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第54 讲 电磁感应现象 楞次定律
目 录
模拟·基础演练....................................................................................................................1
题型01 电磁感应现象.................................................................................................1
题型02 楞次定律及推论的应用...................................................................................4
题型03 右手定则的应用.............................................................................................7
重难·创新演练....................................................................................................................10
真题·实战演练....................................................................................................................13
模拟·基础演练
考查重点:电磁感应现象,产生感应电流、电动势的条件及楞次定律、右手定则……
⏳题型01 电磁感应现象
1.(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)电吉他拾音器通常由磁铁和线圈组成,当电吉他的琴弦振动时,线圈
会随之振动,导致线圈中产生电流。下图能解释拾音器的工作原理的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】根据题干知道:电吉他是利用电磁感应现象的原理制成的。
A.图中是奥斯特实验装置,说明通电导线周围存在磁场,是根据电流的磁效应制成的,故A 不符合题意;
B.图中有电源,是电动机的原理图,是利用通电导线在磁场中受力运动的原理制成的,故B 不符合题意;
C.如图说明了异名磁极相吸引,故C 不符合题意;
D.图中没有电源,是发电机的原理图,是根据电磁感应现象的原理制成的,故D 符合题意。
故选D。
2.(2026·黑龙江哈尔滨·二模)如图所示为车载电磁实验简易装置,弹性线圈与A、B 两个发光二极管组
成的回路装置固定在小车上表面,小车置于光滑水平桌面上。实验中发现当条形磁体沿轴线快速靠近或远
离线圈时,小车会向右或向左运动,同时两个二极管会交替发光,则条形磁体( )
A.N 极靠近线圈时,小车向右运动,二极管A 发光
B.N 极远离线圈时,小车向左运动,二极管B 发光
C.N 极靠近线圈时,线圈有扩大的趋势
D.无论N 极或S 极,只要靠近线圈时,小车均向右运动
【答案】D
【详解】A.N极靠近线圈时,穿过线圈的磁通量增加,根据楞次定律的推论“来拒去留”,线圈受到向
右的排斥力,小车向右运动;根据楞次定律,感应电流的磁场方向向左,由安培定则可知线圈中电流从下
端流出,经二极管B流回上端,二极管B发光,故A 错误;
B.N极远离线圈时,穿过线圈的磁通量减少,根据“来拒去留”,线圈受到向左的吸引力,小车向左运
动;感应电流的磁场方向向右,由安培定则可知线圈中电流从上端流出,经二极管A流回下端,二极管A
发光,故B 错误;
C.N极靠近线圈时,穿过线圈的磁通量增加,根据楞次定律的推论“增缩减扩”,线圈有收缩的趋势,
故C 错误;
D.无论N极或S极,只要靠近线圈时,根据“来拒去留”,线圈均受到向右的排斥力,小车均向右运动,
故D 正确。
故选D。
3.(25-26 高二上·河南新乡)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匀速平移
B.图(b)中,圆环在匀强磁场中绕轴匀速转动
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.图(a)中,圆环在匀强磁场中向左匀速平移,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.图(b)中,圆环在匀强磁场中绕轴匀速转动,穿过圆环的磁通量会发生变化,金属圆环中能产生感应
电流,故B 错误;
C.图(c)中,圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移,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,所以穿过圆环的磁通量会发生变化,金属圆环中能产生感应电流,故C 错误;
D.图(d)中,圆环向条形磁铁N 极平移,根据条形磁铁周围的磁场分布特征可知,穿过圆环的磁通量会
发生变化,金属圆环中能产生感应电流,故D 错误。
故选A。
4.(2026·河南三门峡·三模)如图所示,螺线管导线的两端与平行金属板相接,一个带正电的小球用绝缘
细线悬挂在两金属板间,并处于静止状态。若使一条形磁体从左向右靠近螺线管,则( )
A.小球不动
B.小球向左摆动
C.金属板左极电势高
D.螺线管的左端相当于条形磁体的N 极
【答案】C
【详解】ABC.当磁体靠近时,导致线圈的磁通量发生变化,从而导致线圈中产生感应电动势,假设电路
闭合,则由楞次定律可知,感应电流方向是从右极板向下通过线圈再到左极板,由于线圈相当于电源,因
此左极板电势高,所以带正电小球将向右摆动,A 错误,B 错误,C 正确;
D.假如电路闭合,则螺线管中的电流方向如图所示,根据右手螺旋定则可知螺线管的左端相当于S 极,
D 错误。
故选C。
5.(2026·北京昌平·二模)如图所示,通有恒定电流的长直导线右侧放置一矩形金属线框,导线与线框在
同一平面内。下列情况中金属线框能产生感应电流的是( )
A.导线中电流均匀增大
B.线框沿导线向下做匀速运动
C.线框沿导线向上做加速运动
D.线框以直导线为轴转动
【答案】A
【详解】A.导线中电流均匀增大,由B = μ0 I
2πr 可知,空间所有点的磁感应强度均与电流成正比增大,线
框面积固定,因此穿过线框的磁通量Φ = ∫Bd S增大,磁通量发生变化,能产生感应电流,故A 正确;
B.线框沿导线向下做匀速运动时,线框上所有点到导线的距离r均不改变,因此各点磁感应强度大小不变,
穿过线框的磁通量不变,不能产生感应电流,故B 错误;
C.线框沿导线向上做加速运动时,与匀速上下运动的规律一致:线框各点到导线的距离不变,磁感应强
度分布不发生变化,穿过线框的磁通量不变,不能产生感应电流,故C 错误;
D.线框以直导线为轴转动时,线框上所有点到导线的距离r始终保持不变,且长直导线的磁场为同轴同心
圆分布,磁感应强度方向始终与线框平面法线方向平行,穿过线框的磁感线条数不变,磁通量不变,不能
产生感应电流,故D 错误。
故选A。
⏳题型02 楞次定律及推论的应用
6.(2026·内蒙古赤峰·一模)如图,在铁芯P 上绕着两个线圈A 和B。在A 中通入以下四种不同的电流,
规定从铁芯P 竖直向下看顺时针方向为电流正方向,在t1~t2这段时间内,能使线圈B 中产生负方向感应
电流的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】A.由图示可知,A 中电流不变,电流产生的磁场不变,穿过B 的磁通量不变,不产生感应电流,
故A 错误;
B.由图示可知,通过A 的电流正向增大,穿过B 的磁通量向下增大,根据楞次定律可知,B 中产生逆时
针的感应电流,故B 正确;
C.由图示可知,通过A 的电流正向减小,穿过B 的磁通量向下减小,根据楞次定律可知,B 中产生顺时
针的感应电流,故C 错误;
D.由图示可知,通过A 的电流正向减小,穿过B 的磁通量向下减小,根据楞次定律可知,B 中产生顺时
针的感应电流,故D 错误.
故选B。
7.(25-26 高二上·内蒙古包头)包头市某高中教室墙上有一扇朝南的钢窗,当把钢窗向内拉开90°的过程
中(不考虑地磁偏角),下列说法正确的是( )
A.穿过钢窗的地磁场的磁通量变大
B.穿过钢窗的地磁场的磁通量不变
C.从开窗人的角度看,钢窗中的感应电流方向是逆时针
D.从开窗人的角度看,钢窗中的感应电流方向是顺时针
【答案】C
【详解】AB.根据Φ = BScosθ
其中θ为把钢窗向内拉开过程中钢窗初、末位置的夹角,即θ增大,穿过钢窗的地磁场的磁通量变小,故
AB 错误;
CD.因地球等效于条形磁铁,其南北极与地理的南北极相反,故地磁场方向是进来的,当θ增大,Φ 减小,
根据楞次定律的增反减同,感应电流的磁场方向也是进来的,再据右手螺旋定则知从开窗人的角度看,钢
窗中的感应电流方向是逆时针,故C 正确,D 错误。
故选C。
8.(25-26 高二下·辽宁)电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应实现减震及能量回收,结构如图
甲所示。固定线圈电阻不计,两对永磁铁可随发动机一起上下振动,永磁铁在振子平面内的磁场分布情况
如图乙所示。永磁铁振动时,磁场分界线不会离开线圈。下列说法正确的是( )
A.永磁铁相对线圈的振幅越大,线圈中感应电动势越大
B.当永磁铁相对线圈向下振动时,图乙线圈中的感应电流为逆时针方向
C.若永磁铁相对线圈左右振动,则也可以起到很好的减震作用
D.增加线圈匝数,可以提升减震效果
【答案】D
【详解】A.感应电动势跟磁通量变化率成正比,即与振动快慢有关,与振幅无关,故A 错误;
B.当磁铁相对线圈向下振动时,磁通量变化表现为向外增大,根据楞次定律,感应电流为顺时针,故B
错误;
C.若永磁铁相对线圈左右振动,磁通量不发生变化,没有感应电流,也不受安培力,起不到减震的作用,
故C 错误;
D.根据E =n ΔΦ
Δt ,感应电动势、感应电流都跟匝数成正比,增加匝数,也会增大感应电流的安培力,阻
碍相对运动,提升减震效果,故D 正确。
故选D。
9.(2026·吉林延边·一模)市场上某款“自发电”门铃开关的原理如图所示。在按下门铃按钮过程中,夹
着永磁铁的铁块向下移动,改变了与“E”形铁芯接触的位置,使得通过线圈的磁场发生改变。松开门铃按
钮后,弹簧可使之复位(与a、b 连接的外电路未画出)。由此可以判断( )
A.按住按钮不动,门铃会一直响
B.按下按钮过程中,a 点电势高于b
C.按钮复位的过程中,穿过线圈的磁通量一直减小
D.按钮复位的过程中,穿过线圈的磁通量一直增加
【答案】B
【详解】A.按住按钮不动时,根据题意可知线圈磁通量不变,无感应电流,所以门铃不会一直响,故A
错误;
B.按下按钮过程中,线圈中的磁场先向右减小,后向左增加,利用楞次定律可得感应电流方向从b 接线
柱通过线圈流向a 接线柱,根据题意可知线圈是电源,而在电源内部电流方向由负极流向正极,所以线圈
a 接线柱的电势比b 接线柱高,故B 正确;
CD.按钮复位过程中,线圈中的磁场先向左减小,后向右增加,磁通量先减小后增大,故CD 错误;
故选B。
10.(2025·云南昆明·模拟预测)如图所示,在一水平固定的铝环上方,有一条形磁铁,从离地面高h 处
由静止开始下落,最后落在地面上。磁铁下落过程从铝环中心穿过,且不与铝环接触。若不计空气阻力,
重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.磁铁靠近铝环的过程中,铝环有收缩趋势
B.磁铁下落过程中,从上往下看铝环中的感应电流先沿顺时针方向后沿逆时针方向
C.磁铁下落过程中,磁铁的机械能不变
D.磁铁落地时的速率等于❑√2 gh
【答案】A
【详解】A.磁铁靠近铝环的过程中,铝环中的磁通量增大,根据楞次定律“增缩减扩”可知,铝环有收
缩趋势,故A 正确;
B.由题图可知,在磁铁下落过程中,穿过铝环的磁场方向向下,在磁铁靠近铝环时,穿过铝环的磁通量
变大,在磁铁远离铝环时穿过铝环的磁通量减小,由楞次定律可知,从上向下看,铝环中的感应电流先沿
逆时针方向,后沿顺时针方向,故B 错误;
C.在磁铁下落过程中,铝环中产生感应电流,铝环中有电能产生,磁铁在整个下落过程中,磁铁的部分
机械能转化为电能,由能量守恒定律可知,磁铁的机械能减少,故C 错误;
D.若磁铁自由下落时,根据机械能守恒有mgh= 1
2 m v
2
解得落地速度为v = ❑√2gh
由于磁铁下落穿过铝环时机械能有损失,所以磁铁落地速度小于❑√2gh,故D 错误。
故选A。
⏳题型03 右手定则的应用
11.(25-26 高二上·河北石家庄)下面有关四幅闭合回路的描述正确的是( )
A.图甲中,感应电流方向沿顺时针
B.图乙中,感应电流方向沿顺时针
C.图丙中,导体棒中的电流从M 到N
D.图丁中,导体棒中的电流从M 到N
【答案】A
【详解】A.根据楞次定律的“增反减同”及右手螺旋定则, 感应电流方向沿顺时针,故A 正确;
B.线圈向右运动时,穿过其的磁通量减少,根据楞次定律的“增反减同”, 感应电流方向沿逆时针,故
B 错误;
C.由Φ = BS,B 减小,则穿过闭合回路的磁通量减少,根据楞次定律的“增反减同”, 感应电流方向沿
逆时针,即导体棒中的电流从N 到M,故C 错误;
D.导体棒做切割磁感线运动时,由右手定则,即导体棒中的电流从N 到M,故D 错误。
故选A。
12.(25-26 高二上·湖北武汉)如图所示,CDEF 是金属框,框内存在着如图所示的匀强磁场。当导体棒
MN 向右移动时,关于回路中的感应电流,下列说法正确的是( )
A.导体棒MN 中的电流方向由M 流向N
B.电流表甲的电流方向由E 流向F
C.电流表乙的电流方向由C 流向D
D.导体棒MN 中的电流大小等于单个电流表的电流大小
【答案】C
【详解】ABC.根据右手定则,导体棒MN 中的电流方向由N 流向M;电流表甲的电流方向由F 流向E;
电流表乙的电流方向由C 流向D,AB 错误,C 正确。
D.导体棒MN 中的电流大小等于两个电流表的电流大小之和,D 错误。
故选C。
13.(2026·江苏·二模)楞次曾对照两种现象:如图甲,上下两根导线均通电时彼此吸引而靠近;如图乙,
上方导线通电流、外力作用下使两导线彼此靠近时下方导线中产生感应电流。若两图中上方导线电流方向
均向右,则下方导线电流方向( )
A.甲图中向右、乙图中向左
B.甲图中向左、乙图中向右
C.两图中均向左
D.两图中均向右
【答案】A
【详解】根据右手定则,甲图中上方直导线的下方磁场方向垂直纸面向里,下方导线受安培力向上,根据
左手定则可知,下方导线电流方向向右;
乙图中上方直导线的下方磁场方向垂直纸面向里,根据右手定则,下方直导线向上做切割磁感线运动时产
生的感应电流方向向左。
故选A。
14.(25-26 高二下·青海西宁)如图所示,用一根长为L、质量不计的细杆与一个上弧长为l0,下弧长为d0
的金属线框的中点连接并悬挂于O 点,悬点正下方存在一个上弧长为2l0下弧长为2d0的方向垂直纸面向里
的匀强磁场,且d0远小于L。先将线框拉开到如图所示位置,松手后让线框进入磁场,忽略空气阻力和摩
擦。下列说法正确的是( )
A.金属线框从右侧进入磁场时感应电流的方向为:a→b→c→d →a
B.金属线框从左侧进入磁场时感应电流的方向为:a→b→c→d →a
C.金属线框dc 边进入磁场与ab 边离开磁场的速度大小总是相等
D.金属线框最终将在磁场内往返运动
【答案】D
【详解】A.金属线框从右侧进入磁场时,由于电磁感应,产生电流,对dc边根据右手定则可得,电流的
方向为a→d →c→b→a,故A 错误;
B.金属线框从右侧进入磁场时,由于电磁感应,产生电流,对ab边根据右手定则可得,电流的方向为
a→d →c→b→a,故B 错误;
CD.根据能量转化和守恒,线圈每次经过边界时都会消耗机械能,故可知,金属线框dc 边进入磁场与ab
边离开磁场的速度大小不相等。如此往复摆动,最终金属线框在匀强磁场内摆动,故C 错误,D 正确。
故选D。
15.(25-26 高二下·江苏苏州)如图,水平面上有一固定的U 形金属框架,竖直向下的匀强磁场穿过框架,
要使框架上的金属杆ab 产生由a 到b 的电流,则下列说法中正确的( )。
A.向里的磁场增加
B.向外的磁场减小
C.ab 杆向右移动
D.ab 杆向左移动
【答案】D
【详解】A.若向里的磁场增加,根据楞次定律“增反减同”可知,金属杆上感应电流的方向为由b到a,
故A 错误;
B.若向外的磁场减小,根据楞次定律“增反减同”可知,金属杆上感应电流的方向为由b到a,故B 错误;
C.若ab 杆向右移动,根据右手定则可知,金属杆上感应电流的方向为由b到a,故C 错误;
D.若ab 杆向左移动,根据右手定则可知,金属杆上感应电流的方向为由a 到b,故D 正确。
故选D。
重难·创新演练
设题创新:模型创新(T1)新角度考查研究方法(T4);
1.(23-24 高二上·吉林通化)如图所示装置中,平行导轨光滑、水平放置,cd 杆原来静止。当ab 杆做如
下哪种运动时,cd 杆将向左移动( )
A.向左加速运动B.向左减速运动
C.向右加速运动
D.向右匀速运动
【答案】A
【详解】A.ab 杆向左加速运动,根据右手定则,知在ab 杆上产生增大的b 到a 的电流,根据安培定则,
在L1中产生向下增强的磁场,该磁场向上通过L2,根据楞次定律,在cd 杆上产生d 到c 的电流,根据左手
定则,受到向左的安培力,向左运动,故A 正确;
B.ab 杆向左减速运动,根据右手定则,知在ab 杆上产生减小的b 到a 的电流,根据安培定则,在L1中产
生向下减弱的磁场,该磁场向上通过L2,根据楞次定律,在cd 杆上产生c 到d 的电流,根据左手定则,cd
杆受到向右的安培力,向右运动,故B 错误;
C.ab 杆向右加速运动,根据右手定则,知在ab 杆上产生增大的a 到b 的电流,根据安培定则,在L1中产
生向上增强的磁场,该磁场向下通过L2,根据楞次定律,在cd 杆上产生c 到d 的电流,根据左手定则,cd
杆受到向右的安培力,向右运动,故C 错误;
D.ab 杆向右匀速运动,在ab 杆中产生恒定的电流,该电流在线圈L1中产生恒定的磁场,在L2中不产生
感应电流,所以cd 杆不动,故D 错误。
故选A。
2.(25-26 高二下·北京房山)如图所示,将线圈套在长玻璃管上,线圈的两端与电流传感器(可看作理想
电流表)相连。将强磁铁从长玻璃管上端由静止释放,磁铁下落过程中将穿过线圈。实验观察到如图所示
的感应电流随时间变化的图像。下列说法正确的是( )
A.t1至t3时间内,磁铁受到线圈的作用力始终向上
B.t1至t3时间内,磁铁受到线圈的作用力方向先向上后向下
C.若将线圈到玻璃管上端的距离加倍,线圈中产生的电流峰值也将加倍
D.若将线圈的匝数加倍,线圈中产生的电流峰值可能几乎不变
【答案】D
【详解】AB.磁铁在线圈上方下落过程中,当磁铁接近线圈时,穿过线圈的磁通量增大,磁铁在靠近线
圈下方下落过程中,穿过线圈的磁通量减小,可知磁铁下落过程中,在线圈中产生感应电流的一段时间内,
感应电流激发的磁场对磁铁有磁场力的作用,根据楞次定律可知,该磁场力阻碍磁铁的相对运动,可知磁
铁受到线圈的作用力向上,考虑到玻璃管为长玻璃管,在磁铁距离线圈较远时,线圈中不会产生感应电流,
则线圈对磁铁无作用力,则t1~t3时间内磁铁不是始终受到线圈向上的作用力,故AB 错误;
C.如果没有磁场力的作用,对线圈有mgh= 1
2 m v
2
解得v = ❑√2gh
若将线圈到玻璃管上端的距离加倍,由于实际上线圈中产生了感应电流,该激发的磁场对磁铁有磁场力的
作用,根据上述可知,该磁场力做负功,即速度并不是原来的两倍,可知,线圈中产生的电动势峰值不会
加倍,即线圈中产生的电流峰值也不会加倍,故C 错误;
D.根据法拉第电磁感应定律有E =n ΔΦ
Δt
令单匝线圈电阻为R0,根据闭合电路欧姆定律有I = E
n R0
解得I = ΔΦ
R0 Δt
则该值与线圈匝数无关,由于高度不变,可知线圈中产生的电流峰值可能几乎不变,故D 正确。
故选D。
3.(2026·北京西城·一模)如图所示,在水平放置的条形磁铁的N 极附近,一个闭合线圈竖直下落并始终
保持水平。在位置B 处磁铁的磁感线正好与线圈平面平行,A、B 之间和B、C 之间的距离都比较小。在线
圈从A 到C 的下落过程中,下列说法正确的是( )
A.线圈受到的安培力始终做负功
B.线圈的机械能先减小后增大
C.在B 位置时线圈的感应电流为0
D.俯视时,线圈的感应电流方向先逆时针后顺时针
【答案】A
【详解】AB.根据楞次定律的“来拒去留”由A 到C 过程中,线圈受到的安培力有竖直向上的分力,则
安培力始终做负功,机械能一直减小,故A 正确,B 错误;
C.经过位置B 时,磁通量为零,但磁通量变化率不为零,感应电动势不为零,则电流不为零,故C 错误;
D.线圈经过A 位置向B 位置运动时,磁感线向上,磁通量减小,由楞次定律知线圈中感应电流为逆时针
方向(从上往下看);,经过位置B 时向C 位置运动时,磁感线向下,磁通量增大,感应电流为逆时针方向
(从上往下看),综上所述,俯视时,线圈的感应电流方向一直为逆时针,故D 错误。
故选A。
4.(2026·广东湛江·一模)电磁俘能器由动磁铁、定磁铁和若干固定线圈组成,简化图如图所示。当受到
外界激励时,动磁铁围绕定磁铁顺时针旋转,与线圈发生相对运动,线圈中会产生感应电流。若动磁铁产
生的磁场垂直于纸面向外,下列说法正确的是( )
A.电磁俘能器的工作原理是电流的磁效应
B.如图位置时,线圈1 和2 中感应电流方向分别为逆时针和顺时针
C.如图位置时,线圈1 和2 中感应电流方向均为顺时针
D.如图位置时,线圈1 和2 中感应电流方向均为逆时针
【答案】B
【详解】A.电磁俘能器的工作原理是电磁感应,故A 错误;
BCD.当动磁铁围绕定磁铁顺时针旋转,线圈1 中的磁通量垂直于纸面向外且减小,线圈2 中的磁通量垂
直于纸面向外且增大,根据楞次定律可知,线圈1 和2 中感应电流方向分别为逆时针和顺时针,故B 正确,
CD 错误。
故选B。
5.(25-26 高二下·河南濮阳)如图所示,现用一粗细均匀的导线围成边长为L 的单匝正三角形导体框
abc,导线单位长度的电阻为r。导体框内有一内切圆,圆内存在垂直纸面向里的磁场,磁感应强度的大小
随时间的变化关系式为B =kt + B0,其中k >0,B0>0。下列说法正确的是( )
A.导体框中的感应电流沿顺时针方向
B.导体框中的感应电流大小为πkL
12r
C.t0时间内,通过导体框某一横截面的电荷量为πk L
2t0
36r
D.t0时间内,导体框中产生的焦耳热为π
2k
2 L
3t0
432r
【答案】D
【详解】A.根据题意,磁感应强度的大小随时间的变化关系式为B =kt + B0
其中k >0,B0>0,则穿过三角形导体框的磁通量垂直纸面向里且均匀增加。
由楞次定律可知感应电流沿逆时针方向,故A 错误;
B.由几何关系可知圆形磁场的半径为R = 1
3 ⋅Lcos30° =
❑√3
6 L
导体框的有效面积为S =π R
2
解得S =π L
2
12
由B =kt + B0
可得ΔB
Δt =k
根据法拉第电磁感应定律得E =ΔΦ
Δt
= ΔB
Δt S
导体框的总电阻为R总=3 Lr
导体框中的感应电流为I = E
R总
联立以上解得I =πkL
36r ,故B 错误;
C.t0时间内,通过导体框某一横截面的电荷量为q = I t0
解得q =πkLt0
36r
,故C 错误;
D.t0时间内,导体框中产生的焦耳热为Q = I
2 R总t0
解得Q =π
2k
2 L
3t0
432r
,故D 正确。
故选D。
真题·实战演练
高频考点:楞次定律及其推论及右手定则的应用
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( )
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地向内侧压缩。ACD 错误,B 正确。
故选B。
2.(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。
3.(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 L
2
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
【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。
4.(2024·江苏·高考真题)如图所示,a、b为正方形金属线圈,a线圈从图示位置匀速向右拉出匀强磁场
的过程中,a、b中产生的感应电流方向分别为( )
A.顺时针、顺时针
B.逆时针、逆时针
C.顺时针、逆时针
D.逆时针,顺时针
【答案】A
【详解】线圈a 从磁场中向右匀速拉出磁场的过程中穿过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。
5.(多选)(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。