文档内容
第一讲 电磁感应现象 楞次定律
知识梳理
一、磁通量
1．概念：在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为S，我们把B与S的乘
积叫作穿过这个面积的磁通量。
2．公式：Φ＝BS。
3．公式的适用条件
(1)匀强磁场。
(2)S为垂直磁场的有效面积。
4．磁通量是标量(选填“标量”或“矢量”)。
5．磁通量变化：ΔΦ＝Φ－Φ。
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二、电磁感应现象
1．定义：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。这种利用磁场产
生电流的现象叫作电磁感应。
2．产生电磁感应现象的条件
穿过闭合电路的磁通量发生变化或闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动。
3．实质：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。
三、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。考点一、电磁感应现象
判断是否产生感应电流的方法
①确定所研究回路；②看Φ是否变化；③回路是否闭合；②③同时满足可产生感应电流。
例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
例2、(多选)如图所示，矩形闭合线圈abcd竖直放置，OO′是它的对称轴，通电直导线AB与OO′平行。若
要在线圈中产生感应电流，可行的做法是( )
A．AB中电流I逐渐增大
B．AB中电流I先增大后减小
C．以AB为轴，线圈绕AB顺时针转90°(俯视)
D．线圈绕OO′轴逆时针转动90°(俯视)
课堂随练
训练1、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，一定能在轨道回路里
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，θ角同时也减小
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角
训练2、如图所示为感应式发电机，a、b、c、d是空间四个可用电刷与铜盘边缘接触的点，O 、O 是铜盘
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轴线导线的接线端，M、N是电流表的接线端，现在将铜盘转动，能观察到感应电流的是( )
A．将电流表的接线端M、N分别连接a、c位置
B．将电流表的接线端M、N分别连接O、a位置
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C．将电流表的接线端M、N分别连接O、O 位置
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D．将电流表的接线端M、N分别连接c、d位置
考点二、感应电流方向的判定
例1、如图所示，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一 U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直，金属杆
PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共
面。现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是( )
A．PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向
B．PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向
C．PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向
D．PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向
例2、(2020·江苏卷，3)如图所示，两匀强磁场的磁感应强度B 和B 大小相等、方向相反。金属圆环的直
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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B 减小B
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B．同时减小B 增大B
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C．同时以相同的变化率增大B 和B
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D．同时以相同的变化率减小B 和B
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课堂随练
训练1、(2021·上海市嘉定区高三一模)磁单极子自1932年被狄拉克提出以来，科学家们一直都在努力寻找
其存在的确凿证据。如果一个只有S极的磁单极子从上向下穿过如图所示的闭合超导线圈，则从上向下
看，这个线圈中将出现( )
A．先逆时针后顺时针的感应电流
B．先顺时针后逆时针的感应电流
C．逆时针方向的持续流动的感应电流
D．顺时针方向的持续流动的感应电流
训练2、(2021·浙江杭州市教学质检)如图所示，无限长通电直导线与右侧的矩形导线圈 ABCD在同一平面
内，线圈的AB边与直导线平行。现用外力使线圈向直导线靠近且始终保持 AB边与直导线平行，在AB边
靠近直导线的过程中，下列说法正确的是( )
A．线圈内产生的感应电流方向是ADCBA
B．直导线对AB边和CD边的安培力等大反向
C．直导线对AD边和BC边的安培力等大反向D．在线圈ABCD内部的区域的磁场方向为垂直线圈所在平面向外
考点三、楞次定律推论的应用
楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为：感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因。列表说明如下：
内容 例证
阻碍原磁通量变化——“增反减同”
阻碍相对运动——“来拒去留”
使回路面积有扩大或缩小的趋势——“增缩
减扩”
i增大，B远离A
通过导体远离或靠近来阻碍原磁通量的变化
——“增离减靠”
i减小，B靠近A
“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
楞次定律 判断因回路磁通量改变而产生的感应电流方向 因磁通量变化生电
例1、(多选)如图是某电磁冲击钻的原理图，若突然发现钻头M向右运动，则可能是( )A．开关S闭合瞬间
B．开关S由闭合到断开的瞬间
C．开关S已经是闭合的，滑动变阻器滑片P向左迅速滑动
D．开关S已经是闭合的，滑动变阻器滑片P向右迅速滑动
例2、如图所示，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，铜制线圈c中将有感应
电流产生且被螺线管吸引( )
A．向右做匀速运动 B．向左做减速运动
C．向右做减速运动 D．向右做加速运动
课堂随练
训练1、(2020·全国卷Ⅲ·14)如图，水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈，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
训练2、(多选)(2022·桂林、崇左联合调研)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和固定不动的金属棒MN，线圈L 、L 绕在同一个铁芯上，PQ棒所在区域有垂直于轨道平面向下的匀
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强磁场，当PQ在外力的作用下运动时，MN中有从M到N的电流，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
同步训练1、下列图中能产生感应电流的是( )
2、如图，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
管与电源和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，下列说法正确的是(
)
A．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流
B．穿过线圈a的磁通量变小
C．线圈a有收缩的趋势
D．线圈a对水平桌面的压力F 将减小
N
3、(多选)用如图所示装置探究感应电流产生的条件，线圈A通过滑动变阻器和开关S 连接到电源上，线圈
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B通过开关S 连到电流表上，把线圈A装在线圈B的里面．下列说法中正确的是( )
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A．该装置用于探究线圈B中感应电流产生的条件
B．S 处于闭合状态，在S 闭合瞬间，电流表的指针会发生偏转
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C．S 处于闭合状态，在S 闭合瞬间，电流表的指针会发生偏转
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D．两开关均处于闭合状态，电路稳定后匀速移动滑动变阻器的滑片，电流表的指针会发生偏转
4、(多选)两根相互平行的固定金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，与导轨上接触良好的导体棒
AB和CD可以在导轨上自由滑动．当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法中正确的是( )A．导体棒CD内有电流通过，方向是D→C
B．导体棒CD内有电流通过，方向是C→D
C．磁场对导体棒CD的作用力向左
D．磁场对导体棒AB的作用力向左
5、(2021·宁夏吴忠市联考)如图所示，绕水平轴可以匀速转动的矩形线圈放置于匀强磁场中，磁场之外有
一绕在水平放置陶瓷棒上的导线通过滑环与矩形线圈相连，陶瓷棒的右侧吊着一个金属圆环，圆环初始时
静止。现在让矩形线圈从图示位置开始匀速转动90°，可观察到( )
A．若线圈顺时针转动，圆环向左摆动；线圈逆时针转动，圆环向右摆动
B．若线圈逆时针转动，圆环向左摆动；线圈顺时针转动，圆环向右摆动
C．无论线圈顺时针转动还是逆时针转动，圆环都向右摆动
D．无论线圈顺时针转动还是逆时针转动，圆环都向左摆动
6、置于匀强磁场中的金属圆盘中央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，如图所示。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7、(多选)如图所示装置中，cd杆原来静止。当ab杆做如下哪些运动时，cd杆将向右移动( )
A．向右匀速运动 B．向右加速运动
C．向左加速运动 D．向左减速运动
8、(多选)(2018·全国卷Ⅲ)如图(a)，在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R，R在PQ的右侧。导
线PQ中通有正弦交流电i，i的变化如图(b)所示，规定从Q到P为电流正方向。导线框R中的感应电动势(
)
A．在t＝时为零
B．在t＝时改变方向
C．在t＝时最大，且沿顺时针方向
D．在t＝T时最大，且沿顺时针方向
9、(多选)如图甲所示，螺线管内有平行于轴线的外加磁场，以图中箭头所示方向为其正方向。螺线管与导
线框abcd相连，导线框内有一闭合小金属圆环，圆环与导线框在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度 B
随时间t按图乙所示规律变化时( )
A．在0～t 时间内，环有收缩趋势
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B．在t～t 时间内，环有扩张趋势
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C．在t～t 时间内，环内有逆时针方向的感应电流
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D．在t～t 时间内，环内有逆时针方向的感应电流
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10、(2022·上海师大附中学考)在“研究磁通量变化时感应电流的方向”的实验中：(1)某同学用通电螺线管代替条形磁铁进行如下实验操作：
A．将灵敏电流计直接与电池两极相连，检测灵敏电流计指针偏转方向与电流流向的关系；
B．按图接好电路；
C．把原线圈放入副线圈中，接通、断开开关观察并记录灵敏电流计指针偏转方向；
D．归纳出感应电流的方向与磁通量变化的关系。
其中错误之处是____________________________、____________________________。
(2)已知一灵敏电流计，当电流从正接线柱流入时，指针向正接线柱一侧偏转，现把它与线圈串联接成如图
所示的电路，条形磁铁的磁极、运动方向及灵敏电流计的正负接线柱和指针偏转方向均如图所示，试画出
螺线管上导线的绕向。
11、在“研究磁通量变化时感应电流的方向”实验中，实物电路连接如图：
(1) 实 物 图 中 有 一 个 元 件 接 错 了 回 路 ， 请 指 出 并 改 正 ：
______________________________________________。
(2)为了方便探究感应电流方向的规律，实验应研究原磁场方向、磁通量的变化情况、________________三
者的关系。
(3)在实验过程中，除了查清流入电流表的电流方向与指针偏转方向之间的关系之外，还应查清________中
导线的绕制方向。(选填“A”“B”或“A和B”)
(4)某同学在完成实验后未断开开关，也未把A、B两线圈和铁芯分开放置。在拆除电路时突然被电击了一下，则被电击是在拆除________(选填“A”或“B”)线圈所在电路时发生的；分析可知，要避免电击发生，
在拆除电路前应________(选填“断开开关”或“把A、B线圈分开放置”)。
