第一節楞次定律，三種阻礙需要掌握的內容1.楞次定律的內容以及作用。楞次定律：感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。本質是能量守恒定律在電磁感應現象中的具體表現。當線圈中磁通量變化時，此定律可以用來判斷感應電流方向。2.有哪三種形式的阻礙？（1）感應電流的磁場阻礙原磁場變化。原磁場增加感應電流的磁場就反向抵消，原磁場減少感應電流的磁場就同向增強，即增反減同。（2）產生的感應電流在磁場中會受到安培力，通過判斷也可知安培力也有阻礙磁通量變化的趨勢，即增縮減擴。安培力同時也會反作用于磁鐵體現為來拒去留。（3）自感：線圈中電流增加時，會產生反向感應電流阻礙原電流增加，線圈相當于很大的電阻。線圈中電流減少時，會產生同向感應電流阻礙原電流減少，線圈相當于電源維持原有電流不變。3.磁通量的理解。磁通量符號Φ.=BS，單位（Wb），其中B磁感應強度，S有效面積。磁通量可以理解為磁感線條數，磁場反向穿過磁通量為負數，兩次穿入的磁場可以互相抵消。經典習題單選題1．在某個趣味物理小實驗中，幾位同學手拉手與一節電動勢為1.5V的干電池、導線、開關、一個有鐵芯的多匝線圈按如圖所示方式連接，實驗過程中人會有觸電的感覺。下列說法正確的是（）A．人有觸電感覺是在開關閉合瞬間B．人有觸電感覺時流過人體的電流大于流過線圈的電流C．斷開開關時流過人的電流方向從B→AD．斷開開關時線圈中的電流突然增大多選題2．現代科學研究中常用到高速電子，電子感應加速器就是利用感生電場加速電子的設備．它的基本原理如圖所示，上、下為電磁鐵的兩個磁極，磁極之間有一個環形真空室，電子在真空室做半徑不變的圓周運動．電磁鐵線圈中電流大小、方向可以變化，產生的感應電場使電子加速．上圖為側視圖，下圖為真空室的俯視圖，如果從上往下看，電子槍射出的電子沿逆時針方向運動．則下列說法正確的是A．保持如圖電流方向不變，當電流增大時，電子速率將增大B．保持如圖電流方向不變，當電流減小時，電子速率將增大C．若電子速率在增大，電子在做圓周運動的周期將變小D．電子之所以能加速，是因為磁場力對電子做功的結果單選題3．D1、D2是兩個完全相同的小燈泡，L是一個自感系數很大的線圈，其直流電阻與電阻R相同，如圖所示．在電鍵K接通或斷開時，兩燈亮暗的情況為A．K剛接通時，D2比D1暗，最后兩燈亮度相同B．K剛接通時，，D2、D1一樣亮，最后比亮C．K斷開時，D1燈、D2燈都過一會兒才熄滅D．K斷開時，D1燈和D2燈都立即熄滅單選題4．如圖是驗證楞次定律實驗的示意圖，豎直放置的線圈固定不動，將磁鐵從線圈上方插入或拔出，線圈和電流表構成的閉合回路中就會產生感應電流。各圖中分別標出了磁鐵的極性、磁鐵相對線圈的運動方向以及線圈中產生的感應電流的方向等情況，其中不正確的是（）A． B． C． D．5.如圖所示，一根長為1.25m的無縫空心鋁管豎直放置，把一枚磁性比較強的小圓柱形永磁體從鋁管上端放入管口，磁體直徑略小于鋁管的內徑。讓磁體從管口處由靜止下落，在下落的過程中始終沒有跟鋁管內壁發生接觸，重力加速度g取。有關磁體在鋁管中下落的過程，下列說法可能正確的是（）A.磁體經0.5s穿出鋁管B.磁體受到鋁管中渦流的作用力方向先向上后向下C.磁體一直做加速運動D.磁體的機械能先增大后減小多選題6．如圖所示，E為電池，L是直流電阻可忽略不計、自感系數足夠大的線圈，D1、D2是兩個完全相同的燈泡，S是控制電路的開關。對于這個電路，下列說法正確的是（）

A．剛閉合S的瞬間，燈泡D1、D2的亮度相同B．剛閉合S的瞬間，燈泡D2比燈泡D1亮C．閉合S，待電路達到穩定后，D1熄滅，D2比S剛閉合時亮D．閉合S，待電路達到穩定后，再將S斷開，D2立即熄滅，D1先閃亮后逐漸熄滅單選題7．圖1和圖2是教材中演示自感現象的兩個電路圖，和為電感線圈。實驗時，斷開開關瞬間，燈突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開關，燈逐漸變亮，而另一個相同的燈立即變亮，最終與的亮度相同。下列說法正確的是（

）

A．圖1中，與的直流電阻值相同B．圖1中，閉合，電路穩定后，中電流大于中電流C．圖2中，變阻器與的直流電阻值相同D．圖2中，閉合瞬間，中電流與變阻器中電流相等單選題8．下列說法正確的是（）A．若有一小段長為L、通以電流為I的導線，在磁場中某處受到的磁場力為F，則該處磁感應強度的大小是B．奧斯特提出了分子電流假說，法拉第發現了電磁感應現象C．安培發現了磁場對運動電荷的作用規律，洛侖茲發現了磁場對電流的作用規律D．楞次定律是能量守恒定律在電磁感應現象中的具體體現單選題9．如圖所示，粗糙水平桌面上有一質量為m的銅質矩形線圈，當一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方等高快速經過時，若線圈始終不動，則關于線圈受到的支持力FN及在水平方向運動趨勢的正確判斷是（）A．FN先小于mg后大于mg，運動趨勢向右B．FN先大于mg后小于mg，運動趨勢向右C．FN先小于mg后大于mg，運動趨勢向左D．FN先大于mg后小于mg，運動趨勢向左單選題10．在如圖所示的電路中，A1和A2是兩個相同的燈泡。線圈L的自感系數足夠大，電阻可以忽略不計，下列說法正確的是（）A．閉合開關S時，A2先亮，A1逐漸變亮B．閉合開關S時，A1和A2同時亮C．斷開開關S時，A2閃亮一下再熄滅D．斷開開關S時，流過A2的電流方向向左單選題11．如圖所示，L是自感系數很大、電阻很小的線圈，P、Q是兩個相同的小燈泡，開始時，開關S處于閉合狀態，P燈微亮，Q燈正常發光，斷開開關（

）

A．P與Q同時熄滅 B．P比Q先熄滅C．Q閃亮后再熄滅 D．P閃亮后再熄滅多選題12．當線圈中的電流隨時間變化時，由于電磁感應，附近的另一個線圈中會產生感應電流。實際上，這個線圈附近的任何導體中都會產生感應電流，看起來就像水中的旋渦，所以把它叫做渦電流。下列關于渦流的應用說法正確的是（）A．圖1中爐外有線圈，線圈中通以反復變化的電流，利用渦流產生的熱量使金屬熔化B．圖2中為了減少渦流，利用相互絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯來代替整塊硅鋼鐵芯C．圖3中探雷器遇見金屬時，金屬會感應出渦流，渦流的磁場反過來影響線圈中的電流，使儀器報警D．圖4中兩個磁性很強的小圓柱形永磁體同時從鋁管上端管口落入，無論鋁管有無裂縫，它們同時從鋁管下端管口落出單選題13．某同學為了驗證斷電自感現象，自己找來帶鐵芯的線圈L、小燈泡A、開關S和電池組E，用導線將它們連接成如圖所示的電路．檢查電路后，閉合開關S，小燈泡發光；再斷開開關S，小燈泡僅有不顯著的延時熄滅現象．雖然多次重復，仍未見老師演示時出現的小燈泡閃亮現象，他冥思苦想找不出原因．你認為最有可能造成小燈泡未閃亮的原因是(

)A．電源的內阻較大B．小燈泡電阻偏大C．線圈電阻偏大D．線圈的自感系數較大單選題14．下列關于感應電流的說法正確的是（）A．當閉合回路所在區域的磁場變化時，回路中一定產生感應電流B．感應電流的磁場總要阻止引起感應電流的磁通量的變化C．感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化D．感應電流的磁場總跟引起感應電流的磁場方向相反單選題15．如圖所示，用輕繩將一條形磁鐵豎直懸掛于O點，在其正下方的水平絕緣桌面上放置一銅質圓環。現將磁鐵從A處由靜止釋放，經過B、C到達最低處D，再擺到左側最高處E，圓環始終保持靜止。下列說法正確的是（）A．磁鐵在A、E兩處的重力勢能相等B．磁鐵從A到D的過程中，圓環對桌面的壓力小于圓環受到的重力C．磁鐵從D到E的過程中，從上往下看，圓環中感應電流方向為順時針方向D．磁鐵從D到E的過程中，圓環受到的摩擦力方向水平向右單選題16．圖（a）所示是兩個同心且共面的金屬圓環線圈A和B，A中的電流按圖（b）所示規律變化，規定順時針方向為電流的正方向。下列說法中正確的是（）A．0～t1時間內，線圈B中的感應電流沿逆時針方向B．0～t1時間內，線圈B有擴張的趨勢C．t1時刻，線圈B有收縮的趨勢D．0～t2時間內，線圈B中的感應電流大小、方向均不變單選題17．為了研究自感現象，設計了如圖實驗電路。燈泡、的規格相同，線圈L的直流電阻不計，滑動變阻器的滑動觸頭在中點位置。開關斷開前后，燈泡中的電流隨時間的變化圖像是（）A． B．C． D．多選題18．如圖所示，水平放置的絕緣桌面上有一個金屬圓環，其圓心的正上方有一個豎直的條形磁鐵。現把線圈水平向右平移，條形磁鐵始終保持靜止。則移動線圈的過程中，從上方俯視，下列說法正確的是（）A．圓環有縮小的趨勢 B．圓環有擴張的趨勢C．圓環中產生順時針方向的感應電流 D．圓環中產生逆時針方向的感應電流單選題19．如圖所示，絕緣光滑水平面上有兩個離得很近的導體環a、b。將條形磁鐵沿它們的正中向下移動（不到達該平面），a、b將如何移動（）A．a、b將相互遠離 B．a、b將相互靠近C．a、b將不動 D．無法判斷單選題20．如圖所示的A是三個一樣的強磁體，B、C和D均是一樣的紫銅管，在紫銅管C和D上鋸去一部分（白色區域），如圖中的乙和丙圖所示。現將強磁體釋放，強磁體在B、C和D中下落的時間分別是t1、t2和t3，則關于下落時間說法正確的是（）A．t1=t2=t3 B．t1=t2>t3C．t1>t2>t3 D．t1<t2<t321．如圖，這是研究自感現象的實驗原理圖，圖中L是插有鐵芯的自感線圈，A1、A2是規格相同的兩個燈泡，回答下列問題：（1）在自感線圈中插入鐵芯的目的是。（2）在閉合開關之前，應將滑動變阻器的滑片移到。（填“最左”或“最右”）端。（3）閉合開關S，調節變阻器R1、R使得兩個燈泡的亮度相同后斷開開關，斷開開關的瞬間，流過燈泡A1的電流方向（填“向左”或“向右”），流過燈泡A2的電流方向（填“向左”或“向右”）。（4）要觀察到斷開電路時，燈泡A2亮一下再熄滅，滑動變阻器接入電路的電阻阻值應（填“大于”或“小于”）自感線圈L的電阻阻值。22．在《探究楞次定律》的實驗中，某同學用電池試觸法判斷電流計指針偏轉方向與電流流向的關系時，將電池的負極與電流計的A接線柱連接，連接B接線柱的導線試觸電池正極，發現指針指示如圖中的b位置。(1)現將電流計的兩接線柱與甲線圈的兩個接線柱連接，將磁鐵S極向下插入線圈時，電流計指針指示位置如圖中的a位置，則與線圈C接線柱連接的是電流計的接線柱；(2)若將電流計的A、B接線柱分別與乙線圈的E、F接線柱連接，將磁鐵從線圈中抽出時，電流計指針指示位置如圖中的b位置，則磁鐵P端是極。23．如圖所示，有一個垂直紙面向里的勻強磁場B＝0.8T，磁場有明顯的圓形邊界，圓心為O，半徑為1cm。現在紙面內先后放上圓形線圈，圓心均在O處，A線圈半徑為1cm，20匝；D線圈半徑為2cm，10匝；C線圈半徑為0.5cm，1匝；問：(1)在磁感應強度B減少為0.4T的過程中，A和D中的磁通量改變了多少？(2)當磁場轉過30°角的過程中，C中的磁通量改變了多少？

答案第一節1．C【詳解】A．當開關閉合后，多匝線圈與同學們并聯，由于電源為1.5V的干電池，所以電流很小，同學沒有觸電感覺，故A錯誤；B．當斷開時，多匝線圈電流產生自感現象，從而產生較大的自感電動勢，此時人與線圈組成一個閉合的回路，流過人體的電流與流過線圈的電流相等，故B錯誤；C．當斷開時，多匝線圈產生自感電動勢，電流方向不變，此時線圈的電流從左向右，流過人的電流從右向左，即從B向A，故C正確；D．斷開電鍵時，由于線圈的電流減小而產生自感電動勢，而阻礙電流的減小，只是電流減小的慢一些，不會突然增大，故D錯誤。故選C。2．AC【詳解】AB.當電磁鐵中應通以方向如圖甲所示，大小增強的電流，線圈中的磁場就增大了，根據楞次定律，感生電場產生的磁場要阻礙它增大所以感生電場俯視圖為順時針方向，所以電子在逆時針方向電場力作用下加速運動，在洛倫茲力約束下做圓周運動，故A正確B錯誤．C.在電子被加速過程中，由于電流增強，磁場變大，導致運動的周期變小，故C正確．D.電子受到的感生電場力做加速運動的力，電場力做正功，洛倫茲力提供圓周運動的向心力，洛倫茲力不做功，故D錯誤．3．A【分析】電鍵接通瞬間，電路中迅速建立了電場，立即產生電流，但線圈中產生自感電動勢，阻礙電流的增加，故線圈中電流逐漸增加；電鍵斷開瞬間，電路中電流要立即減小零，但線圈中會產生很強的自感電動勢，與燈泡D1構成閉合回路放電．【詳解】A、B項：電鍵接通瞬間，電路中迅速建立了電場，立即產生電流，但線圈中產生自感電動勢，阻礙電流的增加，故開始時通過燈泡D1的電流較大，故燈泡D1較亮；電路中自感電動勢阻礙電流的增加，但不能阻止電流增加，電流穩定后，兩個燈泡一樣亮，即D1燈泡亮度逐漸正常，故A正確，B錯誤；C、D項：電鍵斷開瞬間，D2立即熄滅；電路中電流要立即減小零，但線圈中會產生很強的自感電動勢，與燈泡D1構成閉合回路放電，故燈泡D1一定是逐漸變暗，故C錯誤，D錯誤．故選A．【點睛】本題考查了通電自感和斷電自感，關鍵是明確線圈中自感電動勢的作用是阻礙電流的變化，但不能阻止電流變化．4．D【詳解】A．當磁鐵N極向下運動時，線圈的磁通量變大，由增反減同可知，則感應磁場與原磁場方向相反。再根據安培定則，可判定感應電流的方向：沿線圈盤旋而上，故A正確，不符合題意；B．當磁鐵S極向下運動時，線圈的磁通量變大，由增反減同可知，則感應磁場與原磁場方向相反。再根據安培定則，可判定感應電流的方向：沿線圈盤旋而下。故B正確，不符合題意；C．當磁鐵N極向上運動時，線圈的磁通量變小，由增反減同可知，則感應磁場與原磁場方向相同。再根據安培定則，可判定感應電流的方向：沿線圈盤旋而下，故C正確，不符合題意；D．當磁鐵S極向上運動時，線圈的磁通量變小，由增反減同可知，則感應磁場與原磁場方向相同。再根據安培定則，可判定感應電流的方向：沿線圈盤旋而上，故D錯誤，符合題意。故選D。5．C【詳解】AB．因為是無縫空心鋁管，所以磁體下落時會產生電磁感應，故會出現渦流，根據楞次定律可知會產生阻力，阻礙磁體的下落。開始時，速度較小，阻力小于重力，合力向下，當速度逐漸增大時，磁體所受阻力也增大，加速度減小。因為磁體受到鋁管中渦流的作用力方向一直向上，所以小球的運動時間一定比自由落體時的時間長，故AB錯誤；C．磁體可能沒有達到最大速度就穿過了鋁管，一直做加速運動，故C正確；D．由于一直存在阻力做負功，所以磁體的機械能一直減小，故D錯誤。故選C。6．ACD【詳解】AB．剛閉合S的瞬間，線圈阻礙電流增大，相當于斷路，燈泡D1、D2串聯，所以亮度相同，A正確，B錯誤；C．電路穩定之后，L就是一根導線，燈泡D1被短路，D1熄滅；電路中只有燈泡D2，電路中電流比剛閉合時大，D2比S剛閉合時亮，C正確；D．斷開開關S的瞬間，線圈中產生感應電動勢，與燈泡D1組成閉合回路，所以D1會重新亮起，先閃亮后逐漸熄滅；而D2則立即熄滅，D正確。故選ACD。7．C【詳解】AB．斷開開關瞬間，燈突然閃亮，隨后逐漸變暗，說明閉合S1后，待電路穩定時，通過L1的電流大于A1的電流，且與是并聯關系，電壓相等，所以的阻值比的大，AB錯誤；C．閉合開關，燈逐漸變亮，而另一個相同的燈立即變亮，最終與的亮度相同，兩燈電阻相同，所以變阻器R與的電阻值相同，C正確；D．閉合瞬間，對電流有阻礙作用，所以中電流與變阻器R中的電流不相等，D錯誤。故選C。8．D【詳解】A．若有一小段長為L、通以電流為I的導線，在磁場中某處受到的磁場力為F，若通電導線與磁場方向垂直，則該處磁感應強度的大小是，A錯誤；B．安培提出了分子電流假說，法拉第發現了電磁感應現象，B錯誤；C.洛倫茲發現了磁場對運動電荷的作用規律，安培發現了磁場對電流的作用規律，C錯誤；D.楞次定律是能量守恒定律在電磁感應現象中的具體體現，D正確。故選D。9．B【詳解】條形磁鐵從線圈中線AB正上方快速經過時，穿過線圈的磁通量先增大后減小，根據楞次定律可知，線圈中的感應電流會阻礙穿過其磁通量發生變化，這種阻礙作用表現在線圈先有遠離磁鐵的運動趨勢，后有靠近磁鐵的運動趨勢，所以豎直方向上線圈對桌面的壓力先大于mg后小于mg，根據牛頓第三定律可知FN先大于mg后小于mg，而水平方向上線圈始終有向右運動的趨勢。故選B。10．A【詳解】AB．當開關S閉合時，燈A2立即發光。電流通過線圈，穿過線圈的磁通量增大，根據楞次定律線圈產生的感應電動勢與原來電流方向相反，阻礙電流的增大，電路的電流只能逐漸增大，所以A1逐漸亮起來，所以A2比A1先亮，由于線圈直流電阻忽略不計，當電流逐漸穩定時，線圈不產生感應電動勢，兩燈電流相等，亮度相同，故A正確，B錯誤；CD．穩定后，當開關S斷開后，由于自感，線圈中的電流只能慢慢減小，其相當于電源，與燈泡A1和A2串聯，兩燈電流相同，都過一會兒熄滅，燈A2不會閃亮，流過A2的電流方向向右，故CD錯誤。故選A。11．D【詳解】由題知，開始時，開關S閉合時，由于L的電阻很小，Q燈正常發光，P燈微亮，斷開開關前通過Q燈的電流遠大于通過P燈的電流，斷開開關時，Q所在電路未閉合，立即熄滅，由于自感，L中產生感應電動勢，與P組成閉合回路，故P燈閃亮后再熄滅。故選D。12．ABC【詳解】A．圖中爐外有線圈，線圈中通以交變電流，利用電磁感應在金屬中形成的渦流，從而產生的熱量使金屬熔化，A正確；B．圖中為了減少渦流，利用相互絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯來代替整塊硅鋼鐵芯，B正確；C．圖中探雷器遇見金屬時，金屬會感應出渦流，渦流的磁場反過來影響線圈中的電流，使儀器報警，C正確；D．圖中兩個磁性很強的小圓柱形永磁體同時從鋁管上端管口落入。有裂縫鋁管只能在鋁管的側壁產生感應電流，對磁體阻礙作用不明顯，而無裂縫的鋁管不僅側壁會產生感應電流，同時鋁管可看成一系列的圓環疊加，水平圓環也產生感應電流對磁體有阻礙作用，則有裂縫鋁管中的磁體先從下端管口落出，D錯誤。故選ABC。13．C【詳解】A、開關斷開開關時，燈泡能否發生閃亮，取決于燈泡的電流有沒有增大，與電源的內阻無關，A錯誤；B、若小燈泡電阻偏大，穩定時流過燈泡的電流小于線圈的電流，斷開開關時，根據楞次定律，流過燈泡的電流從線圈原來的電流逐漸減小，燈泡將發生閃亮現象，B錯誤；C、線圈電阻偏大，穩定時流過燈泡的電流大于線圈的電流，斷開開關時，根據楞次定律，流過燈泡的電流從線圈原來的電流逐漸減小，燈泡不發生閃亮現象，C正確；D、線圈的自感系數較大，產生的自感電動勢較大，但不能改變穩定時燈泡和線圈中電流的大小，D錯誤；故選C．14．C【詳解】A．當閉合回路所在區域的磁場變化時，閉合回路的磁通量不一定變化，回路中不一定產生感應電流，A錯誤；BC．感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化，不是阻止引起感應電流的磁通量的變化，B錯誤，C正確；D．當閉合回路的磁通量減少時，感應電流的磁場跟引起感應電流的磁場方向相同，D錯誤。故選C。15．D【詳解】A．由于有部分機械能轉化為電能，故在A的重力勢能大于E處重力勢能，故A錯誤。B．A到D過程中，圓環中磁通量增加，圓環與磁鐵間相互排斥，故圓環給桌面的壓力大于圓環受到的重力，故B錯誤；C．磁鐵從D運動到E的過程中，圓環磁通量向上減少，根據楞次定律可分析出（俯視）感應電流方向為逆時針，故C錯誤；D．由楞次定律的推論“來拒去留”可知，圓環中的磁通量減少，因此圓滑有向左運動的趨勢，圓環不動因此D到E的過程中，圓環受到摩擦力方向向右，故D正確。故選D。16．D【詳解】AB．在0～t1時間內，線圈A中順時針電流在減小，電流產生磁場在減小，根據安培定則與磁場疊加原則可知，穿過線圈B的磁通量方向向里且在減小，根據楞次定律可知線圈B的感應電流方向為順時針，兩線圈的電流同向，則有相互吸引趨勢，所以線圈B有收縮趨勢，故AB錯誤；C．t1時刻，線圈A中的電流為零，沒有磁場，因此線圈B既沒有擴張的趨勢，也沒有收縮的趨勢，故C錯誤；D．當t1～t2時間內，線圈A中逆時針電流在增大，電流產生磁場在增強，根據安培定則與磁場疊加原則可知，穿過線圈B的磁通量的方向向外，且在增大，根據楞次定律可知線圈B的感應電流方向為順時針，所以0～t2時間內，線圈B中的感應電流方向不變，又由于線圈A中的電流變化率相同，因此線圈B中的感應電流大小也不變，故D正確。故選D。17．D【詳解】電路穩定時，含燈泡的兩支路電壓相同，由于L1所在支路總電阻較小，電流較大，電流方向均向右，當開關S斷開時，線圈L產生自感電動勢，電流方向與原來相同，故流過L2的電流方向向左，與原來電流方向相反，且該電流大于原來流過L2的電流，對比可知，D選項電流隨時間的變化圖像符合題意。故選D。18．BD【詳解】AB．由圖可知，當圓環水平向右平移時，穿過圓環的磁場的磁感應強度減小，因此穿過圓環的磁通量減小，根據楞次定律可知，為了阻礙磁通量的減小，圓環做出的反應是面積有擴張的趨勢，故A錯誤，B正確；CD．由圖可知，圓環內磁通量向上，當圓環水平向右平移時，因此穿過圓環的磁通量減小，根據楞次定律可知，圓環中感應電流的磁場方向向上，由安培定則可知圓環中感應電流的方向為逆時針，故C錯誤，D正確。故選BD。1