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第51 讲 三定则、一定律的综合应用
目录
01 考情解码·命题预警...............................................................................................................................2
02 体系构建·思维可视...............................................................................................................................3
03 核心突破·靶向攻坚...............................................................................................................................4
考点一 实验:探究影响感应电流方向的因素..................................................................................................5
知识点1 实验:探究影响感应电流方向的因素.................................................................................................5
考向1 实验:探究影响感应电流方向的因素.......................................................................................................6
考点二 电磁感应现象产生的判断.......................................................................................................................7
知识点1 电磁感应现象...........................................................................................................................................7
知识点2 感应电流有无的判断方法................................................................................................................7
考向1 磁通量与磁能量的变化.........................................................................................................................8
【思维建模】 判断电磁感应现象能否发生的一般流程...........................................................................9
考向2 感应电流有无的判断.....................................................................................................................................
【思维建模】 判断是否产生感应电流的方法.........................................................................................10
考点三 楞次定律的理解与应用...........................................................................................................................11
知识点1 楞次定律的应用步骤......................................................................................................................11
知识点2 右手定则的理解及应用 .....................................................................................................................11
考向1 用楞次定律感判断应电流方向...............................................................................................................12
【思维建模】用楞次定律抓住“两个磁场和一个电流”...........................................................................12
考向2 用右手定则判断感应电流方向...............................................................................................................13
考点四 楞次定律推论应用............................................................................................................................15
知识点 楞次定律推论的理解...............................................................................................................................16
考向1 阻碍原磁通量变化——“增斥减吸”..........................................................................................................16
考向2 阻碍相对运动——“来拒去留”..................................................................................................................19
考向3 使回路面积有变化趋势——“增缩减扩”...............................................................................................23
考点五 “三定则、一定律”的应用..................................................................................................................24
知识点1.“三定则、一定律”的比较.......................................................................................................................25
知识点2.“三定则、一定律”的联系.......................................................................................................................25
考向1 楞次定律、安培定则及左手定则的综合应用..............................................................................................25
考向2.“二次感应”问题.........................................................................................................................................28
【思维建模】 利用程序法和逆向推理法分析二次感应问题...................................................................28
04 真题溯源·考向感知.............................................................................................................................27
1
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考点
要求
考频
2025 年
2024 年
2023 年
探究影响感应
电流方向的因
素
理解
低频
2025•浙江
浙江卷1 月卷T19
浙江卷6 月卷T19
2024·北京
浙江卷1 月卷T19
浙江卷6 月卷T19
电磁感应现象
产生的判断
应用
中频
2025·北京卷·T3
楞次定律的理
解与应用
应用
高频
2025·北京卷·T10
2025·河南卷·T5
浙江卷1 月卷
2025·陕晋青宁卷
2024·广东卷·T4
2024·江苏卷·T10
浙江卷1 月卷T19
浙江卷6 月卷T19
2023·海南卷·T6
2023•河北卷·T4
2023·北京卷·T9
“三定则、一
定律”的应用
应用
低频
2024·北京卷·T6
考情分析:
1.命题形式:单选题非选择题
2.命题分析:电磁感应现象与楞次定律作为电磁学领域的核心内容,在全国高考物理里占据关键地位,从近三
年的高考试题看,主要考查楞次定律的应用,同时也考查探究影响感应电流方向的因素实验和电磁感应现
象的产生。
3.备考建议:本讲内容备考时候,重点的理解楞次定律内容,掌握运用楞次定律判断感应电流的方向的步骤,
会应用楞次定律的推论分析问题。
复习目标:
1.通过实验探究影响感应电流方向的因素。
2.知道电磁感应现象的产生条件并会分析解决实际问题。
3.会根据楞次定律判断感应电流的方向,会应用楞次定律的推论分析问题。
4.能够综合应用安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律解决实际问题
2
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考点一 实验:探究影响感应电流方向的因素
知识点1 实验:探究影响感应电流方向的因素
1.实验思路
如图所示,通过将条形磁体插入或拔出线圈来改变穿过螺线管的磁通量,根据电流表指针的偏转方向判断
感应电流的方向。
3
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2.实验器材
电流表、条形磁体、螺线管、电池、开关、导线、滑动变阻器等。
3.实验现象
4.实验结论
当穿过线圈的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场的方向相反;当穿过线圈的磁通量减小时,感应电
流的磁场与原磁场的方向相同。
考向1 实验:探究影响感应电流方向的因素
例1(2025·云南·模拟预测)某实验小组用图(a)所示装置做“探究影响感应电流方向的因
素”实验。该小组同学记录了磁体运动的四种情况,并标出相应感应电流的方向,如图(b)
所示,请回答下面问题:
(1)对实验甲进行分析:当磁体靠近线圈,即穿过线圈的磁通量增加,根据右手螺旋定则可以
判定感应电流的磁场方向 (选填“向上”或“向下”),与磁体的磁场方向
(选填“相同”或“相反”),这是 (选填“促进”或“阻碍”)穿过线圈的磁通量
增加;同样的方法对实验乙、丙、丁进行分析,并把相关分析结果记录在下列表格中。
甲
乙
丙
丁
原磁场方向
向下
向上
向下
向上
穿过线圈的磁通量变化情况
增加
增加
减小
减小
感应电流的方向(在螺线管上方俯
视)
逆时针
顺时针
顺时针
逆时针
4
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感应电流的磁场方向
向下
向下
向上
原磁场与感应电流磁场方向的关系
相反
相同
相同
(2)总结上述实验结果,可以得到关于感应电流方向的规律: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 的变化。
【答案】(1) 向上 相反 阻碍
(2)磁通量
【详解】(1)[1][2][3]右手螺旋定则可以判定感应电流的磁场方向上,而原磁场方向由N 极
指向S 极,即原磁场方向向下,所以感应磁场方向与原磁场方向相反;感应电流的磁场阻碍
穿过线圈的磁通量增加。
(2)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。
【变式训练1】(2025·江苏·模拟预测)利用图示电路探究感应电流方向的规律,线圈A 通过
变阻器和开关
连接到电源上,线圈B 的两端连接到灵敏电流计上,把线圈A 装在线圈B 的
里面,闭合开关瞬间,发现电流计的指针向右偏。保持开关闭合,下列操作仍能使电流计的
指针向右偏的是( )
A.将滑动变阻器滑片向右滑动
B.将滑动变阻器滑片向左滑动
C.将线圈A 从线圈B 中缓慢抽出
D.将线圈A 从线圈B 中迅速抽出
【答案】A
【详解】AB.由题意可知,当回路中的电流突然增大时,线圈B 中的磁通量增大,电流计的
指针向右偏。保持开关闭合,将滑动变阻器滑片向右滑动,回路中的电阻减小,电流增大,
线圈B 中的磁通量增大,电流计的指针应向右偏。反之,将滑动变阻器滑片向左滑动,电流
计的指针应向左偏,故A 正确、B 错误;
CD.保持开关闭合,将线圈A 从线圈B 中抽出,线圈B 中的磁通量减小,电流计的指针应
向左偏。如果是缓慢抽出,则电流较小;若迅速抽出,则电流较大,故CD 错误。
5
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故选A。
。
考点二 电磁感应现象的产生的判断
知识点1.磁通量大小及其变化分析
(1)定量计算:通过公式Φ=BS 来定量计算,计算磁通量时应注意的问题:
①明确磁场是否为匀强磁场,知道磁感应强度的大小。
②平面的面积S 应为磁感线通过的有效面积。当平面与磁场方向不垂直时,应明确所研究的平面与磁感应
强度方向的夹角,准确求出有效面积。
③穿过线圈的磁通量及其变化与线圈匝数无关,即磁通量的大小不受线圈匝数的影响。
(2)定性判断:磁通量是指穿过线圈面积的磁感线的“净条数”,当有不同方向的磁场同时穿过该面积时,
此时的磁通量为各磁场穿过该面积磁通量的代数和。
知识点2.判断感应电流有无的方法
考向1 磁通量与磁通量的变化
例1 如图所示,矩形线圈abcd 放置在水平面内,磁场方向与水平方向成α 角,已知α=53°,线圈面积为
S,磁感应强度为B,现将线圈以bc 边为轴顺时针转过90°,其磁通量的变化量大小为(sin 53°=0.8)( )
A.0
B.BS
C.BS
D.BS
6
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【答案】B
【解析】: 开始时的磁通量为Φ1=BSsin α=BS,当以bc 边为轴顺时针转过90°后,磁通量为Φ2=BScos
α=BS,故ΔΦ=|Φ2-Φ1|=BS,故B 正确。
【思维建模】 判断电磁感应现象能否发生的一般流程:
【变式训练1·变载体】.磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量,如图所示,通有恒定
电流的直导线MN 与闭合线框共面,第一次将线框由位置1 平移到位置2,第二次将线框
由位置1 绕cd 边翻转到位置2,设前后两次通过线框的磁通量的变化量大小分别为ΔΦ1和
ΔΦ2,则( )
A.ΔΦ1>ΔΦ2
B.ΔΦ1=ΔΦ2
C.ΔΦ1<ΔΦ2
D.无法确定
【答案】C
【解析】: 第一次将线框由位置1 平移到位置2,磁感线从线框的同一侧穿入,ΔΦ1为前后两位置磁
通量的绝对值之差。第二次将线框由位置1 绕cd 边翻转到位置2,磁感线从线框的不同侧穿入,ΔΦ2为
前后两位置磁通量的绝对值之和。故ΔΦ1 <ΔΦ2,C 正确
考向2 感应电流有无的判断
例2 如图所示,两光滑的平行导轨固定在绝缘水平面上,整个空间存在竖直向上的匀强磁场,两导体棒
ab、cd 垂直地放在导轨上与导轨始终保持良好的接触,现该导体棒ab、cd 水平方向的速度分别为v1、v2,
取水平向右的方向为正方向。则下列说法正确的是( )
A.如果v1=0、v2>0,则感应电流方向沿a→b→d →c→a
B.如果v1<0、v2>0,则回路中没有感应电流
C.如果v1= v2>0,则感应电流方向沿a→c→d →b→a
7
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D.如果v2>v1>0,则感应电流方向沿a→c→d →b→a
【答案】D
【详解】A.如果v1=0、v2>0,由右手定则可判断出应产生顺时针方向的电流,故A 错误;
B.如果v1<0、v2>0,ab、cd所围的线圈面积增大,磁通量增大,由楞次定律得知,abdc中有顺时针
方向的电流,故B 错误;
C.如果v1= v2>0,ab、cd所围的线圈面积不变,磁通量不变,故不产生感应电流,故C 错误;
D.如果v2>v1>0,则abdc所围面积增大,磁通量也增大,故由楞次定律可判断出产生
a→c→d →b→a的电流,故D 正确。
故选D。
(
【思维建模】 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。
【变式训练1·变方式】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°)
【答案】A
【详解】A.设此时回路面积为S,据题意,磁通量ϕ = BS cosθ,S 增大,θ 减小,cos θ 增大,则Φ 增大,
A 正确;
B.设此时回路面积为S,据题意,磁通量ϕ = BScosθ,B 减小,θ 减小,cos θ 增大,Φ 可能不变,B 错误;
C.设此时回路面积为S,据题意,磁通量ϕ = BS cosθ,S 减小,B 增大,Φ 可能不变,C 错误;
D.设此时回路面积为S,据题意,磁通量ϕ = BScosθ, S 增大,B 增大,θ 增大,cos θ 减小,Φ 可能不变,
D 错误。
故选A。
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考点三 楞次定律的理解与应用
知识点1.楞次定律应用步骤
知识点2.右手定则的理解和应用
(1)右手定则是楞次定律的一种特殊形式,用右手定则能解决的问题,用楞次定律均可代替解决。
(2)应用右手定则“三注意”:
①磁感线必须垂直穿入掌心。
②拇指指向导体运动的方向。
③四指所指的方向为感应电流的方向。
考向1 用楞次定律判断感应电流的方向
例1(2025·广东深圳·一模)某同学把原线圈连接于零刻度在中央的灵敏电流表的两极,再拿起条形磁铁,
让N 极插入原线圈,只见电流表指针的摆动方向如图(a)所示。在图(b)中,该同学手拿着通电线圈在
水平方向平动,只见电流表指针也向左摆动,下列分析正确的是( )
A.电流表的电流是从右接线柱流入的
B.通电线圈内的磁场方向水平向右
C.通电线圈可能是向左匀速平动的
D.穿过原线圈的磁通量一定增大
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【答案】C
【详解】A.根据图a 可知,线圈磁通量向右增强,感应电流如图所示。根据楞次定律可知,感应电流方
向从右接线柱流出的,故A 错误;
B.根据右手螺旋定则可知,通电线圈内的磁场方向水平向左,故B 错误;
C.线圈磁通量向右增强或向左减小,会出现图中的感应电流,所以通电线圈可能是向左匀速平动的,故
C 正确;
D.穿过线圈的磁通量可能向右增强或向左减小,故D 错误。
故选C。
(
【思维建模】 用楞次定律抓住“两个磁场和一个电流”
(1)原磁场:引起电磁感应现象的磁场。做题时需要首先明确原磁场分布特点(
、方向
大小
)
及
合回
以
穿过闭
路的磁变化情
(2)感应电流磁
:感应电流产生的磁
阻碍原磁
的磁通量变化
“增
减
”可
判断
感应电
场
场,
场
,根据
反
同
以
出
流产生的磁
方向
场
。
(3)感应电流:
定感应电流产生的磁
方向
安培定则判断感应电流的
在确
场
后,再由
①
定
究回路
确
所研
;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。
【变式训练1】(2025·河南·三模)如图为探究电磁感应的实验装置,小磁铁(N 极朝上)在螺
方
磁
、通
的
电流
感器
电
感
线管正上
由静止释放,小
铁靠近
过和远离螺线管
过程中,
传
和
压传
器
变化
法
的
示数都会
。下列说
正确
是(
)
A.小磁铁靠近螺线管的过程中,电流传感器中的电流由a 到b
B.小磁铁远离螺线管的过程中,电流传感器中的电流由b 到a
C.小磁铁恰好运动到螺线管中央位置时,电压传感器示数最大
D.小磁铁下落过程中克服安培力做的功等于闭合回路中的电能
【答案】ABD
【详解】AB.小磁铁下端是S 极,在S 极靠近螺线管的过程中,磁通量增加,根据楞次
定律结合安培定则,可知电流传感器中的电流由a 到b,小磁铁远离螺线管的过程中,电
流传感器中的电流由b 到a,故AB 正确;
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C.小磁铁运动到中央位置时,线圈中磁通量最大,磁通量的变化率为零,因此电压传感
器示数为零,故C 错误;
D.感应电流的产生,正是克服安培力做功的结果,克服安培力做了多少功,就有多少的
其他形式的能转化为电能,故D 正确。
故选ABD。
【变式训练2】(2025·浙江嘉兴·三模)某自行车所装车灯发电机如图甲所示,其结构见图乙。
绕有线圈的匚形铁芯开口处装有磁铁,车轮转动时带动与其接触的摩擦轮转动,摩擦轮又
通过传动轴带动磁铁一起转动,从而使铁芯中磁通量发生变化。线圈两端
、
作为发电
机输出端,通过导线与灯泡
相连。假设车轮转动时,摩擦轮与轮胎间不打滑,则(
)
A.磁铁从图示位置匀速转过
的过程中,通过
的电流方向为
B.磁铁从图示位置匀速转过
的过程中,
中的电流逐渐变小
C.车轮转速加倍时
中的电流也加倍
D.自行车匀加速行驶时发电机输出电压
随时间变化关系大致如图丙所示
【答案】AC
【详解】A.磁铁从图示位置匀速转过
,根据楞次定律,通过线圈向下的原磁场磁通
量减少,感应电流的磁场阻碍磁通量减少,用安培定则判断,通过
的电流方向为
,故A 正确;
B.磁铁从图示位置匀速转过
的过程中,通过线框磁通量变化率越来越大,当转
时,通过铁芯的系统量为0,但是磁通量的变化率最大,因此此过程
中的电流逐渐变大,
故B 错误;
C.车轮转速加倍,摩擦轮转速加倍,磁铁转动角速度加倍,磁通量变化率
也加倍,
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则
也加倍
由
可知电流加倍,故C 正确;
D.自行车匀加速行驶时,车轮转速持续增加,磁铁转动加快,周期变小,但图丙中电压
周期不变,故D 错误。
故选AC。
考向2 用右手定则判断感应电流的方向
例2 地球是一个巨大的磁体,台州地区地表附近的磁感应强度大约为5×10
−5T,忽略磁偏角影响,在该
地区下列说法正确的是( )
A.某中学电学实验室指南针静止时N 极都指向地理南极
B.物理课上,老师在讲台上静置一带正电小球,该小球受到洛伦兹力指向地理北极
C.某同学正在直道上向北骑行自行车,轮胎金属辐条上离轴越远电势越高
D.某同学正在直道上向北骑行自行车,则车头金属横梁的左侧把手电势高
【答案】D
【详解】A.受地磁场的影响,可以在水平面自由转动的小磁针,静止时,根据N 极所指的方向就是地球
的北极,故A 错误;
B.老师在讲台上静置一带正电小球,该小球不受洛伦兹力作用,故B 错误;
C.自行车向北行驶时,辐条没有切割地磁场的磁感线,而车头金属横梁切割竖直向下的分量,根据右手
定则判断可知,车头金属横梁的左侧把手电势高,故C 错误,D 正确;
故选D。
【变式训练1】有一种新型人造卫星,叫绳系卫星。它是通过一根金属长绳将卫星固定在其它航天器上,
并以此完成一些常规单体航天器无法完成的任务。现有一航天器A,通过一根金属长绳在其正下方系一颗
绳系卫星B,一起在赤道平面内绕地球做自西向东的匀速圆周运动。航天器A、绳系卫星B 以及地心始终
在同一条直线上。不考虑稀薄的空气阻力,不考虑绳系卫星与航天器之间的万有引力,金属长绳的质量不
计,下列说法正确的是( )
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A.正常运行时,金属长绳中拉力为零
B.绳系卫星B 的线速度大于航天器A 的线速度
C.由于存在地磁场,金属长绳上绳系卫星B 端的电势高于航天器A 端的电势
D.若在绳系卫星B 的轨道上存在另一颗独立卫星C,其角速度大于绳系卫星B 的角速度
【答案】D
【详解】AD.根据
G Mm
r
2 =m v
2
r
可知
v =√
GM
r
则若没有长绳,则A 的线速度小于B 的线速度,则AB 两点连线不可能总经过地心;若AB 用金属长绳连
接,则因AB 连线和地心总共线,可知AB 之间的长绳拉力肯定不为零,且绳的拉力对A 做正功,对B 做
负功,这样使得卫星B 的角速度小于同轨道上独立卫星的角速度,选项A 错误,D 正确;
B.由题意可知,AB 以相同的角速度绕O 点转动,根据v=ωr 可知,绳系卫星B 的线速度小于航天器A 的
线速度,选项B 错误;
C.在赤道处的地磁场由南向北,金属长绳由西向东切割磁感线,根据右手定则可知,金属长绳上绳系卫
星B 端的电势低于航天器A 端的电势,选项C 错误;
故选D。
考点四 楞次定律推广的应用
知识点.楞次定律推论的理解
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。具体表现常
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见如下几种形式:
内容
例证
阻碍原磁通量变化——“增斥减吸”
阻碍相对运动——“来拒去留”
使回路面积有变化趋势——“增缩减扩”
注意:此
只适用于磁感
方向穿
结论
线单
过
回路的情境
阻碍原电流的变化——“增反减同”(即
自感
象
现
)
考向1 阻碍原磁通量变化——“增斥减吸”
例1(2025·北京东城·一模)超导材料温度低于临界温度
时,具有“零电阻效应”和“完全抗磁性”。
“完全抗磁性”即处于超导态的超导体内部的磁感应强度为零。实际上,处于超导态的超导体因材料的杂
质、缺陷等因素也具有一定的电阻值,只是电阻值非常小。通常采用“持续电流法”来测量超导体在超导
状态下的阻值,测量装置如图(a)所示。将超导体做成一个闭合圆环,放入圆柱形磁铁产生的磁场中
(磁铁与超导环共轴),用液氮进行冷却,进入超导态。撤去磁铁,超导环中会有电流产生。“持续电流
法”是根据一段时间内的电流衰减情况计算超导体的电阻,通常情况下经过几十天的观测,仪器均未测量
出超导环中电流的明显衰减。某次实验中,用如图(a)所示的霍尔元件(大小不计)测量超导环轴线上
某处的磁感应强度
,测量数据如图(b)所示,区域Ⅳ中磁场变化是因为液氮挥发导致超导体没有浸没
在液氮中。已知实验室环境中的磁感应强度约为
,且方向沿超导环轴线方向。下列说法正确的
是( )
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A.区域Ⅰ中磁场是超导环中电流产生的磁场与磁铁磁场的矢量叠加的结果
B.区域Ⅱ中的磁场迅速减小的原因是材料处于非超导态
C.区域Ⅲ中超导环中电流在测量处产生的磁场的磁感应强度大小约
D.撤磁铁时,超导环中感应电流在测量处的磁场与磁铁在该处的磁场方向相反
【答案】C
【详解】A.区域Ⅰ中磁场是磁铁磁场与环境磁场矢量叠加的结果,故A 错误;
B.区域Ⅱ中的磁场迅速减小的原因撤去磁铁后磁场迅速减小,导致超导环中出现感应磁场,所以逐渐减
小,并非是材料处于非超导态,故B 错误;
C.区域Ⅲ中磁感应强度约为
,实验室环境中的磁感应强度约为
,且沿着超导环轴线方
向,区域Ⅲ中超导环中电流在测量处产生的磁场的磁感应强度大小约为
故C 正确;
D.根据楞次定律(增反减同)可知撤磁铁时,超导环中感应电流在测量处的磁场与磁铁在该处的磁场方
向相同,故D 错误。
故选C。
【变式训练1】(2025·青海海东·一模)电吉他是现代科学技术的产物,从外形到音响都与传统的吉他有着
明显的差别。电吉他中电拾音器的基本结构如图所示,固定的条形磁体附近的金属弦被磁化,当金属弦上
下振动时,在线圈中产生与弦振动情况对应的弱电流,电流经电路放大后传送到音箱发出声音。下列说法
正确的是( )
A.电吉他利用了自感现象
B.电吉他利用了互感现象
C.电吉他利用了电磁阻尼
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D.当金属弦靠近磁体时,线圈
端的电势较高
【答案】D
【知识点】楞次定律重要结论的推广应用
【详解】AB.自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象,互感现象是一个线圈中
的电流发生变化在另一个线圈中产生感应电动势的现象,在电吉他中,金属弦被磁化后,其上下振动使穿
过固定线圈中的磁通量发生变化,从而在线圈中产生感应电流,属于电磁感应现象,磁化后的金属弦在上
下振动过程中没有被感应,所以不是利用了自感和互感的原理,AB 错误;
C.根据上述分析可知,电吉他主要利用电磁感应原理工作的,C 错误;
D.当金属弦靠近磁体时,穿过线圈的磁通量增大,根据楞次定律可知,感应电流产生的磁场阻碍磁通量
的增加,与原来磁场方向相反,结合右手定则可知,感应电流从b 流入线圈,从a 流出线圈,a 点的电势
较高,D 正确。
故选D。
【变式训练2】(2025·山西太原·一模)如图所示,矩形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,固定一水平金
属棒AD,弹性金属丝绕过绝缘笔端点P 与A、D 连接,金属丝始终处于拉直状态且在纸面内,AD 与金属
丝的电阻均不可忽略。在绝缘笔端点P 沿虚线从B 点经C 点移动到D 点的过程中,下列说法正确的是(
)
A.三角形APD 穿过的磁通量先增大后减小
B.三角形APD 中的感应电流始终为0
C.A 点的电势始终高于P 点的电势
D.P 点的电势始终高于D 点的电势
【答案】D
【知识点】增反减同、磁通量的定义、公式、单位和物理意义
【详解】A.在绝缘笔沿虚线从B 点经C 点移动到D 点的过程中,三角形APD 的面积先不变后减小,故磁
通量先不变后减小,故A 错误;
B.由“增反减同”可知,三角形中感应电流先为0,后沿顺时针方向,故B 错误;
CD.根据右手定则可知,A 点的电势始终低于P 点的电势,P 点的电势始终高于D 点的电势,故C 错误,
D 正确。
故选D。
考向2 阻碍相对运动——“来拒去留”
例2(2025·江西景德镇·三模)如图甲所示,A、B 两绝缘金属环套在同一铁芯上,A 环中通
有电流,其电流
随时间t 的变化规律如图乙所示,不考虑其他磁场的影响。下列说法正
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确的是( )
A.
时刻B 环中感应电流最大
B.
和
时刻,两环相互排斥
C.
和
时刻,B 环中产生的感应电流方向相同
D.
时刻,B 环有扩张的趋势
【答案】A
【详解】A.由图像可知, t4时刻A 环中电流为零,但电流变化率最大,此时B 环中感应
电流最大,A 正确;
BC.t2时刻A 环中电流减小,由楞次定律可知,B 环中产生与A 环中方向相同的感应电流,
t3时刻A 环中电流减小,B 环中产生与A 方向相同的感应电流,因此t2和t3时刻,A、B 两
环都相互吸引,B 环在这两个时刻电流方向相反,BC 错误;
D.t4时刻B 环磁感应强度为0,面积无变化趋势,D 错误。
故选A。
【变式训练1】(2025·北京丰台·一模)如图1 所示。一个可以自由转动的铝框放在 U 形磁铁的两个磁极
间,铝框和磁铁均静止,其截面图如图2 所示。转动磁铁,下列说法正确的是( )
A.铝框与磁铁的转动方向相反,阻碍磁通量的变化
B.铝框与磁铁转动方向一致,转速比磁铁的转速小
C.磁铁从图2 位置开始转动时,铝框截面 abcd 感应电流的方向为a→d→c→b→a
D.磁铁停止转动后、如果没有空气阻力和摩擦阻力,铝框将保持匀速转动
【答案】B
【详解】AB.磁铁转动的过程中通过铝笼截面的磁通量增加,因此在铝笼内产生感应电流,根据楞次定
律可知铝笼受到安培力作用,导致铝笼转动,为阻碍磁通量增加,则导致铝笼与磁铁转动方向相同,但快
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慢不相同,铝笼的转速一定比磁铁的转速小,故A 错误B 正确;
C.磁铁从图乙位置开始转动时,导致通过铝笼截面的磁通量增加,根据楞次定律可知感应电流方向为
a→b→c→d→a,故C 错误;
D.当磁铁停止转动后,如果忽略空气阻力和摩擦阻力,由于铝笼转动的过程中仍然能产生感应电流,所
以铝笼会受到反方向安培力作用逐渐减速直到停止运动,故D 错误。
故选B。
【变式训练2】(2025·陕西榆林·一模)内部光滑的一截直铜管竖直静置在水平桌面而上,直径略小于铜管
内径的圆柱形磁体从铜管上端由静止开始下落,磁体在铜管内下落的过程中不与管壁接触,不计空气阻力。
下列说法中正确的是( )
A.磁体在铜管内做匀加速直线运动
B.磁体下落过程中安培力对铜管做正功
C.磁体下落过程中铜管产生的焦耳热等于磁体动能的减少量
D.在磁体下落过程中,铜管对桌面的压力大于铜管所受的重力
【答案】D
【知识点】判断某个力是否做功,做何种功、来拒去留、常见力做功与相应的能量转化
【详解】A.磁体在铜管内下落过程中做加速运动,由于速度增加,阻碍作用增强,所以不是匀变速直线
运动,故A 错误;
B.磁体下落过程中,对铜管的作用力向下,但铜管没有位移,所以安培力对铜管不做功,故B 错误;
C.磁体下落过程中铜管产生的焦耳热等于磁体机械能的减少量,故C 错误;
D.磁体下落过程中,磁场对铜管始终有竖直向下的安培力,由平衡条件和力的作用相互性可知,铜管对
桌面的压力始终大于铜管所受的重力,故D 正确。
故选D。
考向3 使回路面积有变化趋势——“增缩减扩”
例3(2025·北京海淀·一模)如图所示,弹簧上端固定、下端悬挂一个磁铁,在磁铁正下方放
置一个固定在桌面上的闭合铜质线圈。将磁铁托起到某一高度后放开、磁铁开始上下振动。
不计空气阻力。下列说法正确的是( )
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A.磁铁振动过程中、线圈始终有收缩的趋势
B.磁铁振动过程中、弹簧和磁铁组成系统的机械能保持不变
C.磁铁远离线圈时,线圈对桌面的压力小于线圈的重力
D.磁铁靠近线圈时,线圈与磁铁相互吸引
【答案】C
【详解】根据题意可知,磁铁靠近线圈时,穿过线圈的磁通量增大,线圈中产生感应电流,
由楞次定律可知,线圈有收缩的趋势,线圈与磁铁相互排斥,线圈对桌面的压力大于线圈的
重力;
磁铁远离线圈时,穿过线圈的磁通量减小,线圈中产生感应电流,由楞次定律可知,线圈有
扩大的趋势,线圈与磁铁相互吸引,线圈对桌面的压力小于线圈的重力,整个过程中,由于
线圈中产生了感应电流,即有电能产生,由能量守恒定律,可知弹簧和磁铁组成系统的机械
能会一直减小。
故选C。
【变式训练1】(2025·陕西西安·一模)若陕西地区地磁场的磁感应强度的竖直分量的大小
随距离地面
高度h 的变化关系如图所示,一直升机将一始终保持水平的闭合金属导线框竖直向上匀速吊起,下列说法
正确的是( )
A.线框中有顺时针方向的感应电流(俯视)
B.线框中的感应电流不断减小
C.线框中的感应电流不断增大
D.线框的四条边有向内收缩的趋势
【答案】A
【知识点】由B-t 图象计算感生电动势的大小、增反减同
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【详解】A.陕西地区位于北半球,地磁场的磁感应强度的竖直分量竖直向下,根据楞次定律,线框中有
顺时针方向的感应电流(俯视),故A 正确;
BC.由法拉第电磁感应定律和
− h 图像得,感应电动势大小为
感应电流的大小为
可知感应电动势E 保持不变,则感应电流的大小保持不变,故BC 错误;
D.根据楞次定律,线框的四条边有向外扩张的趋势,故D 错误。
故选A。
考点五“ 三定则、一定律” 的应用
知识点1.“三定则、一定律”的比较
定则或定律
适用的现象
因果关系
安培定则
电流的磁效应——电流、运动电荷产生的磁场
因电生磁
左手定则
(1)安培力——磁场对通电导线的作用力
(2)洛伦兹力——磁场对运动电荷的作用力
因电受力
右手定则
导体做切割磁感线运动产生的电磁感应现象
因动生电
楞次定律
闭合回路中磁通量变化产生的电磁感应现象
因磁生电
知识点2.“三定则、一定律”的联系
(1)应用楞次定律时,一般要用到安培定则。
(2)判断感应电流所受安培力方向的“两法”:
①先用右手定则确定电流的方向,再用左手定则确定安培力的方向。
②直接应用楞次定律的推论确定——“来拒去留”“增斥减吸”等。
4
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考向1 楞次定律、安培定则及左手定则的综合应用
例1 (2025·河南·模拟预测)如图所示,在光滑绝缘水平面上,有两条固定的相互垂直彼此
绝缘的长直导线,通以大小相同的电流
。在角平分线上,对称放置四个相同的圆形金属框。
若电流在相同时间间隔
内增加相同量
,则( )
A.线圈1 中有顺时针方向的感应电流,静止不动
B.线圈2 中有顺时针方向的感应电流,沿着对角线向内运动
C.线圈3 中有磁通量但无感应电流,静止不动
D.线圈4 中有逆时针方向的感应电流,沿着对角线向外运动
【答案】D
【详解】AC.根据安培定则可知,两根直导线中电流在线圈1、3 位置的磁感应强度方向相
反,由于电流大小相等,根据对称性可知,穿过线圈1、3 的磁通量始终为零,即线圈1、3
没有感应电流产生,线圈均没有受到安培力作用,线圈1、3 均静止不动,故AC 错误;
B.根据安培定则可知,两根直导线中电流在线圈2 位置的磁感应强度均为垂直于纸面向外,
电流在相同时间间隔
内增加相同量
,则穿过线圈2 的磁通量也在均匀增加,根据楞次
定律可知,线圈2 中有顺时针方向的感应电流,由于穿过线圈的磁通量在增加,感应电流在
安培力作用下将阻碍磁通量的增加,即线圈2 将沿着对角线向外运动,故B 错误;
D.根据安培定则可知,两根直导线中电流在线圈4 位置的磁感应强度均为垂直于纸面向里,
电流在相同时间间隔
内增加相同量
,则穿过线圈4 的磁通量也在均匀增加,根据楞次
定律可知,线圈4 中有逆时针方向的感应电流,由于穿过线圈的磁通量在增加,感应电流在
安培力作用下将阻碍磁通量的增加,即线圈4 将沿着对角线向外运动,故D 正确。
故选D。
【变式训练1·变考法】同学设想的减小电梯坠落时造成伤害的一种应急安全装置如图所示,在电梯轿厢底
部安装永久强磁铁,磁铁N 极朝上,电梯井道内壁上铺设若干金属线圈,线圈在电梯轿厢坠落时能自动闭
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合,从而减小对厢内人员的伤害。当电梯轿厢坠落到图示位置时,下列说法正确的是( )
A.从上往下看,金属线圈A 中的感应电流沿顺时针方向
B.从上往下看,金属线圈B 中的感应电流沿逆时针方向
C.电梯轿厢在金属线圈AB 的阻碍作用下,速度越来越小最终可以使轿厢停在图示位置
D.金属线圈B 有收缩的趋势,A 有扩张的趋势
【答案】D
【详解】AB.当电梯坠落至题图位置时,闭合线圈A 中向上的磁场减弱,感应电流的方向从上往下看是
逆时针方向,B 中向上的磁场增强,感应电流的方向从上往下看是顺时针方向,故AB 错误;
C.电梯轿厢在金属线圈AB 的阻碍作用下速度逐渐减小,加速度也在减小,等到加速度减为零开始匀速
下降,不能阻止磁铁的运动,故轿厢最终不能停在图示位置,故C 错误;
D.闭合线圈A 中向上的磁场减弱,B 中向上的磁场增强,根据楞次定律可知,线圈B 有收缩的趋势,A
有扩张的趋势,故D 正确。
故选D。
【变式训练2】(2025·山西·一模)金属圆环放在光滑绝缘水平面上,直线MN 是垂直于水平面向上的匀强
磁场的边界,给圆环一个水平力使圆环沿图示方向匀速进入磁场,速度大小为v,速度方向与MN 的夹角
为
,当圆环有一半进磁场时,下列说法正确的是( )
A.圆环中有沿逆时针方向的感应电流
B.圆环受到的安培力方向与速度v 方向相反
C.撤去水平力后,圆环将做曲线运动
D.撤去水平力后,圆环进磁场后的最小速度为0
【答案】C
【知识点】通电导线在磁场中的作用力方向、增反减同
【详解】A.由题意可知穿过圆环的磁通量向外增加,根据楞次定律可知,圆环中有沿顺时针方向的感应
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电流,故A 错误;
B.根据左手定则可知,圆环受到的安培力垂直于MN 向下,故B 错误;
C.撤去水平力后,由于安培力与速度不在一条直线上,圆环将做曲线运动,故C 正确;
D.撤去拉力后,由于圆环受到的安培力垂直于MN 向下,则圆环垂直MN 方向做减速运动,沿MN 方向
做匀速运动,若圆环完全进入磁场前垂直MN 方向的速度已经减为0,则圆环的最小速度为
若圆环完全进入磁场时垂直MN 方向的速度还没有减为0,则圆环的最小速度大于
,故D 错误。
故选C。
考向2 “二次感应”问题
例2 (2025·广东汕头·一模)如图所示,铁芯左边悬挂一个轻质金属环,铁芯上有两个线圈
和
,线圈
和电源、开关、热敏电阻
相连,线圈
与电流表相连。已知热敏电阻
的阻值随温度的升高而减小,
保持开关闭合,下列说法正确的是( )
A.当温度升高时,金属环向左摆动
B.当温度不变时,电流表示数不为0
C.当电流从
经电流表到
时,可知温度降低
D.当电流表示数增大时,可知温度升高
【答案】A
【详解】A.保持开关闭合,当温度升高时,热敏电阻
的阻值减小,电流增大,由右手螺旋定则可得电
流产生的磁场方向向右穿过螺旋管,如图所示
穿过小金属环的磁通量向右增大,由楞次定律可得穿过小金属环的感应电流I3的方向,从而使得小金属环
在原磁场中受安培力而阻碍磁通量的增大,故小金属环有缩小的趋势和向左摆动,故A 正确;
B.当温度不变时,电流不变,穿过螺旋管
的磁通量不变,无感应电流产生,电流表示数为0,故B 错误;
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C.当电流从
经电流表到
时,可知感应电流产生的磁场水平向左,与原磁场方向相反,根据楞次定律知
原磁场的磁通量增大,故电流增大,
的阻值减小,说明温度升高,故C 错误;
D.当电流表示数增大,根据法拉第电磁感应定律知,是穿过线圈的磁通量的变化率增大,故电流的变化
率变大,故
的阻值变化的快,温度变化的快,故D 错误。
故选A。
思维建模
利用程序法和逆向推理法分析二次感应问题
判断二次感应
的现象
结
法
知二次感应
的结
判断
体
的运动情
如果要
后
或
果,选择程序
;如果已
后
果,要
导
棒
况或磁场的变化,需选择逆向推理法。(1)程
序
法(正向推理法)
①依据导体切割磁感线运动的方向(或原磁感应强度方向及大小的变化),判断一次感应电流的方向。
②依据导体切割磁感线的速度大小的变化,判断一次感应电流的大小变化情况。
③依据一次感应电流的方向及大小变化情况,判断一次感应电流的磁通量方向及大小变化情况。
④依据一次感应电流的磁通量变化情况,判断二次感应电流的方向及产生的现象。
(2)向推理法
逆
①依据二次感应产生的现象,判断二次感应电流的方向。
②依据二次感应电流的方向,应用安培定则,判定二次感应电流的磁场的方向,明确它是阻碍一次感应电
流产生的磁
的磁通量变化的
场
。
③依据楞次定律,得出一次感应电流的磁场的方向及相应的变化的可能情况,从而得到引起磁场变化的一
次感应电流的方向与
变化情
大小
况。
④依据一次感应电流的方向及大小变化情况,判断导体切割磁感线运动的方向与速度变化情况。
【变式训练1】(2025·黑龙江·二模)磁悬浮列车的悬浮控制技术是利用双线圈系统产生动态磁
场,通过磁场调整列车位置,确保运行稳定。如图所示,半径不同的两个圆形线圈A、B,
放置于同一水平面内,圆心重合。甲图中A 线圈的电流变大,乙图中B 线圈的电流变大,则
甲图中B 线圈的面积变化趋势与乙图中A 线圈的面积变化趋势分别为( )
A.缩小 缩小
B.缩小 增大
C.增大 增大
D.增大 缩小
【答案】B
【详解】题图甲中
线圈的电流变大,
线圈中的磁场方向垂直纸面向里,磁通量增大,根
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据楞次定律可知题图甲中
线圈的感应电流方向为逆时针,与
中电流方向相反,互相排斥,
所以
线圈面积有缩小趋势;题图乙中
线圈的电流变大,
线圈中的磁场方向垂直纸面向
里,
线圈之间的磁场垂直纸面向外,由磁感线的分布规律可知
线圈内总磁通量方向垂
直纸面向里,当
线圈中的磁通量增大,根据楞次定律可知题图乙中
中的感应电流方向为
逆时针,与
中电流方向相反,互相排斥,所以
线圈面积有增大趋势。
故选B。
【变式训练2】(2025·贵州黔东南·模拟预测)理想变压器的
线圈与足够长的光滑平行金属
导轨相连,导轨置于垂直导轨平面的匀强磁场中,理想变压器的
线圈和电流表相连。当金
属杆
垂直导轨运动时,
线圈中产生了如图所示方向的电流。则( )
A.此时金属杆
可能向左减速运动
B.此时金属杆
可能向右加速运动
C.当金属杆
向左加速运动时,流过电流表的电流方向从
到
D.当金属杆
向左加速运动时,流过电流表的电流方向从
到
【答案】AD
【详解】AB.由图可知电流从a 向b 流过金属杆,由右手定则可得金属杆ab 向左做切割磁
感线运动,故A 正确,B 错误。
CD.当金属杆ab 向左加速做切割磁感线运动时,产生的电动势增大,M 线圈中的电流和磁
感应强度也增大,则N 线圈中的磁通量增大,由楞次定律可知,流过电流表的电流方向从d
到c,故C 错误,D 正确。
故选AD。
1.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)电磁压缩法是当前产生超强磁场的主要方法之一,其原理如图所示,在
钢制线圈内同轴放置可压缩的铜环,其内已“注入”一个初级磁场,当钢制线圈与电容器组接通时,在极
短时间内钢制线圈中的电流从零增加到几兆安培,铜环迅速向内压缩,使初级磁场的磁感线被“浓缩”,
在直径为几毫米的铜环区域内磁感应强度可达几百特斯拉。此过程,铜环中的感应电流( )
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A.与钢制线圈中的电流大小几乎相等且方向相同
B.与钢制线圈中的电流大小几乎相等且方向相反
C.远小于钢制线圈中的电流大小且方向相同
D.远小于钢制线圈中的电流大小且方向相反
【答案】B
【详解】当钢制线圈与电容器组连通时,钢制线圈中产生迅速增大的电流,线圈中产生迅速增强的磁场。
根据楞次定律,可知铜环中产生的感应电流的磁场会阻碍引起感应电流的磁通量的变化,故铜环中的感应
电流与钢制线圈中的电流方向相反。为阻碍铜环中磁通量变化,铜环上感应的电流与钢制线圈的电流大小
几乎相等。因此两个方向相反的大电流之间的作用力使圆环被急速的向内侧压缩。ACD 错误,B 正确。
故选B。
2.(2025·北京·高考真题)下列图示情况,金属圆环中不能产生感应电流的是( )
A.图(a)中,圆环在匀强磁场中向左平移
B.图(b)中,圆环在匀强磁场中绕轴转动
C.图(c)中,圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移
D.图(d)中,圆环向条形磁铁N 极平移
【答案】A
【详解】A.圆环在匀强磁场中向左平移,穿过圆环的磁通量不发生变化,金属圆环中不能
产生感应电流,故A 正确;
B.圆环在匀强磁场中绕轴转动,穿过圆环的磁通量发生变化,金属圆环中能产生感应电流,
故B 错误;
C.离通有恒定电流的长直导线越远,导线产生的磁感应强度越弱,圆环在通有恒定电流的
长直导线旁向右平移,穿过圆环的磁通量发生变化,金属圆环中能产生感应电流,故C 错误;
D.根据条形磁铁的磁感应特征可知,圆环向条形磁铁N 极平移,穿过圆环的磁通量发生变
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化,金属圆环中能产生感应电流,故D 错误。
故选A 。
3.(2025·河南·高考真题)手机拍照时手的抖动产生的微小加速度会影响拍照质量,光学防抖
技术可以消除这种影响。如图,镜头仅通过左、下两侧的弹簧与手机框架相连,两个相同
线圈c、d 分别固定在镜头右、上两侧,c、d 中的一部分处在相同的匀强磁场中,磁场方
向垂直纸面向里。拍照时,手机可实时检测手机框架的微小加速度a 的大小和方向,依此
自动调节c、d 中通入的电流
和
的大小和方向(无抖动时
和
均为零),使镜头处
于零加速度状态。下列说法正确的是( )
A.若
沿顺时针方向,
,则表明a 的方向向右
B.若
沿顺时针方向,
,则表明a 的方向向下
C.若a 的方向沿左偏上
,则
沿顺时针方向,
沿逆时针方向且
D.若a 的方向沿右偏上
,则
沿顺时针方向,
沿顺时针方向且
【答案】BC
【详解】A.
顺时针而
,则镜头向左运动,加速度方向向左,A 错误;
B.
顺时针而
,则镜头向下运动,加速度方向向下,B 正确;
C.若
的方向左偏上
,说明镜头向上运动以及向左运动拉伸弹簧,且向左运动的分
速度大于向上运动的分速度,可知
顺时针
逆时针,由
可知
,C 正确;
D.若
的方向右偏上
,说明镜头向上运动以及向右运动,且向右运动的分速度大于
向上运动的分速度,可知
逆时针
逆时针,D 错误。
故选BC。
4.(2025·河南·高考真题)如图,一金属薄片在力F 作用下自左向右从两磁极之间通过。当
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金属薄片中心运动到N 极的正下方时,沿N 极到S 极的方向看,下列图中能够正确描述金
属薄片内涡电流绕行方向的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】根据题意当金属薄片中心运动到N 极正下方时,薄片右侧的磁通量在减小,左侧
磁通量在增加,由于两极间的磁场竖直向下,根据楞次定律可知此时薄片右侧的涡电流方
向为顺时针,薄片左侧的涡电流方向为逆时针。
故选C。
5.(2025·北京·高考真题)绝缘的轻质弹簧上端固定,下端悬挂一个磁铁。将磁铁从弹簧原
长位置由静止释放,磁铁开始振动,由于空气阻力的影响,振动最终停止。现将一个闭合
铜线圈固定在磁铁正下方的桌面上(如图所示),仍将磁铁从弹簧原长位置由静止释放,
振动最终也停止。则( )
A.有无线圈,磁铁经过相同的时间停止运动
B.磁铁靠近线圈时,线圈有扩张趋势
C.磁铁离线圈最近时,线圈受到的安培力最大
D.有无线圈,磁铁和弹簧组成的系统损失的机械能相同
【答案】D
【详解】A.有线圈时,磁铁受到电磁阻尼的作用,振动更快停止,故A 错误;
B.根据楞次定律,磁铁靠近线圈时,线圈的磁通量增大,此时线圈有缩小的趋势,故B
错误;
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C.磁铁离线圈最近时,此时磁铁与线圈的相对速度为零,感应电动势为零,感应电流为
零,线圈受到的安培力为零,故C 错误;
D.分析可知有无线圈时,根据平衡条件最后磁铁静止后弹簧的伸长量相同,由于磁铁和
弹簧组成的系统损失的机械能为磁铁减小的重力势能减去此时弹簧的弹性势能,故系统损
失的机械能相同,故D 正确。
故选D。
6.(2025·浙江·高考真题)在“探究影响感应电流方向的因素”实验中,当电流从“-”接线
柱流入灵敏电流表,指针左偏:从“
”或“
”接线柱流入,指针右偏。如图所示是某
次实验中指针偏转角度最大的瞬间,则
(1)此时磁铁的运动状态是 (选填“向上拔出”、“静止”或“向下插入”)。
(2)只做以下改变,一定会增大图中电流表指针偏转角度的是_____(多选)
A.磁铁静止,向上移动线圈
B.增大(1)中磁铁运动速度
C.将导线从接线柱
移接至接线柱
D.将一个未与电路相接的闭合线圈套在图中线圈外
【答案】(1)向上拔出
(2)BC
【详解】(1)由图可知,电表指针左偏,则感应电流从“-”极流入,感应电流在线圈内产生
的磁场方向向下,根据楞次定律可知,与条形磁体在线圈位置产生的磁场方向相同,可知穿
过线圈的磁通量减小,根据楞次定律可知,此时磁铁的运动状态是向上拔出。
(2)A.磁铁静止,向上移动线圈,则产生的感应电流不一定增加,指针偏角不一定会增加,
选项A 错误;
B.增大(1)中磁铁的速度,产生的感应电动势会增加,指针偏角会增大,选项B 正确;
C.减小电流计的量程,即将导线从接线柱G1移接到G0,可是电流计指针偏角变大,选项C
正确;
D.将一个未与电路相接的闭合线圈套在线圈外,线圈中的感应电流不变,电流计指针偏角
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不变,选项D 错误。
故选BC。
7.(2024·北京·高考真题)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
【答案】B
【详解】A.闭合开关瞬间,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,由楞次定律可知,
二者相互排斥,故A 错误;
B.闭合开关,达到稳定后,通过线圈P 的磁通量保持不变,则感应电流为零,电流表的示数为零,故B
正确;
CD.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,故CD 错误。
故选B。
8.(2024·江苏·高考真题)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 处在垂直纸面
向里的匀强磁场中,线圈b 位于右侧无磁场区域,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
【详解】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 产生的电流为顺时针。
故选A。
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9.(2023·海南·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
【答案】C
【详解】A.由题知,埋在地下的线圈1、2 通顺时针(俯视)方向的电流,则根据右手螺旋定则,可知线
圈1、2 产生的磁场方向竖直向下,A 错误;
B.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;
C.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;
D.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。
故选C。
10.(2024·广东·高考真题)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
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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
【答案】D
【详解】A.根据图乙可知此时穿过线圈的磁通量为0,故A 错误;
BC.根据法拉第电磁感应定律可知永磁铁相对线圈上升越快,磁通量变化越快,线圈中感应电动势越大,
故BC 错误;
D.永磁铁相对线圈下降时,根据安培定则可知线圈中感应电流的方向为顺时针方向,故D 正确。
故选D。
11.(2023·河北·高考真题)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
【详解】A.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;
B.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;
CD.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。
故选CD。
12.(2024·北京·高考真题)用如图1 所示的实验装置探究影响感应电流方向的因素。如图2 所示,分别
把条形磁体的N 极或S 极插入、拔出螺线管,观察并标记感应电流的方向。
关于本实验,下列说法正确的是 (填选项前的字母)。
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A.需要记录感应电流的大小
B.通过观察电流表指针的偏转方向确定感应电流的方向
C.图2 中甲和乙表明,感应电流的方向与条形磁体的插入端是N 极还是S 极有关
【答案】BC
【详解】A.本实验探究影响感应电流方向的因素,故不需要记录感应电流的大小,故A 错误;
B.本实验通过电流表指针的偏转方向确定感应电流的方向,故B 正确;
C.由题图2 甲和乙知,条形磁体插入N 极和S 极时,电流方向不同,故感应电流的方向与条形磁体的插
入端是N 还是S 有关,故C 正确。
故选BC。
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