易错点22 电磁感应现象 楞次定律(解析版) -备战2023年高考物理考试易错题
易错点22 电磁感应现象楞次定律
例题1.(多选)如图所示软铁环上绕有M、N两个线圈，线圈M通过滑动变阻器及开关与电源相连，线圈N连接电流表G，下列说法正确的是()
A．开关闭合瞬间，通过电流表G的电流由a到b
B．开关闭合稳定后，通过电流表G的电流由b到a
C．开关闭合稳定后，将滑动变阻器滑片向右滑动，通过电流表G的电流由a到b
D．开关闭合稳定后再断开瞬间，通过电流表G的电流由a到b
【答案】CD
【解析】
开关闭合瞬间，在线圈N中产生向下增强的磁场，根据楞次定律，通过电流表G的电流由b到a，A错误；开关闭合稳定后，线圈N中的磁场不变，磁通量不变，电流表中没有电流，B错误；开关闭合稳定后，将滑动变阻器滑片向右滑动，线圈M中电流减小，产生的磁场减弱，根据楞次定律，通过电流表G的电流由a到b，C正确；开关闭合稳定后再断开瞬间，线圈N中的磁场减弱，根据楞次定律，通过电流表G的电流由a到b，D正确．【误选警示】
误选A的原因：对穿两线圈的磁通量变化情况判断错误，不能根据楞次定律正确判断感应定流方向。
误选B的原因：对感应电流的产生条件理解不清。
例题2.为了测量列车运行的速度和加速度的大小，可采用如图甲所示的装置，它由一块安装在列车车头底部的强磁体和埋设在轨道地面的一组线圈及电流测量记录仪组成(测量记录仪未画出)．当列车经过线圈上方时，线圈中产生的电流被记录下来，P、Q为接测量仪器的端口．若俯视轨道平面磁场垂直地面向下(如图乙)，则在列车经过测量线圈的过程中，流经线圈的电流方向()
A．始终沿逆时针方向
B．先沿逆时针，再沿顺时针方向
C．先沿顺时针，再沿逆时针方向
D．始终沿顺时针方向
【答案】B
【解析】
列车经过线圈时，穿过线圈的磁通量先增大后减小，根据楞次定律可知线圈中产生的电流先沿逆时针方向，再沿顺时针方向，选项B正确．
【误选警示】
误选ACD的原因：对线圈中的磁通量的变化量的情况判断失误，不能正确根据楞次定律判断感应电流方向。
一、磁通量的变化
磁通量的变化大致可分为以下几种情况：
(1)磁感应强度B不变，有效面积S发生变化．如图(a)所示．
(2)有效面积S不变，磁感应强度B发生变化．如图(b)所示．
(3)磁感应强度B和有效面积S都不变，它们之间的夹角发生变化．如图(c)所示．
二、感应电流的产生条件
当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就产生感应电流．
三、对楞次定律的理解
1．楞次定律中的因果关系
楞次定律反映了电磁感应现象中的因果关系，磁通量发生变化是原因，产生感应电流是结果．2．对“阻碍”的理解
问题结论
谁阻碍谁感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁场(原磁场)的磁通量的变化
为何阻碍(原)磁场的磁通量发生了变化
阻碍什么阻碍的是磁通量的变化，而不是阻碍磁通量本身
如何阻碍当原磁场磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反；当原磁场磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同，即“增反减同”
结果如何阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化，这种变化将继续进行，最终结果不受影响
从磁通量变化的角度看：感应电流的效果是阻碍磁通量的变化．
从相对运动的角度看：感应电流的效果是阻碍相对运动．
易混点：
楞次定律的应用
应用楞次定律判断感应电流方向的步骤
(1)明确所研究的闭合回路，判断原磁场方向．
(2)判断闭合回路内原磁场的磁通量变化．
(3)依据楞次定律判断感应电流的磁场方向．
(4)利用右手螺旋定则(安培定则)判断感应电流的方向．
1. 用图中三套实验装置探究感应电流产生的条件，下列选项中能产生感应电流的操作是()
A．甲图中，使导体棒AB顺着磁感线方向运动，且保持穿过ABCD的磁感线条数不变B．乙图中，使条形磁体匀速穿过线圈
C．丙图中，开关S保持闭合，A、B螺线管相对静止一起竖直向上运动
D．丙图中，开关S保持闭合，使小螺线管A在大螺线管B中保持不动
【答案】B
【解析】
题图甲中，使导体棒AB顺着磁感线方向运动，AB不切割磁感线，穿过ABCD的磁通量也没变化，故不能产生感应电流，A错误；题图乙中，使条形磁体匀速穿过线圈，在磁体从上向下穿过时，穿过线圈的磁通量会变化，故产生感应电流，B正确；题图丙中，开关S 保持闭合，A、B螺线管相对静止一起竖直向上运动，两线圈没有相对运动，穿过B的磁通量没发生变化，故不产生感应电流，C错误；题图丙中，开关S保持闭合，使小螺线管A 在大螺线管B中保持不动时，也不会使穿过B的磁通量发生变化，故也不能产生感应电流，D错误．
2. (多选)某同学在“探究电磁感应的产生条件”的实验中，设计了如图所示的装置：线圈A 通过电流表甲、高阻值的电阻R′、滑动变阻器R和开关S连接到干电池上，线圈B的两端接到另一个电流表乙上，两个电流表相同，零刻度居中．闭合开关后，当滑动变阻器R的滑片P不动时，甲、乙两个电流表指针的不同的位置如图所示，则()
A．当滑片P较快地向左滑动时，甲表指针向右偏转
B．当滑片P较快地向左滑动时，乙表指针向左偏转
C．断开开关，待电路稳定后再迅速闭合开关，甲表指针向左偏转
D．断开开关，待电路稳定后再迅速闭合开关，乙表指针向左偏转
【答案】
ABD
【解析】
当滑片P较快地向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，闭合电路总电流变大，甲表指针向右偏转，穿过线圈的磁通量变大，由楞次定律可知乙表指针向左偏转，故A、B正确；断开开关，待电路稳定后再迅速闭合开关，总电流变大，甲表指针向右偏转，由楞次定律可知乙表指针向左偏转，故C错误，D正确．
3. 如图所示，两匀强磁场的磁感应强度B1和B2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()
A．同时增大B1减小B2
B．同时减小B1增大B2
C．同时以相同的变化率增大B1和B2
D．同时以相同的变化率减小B1和B2
【答案】B
【解析】
若同时增大B1减小B2，则穿过环向里的磁通量增大，根据楞次定律，感应电流产生的磁场方向向外，由安培定则，环中产生的感应电流是逆时针方向，故选项A错误；同理可推出，选项B正确，C、D错误．
一、单选题
1．（2022·上海市复兴高级中学二模）如图，ABCD为固定在竖直平面内的光滑绝缘轨道，BC连线水平，上、下区域Ⅰ、Ⅰ分别存在垂直轨道的水平磁场。将一铜质小球从A端由静止释放，经足够长的时间后，小球仅在BC的下方往复运动。则（）
A．Ⅰ、Ⅰ区域内均存在匀强磁场
B．Ⅰ、Ⅰ区域内均存在非匀强磁场
C．Ⅰ内存在匀强磁场，Ⅰ内存在非匀强磁场
D．Ⅰ内存在非匀强磁场，Ⅰ内存在匀强磁场
【答案】D
【解析】由题意知，小球在区域Ⅰ中有机械能损失，可知在区域Ⅰ中有电磁感应现象，即产生了焦耳热，则知小球在Ⅰ内磁通量发生了变化，所以Ⅰ内存在非匀强磁场。而小球在区域Ⅰ中没有机械能损失，即没有产生电磁感应现象，则知小球在Ⅰ内磁通量不发生变化，即Ⅰ内存在匀强磁场。
故选D。
2．（2022·江苏·模拟预测）电吉他的工作原理是在琴身上装有线圈，线圈附近被磁化的琴弦振动时，会使线圈中的磁通量发生变化，从而产生感应电流，再经信号放大器放大后传到扬声器。其简化示意图如图所示。则当图中琴弦向右靠近线圈时（）
A．穿过线圈的磁通量减小B．线圈中不产生感应电流
C．琴弦受向左的安培力D．线圈有扩张趋势
【答案】C
【解析】ABCD．琴弦向右靠近线圈时，穿过线圈的磁通量增大，线圈中产生感应电流，由“来拒去留”可知琴弦受到向左的安培力，由“增缩减扩”可知线圈有收缩趋势，故ABD错误，C正确。
故选C。
3．（2022·辽宁·鞍山市矿山高级中学三模）如图所示，两个线圈A、B套在一起，线圈A中通有电流，方向如图所示。当线圈A中的电流突然减弱时，线圈B中的感应电流方向为（）
A．沿顺时针方向
B．沿逆时针方向
C．无感应电流
D．先沿顺时针方向，再沿逆时针方向
【答案】B
【解析】当线圈A中通有减小的逆时针方向的电流时，知穿过线圈B的磁通量垂直向外，且减小，根据楞次定律，线圈B产生与A的电流的方向相同，即逆时针方向的电流。
故选B。
4．（2022·江苏苏州·模拟预测）如图所示，条形磁铁用细线悬挂在O点。O点正下方固定一个水平放置的铝线圈。让磁铁在竖直面内摆动，下列说法中正确的是（）
A．在一个周期内，线圈内感应电流的方向改变2次
B．磁铁始终受到感应电流磁场的斥力作用
C．磁铁所受到的感应电流对它的作用力始终是阻力
D．磁铁所受到的感应电流对它的作用力有时是阻力有时是动力
【答案】C
【解析】A．在一个周期之内，穿过铝线圈的磁通量先增大，后减小，再增大，最后又减小，穿过铝线圈磁场方向不变，磁通量变化趋势改变，感应电流方向发生改变，因此在一个周期内，感应电流方向改变4次，A不符合题意；
B．由楞次定律可知，磁铁靠近铝线圈时受到斥力作用，远离铝线圈时受到引力作用，B不符合题意；
CD．由楞次定律可知，感应电流总是阻碍磁铁的相对运动，感应电流对磁铁的作用力总是阻力，C符合题意，D不符合题意。
故选C。
5．（2022·广东·模拟预测）如图所示，导线AB与CD平行。若电流从a端流入时，电流表指针左偏，下列说法正确的是（）
A．断开开关瞬间，电流表指针向右偏转
B．闭合开关瞬间，电流表指针向右偏转
C．闭合开关后，由于互感使得电流表保持有示数
D．闭合开关后，若滑动变阻器的滑片向右移动，电流表指针向左偏转
【答案】A
【解析】A．断开开关瞬间，导线CD与电流表形成的回路的磁通量（穿过纸面向上）会减小，根据楞次定律可知，此时产生的感应电流方向为逆时针方向，即电流从b端流入，电流表指针右偏，故A正确；
B．闭合开关瞬间，导线AB通过向右的电流，则根据安培定则可知，导线CD与电流表形成的回路会产生一个垂直纸面向外的磁场，根据楞次定律可知，此时产生的感应电流方向为顺时针方向，即电流从a端流入，电流表指针左偏，故B错误；
C．由于图中电源为直流电，所以闭合开关后，导线CD与电流表形成的回路磁通量不会发生变化，则电流表不会有示数，故C错误；
D．闭合开关后，若滑动变阻器的滑片向右移动，则电路中的电流减小，导线AB产生的磁场减弱，导线CD与电流表形成的回路的磁通量会减小，根据楞次定律可知，此时产生的感应电流方向为逆时针方向，即电流从b端流入，电流表指针右偏，故D错误。
故选A。
6．（2022·上海浦东新·模拟预测）如图，圆形线圈竖直固定，当条形磁铁沿线圈轴线从左向右匀速靠近、远离线圈的过程中，磁铁受到的磁场力方向（）
A ．都向左
B ．都向右
C ．先向左后向右
D ．先向右后向左
【答案】A 【解析】当条形磁铁匀速靠近线圈时，线圈中磁通量增大，产生感应电流的磁场将阻碍磁铁靠近，此时磁铁受到的磁场力方向向左；当条形磁铁匀速远离线圈时，线圈中磁通量减小，产生感应电流的磁场将阻碍磁铁远离，此时磁铁受到的磁场力方向也向左。 故选A 。
7．（2022·江苏泰州·模拟预测）如图，足够长的磁铁在空隙产生一个径向辐射状磁场，一个圆形细金属环与磁铁中心圆柱同轴，由静止开始下落，经过时间t ，速度达最大值v ，此过程中环面始终水平。已知金属环质量为m 、半径为r 、电阻为R ，金属环下落过程中所经过位置的磁感应强度大小均为B ，重力加速度大小为g ，不计空气阻力，则（ ）
A ．在俯视图中，环中感应电流沿逆时针方向
B mgv R
C ．环下落过程中一直处于超重状态
D ．t 时间内通过金属环横截面的电荷量为
2rBvt R
π 【答案】B
【解析】A ．根据题意，由右手定则可知，在金属环下落过程中，在俯视图中，环中感应电流沿顺时针方向，故A 错误；
B ．根据题意可知，当重力等于安培力时，环下落的速度最大，根据平衡条件有
m 2mg F BI r π==⋅安 当环速度最大时，感应电动势为
2E B rv π=⋅
感应电流为
m 2E B rv I R R
π⋅== 联立可得
m mgv I R
=
故B 正确；
C ．根据题意可知，金属环下落过程做加速运动，具有向下的加速度，则环下落过程中一直处于失重状态，故C 错误；
D ．设t 时间内通过金属环横截面的电荷量为q ，由题意可知，环下落速度为v 时的感应电流大小为
2B rv I R π⋅= 由于环中感应电流不断增大，则t 时间内通过金属环横截面的电荷量
2R
q r It Bvt π<= 取向下为正方向，由动量定理有
20mgt B rIt mv π-⋅=- 又有
q It =
联立解得
2mgt mv q B r
π-=⋅ 故D 错误。
故选B 。
8．（2022·上海金山·二模）如图，某教室墙上有一朝南的钢窗，将钢窗右侧向外打开，以推窗人的视角来看，窗框中产生（ ）
A ．顺时针电流，且有收缩趋势
B ．顺时针电流，且有扩张趋势
C ．逆时针电流，且有收缩趋势
D ．逆时针电流，且有扩张趋势
【答案】D
【解析】磁场方向由南指向北，将钢窗右侧向外打开，则向北穿过窗户的磁通量减少，根据楞次定律，感应电流产生的磁场方向由南指向北，即以推窗人的视角来看，感应电流为逆时针电流，同时根据“增缩减扩”可知，窗框有扩张趋势。
故选D 。
9．（2022·江苏·南京师大附中模拟预测）如图所示，将悬挂在O 点的铜球从方形匀强磁场
区域左侧一定高度处由静止释放，磁场区域的左右边界处于竖直方向，不考虑空气阻力，则（）
A．铜球在左右两侧摆起的最大高度相同
B．铜球最终将静止在O点正下方
C．铜球运动到最低点时受到的安培力最大
D．铜球向右进入磁场的过程中，受到的安培力方向水平向左
【答案】D
【解析】A．铜球每次在进出磁场过程，因产生电磁感应，一部分机械能转化为焦耳热，左右两侧摆起的最大高度不相同，故A错误；
B．铜球每次只在进出磁场过程损失机械能，当全部进入匀强磁场，因磁通量不变，故不产生电磁感应，最终将在磁场区域内左右摆动，故B错误；
C．铜球运动到最低点时不产生电磁感应，故受到的安培力为0，故C错误；
D．铜球向右进入磁场的过程中，由楞次定律知铜球受到的安培力方向水平向左，故D正确。
故选D。
10．（2022·浙江·模拟预测）如图所示，质量为m的木块A和质量为m的磁铁B同时从光滑的铝制斜面顶端静止释放，沿着直线下滑到斜面底端。则下列说法中正确的是（）
A．木块A和磁铁B下滑都仅受重力和支持力B．木块A到达底端速度较小
C．磁铁B到达底端用时较长D．两者到达斜面底端时
动能相同
【答案】C
【解析】A．木块A下滑仅受重力和支持力，对于磁铁B根据楞次定律可知会受到阻碍相对运动的安培力，故A错误；
BC．根据A选项分析可知，A下滑加速度大，下滑位移相同，所以木块A到达底端速度较大，磁铁B到达底端用时较长，故B错误C正确；
D．因为两者到达底端速度不同，质量相同，所以两者到达斜面底端时动能不同，故D错误。
故选C。
人教版高中物理选修3-2第四章 《电磁感应》单元测试题(解析版)
第四章《电磁感应》单元测试题 一、单选题(每小题只有一个正确答案) 1.关于自感现象，下列说法中正确的是() A．自感现象是线圈自身的电流变化而引起的电磁感应现象 B．自感电动势总是阻止原电流的变化 C．自感电动势的方向总与原电流方向相反 D．自感电动势的方向总与原电流方向相同 2.如图所示，在正方形线圈的内部有一条形磁铁，线圈与磁铁在同一平面内，两者有共同的中心轴线OO′，关于线圈中产生感应电流的下列说法中，正确的是() A．当磁铁向纸面外平移时，线圈中产生感应电流 B．当磁铁向上平移时，线圈中产生感应电流 C．当磁铁向下平移时，线圈中产生感应电流 D．当磁铁N极向纸外，S极向纸里绕OO′轴转动时，线圈中产生感应电流 3.如图所示，通电螺线管水平固定，OO′为其轴线，a、b、c三点在该轴线上，在这三点处各放一个完全相同的小圆环，且各圆环平面垂直于OO′轴．则关于这三点的磁感应强度Ba、Bb、Bc的大小关系及穿过三个小圆环的磁通量Φa、Φb、Φc的大小关系，下列判断正确的是() A．Ba＝Bb＝Bc，Φa＝Φb＝Φc B．Ba>Bb>Bc，Φa<Φb<Φc C．Ba>Bb>Bc，Φa>Φb>Φc D．Ba>Bb>Bc，Φa＝Φb＝Φc 4.如图所示是研究通电自感实验的电路图，A1、A2是两个规格相同的小灯泡，闭合开关调节滑动变阻器R的滑动触头，使两个灯泡的亮度相同，调节滑动变阻器R1的滑动触头，使它们都正常发光，然后断开开关S.重新闭合开关S，则()
A．闭合瞬间，A1立刻变亮，A2逐渐变亮 B．闭合瞬间，A1、A2均立刻变亮 C．稳定后，L和R两端的电势差一定相同 D．稳定后，A1和A2两端的电势差不相同 5.如图所示，长为L的金属导线弯成一圆环，导线的两端接在电容为C的平行板电容器上，P、Q 为电容器的两个极板，磁场垂直于环面向里，磁感应强度以B＝B0＋kt(k>0)随时间变化，t＝0时，P、Q两板电势相等，两板间的距离远小于环的半径，经时间t，电容器P板() A．不带电 B．所带电荷量与t成正比 C．带正电，电荷量是 D．带负电，电荷量是 6.如图所示，匀强磁场方向竖直向下，磁感应强度为B.正方形金属框abcd可绕光滑轴OO′转动，边长为L，总电阻为R，ab边质量为m，其他三边质量不计，现将abcd拉至水平位置，并由静止释放，经时间t到达竖直位置，产生热量为Q，若重力加速度为g，则ab边在最低位置所受安培力大小等于() A． B．BL C．
(课标通用版)2020版高考物理总复习第十章01第1讲电磁感应现象楞次定律精练(含解析)
第1讲电磁感应现象楞次定律 A组基础过关 1.如图所示,一个金属圆环水平放置在竖直向上的无限大匀强磁场中,能使圆环中产生感应电流的做法是( ) A.使匀强磁场均匀减弱 B.保持圆环水平并在磁场中上下移动 C.保持圆环水平并在磁场中左右移动 D.保持圆环水平并使圆环绕过圆心的竖直轴转动 答案 A 使匀强磁场均匀减弱,则穿过圆环的磁通量减小,能够产生感应电流;保持圆环水平并在磁场中上下、左右移动或使圆环绕过圆心的竖直轴转动时,穿过圆环的磁通量不变,不能产生感应电流。 2.如图所示,一个U形金属导轨水平放置,其上放有一个金属导体棒ab,有一个磁感应强度为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θ(0<θ<90°)。在下列各过程中,一定能在轨道回路中产生感应电流的是( ) A.ab向右运动,同时使θ减小 B.使磁感应强度B减小,同时θ也减小 C.ab向左运动,同时增大磁感应强度B D.ab向右运动,同时增大磁感应强度B和θ
答案 A 设此时回路面积为S,由题意得磁通量Φ=BScosθ。对A项有:S增大,θ减小,cosθ增大,则 Φ增大,回路中一定产生感应电流,A符合题意;对B项有:B减小,θ减小,cosθ增大,则Φ可能不变,B 不符合题意;对C项有:S减小,B增大,则Φ可能不变,C不符合题意;对D项有:S增大,B增大,θ增 大,cosθ减小,则Φ可能不变,D不符合题意。 3.(多选)(2019吉林长春月考)如图,匀强磁场垂直于软导线回路平面,由于磁场发生变化,回路变为圆形。则该磁场( ) A.逐渐增强,方向向外 B.逐渐增强,方向向里 C.逐渐减弱,方向向外 D.逐渐减弱,方向向里 答案CD 回路变为圆形,面积增大,说明磁场逐渐减弱,而磁场方向可能向外,也可能向里,故选项C、D 正确。 4.如图所示,两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r。圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合,则穿 过a、b两线圈的磁通量之比为( ) A.1∶1 B.1∶2 C.1∶4 D.4∶1 答案 A 由题图可知,穿过a、b两个线圈的磁通量均为Φ=B·πr2,因此磁通量之比为1∶1,A项正确。 5.如图所示,通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面,第一次将金属框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ,第二次将金属框绕cd边翻转到位置Ⅱ,设先后两次通过金属框的磁通量变化量大小分别为ΔΦ1和ΔΦ2,则( )
2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练专题4.2 楞次定律(提高篇)(解析版)
2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-2） 第四部分电磁感应 专题4.2 楞次定律（提高篇） 一、选择题 1.（2019湖南岳阳二模）如图所示，匀强磁场中有两个用粗细和材料均相同的导线做成的导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直。磁感应强度B随时间均匀增大。两圆环半径之比为2：1，圆环中的感应电流分别为I a和I b，热功率分别为P a、P b．不考虑两圆环间的相互影响，下列选项正确的是（） A. ：：1，感应电流均沿顺时针方向 B. ：：1，感应电流均沿顺时针方向 C. ：：1 D. ：：1 【参考答案】AD 【名师解析】 根据法拉第电磁感应定律可得：E==，而==，故有：E a：E b=4：1， 根据电阻定律可得：R==可得电阻之比R a：R b=2：1 依据闭合电路欧姆定律可得：I=， 因此I a：I b=2：1； 根据楞次定律可得，感应电流产生的磁场要阻碍原磁场的增大，所以感应电流均沿顺时针方向，故A正确，B错误；根据电功率的计算公式P=EI可得P a：P b=8：1，故C错误、D正确。 【关键点拨】 根据法拉第电磁感应定律计算感应电动势的大小，再依据闭合电路欧姆定律与电阻定律，即可确定感应电流的大小，最后根据楞次定律判断感应电流的方向；根据电功率的计算公式求解电功率之比。 本题整合了法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律的内家，掌握楞次定律，及电阻定律的应用，常规题，要善于运用比例法求解比值。
2.如图所示，ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导体线圈，当滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动的过程中，线圈ab将() A.静止不动 B.顺时针转动 C.逆时针转动 D.发生转动，但电源的极性不明，无法确定转动方向 【参考答案】 B 【名师解析】题图中的两个通电的电磁铁之间的磁场方向总是水平的，当滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动的过程中，电路的电流是增大的，两个电磁铁之间的磁场的磁感应强度也是增大的，穿过闭合导体线圈的磁通量是增大的，线圈在原磁场中所受的磁场力肯定使线圈向磁通量减小的方向运动，显然只有顺时针方向的运动才能使线圈中的磁通量减小。 3.(2018·广东广州名校联考)如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管b与电源、滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是() A.线圈a中将产生沿顺时针方向(俯视)的感应电流 B.穿过线圈a的磁通量减小 C.线圈a有扩张的趋势 D.线圈a对水平桌面的压力F N将增大 【参考答案】 D 【名师解析】当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，螺线管中的电流将增大，使穿过线圈a的磁通量变大，选项B错误；由楞次定律可知，线圈a中将产生沿逆时针方向(俯视)的感应电流，并且线圈a有缩小和远离螺线管的趋势，线圈a对水平桌面的压力F N将增大，故选项D正确，A、C错误。 4. (2017·清江中学)大小不等的两导电圆环P、Q均固定于水平桌面,Q环位于P环内.在两环间的范围内存在方向竖直向下、大小随时间均匀增强的匀强磁场B,则()
高考物理一轮复习 第十章 电磁感应 第1讲 电磁感应现象 楞次定律练习(含解析)新人教版-新人教版高
第1讲电磁感应现象楞次定律 一、单项选择题：在每一小题给出的四个选项中，只有一项为哪一项符合题目要求的。 1．如下列图，一水平放置的N匝矩形线框面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向斜向上，与水平面成30°角，现假设使矩形框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置，如此此过程中磁通量的改变量的大小是( C ) A．3－1 2 BS B． 3＋1 2 NBS C．3＋1 2 BS D． 3－1 2 NBS [解析] sin θ磁通量与匝数无关，Φ＝BS中，B与S必须垂直。初态Φ1＝B cos θ·S，末态Φ2＝－B cos θ·S，磁通量的变化量大小ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝|BS(－cos 30°－sin 30°)|＝3＋1 2 BS，所以应选C项。 2．(2020·浙江诸暨模拟)有人设计了一种储能装置：在人的腰部固定一块永久磁铁，N 极向外；在手臂上固定一个金属线圈，线圈连接着充电电容器。当手不停地前后摆动时，固定在手臂上的线圈能在一个摆动周期内，两次扫过别在腰部的磁铁，从而实现储能。如下说法正确的答案是( D ) A．该装置违反物理规律，不可能实现 B．此装置会使手臂受到阻力而导致人走路变慢 C．在手摆动的过程中，电容器极板的电性不变 D．在手摆动的过程中，手臂受到的安培力方向交替变化 [解析] D．在手摆动的过程中，线圈交替的进入或者离开磁场，使穿过线圈的磁通量发生变化，因而会产生感应电流，从而实现储能，该装置符合法拉第电磁感应定律，可能实现，选项A错误；此装置不会影响人走路的速度，选项B错误；在手摆动的过程中，感应电流的方向不断变化，如此电容器极板的电性不断改变。选项C错误；在手摆动的过程中，感应电流的方向不断变化，手臂受到的安培力方向交替变化。选项D正确。 3.如下列图，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ab且与线圈相互绝缘。当MN中电流突然减小时，线圈所受安培力的合力方向( B )
高考全国1卷物理试题分类解析(解析版)--电磁感应
高考全国1卷物理试题分类解析（解析版） 专题11 电磁感应 一、选择题 （2020年第8题）8.如图，U 形光滑金属框abcd 置于水平绝缘平台上，ab 和dc 边平行，和bc 边垂直。ab 、dc 足够长，整个金属框电阻可忽略。一根具有一定电阻的导体棒MN 置于金属框上，用水平恒力F 向右拉动金属框，运动过程中，装置始终处于竖直向下的匀强磁场中，MN 与金属框保持良好接触，且与bc 边保持平行。经过一段时间后（ ） A. 金属框的速度大小趋于恒定值 B. 金属框的加速度大小趋于恒定值 C. 导体棒所受安培力的大小趋于恒定值 D. 导体棒到金属框bc 边的距离趋于恒定值 【答案】BC 【解析】 由bc 边切割磁感线产生电动势，形成电流，使得导体棒MN 受到向右的安培力，做加速运动，bc 边受到向左的安培力，向右做加速运动。当MN 运动时，金属框的bc 边和导体棒MN 一起切割磁感线，设导体棒MN 和金属框的速度分别为1v 、2v ，则电路中的电动势21()E BL v v =- 电流中的电流21()BL v v E I R R -= = 金属框和导体棒MN 受到的安培力2221() =B L v v F R -安框，与运动方向相反 2221() = MN B L v v F R -安，与运动方向相同 设导体棒MN 和金属框的质量分别为1m 、2m ，则对导体棒MN 222111() B L v v m a R -=
对金属框222122() B L v v F m a R --= 初始速度均为零，则a 1从零开始逐渐增加，a 2从 2 F m 开始逐渐减小。当a 1＝a 2时，相对速度 ) (21221 12m m L B FRm v v += - 大小恒定。整个运动过程用速度时间图象描述如下。 综上可得，金属框的加速度趋于恒定值，安培力也趋于恒定值，BC 选项正确； 金属框的速度会一直增大，导体棒到金属框bc 边的距离也会一直增大，AD 选项错误。 故选BC 。 可参考电力驱动实验。 我用电脑Excel 做的图象如下： 从图象可以看出：A. 金属框的速度大小不趋于恒定值 B. 金属框的加速度大小趋于恒定值。
天津2021届高考物理一轮章节复习精讲精练之电磁感应现象 楞次定律Word版含答案
第九章第1讲电磁感应现象楞次定律 一、选择题(本大题共10小题，每小题7分，共70分．第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求．全部选对的得7分，选对但不全的得4分，有选错的得0分．) 1．(2022·蚌埠高二检测)关于产生感应电流的条件，下述说法正确的是() A．位于磁场中的闭合线圈，肯定能产生感应电流 B．闭合线圈和磁场发生相对运动，肯定能产生感应电流 C．闭合线圈做切割磁感线运动，肯定能产生感应电流 D．穿过闭合线圈的磁通量发生变化，肯定能产生感应电流 【解析】产生感应电流的条件：一是闭合电路，二是磁通量变化，D项满足上述条件，有感应电流产生；有磁通量而不变化，不产生感应电流，A错误；线圈和磁场发生相对运动，磁通量也可能不发生变化，B错误；闭合线圈做切割磁感线运动，但是若穿过闭合线圈的磁通量不变，也没有感应电流产生，C错误． 【答案】 D 2．如图9－1－17所示，通电直导线下边有一个矩形线框，线框平面与直导线共面．若使线框渐渐远离(平动)通电导线，则穿过线框的磁通量将() 图9－1－17 A．渐渐增大B．渐渐减小 C．保持不变D．不能确定 【解析】当矩形线框在线框与直导线打算的平面内渐渐远离通电直导线时，由于离开导线越远，磁场越弱，而线框的面积不变，则穿过线框的磁通量将减小，所以B正确． 【答案】 B 3．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图9－1－18所示方式连接，在开关闭合、线圈A放在线圈B中的状况下，某同学发觉当他将滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动时，电流计指针向右偏转．由此可以推断() 图9－1－18 A．线圈A向上移动或滑动变阻器滑动端P向右加速滑动，都能引起电流计指针向左偏转 B．线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流指针向右偏转 C．滑动变阻器的滑片P匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中心 D．由于线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法推断电流计指针偏转的方向 【解析】由题意可知，当线圈B中磁通量削减时指针向右偏．其他条件
2022届高考物理一轮复习学案：第十章第1讲电磁感应现象和楞次定律（第1课时）
第十章电磁感应 第1讲电磁感应现象和楞次定律（第1课时） 一、磁通量 1．磁通量 (1)定义：匀强磁场中，磁感应强度(B)与（）磁场方向的面积(S)的乘积叫作穿过这个面积的磁通量，简称磁通。我们可以用穿过这一面积的磁感线条数的多少来形象地理解。 (2)公式：Φ＝BS。 (3)公式的适用条件：①匀强磁场；①S是（）磁场方向的有效面积。 (4)单位：韦伯(Wb)，1 Wb＝1 T·m2。 (5)标量性：磁通量是（），但有（）之分。磁通量的正负是这样规定的：任何一个平面都有正、反两面，若规定磁感线从正面穿出时磁通量为正，则磁感线从反面穿出时磁通量为负。 2．磁通量的变化量 在某个过程中，穿过某个平面的磁通量的变化量等于末磁通量Φ2与初磁通量Φ1的差值，即（）。 3．磁通量的变化率(磁通量的变化快慢) 磁通量的变化量与发生此变化所用时间的比值，即（）。 二、电磁感应现象 1．电磁感应现象与感应电流，“磁生电”的现象叫电磁感应，产生的电流叫作感应电流。 2．产生感应电流的条件 当穿过（）导体回路的（）发生变化时，闭合导体回路中就产生感应电流。 3．电磁感应现象的两种典型情况 (1)闭合导体回路的一部分做（）运动。(2)穿过闭合导体回路的磁通量（）。 4．电磁感应现象的实质 电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果导体回路闭合则产生感应电流；如果导体回路不闭合，则只产生感应电动势，而不产生感应电流。 5．能量转化发生电磁感应现象时，机械能或其他形式的能转化为电能。 三、楞次定律 1．楞次定律 (1)内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要（）引起感应电流的（）的变化。 (2)适用范围：判定一切闭合导体回路磁通量变化时产生的感应电流的方向。 (3)本质：能量守恒定律在电磁感应现象中的体现。 2．右手定则 (1)内容：伸开（），使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使拇指指向（）的方向，这时四指所指的方向就是（）的方向。 (2)适用范围：适用于判定导线（）时感应电流的方向。 四、判断题 1．磁通量等于磁感应强度B与面积S的乘积。() 2．磁通量既有大小，又有方向，所以磁通量是矢量。() 3．磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率的大小均与匝数无关。() 4．只要回路中的磁通量变化，回路中一定有感应电流。() 5．只要闭合回路的一部分导体切割磁感线，闭合回路中一定有感应电流。() 6．感应电流的磁场可能与原磁场方向相同，也可能与原磁场方向相反。() 课堂讲解： 考点1、磁通量的计算和变化例1、(教材必修三P128页第6题）.如图13-3，线圈面积为S，线圈平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则穿过线圈的磁通量是多少？若线圈绕OO′转过60°角，则穿过线圈的磁通量是多少？若从初始位置转过90°角，则穿过线圈的磁通量是多少？若从初始位置转过180°角，则穿过线圈的磁通量是多少？若从初始位置转过180°角，则穿过线圈的磁通量变化了多少？ 变式1、(教材必修三P128页第7题）如图13-4，边长为l的n匝正方形线框内部有一边长为2/l的正方形区域的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，则穿过线框的磁通量是多少？ 变式2、(教材必修三P129页第2题）如图13-6，条形磁体竖直放置，一个水平圆环从条形磁体上方位置M向下运动，先到达磁体上端位置N，然后到达磁体中部P，再到达磁体下端位置Q，最后到达下方L。在运动过程中，穿过圆环的磁通量如何变化？ 考点2、电磁感应现象产生的条件 1．产生感应电流的条件 (1)条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化。 (2)特例：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。 2．判断有无感应电流的步骤 (1)确定研究的回路。 (2)弄清楚回路内的磁场分布，并确定穿过该回路的磁通量Φ。 (3) ⎩ ⎨ ⎧Φ不变→无感应电流。 Φ变化→ ⎩⎪ ⎨ ⎪⎧回路闭合，有感应电流； 回路不闭合，无感应电流，但有感应电动势。
高考物理一轮复习 考点集训(四十)第1节 电磁感应现象 楞次定律(含解析)-人教版高三全册物理试题
考点集训(四十) 第1节电磁感应现象楞次定律 A组 1．科学发现或发明是社会进步的强大推动力，青年人应当崇尚科学．在如下关于科学发现或发明的表示中，存在错误的答案是( ) A．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电与磁的联系 B．法拉第不仅提出了场的概念，而且直观地描绘了场的清晰图象 C．安培发现了电磁感应现象 D．楞次在分析许多实验事实后提出，感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 [解析] 奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电与磁的联系，选项A正确；法拉第不仅提出了场的概念，而且直观地描绘了场的清晰图象，B正确；法拉第发现了电磁感应现象，选项C错误；楞次在分析许多实验事实后提出，感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，选项D正确． [答案] C 2．如图，a、b、c三个上下平行的圆形线圈同轴水平放置，现闭合b线圈中的开关S，如此在闭合S的瞬间，由上向下观察( ) A．a、c线圈中无感应电流 B．a、c线圈中的感应电流都沿顺时针方向 C．a、c线圈中的感应电流都沿逆时针方向 D．a、c线圈中感应电流的方向相反 [解析] 闭合S时，b线圈中电流由上向下观察沿逆时针方向，根据安培定如此穿过a、
c线圈的磁场方向向上，磁通量增大，根据楞次定律，感应电流的磁场方向向下，由安培定如此判断，由上向下观察a、c线圈的感应电流均为顺时针方向；应当选B. [答案] B 3．(多项选择)如下列图，水平桌面上放有一铜板，铜板上方有一条形磁铁．假设铜板始终处于静止状态，如此( ) A．当条形磁铁静止在铜板上方时，铜板对桌面的压力大于铜板受到的重力 B．当条形磁铁向下运动时，铜板对桌面的压力大于铜板受到的重力 C．当条形磁铁向右运动时，铜板对桌面的摩擦力向右 D．当条形磁铁向左运动时，桌面对铜板的摩擦力向左 [解析] 当条形磁铁静止在铜板上方时，穿过铜板的磁通量不变，铜板对桌面的压力等于铜板受到的重力，故A错误；当条形磁铁向下运动时，穿过铜板的磁通量增大，铜板与磁铁之间存在排斥力，所以对桌面的压力大于铜板受到的重力，故B正确；当条形磁铁向右运动时，根据楞次定律“来拒去留〞铜板有相对于桌面向右运动的趋势，所以铜板对桌面的摩擦力向右，故C正确；当条形磁铁向左运动时，根据楞次定律“来拒去留〞，铜板有相对于桌面向左运动的趋势，所以桌面对铜板的摩擦力向右，故D错误． [答案] BC 4．如下列图，1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，A线圈与电源、滑动变阻器R组成一个回路，B线圈与开关S、电流表G组成另一个回路．通过屡次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件．关于该实验如下说法正确的答案是( )
2020学年高中物理人教版选修3-2检测：第四章电磁感应4.3楞次定律Word版含答案
4.3 楞次定律 课时作业 基础达标 1．在电磁感应现象中，下列说法正确的是( ) A．感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流原磁场的磁通量的变化 B．感应电流的磁场方向总是与引起感应电流的磁场方向相反 C．感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流原磁场的磁通量 D．感应电流的磁场阻止了引起感应电流原磁场磁通量的变化 【解析】根据楞次定律，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁场磁通量的变化，A对，C错；同时阻碍不是阻止，只是延缓了原磁场磁通量的变化，D错；感应电流的磁场方向与原磁场方向的关系是“增反减同”，选项B错误． 【答案】A 2. 如图所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合螺线管，则电路中( ) A．始终有感应电流自a向b流过电流表G B．始终有感应电流自b向a流过电流表G C．先有a→G→b方向的感应电流，后有b→G→a方向的感应电流 D．将不会产生感应电流 【解析】当条形磁铁进入螺线管的时候，闭合线圈中的磁通量增加；当条形磁铁穿出螺线管时，闭合线圈中的磁通量减少，根据楞次定律判断出选项C正确． 【答案】C 3. 如图所示，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下．当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部)( ) A．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引 B．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥
C．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引 D．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥 【解析】由题意可知穿过线圈的磁场B方向向下，磁铁向下运动造成穿过线圈的磁通量增加，由楞次定律可知感应电流的磁场方向与B相反，由此可以判定感应电流的方向与题中所标电流方向相同，磁铁与线圈相互排斥．故选项B是正确的． 【答案】B 4. 如图所示，一水平放置的通以恒定电流的圆形线圈1固定，另一较小的圆形线圈2从线圈1的正上方下落，在下落过程中由线圈1的正上方下落到线圈1的正下方的过程中，从上往下看，线圈2中( ) A．无感应电流 B．有顺时针方向的感应电流 C．有先是顺时针方向，后是逆时针方向的感应电流 D．有先是逆时针方向，后是顺时针方向的感应电流 【解析】 线圈1中恒定电流形成的磁场分布情况如图所示．当线圈2从线圈1的正上方下落，并处于线圈1的上方时，磁感线向上，且磁通量增大，根据楞次定律知，线圈2中产生的感应电流的磁场方向向下，由右手螺旋定则，俯视线圈2中感应电流应为顺时针方向；同时，线圈2落至线圈1的正下方时，磁通量向上且是减小的，由楞次定律和右手螺旋定则，俯视线圈2中感应电流应为逆时针方向． 【答案】C 5．如图所示，金属环所在区域存在着匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．当磁感应强度逐渐增大时，内、外金属环中感应电流的方向为( ) A．外环顺时针、内环逆时针
高中物理第四章电磁感应第3节楞次定律讲义含解析新人教版选修3_2
第3节楞次定律 1.楞次定律的内容：感应电流具有这样的方向，即 感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量 的变化。 2．楞次定律可广义地表述为：感应电流的“效果” 总是要反抗(或阻碍)引起感应电流的“原因”，常 见的有三种： ①阻碍原磁通量的变化(“增反减同”)； ②阻碍导体的相对运动(“来拒去留”)； ③通过改变线圈面积来“反抗”(“增缩减扩”)。 3．闭合导体回路的一部分做切割磁感线运动时，可 用右手定则判断感应电流的方向。 一、楞次定律 1．探究感应电流的方向 (1)实验器材：条形磁铁、电流表、线圈、导线、一节干电池(用来查明线圈中电流的流向与电流表中指针偏转方向的关系)。 (2)实验现象：如图所示，在四种情况下，将实验结果填入下表。 (3)实验分析： ①线圈内磁通量增加时的情况 ②线圈内磁通量减少时的情况 表述一：当穿过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场的方向相反；当穿过线
圈的磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场的方向相同。 表述二：当磁铁靠近线圈时，两者相斥；当磁铁远离线圈时，两者相吸。 2．楞次定律 感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 二、右手定则 1．内容 伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。如图所示。 2．适用范围 适用于闭合电路部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。 1．自主思考——判一判 (1)感应电流的磁场总与原磁场方向相反。(×) (2)感应电流的磁场总是阻碍原磁场的磁通量。(×) (3)感应电流的磁场有可能阻止原磁通量的变化。(×) (4)导体棒不垂直切割磁感线时，也可以用右手定则判断感应电流方向。(√) (5)凡可以用右手定则判断感应电流方向的，均能用楞次定律判断。(√) (6)右手定则即右手螺旋定则。(×) 2．合作探究——议一议 (1)楞次定律中“阻碍”与“阻止”有何区别？ 提示：阻碍不是阻止，阻碍只是延缓了磁通量的变化，但这种变化仍将继续进行。 (2)当线圈和磁场发生相对运动而引起感应电流时，感应电流的效果是阻碍线圈或磁场的运动吗？ 提示：感应电流阻碍线圈与磁场间的相对运动。 (3)左手定则和右手定则中“四指所指的方向”表示的物理意义一样吗？ 提示：左手定则中“四指所指的方向”为已知电流的方向，右手定则中“四指所指的方向”表示感应电流的方向。 1．因果关系 闭合导体回路中原磁通量的变化是产生感应电流的原因，而感应电流的磁场的产生是感
2022届高三物理二轮核心考点专题08 电磁感应(解析版)
2022届高三物理二轮核心考点 专题08 电磁感应 核心要点 1.电磁感应 2.电磁问题方向判断“三定则、一定律”的应用 (1)安培定则:判断运动电荷、电流产生的磁场方向. (2)左手定则:判断磁场对运动电荷、电流的作用力的方向。 (3)楞次定律: 判断闭合电路磁通量发生变化产生感应电流的方向. (4)右手定则:判断部分导体切割磁感线产生感应电流的方向. 3.四种求电动势的方法 (1)平均电动势E=nΔФ ∆t (2)平动切割E=BLv. (3)导体棒绕其一端垂直切割磁感线时，E=1 B l2w 2 (4)线圈绕与磁场垂直的轴匀速转动e=nBSwsin wt. 备考策略 1.抓住“两个定律”、运用“三种观点”、分析“一种电路” “两个定律”是指楞次定律和法拉第电磁感应定律; “三种观点”是指动力学观点、能量观点和动量观点; “一种电路”是指电磁感应电路. 2.“3看”和“3想” (1)看到“线圈(回路)中磁通量变化”时，想到“增反减同”。 (2)看到“导体与磁体间有相对运动”时，想到“来拒去留”。 (3)看到“回路面积可以变化”时，想到“增缩减扩”。 3.感应电荷量的计算
(1)当回路中的磁通量发生变化时，通过的电荷量表达式为q=IΔt=n∆Ф ∆tR 总∆t=n∆Ф R 总 (2)导体切割磁感线运动通过的电荷量q满足的关系式:-B I lΔt=-Blq=m△v. 考向一楞次定律、法拉第电磁感应定律的应用 命题角度①楞次定律的应用 例1[2020全国卷I，14]如，水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线卷，右边套有一金属圆环。圆环初始时静止。将图中开关S由断开状态拨至连接状态，电路接通的瞬间，可观察到（） A.拨至M端或N端，圆环都向左运动 B.拨至M端或N端，圆环都向右运动 C.拨至M端时圆环向左运动，拨至N端时向右运动 D.拨至M端时圆环向右运动，拨至N端时向左运动 命题意图:本题考查楞次定律的相关知识点，体现的核心素养是物理观念. 解析:左侧线圈通电后相当于条形磁铁，形成的磁场相当于条形磁铁的磁场，将图中开关闭合时，线卷及金属圆环内磁场由0开始增加，根据楞次定律可知，金属圆环将向磁场弱的方向移动，即向右移动。圆环移动方向与开关拨至M或拨至N无关。故选B项 答案:B 命题角度②感应电动势E=BLv的应用 例2[2020全国卷I，24]如图，一边长为l0的正方形金属框abcd 固定在水平面内，空间存在方向垂直于水平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一长度大于√2l0的均匀导体棒以速率v自左向右在金属框上匀速滑过，滑动过程中导体棒始终与ac垂直日中点位于ac上，导体棒与金属框接触良好，已知导体棒单位长度的电阻为r，金属框电阻可忽略.将导体棒与a点之间的距离记为x，求导体棒所受安培力的大小随x(0≤x≤√2l0)变化的关系式。
专题22 电磁感应现象(包括自感现象等) 楞次定律——历年高考物理真题精选之黄金30题(解析版)
历年高考物理真题精选之黄金30题 专题22 电磁感应现象（包括自感现象等）楞次定律一、单选题 1．（2015·山东·高考真题）如图所示，一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴顺时针匀速转动，现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场，圆盘开始减速．在圆盘减速过程中，以下说法正确的是（） A．处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势高 B．所加磁场越强越不易使圆盘停止转动 C．若所加磁场反向，圆盘将加速转动 D．若所加磁场穿过整个圆盘，圆盘将匀速转动 【答案】D 【解析】 A、将金属圆盘看成由无数金属辐条组成，金属圆盘顺时针匀速转动时，根据右手定则判断可知：圆盘上的感应电流由圆心流向边缘，所以靠近圆心处电势低，故A错误； B、根据法拉第定律可知，金属圆盘产生的感应电动势为BLv，所以所加磁场越强，产生的感应电动势越大，感应电流越大，圆盘受到的安培力越大，而安培力是阻力，所以越易使圆盘停止转动，故B错误； C、若所加磁场反向，只是产生的电流反向，根据楞次定律可知，安培力仍然阻碍圆盘的转动，所以圆盘还是减速转动，故C错误； D、若所加磁场穿过整个圆盘时，圆盘在切割磁感线，产生感应电动势，相当于电路断开，则不会产生感应电流，不受安培力作用，所以圆盘将匀速转动，故D正确；2．（2021·北京·高考真题）某同学搬运如图所示的磁电式电流表时，发现表针晃动剧烈且不易停止。按照老师建议，该同学在两接线柱间接一根导线后再次搬运，发现表针晃动明显减弱且能很快停止。下列说法正确的是（）
A．未接导线时，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势 B．未接导线时，表针晃动剧烈是因为表内线圈受到安培力的作用 C．接上导线后，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势 D．接上导线后，表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用 【答案】D 【解析】 A．未接导线时，表针晃动过程中导线切割磁感线，表内线圈会产生感应电动势，故A错误； B．未接导线时，未连成闭合回路，没有感应电流，所以不受安培力，故B错误；CD．接上导线后，表针晃动过程中表内线圈产生感应电动势，根据楞次定律可知，表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用，故C错误D正确。 故选D。 3．（2020·全国·高考真题）管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊接。焊机的原理如图所示，圆管通过一个接有高频交流电源的线圈，线圈所产生的交变磁场使圆管中产生交变电流，电流产生的热量使接缝处的材料熔化将其焊接。焊接过程中所利用的电磁学规律的发现者为（） A．库仑B．霍尔C．洛伦兹D．法拉第 【答案】D 【解析】 由题意可知，圆管为金属导体，导体内部自成闭合回路，且有电阻，当周围的线圈中产生出交变磁场时，就会在导体内部感应出涡电流，电流通过电阻要发热。该过
高考物理 高频考点穿透卷 专题23 楞次定律与法拉第电磁感应定律(含解析)-人教版高三全册物理试题
专题23 楞次定律与法拉第电磁感应定律 一.题型研究一 〔一〕真题再现 1．(2016全国卷Ⅱ)如图，水平面(纸面)内间距为l 的平行金属导轨间接一电阻，质量为m 、长度为l 的金属杆置于导轨上，t ＝0时，金属杆在水平向右、大小为F 的恒定拉力作用下由静止开始运动，t 0时刻，金属杆进入磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，且在磁场中恰好能保持匀速运动。杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为μ。重力加速度大小为g 。求 (1)金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小； (2)电阻的阻值。 【答案】 (1)Blt 0(F m －μg ) (2)B 2l 2t 0 m (2)设金属杆在磁场区域中匀速运动时，金属杆中的电流为I ，根据欧姆定律 I ＝E R ⑤ 式中R 为电阻的阻值。金属杆所受的安培力为 F 安＝BlI ⑥ 因金属杆做匀速运动，有 F －μmg －F 安＝0⑦
联立④⑤⑥⑦式得 R ＝B 2l 2t 0m ⑧ 【题型】计算题 【难度】一般 2.(2016全国卷Ⅰ)如图，两固定的绝缘斜面倾角均为θ，上沿相连。两细金属棒ab (仅标出a 端)和cd (仅标出c 端)长度均为L ，质量分别为2m 和m ；用两根不可伸长的柔软轻导线将它们连成闭合回路abdca ，并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上，使两金属棒水平。右斜面上存在匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直于斜面向上，两根导线刚好不在磁场中，回路电阻为R ，两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g ，金属棒ab 匀速下滑。求 (1)作用在金属棒ab 上的安培力的大小； (2)金属棒运动速度的大小。 【答案】 (1)mg (sin θ－3μcos θ)(2)(sin θ－3μcos θ) mgR B 2L 2 甲 乙 2mg sin θ＝μF N1＋T ＋F ① F N1＝2mg cos θ② 对于cd 棒，受力分析如图乙所示，由力的平衡条件得 mg sin θ＋μF N2＝T ③ F N2＝mg cos θ④ 联立①②③④式得：F ＝mg (sin θ－3μcos θ) (2)设金属棒运动速度大小为v ，ab 棒上的感应电动势为
第02章 电磁感应 练习与应用-高二物理课后习题精准解析(新教材人教版选择性必修第二册)(解析版)
人教版新教科书选择性必修第二册 第二章电磁感应练习与应用(解析版) 第1节楞次定律练习与应用 1.在图 2.1-9中，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上。 （1）当闭合开关S的一瞬间，线圈P中感应电流的方向如何？ （2）当断开开关S的一瞬间，线圈P中感应电流的方向如何？ 【答案】1.当铜盘在磁极间运动时，由于发生电磁感应现象，在铜盘中产生涡流，使铜盘受到安培力作用，而安培力阻碍导体的运动，所以铜盘很快就停了下来。 2.在图2.1-10中CDEF是金属框，框内存在着如图所示的匀强磁场。当导体AB向右移动时，请用楞次定律判断MNCD和MNFE两个电路中感应电流的方向。 【答案】2.当条形磁体的N极靠近线圈时，线圈中向下的磁通量增加，根据楞次定律可得，线圈中感应电流的磁场应该向上，再根据右手螺旋定则，判断出线圈中的感应电流方向为逆时针方向(自. 上而下看)。感应电流的磁场对条形磁体N极的作用力向上，阻碍条形磁体向下运动。当条形磁体的N极远离线圈时，线圈中向下的磁通量减小，根据楞次定律可得，线圈中感应电流的磁场应该向下，再根据右手螺旋定则，判断出线圈中的感应电流方向为顺时针方向(自上而下看)。感应电流的磁场对条形磁体N极的作用力向下，阻碍条形磁体向上运动。因此，无论条形磁体怎样运动，都将受到线圈中感应电流磁场的阻碍作用，所以条形磁体较快地停了下来，在此.过程中，弹簧和磁体的机械能转化为线圈中的电能。 3. 如图2.1-11所示，导线AB与CD平行。试判断在闭合与断开开关S时，导线CD中感应电流的方向，说明你判断的理由。
【答案】3.在磁性很强的小圆柱下落的过程中，没有缺口的铝管中的磁通量发生变化(小圆柱. 上方铝管中的磁通量减小，下方的铝管中的磁通量增大)，所以铝管中将产生感应电流.感应电流的磁场对下落的小圆柱产生阻力，小圆柱在铝管中缓慢下落。如果小圆柱在有缺口的铝管中下落，尽管铝管中也会产生感应电流，感应电流的磁场也将对下落的小圆柱产生阻力，但这时的阻力非常小，所以小圆柱在有裂缝的铝管中下落比较快。 4. 如图2.1-12所示，在水平放置的条形磁铁的N极附近，一个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。试判断线圈在位置A、B、C时感应电流的方向，说明你判断的理由。 【答案】4.这些微弱的感应电流，将使卫星受到地磁场的安培力作用。因为克服安培力作用，卫星的一部分机械能转化为电能，运动轨道离地面高度会逐渐降低。 5. 图2.1-13中的A和B都是铝环，A环是闭合的，B环是断开的，横梁可以绕中间的支点转动。某人在实验时，用磁铁的任意一极移近A环，A环都会被推斥，把磁铁远离A环，A环又会被磁铁吸引。但磁极移近或远离B环时，却没有发现与A环相同的现象。这是为什么？ 【答案】5.当条形磁体向右移动时，金属圆环中的磁通量减小，圆环中将产生感应电流，金属圆环将受到条形磁体向右的作用力。这个力实际上就是条形磁体的磁场对感应电流的安培力，这个安培力将驱使金属圆环向右运动。
人教版(2023)选择性必修第二册第二章电磁感应单元检测试题(含解析)
人教版（2023）选择性必修第二册第二章电磁感应单元检测试题（含解析） 第二章电磁感应单元检测试题 时间：75分钟总分：100分 一、单选题 1.管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊接。焊机的原理如图所示，圆管通过一个接有高频交流电源的线圈，线圈所产生的交变磁场使圆管中产生交变电流，电流产生的热量使接缝处的材料熔化将其焊接。焊接过程中所利用的电磁学规律的发现者为（）A．库仑B．霍尔C．洛伦兹D．法拉第 2.如图所示是法拉第在1831年做电磁感应实验的示意图，铁环上绕有A、B两个线圈，线圈A接直流电源，线圈B接电流表和开关S。通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件，分析这个实验，下列说法中正确的是() A．闭合开关S的瞬间，电流表G中有a→b的感应电流 B．闭合开关S的瞬间，电流表G中有b→a的感应电流 C．闭合开关S后，在增大电阻R的过程中，电流表G中有b→a的感应电流 D．闭合开关S后，滑动变阻器滑动触头向右移动，电流表G指针不偏转 3.如图所示,置于匀强磁场中的金属圆盘上都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，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．圆盘顺时针匀速转动时，ab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 4.图甲和乙是教材中演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈。实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮。而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是（） A．图甲中，A1与L1的电阻值相同 B．图甲中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流C．图乙中，变阻器R与L2的电阻值相同 D．图乙中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等 5.电磁炉又名电磁灶（图1），它无须明火或传导式加热而让热直接在锅底产生，因此热效率得到了极大的提高。图2是描述电磁炉工作原理的示意图，下列说法正确的是（） A．电磁炉通电线圈加直流电，电流越大，电磁炉加热效果越好B．电磁炉原理是通电线圈加交流电后，在锅底产生涡流，进而发热工作 C．在锅和电磁炉中间放一绝缘物质，电磁炉不能起到加热作用
分层训练：13_3 电磁感应现象及应用(解析版)
第3节电磁感应现象及应用 一、感应电流发现与产生 1．（2022春·陕西西安·高二阶段练习）发现电磁感应现象的科学家是（）A．奥斯特B．法拉第 C．科拉顿D．安培 【答案】B 【详解】1931年英国科学家法拉第发现了电磁感应现象。 故选B。 2．下列现象中，属于电磁感应现象的是（） A．通电线圈在磁场中转动B．闭合线圈在磁场中运动而产生电流C．磁铁吸引小磁针D．小磁针在通电导线附近发生偏转【答案】B 【详解】A．通电线圈在磁场中发生转动属于电流受到安培力的作用产生的，不是电磁感应现象，故A错误； B．闭合线圈靠近磁铁时，闭合回路磁通量发生变化，产生感应电流，是电磁感应现象，故B正确； C．磁铁吸引小磁针属于磁现象，不是电磁感应现象，故C错误； D．小磁针在通电导线附近发生偏转是由于电流产生磁场引起的，不是电磁感应现象，故D错误。 故选B。 3．如图所示，一根条形磁铁穿过一个弹簧线圈，先将线圈拉开，在放手后则穿过线圈的磁通量如何变化（） A．增大B．减小C．不变D．无法判断 【答案】A
【详解】磁感线在条形磁铁的内外形成闭合曲线，磁铁外部的磁感线总数等于内部磁感线的总数，而且磁铁内外磁感线方向相反。而磁铁外部的磁感线分布在无穷大空间，所以图中线圈中磁铁内部的磁感线多于外部的磁感线，由于方向相反，外部的磁感线要将内部的磁感线抵消一些，先将线圈面积拉大，在放手后，内部磁感线总数不变，而抵消减小，剩余增大，则磁通量将增大。磁通量的方向与磁铁内部的磁场方向相同即向右。 故选A。 4．下列情况能产生感应电流的是（） A．如图（a）所示，导体AB顺着磁感线运动 B．如图（b）所示，条形磁铁插入线圈中不动时 C．如图（c）所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通时D．如图（c）所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通，当改变滑动变阻器阻值时 【答案】D 【详解】A．导体顺着磁感线运动，通过闭合电路的磁通量不变，不会产生感应电流，故A错误。 B．条形磁铁插入线圈中不动时，线圈中没有磁通量的变化，从而不会产生感应电流，故B错误。