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专题18 电磁感应基本规律及其应用
目录
专题18 电磁感应基本规律及其应用..........................................................................................................................1
考向一 电磁感应现象的判断....................................................................................................................................1
考向二 感应电流方向的两种判断方法....................................................................................................................5
考向三 楞次定律推论的应用....................................................................................................................................7
考查方式一 “增反减同”现象........................................................................................................................7
考查方式二 “来拒去留”现象........................................................................................................................8
考查方式三 “增缩减扩”现象........................................................................................................................9
考向四 三定则一定律的应用..................................................................................................................................12
考查方式一 因电生动......................................................................................................................................12
考查方式二 “因电而动”现象的判断..........................................................................................................13
【题型演练】...............................................................................................................................................................15
考向一 电磁感应现象的判断
1.常见的产生感应电流的三种情况
2．判断电路中能否产生感应电流的一般流程
【例1】如图，M为半圆形导线框，圆心为OM；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为ON；两导线框
在同一竖直面（纸面）内；两圆弧半径相等；过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里。现使线框M、N在t＝0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过OM和ON的轴，以相同
的周期T逆时针匀速转动，则（ ）
A．两导线框中均会产生正弦交流电
B．两导线框中感应电流的周期都等于T
C．在t＝ 时，两导线框中产生的感应电动势相等
D．两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等
[变式1]如图所示，水平地面（ 平面）下有一根平行于y轴且通有恒定电流I的长直导线。P、M和N
为地面上的三点，P点位于导线正上方， 平行于y轴， 平行于x轴。一闭合的圆形金属线圈，圆心
在P点，可沿不同方向以相同的速率做匀速直线运动，运动过程中线圈平面始终与地面平行。下列说法正
确的有（ ）
A．N点与M点的磁感应强度大小相等，方向相同
B．线圈沿PN方向运动时，穿过线圈的磁通量不变
C．线圈从P点开始竖直向上运动时，线圈中无感应电流
D．线圈从P到M过程的感应电动势与从P到N过程的感应电动势相等
[变式2]如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向
水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状
态。下列说法正确的是（ ）A．开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动
B．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向
C．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向
D．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动
[变式3]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.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(0°<θ<90°)
考向二 感应电流方向的两种判断方法
1．用楞次定律判断
(1)楞次定律中“阻碍”的含义：2．用右手定则判断
该方法只适用于切割磁感线产生的感应电流，注意三个要点：
(1)掌心——磁感线垂直穿入掌心；
(2)拇指——指向导体运动的方向；
(3)四指——指向感应电流的方向．
【例2】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
正弦交流电流i，i的变化如图（b）所示，规定从Q到P为电流的正方向。导线框R中的感应电动势（
）
A．在 时为零 B．在 时改变方向
C．在 时最大，且沿顺时针方向 D．在 时最大，且沿顺时针方向
[变式1]如图，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
[变式2]如图所示，在通电长直导线AB的一侧悬挂一可以自由摆动的闭合矩形金属线圈P，AB在线圈平面
内．当发现闭合线圈向右摆动时 ( )
A．AB中的电流减小，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流
B．AB中的电流不变，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流
C．AB中的电流增大，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流
D．AB中的电流增大，用楞次定律判断得线圈中产生顺时针方向的电流
考向三 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”
阻碍原电流的变化
——“增反减同”
考查方式一 “增反减同”现象
【例3】．(多选) 如图所示，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布．
一铜制圆环用丝线悬挂于O点，将圆环拉至位置a后无初速释放，在圆环从a摆向b的过程中( )
A．感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针 B．感应电流方向一直是逆时针
C．安培力方向始终与速度方向相反 D．安培力方向始终沿水平方向
考查方式二 “来拒去留”现象
【例4】两个闭合的金属环，穿在一根光滑的绝缘杆上，如图所示，当条形磁铁的 S极自右向左插向圆环
时，环的运动情况是( )
A．两环同时向左移动，间距增大 B．两环同时向左移动，间距变小
C．两环同时向右移动，间距变小 D．两环同时向左移动，间距不变
[变式1]如图，在一水平、固定的闭合导体圆环上方，有一条形磁铁（N极朝上，S极朝下）由静止开始下
落，磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触，关于圆环中感应电流的方向（从上向下看），下列说法中正确的
是A．总是顺时针 B．总是逆时针
C．先顺时针后逆时针 D．先逆时针后顺时针
[变式2]很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放，形成一很长的竖直圆筒．一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直
放置，其下端与圆筒上端开口平齐．让条形磁铁从静止开始下落．条形磁铁在圆筒中的运动速率( )
A．均匀增大
B．先增大，后减小
C．逐渐增大，趋于不变
D．先增大，再减小，最后不变
考查方式三 “增缩减扩”现象
【例5】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 将增大
N
[变式1]如图所示，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过．现将
环从位置Ⅰ释放，环经过磁铁到达位置Ⅱ．设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为T 和T，重
1 2
力加速度大小为g，则（ ）A．T>mg，T>mg B．Tmg，Tmg
1 2 1 2 1 2 1 2[变式2]如图，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突然向左运动，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中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向
C．T具有收缩趋势，PQ受到向右的安培力
D．T具有扩张趋势，PQ受到向右的安培力
[变式3]如图（a），螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场，以图中箭头所示方向为其正方向。螺线管与
导线框abcd相连，导线框内有一小金属圆环L，圆环与导线框在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度B
随时间按图（b）所示规律变化时
A．在t~t 时间内，L有收缩趋势
1 2
B．在t~t 时间内，L有扩张趋势
2 3
C．在t~t 时间内，L内有逆时针方向的感应电流
2 3
D．在t~t 时间内，L内有顺时针方向的感应电流
3 4
考向四 三定则一定律的应用
1.安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的应用对比
基本现象 因果关系 应用规律
运动电荷、电流产生磁场 因电生磁 安培定则
磁场对运动电荷、电流有作用力 因电受力 左手定则
部分导体做切割磁感线运动 因动生电 右手定则
闭合回路磁通量变化 因磁生电 楞次定律
2.“三个定则”和“一个定律”的因果关系
(1)因电而生磁(I→B)→安培定则；(2)因动而生电(v、B→I )→右手定则；
安
(3)因电而受力(I、B→F )→左手定则；
安
(4)因磁而生电(S、B→I )→楞次定律．
安
考查方式一 因电生动
【例6】如图所示，在匀强磁场中，放有一与线圈D相连接的平行导轨，要使放在线圈D中的线圈A(A、D
两线圈同心共面)各处受到沿半径方向指向圆心的力，金属棒MN的运动情况可能是 ( )
A．匀速向右 B．加速向左
C．加速向右 D．减速向左
【变式】.(多选)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
考查方式二 “因电而动”现象的判断
【例7】如图所示，通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨 MN和PQ之间，ab和cd是放在导轨上
的两根金属棒，它们分别静止在螺线管的左右两侧，现使滑动变阻器的滑动触头向左滑动，则ab和cd棒
的运动情况是( )
A．ab向左运动，cd向右运动 B．ab向右运动，cd向左运动
C．ab、cd都向右运动 D．ab、cd保持静止
[变式]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
自左向右滑动过程中，线圈ab将( )A．静止不动 B．逆时针转动
C．顺时针转动 D．发生转动，但因电源的极性不明，无法确定转动的方向【题型演练】
1．如图所示平面内，在通有图示方向电流I的长直导线右侧，固定一矩形金属线框 ， 边与导线平
行。调节电流I使得空间各点的磁感应强度随时间均匀增加，则（ ）
A．线框中产生的感应电流方向为
B．线框中产生的感应电流逐渐增大
C．线框 边所受的安培力大小恒定
D．线框整体受到的安培力方向水平向右
2．如图所示，将一通电螺线管竖直放置，螺线管内部形成方向竖直向上、磁感应强度大小B=kt的匀强磁
场，在内部用绝缘轻绳悬挂一与螺线管共轴的金属薄圆管，其电阻率为 、高度为h、半径为r、厚度为d
（d r），则（ ）
≪
A．从上向下看，圆管中的感应电流为逆时针方向
B．圆管的感应电动势大小为
C．圆管的热功率大小为
D．轻绳对圆管的拉力随时间减小
3．如图，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ab且相互绝缘．当MN中电流突然减小时，
线圈所受安培力的合力方向A．向左 B．向右 C．垂直纸面向外 D．垂直纸面向里
4. 航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的。电磁驱动原理如图所示，在固定线圈左右两侧对称位置
放置两个闭合金属圆环，铝环和铜环的形状、大小相同，已知铜的电阻率较小，则合上开关 S的瞬间(
)
A．两个金属环都向左运动 B．两个金属环都向右运动
C．铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力 D．从左侧向右看，铝环中感应电流沿顺时针方向
5. 电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示，现使磁
铁由静止开始下落，在N极接近线圈上端的过程中，下列说法正确的是( )
A．流过R的电流方向是a到b B．电容器的下极板带正电
C．磁铁下落过程中，加速度保持不变 D．穿过线圈的磁通量不断增大
6. 如图所示，AOC是光滑的金属轨道，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，PQ是一根金属直杆如图所示立
在导轨上，直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运动过程中Q端始终在OC上，空间存在着垂
直于纸面向外的匀强磁场，则在PQ杆滑动的过程中，下列判断正确的是( )
A．感应电流的方向始终是由P→Q B．感应电流的方向先是由P→Q，后是由Q→P
C．PQ受磁场力的方向垂直杆向左 D．PQ受磁场力的方向先垂直于杆向左，后垂直于杆向右7. 矩形导线框abcd与长直导线MN放在同一水平面上，ab边与MN平行，导线MN中通入电流方向如图
所示，当MN中的电流增大时，下列说法正确的是 ( )
A．导线框abcd有逆时针的感应电流 B．bc、ad两边均不受安培力的作用
C．导线框所受的安培力的合力向右 D．MN所受线框给它的作用力向左
8. 航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的．电磁驱动原理如图所示，当固定线圈上突然通过直流电
流时，线圈左端的金属环被弹射出去．现在固定线圈左侧同一位置，先后放有分别用横截面积相等的铜和
铝导线制成形状、大小相同的两个闭合环，且电阻率ρ <ρ 闭合开关S的瞬间 ( )
铜 铝．
A．从左侧看环中感应电流沿顺时针方向 B．铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力
C．若将环放置在线圈右方，环将向左运动 D．电池正负极调换后，金属环不能向左弹射
9. 两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，在导轨上接触良好的导体棒 AB和CD可
以自由滑动．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
10. 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
11. 如图，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布．一铜制圆环用丝线
悬挂于 点，将圆环拉至位置 后无初速释放，在圆环从 摆向 的过程中
A．感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针
B．感应电流方向一直是逆时针
C．安培力方向始终与速度方向相反
D．安培力方向始终沿水平方向
12. 如图（a）所示，两根间距为L、足够长的光滑平行金属导轨竖直放置并固定，顶端接有阻值为R的电
阻，垂直导轨平面存在变化规律如图（b）所示的匀强磁场，t=0时磁场方向垂直纸面向里。在t=0到t=2t
0
的时间内，金属棒水平固定在距导轨顶端L处；t=2t 时，释放金属棒。整个过程中金属棒与导轨接触良好，
0
导轨与金属棒的电阻不计，则（ ）A．在 时，金属棒受到安培力的大小为
B．在t=t 时，金属棒中电流的大小为
0
C．在 时，金属棒受到安培力的方向竖直向上
D．在t=3t 时，金属棒中电流的方向向右
0
