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第 41 讲 电磁感应现象 楞次定律
——划重点之精细讲义系列
一．磁通量
1．概念：磁感应强度B与面积S的乘积．
2．计算
(1)公式：Φ＝BS.
(2)适用条件：①匀强磁场；②S是垂直磁场的有效面积．
(3)单位：韦伯(Wb)，1 Wb＝1_ T·m 2 .
3．意义：穿过某一面积的磁感线的条数．
4．标矢性：磁通量是标量，但有正、负．
二．电磁感应
1．电磁感应现象
当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有电流产生，这种现象称为电磁感
应现象．
2．产生感应电动势和感应电流的条件
(1)产生感应电动势的条件
无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，回路中就有感应电动
势．产生感应电动势的那部分导体相当于电源．
(2)产生感应电流的条件
①电路闭合．②磁通量变化．
三．感应电流方向的判断
1．右手定则：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；让磁感线从掌心垂直进入，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．如右图所示．
2．楞次定律
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．考点一 电磁感应现象的判断
1．穿过闭合电路的磁通量发生变化的四种情况
(1)磁感应强度B不变，线圈面积S发生变化．
(2)线圈面积S不变，磁感应强度B发生变化．
(3)线圈面积S变化，磁感应强度B也变化，它们的乘积BS发生变化．
(4)线圈面积S不变，磁感应强度B也不变，但二者之间夹角发生变化．
2．判断电磁感应现象能否发生的一般流程：
【典例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.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°)
【典例2】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
如图所示连接．下列说法中正确的是( )
A．开关闭合后，线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转
B．线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转
C．开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻
度
D．开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转【典例3】(多选)1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”．实验中
将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如
图所示．实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也
随着一起转动起来，但略有滞后．下列说法正确的是( )
A．圆盘上产生了感应电动势
B．圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动
C．在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化
D．圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转
动
确定磁通量变化的两种方法
(1)通过对穿过回路磁感线条数的分析和计算，可以确定磁通量是否变化．
(2)依据公式Φ＝BSsin θ(θ是B与S的夹角)确定磁通量与哪些因素有关．
考点二 楞次定律的理解及应用
1．判断感应电流方向的两种方法
方法一 用楞次定律判断
方法二 用右手定则判断
该方法适用于切割磁感线产生的感应电流．判断时注意掌心、拇指、四指的方向：
(1)掌心——磁感线垂直穿入；
(2)拇指——指向导体运动的方向；
(3)四指——指向感应电流的方向．
2．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”
B减小，线圈扩张
阻碍原电流的变化——“增反
减同”
考向1：应用楞次定律判感应电流方向
【典例4】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
【典例5】如图所示，AOC是光滑的金属导轨，电阻不计，AO沿竖直方向，OC
沿水平方向；PQ是金属直杆，电阻为R，几乎竖直斜靠在导轨AO上，由静止开始在
重力作用下运动，运动过程中P、Q端始终在金属导轨AOC上；空间存在着垂直纸面
向外的匀强磁场，则在PQ杆从开始滑动到P端滑到OC的过程中，PQ中感应电流的
方向( )A．始终是由P→Q
B．始终是由Q →P
C．先是由P→Q，后是由Q →P
D．先是由Q →P，后是由P→Q
【典例6】如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一
质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O
点摆动．金属线框从右侧某一位置静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细
杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面．则线框中感应电流的方向是( )
A．a→b→c→d→a
B．d→c→b→a→d
C．先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→a
D．先是a→b→c→d→a，后是d→c→b→a→d
考向2：右手定则判感应电流的方向
【典例7】如图所示，MN、GH为光滑的水平平行金属导轨，ab、cd为跨在导轨
上的两根金属杆，垂直纸面向外的匀强磁场垂直穿过MN、GH所在的平面，则( )
A．若固定ab，使cd向右滑动，则abdc回路有电流，电流方向为a→b→d→c→a
B．若ab、cd以相同的速度一起向右滑动，则 abdc回路有电流，电流方向为
a→c→d→b→a
C．若ab向左、cd向右同时运动，则abdc回路中的电流为零
D．若ab、cd都向右运动，且两杆速度v ＞v ，则abdc回路有电流，电流方向
cd ab
为a→c→d→b→a
考向3：“阻碍法”的应用
【典例8】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，下列表述正确的是( )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的磁通量减少
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
感应电流方向判断的两点注意
(1)楞次定律可应用于磁通量变化引起感应电流的各种情况(包括一部分导体切割磁
感线运动的情况)．
(2)右手定则只适用于一段导体在磁场中做切割磁感线运动的情景，是楞次定律的
一种特殊情况．
考点三 “三定则、一定律”的理解及应用
1．“三个定则、一个定律”的应用对比：
名称 基本现象 因果关系 应用的定则或定律
电流的磁效应 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
洛伦兹力、安培力 因电受力 左手定则
用力
部分导体做切割磁感线运动 因动生电 右手定则
电磁感应
闭合回路磁通量变化 因磁生电 楞次定律
2.三个定则、一个定律”的相互联系：
(1)应用楞次定律时，一般要用到安培定则．
(2)研究感应电流受到的安培力，一般先用右手定则确定电流方向，再用左手定则
确定安培力的方向，有时也可以直接应用楞次定律的推论确定．
【典例9】(多选)如图所示，在匀强磁场中放有平行金属导轨，它与大线圈M相连
接，要使小导线圈N获得顺时针方向的感应电流，则放在金属导轨上的金属棒ab的运
动情况是(两线圈共面放置)( )
A．向右匀速运动 B．向左加速运动
C．向右减速运动 D．向右加速运动【典例10】(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，MN的左边有一如图所示的闭合电路，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
【典例11】(多选)如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向在图中已
经标出．左线圈连着平行导轨M和N，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒
ab，金属棒处在垂直于纸面向外的匀强磁场中．下列说法中正确的是( )
A．当金属棒ab向右匀速运动时，a点电势高于b点，c点电势高于d点
B．当金属棒ab向右匀速运动时，b点电势高于a点，c点与d点等电势
C．当金属棒ab向右加速运动时，b点电势高于a点，c点电势高于d点
D．当金属棒ab向右加速运动时，b点电势高于a点，d点电势高于c点
左、右手定则区分技巧
(1)抓住“因果关系”：“因动而电”——用右手；“因电而动”——用左手．
(2)形象记忆：把两个定则简单地总结为“通电受力用左手，运动生电用右手”．
“力”的最后一笔“丿”方向向左，用左手；“电”的最后一笔“乚”方向向右，用
右手．
1．（2020·全国·统考高考真题）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
2．（2020·江苏·统考高考真题）如图所示，两匀强磁场的磁感应强度 和 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 减小
B．同时减小 增大
C．同时以相同的变化率增大 和
D．同时以相同的变化率减小 和
3．（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
4．（2022·北京·高考真题）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
5．（2023·海南·统考高考真题）汽车测速利用了电磁感应现象，汽车可简化为一个矩
形线圈abcd，埋在地下的线圈分别为1、2，通上顺时针（俯视）方向电流，当汽车经
过线圈时（ ）
A．线圈1、2产生的磁场方向竖直向上B．汽车进入线圈1过程产生感应电流方向为abcd
C．汽车离开线圈1过程产生感应电流方向为abcd
D．汽车进入线圈2过程受到的安培力方向与速度方向相同
1．在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的
是( )
A．将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化
B．在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化
C．将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，
再到相邻房间去观察电流表的变化
D．绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的
瞬间，观察电流表的变化
2．如图所示，一个金属圆环水平放置在竖直向上的匀强磁场中，若要使圆环中产
生图中箭头方向的瞬时感应电流，下列方法可行的是( )
A．使匀强磁场均匀增大
B．使圆环绕水平轴ab如图转动30°
C．使圆环绕水平轴cd如图转动30°
D．保持圆环水平并使其绕过圆心的竖直轴转动
3．如图甲所示，在同一平面内有两个相互绝缘的金属圆环A、B，圆环A平分圆
环B为面积相等的两部分，当圆环A中的电流如图乙所示变化时，甲图中A环所示的
电流方向为正，下列说法正确的是( )
A．B中始终没有感应电流
B．B中有顺时针方向的感应电流
C．B中有逆时针方向的感应电流
D．B中先有顺时针方向的感应电流，后有逆时针方向的感应电流
4．(多选)如图，两同心圆环A、B置于同一水平面上，其中B为均匀带负电绝缘
环，A为导体环．当B绕轴心顺时针转动且转速增大时，下列说法正确的是( )A．A中产生逆时针的感应电流
B．A中产生顺时针的感应电流
C．A具有收缩的趋势
D．A具有扩展的趋势
5．(多选)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，线圈端点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
6．多年来物理学家一直设想用实验证实自然界中存在“磁单极子”．磁单极子是
指只有S极或只有N极的磁性物质，其磁感线分布类似于点电荷的电场线分布．如图
所示的实验就是用于检测磁单极子的实验之一，abcd为用超导材料围成的闭合回路．
设想有一个N极磁单极子沿abcd轴线从左向右穿过超导回路，那么在回路中可能发生
的现象是( )
A．回路中无感应电流
B．回路中形成持续的abcda流向的感应电流
C．回路中形成持续的adcba流向的感应电流
D．回路中形成先abcda流向后adcba流向的感应电流
7．(多选)如图所示，一接有电压表的矩形闭合线圈ABCD向右匀速穿过匀强磁场
的过程中，下列说法正确的是( )A．线圈中有感应电动势，有感应电流
B．线圈中有感应电动势，无感应电流
C．AB边两端有电压，且电压表有示数
D．AB边两端有电压，但电压表无示数
8．如图所示，在载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨A、B，导轨与直导线平
行且在同一水平面内，在导轨上有两条可自由滑动的导体棒 ab和cd，当载流直导线中
的电流逐渐增强时，导体棒ab和cd的运动情况是( )
A．一起向左运动
B．一起向右运动
C．ab和cd相向运动，相互靠近
D．ab和cd相背运动，相互远离
9．如图所示，在水平地面下有一条沿东西方向铺设的水平直导线，导线中通有自
东向西稳定、强度较大的直流电流．现用一闭合的检测线圈(线圈中串有灵敏电流计，
图中未画出)检测此通电直导线的位置，若不考虑地磁场的影响，在检测线圈位于水平
面内，从距直导线很远处由北向南沿水平地面通过导线的上方并移至距直导线很远处
的过程中，俯视检测线圈，其中感应电流的方向是( )
A．先顺时针后逆时针
B．先逆时针后顺时针
C．先顺时针后逆时针，然后再顺时针
D．先逆时针后顺时针，然后再逆时针
10．(多选)如图，一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动．
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
11．(多选)如图所示，铁芯上有两个线圈A和B.线圈A跟电源相连，LED(发光二
极管，具有单向导电性)M和N并联后接在线圈B两端．图中所有元件均正常，则(
)
A．S闭合瞬间，A中有感应电动势
B．S断开瞬间，A中有感应电动势
C．S闭合瞬间，M亮一下，N不亮
D．S断开瞬间，M和N二者均不亮
12．经过不懈的努力，法拉第终于在1831年8月29日发现了“磁生电”的现象，
他把两个线圈绕在同一个软铁环上(如图所示)，一个线圈A连接电池与开关，另一线圈
B闭合并在其中一段直导线附近平行放置小磁针．法拉第可观察到的现象有( )
A．当合上开关，A线圈接通电流瞬间，小磁针偏转一下，随即复原
B．只要A线圈中有电流，小磁针就会发生偏转
C．A线圈接通后其电流越大，小磁针偏转角度也越大
D．当开关打开，A线圈电流中断瞬间，小磁针会出现与A线圈接通电流瞬间完全
相同的偏转
13．纸面内固定有并排放置的正方形线框A和B，虚线区域内有垂直纸面向里的
匀强磁场，该磁场区域从图示位置开始沿纸面运动后，B中产生了顺时针方向的感应
电流，则匀强磁场区域可能的运动情况是（ ）
A．向左匀速运动 B．向左加速运动
C．向右匀速运动 D．向右加速运动
14．如图所示，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，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．圆盘逆时针减速转动时，ab棒将向右运动
C．圆盘顺时针匀速转动时，ab棒将向右运动
D．圆盘逆时针加速转动时，ab棒将向右运动
15．如图，一个条形磁铁从线圈上方很远处开始向下穿过一环形线圈，t 表示磁
1
铁中部与线圈共面的时刻，则（ ）
A．t 时刻线圈中无感应电流
1
B．t 时刻穿过线圈的磁通量为零
1
C．由上向下观察，线圈中的感应电流始终沿顺时针方向
D．由上向下观察，线圈中的感应电流始终沿逆时针方向
16.（多选）如图所示的纸面内有一根竖直向下的长直导线，导线中通有向下的恒
定电流，从靠近导线的位置以水平向右的速度抛出一金属圆环，圆环运动过程中始终
处于纸面内。不计空气阻力，以下说法正确的是（ ）
A．圆环中会产生顺时针方向的电流B．圆环中感应电流的大小始终不变
C．圆环的水平速度一直在减小
D．圆环在竖直方向的加速度始终等于重力加速度
17．（多选）图（a）所示是两个同心且共面的金属圆环线圈A和B，A中的电流
按图（b）所示规律变化，规定顺时针方向为电流的正方向。下列说法中正确的是（
）
A．0~t 时间内，线圈B中的感应电流沿逆时针方向
1
B．0~t 时间内，线圈B有扩张的趋势
1
C．t 时刻，线圈B既没有扩张的趋势，也没有收缩的趋势
1
D．0~t 时间内，线圈B中的感应电流大小、方向均不变
2
18．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进入磁场时开始计时，到线框离开磁场为止．
(1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象；
(2)判断线框中有无感应电流．若有，说明感应电流的方向．
