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专题27 楞次定律和法拉第电磁感应定律
考点
三年考情（2022-2024）
命题趋势
考点1 楞次定
律
（5 年3 考）
2024 年高考江苏卷：线圈从有界磁场中拉出；
2024 年高考北京卷：线圈M 和线圈P 绕在同一
个铁芯上，判断感应电流方向；
2023 年高考河北卷：绝缘水平面上四根完全相
同的光滑金属杆围成矩形，处在匀强磁场中。
2023 年高考海南卷：利用了电磁感应现象测
速。
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。
2. 法拉第电磁感应定律是电磁感
应的核心知识点，年年考查，一
般与安培力、动力学、功和能结
合考查。
考点2 法拉第
电磁感应定律
（5 年5 考）
2024 年高考甘肃卷：工业上利用感应电炉冶炼
合金；
2024 年高考甘肃卷：导体棒ab 沿导轨向右做匀
速直线运动；
2024 年高考广东卷：电磁俘能器可在汽车发动
机振动时利用电磁感应发电实现能量回收；
2024 年高考北京卷：在信息存储、人工智能等
领域具有广阔的应用前景的“忆阻器”；
2023 年高考湖北卷：近场通信（NFC）器件应
用电磁感应原理进行通讯；
2023 高考江苏卷：圆形匀强磁场区域内导体棒
绕O 点在纸面内逆时针转动；
2022 年高考天津卷：铝框依靠惯性滑过磁场区
域。
1
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考点01 楞次定律
1. （2024 年高考江苏卷）如图所示，在绝缘的水平面上，有闭合的两个线圈a、b，线圈a 处在匀强磁场
中，现将线圈a 从磁场中匀速拉出，线圈a、b 中产生的感应电流方向分别是（ ）
A. 顺时针，顺时针
B. 顺时针，逆时针
C. 逆时针，顺时针
D. 逆时针，逆时针
【答案】A
【解析】
线圈a 从磁场中匀速拉出的过程中穿过a 线圈的磁通量在减小，则根据楞次定律可知a 线圈的电流为顺时
针，由于线圈a 从磁场中匀速拉出则a 中产生的电流为恒定电流，则线圈a 靠近线圈b 的过程中线圈b 的
磁通量在向外增大，同理可得线圈b 产生的磁场为顺时针。A 正确。
2．（2024 年高考北京卷）如图所示，线圈M 和线圈P 绕在同一个铁芯上，下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关瞬间，线圈M 和线圈P 相互吸引
B．闭合开关，达到稳定后，电流表的示数为0
C．断开开关瞬间，流过电流表的电流方向由a 到b
D．断开开关瞬间，线圈P 中感应电流的磁场方向向左
【参考答案】．B
【考查知识点】 楞次定律
【名师解析】闭合开关瞬间，由楞次定律可知，线圈P 中感应电流的磁场与线圈M 中电流的磁场方向相反，
二者相互排斥，A 错误；闭合开关，达到稳定后，通过线圈P 的磁通量保持不变，感应电流为零，电流表
的示数为零，B 正确；断开开关瞬间，通过线圈P 的磁场方向向右，磁通量减小，由楞次定律可知感应电
流的磁场方向向右，因此流过电流表的感应电流方向由b 到a，CD 错误．
2
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3. （2023 年高考河北卷）如图，绝缘水平面上四根完全相同的光滑金属杆围成矩形，彼此接触良好，匀
强磁场方向竖直向下。金属杆2、3 固定不动，1、4 同时沿图箭头方向移动，移动过程中金属杆所围成的
矩形周长保持不变。当金属杆移动到图位置时，金属杆所围面积与初始时相同。在此过程中（ ）
A. 金属杆所围回路中电流方向保持不变
B. 通过金属杆截面的电荷量随时间均匀增加
C. 金属杆1 所受安培力方向与运动方向先相同后相反
D. 金属杆4 所受安培力方向与运动方向先相反后相同
【答案】CD
【解析】．由数学知识可知金属杆所围回路的面积先增大后减小，金属杆所围回路内磁通量先增大后减小，
根据楞次定律可知电流方向先沿逆时针方向，后沿顺时针方向，故A 错误；
．由于金属杆所围回路的面积非均匀变化，故感应电流的大小不恒定，故通过金属杆截面的电荷量随时间
不是均匀增加的，故B 错误；
．由上述分析，再根据左手定则，可知金属杆1 所受安培力方向与运动方向先相同后相反，金属杆4 所受
安培力方向与运动方向先相反后相同，故CD 正确。
4 （2023 年高考海南卷）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
3
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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
【参考答案】C
【名师解析】
由题知，埋在地下的线圈1、2 通顺时针（俯视）方向的电流，则根据右手定则，可知线圈1、2 产生的磁
场方向竖直向下，A 错误；
汽车进入线圈1 过程中，磁通量增大，根据楞次定律可知产生感应电流方向为adcb（逆时针），B 错误；
汽车离开线圈1 过程中，磁通量减小，根据楞次定律可知产生感应电流方向为abcd（顺时针），C 正确；
汽车进入线圈2 过程中，磁通量增大，根据楞次定律可知产生感应电流方向为adcb（逆时针），再根据左
手定则，可知汽车受到的安培力方向与速度方向相反，D 错误。
15. （2022 高考上海）半径为R 的金属圆环里，有一个垂直于纸面向里且半径为r 的圆形区域匀强磁场，
磁感应强度大小为B。若增大该区域的磁感应强度，则金属圆环的感应电流方向为 （选填：
“顺时针”或“逆时针”）；若保持圆形区域内磁场的磁感应强度大小不变，方向变化180°，则金属
圆环的磁通量变化的大小为 。
【参考答案】 逆时针 2Bπr2
【命题意图】本题考查楞次定律+磁通量变化+模型思维
【名师解析】半径为r 的圆形区域内匀强磁场的磁场方向垂直于纸面向里，若增大该区域的磁感应强度，
由磁通量公式Φ=BS 可知，金属圆环内磁通量增大，由楞次定律可知，金属圆环中产生的感应电流方向为
逆时针方向。若保持圆形区域内磁场的磁感应强度大小不变，方向变化180°，则金属圆环的磁通量变化的
大小为△Φ=Φ2-Φ1=Bπr2-（- Bπr2）=2 Bπr2。
考点02 法拉第电磁感应定律
1. （2024 年高考甘肃卷）工业上常利用感应电炉冶炼合金，装置如图所示。当线圈中通有交变电流时，
下列说法正确的是（ ）
4
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A. 金属中产生恒定感应电流
B. 金属中产生交变感应电流
C. 若线圈匝数增加，则金属中感应电流减小
D. 若线圈匝数增加，则金属中感应电流不变
【答案】B
【解析】
当线圈中通有交变电流时，感应电炉金属内的磁通量也不断随之变化，金属中产生交变感应电流，A 错误，
B 正确；若线圈匝数增加，根据电磁感应定律可知，感应电动势增大，则金属中感应电流变大，CD 错误。
2. （2024 年高考甘肃卷）如图，相距为d 的固定平行光滑金属导轨与阻值为R 的电阻相连，处在磁感应强
度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中长度为L 的导体棒ab 沿导轨向右做匀速直线运动，速度大小
为v。则导体棒ab 所受的安培力为（ ）
A.
，方向向左
B.
，方向向右
C.
，方向向左
D.
，方向向右
【答案】A
【解析】
导体棒ab 切割磁感线在电路部分得有效长度为d，故感应电动势为
回路中感应电流为
根据右手定则，判断电流方向为b 流向a。故导体棒ab 所受的安培力为
方向向左。故选A。
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3. （2024 年高考广东卷）电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收，结构如图
甲所示。两对永磁铁可随发动机一起上下振动，每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小均
为B．磁场中，边长为L 的正方形线圈竖直固定在减震装置上。某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所示，
永磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈。关于图乙中的线圈。下列说法正确的是（ ）
A. 穿过线圈的磁通量为
B. 永磁铁相对线圈上升越高，线圈中感应电动势越大
C. 永磁铁相对线圈上升越快，线圈中感应电动势越小
D. 永磁铁相对线圈下降时，线圈中感应电流的方向为顺时针方向
【参考答案】D
【名师解析】由图乙可知，线圈中两部分磁场方向相反，所以穿过线圈的磁通量为0，A 错误；根据法拉第
电磁感应定律，线圈中产生的感应电动势正比于磁通量变化率，即永磁铁相对线圈上升越快，线圈中感应
电动势越大，BC 错误；由楞次定律可知，永磁铁相对线圈下降时，线圈中感应电流的方向为顺时针方向，
D 正确。
4．（2024 年高考北京卷）电荷量Q、电压U、电流I 和磁通量Φ 是电磁学中重要的物理量，其中特定的两
个物理量之比可用来描述电容器、电阻、电感三种电磁学元件的属性，如图所示．类似地，上世纪七十年
代有科学家预言Φ 和Q 之比可能也是一种电磁学元件的属性，并将此元件命名为“忆阻器”，近年来实验
室已研制出了多种类型的“忆阻器”．由于“忆阻器”对电阻的记忆特性，其在信息存储、人工智能等领
域具有广阔的应用前景．下列说法错误的是（ ）
A．QU 的单位和ΦI 的单位不同
B．在国际单位制中，图中所定义的M 的单位是欧姆
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C．可以用
来描述物体的导电性质
D．根据图中电感L 的定义和法拉第电磁感应定律可以推导出自感电动势的表达式
【参考答案】．A
【考查知识点】单位制、法拉第电磁感应定律
【名师解析】由法拉第电磁感应定律可知，
，是
的单位为V·s，由
可知，Q 的单位为
A·s，则QU 与ΦI 的单位相同均为V·A·s，A 错误；由题图可知，从单位角度分析有
，
B 正确；由
知
，可以用来描述物体的导电性质，C 正确；由电感的定义
以及
法拉第电磁感应定律
解得
，D 正确．
5. （2023 年高考湖北卷）近场通信（NFC）器件应用电磁感应原理进行通讯，其天线类似一个压平的线
圈，线圈尺寸从内到外逐渐变大。如图所示，一正方形NFC 线圈共3 匝，其边长分别为
、
和
，图中线圈外线接入内部芯片时与内部线圈绝缘。若匀强磁场垂直通过此线圈，磁感应强度变化率
为
，则线圈产生的感应电动势最接近（ ）
A.
B.
C.
D.
【参考答案】B
【名师解析】根据法拉第电磁感应定律可知
，B 正确。
6. （2023 高考江苏学业水平选择性考试）如图所示，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，OC 导体棒
的O 端位于圆心，棒的中点A 位于磁场区域的边缘。现使导体棒绕O 点在纸面内逆时针转动。O、A、C 点
电势分别为φ0、φA、φC，则（ ）
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A. φO > φC
B. φC > φA
C. φO = φA
D. φO－φA = φA－φC
【参考答案】A
【名师解析】
由题图可看出OA 导体棒转动切割磁感线，则根据右手定则可知 φO > φA
其中导体棒AC 段不在磁场中，不切割磁感线，电流为0，则φC = φA，A 正确、BC 错误；
根据以上分析可知 φO－φA > 0，φA－φC = 0
则 φO－φA > φA－φC，D 错误。
7．（2023 年6 月高考浙江选考科目）如图所示，质量为M、电阻为R、长为L 的导体棒，通过两根长均为
l、质量不计的导电细杆连在等高的两固定点上，固定点间距也为L。细杆通过开关S 可与直流电源E0或理
想二极管串接。在导体棒所在空间存在磁感应强度方向竖直向上、大小为B 的匀强磁场，不计空气阻力和
其它电阻。开关S 接1，当导体棒静止时，细杆与竖直方向的夹角固定点
；然后开关S 接2，棒从右
侧开始运动完成一次振动的过程中（ ）
A．电源电动势
B．棒消耗的焦耳热
C．从左向右运动时，最大摆角小于
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D．棒两次过最低点时感应电动势大小相等
【参考答案】C
【名师解析】开关S 接1，导体棒静止时，受力分析，由tanθ=BIL/mg，解得I=mg/BL，由闭合
电路欧姆定律，电源电动势E=IR=mgR/BL，A 错误；不能得出导体棒完成一次振动过程消耗的
焦耳热，B 错误；开关接2，由于金属棒运动切割磁感线产生感应电动势，在从左向右运动时，
产生的感应电流，从二极管正极流入，金属棒中有电流，受到与方向相反的安培力作用，所
以最大摆角小于π/4，C 正确；金属棒从右向左经过最低点时速度大于从左向右经过最低点时
的速度，根据法拉第电磁感应定律可知，金属棒两次经过最低点时产生的感应电动势大小不
等，D 错误。
8. （2023 年高考山东高中学业水平等级考试）足够长U 形导轨平置在光滑水平绝缘桌面上，宽为
，电
阻不计。质量为
、长为
、电阻为
的导体棒MN 放置在导轨上，与导轨形成矩形回路并始终接触
良好，I 和Ⅱ区域内分别存在竖直方向的匀强磁场，磁感应强度分别为
和
，其中
，方向向下。
用不可伸长的轻绳跨过固定轻滑轮将导轨CD 段中点与质量为
的重物相连，绳与CD 垂直且平行于桌
面。如图所示，某时刻MN、CD 同时分别进入磁场区域I 和Ⅱ并做匀速直线运动，MN、CD 与磁场边界平
行。MN 的速度
，CD 的速度为
且
，MN 和导轨间的动摩擦因数为0.2。重力加速度大
小取
，下列说法正确的是（ ）
A.
的方向向上
B.
的方向向下
C.
D.
【参考答案】BD
【名师解析】
导轨的速度
，因此对导体棒受力分析可知导体棒受到向右的摩擦力以及向左的安培力，摩擦力大小
为
导体棒的安培力大小为
由左手定则可知导体棒的电流方向为
，导体框受到向左的摩擦力，向右的拉力
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和向右的安培力，安培力大小为
由左手定则可知
的方向为垂直直面向里，A 错误B 正确；
对导体棒分析，所受安培力
对导体框分析，所受安培力
电路中的电流为
联立解得
，C 错误D 正确。
9. （2022 年高考天津学业水平选择性考试）如图所示，边长为a 的正方形铝框平放在光滑绝缘水平桌面上，
桌面上有边界平行、宽为b 且足够长的匀强磁场区域，磁场方向垂直于桌面，铝框依靠惯性滑过磁场区域，
滑行过程中铝框平面始终与磁场垂直且一边与磁场边界平行，已知
，在滑入和滑出磁场区域的两个
过程中（ ）
A. 铝框所用时间相同
B. 铝框上产生的热量相同
C. 铝框中的电流方向相同
D. 安培力对铝框的冲量相同
【参考答案】D
【命题意图】本题考查线框通过磁场切割磁感线产生感应电动势和感应电流、楞次定律、安培力、冲量及
其相关知识点。
【名师解析】
铝框进入和离开磁场过程，磁通量变化，都会产生感应电流，受向左安培力而减速，完全在磁场中运动时
磁通量不变做匀速运动；可知离开磁场过程的平均速度小于进入磁场过程的平均速度，所以离开磁场过程
的时间大于进入磁场过程的时间，A 错误；
由楞次定律可知，铝框进入磁场过程磁通量增加，感应电流为逆时针方向；离开磁场过程磁通量减小，感
应电流为顺时针方向，C 错误；
铝框进入和离开磁场过程安培力对铝框的冲量为
又
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得
，D 正确；
铝框进入和离开磁场过程，铝框均做减速运动，可知铝框进入磁场过程的速度一直大于铝框离开磁场过程
的速度，根据
可知铝框进入磁场过程受到的安培力一直大于铝框离开磁场过程受到的安培力，故铝框进入磁场过程克服
安培力做的功大于铝框离开磁场过程克服安培力做的功，即铝框进入磁场过程产生的热量大于铝框离开磁
场过程产生的热量，B 错误。
11. （2023 高考选择性考试辽宁卷） 如图，两根光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，左、右两侧导
轨间距分别为d 和2d，处于竖直向上的磁场中，磁感应强度大小分别为2B 和B。已知导体棒MN 的电阻为
R、长度为d，导体棒PQ 的电阻为2R、长度为2d，PQ 的质量是MN 的2 倍。初始时刻两棒静止，两棒中
点之间连接一压缩量为L 的轻质绝缘弹簧。释放弹簧，两棒在各自磁场中运动直至停止，弹簧始终在弹性
限度内。整个过程中两棒保持与导轨垂直并接触良好，导轨足够长且电阻不计。下列说法正确的足
（ ）
A. 弹簧伸展过程中、回路中产生顺时针方向的电流
B. PQ 速率为v 时，MN 所受安培力大小为
C. 整个运动过程中，MN 与PQ 的路程之比为2：1
D. 整个运动过程中，通过MN 的电荷量为
【参考答案】AC
【名师解析】
弹簧伸展过程中，根据右手定则可知，回路中产生顺时针方向的电流，选项A 正确；任意时刻，设电流为
I，则PQ 受安培力
，方向向左；MN 受安培力
，方向向右，可知两棒系统
受合外力为零，动量守恒，设PQ 质量为2m，则MN 质量为m， PQ 速率为v 时，则
解得
回路的感应电流
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MN 所受安培力大小为
，选项B 错误；
两棒最终停止时弹簧处于原长状态，由动量守恒可得
，
可得则最终MN 位置向左移动
PQ 位置向右移动
因任意时刻两棒受安培力和弹簧弹力大小都相同，设整个过程两棒受的弹力的平均值为F 弹，安培力平均值
F 安，则整个过程根据动能定理
，
可得
，选项C 正确；
两棒最后停止时，弹簧处于原长位置，此时两棒间距增加了L，由上述分析可知，MN 向左位置移动
，
PQ 位置向右移动
，则
，选项D 错误。
12．（2023 高考北京卷）如图所示，光滑水平面上的正方形导线框，以某一初速度进入竖直向下的匀强磁
场并最终完全穿出．线框的边长小于磁场宽度．下列说法正确的是（ ）
A．线框进磁场的过程中电流方向为顺时针方向
B．线框出磁场的过程中做匀减速直线运动
C．线框在进和出的两过程中产生的焦耳热相等
D．线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量相等
【参考答案】D
【名师解析】根据楞次定律，线框进磁场的过程中电流方向为逆时针方向，A 错误；线框出磁场的过程中
受到的安培力为变力，所以线框出磁场的过程中做变减速直线运动，B 错误；线框在进和出的两过程中磁
通量变化相同，通过线框导线的电荷量相等，克服安培力做功不同，所以产生的焦耳热不相等，D 正确C
错误。
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13．（2023 高考北京卷）如图所示，L 是自感系数很大、电阻很小的线圈，P、Q 是两个相同的小灯泡，
开始时，开关S 处于闭合状态，P 灯微亮，Q 灯正常发光，断开开关（ ）
A．P 与Q 同时熄灭 B．P 比Q 先熄灭
C．Q 闪亮后再熄灭 D．P 闪亮后再熄灭
【参考答案】D
【名师解析】根据题述，开关S 处于闭合状态，P 灯微亮，Q 灯正常发光，说明线圈L 中通过的电流大于
灯泡P 中电流。断开开关，线圈L 中产生自感电动势，与灯泡P 形成闭合回路，所以P 闪亮后再熄灭，Q
立即熄灭，D 正确ABC 错误。
14. （2022 新高考江苏卷）如图所示，半径为r 的圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度B 随
时间t 的变化关系为
，
、k 为常量，则图中半径为R 的单匝圆形线圈中产生的感应电动势大
小为（ ）
A.
B.
C.
D.
【参考答案】A
【命题意图】本题考查电磁感应及其相关知识点。
【解题思路】
根据磁感应强度B 随时间t 的变化关系为
，可知磁场的变化率为
根据法拉第电磁感应定律可知
，选项A 正确。
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