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专题54 电磁感应现象 楞次定律
目录
►题型一 磁通量 电磁感应现象.................................................................................................................2
考向一 电磁感应现象..............................................................................................................................2
►题型二 楞次定律及推论的应用.................................................................................................................8
考向一 右手定则......................................................................................................................................8
考向二 楞次定律及其推论(增反减同、来拒去留、增缩减扩).....................................................15
►【真题回顾】.............................................................................................................................................. 22
【基础回顾】
一、磁通量
1.公式:Φ= BS
,S 为垂直磁场方向的 面积 ,磁通量为 标量 (填“标量”或“矢量”)。
2.物理意义:磁通量的大小可形象表示穿过某一面积的 磁感线 条数的多少。
3.磁通量变化量:ΔΦ=Φ2-Φ1。
二、电磁感应现象
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 感应电流 产生的现象。
2.产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量 发生变化 。
3.电磁感应现象产生 感应电动势 ,如果电路闭合,则有感应电流。如果电路不闭合,则只有 感
应电动势 而无感应电流。
三、感应电流方向的判定
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)适用范围:适用于一切回路 磁通量 变化的情况。
2.右手定则
(1)使用方法。
①让磁感线穿入 右 手手心。
②使大拇指指向 导体运动 的方向。
③则其余四指指向 感应电流 的方向。
(2)适用范围:适用于 闭合电路的一部分导体 切割磁感线的情况。
►题型一 磁通量 电磁感应现象
1.对磁通量的理解
(1)磁通量的正负:磁通量的正负不代表大小,只表示磁感线是怎样穿过平面的。若从平面的某一侧
穿入为正,则从另一侧穿入为负。
(2)磁通量的大小
①由公式计算:Φ=BSsin θ(其中θ 角为平面S 与磁感线的夹角)。
②从磁感线观察:从不同侧面穿入的磁感线抵消后,剩余的磁感线的条数越多,磁通量越大。
③穿过线圈的磁通量的大小与线圈匝数无关。
(3)磁通量变化的常见情况
根据Φ=BSsin θ,引起磁通量变化的三个因素是S、B 和θ。
①仅B 变化:线圈内磁场变化。
②仅S 变化:线圈的部分导线做切割磁感线运动。
③仅θ 变化:线圈在磁场中转动。
2.产生感应电流的条件的两种表述
(1)闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时,闭合电路中产生感应电流。
(2)穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合电路中产生感应电流。
考向一 电磁感应现象
【例题精讲】
【例1】(2026 春•浦东新区校级期中)下列关于电磁感应现象说法正确的是( )
A.是由奥斯特通过实验发现的
B.说明了电能生磁
C.是指磁生电的现象
D.揭示了电流受到安培力的原因
【答案】C
【详解】A.电磁感应现象是由法拉第通过实验发现的,奥斯特发现的是电流的磁效应,故A 错误;
B.电磁感应现象说明的是“磁能生电”,而“电能生磁”是电流的磁效应,故B 错误;
C.电磁感应现象的本质是闭合电路的磁通量发生变化时产生感应电流,即磁生电的现象,故C 正确;
D.电磁感应现象揭示的是磁与电之间的转化关系,并未揭示电流受到安培力的原因,安培力的本质是
磁场对运动电荷的洛伦兹力的宏观表现,故D 错误。
故选:C。
【例2】(2026•昌平区二模)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】闭合电路的磁通量发生变化是产生感应电流的条件,所以导线中电流均匀增大,矩形线框
abcd 中磁通量变化,能产生感应电流;而线框向下做匀速运动或者向上加速运动,或者线框以直导线
为轴转动,则穿过线圈的磁通量都不发生变化,则都没有感应电流产生,故A 正确,BCD 错误。
故选:A。
【变式训练1】(2026 春•合肥校级月考)如图,在水平向右的匀强磁场中,一闭合导线框平行于磁场放
置,导线框在磁场中运动,可以产生感应电流的是( )
A.导线框以左边框为轴旋转
B.导线框以上边框为轴旋转
C.导线框垂直纸面向外平动
D.导线框水平向右平动
【答案】A
【详解】本题中,磁场水平向右,导线框初始平行于磁场放置,因此初始磁通量为0,
A.当线框以左边框为轴转动时,线框内的磁通量随线框的转动发生周期性的变化,线框中将产生感
应电流,故A 正确;
BCD.当线框以上边框为轴转动时,垂直于纸面向外运动时和水平向右运动时线框平面始终与磁感线
平行,线框内的磁通量不发生变化,线框中不会产生感应电流,故BCD 错误。
故选A。
【变式训练2】(2026 春•新沂市月考)如图甲、乙、丙、丁所示,下列情况中能产生感应电流的是(
)
A.如图甲所示,导体AB 垂直磁感线运动
B.如图乙所示,条形磁铁一部分放在线圈中不动
C.如图丙所示,小螺线管A 置于大螺线管B 中不动,开关S 一直接通
D.如图丁所示,闭合线圈沿磁场方向向上运动
【答案】A
【详解】A.导体垂直磁感线运动,切割磁感线,会产生电流,故A 正确;
B.条形磁铁部分插入线圈中不动,穿过线圈的磁通量不发生变化,不会产生电流,故B 错误;
C.小螺线管A 插入大螺线管B 中不动,开关S 保持关闭,穿过B 的磁通量不变,故不会产生电流,故
C 错误;
D.闭合线圈沿磁场方向向上运动,穿过线圈的磁通量不变,不会产生电流,故D 错误;
故选:A。
【变式训练3】(2026•石嘴山校级开学)关于感应电流的产生,下列说法正确的是( )
A.导体切割磁感线运动时,一定能产生感应电流
B.电路中磁通量发生变化时,一定能产生感应电流
C.闭合电路中,穿过电路的磁通量发生变化时,一定能产生感应电流
D.闭合电路中,导体沿磁感线方向运动时,一定能产生感应电流
【答案】C
【详解】A.导体切割磁感线运动时,导体未构成闭合电路的一部分,无法形成感应电流,故A 错误;
B.磁通量变化是产生感应电流的必要条件之一,但若电路不闭合,即使磁通量变化,也只产生感应电
动势而无电流,故B 错误;
C.根据法拉第电磁感应定律,闭合电路中,磁通量变化必然引起感应电动势,从而在闭合回路中形成
感应电流,故C 正确;
D.导体沿磁感线方向运动时,不切割磁感线,不产生感应电流,故D 错误。
故选:C。
【题型精练】
1.(2025 秋•金凤区校级月考)在电磁感应现象中,下列说法正确的是( )
A.感应电流产生的磁场总是跟原来的磁场方向相反
B.感应电流产生的磁场总是阻碍磁通量的变化
C.闭合线框放在匀强磁场中做切割磁感线运动,一定产生感应电流
D.闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流
【答案】B
【详解】A.感应电流产生的磁场总要阻碍产生感应电流的磁场的变化,原磁场的磁通量增加,感应电
流的磁场方向与原来的磁场方向相反,原磁场的磁通量减小,感应电流的磁场方向与原来的磁场方向
相同,故A 错误,B 正确;
C.闭合线框放在匀强磁场中,整体做切割磁感线运动,穿过线框的磁通量没有变化,一定不能产生感
应电流,故C 错误;
D.根据感应电流产生的条件可知,只要穿过闭合线圈的磁通量发生变化,线圈中一定有感应电流,闭
合线框若平行于磁场的方向放在变化的磁场中,不能产生感应电流,故D 错误。
故选:B。
2.(2026•江苏)旅客在网上购买高铁票后,可使用二代身份证在自动检票闸机上刷身份证进出站。当
身份证进入刷卡机感应范围后,刷卡机会向身份证发射高频电磁波,下列说法正确的是( )
A.身份证放在刷卡机上不动不会产生感应电流
B.身份证放在刷卡机上不动就会产生感应电流
C.身份证快速靠近刷卡机感应电流会变大
D.身份证快速远离刷卡机感应电流会变大
【答案】B
【详解】A.刷卡机发射高频电磁波产生交变磁场,穿过身份证内线圈的磁通量随时间周期性变化,即
使身份证静止不动也会产生感应电流,故A 错误;
B.高频电磁波产生的交变磁场穿过身份证内的线圈,磁通量持续发生变化,根据法拉第电磁感应定律,
线圈中会产生感应电流,故B 正确;
CD.刷卡机发射的电磁波是高频交变电磁场,身份证线圈中感应电流主要由场源本身的周期性变化产
生,与身份证是否运动关系不大,无论身份证快速远离或者是靠近刷卡机,在身份证中产生的感应电
流不变,故CD 错误。
故选:B。
3.(多选)(2025•城厢区校级模拟)下列说法正确的是( )
A.如图甲所示,两通电导线A、B 在C 处产生磁场的磁感应强度大小均为B0,则C 处磁场的总磁感
应强度大小是2B0
B.小磁针正上方的直导线与小磁针平行,当导线中通有如图乙所示电流时,小磁针的N 极将会垂直
纸面向内转动
C.如图丙所示,一矩形线框置于磁感应强度为B 的匀强磁场中,线框平面与磁场方向平行,线框的
面积为S,则此时通过线框的磁通量为BS
D.如图丁所示,竖直放置的长直导线通有恒定电流,有一矩形线框与导线在同一平面内,将线框向
右平动时线圈中会产生感应电流
【答案】BD
【详解】A、磁感应强度是个矢量,因两通电导线A、B 在C 处产生磁场的磁感应强度的方向不同,所
以C 处磁场的总磁感应强度大小不是2B0,故A 错误;
B、当导线中通有如图乙所示电流时,导线在小磁针处产生垂直于纸面向内的磁场,所以小磁针的N
极将会垂直纸面向内转动,故B 正确;
C、因线框平面与磁场方向平行,所以此时通过线框的磁通量为0,故C 错误;
D、线框向右平动时,通过线圈的磁通量会减小,所以线圈中会产生感应电流,故D 正确;
故选:BD。
4.(多选)(2024 秋•福建校级期中)在物理学史上,奥斯特首先发现电流周围存在磁场。随后,物理
学家提出“磁生电”的设想。很多科学家为证实这种设想进行了大量研究。下列实验中可以当作研究
产生感应电流的是( )
A.甲图,条形磁铁向闭合金属环运动
B.乙图,条形磁铁插入接有电流表的线圈的过程
C.丙图中,开关闭合后发现金属棒运动
D.丁图中,导线缠绕在磁铁上与灵敏电流计连接
【答案】AB
【详解】A、图甲中条形磁铁向金属环运动,金属环中磁通量发生变化,能产生感应电流,故A 正确;
B、乙图条形磁铁插入接有电流表的线圈的过程,穿过线圈的磁通量发生变化,会产生感应电动势,
同时接有电流表的线圈组成闭合回路,所以能产生感应电流,故B 正确;
C、丙图是演示安培力的电路,不能产生感应电流,故C 错误;
D、图丁中导线缠绕在磁铁上与灵敏电流计连接,没有磁通量的变化,不能产生感应电流,故D 错误。
故选:AB。
5.(多选)(2024 秋•思明区校级期中)下列情况能产生感应电流的是( )
A.图甲所示的导体棒AB 顺着磁感线运动
B.图乙所示的条形磁铁插入或拔出线圈
C.图丙所示的小螺线管A 插入大螺线管B 中不动
D.图丙所示的小螺线管A 插入大螺线管B 中不动,改变滑动变阻器接入电路的电阻
【答案】BD
【详解】A、图甲所示的导体棒AB 顺着磁感线运动,穿过闭合回路的磁通量没有变化,不会产生感应
电流,故A 错误;
B、乙图中,使条形磁铁插入或拔出线圈,穿过线圈的磁通量发生变化,有感应电流产生,故B 正确;
C、图丙所示的小螺线管A 插入大螺线管B 中不动,穿过大螺线管B 的磁通量没有改变,故没有感应
电流产生,故C 错误;
D、图丙所示的小螺线管A 插入大螺线管B 中不动,改变滑动变阻器接入电路的电阻,则小螺线管内
的电流发生变化,小螺线管产生的磁场发生变化,穿过大螺线管的磁通量发生变化,故有感应电流产
生,故D 正确。
故选:BD。
►题型二 楞次定律及推论的应用
考向一 右手定则
【例题精讲】
【例1】(2026•房山区学业考试)如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,将一根水平放置的金属棒以某
一水平速度抛出,金属棒在运动过程中始终保持水平且未离开磁场区域。不计空气阻力,金属棒在运
动过程中,下列说法正确的是( )
A.感应电动势越来越小
B.a 点电势比b 点电势高
C.金属棒的机械能越来越小
D.单位时间内金属棒扫过的曲面中的磁通量不变
【答案】D
【详解】A.金属棒做平抛运动,水平速度不变,根据E=BLv0可知,棒中的感应电动势不变,故A 错
误;
B.根据右手定则可知,a 点电势比b 点电势低,故B 错误;
C.金属棒在运动过程中只有重力做功,则机械能守恒,故C 错误;
D.单位时间t 内金属棒的水平位移为v0t,则扫过的曲面中的磁通量不变,故D 正确。
故选:D。
【例2】(2026 春•大足区校级期中)在汽车的防抱死系统(ABS)中,有一个关键的电磁感应装置。如
图所示当汽车在紧急制动时,车轮的运动状态会发生变化,cd 杆代表车轮上的一个特殊部件,ab 杆所
在电路连接着控制单元。当cd 杆沿轨道运动时,ab 杆中的电流方向由a 向b,技术人员可以根据这个
电流信号,判断车轮的运动情况,进而通过控制系统调整制动力,则cd 杆的运动可能是( )
A.向左减速运动
B.向右减速运动
C.向右匀速运动
D.向左匀速运动
【答案】A
【详解】A.cd 杆向左运动时,由右手定则可知其感应电流方向为d→c,线圈L2产生向下的磁场;减速
运动时感应电动势减小,感应电流减小,L2的向下磁场减弱;根据楞次定律,线圈L1会产生向下的感
应磁场阻碍其减弱,由安培定则可知ab 杆中电流方向为a→b,故A 正确;
B.cd 杆向右运动时,由右手定则可知其感应电流方向为c→d,线圈L2 产生向上的磁场;减速运动时
感应电流减小,L2 的向上磁场减弱;根据楞次定律,线圈L1 会产生向上的感应磁场阻碍其减弱,由
安培定则可知ab 杆中电流方向为b→a,故B 错误;
CD.cd 匀速运动时,cd 中感应电流恒定,则L2中磁通量不变,穿过L1的磁通量也不变化,L1中无感应
电流产生,故CD 错误。
故选:A。
【变式训练1】(2026•徐州模拟)如图所示,我国首台兆瓦级漂浮式波浪能发电装置“南鲲号”工作原
理如下:浪板在海浪作用下做往复运动,通过传动机构驱动线圈在磁场中做逆时针转动。当线圈转动
到图示位置,下列说法正确的是( )
A.线圈磁通量最大
B.感应电动势等于0
C.a 端电势低于b 端电势
D.线圈转动的频率越大,产生的电动势越大
【答案】D
【详解】AB.在图示位置时,线圈平面与磁场方向平行,穿过线圈的磁通量为0,感应电动势最大,
故AB 错误;
C.根据右手定则可知,线圈中的电流方向由b 流向a,线圈充当电源,在电源内部电流由低电势流向
高电势,则线圈b 端电势低于a 端电势,故C 错误;
D.线圈转动的频率越大,角速度越大,根据E=BLv=BLωr 可知,感应电动势越大,故D 正确。
故选:D。
【变式训练2】(2026•盐城一模)如图所示,两个完全相同的半圆形金属轨道竖直正对放置,内侧轨道
接地,金属棒AB 垂直两轨道水平放置,其长度与两轨道间距相等,空间存在竖直向下的匀强磁场
(未画出)。在金属棒从MN 向PQ 匀速圆周运动的过程中,其上A 点的电势φA( )
A.保持不变
B.先降低再升高
C.先升高再降低
D.一直降低
【答案】B
【详解】磁场竖直向下,导体棒AB 长度方向垂直轨道平面,运动为匀速圆周运动,速度方向为轨道
切线方向,只有速度的水平分量vx同时垂直于磁场和导体棒长度,因此感应电动势E=BLvx
大小由vx决定,金属棒从MN(左)向PQ(右)做匀速圆周运动,速度大小v 恒定,切线方向的水平
分量vx变化为
从MN 到轨道最低点:vx向右,大小从O 逐渐增大到最大值v;
从最低点到PQ:vx向右,大小从v 逐渐减小到0。因此感应电动势E=BLvx的大小先增大、后减小,
磁场向下(穿手心),拇指指向运动方向(切线),四指指向B 端,说明B 端为感应电动势的正极
(电势高),A 端为负极(电势低),由于内侧轨道接地,B 端电势φB=0,因此A 点电势φA=φB﹣
E=﹣E,结合E 的变化:E 先增大后减小,因此φA=﹣E,先从0 降低到最小值(﹣BLv),再从最
小值升高回0,即先降低、再升高,故B 正确,ACD 错误。
故选:B。
【变式训练3】(2025 秋•科尔沁区校级期末)如图所示,磁感应强度为B 的匀强磁场方向水平(垂直
于纸面向外)。竖直放置的“冂”形导轨宽为L,上端接有电阻R,导轨部分的电阻可忽略不计。光
滑金属棒ab 的质量为m、阻值为R。将金属棒由静止释放,金属棒下降的高度为h 时达到最大速度
vm。已知金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触,则在金属棒下降h 的过程中( )
A.金属棒中的电流方向为a→b
B.金属棒的最大速度vm= mgR
B
2 L
2
C.通过金属棒的电荷量为BLh
R
D.金属棒产生的焦耳热为1
2 mgh−m
3 g
2 R
2
B
4 L
4
【答案】D
【详解】A.根据右手定则可知,大拇指表示金属棒的运动方向,四指表示电流方向,所以金属棒中
的电流方向为b→a,故A 错误;
B.金属棒匀速运动时速度最大,此时加速度为零,由平衡条件得mg−B
2 L
2vm
2 R
=0
解得最大速度为vm= 2mgR
B
2 L
2 ,故B 错误;
C.由法拉第电磁感应定律可知,平均感应电动势为E = N ΔΦ
Δt
平均感应电流为I = E
2 R
通过金属棒的电荷量为q = I Δt
联立解得q = ΔΦ
2 R = BLh
2 R ,故C 错误;
D.由能量守恒定律得mgh= 1
2 mvm
2 +Q
金属棒产生的热量为QR=
R
R+ R Q
可得QR= 1
2 mgh−m
3 g
2 R
2
B
4 L
4 ,故D 正确。
故选:D。
【题型精练】
1.(2025 春•顺义区校级月考)如图所示,几位同学在学校的操场上做“摇绳发电”实验:把一条较长电
线的两端连在一个灵敏电流计上的两个接线柱上,形成闭合回路。两个同学分别沿东西方向站立,女
生站在西侧,男生站在东侧,他们沿竖直方向迅速上下摇动这根电线。假设图中所在位置地磁场方向
与地面平行,由南指向北。下列说法正确的是( )
A.当电线到最高点时,感应电流最大
B.当电线向上运动时,B 点电势高于A 点电势
C.当电线向下运动时,通过灵敏电流计的电流是从B 流向A
D.两个同学沿南北方向站立时,电路中能产生更大的感应电流
【答案】C
【详解】A.当“绳”摇到最高点时,绳的速度为零,根据感应电动势E=BLv,感应电动势为零,感应
电流为零,故A 错误;
B.当“绳”向上运动时,地磁场向北,根据右手定则判断可知,“绳”中电流从B 流向A,所以B 点
电势低于A 点电势,故B 错误;
C.根据以上分析,当电线向下运动时,通过灵敏电流计的电流是从B 流向A,故C 正确;
D.当两个同学沿南北方向站立时,电线上下运动时,不切割磁感线,不产生电流,故D 错误。
故选:C。
2.(2025 春•东丽区校级月考)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,PQ、MN 均处在竖直向下的匀强磁场中,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( )
①向右加速运动
②向左加速运动
③向右减速运动
④向左减速运动
A.①②
B.①④
C.②③
D.②④
【答案】C
【详解】MN 受到的安培力向右,由左手定则可知MN 中电流由M 指向N,根据右手螺旋定则可知,
上面线圈L1中感应电流产生的磁场方向向上;而上面线圈中感应电流是由下面线圈L2中磁场变化引起
的,说明下面线圈中磁场是向上减弱,或向下增强;而下面线圈中电流是由PQ 切割磁感线产生的,
由安培定则可知,PQ 中感应电流由Q 到P 减小,或由P 到Q 增大,由右手定则可知,PQ 可能向右做
减速运动或向左做加速运动。
故ABD 错误,C 正确。
故选:C。
3.(多选)(2026•辽宁模拟)长直导线固定在光滑绝缘水平面上,通有向右的恒定电流,质量为m 的
金属圆环在水平面上以大小为v0的初速度沿如图所示方向开始运动,圆环最终没有与直导线接触,则
下列判断正确的是( )
A.圆环向直导线靠近过程中,圆环中有沿逆时针方向的电流
B.圆环向直导线靠近过程中,所受安培力的合力垂直直导线
C.圆环最终速度为零
D.圆环中产生的焦耳热等于1
2 m v0
2
【答案】AB
【详解】A、直导线中电流产生的磁场在圆环处方向向下,在圆环靠近直导线过程中,圆环中磁通量
增大,根据楞次定律可知,圆环中有沿逆时针方向的电流,故A 正确;
B、圆环向直导线靠近过程中,左右两侧电流方向相反,磁场强弱、方向相同,安培力对称等大反向;
上下两侧电流反向,上方磁场强下方弱,上方受向下的安培力大于下方所受的向上的安培力,所以在
平行直导线方向圆环受到安培力的合力为零,该方向圆环速度不变,所受安培力的合力垂直直导线,
阻碍圆环垂直直导线方向的分运动,故B 正确;
C、圆环最终以平行直导线方向的分运动做匀速直线运动,故C 错误;
D、因圆环向直导线靠近过程中,圆环速度仍有速度,即圆环仍有动能,根据能量守恒可知,圆环中
产生的焦耳热小于1
2 m v0
2,故D 错误。
故选:AB。
4.(多选)(2024 秋•重庆期末)如图所示,一金属导轨闭合回路静置于垂直纸面向里的匀强磁场中。
以下操作中,导体棒PQ 始终与两导轨垂直并接触良好,要使电流计G 的指针发生偏转,可能的情况
是( )
A.导体棒PQ 向左运动
B.导体棒PQ 向右运动
C.导体棒PQ 向上运动
D.导体棒PQ 向下运动
【答案】AB
【详解】在闭合回路中,导体棒切割磁感线时会产生感应电流,故导体棒左右移动时会使电流计的指
针发生偏转,导体棒上下移动时不会切割磁感线,故不能产生感应电流,故AB 正确,CD 错误;
故选:AB。
5.(多选)(2025 春•武汉期中)一辆电动汽车在武汉平直公路上以速度v 自东向西匀速行驶,如图为
汽车及从外侧看的左前轮转动示意图。已知当地地磁场竖直分量大小为B1、水平分量大小为B2,金属
车头两点A、B 垂直车身间距为L。下列说法正确的是( )
A.A 点电势比B 点电势高
B.D 点电势比C 点电势高
C.A、B 之间电势差UAB=B1Lv
D.如果汽车改为由西向东行驶,则A 点电势比B 点电势高
【答案】BC
【详解】ACD、电动车从东往西行驶时,车身切割地磁场竖直分量的磁感线,感应电动势E=B1Lv,
根据右手定则判断可知,图示位置中A 点电势比B 点电势低,车从西往东行驶时,由右手定则可知,
A 点电势仍比B 点电势高,故AD 错误,C 正确;
B、车轮辐条切割地磁场水平分量的磁感线,由右手定则可知,左D 点电势比C 点电势高,故B 正确;
故选:BC。
考向二 楞次定律及其推论(增反减同、来拒去留、增缩减扩)
【例题精讲】
【例1】(2026 春•连云港期末)如图所示,光滑绝缘水平面上放置金属圆环a、b,圆心均为O,若a 圆
环通有逐渐增大的顺时针电流,则( )
A.b 圆环中磁通量变小
B.b 圆环有扩张的趋势
C.b 圆环中有顺时针方向的感应电流
D.桌面对b 圆环的作用力方向指向圆心O
【答案】B
【详解】A.a 环通有顺时针电流,根据安培定则,a 环内部磁场垂直纸面向里(较大),外部磁场垂直
纸面向外,穿过b 环的磁通量方向向里。当a 中电流增大时,磁场增强,b 圆环中磁通量变大,故A 错
误;
B.根据楞次定律的推论,b 圆环需要阻碍磁通量变大,则b 圆环有扩张趋势,故B 正确;
C.穿过b 环的磁通量方向向里且增大,根据楞次定律,b 环中感应电流的磁场方向应向外,再由安培定
则可知,b 环中感应电流为逆时针方向,故C 错误;
D.b 环在竖直方向受重力和桌面的支持力平衡,水平方向受沿半径向外的安培力(导致扩张趋势),
而桌面对b 环的作用力即为支持力,方向竖直向上,故D 错误。
故选:B。
【例2】(2026 春•武汉期末)如图所示,金属导轨上的导体棒ab 在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时,
铜制线圈C 中将有感应电流产生且被螺线管排斥( )
A.向右做匀速运动
B.向右做减速运动
C.向左做减速运动
D.向左做加速运动
【答案】D
【详解】A、导体棒ab 向右做匀速运动时,ab 中产生的感应电流不变,螺线管产生的磁场是稳定的,
穿过c 的磁通量不变,c 中没有感应电流,线圈c 不受安培力作用,不会被螺线管排斥,故A 错误;
B、导体棒ab 向右做减速运动时,根据右手定则判断得到,ab 中产生的感应电流方向从a 到b,根据
安培定则可知螺线管左端为S 极,感应电流减小,螺线管产生的磁场减弱,穿过c 的磁通量减小,根
据楞次定律得知,c 中产生顺时针方向(从左向右看)的感应电流,右侧相当于N 极,则线圈c 被螺
线管吸引,故B 错误;
C、导体棒ab 向左做减速运动时,根据右手定则判断得到,ab 中产生的感应电流方向从b 到a,根据
安培定则可知螺线管左端为N 极,感应电流减小,螺线管产生的磁场减弱,穿过c 的磁通量减小,根
据楞次定律得知,c 中产生逆时针方向(从左向右看)的感应电流,右侧相当于S 极,则线圈c 被螺线
管吸引,故C 错误;
D、导体棒ab 向左做加速运动时,根据右手定则判断得到,ab 中产生的感应电流方向从b 到a,根据
安培定则可知螺线管左端为S 极,感应电流增大,螺线管产生的磁场增强,穿过c 的磁通量增大,根
据楞次定律得知,c 中产生顺时针方向(从左向右看)的感应电流,右侧相当于N 极,则线圈c 被螺
线管排斥,故D 正确。
故选:D。
【变式训练1】(2026 春•金坛区校级期末)水平放置条形磁铁的N 极附近,一闭合线圈竖直向下运动并
始终保持水平。在位置B,N 极附近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。则线圈从位置A 下落到位置C 过程中,从上往下看感应电流的方向是( )
A.始终顺时针
B.始终逆时针
C.先顺时针后逆时针
D.先逆时针后顺时针
【答案】B
【详解】线框从图中A 位置向B 位置运动过程中,穿过线圈的磁通量向上在减少,根据楞次定律可知,
线框中会产生逆时针(从上往下看)方向的感应电流;从图中B 位置向C 位置运动过程中,穿过线圈
的磁通量向下在增大,根据楞次定律可知,线框中会产生逆时针(从上往下看)方向的感应电流,故
全过程感应电流的方向为逆时针,故B 正确,ACD 错误。
故选:B。
【变式训练2】(2026•全国模拟)如图1 所示,红色发光二极管和绿色发光二极管并联后与圆形导体线
圈的两端点连接。线圈中存在垂直线圈平面的匀强磁场区域,磁感应强度B 随时间t 变化的关系如图2
所示,其中t1~t2时间内为与横轴平行的直线。已知磁场方向垂直纸面向外为正方向,两二极管均为理
想二极管,下列判断正确的是( )
A.0~t1的时间内,红色二极管发光
B.t1~t2的时间内,绿色二极管发光
C.t2~t3的时间内,红色二极管发光
D.t3~t4的时间内,绿色二极管发光
【答案】C
【详解】A.规定垂直纸面向外为磁场正方向,在0~t1时间内,穿过线圈的磁场垂直纸面向外,且磁
感应强度持续增大,线圈磁通量随之增大。由楞次定律的“增反减同”,线圈的上端相当于等效电源
的正极。根据二极管的单向导电性,此时绿色二极管发光红色二极管截止,故A 错误。
B.在t1~t2时间内,磁感应强度B 保持恒定,穿过线圈的磁通量不发生变化,根据法拉第电磁感应定
律,线圈内部不会产生感应电动势,电路中无电流,两二极管都不发光,故B 错误。
C.在t2~t3时间内,磁场仍垂直纸面向外,但磁感应强度持续减小,线圈向外的磁通量不断减小。由
楞次定律的“增反减同”,线圈的下端相当于等效电源的正极。此时红色二极管正向导通,能够发光,
故C 正确。
D.在t3~t4时间内,磁场垂直纸面向里且磁感应强度持续增大,向里的磁通量不断增加。由楞次定律
的“增反减同”,线圈的下端相当于等效电源的正极,依旧只有红色二极管发光,绿色二极管截止,
故D 错误。
故选:C。
【变式训练3】(2026 春•万州区校级月考)如图所示,导电圆盘可绕固定点O 在竖直面内转动。用导线
将导电圆盘、电阻R 和开关连接成闭合回路。在圆盘所在区域内充满水平向右的匀强磁场,断开开关S,
拨动圆盘,使其转动,不计圆盘与导线间的阻力。某时刻闭合开关,下列说法正确的是( )
A.闭合开关后,穿过圆盘的磁通量不变,电阻中没有电流通过
B.闭合开关后,圆盘会减速转动
C.闭合开关后,圆盘会加速转动
D.闭合开关后,圆盘将匀速转动
【答案】B
【详解】A、虽然穿过圆盘整体的磁通量不变,但辐条切割磁感线产生动生电动势,闭合回路有感应
电流流过电阻R,动生电动势的产生不依赖回路磁通量变化,而是导体切割磁感线,故A 错误;
BCD、感应电流在磁场中受安培力,根据楞次定律,安培力的作用效果阻碍导体相对磁场的运动,即
安培力对圆盘产生阻力矩,圆盘减速转动,故B 正确,CD 错误。
故选:B。
【题型精练】
1.(2026•河南模拟)物理是以实验为基础的学科,实验是培养学生实践能力和科学思维的重要手段,
下列实验现象说法正确的是( )
A.图甲中,当通电导线电流方向水平向左时,小磁针的转动方向如图所示
B.图乙中闭合开关S 瞬间,线圈P 会产生感应电流
C.图丙中封闭的水平圆环向下穿过条形磁铁过程中,穿过圆环的磁通量不变
D.图丁中磁铁向右插入不闭合线圈,线圈中会产生感应电流
【答案】B
【详解】A、结合安培右手定则,通电直导线在下方会产生垂直纸面向外的磁场,小磁针的转动方向
与图示方向相反,故A 错误;
B、图乙中闭合开关S 的瞬间,线圈M 中有电流通过,会在铁芯中产生磁场,线圈P 中的磁通量发生
改变,闭合线圈P 中产生感应电流,电流计指针偏转,故B 正确;
C、条形磁铁周围不是匀强磁场,封闭的水平圆环在向下穿过条形磁铁的过程中,通过圆环的磁通量
会改变,故C 错误;
D、图丁中磁铁向右插入线圈时,线圈中磁通量发生改变,线圈不是闭合回路,不能产生感应电流,
故D 错误。
故选:B。
2.(2026•文县模拟)如图,竖直放置的线圈两端连接一个定值电阻构成回路,一块强磁铁从线圈上方
某一高度由静止释放后从线圈中穿过落到地面,下列说法正确的是( )
A.强磁铁落地的时间比没有线圈时短
B.图示位置时通过电阻的电流方向为a→R→b
C.图示位置电阻的功率大小与强磁铁初始释放高度无关
D.强磁铁刚进入线圈时与刚离开线圈时的加速度方向可能相同
【答案】D
【详解】A.根据楞次定律可知,在磁铁靠近线圈时,线圈对磁铁有向上的作用力,阻碍磁铁下落;
当磁铁穿过线圈,远离线圈时,线圈对磁铁有向上的作用力,阻碍线圈远离,所以磁铁下落的时间比
没有线圈时长,故A 错误;
B.磁铁的S 极靠近线圈的过程中向上穿过线圈的磁通量增大,根据楞次定律可知,穿过线圈的感应
电流如下图所示
因此通过电阻的电流方向为b→R→a,故B 错误;
C.强磁铁释放高度越高,则磁铁下落的速度越大,根据法拉第电磁感应定律可知,产生的感应电动
势越大,通过电阻的电流就越大,所以电阻消耗的电功率越大,故C 错误;
D.强磁铁进入与离开线圈时,如果磁场力小于重力,加速度方向都向下,方向相同,故强磁铁进入
与离开线圈时加速度方向可能相同,故D 正确。
故选:D。
3.(多选)(2026 春•江北区校级月考)如图,绝缘细线的下端悬挂着一金属材料做成的空心心形挂件,
水平直线MN 下方存在磁感应强度为B 匀强磁场,其方向垂直挂件平面,且大小随时间均匀增大。若
某段时间内挂件处于静止状态,则该段时间内挂件中产生的感应电动势E、线框内磁通量Φ 大小随时
间t 变化的规律( )
A.
B.
C.
D.
【答案】AD
【详解】结合Φ=BS,故Φ 随着时间的增大而增大,根据法拉第电磁感应定律E =n ΔΦ
Δt ,由于磁感
应强度B 随时间均匀增大,ΔB
Δt 为常数,感应电动势E 为常数,感应电流i= E
R ,其中R 为挂件的电阻,
也为常数,所以感应电流i 为常数,不随时间变化,E =n ΔΦ
Δt =n ΔBS
Δt ,i= E
R =
n ΔB
Δt S
R
,因为ΔB
Δt 为
常数,所以i 为常数,故AD 正确,BC 错误。
故选:AD。
4.(多选)(2026•仙桃校级模拟)磁力刹车是游乐场中过山车采用的一种新型刹车装置,该刹车装置
的原理图(从车后朝前看)如图所示,停车区的轨道两侧装有强力磁铁,当过山车进入停车区时铜片
从强力磁铁间穿过,车很快停下来,关于该装置的刹车原理,下列判断正确的是( )
A.过山车进入停车区时其动能转化成电能
B.把铜片换成有机玻璃片,也能达到相同的刹车效果
C.过山车进入停车区的过程中两侧的铜片中会产生感应电流
D.过山车进入停车区的过程中铜片受到的安培力使过山车减速
【答案】ACD
【详解】A、过山车进入停车区时,铜片切割磁感线,克服安培力做功,将过山车的动能转化为电能,
故A 正确;
B、有机玻璃是绝缘体,把铜片换成有机玻璃片时,即使切割磁感线也不会产生感应电流,不会受到
安培力的阻碍作用,无法达到相同的刹车效果,故B 错误;
C、过山车进入停车区的过程中,铜片从强力磁铁间穿过,穿过铜片的闭合回路面积或所在位置的磁
场发生改变,导致穿过铜片的磁通量发生变化,从而在铜片中产生感应电流,故C 正确;
D、结合楞次定律“来拒去留”的推论,过山车进入停车区的过程中,铜片中感应电流受到的安培力
方向与过山车的运动方向相反,从而使过山车减速,故D 正确。
故选:ACD。
5.(多选)(2026•海口模拟)如图所示,直流电源a、b 两极与线圈①、开关S 构成闭合电路,线圈
②与电流表构成闭合电路。已知线圈①产生的磁感线如图所示。下列说法正确的是( )
A.电源的a 为正极,b 为负极
B.开关S 断开瞬间,线圈②产生的磁场与线圈①的磁场方向相同
C.开关S 断开瞬间,线圈②产生的磁场与线圈①的磁场方向相反
D.开关S 断开瞬间,线圈②产生的电流从电流表c 接线柱流入
【答案】AB
【详解】A.首先根据线圈①的磁感线方向,利用安培定则判断线圈①的电流方向,再结合电流从电
源正极流出、负极流入的规律,可判断电源的a 为正极,b 为负极,故A 正确;
B.开关断开瞬间,线圈①的电流消失,穿过线圈②的磁通量减小。根据楞次定律,线圈②感应电流
的磁场会阻碍磁通量的减小,因此其磁场方向与线圈①的磁场方向相同,故B 正确;
C.由B 选项的分析可知,线圈②产生的磁场与线圈①的磁场方向相同,故C 错误;
D.开关断开瞬间,根据楞次定律和安培定则,线圈②的感应电流方向为从电流表的d 接线柱流入、c
接线柱流出,并非从c 接线柱流入,故D 错误。
故选:AB。
►【真题回顾】
1.(2025•江西)托卡马克是一种磁约束核聚变装置,其中心柱上的密绕螺线管(CS 线圈)可以驱动附
近由电子和离子组成的磁约束等离子体旋转形成等离子体电流,如图(a)所示。当CS 线圈通以如图
(b)所示的电流时,产生的等离子体电流方向(俯视)为( )
A.顺时针
B.逆时针
C.先顺时针后逆时针
D.先逆时针后顺时针
【答案】A
【详解】由图(b)可知开始阶段流过CS 线圈的电流正向减小,根据右手定则可知,CS 线圈中的磁场
方向向下,且磁感应强度减小,由楞次定律可知产生的感应电场方向为顺时针方向(俯视),则产生
的等离子体电流方向(俯视)为顺时针;
在以后阶段通过CS 线圈的电流反向增加时,根据安培定则可知,CS 线圈中的磁场方向向上,且磁感
应强度增大,情况与前一阶段等效,即产生的等离子体电流方向(俯视)仍为顺时针。故A 正确,
BCD 错误。
故选:A。
2.(2024•北京)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M 在右端产生的磁场方向向右,由楞次定律可知,线圈P 中感应电流
的磁场方向向左与线圈M 中电流的磁场方向相反,故二者相互排斥,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,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。
3.(2024•广东)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BL2
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零,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,则磁通量的变化率越大,线圈中感应
电动势越大,与线圈的上升高度无关,故BC 错误;
D、永磁铁相对线圈下降时,线圈中垂直于纸面向外的磁通量增大,根据楞次定律可知,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)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
【详解】线圈a 从磁场中匀速拉出的过程,a 线圈的磁通量减小,根据楞次定律,可知线圈a 中的感应
电流方向为顺时针。
根据安培定则,可知线圈a 中的电流在线圈b 所处位置产生磁场方向为垂直纸面向外,因线圈a 逐渐靠
近线圈b,故线圈b 所处的磁场的磁感应强度增大,即线圈b 的磁通量增大,根据楞次定律,可知线圈
b 中的感应电流方向为顺时针。故A 正确,BCD 错误。
故选:A。
5.(2023•海南)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、根据安培定则可知,线圈1、2 中的电流形成的磁场方向都是竖直向下的,故A 错误;
BC、汽车进入磁场时,线圈abcd 磁通量向下增大,根据楞次定律可知,感应电流方向是adcba,离开
时磁通量向下减小,根据楞次定律可知感应电流方向是abcda,故B 错误、C 正确;
D、根据楞次定律的推广可知,安培力的方向总是与汽车相对于磁场的运动方向相反,在汽车离开线
圈1 进入线圈2 时,汽车受到的安培力方向与速度方向相反,故D 错误。
故选:C。
6.(2021•重庆)某眼动仪可以根据其微型线圈在磁场中随眼球运动时所产生的电流来追踪眼球的运动。
若该眼动仪线圈面积为S,匝数为N,处于磁感应强度为B 的匀强磁场中,线圈平面最初平行于磁场,
经过时间t 后线圈平面逆时针转动至与磁场夹角为θ 处,则在这段时间内,线圈中产生的平均感应电
动势的大小和感应电流的方向(从左往右看)为( )
A.NBSsinθ
t
,逆时针
B.NBScosθ
t
,逆时针
C.NBSsinθ
t
,顺时针
D.NBScosθ
t
顺时针
【答案】A
【详解】开始时线圈与磁场的方向平行,则穿过线圈的磁通量为零;经过时间t,面积为S 的线圈平面
逆时针转动至与磁场夹角为θ 处,磁通量变化为:ΔΦ=BSsinθ;由法拉第电磁感应定律,线圈中产生
的平均感应电动势的大小为:E = N ΔΦ
Δt = NBSsinθ
t
;由楞次定律可判断出感应电流方向为逆时针方
向。故A 正确,BCD 错误。
故选:A。