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专题23 电磁感应基本规律及应用
考点
考情
命题方向
考点 楞次定律
2024 年高考江苏卷
2024 年高考北京卷
2023 年高考河北卷
2023 年高考海南卷
1.楞次定律是高考考查频率较
高
的知识点，可能单独考查，也
可能
与其他知识点结合考查。
题型一 电磁感应现象的理解和判断
1．磁通量
(1)定义：在匀强磁场中，磁感应强度B 与垂直于磁场方向的面积的乘积．
(2)公式：Φ＝BS.
适用条件：①匀强磁场．
②S 为垂直磁场的有效面积．
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(3)磁通量是标量(填“标量”或“矢量”)．
(4)磁通量的意义：
①磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数．
②同一线圈平面，当它跟磁场方向垂直时，磁通量最大；当它跟磁场方向平行时，磁通量为零；当
正向穿过线圈平面的磁感线条数和反向穿过的一样多时，磁通量为零．
2．电磁感应现象
(1)电磁感应现象：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做电磁感应．
(2)产生感应电流的条件：穿过闭合回路的磁通量发生变化．
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，线圈中就有感
应电动势产生．
(3)电磁感应现象中的能量转化：发生电磁感应现象时，机械能或其他形式的能转化为电能，该过程
遵循能量守恒定律．
[模型演练1] （2024•衡阳模拟）物理学中有很多关于圆盘的实验，第一个是法拉第圆盘，
圆盘全部处于磁场区域，可绕中心轴转动，通过导线将圆盘圆心和边缘与外面电阻相连。第二
个是阿拉果圆盘，将一铜圆盘水平放置，圆盘可绕中心轴自由转动，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，第三个是费曼圆盘，一块水平放置的绝缘体圆盘可绕过其中
心的竖直轴自由转动，在圆盘的中部有一个线圈，圆盘的边缘固定着若干带负电的金属小球。
以下说法正确的是（ ）
A．法拉第圆盘在转动过程中，圆盘中磁通量不变，有感应电动势，无感应电流
B．阿拉果圆盘实验中，转动圆盘，小磁针会同向转动，反之，转动小磁针，圆盘则不动
C．费曼圆盘中，当开关闭合的一瞬间，圆盘会顺时针（俯视）转动
D．法拉第圆盘和阿拉果圆盘都是电磁驱动的表现
[模型演练2] （2024•广州二模）如图，在墙内或地面埋有一根通有恒定电流的长直导线.
为探测该导线的走向，现用一个与灵敏电流计（图中未画出）串联的感应线圈进行探测，结果
如下表。忽略地磁场的影响，则该导线可能的走向是（ ）
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探测
灵敏电流计有无示数
线圈平面平行于地面Oabc
沿Oa 方向平移
无
沿Oc 方向平移
无
线圈平面平行于墙面Oade
沿Oa 方向平移
有
沿Oe 方向平移
无
A．Oa 方向
B．Ob 方向
C．Oc 方向
D．Oe 方向
[模型演练3] （2023•嘉兴一模）如图所示为一地下电缆探测装置，圆形金属线圈可沿水
平面不同方向运动，若水平Oxy 地面下有一平行于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，线圈圆心P 点位于导线正上方，MN 平行于y 轴，PN 平行于x 轴、PQ
关于导线上下对称。则（ ）
A．电流I 在P、Q 两点产生磁感应强度相同
B．电流I 在M、N 两点产生磁感应强度大小BM＝BN
C．线圈从P 点匀速运动到N 点过程中磁通量不变
D．线圈沿y 方向匀加速运动时，产生恒定的感应电流
题型二 感应电流方向的两种判断方法
（1）用楞次定律判断
①楞次定律判断感应电流方向的步骤
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②楞次定律中“阻碍”的含义：
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”
（2）用右手定则判断
楞次定律、右手定则、左手定则、安培定则的比较
应用的定则
安培（右手螺旋）定
则
左手定则
右手定则
手势图
因果关系
电生磁
电受力
动生电
形象记忆
“磁”的右半边
“兹”螺旋写法，用
右手螺旋；
“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。
[模型演练4] （多选）（2024•黑龙江三模）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、磁感应强度大小为B＝kt（k 为常量，t 为时间）的磁场，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ρ、高度为h，半径为r，厚度为d
（d≪r）。则下列说法正确的是（ ）
A．从上向下看，金属薄圆管中的感应电流为顺时针方向
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B．金属薄圆管的感应电动势为kπ r
2
h
C．金属薄圆管的热功率为πdhk
2r
3
2 ρ
D．轻绳对金属薄圆管的拉力大小随时间减小
[模型演练5] （2024•大连二模）如图，在水平光滑桌面上，固定两条平行绝缘直导线，
通以相同电流，导线之间放置两个相同的圆形小线圈。当两侧导线中电流同样增大时，忽略不
计两小线圈之间作用力，则（ ）
A．两小线圈中感应电流都沿顺时针方向
B．两小线圈中感应电流都沿逆时针方向
C．两小线圈会相互靠近
D．两小线圈会相互远离
[模型演练6] （2024•江西模拟）高速铁路列车通常使用磁刹车系统，磁刹车工作原理可
简述如下：将磁铁的N 极靠近一块正在以逆时针方向旋转的圆形铝盘，使磁感线总垂直射入
铝盘时，铝盘随即减速，如图所示，圆中磁铁左方铝盘的甲区域朝磁铁方向运动，磁铁右方的
乙区域朝离开磁铁方向运动，下列说法中正确的是（ ）
A．铝盘甲区域的感应电流会产生垂直纸面向里的磁场
B．磁场与感应电流的作用力，会产生将铝盘减速旋转的阻力
C．感应电流在铝盘产生的内能，是将铝盘减速的最主要原因
D．若将实心铝盘转换成布满小空洞的铝盘，则磁铁对布满空洞的铝盘减速效果比实心铝盘的效
果更好
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题型三 楞次定律的应用
1．楞次定律
(1)内容：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)适用情况：所有的电磁感应现象．
2．楞次定律中“阻碍”的含义
→
→
→当磁通量增加时，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”
→
[模型演练7] （2024•白云区校级模拟）如图甲所示，连接电流传感器的线圈套在竖直放
置的长玻璃管上。将强磁铁从离玻璃管上端高为h 处由静止释放，磁铁在玻璃管内下落并穿过
线圈。t1、t2、t3时刻的电流为0。如图乙所示是实验中观察到的线圈中电流随时间变化的图像，
空气阻力不计则（ ）
A．t1～t3过程中线圈对磁铁作用力方向先向上后向下
B．磁铁上下翻转后重复实验，电流方向先负向后正向
C．t2时刻，穿过线圈磁通量的变化率最大
D．h 加倍后重复实验，电流峰值将加倍
[模型演练8] （2024•盐城模拟）如图所示，在光滑水平桌面上有两个闭合金属圆环，在
它们圆心连线中点正上方有一个条形磁铁，当给条形磁铁一竖直向上的初速度后，磁铁上升到
最高点后下落，在条形磁铁向下运动的过程中，将会出现的情况是（ ）
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A．磁铁的加速度大于g
B．金属环对桌面压力小于自身重力
C．俯视观察，左边金属圆环会产生顺时针感应电流
D．两金属环将加速靠近（不考虑金属环之间的作用）
[模型演练9] （2024•东城区二模）如图甲所示，一轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个体
积很小的磁铁，在小磁铁正下方桌面上放置一个闭合铜制线圈。将小磁铁从初始静止的位置向
下拉到某一位置后放开，小磁铁将做阻尼振动，位移x 随时间t 变化的示意图如图乙所示（初
始静止位置为原点，向上为正方向，经t0时间，可认为振幅A 衰减到0）。不计空气阻力，下
列说法正确的是（ ）
A．x＞0 的那些时刻线圈对桌面的压力小于线圈的重力
B．x＝0 的那些时刻线圈中没有感应电流
C．更换电阻率更大的线圈，振幅A 会更快地衰减到零
D．增加线圈的匝数，t0会减小，线圈产生的内能不变
[模型演练10] （2024•五华区校级模拟）如图所示，在光滑的水平桌面上有一根长直通电
导线MN，通有电流I，方向由M 到N，一个边长为L 的正方形金属线框在外力的作用下垂直
于导线向右以v0的速度做匀速运动，线框电阻为R，已知长直导线在其周围空间产生的磁场大
小B＝kI
r
，其中k 是常数，I 是导线中的电流，r 是空间某点到导线的垂直距离，则当线框运动
到左边框与导线的距离为L 时，线框中的感应电流的大小及方向为（ ）
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A．kl v0
2 R
、顺时针
B．kl v0
R
、顺时针
C．3kl v0
2 R
、逆时针
D．2kl v0
R
、逆时针
[模型演练11] （2024•江门一模）如图甲所示，列车车头底部安装强磁铁，线圈及电流测
量仪埋设在轨道地面（测量仪未画出），P、Q 为接测量仪器的端口，磁铁的匀强磁场垂直地
面向下、宽度与线圈宽度相同，俯视图如图乙。当列车经过线圈上方时，测量仪记录线圈的电
流为0.12A。磁铁的磁感应强度为0.005T，线圈的匝数为5，长为0.2m，电阻为0.5Ω，则在列
车经过线圈的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．线圈的磁通量一直增加
B．线圈的电流方向先顺时针后逆时针方向
C．线圈的安培力大小为1.2×10﹣4N
D．列车运行的速率为12m/s
题型四 三定则一定律的应用
1．三定则一定律的比较
基本现象
应用的定则或定律
运动电荷、电流产生磁场
安培定则
磁场对运动电荷、电流有作用力
左手定则
电磁感应
部分导体做切割磁感
右手定则
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线运动
闭合回路磁通量变化
楞次定律
2.应用技巧
无论是“安培力”还是“洛伦兹力”，只要是“力”都用左手判断．
“电生磁”或“磁生电”均用右手判断．
[模型演练12] （2024•抚顺三模）如图甲所示，固定的矩形铜线框左半部分处于垂直纸面
向里的匀强磁场中，当匀强磁场的磁感应强度由B0均匀减小到0 后反向增大到﹣B0，如图乙
所示。关于此过程，下列说法正确的是（ ）
A．铜线框中的自由电子先顺时针定向移动、后逆时针定向移动
B．铜线框中的自由电子始终逆时针定向移动
C．铜线框围成的面积始终有扩大的趋势
D．铜线框受到的安培力大小不变
[模型演练13] （2024•兰州模拟）“自激发电机”具有自励磁的特点，它无需外部励磁电
源就能自行激励产生磁场。其原理如图所示：一金属圆盘在某一大小恒定、方向时刻沿切线方
向的外力作用下，在弱的轴向磁场B 中绕金属轴OO'转动，根据法拉第电磁感应定律，盘轴与
盘边之间将产生感应电动势，圆盘下方螺旋形导线M 端通过电刷与盘边相连，N 端与盘轴相
连，MN 中就有感应电流产生，最终回路中的电流会达到稳定值，磁场也达到稳定值。下列说
法正确的是（ ）
A．MN 中的电流方向从N→M
B．圆盘转动的速度先增大后减小
C．MN 中感应电流的磁场方向与原磁场方向相同
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D．磁场达到稳定状态后，MN 中不再产生感应电流
[模型演练14] （2024•重庆模拟）如图所示，光滑固定导轨m、n 水平放置，两根导体棒
p、q 平行放于导轨上，形成一个闭合回路。当一条形磁铁从高处下落接近回路时（ ）
A．由于回路磁通量增加，p、q 将互相靠拢
B．由于回路磁通量增加，p、q 将互相远离
C．由于p、q 中电流方向相反，所以p、q 将互相远离
D．磁铁的加速度仍为g
[模型演练15] （2024•山西模拟）如图所示，铝管竖直立于水平桌面上，小磁体从铝管正
上方由静止开始下落，在磁体穿过铝管的过程中，磁体不与管壁接触且无翻转，下列说法正确
的是（ ）
A．铝管中产生水平方向的感应电流
B．铝管中产生竖直方向的感应电流
C．铝管对桌面的压力等于它的重力
D．铝管对桌面的压力小于它的重力
[模型演练16] （多选）（2024•郫都区校级模拟）某研究性学习小组的同学设计的电梯坠
落的应急安全装置如图所示，在电梯挂厢上安装永久磁铁，并在电梯的井壁上铺设线圈，这样
可以在电梯突然坠落时减小对人员的伤害。关于该装置，下列说法正确的是（ ）
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A．当电梯坠落至永久磁铁在线圈A、B 之间时，闭合线圈A、B 中的电流方向相同
B．当电梯坠落至永久磁铁在线圈A、B 之间时，闭合线圈A、B 中的电流方向相反
C．当电梯坠落至永久磁铁在线圈A、B 之间时，闭合线圈A、B 均对电梯的下落起阻碍作用
D．当电梯坠落至永久磁铁在线圈B 下方时，闭合线圈A、B 不再对电梯的下落起阻碍作用
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