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专题 25 电磁感应现象 楞次定律
1.知道电磁感应现象的产生条件并会分析解决实际问题.
2.会根据楞次定律判断感应电流的方向，会应用楞次定律的推论分析问题.
3.能够综合应用安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律解决实际问题．
考点一 电磁感应现象的理解和判断
1．磁通量
(1)公式：Φ＝BS，S为垂直磁场的投影面积，磁通量为标量(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磁感线条数的多少．
(3)磁通量变化：ΔΦ＝Φ－Φ.
2 1
2．电磁感应现象
(1)当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中有感应电流产生，这种利用磁场产生电流的
现象叫作电磁感应．
(2)感应电流产生的条件
穿过闭合电路的磁通量发生变化．
(3)电磁感应中产生感应电动势，如果电路闭合，则有感应电流．如果电路不闭合，则只有感应电动势而无
感应电流．
【典例1】（2022·全国·高三专题练习）有人根据条形磁铁的磁场分布情况用塑料制作了一个模具，模具的
侧边界刚好与该条形磁铁的磁感线重合，如图所示．另取一个柔软的弹性导体线圈套在模具上方某位置，
线圈贴着模具上下移动的过程中，下列说法正确的是（地磁场很弱，可以忽略）（ ）A．线圈切割磁感线，线圈中产生感应电流
B．线圈紧密套在模具上移动过程中，线圈中没有感应电流产生
C．由于线圈所在处的磁场是不均匀的，故而不能判断线圈中是否有感应电流产生
D．若线圈平面放置不水平，则移动过程中会产生感应电流
【典例2】（2021·河南·孟津县第一高级中学高三阶段练习）某探究小组模拟法拉第在1831年发现“磁生
电”现象的实验。如图所示，他们把两个线圈绕在同一个软铁环上，线圈A和电池、滑动变阻器连接，线
圈B用导线、开关连通，导线下面平行放置一个小磁针，开始开关闭合。下列关于实验现象的说法正确的
是（ ）
A．用一节电池作电源小磁针不偏转，用十节电池作电源小磁针会偏转
B．线圈B匝数较少时小磁针不偏转，匝数足够多时小磁针会偏转
C．断开开关S瞬间，小磁针会偏转
D．匀速移动滑动变阻器的滑片，小磁针会偏转
考点二 感应电流方向的判定
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阻碍引起感应电流的磁通量的变化．
(2)适用范围：一切电磁感应现象．
2．右手定则
(1)内容：如图，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．(2)适用情况：导线切割磁感线产生感应电流．
感应电流方向的判断
1．用楞次定律判断
(1)楞次定律中“阻碍”的含义：
(2)应用楞次定律的思路：
2．用右手定则判断
该方法只适用于导体切割磁感线产生的感应电流，注意三个要点：
(1)掌心——磁感线穿入；
(2)拇指——指向导体运动的方向；
(3)四指——指向感应电流的方向．【典例3】（2022·上海市崇明中学模拟预测）如图，通电直导线a与圆形金属环b位于同一竖直平面内，
相互绝缘。若b中产生逆时针方向的感应电流，且b受到的安培力合力水平向左，则可推知直导线a中电
流的方向和大小变化情况可能是（ ）
A．向上，增大 B．向上，减小
C．向下，增大 D．向下，减小
【典例4】（2022·广东·模拟预测）如图（a）所示，导体棒甲、导轨、硬金属环乙构成闭合回路，硬金属
环丙放在乙的正中央，导棒甲在匀强磁场中向右做加速运动；把导棒甲和磁场去掉，如图（b）所示在导
轨的两端加上电源，下列说法正确的是（ ）
A．对图（a），乙丙两金属环的电流方向相同
B．对图（a），丙有扩张的趋势
C．对图（b），若电源是直流电源，则丙没有电能生成
D．对图（b），若电源是正弦交流电，则每个周期内乙丙的排斥时间为半个周期
考点三 楞次定律的推论
内容 例证
磁体靠近线圈，B 与B 方向相反
感 原
增反减同当I 增大时，环B中的感应电流方向与I 相反；当I 减小时，环B中
1 1 1
的感应电流方向与I 相同
2
来拒去留
磁体靠近，是斥力 磁体远离，是引力阻碍磁体与圆环相对运动
增缩减扩
(适用于单
向磁场)
P、Q是光滑固定导轨，a、b是可动金属棒，磁体下移(上移)，a、b靠
近(远离)，使回路面积有缩小(扩大)的趋势
增离减靠
当开关S闭合时，左环向左摆动、右环向右摆动，远离通电线圈
通过远离和靠近阻碍磁通量的变化
说明 以上情况“殊途同归”，实质上都是以不同的方式阻碍磁通量的变化
【典例5】（2023·辽宁·沈阳市第八十三中学模拟预测）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
【典例6】（2022·河南·濮阳一高模拟预测）如图甲所示，金属圆环和“C”形金属线框相互靠近固定在水平面上，金属棒AB放在线框上，给圆环a、b端接上如图乙所示的余弦交流电流，以图甲中电流方向为正
方向，金属棒AB始终保持静止，则下列判断正确的是（ ）
A．0~t 时间内，AB棒中的感应电流方向为B→ A
1
B．0~t 时间内，AB棒受到的摩擦力方向向右
1
C．t~t 时间内，AB棒中感应电流方向先由A→B再由B→A
2 3
D．t 时刻AB棒受到的安培力最大，t 时刻AB棒受到的安培力最小
1 2
考点四 “三定则、一定律”的应用
“三个定则”“一个定律”的比较
名称 用途 选用原则
安培定则 判断电流产生的磁场(方向)分布 因电生磁
左手定则 判断通电导线、运动电荷所受磁场力的方向 因电受力
右手定则 判断导体切割磁感线产生的感应电流方向或电源正负极 因动生电
因磁通量
楞次定律 判断因回路磁通量改变而产生的感应电流方向
变化生电
【典例7】(多选)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(
)
A．向右加速运动 B．向左加速运动
C．向右减速运动 D．向左减速运动一、单选题
1．（2022·湖南岳阳·三模）物理学家在物理学的发展史上做出了卓越的贡献，下列有关物理学史的说法正
确的是（ ）
A．奥斯特发现了电磁感应现象，法拉第得出了电磁感应定律
B．库仑提出了点电荷间的作用规律，并最早用实验测得元电荷e的数值
C．伽利略首先建立了瞬时速度、加速度的概念，并研究得出了自由落体运动的规律
D．牛顿发现了万有引力定律，并计算出太阳与地球之间的引力大小
2．（2022·全国·高三课时练习）如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，
方向平行于ab边向上。当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为φa、φb、
φc。已知bc边的长度为l。下列判断正确的是（ ）
A．φa>φc，金属框中无电流
B．φb>φc，金属框中电流方向沿a→b→c→a
C．Ubc=- Bl2ω，金属框中无电流
D．Ubc= Bl2ω，金属框中电流方向沿a→c→b→a
3．（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、Ⅱ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、Ⅱ区域内均存在匀强磁场
B．Ⅰ、Ⅱ区域内均存在非匀强磁场
C．Ⅰ内存在匀强磁场，Ⅱ内存在非匀强磁场D．Ⅰ内存在非匀强磁场，Ⅱ内存在匀强磁场
4．（2022·重庆巴蜀中学高三阶段练习）疫情期间，为确保社区居家隔离观察人员管控预防措施有效落实，
工作人员启用了如图甲所示的门磁系统，强磁棒固定在门框上，闭合线圈和发射系统固定在房门上；如图
乙所示，当房门关闭时线圈平面水平且穿过线圈磁通量最大，当线圈中出现电流信号时，自动触发后面的
信号发射系统向后台发出报警信号。下列说法中正确的是（ ）
A．只有当房门向外打开的过程中，门磁系统才会发生报警
B．此种门磁系统装在左右移动的滑门上不会起作用
C．若每次房门从关闭状态到开门至同一位置过程中，线圈产生的热量相等
D．若每次房门从关闭状态到开门至同一位置过程中，通过线圈的电荷量相等
5．（2022·全国·高三专题练习） 、 为光滑的水平平行金属导轨， 、 为跨在导轨上的两根金
属杆，匀强磁场垂直穿过 、 所在的平面，如图所示，则：（ ）
A．若固定 ，使 向右滑动，则回路中电流方向为
B．若 向左、 向右同时运动，则回路中电流为零
C．若 、 以相同的速度一起向右滑动，则回路中电流方向为
D．若 、 都向右运动，且两杆速度 ，则回路中电流方向为
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
7．（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
8．（2022·上海松江·二模）如图，水平地面放置导线框abcd，正上方有一圆柱形磁体，若磁体以磁体中心
为轴在xoz平面内顺时针转过一个小角度，此过程中线框始终处于静止状态，下列说法正确的是（ ）
A．ab边对地面的压力增大，cd边对地面的压力减小
B．ab边和cd边均不受磁场力的作用
C．线框中感应电流的方向为abcda
D．线框受地面的摩擦力方向水平向右
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
10．（2022·安徽·合肥市第八中学模拟预测）如图，一个有小缺口ab的圆形导线圈固定在绝缘的水平面上，
c为线圈上的一点，圆弧bc小于半圆。一个条形磁铁N极向下，沿着线圈的竖直轴线向下运动，在靠近线
圈的过程中（ ）
A．a点电势比b点的电势高
B．a点电势比b点的电势低
C．若用相同导线将ab接通，b点的电势比c点高
D．若用相同导线将ab接通，b点的电势比c点低
二、填空题
11．（2022·上海宝山·一模）磁悬浮高速列车在我国已投入正式运行，磁悬浮的原理如图所示。图中A是
圆柱形磁铁，B是超导圆环，将B靠近A，水平放在A的上方，它就能在磁场力的作用下保持悬浮。在B
靠近A的过程中，B中就会产生感应电流，这是因为___________。由B中的感应电流方向可知，A的上
端为___________极。12．（2022·上海嘉定·二模）磁悬浮列车是高速低耗交通工具，如图甲所示，它的驱动系统简化为如图乙
所示的物理模型。当磁场以速度v匀速向右移动时，从上往下看线圈中的感应电流方向为__________（填
“顺时针”或“逆时针”）；列车的运动方向_________。
13．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，光滑平行金属导轨PP′和QQ′，都处于同一水平面内，P、Q
之间连接一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，现垂直于导轨放置一根导体棒MN，MN向右运
动时，MN中的电流方向为________，MN向左运动时，MN中的电流方向为________（均选填“M→N”或
“N→M”）。
14．（2021·福建省厦门集美中学高三阶段练习）为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈L连接，如
图所示。已知线圈由a端开始绕至b端，当电流从电流计G右端流入时，指针向右偏转。将磁铁N极向下
从线圈上方竖直插入L时，发现指针向右偏转。从上向下看时，线圈绕向为__________（填顺时针或逆时
针）；当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离L时，指针将指向_____。（选填“左侧”、“右侧”或
“中央”）
三、解答题
15．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，桌面上一矩形区域存在竖直向上的匀强磁场，有一匝数n=20
的闭合线圈，一部分处在磁场中，在 =0.5s时间内，用力把线圈拉进磁场，在这个过程中，穿过线圈的磁通量由中 =0.04Wb变为 =0.12Wb。求：
（1）线圈中是否产生感应电流？为什么？
（2）线圈中感应电动势E为多大？
16．（2022·江苏·高三专题练习）在图中，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里有没有感应电流？
（2）当线圈M里有恒定电流通过时，线圈P里有没有感应电流？
（3）当断开开关S的一瞬间，线圈P里有没有感应电流？
（4）在上面三种情况里，如果线圈P里有感应电流，感应电流沿什么方向？
17．（2021·全国·高三专题练习）磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为2l的正方形范围内，有一个
电阻为R、边长为l的正方形导线框abcd，沿垂直于磁感线方向，以速度v匀速通过磁场，如图所示，从
ab边进入磁场时开始计时。
(1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的图像；
(2)判断线框中有无感应电流。若有，请判断出感应电流的方向。
18．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，两根平行的长直光滑金属导轨M、N的间距为 ，其底端接有阻值为 的电阻，整个装置处在垂直纸面向里，磁感应强度大小为 的匀强磁场中。一质
量为1kg的导体杆ab在恒力 的作用力下从静止开始沿导轨运动，向右运动 时导体棒恰好匀
速运动，导体棒垂直于导轨放置且与两导轨保持良好接触。设ab杆接入电路的电阻为 ，导轨电阻不
计。求此过程中：
（1）流过导体棒中的电流方向；
（2）杆的最大速度；
（3）流过电阻R的电荷量。
