第23講電磁感應現象楞次定律1.知道電磁感應現象產生的條件2.理解磁通量及磁通量變化的含義，并能計算.3.掌握楞次定律和右手定則的應用，并能判斷感應電流的方向及相關導體的運動方向．考點一電磁感應現象的判斷1．磁通量(1)定義：在勻強磁場中，磁感應強度B與垂直于磁場方向的面積的乘積．(2)公式：Φ＝BS.適用條件：①勻強磁場．②S為垂直磁場的有效面積．(3)磁通量是標量(填“標量”或“矢量”)．(4)磁通量的意義：①磁通量可以理解為穿過某一面積的磁感線的條數．②同一線圈平面，當它跟磁場方向垂直時，磁通量最大；當它跟磁場方向平行時，磁通量為零；當正向穿過線圈平面的磁感線條數和反向穿過的一樣多時，磁通量為零．2．電磁感應現象(1)電磁感應現象：當穿過閉合導體回路的磁通量發生變化時，閉合導體回路中有感應電流產生，這種利用磁場產生電流的現象叫做電磁感應．(2)產生感應電流的條件：穿過閉合回路的磁通量發生變化．產生感應電動勢的條件：無論回路是否閉合，只要穿過線圈平面的磁通量發生變化，線圈中就有感應電動勢產生．(3)電磁感應現象中的能量轉化：發生電磁感應現象時，機械能或其他形式的能轉化為電能，該過程遵循能量守恒定律．（2024?房山區一模）某同學用如圖所示裝置探究影響感應電流方向的因素。將磁體從線圈中向上勻速抽出時，觀察到靈敏電流計指針向右偏轉。關于該實驗，下列說法正確的是（）A．圖中線圈中感應電流的磁場方向向下 B．若將磁體向上加速抽出，靈敏電流計指針將向左偏轉 C．磁體放置在線圈中靜止不動，靈敏電流計指針仍向右偏轉 D．若將磁體的N、S極對調，并將其向下插入線圈，靈敏電流計指針仍向右偏轉（多選）（2024?豐臺區二模）“探究影響感應電流方向的因素”的實驗示意圖如圖所示：靈敏電流計和線圈組成閉合回路，通過“插入”、“拔出”條形磁鐵，使線圈中產生感應電流。記錄實驗過程中的相關信息，分析得出楞次定律。下列說法正確的是（）A．實驗時必須保持磁鐵運動的速率不變 B．該實驗需要知道線圈的繞向 C．該實驗需要記錄磁鐵的運動方向 D．該實驗需要判斷電流計指針偏轉方向與通入電流方向的關系（2023秋?通州區期末）如圖甲所示，某同學在研究電磁感應現象時，將一線圈兩端與電流傳感器相連，強磁鐵從長玻璃管上端由靜止下落，電流傳感器記錄了強磁鐵穿過線圈過程中電流隨時間變化的圖像，t2時刻電流為0，如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．在t2時刻，穿過線圈的磁通量的變化率最大 B．在t1到t2時間內，強磁鐵的加速度小于重力加速度 C．在t1到t2的時間內，強磁鐵重力勢能的減少量等于其動能的增加量 D．若將磁鐵從更高處釋放，線圈中產生的感應電流的峰值不變考點二楞次定律的應用1．楞次定律(1)內容：感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化．(2)適用情況：所有的電磁感應現象．2．楞次定律中“阻礙”的含義eq\x(誰阻礙誰)→eq\x(感應電流的磁場阻礙引起感應電流的磁場原磁場的磁通量的變化)eq\x(阻礙什么)→eq\x(阻礙的是磁通量的變化，而不是阻礙磁通量本身)eq\x(如何阻礙)→當磁通量增加時，感應電流的磁場方向與原磁場的方向相反；當磁通量減少時，感應電流的磁場方向與原磁場的方向相同，即“增反減同”eq\x(阻礙效果)→eq\x(阻礙并不是阻止，只是延緩了磁通量的變化，這種變化將繼續進行)3．楞次定律的使用步驟（2024春?太原期中）如圖所示，絕緣圓環a與金屬圓環b同心共面放置，a帶負電并繞中心O點順時針轉動，下列說法正確的是（）A．當a順時針加速轉動時，b產生順時針方向電流并有擴張趨勢 B．當a順時針減速轉動時，b產生逆時針方向電流并有擴張趨勢 C．當a順時針勻加速轉動時，b產生逆時針方向電流并有擴張趨勢 D．當a順時針勻速轉動時，b不產生電流但有收縮趨勢（2024?撫順三模）如圖甲所示，固定的矩形銅線框左半部分處于垂直紙面向里的勻強磁場中，當勻強磁場的磁感應強度由B0均勻減小到0后反向增大到﹣B0，如圖乙所示。關于此過程，下列說法正確的是（）A．銅線框中的自由電子先順時針定向移動、后逆時針定向移動 B．銅線框中的自由電子始終逆時針定向移動 C．銅線框圍成的面積始終有擴大的趨勢 D．銅線框受到的安培力大小不變（2024?呂梁一模）如圖甲所示，線圈套在長玻璃管上，線圈的兩端與電流傳感器（可看作理想電流表）相連。將強磁鐵從長玻璃管上端由靜止釋放，磁鐵下落過程中將穿過線圈，并與玻璃管無摩擦。實驗觀察到如圖乙所示的感應電流隨時間變化的圖像，從上往下看線圈，規定順時針方向為電流的正方向。不計空氣阻力，下列判斷正確的是（）A．本次實驗中朝下的磁極可能是N極也可能是S極 B．t1～t2與t2﹣t3兩段時間里圖線與坐標軸圍成的面積一定不相等 C．磁鐵下落過程減少的重力勢能一定大于增加的動能 D．磁鐵若從更高處釋放，它在穿過線圈的過程中，當電流為零時穿過線圈的磁通量會更大考點三三定則一定律的綜合應用1．三定則一定律的比較基本現象應用的定則或定律運動電荷、電流產生磁場安培定則磁場對運動電荷、電流有作用力左手定則電磁感應部分導體做切割磁感線運動右手定則閉合回路磁通量變化楞次定律2.應用技巧無論是“安培力”還是“洛倫茲力”，只要是“力”都用左手判斷．“電生磁”或“磁生電”均用右手判斷．（2024春?新洲區期中）如圖所示，光滑絕緣水平面上存在方向豎直向下的有界（邊界豎直）勻強磁場，一直徑與磁場區域寬度相同的閉合金屬圓形線圈在平行于水平面的拉力作用下，在水平面上沿虛線方向勻速通過磁場。下列說法正確的是（）A．線圈進磁場的過程中，線圈中的感應電流沿順時針方向 B．該拉力的方向與線圈運動速度的方向相同 C．該拉力的方向水平向右 D．該拉力為恒力（2024?西城區一模）如圖所示，水平絕緣桌面上放著一個閉合鋁環。絕緣材料制成的輕彈簧上端固定，下端懸掛一個磁鐵，磁鐵位于鋁環中心上方。將磁鐵下端N極向下拉，在其下降一定高度時由靜止釋放。此后，磁鐵開始運動，鋁環保持靜止，彈簧始終在彈性限度內，不計空氣阻力。則在磁鐵向下的運動過程中（）A．俯視看鋁環中的電流沿順時針方向 B．鋁環對桌面的壓力大于它的重力 C．磁鐵運動過程中只受到兩個力的作用 D．磁鐵和彈簧組成的系統機械能守恒（2024?蘭州模擬）“自激發電機”具有自勵磁的特點，它無需外部勵磁電源就能自行激勵產生磁場。其原理如圖所示：一金屬圓盤在某一大小恒定、方向時刻沿切線方向的外力作用下，在弱的軸向磁場B中繞金屬軸OO'轉動，根據法拉第電磁感應定律，盤軸與盤邊之間將產生感應電動勢，圓盤下方螺旋形導線M端通過電刷與盤邊相連，N端與盤軸相連，MN中就有感應電流產生，最終回路中的電流會達到穩定值，磁場也達到穩定值。下列說法正確的是（）A．MN中的電流方向從N→M B．圓盤轉動的速度先增大后減小 C．MN中感應電流的磁場方向與原磁場方向相同 D．磁場達到穩定狀態后，MN中不再產生感應電流（2024?南京開學）如圖所示，水平固定的長直導線與矩形導線框abcd在同一豎直平面，導線框的ab邊與導線平行，導線中通有向右的恒定電流I、現將導線框由靜止釋放，導線框在豎直下落過程中沒有翻轉。下列對導線框下落過程的分析，其中說法正確的是（）A．導線框中產生了逆時針方向的感應電流 B．導線框的面積有收縮的趨勢 C．導線框下落的加速度小于重力加速度g D．若導線中的電流I方向向左，則線框所受安培力的合力方向向下（2024?雨花區校級開學）兩圓環A、B置于同一水平面上，其中A為均勻帶電絕緣環，B為導體環。當A以如圖示的方向繞中心轉動的角速度發生變化時，B中產生如圖所示方向的感應電流，下列說法正確的是（）A．A可能帶正電且轉速減小 B．A可能帶負電且轉速增大 C．若A帶正電B有擴張的趨勢 D．若A帶負電B有擴張的趨勢（2024?海淀區校級開學）如圖所示，在水平面上有一個U形金屬框架和一條跨接其上的金屬桿ab，二者構成閉合回路且處于靜止狀態。在框架所在的空間內存在勻強磁場（圖中未畫出）。下面說法正確的是（）A．若磁場方向水平向右，當磁場增強時，桿ab受安培力向上 B．若磁場方向豎直向下，當磁場減弱時，桿ab受安培力向左 C．若磁場方向豎直向上，當磁場減弱時，桿ab受安培力向左 D．若磁場方向豎直向上，當磁場增強時，桿ab受安培力向左題型1磁通量及磁通量的變化、感應電流產生的條件（2023秋?豐臺區期末）如圖所示的光滑平面內，在通有圖示方向電流I的長直導線右側有一矩形金屬線框abcd，ad邊與導線平行。調節導線中的電流大小時觀察到矩形線框向右移動。下列說法正確的是（）A．線框中產生的感應電流方向為a→d→c→b→a B．導線中的電流逐漸減小 C．線框ab邊所受安培力為0 D．線框bc邊所受的安培力方向水平向右（2023秋?嶗山區校級期末）汽車測速利用了電磁感應現象，汽車可簡化為一個矩形線圈abcd，在地下的線圈分別為1、2，通上順時針（俯視）方向電流，當汽車經過線圈時（）A．線圈1、2產生的磁場方向豎直向上 B．汽車進入線圈1過程產生感應電流方向為adcb C．汽車進入線圈2過程受到的安培力方向與速度方向相同 D．汽車離開線圈2過程產生感應電流方向為adcb（2023秋?東城區期末）將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、靈敏電流計及開關按圖示連接。線圈A放在線圈B中，線圈A中插有鐵芯。閉合開關前滑動變阻器的滑片P處于如圖所示位置。開關閉合的瞬間，電流計指針向左偏轉。下列操作中仍使電流計指針向左偏轉的是（）A．將線圈A中的鐵芯拔出 B．將滑片P向右移動 C．A、B保持相對靜止一起移動 D．保持其它不變，僅斷開開關題型2楞次定律和右手定則（2023秋?沙坪壩區校級期末）如圖，A、B兩環固定在可繞中點自由轉動的絕緣輕桿兩端，A為閉合鋁環，B為閉合塑料環。用條形磁鐵靠近A、B兩環，下列說法正確的是（）A．N極靠近A，A被吸引 B．S極靠近A，A被排斥 C．N極靠近B，B被吸引 D．S極靠近B，B被排斥（2023秋?吉林期末）如圖是學生常用的飯卡內部實物圖，其由線圈和芯片組成電路。當飯卡處于感應區域時，刷卡機會激發變化的磁場，從而在飯卡內線圈中產生感應電流來驅動芯片工作。已知線圈面積為S，共n匝。某次刷卡時，線圈平面與磁場垂直，且全部處于磁場區域內，在感應時間t內，磁感應強度方向向里且由0增大到B0，此過程中（）A．通過線圈的磁通量變化量大小為nB0S B．線圈中感應電流方向為逆時針方向 C．AB邊受到的安培力方向向右 D．線圈有擴張的趨勢（2023秋?五華區校級期末）如圖所示，在水平放置的條形磁鐵的N極附近，一A個閉合線圈始終豎直向下加速運動，并始終保持水平。在位置B時N極附近的磁感線正好與線圈平面平行，A、B之間和B、C之間的距離相等，且都比較小。下列說法正確的是（）A．線圈在位置A時感應電流的方向為順時針（俯視） B．線圈在位置C時感應電流的方向為順時針（俯視） C．線圈在位置B時線圈中無感應電流 D．線圈在位置C時的感應電流比在位置A時的大（2023秋?沙坪壩區校級期末）如圖所示，通電螺線管置于閉合金屬環a的軸線上且金屬環a位于通電螺線管中間位置，金屬環b在螺線管右側附近，b的環面與a的環面平行，當螺線管中電流減小時，下列說法正確的是（）A．a環有擴大的趨勢 B．a環中無感應電流，不受安培力 C．b環靠近螺線管 D．b環有縮小的趨勢如圖，環形金屬軟彈簧套在條形磁鐵的中央位置．若將彈簧沿半徑向外拉，使其面積增大，則穿過彈簧所包圍的面積的磁通量變化情況和是否產生感應電流及從左向右看時感應電流的方向是（）A．增大；有順時針感應電流 B．減??；有逆時針感應電流 C．不變；無感應電流 D．磁通量變化情況無法確定，所以有無感應電流也無法確定如圖所示，一條形磁鐵N極朝下，向下靠近閉合線圈時（）A．磁鐵與線圈相互排斥，通過R的感應電流方向從b﹣R﹣a B．磁鐵與線圈相互吸引，通過R的感應電流方向從a﹣R﹣b C．磁鐵與線圈相互排斥，通過R的感應電流方向從a﹣R﹣b D．磁鐵與線圈相互吸引，通過R的感應電流方向從b﹣R﹣a題型3“三定則、一定律”的綜合應用（2024?西城區校級開學）如圖所示，彈簧上端固定，下端懸掛一個磁鐵，在磁鐵正下方有一個固定在水平桌面上的閉合銅質線圈。將磁鐵豎直向下拉至某一位置后放開，磁鐵開始上下振動。下列說法正確的是（）A．磁鐵振動過程中，線圈中電流的方向保持不變 B．磁鐵振動過程中，線圈對桌面的壓力始終大于線圈的重力 C．磁鐵振動過程中，彈簧和磁鐵組成系統的機械能一直減小 D．磁鐵靠近線圈時，線圈有擴張的趨勢（2024?重慶模擬）如圖所示，光滑固定導軌m、n水平放置，兩根導體棒p、q平行放于導軌上，形成一個閉合回路。當一條形磁鐵從高處下落接近回路時（）A．由于回路磁通量增加，p、q將互相靠攏 B．由于回路磁通量增加，p、q將互相遠離 C．由于p、q中電流方向相反，所以p、q將互相遠離 D．磁鐵的加速度仍為g（2023秋?北碚區校級期末）1834年，在俄國工作的物理學家楞次在分析了許多實驗事實后，得到了關于感應電流方向的規律——楞次定律。在圖所示的長直導線M