长直导线固定在光滑绝缘水平面上,通有向右的恒定电流,质量为m的金属

圆环在水平面上以大小为v0的初速度沿如图所示方向开始运动,圆环最终没有与直导线接触,则下列

判断正确的是()

A.圆环向直导线靠近过程中,圆环中有沿逆时针方向的电流

B.圆环向直导线靠近过程中,所受安培力的合力垂直直导线

C.圆环最终速度为零

1

D.圆环中产生的焦耳热等于푚푣2

20

【答案】AB

【详解】A、直导线中电流产生的磁场在圆环处方向向下,在圆环靠近直导线过程中,圆环中磁通量增

大,根据楞次定律可知,圆环中有沿逆时针方向的电流,故A正确;

B、圆环向直导线靠近过程中,左右两侧电流方向相反,磁场强弱、方向相同,安培力对称等大反向;

上下两侧电流反向,上方磁场强下方弱,上方受向下的安培力大于下方所受的向上的安培力,所以在平

行直导线方向圆环受到安培力的合力为零,该方向圆环速度不变,所受安培力的合力垂直直导线,阻碍

圆环垂直直导线方向的分运动,故B正确;

C、圆环最终以平行直导线方向的分运动做匀速直线运动,故C错误;

D、因圆环向直导线靠近过程中,圆环速度仍有速度,即圆环仍有动能,根据能量守恒可知,圆环中产

1

生的焦耳热小于푚푣2,故D错误。

20

故选:AB。

4.(多选)(2024秋•重庆期末)如图所示,一金属导轨闭合回路静置于垂直纸面向里的匀强磁场中。以下

操作中,导体棒PQ始终与两导轨垂直并接触良好,要使电流计G的指针发生偏转,可能的情况是()

A.导体棒PQ向左运动B.导体棒PQ向右运动

C.导体棒PQ向上运动D.导体棒PQ向下运动

【答案】AB

【详解】在闭合回路中,导体棒切割磁感线时会产生感应电流,故导体棒左右移动时会使电流计的指针

发生偏转,导体棒上下移动时不会切割磁感线,故不能产生感应电流,故AB正确,CD错误;

故选:AB。

5.(多选)(2025春•武汉期中)一辆电动汽车在武汉平直公路上以速度v自东向西匀速行驶,如图为汽车

及从外侧看的左前轮转动示意图。已知当地地磁场竖直分量大小为B1、水平分量大小为B2,金属车头

两点A、B垂直车身间距为L。下列说法正确的是()

A.A点电势比B点电势高

B.D点电势比C点电势高

C.A、B之间电势差UAB=B1Lv

D.如果汽车改为由西向东行驶,则A点电势比B点电势高

【答案】BC

【详解】ACD、电动车从东往西行驶时,车身切割地磁场竖直分量的磁感线,感应电动势E=B1Lv,

根据右手定则判断可知,图示位置中A点电势比B点电势低,车从西往东行驶时,由右手定则可知,A

点电势仍比B点电势高,故AD错误,C正确;

B、车轮辐条切割地磁场水平分量的磁感线,由右手定则可知,左D点电势比C点电势高,故B正确;

故选:BC。

考向二楞次定律及其推论(增反减同、来拒去留、增缩减扩)

【例题精讲】

【例1】(2026春•连云港期末)如图所示,光滑绝缘水平面上放置金属圆环a、b,圆心均为O,若a圆环

通有逐渐增大的顺时针电流,则()

A.b圆环中磁通量变小

B.b圆环有扩张的趋势

C.b圆环中有顺时针方向的感应电流

D.桌面对b圆环的作用力方向指向圆心O

【答案】B

【详解】A.a环通有顺时针电流,根据安培定则,a环内部磁场垂直纸面向里(较大),外部磁场垂直纸

面向外,穿过b环的磁通量方向向里。当a中电流增大时,磁场增强,b圆环中磁通量变大,故A错误;

B.根据楞次定律的推论,b圆环需要阻碍磁通量变大,则b圆环有扩张趋势,故B正确;

C.穿过b环的磁通量方向向里且增大,根据楞次定律,b环中感应电流的磁场方向应向外,再由安培定

则可知,b环中感应电流为逆时针方向,故C错误;

D.b环在竖直方向受重力和桌面的支持力平衡,水平方向受沿半径向外的安培力(导致扩张趋势),而

桌面对b环的作用力即为支持力,方向竖直向上,故D错误。

故选:B。

【例2】(2026春•武汉期末)如图所示,金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时,

铜制线圈C中将有感应电流产生且被螺线管排斥()

A.向右做匀速运动B.向右做减速运动

C.向左做减速运动D.向左做加速运动

【答案】D

【详解】A、导体棒ab向右做匀速运动时,ab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,线圈c不受安培力作用,不会被螺线管排斥,故A错误;

B、导体棒ab向右做减速运动时,根据右手定则判断得到,ab中产生的感应电流方向从a到b,根据安

培定则可知螺线管左端为S极,感应电流减小,螺线管产生的磁场减弱,穿过c的磁通量减小,根据楞

次定律得知,c中产生顺时针方向(从左向右看)的感应电流,右侧相当于N极,则线圈c被螺线管吸

引,故B错误;

C、导体棒ab向左做减速运动时,根据右手定则判断得到,ab中产生的感应电流方向从b到a,根据安

培定则可知螺线管左端为N极,感应电流减小,螺线管产生的磁场减弱,穿过c的磁通量减小,根据

楞次定律得知,c中产生逆时针方向(从左向右看)的感应电流,右侧相当于S极,则线圈c被螺线管

吸引,故C错误;

D、导体棒ab向左做加速运动时,根据右手定则判断得到,ab中产生的感应电流方向从b到a,根据安

培定则可知螺线管左端为S极,感应电流增大,螺线管产生的磁场增强,穿过c的磁通量增大,根据楞

次定律得知,c中产生顺时针方向(从左向右看)的感应电流,右侧相当于N极,则线圈c被螺线管排

斥,故D正确。

故选:D。

【变式训练1】(2026春•金坛区校级期末)水平放置条形磁铁的N极附近,一闭合线圈竖直向下运动并始

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。则线圈从位置A下落到位置C过程中,从上往下看感应电流的方向是()

A.始终顺时针B.始终逆时针

C.先顺时针后逆时针D.先逆时针后顺时针

【答案】B

【详解】线框从图中A位置向B位置运动过程中,穿过线圈的磁通量向上在减少,根据楞次定律可知,

线框中会产生逆时针(从上往下看)方向的感应电流;从图中B位置向C位置运动过程中,穿过线圈

的磁通量向下在增大,根据楞次定律可知,线框中会产生逆时针(从上往下看)方向的感应电流,故全

过程感应电流的方向为逆时针,故B正确,ACD错误。

故选:B。

【变式训练2】(2026•全国模拟)如图1所示,红色发光二极管和绿色发光二极管并联后与圆形导体线圈

的两端点连接。线圈中存在垂直线圈平面的匀强磁场区域,磁感应强度B随时间t变化的关系如图2所

示,其中t1~t2时间内为与横轴平行的直线。已知磁场方向垂直纸面向外为正方向,两二极管均为理想

二极管,下列判断正确的是()

A.0~t1的时间内,红色二极管发光

B.t1~t2的时间内,绿色二极管发光

C.t2~t3的时间内,红色二极管发光

D.t3~t4的时间内,绿色二极管发光

【答案】C

【详解】A.规定垂直纸面向外为磁场正方向,在0~t1时间内,穿过线圈的磁场垂直纸面向外,且磁

感应强度持续增大,线圈磁通量随之增大。由楞次定律的“增反减同”,线圈的上端相当于等效电源的

正极。根据二极管的单向导电性,此时绿色二极管发光红色二极管截止,故A错误。

B.在t1~t2时间内,磁感应强度B保持恒定,穿过线圈的磁通量不发生变化,根据法拉第电磁感应定

律,线圈内部不会产生感应电动势,电路中无电流,两二极管都不发光,故B错误。

C.在t2~t3时间内,磁场仍垂直纸面向外,但磁感应强度持续减小,线圈向外的磁通量不断减小。由

楞次定律的“增反减同”,线圈的下端相当于等效电源的正极。此时红色二极管正向导通,能够发光,

故C正确。

D.在t3~t4时间内,磁场垂直纸面向里且磁感应强度持续增大,向里的磁通量不断增加。由楞次定律

的“增反减同”,线圈的下端相当于等效电源的正极,依旧只有红色二极管发光,绿色二极管截止,故D

错误。

故选:C。

【变式训练3】(2026春•万州区校级月考)如图所示,导电圆盘可绕固定点O在竖直面内转动。用导线将

导电圆盘、电阻R和开关连接成闭合回路。在圆盘所在区域内充满水平向右的匀强磁场,断开开关S,拨

动圆盘,使其转动,不计圆盘与导线间的阻力。某时刻闭合开关,下列说法正确的是()

A.闭合开关后,穿过圆盘的磁通量不变,电阻中没有电流通过

B.闭合开关后,圆盘会减速转动

C.闭合开关后,圆盘会加速转动

D.闭合开关后,圆盘将匀速转动

【答案】B

【详解】A、虽然穿过圆盘整体的磁通量不变,但辐条切割磁感线产生动生电动势,闭合回路有感应电

流流过电阻R,动生电动势的产生不依赖回路磁通量变化,而是导体切割磁感线,故A错误;

BCD、感应电流在磁场中受安培力,根据楞次定律,安培力的作用效果阻碍导体相对磁场的运动,即安

培力对圆盘产生阻力矩,圆盘减速转动,故B正确,CD错误。

故选:B。

【题型精练】

1.(2026•河南模拟)物理是以实验为基础的学科,实验是培养学生实践能力和科学思维的重要手段,下

列实验现象说法正确的是()

A.图甲中,当通电导线电流方向水平向左时,小磁针的转动方向如图所示

B.图乙中闭合开关S瞬间,线圈P会产生感应电流

C.图丙中封闭的水平圆环向下穿过条形磁铁过程中,穿过圆环的磁通量不变

D.图丁中磁铁向右插入不闭合线圈,线圈中会产生感应电流

【答案】B

【详解】A、结合安培右手定则,通电直导线在下方会产生垂直纸面向外的磁场,小磁针的转动方向与

图示方向相反,故A错误;

B、图乙中闭合开关S的瞬间,线圈M中有电流通过,会在铁芯中产生磁场,线圈P中的磁通量发生

改变,闭合线圈P中产生感应电流,电流计指针偏转,故B正确;

C、条形磁铁周围不是匀强磁场,封闭的水平圆环在向下穿过条形磁铁的过程中,通过圆环的磁通量会

改变,故C错误;

D、图丁中磁铁向右插入线圈时,线圈中磁通量发生改变,线圈不是闭合回路,不能产生感应电流,故

D错误。

故选:B。

2.(2026•文县模拟)如图,竖直放置的线圈两端连接一个定值电阻构成回路,一块强磁铁从线圈上方某

一高度由静止释放后从线圈中穿过落到地面,下列说法正确的是()

A.强磁铁落地的时间比没有线圈时短

B.图示位置时通过电阻的电流方向为a→R→b

C.图示位置电阻的功率大小与强磁铁初始释放高度无关

D.强磁铁刚进入线圈时与刚离开线圈时的加速度方向可能相同

【答案】D

【详解】A.根据楞次定律可知,在磁铁靠近线圈时,线圈对磁铁有向上的作用力,阻碍磁铁下落;当

磁铁穿过线圈,远离线圈时,线圈对磁铁有向上的作用力,阻碍线圈远离,所以磁铁下落的时间比没有

线圈时长,故A错误;

B.磁铁的S极靠近线圈的过程中向上穿过线圈的磁通量增大,根据楞次定律可知,穿过线圈的感应电

流如下图所示

因此通过电阻的电流方向为b→R→a,故B错误;

C.强磁铁释放高度越高,则磁铁下落的速度越大,根据法拉第电磁感应定律可知,产生的感应电动势

越大,通过电阻的电流就越大,所以电阻消耗的电功率越大,故C错误;

D.强磁铁进入与离开线圈时,如果磁场力小于重力,加速度方向都向下,方向相同,故强磁铁进入与

离开线圈时加速度方向可能相同,故D正确。

故选:D。

3.(多选)(2026春•江北区校级月考)如图,绝缘细线的下端悬挂着一金属材料做成的空心心形挂件,水

平直线MN下方存在磁感应强度为B匀强磁场,其方向垂直挂件平面,且大小随时间均匀增大。若某

段时间内挂件处于静止状态,则该段时间内挂件中产生的感应电动势E、线框内磁通量Φ大小随时间t

变化的规律()

A.B.

C.D.

【答案】AD

훥훷

【详解】结合Φ=BS,故Φ随着时间的增大而增大,根据法拉第电磁感应定律퐸=푛,由于磁感应

훥푡

훥퐵퐸

强度B随时间均匀增大,为常数,感应电动势E为常数,感应电流푖=,其中R为挂件的电阻,也

훥푡푅

훥훷훥퐵푆퐸푛훥퐵푆훥퐵

为常数,所以感应电流i为常数,不随时间变化,퐸=푛=푛,푖==훥푡,因为为常数,

훥푡훥푡푅푅훥푡

所以i为常数,故AD正确,BC错误。

故选:AD。

4.(多选)(2026•仙桃校级模拟)磁力刹车是游乐场中过山车采用的一种新型刹车装置,该刹车装置的原

理图(从车后朝前看)如图所示,停车区的轨道两侧装有强力磁铁,当过山车进入停车区时铜片从强力

磁铁间穿过,车很快停下来,关于该装置的刹车原理,下列判断正确的是()

A.过山车进入停车区时其动能转化成电能

B.把铜片换成有机玻璃片,也能达到相同的刹车效果

C.过山车进入停车区的过程中两侧的铜片中会产生感应电流

D.过山车进入停车区的过程中铜片受到的安培力使过山车减速

【答案】ACD

【详解】A、过山车进入停车区时,铜片切割磁感线,克服安培力做功,将过山车的动能转化为电能,

故A正确;

B、有机玻璃是绝缘体,把铜片换成有机玻璃片时,即使切割磁感线也不会产生感应电流,不会受到安

培力的阻碍作用,无法达到相同的刹车效果,故B错误;

C、过山车进入停车区的过程中,铜片从强力磁铁间穿过,穿过铜片的闭合回路面积或所在位置的磁场

发生改变,导致穿过铜片的磁通量发生变化,从而在铜片中产生感应电流,故C正确;

D、结合楞次定律“来拒去留”的推论,过山车进入停车区的过程中,铜片中感应电流受到的安培力方

向与过山车的运动方向相反,从而使过山车减速,故D正确。

故选:ACD。

5.(多选)(2026•海口模拟)如图所示,直流电源a、b两极与线圈①、开关S构成闭合电路,线圈②与

电流表构成闭合电路。已知线圈①产生的磁感线如图所示。下列说法正确的是()

A.电源的a为正极,b为负极

B.开关S断开瞬间,线圈②产生的磁场与线圈①的磁场方向相同

C.开关S断开瞬间,线圈②产生的磁场与线圈①的磁场方向相反

D.开关S断开瞬间,线圈②产生的电流从电流表c接线柱流入

【答案】AB

【详解】A.首先根据线圈①的磁感线方向,利用安培定则判断线圈①的电流方向,再结合电流从电源

正极流出、负极流入的规律,可判断电源的a为正极,b为负极,故A正确;

B.开关断开瞬间,线圈①的电流消失,穿过线圈②的磁通量减小。根据楞次定律,线圈②感应电流的

磁场会阻碍磁通量的减小,因此其磁场方向与线圈①的磁场方向相同,故B正确;

C.由B选项的分析可知,线圈②产生的磁场与线圈①的磁场方向相同,故C错误;

D.开关断开瞬间,根据楞次定律和安培定则,线圈②的感应电流方向为从电流表的d接线柱流入、c接

线柱流出,并非从c接线柱流入,故D错误。

故选:AB。

►【真题回顾】

1.(2025•江西)托卡马克是一种磁约束核聚变装置,其中心柱上的密绕螺线管(CS线圈)可以驱动附近

由电子和离子组成的磁约束等离子体旋转形成等离子体电流,如图(a)所示。当CS线圈通以如图

(b)所示的电流时,产生的等离子体电流方向(俯视)为()

A.顺时针B.逆时针

C.先顺时针后逆时针D.先逆时针后顺时针

【答案】A

【详解】由图(b)可知开始阶段流过CS线圈的电流正向减小,根据右手定则可知,CS线圈中的磁场

方向向下,且磁感应强度减小,由楞次定律可知产生的感应电场方向为顺时针方向(俯视),则产生的

等离子体电流方向(俯视)为顺时针;

在以后阶段通过CS线圈的电流反向增加时,根据安培定则可知,CS线圈中的磁场方向向上,且磁感

应强度增大,情况与前一阶段等效,即产生的等离子体电流方向(俯视)仍为顺时针。故A正确,BCD

错误。

故选:A。

2.(2024•北京)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0

C.断开开关瞬间,流过电流表的电流方向由a到b

D.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M在右端产生的磁场方向向右,由楞次定律可知,线圈P中感应电流

的磁场方向向左与线圈M中电流的磁场方向相反,故二者相互排斥,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,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。

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