學而優教有方專題18電磁感應基本規律及其應用目錄TOC\o"1-2"\h\u專題18電磁感應基本規律及其應用 1考向一電磁感應現象的判斷 1考向二感應電流方向的兩種判斷方法 5考向三楞次定律推論的應用 7考查方式一“增反減同”現象 7考查方式二“來拒去留”現象 8考查方式三“增縮減擴”現象 9考向四三定則一定律的應用 12考查方式一因電生動 12考查方式二“因電而動”現象的判斷 13【題型演練】 15考向一電磁感應現象的判斷1.常見的產生感應電流的三種情況2．判斷電路中能否產生感應電流的一般流程【例1】如圖，M為半圓形導線框，圓心為OM；N是圓心角為直角的扇形導線框，圓心為ON；兩導線框在同一豎直面（紙面）內；兩圓弧半徑相等；過直線OMON的水平面上方有一勻強磁場，磁場方向垂直于紙面向里。現使線框M、N在t＝0時從圖示位置開始，分別繞垂直于紙面、且過OM和ON的軸，以相同的周期T逆時針勻速轉動，則（）A．兩導線框中均會產生正弦交流電B．兩導線框中感應電流的周期都等于TC．在t＝時，兩導線框中產生的感應電動勢相等D．兩導線框的電阻相等時，兩導線框中感應電流的有效值也相等【答案】BC【詳解】A．本題中導線框的半徑勻速旋轉切割磁感線時產生大小不變的感應電流，故A錯誤；B．兩導線框產生的感應電流的周期與線框轉動周期相同，故B正確；C．在t＝時，兩導線框切割磁感線的導線長度相同，且切割速度大小相等，故產生的感應電動勢相等，均為E＝BR2ω故C正確；D．兩導線框中感應電流隨時間變化的圖像如下圖所示，故兩導線框中感應電流的有效值不相等，故D錯誤。故選BC。[變式1]如圖所示，水平地面（平面）下有一根平行于y軸且通有恒定電流I的長直導線。P、M和N為地面上的三點，P點位于導線正上方，平行于y軸，平行于x軸。一閉合的圓形金屬線圈，圓心在P點，可沿不同方向以相同的速率做勻速直線運動，運動過程中線圈平面始終與地面平行。下列說法正確的有（）A．N點與M點的磁感應強度大小相等，方向相同B．線圈沿PN方向運動時，穿過線圈的磁通量不變C．線圈從P點開始豎直向上運動時，線圈中無感應電流D．線圈從P到M過程的感應電動勢與從P到N過程的感應電動勢相等【答案】AC【詳解】A．依題意，M、N兩點連線與長直導線平行、兩點與長直導線的距離相同，根據右手螺旋定則可知，通電長直導線在M、N兩點產生的磁感應強度大小相等，方向相同，故A正確；B．根據右手螺旋定則，線圈在P點時，磁感線穿進與穿出在線圈中對稱，磁通量為零；在向N點平移過程中，磁感線穿進與穿出線圈不再對稱，線圈的磁通量會發生變化，故B錯誤；C．根據右手螺旋定則，線圈從P點豎直向上運動過程中，磁感線穿進與穿出線圈對稱，線圈的磁通量始終為零，沒有發生變化，線圈無感應電流，故C正確；D．線圈從P點到M點與從P點到N點，線圈的磁通量變化量相同，依題意P點到M點所用時間較從P點到N點時間長，根據法拉第電磁感應定律，則兩次的感應電動勢不相等，故D錯誤。故選AC。[變式2]如圖，兩個線圈繞在同一根鐵芯上，其中一線圈通過開關與電源連接，另一線圈與遠處沿南北方向水平放置在紙面內的直導線連接成回路。將一磁針懸掛在直導線正上方，開關未閉合時小磁針處于靜止狀態。下列說法正確的是（）A．開關閉合后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉動B．開關閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直紙面向里的方向C．開關閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直紙面向外的方向D．開關閉合并保持一段時間再斷開后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉動【答案】AD【詳解】A．由電路可知，開關閉合瞬間，右側線圈正面環繞部分的電流向下，由安培定則可知，直導線在鐵芯中產生向右的磁場，由楞次定律可知，左側線圈正面環繞部分產生向上的電流，則直導線中的電流方向由南向北，由安培定則可知，直導線在小磁針所在位置產生垂直紙面向里的磁場，則小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉動，A正確；BC．開關閉合并保持一段時間后，穿過左側線圈的磁通量不變，則左側線圈中的感應電流為零，直導線不產生磁場，則小磁針靜止不動，BC錯誤；D．開關閉合并保持一段時間再斷開后的瞬間，穿過左側線圈向右的磁通量減少，則由楞次定律可知，左側線圈正面環繞部分產生向下的感應電流，則流過直導線的電流方向由北向南，直導線在小磁針所在處產生垂直紙面向外的磁場，則小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉動，D正確。故選AD。[變式3]如圖所示，一個U形金屬導軌水平放置，其上放有一個金屬導體棒ab，有一磁感應強度為B的勻強磁場斜向上穿過軌道平面，且與豎直方向的夾角為θ.在下列各過程中，一定能在軌道回路里產生感應電流的是（） A．ab向右運動，同時使θ減小B．使磁感應強度B減小，θ角同時也減小C．ab向左運動，同時增大磁感應強度BD．ab向右運動，同時增大磁感應強度B和θ角(0°<θ<90°)【答案】A【詳解】設此時回路面積為S，據題意，磁通量Φ＝BScosθ，對A選項，S增大，θ減小，cosθ增大，則Φ增大，A正確．對B選項，B減小，θ減小，cosθ增大，Φ可能不變，B錯誤．對C選項，S減小，B增大，Φ可能不變，C錯誤．對D選項，S增大，B增大，θ增大，cosθ減小，Φ可能不變，D錯誤．故只有A正確．考向二感應電流方向的兩種判斷方法1．用楞次定律判斷(1)楞次定律中“阻礙”的含義：2．用右手定則判斷該方法只適用于切割磁感線產生的感應電流，注意三個要點：(1)掌心——磁感線垂直穿入掌心；(2)拇指——指向導體運動的方向；(3)四指——指向感應電流的方向．【例2】如圖（a），在同一平面內固定有一長直導線PQ和一導線框R，R在PQ的右側。導線PQ中通有正弦交流電流i，i的變化如圖（b）所示，規定從Q到P為電流的正方向。導線框R中的感應電動勢（）A．在時為零B．在時改變方向C．在時最大，且沿順時針方向D．在時最大，且沿順時針方向【命題立意】此題以交變電流圖象給出解題信息，考查電磁感應及其相關知識點。解答此題常見錯誤主要有四方面：一是由于題目以交變電流圖象給出解題信息，導致一些同學看到題后，不知如何入手；二是不能正確運用法拉第電磁感應定律分析判斷；三是不能正確運用楞次定律分析判斷，陷入誤區。【答案】AC【詳解】由圖（b）可知，導線PQ中電流在t=T/4時達到最大值，變化率為零，導線框R中磁通量變化率為零，根據法拉第電磁感應定律，在t=T/4時導線框中產生的感應電動勢為零，選項A正確；在t=T/2時，導線PQ中電流圖象斜率方向不變，導致導線框R中磁通量變化率的正負不變，根據楞次定律，所以在t=T/2時，導線框中產生的感應電動勢方向不變，選項B錯誤；由于在t=T/2時，導線PQ中電流圖象斜率最大，電流變化率最大，導致導線框R中磁通量變化率最大，根據法拉第電磁感應定律，在t=T/2時導線框中產生的感應電動勢最大，由楞次定律可判斷出感應電動勢的方向為順時針方向，選項C正確；由楞次定律可判斷出在t=T時感應電動勢的方向為逆時針方向，選項D錯誤。[變式1]如圖，在方向垂直于紙面向里的勻強磁場中有一U形金屬導軌，導軌平面與磁場垂直．金屬桿PQ置于導軌上并與導軌形成閉合回路PQRS，一圓環形金屬線框T位于回路圍成的區域內，線框與導軌共面．現讓金屬桿PQ突然向右運動，在運動開始的瞬間，關于感應電流的方向，下列說法正確的是()A．PQRS中沿順時針方向，T中沿逆時針方向B．PQRS中沿順時針方向，T中沿順時針方向C．PQRS中沿逆時針方向，T中沿逆時針方向D．PQRS中沿逆時針方向，T中沿順時針方向【答案】D【詳解】金屬桿PQ向右切割磁感線，根據右手定則可知PQRS中感應電流沿逆時針方向；原來T中的磁場方向垂直于紙面向里，金屬桿PQ中的感應電流產生的磁場方向垂直于紙面向外，使得穿過T的磁通量減小，根據楞次定律可知T中產生順時針方向的感應電流，綜上所述，可知A、B、C項錯誤，D項正確．[變式2]如圖所示，在通電長直導線AB的一側懸掛一可以自由擺動的閉合矩形金屬線圈P，AB在線圈平面內．當發現閉合線圈向右擺動時()A．AB中的電流減小，用楞次定律判斷得線圈中產生逆時針方向的電流B．AB中的電流不變，用楞次定律判斷得線圈中產生逆時針方向的電流C．AB中的電流增大，用楞次定律判斷得線圈中產生逆時針方向的電流D．AB中的電流增大，用楞次定律判斷得線圈中產生順時針方向的電流【答案】C【詳解】根據安培定則可知線圈所在處的磁場方向垂直紙面向里，若直導線中的電流增大，穿過線圈的磁通量增大，根據楞次定律得到：線框中感應電流方向為逆時針方向．根據左手定則可知線圈所受安培力指向線圈內，由于靠近導線磁場強，則安培力較大；遠離導線磁場弱，則安培力較小．因此線圈離開AB直導線，即向右擺動，反之產生順時針方向的電流，向左擺動，故C正確．考向三楞次定律推論的應用楞次定律中“阻礙”的含義可以推廣為：感應電流的效果總是阻礙引起感應電流的原因，列表說明如下：內容例證阻礙原磁通量變化—“增反減同”阻礙相對運動——“來拒去留”使回路面積有擴大或縮小的趨勢——“增縮減擴”阻礙原電流的變化——“增反減同”考查方式一“增反減同”現象【例3】．(多選)如圖所示，磁場垂直于紙面，磁感應強度在豎直方向均勻分布，水平方向非均勻分布．一銅制圓環用絲線懸掛于O點，將圓環拉至位置a后無初速釋放，在圓環從a擺向b的過程中()A．感應電流方向先逆時針后順時針再逆時針B．感應電流方向一直是逆時針C．安培力方向始終與速度方向相反D．安培力方向始終沿水平方向【答案】AD.【詳解】從磁場分布可看出：左側向里的磁場從左向右越來越強，右側向外的磁場從左向右越來越弱．所以，圓環從位置a運動到磁場分界線前，磁通量向里增大，由楞次定律知，感應電流的磁場與原磁場方向相反即向外，由安培定則知，感應電流沿逆時針方向；同理，跨越分界線過程中，磁通量由向里最大變為向外最大，感應電流沿順時針方向；繼續擺到b的過程中，磁通量向外減小，感應電流沿逆時針方向，A正確，B錯誤；由于圓環所在處的磁場上下對稱，圓環等效水平部分所受安培力使圓環在豎直方向平衡，所以總的安培力沿水平方向，故D正確，C錯誤．考查方式二“來拒去留”現象【例4】兩個閉合的金屬環，穿在一根光滑的絕緣桿上，如圖所示，當條形磁鐵的S極自右向左插向圓環時，環的運動情況是()A．兩環同時向左移動，間距增大B．兩環同時向左移動，間距變小C．兩環同時向右移動，間距變小D．兩環同時向左移動，間距不變【答案】B.【詳解】當磁鐵的S極靠近時，穿過兩圓環的磁通量變大，由楞次定律可得兩圓環的感應電流方向都是順時針方向(從右向左看)，根據左手定則可知兩圓環受到磁鐵向左的安培力，遠離磁鐵，即向左移．由于兩圓環的電流方向相同，所以兩圓環相互吸引，即相互合攏，間距變小，故B項正確，A、C、D項錯誤．[變式1]如圖，在一水平、固定的閉合導體圓環上方，有一條形磁鐵（N極朝上，S極朝下）由靜止開始下落，磁鐵從圓環中穿過且不與圓環接觸，關于圓環中感應電流的方向（從上向下看），下列說法中正確的是A．總是順時針 B．總是逆時針C．先順時針后逆時針 D．先逆時針后順時針【答案】C【詳解】由圖示可知，在磁鐵下落過程中，穿過圓環的磁場方向向上，在磁鐵靠近圓環時，穿過圓環的磁通量變大，在磁鐵遠離圓環時穿過圓環的磁通量減小，由楞次定律可知，從上向下看，圓環中的感應電流先沿順時針方向，后沿逆時針方向，故C正確．故選C．[變式2]很多相同的絕緣銅圓環沿豎直方向疊放，形成一很長的豎直圓筒．一條形磁鐵沿圓筒的中心軸豎直放置，其下端與圓筒上端開口平齊．讓條形磁鐵從靜止開始下落．條形磁鐵在圓筒中的運動速率()A．均勻增大B．先增大，后減小C．逐漸增大，趨于不變D．先增大，再減小，最后不變【答案】C【詳解】條形磁鐵在下落過程中受重力和銅環的阻力作用，開始時，由于速率為零，對銅環組成的圓筒沒有磁通變化，因此無感應電流，無安培力作用，即條形磁鐵只受重力作用，向下加速運動，隨著速率的增大，感應電流增大，安培力增大，條形磁鐵所受銅環的阻力增大，因此條形磁鐵將做加速度逐漸減小的加速運動，又因為豎直圓筒很長，因此，加速度將趨于零，所以條形磁鐵在圓筒中的運動速率先逐漸增大，最終趨于不變，故選項C正確．考查方式三“增縮減擴”現象【例5】如圖所示，圓環形導體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管b與電源、滑動變阻器連接成如圖所示的電路．若將滑動變阻器的滑片P向下滑動，下列表述正確的是()A．線圈a中將產生沿順時針方向(俯視)的感應電流B．穿過線圈a的磁通量減小C．線圈a有擴張的趨勢D．線圈a對水平桌面的壓力FN將增大【答案】D【詳解】當滑動變阻器的滑片P向下滑動時，螺線管中的電流將增大，使穿過線圈a的磁通量變大，選項B錯誤；由楞次定律可知，線圈a中將產生沿逆時針方向(俯視)的感應電流，并且線圈a有縮小和遠離螺線管的趨勢，線圈a對水平桌面的壓力FN將增大，故選項D正確，A、C錯誤．[變式1]如圖所示，一質量為m的條形磁鐵用細線懸掛在天花板上，細線從一水平金屬圓環中穿過．現將環從位置Ⅰ釋放，環經過磁鐵到達位置Ⅱ．設環經過磁鐵上端和下端附近時細線的張力分別為T1和T2，重力加速度大小為g，則（）A．T1>mg，T2>mg B．T1<mg，T2<mg C．T1>mg，T2<mg D．T1<mg，T2>mg【答案】A【詳解】圓環從靜止開始向下運動到落到磁鐵下方的過程中，穿過圓環的磁通量先增加再減小，根據楞次定律可知磁鐵對線圈的反應是：感應電流的磁場先阻礙磁通量先增加再阻礙其減小，即先是排斥其向下運動，阻礙其磁通量增大，后是吸引線圈，阻礙其磁通量的減小．故兩種情況下，繩的拉力都大于mg，即，A正確．【點睛】深刻理解楞次定律“阻礙”的含義．如“阻礙”引起的線圈面積、速度、受力等是如何變化的．[變式2]如圖，在方向垂直于紙面向里的勻強磁場中有一U形金屬導軌，導軌平面與磁場垂直。金屬桿PQ置于導軌上并與導軌形成閉合回路PQRS，一圓環形金屬線框T位于回路圍成的區域內，線框與導軌共面。現讓金屬桿PQ突然向左運動，在運動開始的瞬間，關于感應電流的方向，下列說法正確的是（）A．PQRS中沿順時針方向，T中沿逆時針方向B．PQRS中沿逆時針方向，T中沿順時針方向C．T具有收縮趨勢，PQ受到向右的安培力D．T具有擴張趨勢，PQ受到向右的安培力【答案】AC【詳解】AB．PQ突然向左運動，根據右手定則可知，電流方向由P到Q，即閉合回路PQRS中電流沿順時針方向，又由安培定則可知，回路PQRS中感應電流產生的磁場方向垂直紙面向里，故環形金屬線框T的磁通量將變大，由楞次定律可知，T中將產生沿逆時針方向的感應電流，故A正確B錯誤；CD．線框T的磁能量變大，由楞次定律可知，T有收縮的趨勢，以阻礙磁通量的增大，PQ中有由P到Q的電流，由左手定則可知，PQ受到的安培力向右，故C正確D錯誤。故選AC。[變式3]如圖（a），螺線管內有平行于軸線的外加勻強磁場，以圖中箭頭所示方向為其正方向。螺線管與導線框abcd相連，導線框內有一小金屬圓環L，圓環與導線框在同一平面內。當螺線管內的磁感應強度B隨時間按圖（b）所示規律變化時A．在t1~t2時間內，L有收縮趨勢B．在t2~t3時間內，L有擴張趨勢C．在t2~t3時間內，L內有逆時針方向的感應電流D．在t3~t4時間內，L內有順時針方向的感應電流【答案】AD【詳解】A．據題意，在t1~t2時間內，外加磁場磁感應強度增加且斜率在增加，則在導線框中產生沿順時針方向增加的電流，該電流激發出增加的磁場，該磁場通過圓環，在圓環內產生感應電流，根據結論“增縮減擴”可以判定圓環有收縮趨勢，故A正確；BC．在t2~t3時間內，外加磁場均勻變化，在導線框中產生穩定電流，該電流激發出穩定磁場，該磁場通過圓環時，圓環中沒有感應電流，故BC錯誤；D．在t3~t4時間內，外加磁場向下減小，且斜率也減小，在導線框中產生沿順時針方向減小的電流，該電流激發出向內減小的磁場，故圓環內產生順時針方向電流，故D正確。故選AD。考向四三定則一定律的應用1.安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律的應用對比基本現象因果關系應用規律運動電荷、電流產生磁場因電生磁安培定則磁場對運動電荷、電流有作用力因電受力左手定則部分導體做切割磁感線運動因動生電右手定則閉合回路磁通量變化因磁生電楞次定律2.“三個定則”和“一個定律”的因果關系(1)因電而生磁(I→B)→安培定則；(2)因動而生電(v、B→I安)→右手定則；(3)因電而受力(I、B→F安)→左手定則；(4)因磁而生電(S、B→I安)→楞次定律．考查方式一因電生動【例6】如圖所示，在勻強磁場中，放有一與線圈D相連接的平行導軌，要使放在線圈D中的線圈A(A、D兩線圈同心共面)各處受到沿半徑方向指向圓心的力，金屬棒MN的運動情況可能是 ()A．勻速向右 B．加速向左C．加速向右 D．減速向左【答案】BC【詳解】若金屬棒MN勻速向右運動，則線圈D與MN組成回路中的電流恒定，故穿過線圈A的磁通量不變，線圈A不受安培力作用，選項A錯誤；若金屬棒MN加速向左運動，則線圈D與MN組成回路中的電流不斷增強，故穿過線圈A的磁通量不斷增強，根據楞次定律，為阻礙磁通量的增強，線圈A有收縮的趨勢，受到沿半徑方向指向圓心的安培力，選項B正確；同理可得，當金屬棒MN加速向右運動時，線圈A有收縮的趨勢，受到沿半徑方向指向圓心的安培力，選項C正確；當金屬棒MN減速向左運動時，線圈A有擴張的趨勢，受到沿半徑方向背離圓心的安培力，選項D錯誤．【變式】.(多選)如圖所示，金屬導軌上的導體棒ab在勻強磁場中沿導軌做下列哪種運動時，銅制線圈c中將有感應電流產生且被螺線管吸引()A．向右做勻速運動 B．向左做減速運動C．向右做減速運動 D．向右做加速運動【答案】BC【詳解】當導體棒向右勻速運動時產生恒定的電流，線圈中的磁通量恒定，無感應電流出現，A錯；當導體棒向左做減速運動時，由右手定則可判定回路中出現了b→a的感應電流且減小，由安培定則知螺線管中感應電流的磁場向左在減弱，由楞次定律知c中出現順時針方向的感應電流(從右向左看)且被螺線管吸引，B對；同理可判定C對，D錯．考查方式二“因電而動”現象的判斷【例7】如圖所示，通電螺線管置于水平放置的光滑平行金屬導軌MN和PQ之間，ab和cd是放在導軌上的兩根金屬棒，它們分別靜止在螺線管的左右兩側，現使滑動變阻器的滑動觸頭向左滑動，則ab和cd棒的運動情況是()A．ab向左運動，cd向右運動B．ab向右運動，cd向左運動C．ab、cd都向右運動D．ab、cd保持靜止【答案】A.【詳解】由安培定則可知螺線管中磁感線方向向上，金屬棒ab、cd處的磁感線方向均向下，當滑動觸頭向左滑動時，螺線管中電流增大，因此磁場變強，即磁感應強度變大，回路中的磁通量增大，由楞次定律知，感應電流方向為a→c→d→b→a，由左手定則知ab受安培力方向向左，cd受安培力方向向右，故ab向左運動，cd向右運動．只有A正確．[變式]如圖所示，ab是一個可以繞垂直于紙面的軸O轉動的閉合矩形導體線圈，當滑動變阻器R的滑片P自左向右滑動過程中，線圈ab將()A．靜止不動B．逆時針轉動C．順時針轉動D．發生轉動，但因電源的極性不明，無法確定轉動的方向【答案】C.【詳解】滑片P向右滑動過程中，電流增大，線圈處的磁場變強，磁通量增大，根據“阻礙”含義，線圈將阻礙磁通量增大而順時針轉動，故C正確．

【題型演練】1．如圖所示平面內，在通有圖示方向電流I的長直導線右側，固定一矩形金屬線框，邊與導線平行。調節電流I使得空間各點的磁感應強度隨時間均勻增加，則（）A．線框中產生的感應電流方向為B．線框中產生的感應電流逐漸增大C．線框邊所受的安培力大小恒定D．線框整體受到的安培力方向水平向右【答案】D【詳解】A．根據安培定則可知，通電直導線右側的磁場方向垂直于紙面向里，磁感應強度隨時間均勻增加，根據楞次定律可知線框中產生的感應電流方向為，A錯誤；B．線框中產生的感應電流為空間各點的磁感應強度隨時間均勻增加，故線框中產生的感應電流不變，B錯誤；C．線框邊感應電流保持不變，磁感應強度隨時間均勻增加，根據安培力表達式，故所受的安培力變大，C錯誤；D．線框所處空間的磁場方向垂直紙面向里，線框中產生的感應電流方向為，根據左手定則可知，線框邊所受的安培力水平向右，線框邊所受的安培力水平向左。通電直導線的磁場分部特點可知邊所處的磁場較大，根據安培力表達式可知，線框整體受到的安培力方向水平向右，D正確。故選D。2．如圖所示，將一通電螺線管豎直放置，螺線管內部形成方向豎直向上、磁感應強度大小B=kt的勻強磁場，在內部用絕緣輕繩懸掛一與螺線管共軸的金屬薄圓管，其電阻率為、高度為h、半徑為r、厚度為d（d?r），則（）A．從上向下看，圓管中的感應電流為逆時針方向B．圓管的感應電動勢大小為C．圓管的熱功率大小為D．輕繩對圓管的拉力隨時間減小【答案】C【詳解】A．穿過圓管的磁通量向上逐漸增加，則根據楞次定律可知，從上向下看，圓管中的感應電流為順時針方向，選項A錯誤；B．圓管的感應電動勢大小為選項B錯誤；C．圓管的電阻圓管的熱功率大小為選項C正確；D．根據左手定則可知，圓管中各段所受的受安培力方向指向圓管的軸線，則輕繩對圓管的拉力的合力始終等于圓管的重力，不隨時間變化，選項D錯誤。故選C。3．如圖，通電導線MN與單匝矩形線圈abcd共面，位置靠近ab且相互絕緣．當MN中電流突然減小時，線圈所受安培力的合力方向A．向左 B．向右 C．垂直紙面向外 D．垂直紙面向里【答案】B【詳解】當MN中電流突然減小時，單匝矩形線圈abcd垂直紙面向里的磁通量減小，根據楞次定律，單匝矩形線圈abcd中產生的感應電流方向順時針方向，由左手定則可知，線圈所受安培力的合力方向向右，選項B正確．航母上飛機彈射起飛是利用電磁驅動來實現的。電磁驅動原理如圖所示，在固定線圈左右兩側對稱位置放置兩個閉合金屬圓環，鋁環和銅環的形狀、大小相同，已知銅的電阻率較小，則合上開關S的瞬間()A．兩個金屬環都向左運動B．兩個金屬環都向右運動C．銅環受到的安培力小于鋁環受到的安培力D．從左側向右看，鋁環中感應電流沿順時針方向【答案】D【詳解】合上開關S的瞬間，穿過兩個金屬環的磁通量變大，為阻礙磁通量的增大，鋁環向左運動，銅環向右運動，A、B錯誤；由于銅環和鋁環的形狀、大小相同，銅的電阻率較小，故銅環的電阻較小，兩環對稱地放在固定線圈兩側，閉合S瞬間，穿過兩環的磁通量的變化率相同，兩環產生的感應電動勢大小相同，銅環電阻較小，則銅環中的感應電流較大，故銅環受到的安培力較大，C錯誤；由右手螺旋定則可知，閉合S瞬間，穿過鋁環的磁通量向左增大，由楞次定律知，從左側向右看，鋁環中感應電流沿順時針方向，D正確。電阻R、電容C與一線圈連成閉合回路，條形磁鐵靜止于線圈的正上方，N極朝下，如圖所示，現使磁鐵由靜止開始下落，在N極接近線圈上端的過程中，下列說法正確的是()A．流過R的電流方向是a到bB．電容器的下極板帶正電C．磁鐵下落過程中，加速度保持不變D．穿過線圈的磁通量不斷增大【答案】BD【詳解】.在N極接近線圈上端的過程中，線圈中向下的磁通量在變大，所以選項D正確；根據楞次定律可以得出，感應電流方向為逆時針(俯視圖)，流過R的電流方向是b到a，選項A錯誤；線圈的下部相當于電源的正極，電容器的下極板帶正電，所以選項B正確；磁鐵下落過程中，重力不變，線圈對磁鐵的作用力變化，所以合力變化，加速度變化，所以選項C錯誤．如圖所示，AOC是光滑的金屬軌道，AO沿豎直方向，OC沿水平方向，PQ是一根金屬直桿如圖所示立在導軌上，直桿從圖示位置由靜止開始在重力作用下運動，運動過程中Q端始終在OC上，空間存在著垂直于紙面向外的勻強磁場，則在PQ桿滑動的過程中，下列判斷正確的是()A．感應電流的方向始終是由P→QB．感應電流的方向先是由P→Q，后是由Q→PC．PQ受磁場力的方向垂直桿向左D．PQ受磁場力的方向先垂直于桿向左，后垂直于桿向右【答案】BD.【詳解】在PQ桿滑動的過程中，桿與導軌所圍成的三角形面積先增大后減小，三角形POQ內的磁通量先增大后減小，由楞次定律可判斷B項正確；再由PQ中電流方向及左手定則可判斷D項正確．矩形導線框abcd與長直導線MN放在同一水平面上，ab邊與MN平行，導線MN中通入電流方向如圖所示，當MN中的電流增大時，下列說法正確的是()A．導線框abcd有逆時針的感應電流B．bc、ad兩邊均不受安培力的作用C．導線框所受的安培力的合力向右D．MN所受線框給它的作用力向左【答案】ACD【詳解】直導線中通有M→N增大的電流，根據安培定則知，通過線框的磁場垂直紙面向里，且增大，根據楞次定律知，感應電流的方向為逆時針方向，故A正確．根據A選項分析可知，依據左手定則知，bc、ad兩邊均受安培力的作用，故B錯誤．根據左手定則知，ab邊所受安培力方向水平向右，cd邊所受安培力方向水平向左，離導線越近，磁感應強度越大，所以ab邊所受的安培力大于cd邊所受的安培力，則線框所受安培力的合力方向向右，因此MN所受線框給它的作用力向左，故C、D正確．航母上飛機彈射起飛是利用電磁驅動來實現的．電磁驅動原理如圖所示，當固定線圈上突然通過直流電流時，線圈左端的金屬環被彈射出去．現在固定線圈左側同一位置，先后放有分別用橫截面積相等的銅和鋁導線制成形狀、大小相同的兩個閉合環，且電阻率ρ銅<ρ鋁．閉合開關S的瞬間 ()A．從左側看環中感應電流沿順時針方向B．銅環受到的安培力大于鋁環受到的安培力C．若將環放置在線圈右方，環將向左運動D．電池正負極調換后，金屬環不能向左彈射【答案】AB【詳解】線圈中電流從右側流入，磁場方向為向左，在閉合開關的過程中，磁場變強，則由楞次定律可知，環中的電流由左側看為順時針，選項A正確；由于銅環的電阻較小，故銅環中感應電流較大，故銅環受到的安培力要大于鋁環的，選項B正確；若將環放在線圈右方，根據楞次定律可得，環將向右運動，選項C錯誤；電池正負極調換后，金屬環受力仍向左，故仍將向左彈出，選項D錯誤．兩根相互平行的金屬導軌水平放置于如圖所示的勻強磁場中，在導軌上接觸良好的導體棒AB和CD可以自由滑動．當AB在外力F作用下向右運動時，下列說法中正確的是()A．導體棒CD內有電流通過，方向是D→CB．導體棒CD內有電流通過，方向是C→DC．磁場對導體棒CD的作用力向左D．磁場對導體棒AB的作用力向左【答案】BD.【詳解】本題中AB導體棒切割磁感線，根據右手定則判定AB棒中的電流方向為B→A，則CD棒中的電流方向為C→D，所以A錯誤，B正確；根據左手定則，判定CD棒受到的安培力的方向為水平向右，所以C項錯誤；AB棒中感應電流方向為B→A，根據左手定則判定AB棒所受安培力的方向為水平向左，即安培力的方向阻礙AB棒的相對運動，所以D項正確．如圖，水平放置的圓柱形光滑玻璃棒左邊繞有一線圈，右邊套有一金屬圓環。圓