还剩19页未读，
继续阅读
所属成套资源：全套粤教版高中物理选择性必修第二册课时学案
成套系列资料，整套一键下载
高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第二册第一节 感应电流的方向第2课时学案设计
展开
这是一份高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第二册第一节 感应电流的方向第2课时学案设计，共22页。
3．理解楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的体现。
知识点一 楞次定律
1．内容
闭合回路中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。
2．“阻碍”的体现
由磁通量增加引起的感应电流，感应电流激发的磁场就阻碍原来磁通量的增加；
由磁通量减少引起的感应电流，感应电流激发的磁场就阻碍原来磁通量的减少。
知识点二 右手定则
1．右手定则
伸开右手，让拇指跟其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内，让磁感线垂直穿入手心，拇指指向导体运动的方向，其余四指所指的方向就是感应电流的方向。
2．右手定则的适用范围
闭合回路的部分导体在磁场中做切割磁感线产生感应电流的情况。
3．右手定则可以看作楞次定律的特殊情况。
1．思考判断(正确的画“√”，错误的画“×”)
(1)感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反。(×)
(2)楞次定律表明感应电流的效果总是与引起感应电流的原因相对抗。(√)
(3)右手定则只适用于闭合回路中的部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。(√)
(4)使用右手定则时必须让磁感线垂直穿过手心。(×)
(5)任何感应电流方向的判断既可使用楞次定律，又可使用右手定则。(×)
2．根据楞次定律可知感应电流的磁场一定( )
A．阻碍引起感应电流的磁通量
B．与引起感应电流的磁场反向
C．阻碍引起感应电流的磁通量的变化
D．与引起感应电流的磁场方向相同
C [感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化，而不是阻碍磁通量，它和引起感应电流的磁场可以同向，也可以反向。]
3．(多选)两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，与导轨接触良好的导体棒AB和CD可以在导轨上自由滑动，当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法正确的是( )
A．导体棒CD内有电流通过，方向是D→C
B．导体棒CD内有电流通过，方向是C→D
C．磁场对导体棒CD的作用力向左
D．磁场对导体棒CD的作用力向右
BD [AB棒向右运动时，由右手定则知，感应电流的方向由B→A，故在CD中电流由C→D，故A错误，B正确；再由左手定则判断CD所受安培力方向向右，故C错误，D正确。]
(1)根据楞次定律，感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。有些同学认为“阻碍”就是相反，即感应电流的磁场总是与原磁场的方向相反。这种观点是否正确？
提示：“阻碍”既不是阻碍原磁场，也不是阻碍原来的磁通量，而是指感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的增加或减少。“阻碍”不仅有“反抗”的含义，还有“补偿”的含义，反抗磁通量的增加，补偿磁通量的减少。
(2)如图所示，导体棒ab向右做切割磁感线运动。根据楞次定律判断导体棒ab中的电流方向？
提示：导体棒ab向右运动，磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流产生的磁场与原磁场方向相反，故感应电流的方向为b→a。
楞次定律的理解
1．因果关系：楞次定律反映了电磁感应现象中的因果关系，磁通量发生变化是原因，产生感应电流是结果，原因产生结果，结果反过来影响原因。
2．“阻碍”的含义
【典例1】 如图所示，要使Q线圈产生图示方向的电流，可采用的方法有( )
A．闭合开关S的瞬间
B．闭合开关S后，把R的滑片向右移
C．闭合开关S后，把P中的铁芯从左边抽出
D．闭合开关S后，把Q远离P
[思路点拨] 解答本题时，可按以下思路分析：
确定P中电流方向与大小变化 ―→确定Q中磁场方向及磁通量变化―→确定Q中感应电流方向
A [闭合开关S时，线圈中电流从无到有，铁芯中产生向右的磁场，穿过Q的磁通量增加，根据楞次定律，Q中产生题图方向的电流，A正确；R的滑片向右移时，P中电流减小，穿过Q的磁通量减小，根据楞次定律，Q中产生与题图相反方向的电流，B错误；将铁芯抽出或Q远离P时，穿过Q的磁通量都减小，根据楞次定律，Q中产生与题图相反方向的电流，C、D错误。]
应用楞次定律解题的一般步骤
[跟进训练]
1．(2022·湖北襄阳五中高二阶段练习)如图所示，两条互相平行的导线M、N中通有大小相等、方向相同的电流，导线框abcd和两条导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向自右向左在两导线间匀速移动，则在移动过程中，线框中的感应电流的方向为( )
A．先顺时针后逆时针
B．先逆时针后顺时针
C．一直是逆时针
D．一直是顺时针
C [M、N之间的磁场是两导线产生的磁场的叠加，可以以M、N两导线之间的中心线OO′为界，如图所示
在OO′右边合磁场的方向垂直于纸面向外，在OO′左边合磁场的方向垂直于纸面向里。线框从右向左移动到关于OO′对称的位置以前，垂直于纸面向外穿过线框的磁通量减小；移动到关于OO′对称的位置时磁通量为零；越过关于OO′对称的位置向左移动时，垂直于纸面向里穿过线框的磁通量增大。由楞次定律可以判断，感应电流的方向始终为逆时针，故选C。]
右手定则的应用
1．适用范围：闭合回路的部分导体切割磁感线产生感应电流方向的判断。
2．右手定则反映了磁场方向、导体运动方向和电流方向三者之间的相互垂直关系。
(1)大拇指的方向是导体相对磁场切割磁感线的运动方向，既可以是导体运动而磁场未动，也可以是导体未动而磁场运动，还可以是两者以不同速度同时运动。
(2)四指指向电流方向，切割磁感线的导体相当于电源。
3．右手定则与楞次定律的区别与联系
【典例2】 如图所示，匀强磁场与圆形导体环平面垂直，导体ef与环接触良好，当ef向右匀速运动时( )
A．圆环中磁通量不变，环中无感应电流产生
B．整个环中有顺时针方向的电流
C．整个环中有逆时针方向的电流
D．环的右侧有逆时针方向的电流，环的左侧有顺时针方向的电流
[思路点拨] ①ef相当于电源，电动势的方向为e→f。②ef与左、右部分圆形导体都能构成闭合回路。
D [导体ef向右切割磁感线，由右手定则可判断导体ef中感应电流的方向由e→f。而导体ef分别与导体环的左、右两部分构成两个闭合回路，故环的右侧有逆时针方向的电流，环的左侧有顺时针方向的电流。故D正确。]
(1)判断感应电流方向时可根据具体情况选取楞次定律或右手定则；闭合回路的一部分导体切割磁感线时，选用右手定则比较方便。
(2)区分右手定则和安培定则：右手定则判断电流的方向；而安培定则判断电流产生磁场的方向。
[跟进训练]
2．下列图中表示闭合回路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，导体ab上的感应电流方向为a→b的是( )
A B C D
A [题中四图都属于闭合回路的一部分导体切割磁感线，应用右手定则判断可得A中电流方向为a→b，B中电流方向为b→a，C中电流方向沿a→d→c→b→a，D中电流方向为b→a。故A正确。]
楞次定律的拓展应用
1．楞次定律的另一种表述：感应电流的效果总是反抗(或阻碍)产生感应电流的原因。
2．相对运动情况的判断——第一种方法：由于相对运动导致的电磁感应现象，感应电流的效果阻碍相对运动。简记口诀：“来拒去留”。
3．面积变化趋势的判断——第二种方法：电磁感应致使回路面积有变化趋势时，则面积收缩或扩张是为了阻碍回路磁通量的变化，即磁通量增大时，面积有收缩趋势，磁通量减少时，面积有扩张趋势。简记口诀：“增缩减扩”。
【典例3】 如图所示，一个轻质铝环套在一根水平光滑绝缘杆上，当一条形磁铁向右运动靠近铝环时，铝环的运动情况是( )
A．向右运动 B．向左运动
C．静止不动 D．不能判定
A [方法一：电流元受力分析法。
如图所示，当磁铁向铝环运动时，穿过铝环的磁通量增加，由楞次定律判断出铝环的感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反，即向右，根据安培定则可判断出感应电流方向，从左侧看为顺时针方向，把铝环的电流等效为多段直线电流元，取上、下两小段电流元进行研究，由左手定则判断出两段电流元的受力，由此可判断整个铝环所受合力向右，故A正确。
方法二：阻碍相对运动法。
产生磁场的物体与闭合线圈之间的相互作用力可概括为四个字——“来拒去留”。磁铁向右运动时，铝环产生的感应电流总是阻碍磁铁与导体间的相对运动，则磁铁和铝环间有排斥作用，故A正确。
方法三：等效法。
如图所示，磁铁向右运动，使铝环产生的感应电流可等效为条形磁铁，而两磁铁有排斥作用，故A正确。]
[一题多变]
在上例中，若有两个轻质铝环套在水平光滑杆上，则两个铝环之间的距离如何变化？
提示：两环产生同向感应电流，相互吸引，距离变小。
电磁感应现象中导体运动问题的分析方法
(1)确定所研究的闭合回路。
(2)明确闭合回路所包围区域的磁场的方向及磁场的变化情况。
(3)确定穿过闭合回路的磁通量的变化或导体是否切割磁感线。
(4)根据楞次定律或右手定则判定感应电流的方向。
(5)根据左手定则或“来拒去留”“增反减同”等判断导体所受安培力及运动的方向。
[跟进训练]
3．如图所示，光滑固定金属导轨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的过程中，下列说法正确的是( )
A．P、Q将保持不动
B．P、Q将相互远离
C．磁铁的加速度小于g
D．磁铁的加速度仍为g
C [当一条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，则P、Q将互相靠拢，回路的面积减小一点，起到阻碍原磁通量增加的作用，故A、B错误；回路受到向下的安培力作用，由牛顿第三定律可知，磁铁将受到向上的反作用力，所以磁铁所受合力小于重力，磁铁的加速度一定小于g，故C正确，D错误。]
1．楞次定律中“阻碍”的含义是指( )
A．感应电流形成的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反
B．感应电流形成的磁场只是阻碍引起感应电流的磁场的增强
C．感应电流形成的磁场只是阻碍引起感应电流的磁场的减弱
D．当引起感应电流的磁场增强时，感应电流的磁场方向与其相反；当引起感应电流的磁场减弱时，感应电流的磁场方向与其相同
D [楞次定律中“阻碍”的含义是指感应电流产生的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，即当引起感应电流的磁场增强时，感应电流的磁场方向与其相反；当引起感应电流的磁场减弱时，感应电流的磁场方向与其相同，故D正确。]
2．(多选)如图所示，竖直向下的匀强磁场中，有一个带铜轴的铜盘，用铜刷把盘缘和轴连接，外接一电流表，铜盘按图示方向匀速转动，则( )
A．Ⓖ中有a→b的电流
B．Ⓖ中有b→a的电流
C．盘面磁通量不变，不产生感应电流
D．有从盘缘向盘中心的电流
BD [将铜盘看作无数个轴向铜棒组成，这些“铜棒”切割磁感线，由右手定则可判定选项B、D正确。]
3．(多选)如图所示，在条形磁铁中央位置的正上方水平固定一铜质圆环。不计空气阻力，下列判断正确的是( )
A．释放圆环，环下落时产生感应电流
B．释放圆环，环下落时无感应电流
C．释放圆环，环下落时环的机械能守恒
D．释放圆环，环下落时环的机械能不守恒
BC [由条形磁铁磁场分布特点可知，穿过其中央位置正上方的圆环的合磁通量为零。所以，在环下落的过程中磁通量不变，没有感应电流，圆环只受重力作用，则环下落时机械能守恒，故A、D错误，B、C正确。]
4．重为G的线圈系在一个弹簧测力计上，其下方有一通电导线，如图甲所示，导线所通过的电流如图乙所示，它们均在同一平面内，求下列不同时刻弹簧测力计的示数与G的大小关系。
(1)在t1时刻；
(2)在t2时刻；
(3)在t3时刻。
[解析] (1)在t1时刻穿过线圈的磁通量增加，线圈产生感应电流，由楞次定律和左手定则知，弹簧测力计的示数小于G。
(2)在t2时刻穿过线圈的磁通量不变，线圈不产生感应电流，由力的平衡知，弹簧测力计的示数等于G。
(3)在t3时刻穿过线圈的磁通量减少，线圈产生感应电流，由楞次定律和左手定则知，弹簧测力计的示数大于G。
[答案] (1)小于G (2)等于G (3)大于G
回归本节内容，自我完成以下问题：
1．楞次定律的内容及适用范围分别是什么？
提示：(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．右手定则的内容及适用范围分别是什么？
提示：(1)内容：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线垂直穿入手心，拇指指向导体运动的方向，这时其余四指所指的方向就是感应电流的方向。
(2)适用范围：适用于部分导体切割磁感线的情况。
3．楞次定律中“阻碍”的含义是什么？
提示：(1)阻碍原磁通量变化——“增反减同”；(2)阻碍相对运动——“来拒去留”；(3)使回路面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”。
课时分层作业(四) 感应电流的方向
题组一 楞次定律的理解
1．关于感应电流，下列说法正确的是( )
A．根据楞次定律知，感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量
B．感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化
C．感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向可能相同，也可能相反
D．当导体切割磁感线运动时，必须用右手定则确定感应电流的方向
C [由楞次定律知，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，A错误；感应电流的磁场总是阻碍电路中的原磁通量的变化，不是阻碍原磁场的变化，B错误；由楞次定律知，如果是因磁通量的减少而引起的感应电流，则感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相同，阻碍磁通量的减小；反之，则感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反，阻碍磁通量的增加，C正确；导体切割磁感线运动时，可直接用右手定则确定感应电流的方向，也可以由楞次定律确定感应电流的方向，D错误。]
2．如图所示，三角形线框与长直导线彼此绝缘，线框被导线分成面积相等的两部分，在MN接通图示方向电流的瞬间，线框中感应电流的方向是( )
A．无感应电流 B．A→B→C
C．C→B→A D．条件不足，无法判断
C [越靠近通电导线，磁场越强，由题图结合安培定则可知，穿过左侧向外的磁通量大于穿过右侧向里的磁通量，即接通电流的瞬间穿过线框的磁通量向外增加，则感应电流产生的磁场垂直纸面向里，根据安培定则可知，感应电流方向为C→B→A，故C正确。]
3．(2022·辽宁师范大学附属中学高二月考)如图所示，一圆形金属线圈放置在水平桌面上，匀强磁场垂直于桌面竖直向下，过线圈上A点作切线OO′，OO′与线圈在同一平面内。在线圈以OO′为轴翻转180°的过程中，线圈中电流方向( )
A．始终为A→C→B→A
B．先为A→C→B→A后为A→B→C→A
C．始终为A→B→C→A
D．先为A→B→C→A后为A→C→B→A
C [当线圈平面与磁场方向平行时，线圈平面与磁场方向的夹角为0度，则Φ＝0。当线圈与磁场方向垂直时，穿过线圈平面的磁通量最大，题图所示情况是磁场与线圈垂直，所以开始时穿过线圈的磁通量最大，转过90°时穿过线圈的磁通量最小，所以在线圈由题图所示位置以OO′为轴翻转180°的过程中，向里穿过线圈的磁通量先减小，后增大，向里穿过线圈的磁通量减小时，根据楞次定律可知，产生的感应电流的方向是A→B→C→A，转过角度大于90°后，向里穿过线圈的磁通量增大，此时线圈平面已翻转，根据楞次定律可知，产生的感应电流的方向仍然是A→B→C→A，故A、B、D错误，C正确。]
题组二 右手定则的应用
4．闭合回路的一部分导体在磁场中因切割磁感线而产生了感应电流，在如图所示的图中，B、v、I方向均正确的是( )
A B
C D
D [A、C两项中导体不切割磁感线，不产生感应电流，A、C错误；由右手定则可知B中的感应电流方向应向外，B错误；由右手定则可知，D正确。]
5．(多选)(2022·山西孝义高二月考)某人在自行车道上从东往西沿直线骑行，该处地磁场的水平分量方向由南向北，竖直分量方向竖直向下。自行车车把为直把、金属材质，且带有绝缘把套，只考虑自行车在地磁场中的电磁感应现象，下列结论正确的是( )
A．图示位置中辐条A点电势比B点电势低
B．图示位置中辐条A点电势比B点电势高
C．自行车左车把的电势比右车把的电势高
D．自行车在十字路口左拐改为南北骑向，则自行车右车把电势高
AC [自行车从东往西行驶时，辐条切割地磁场水平分量的磁感线，根据右手定则判断可知，题图所示位置中辐条A点电势比B点电势低，故A正确，B错误；自行车车把切割地磁场竖直分量的磁感线，由右手定则知，左车把的电势比右车把的电势高，故C正确；自行车左拐改为南北骑向，自行车车把仍切割地磁场竖直分量的磁感线，由右手定则可知，左车把的电势仍然高于右车把的电势，D错误。]
6．(多选)如图所示，MN、PQ是间距为L的平行金属导轨，置于磁感应强度为B、方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，M、P间接有一阻值为R的电阻。一根与导轨接触良好、有效阻值为R的金属导线ab垂直导轨放置，并在水平外力F的作用下以速度v向右匀速运动，则(不计导轨电阻)( )
A．通过电阻R的电流方向为P→R→M
B．通过电阻R的电流方向为M→R→P
C．a端电势比b端高
D．a端电势比b端低
BC [由右手定则可知，通过电阻R的电流方向为M→R→P，故A错误，B正确；由右手定则可知，通过金属导线ab的电流由b→a，此时金属导线ab相当于电源，则金属导线a端电势比b端高，故C正确，D错误。]
题组三 楞次定律的拓展应用
7．目前，我国的电磁弹射技术已达到世界先进水平，将很快装备到下一代航母中。航母上舰载机电磁弹射的驱动原理如图所示，当闭合开关S，固定线圈中突然通过直流电流时，线圈左侧的金属环(舰载机)被弹射出去，则( )
A．闭合S的瞬间，从左侧看环中的感应电流沿顺时针方向
B．若将电池正负极调换后，金属环将向右弹射
C．若将金属环置于线圈的右侧，金属环将向左弹射
D．若将金属环置于线圈的右侧，金属环将向右弹射
D [闭合开关S的瞬间穿过金属环的磁通量增大，依据楞次定律，从左侧看感应电流沿逆时针方向，故A错误；电池正负极变化只影响磁场方向并不影响磁场的变化，根据“来拒去留”可得，金属环受力向左，故将向左弹射出去，故B错误；若将金属环置于线圈的右侧，根据“来拒去留”可得，金属环受力向右，故将向右弹射出去，故C错误，D正确。]
8．(2022·江苏苏州高二期末)研究人员发现一种具有独特属性的新型合金，只要略微提高其温度，这种合金就会变成强磁性合金，从而使它旁边的线圈中产生感应电流。如图所示，一圆形线圈放在圆柱形合金材料下方，现对该合金材料进行加热，则( )
A．线圈中将产生逆时针方向的电流
B．线圈中将产生顺时针方向的电流
C．线圈将有收缩的趋势
D．线圈将有扩张的趋势
C [对该合金材料进行加热，这种合金会从非磁性合金变成强磁性合金，穿过线圈的磁通量增大，从而在线圈中产生感应电流，由于原磁场的方向未知，所以不能判断出感应电流的方向，故A、B错误；当合金材料的磁场增大时，穿过线圈的磁通量增大，则线圈产生的感应电流将阻碍磁通量的增大，面积有缩小的趋势，故C正确，D错误。]
9．(2022·内蒙古集宁师范学院附属实验中学高二期中)如图所示，要使金属环C向线圈A运动，导线ab在金属导轨上应( )
A．向右做匀速运动 B．向左做减速运动
C．向右做加速运动 D．向左做加速运动
B [导线ab在向右做匀速运动时，导线ab中产生的感应电动势和感应电流不变，线圈A产生的磁场不变，穿过金属环C的磁通量不变，金属环C不能产生感应电流，金属环C静止不动，A错误；导线ab在向左做减速运动时，导线ab中产生的感应电动势和感应电流减小，线圈A产生的磁场减小，穿过金属环C的磁通量减小，金属环C产生的感应电流磁场与线圈A磁场方向相同，金属环C向线圈A运动，B正确；导线ab在向右做加速运动时，导线ab中产生的感应电动势和感应电流增大，线圈A产生的磁场增大，穿过金属环C的磁通量增大，金属环C产生的感应电流磁场与线圈A磁场方向相反，金属环C做远离线圈A的运动，C错误；导线ab在向左做加速运动时，导线ab中产生的感应电动势和感应电流增大，线圈A产生的磁场增大，穿过金属环C的磁通量增大，金属环C产生的感应电流磁场与线圈A磁场方向相反，金属环C做远离线圈A的运动，D错误。]
10．(多选)如图所示，在匀强磁场中放置一个电阻不计的平行金属导轨，导轨跟大线圈M相连，导轨上放一根导线ab，磁感线垂直于导轨所在平面，欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方向的感应电流，则导线的运动情况可能是( )
A．匀速向右运动 B．加速向右运动
C．减速向右运动 D．加速向左运动
CD [导线ab匀速向右运动时，导线ab产生的感应电动势和感应电流恒定不变，大线圈M产生的磁场恒定不变，穿过小线圈N的磁通量不变，没有感应电流产生，故A错误；导线ab加速向右运动时，导线ab中产生的感应电动势和感应电流增加，由右手定则判断出来ab电流方向由a→b，根据安培定则判断可知，M产生的磁场方向垂直纸面向里，穿过N的磁通量增大，由楞次定律判断得知，线圈N产生逆时针方向的感应电流，故B错误；导线ab减速向右运动时，导线ab中产生的感应电动势和感应电流减小，由右手定则判断出来ab电流方向由a→b，根据安培定则判断可知，M产生的磁场方向垂直纸面向里，穿过N的磁通量减小，由楞次定律判断得知，线圈N产生顺时针方向的感应电流，故C正确；导线ab加速向左运动时，导线ab中产生的感应电动势和感应电流增加，由右手定则判断出来ab电流方向由b→a，根据安培定则判断可知，M产生的磁场方向垂直纸面向外，穿过N的磁通量增大，由楞次定律判断得知，线圈N产生顺时针方向的感应电流，故D正确。]
11．(2020·全国卷Ⅲ)如图所示，水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈，右边套有一金属圆环。圆环初始时静止。将图中开关S由断开状态拨至连接状态，电路接通的瞬间，可观察到( )
A．拨至M端或N端，圆环都向左运动
B．拨至M端或N端，圆环都向右运动
C．拨至M端时圆环向左运动，拨至N端时向右运动
D．拨至M端时圆环向右运动，拨至N端时向左运动
B [将开关S由断开状态拨至M端或N端，都会使线圈中的电流突然增大，穿过右边圆环的磁通量突然增大，由楞次定律可知，圆环都会向右运动以阻碍磁通量的增大，故B正确，A、C、D错误。]
12．(多选)如图所示，足够长的通电导线旁边同一平面内有矩形线圈abcd，则( )
A．若线圈向右平动，其中感应电流方向是a→b→c→d
B．若线圈竖直向下平动，无感应电流产生
C．当线圈以ad边为轴转动时(转动角度小于90°)，其中感应电流方向是a→b→c→d
D．当线圈向导线靠近时，其中感应电流方向是a→b→c→d
BD [根据安培定则知，线圈所在处的磁场垂直纸面向里，当线圈向右平动、以ad边为轴转动时(转动角度小于90°)，穿过线圈的磁通量减少，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同，感应电流方向为a→d→c→b，故A、C错误；若线圈竖直向下平动，穿过线圈的磁通量不变，无感应电流产生，故B正确；若线圈向导线靠近时，穿过线圈的磁通量增加，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反，垂直纸面向外，感应电流方向为a→b→c→d，故D正确。]
13．(多选)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，当PQ在外力的作用下运动时，MN在磁场力的作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是( )
A．向右加速运动 B．向左加速运动
C．向右减速运动 D．向左减速运动
BC [当PQ向右运动时，用右手定则可判定PQ中感应电流的方向是由Q→P，由安培定则可知穿过L1的磁场方向向上；若PQ向右加速运动，则穿过L1的磁通量增加，用楞次定律和安培定则可以判断流过MN的感应电流是从N→M的，用左手定则可判定MN受到向左的安培力，将向左运动，A错误；若PQ向右减速运动，流过MN的感应电流方向、MN所受的安培力的方向均将反向，MN向右运动，所以C正确；同理可判断B正确，D错误。]
比较项目
楞次定律
右手定则
区别
研究
对象
整个闭合回路
闭合回路的一部分，即做切割磁感线运动的导体
适用
范围
各种电磁感应现象
只适用于导体在磁场中做切割磁感线运动的情况
应用
对于磁感应强度随时间变化而产生的电磁感应现象较方便
对于导体棒切割磁感线产生的电磁感应现象较方便
联系
右手定则是楞次定律的特例
3．理解楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的体现。
知识点一 楞次定律
1．内容
闭合回路中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。
2．“阻碍”的体现
由磁通量增加引起的感应电流，感应电流激发的磁场就阻碍原来磁通量的增加；
由磁通量减少引起的感应电流，感应电流激发的磁场就阻碍原来磁通量的减少。
知识点二 右手定则
1．右手定则
伸开右手，让拇指跟其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内，让磁感线垂直穿入手心，拇指指向导体运动的方向，其余四指所指的方向就是感应电流的方向。
2．右手定则的适用范围
闭合回路的部分导体在磁场中做切割磁感线产生感应电流的情况。
3．右手定则可以看作楞次定律的特殊情况。
1．思考判断(正确的画“√”，错误的画“×”)
(1)感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反。(×)
(2)楞次定律表明感应电流的效果总是与引起感应电流的原因相对抗。(√)
(3)右手定则只适用于闭合回路中的部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。(√)
(4)使用右手定则时必须让磁感线垂直穿过手心。(×)
(5)任何感应电流方向的判断既可使用楞次定律，又可使用右手定则。(×)
2．根据楞次定律可知感应电流的磁场一定( )
A．阻碍引起感应电流的磁通量
B．与引起感应电流的磁场反向
C．阻碍引起感应电流的磁通量的变化
D．与引起感应电流的磁场方向相同
C [感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化，而不是阻碍磁通量，它和引起感应电流的磁场可以同向，也可以反向。]
3．(多选)两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，与导轨接触良好的导体棒AB和CD可以在导轨上自由滑动，当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法正确的是( )
A．导体棒CD内有电流通过，方向是D→C
B．导体棒CD内有电流通过，方向是C→D
C．磁场对导体棒CD的作用力向左
D．磁场对导体棒CD的作用力向右
BD [AB棒向右运动时，由右手定则知，感应电流的方向由B→A，故在CD中电流由C→D，故A错误，B正确；再由左手定则判断CD所受安培力方向向右，故C错误，D正确。]
(1)根据楞次定律，感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。有些同学认为“阻碍”就是相反，即感应电流的磁场总是与原磁场的方向相反。这种观点是否正确？
提示：“阻碍”既不是阻碍原磁场，也不是阻碍原来的磁通量，而是指感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的增加或减少。“阻碍”不仅有“反抗”的含义，还有“补偿”的含义，反抗磁通量的增加，补偿磁通量的减少。
(2)如图所示，导体棒ab向右做切割磁感线运动。根据楞次定律判断导体棒ab中的电流方向？
提示：导体棒ab向右运动，磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流产生的磁场与原磁场方向相反，故感应电流的方向为b→a。
楞次定律的理解
1．因果关系：楞次定律反映了电磁感应现象中的因果关系，磁通量发生变化是原因，产生感应电流是结果，原因产生结果，结果反过来影响原因。
2．“阻碍”的含义
【典例1】 如图所示，要使Q线圈产生图示方向的电流，可采用的方法有( )
A．闭合开关S的瞬间
B．闭合开关S后，把R的滑片向右移
C．闭合开关S后，把P中的铁芯从左边抽出
D．闭合开关S后，把Q远离P
[思路点拨] 解答本题时，可按以下思路分析：
确定P中电流方向与大小变化 ―→确定Q中磁场方向及磁通量变化―→确定Q中感应电流方向
A [闭合开关S时，线圈中电流从无到有，铁芯中产生向右的磁场，穿过Q的磁通量增加，根据楞次定律，Q中产生题图方向的电流，A正确；R的滑片向右移时，P中电流减小，穿过Q的磁通量减小，根据楞次定律，Q中产生与题图相反方向的电流，B错误；将铁芯抽出或Q远离P时，穿过Q的磁通量都减小，根据楞次定律，Q中产生与题图相反方向的电流，C、D错误。]
应用楞次定律解题的一般步骤
[跟进训练]
1．(2022·湖北襄阳五中高二阶段练习)如图所示，两条互相平行的导线M、N中通有大小相等、方向相同的电流，导线框abcd和两条导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向自右向左在两导线间匀速移动，则在移动过程中，线框中的感应电流的方向为( )
A．先顺时针后逆时针
B．先逆时针后顺时针
C．一直是逆时针
D．一直是顺时针
C [M、N之间的磁场是两导线产生的磁场的叠加，可以以M、N两导线之间的中心线OO′为界，如图所示
在OO′右边合磁场的方向垂直于纸面向外，在OO′左边合磁场的方向垂直于纸面向里。线框从右向左移动到关于OO′对称的位置以前，垂直于纸面向外穿过线框的磁通量减小；移动到关于OO′对称的位置时磁通量为零；越过关于OO′对称的位置向左移动时，垂直于纸面向里穿过线框的磁通量增大。由楞次定律可以判断，感应电流的方向始终为逆时针，故选C。]
右手定则的应用
1．适用范围：闭合回路的部分导体切割磁感线产生感应电流方向的判断。
2．右手定则反映了磁场方向、导体运动方向和电流方向三者之间的相互垂直关系。
(1)大拇指的方向是导体相对磁场切割磁感线的运动方向，既可以是导体运动而磁场未动，也可以是导体未动而磁场运动，还可以是两者以不同速度同时运动。
(2)四指指向电流方向，切割磁感线的导体相当于电源。
3．右手定则与楞次定律的区别与联系
【典例2】 如图所示，匀强磁场与圆形导体环平面垂直，导体ef与环接触良好，当ef向右匀速运动时( )
A．圆环中磁通量不变，环中无感应电流产生
B．整个环中有顺时针方向的电流
C．整个环中有逆时针方向的电流
D．环的右侧有逆时针方向的电流，环的左侧有顺时针方向的电流
[思路点拨] ①ef相当于电源，电动势的方向为e→f。②ef与左、右部分圆形导体都能构成闭合回路。
D [导体ef向右切割磁感线，由右手定则可判断导体ef中感应电流的方向由e→f。而导体ef分别与导体环的左、右两部分构成两个闭合回路，故环的右侧有逆时针方向的电流，环的左侧有顺时针方向的电流。故D正确。]
(1)判断感应电流方向时可根据具体情况选取楞次定律或右手定则；闭合回路的一部分导体切割磁感线时，选用右手定则比较方便。
(2)区分右手定则和安培定则：右手定则判断电流的方向；而安培定则判断电流产生磁场的方向。
[跟进训练]
2．下列图中表示闭合回路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，导体ab上的感应电流方向为a→b的是( )
A B C D
A [题中四图都属于闭合回路的一部分导体切割磁感线，应用右手定则判断可得A中电流方向为a→b，B中电流方向为b→a，C中电流方向沿a→d→c→b→a，D中电流方向为b→a。故A正确。]
楞次定律的拓展应用
1．楞次定律的另一种表述：感应电流的效果总是反抗(或阻碍)产生感应电流的原因。
2．相对运动情况的判断——第一种方法：由于相对运动导致的电磁感应现象，感应电流的效果阻碍相对运动。简记口诀：“来拒去留”。
3．面积变化趋势的判断——第二种方法：电磁感应致使回路面积有变化趋势时，则面积收缩或扩张是为了阻碍回路磁通量的变化，即磁通量增大时，面积有收缩趋势，磁通量减少时，面积有扩张趋势。简记口诀：“增缩减扩”。
【典例3】 如图所示，一个轻质铝环套在一根水平光滑绝缘杆上，当一条形磁铁向右运动靠近铝环时，铝环的运动情况是( )
A．向右运动 B．向左运动
C．静止不动 D．不能判定
A [方法一：电流元受力分析法。
如图所示，当磁铁向铝环运动时，穿过铝环的磁通量增加，由楞次定律判断出铝环的感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反，即向右，根据安培定则可判断出感应电流方向，从左侧看为顺时针方向，把铝环的电流等效为多段直线电流元，取上、下两小段电流元进行研究，由左手定则判断出两段电流元的受力，由此可判断整个铝环所受合力向右，故A正确。
方法二：阻碍相对运动法。
产生磁场的物体与闭合线圈之间的相互作用力可概括为四个字——“来拒去留”。磁铁向右运动时，铝环产生的感应电流总是阻碍磁铁与导体间的相对运动，则磁铁和铝环间有排斥作用，故A正确。
方法三：等效法。
如图所示，磁铁向右运动，使铝环产生的感应电流可等效为条形磁铁，而两磁铁有排斥作用，故A正确。]
[一题多变]
在上例中，若有两个轻质铝环套在水平光滑杆上，则两个铝环之间的距离如何变化？
提示：两环产生同向感应电流，相互吸引，距离变小。
电磁感应现象中导体运动问题的分析方法
(1)确定所研究的闭合回路。
(2)明确闭合回路所包围区域的磁场的方向及磁场的变化情况。
(3)确定穿过闭合回路的磁通量的变化或导体是否切割磁感线。
(4)根据楞次定律或右手定则判定感应电流的方向。
(5)根据左手定则或“来拒去留”“增反减同”等判断导体所受安培力及运动的方向。
[跟进训练]
3．如图所示，光滑固定金属导轨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的过程中，下列说法正确的是( )
A．P、Q将保持不动
B．P、Q将相互远离
C．磁铁的加速度小于g
D．磁铁的加速度仍为g
C [当一条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，则P、Q将互相靠拢，回路的面积减小一点，起到阻碍原磁通量增加的作用，故A、B错误；回路受到向下的安培力作用，由牛顿第三定律可知，磁铁将受到向上的反作用力，所以磁铁所受合力小于重力，磁铁的加速度一定小于g，故C正确，D错误。]
1．楞次定律中“阻碍”的含义是指( )
A．感应电流形成的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反
B．感应电流形成的磁场只是阻碍引起感应电流的磁场的增强
C．感应电流形成的磁场只是阻碍引起感应电流的磁场的减弱
D．当引起感应电流的磁场增强时，感应电流的磁场方向与其相反；当引起感应电流的磁场减弱时，感应电流的磁场方向与其相同
D [楞次定律中“阻碍”的含义是指感应电流产生的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，即当引起感应电流的磁场增强时，感应电流的磁场方向与其相反；当引起感应电流的磁场减弱时，感应电流的磁场方向与其相同，故D正确。]
2．(多选)如图所示，竖直向下的匀强磁场中，有一个带铜轴的铜盘，用铜刷把盘缘和轴连接，外接一电流表，铜盘按图示方向匀速转动，则( )
A．Ⓖ中有a→b的电流
B．Ⓖ中有b→a的电流
C．盘面磁通量不变，不产生感应电流
D．有从盘缘向盘中心的电流
BD [将铜盘看作无数个轴向铜棒组成，这些“铜棒”切割磁感线，由右手定则可判定选项B、D正确。]
3．(多选)如图所示，在条形磁铁中央位置的正上方水平固定一铜质圆环。不计空气阻力，下列判断正确的是( )
A．释放圆环，环下落时产生感应电流
B．释放圆环，环下落时无感应电流
C．释放圆环，环下落时环的机械能守恒
D．释放圆环，环下落时环的机械能不守恒
BC [由条形磁铁磁场分布特点可知，穿过其中央位置正上方的圆环的合磁通量为零。所以，在环下落的过程中磁通量不变，没有感应电流，圆环只受重力作用，则环下落时机械能守恒，故A、D错误，B、C正确。]
4．重为G的线圈系在一个弹簧测力计上，其下方有一通电导线，如图甲所示，导线所通过的电流如图乙所示，它们均在同一平面内，求下列不同时刻弹簧测力计的示数与G的大小关系。
(1)在t1时刻；
(2)在t2时刻；
(3)在t3时刻。
[解析] (1)在t1时刻穿过线圈的磁通量增加，线圈产生感应电流，由楞次定律和左手定则知，弹簧测力计的示数小于G。
(2)在t2时刻穿过线圈的磁通量不变，线圈不产生感应电流，由力的平衡知，弹簧测力计的示数等于G。
(3)在t3时刻穿过线圈的磁通量减少，线圈产生感应电流，由楞次定律和左手定则知，弹簧测力计的示数大于G。
[答案] (1)小于G (2)等于G (3)大于G
回归本节内容，自我完成以下问题：
1．楞次定律的内容及适用范围分别是什么？
提示：(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．右手定则的内容及适用范围分别是什么？
提示：(1)内容：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线垂直穿入手心，拇指指向导体运动的方向，这时其余四指所指的方向就是感应电流的方向。
(2)适用范围：适用于部分导体切割磁感线的情况。
3．楞次定律中“阻碍”的含义是什么？
提示：(1)阻碍原磁通量变化——“增反减同”；(2)阻碍相对运动——“来拒去留”；(3)使回路面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”。
课时分层作业(四) 感应电流的方向
题组一 楞次定律的理解
1．关于感应电流，下列说法正确的是( )
A．根据楞次定律知，感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量
B．感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化
C．感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向可能相同，也可能相反
D．当导体切割磁感线运动时，必须用右手定则确定感应电流的方向
C [由楞次定律知，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，A错误；感应电流的磁场总是阻碍电路中的原磁通量的变化，不是阻碍原磁场的变化，B错误；由楞次定律知，如果是因磁通量的减少而引起的感应电流，则感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相同，阻碍磁通量的减小；反之，则感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反，阻碍磁通量的增加，C正确；导体切割磁感线运动时，可直接用右手定则确定感应电流的方向，也可以由楞次定律确定感应电流的方向，D错误。]
2．如图所示，三角形线框与长直导线彼此绝缘，线框被导线分成面积相等的两部分，在MN接通图示方向电流的瞬间，线框中感应电流的方向是( )
A．无感应电流 B．A→B→C
C．C→B→A D．条件不足，无法判断
C [越靠近通电导线，磁场越强，由题图结合安培定则可知，穿过左侧向外的磁通量大于穿过右侧向里的磁通量，即接通电流的瞬间穿过线框的磁通量向外增加，则感应电流产生的磁场垂直纸面向里，根据安培定则可知，感应电流方向为C→B→A，故C正确。]
3．(2022·辽宁师范大学附属中学高二月考)如图所示，一圆形金属线圈放置在水平桌面上，匀强磁场垂直于桌面竖直向下，过线圈上A点作切线OO′，OO′与线圈在同一平面内。在线圈以OO′为轴翻转180°的过程中，线圈中电流方向( )
A．始终为A→C→B→A
B．先为A→C→B→A后为A→B→C→A
C．始终为A→B→C→A
D．先为A→B→C→A后为A→C→B→A
C [当线圈平面与磁场方向平行时，线圈平面与磁场方向的夹角为0度，则Φ＝0。当线圈与磁场方向垂直时，穿过线圈平面的磁通量最大，题图所示情况是磁场与线圈垂直，所以开始时穿过线圈的磁通量最大，转过90°时穿过线圈的磁通量最小，所以在线圈由题图所示位置以OO′为轴翻转180°的过程中，向里穿过线圈的磁通量先减小，后增大，向里穿过线圈的磁通量减小时，根据楞次定律可知，产生的感应电流的方向是A→B→C→A，转过角度大于90°后，向里穿过线圈的磁通量增大，此时线圈平面已翻转，根据楞次定律可知，产生的感应电流的方向仍然是A→B→C→A，故A、B、D错误，C正确。]
题组二 右手定则的应用
4．闭合回路的一部分导体在磁场中因切割磁感线而产生了感应电流，在如图所示的图中，B、v、I方向均正确的是( )
A B
C D
D [A、C两项中导体不切割磁感线，不产生感应电流，A、C错误；由右手定则可知B中的感应电流方向应向外，B错误；由右手定则可知，D正确。]
5．(多选)(2022·山西孝义高二月考)某人在自行车道上从东往西沿直线骑行，该处地磁场的水平分量方向由南向北，竖直分量方向竖直向下。自行车车把为直把、金属材质，且带有绝缘把套，只考虑自行车在地磁场中的电磁感应现象，下列结论正确的是( )
A．图示位置中辐条A点电势比B点电势低
B．图示位置中辐条A点电势比B点电势高
C．自行车左车把的电势比右车把的电势高
D．自行车在十字路口左拐改为南北骑向，则自行车右车把电势高
AC [自行车从东往西行驶时，辐条切割地磁场水平分量的磁感线，根据右手定则判断可知，题图所示位置中辐条A点电势比B点电势低，故A正确，B错误；自行车车把切割地磁场竖直分量的磁感线，由右手定则知，左车把的电势比右车把的电势高，故C正确；自行车左拐改为南北骑向，自行车车把仍切割地磁场竖直分量的磁感线，由右手定则可知，左车把的电势仍然高于右车把的电势，D错误。]
6．(多选)如图所示，MN、PQ是间距为L的平行金属导轨，置于磁感应强度为B、方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，M、P间接有一阻值为R的电阻。一根与导轨接触良好、有效阻值为R的金属导线ab垂直导轨放置，并在水平外力F的作用下以速度v向右匀速运动，则(不计导轨电阻)( )
A．通过电阻R的电流方向为P→R→M
B．通过电阻R的电流方向为M→R→P
C．a端电势比b端高
D．a端电势比b端低
BC [由右手定则可知，通过电阻R的电流方向为M→R→P，故A错误，B正确；由右手定则可知，通过金属导线ab的电流由b→a，此时金属导线ab相当于电源，则金属导线a端电势比b端高，故C正确，D错误。]
题组三 楞次定律的拓展应用
7．目前，我国的电磁弹射技术已达到世界先进水平，将很快装备到下一代航母中。航母上舰载机电磁弹射的驱动原理如图所示，当闭合开关S，固定线圈中突然通过直流电流时，线圈左侧的金属环(舰载机)被弹射出去，则( )
A．闭合S的瞬间，从左侧看环中的感应电流沿顺时针方向
B．若将电池正负极调换后，金属环将向右弹射
C．若将金属环置于线圈的右侧，金属环将向左弹射
D．若将金属环置于线圈的右侧，金属环将向右弹射
D [闭合开关S的瞬间穿过金属环的磁通量增大，依据楞次定律，从左侧看感应电流沿逆时针方向，故A错误；电池正负极变化只影响磁场方向并不影响磁场的变化，根据“来拒去留”可得，金属环受力向左，故将向左弹射出去，故B错误；若将金属环置于线圈的右侧，根据“来拒去留”可得，金属环受力向右，故将向右弹射出去，故C错误，D正确。]
8．(2022·江苏苏州高二期末)研究人员发现一种具有独特属性的新型合金，只要略微提高其温度，这种合金就会变成强磁性合金，从而使它旁边的线圈中产生感应电流。如图所示，一圆形线圈放在圆柱形合金材料下方，现对该合金材料进行加热，则( )
A．线圈中将产生逆时针方向的电流
B．线圈中将产生顺时针方向的电流
C．线圈将有收缩的趋势
D．线圈将有扩张的趋势
C [对该合金材料进行加热，这种合金会从非磁性合金变成强磁性合金，穿过线圈的磁通量增大，从而在线圈中产生感应电流，由于原磁场的方向未知，所以不能判断出感应电流的方向，故A、B错误；当合金材料的磁场增大时，穿过线圈的磁通量增大，则线圈产生的感应电流将阻碍磁通量的增大，面积有缩小的趋势，故C正确，D错误。]
9．(2022·内蒙古集宁师范学院附属实验中学高二期中)如图所示，要使金属环C向线圈A运动，导线ab在金属导轨上应( )
A．向右做匀速运动 B．向左做减速运动
C．向右做加速运动 D．向左做加速运动
B [导线ab在向右做匀速运动时，导线ab中产生的感应电动势和感应电流不变，线圈A产生的磁场不变，穿过金属环C的磁通量不变，金属环C不能产生感应电流，金属环C静止不动，A错误；导线ab在向左做减速运动时，导线ab中产生的感应电动势和感应电流减小，线圈A产生的磁场减小，穿过金属环C的磁通量减小，金属环C产生的感应电流磁场与线圈A磁场方向相同，金属环C向线圈A运动，B正确；导线ab在向右做加速运动时，导线ab中产生的感应电动势和感应电流增大，线圈A产生的磁场增大，穿过金属环C的磁通量增大，金属环C产生的感应电流磁场与线圈A磁场方向相反，金属环C做远离线圈A的运动，C错误；导线ab在向左做加速运动时，导线ab中产生的感应电动势和感应电流增大，线圈A产生的磁场增大，穿过金属环C的磁通量增大，金属环C产生的感应电流磁场与线圈A磁场方向相反，金属环C做远离线圈A的运动，D错误。]
10．(多选)如图所示，在匀强磁场中放置一个电阻不计的平行金属导轨，导轨跟大线圈M相连，导轨上放一根导线ab，磁感线垂直于导轨所在平面，欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方向的感应电流，则导线的运动情况可能是( )
A．匀速向右运动 B．加速向右运动
C．减速向右运动 D．加速向左运动
CD [导线ab匀速向右运动时，导线ab产生的感应电动势和感应电流恒定不变，大线圈M产生的磁场恒定不变，穿过小线圈N的磁通量不变，没有感应电流产生，故A错误；导线ab加速向右运动时，导线ab中产生的感应电动势和感应电流增加，由右手定则判断出来ab电流方向由a→b，根据安培定则判断可知，M产生的磁场方向垂直纸面向里，穿过N的磁通量增大，由楞次定律判断得知，线圈N产生逆时针方向的感应电流，故B错误；导线ab减速向右运动时，导线ab中产生的感应电动势和感应电流减小，由右手定则判断出来ab电流方向由a→b，根据安培定则判断可知，M产生的磁场方向垂直纸面向里，穿过N的磁通量减小，由楞次定律判断得知，线圈N产生顺时针方向的感应电流，故C正确；导线ab加速向左运动时，导线ab中产生的感应电动势和感应电流增加，由右手定则判断出来ab电流方向由b→a，根据安培定则判断可知，M产生的磁场方向垂直纸面向外，穿过N的磁通量增大，由楞次定律判断得知，线圈N产生顺时针方向的感应电流，故D正确。]
11．(2020·全国卷Ⅲ)如图所示，水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈，右边套有一金属圆环。圆环初始时静止。将图中开关S由断开状态拨至连接状态，电路接通的瞬间，可观察到( )
A．拨至M端或N端，圆环都向左运动
B．拨至M端或N端，圆环都向右运动
C．拨至M端时圆环向左运动，拨至N端时向右运动
D．拨至M端时圆环向右运动，拨至N端时向左运动
B [将开关S由断开状态拨至M端或N端，都会使线圈中的电流突然增大，穿过右边圆环的磁通量突然增大，由楞次定律可知，圆环都会向右运动以阻碍磁通量的增大，故B正确，A、C、D错误。]
12．(多选)如图所示，足够长的通电导线旁边同一平面内有矩形线圈abcd，则( )
A．若线圈向右平动，其中感应电流方向是a→b→c→d
B．若线圈竖直向下平动，无感应电流产生
C．当线圈以ad边为轴转动时(转动角度小于90°)，其中感应电流方向是a→b→c→d
D．当线圈向导线靠近时，其中感应电流方向是a→b→c→d
BD [根据安培定则知，线圈所在处的磁场垂直纸面向里，当线圈向右平动、以ad边为轴转动时(转动角度小于90°)，穿过线圈的磁通量减少，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同，感应电流方向为a→d→c→b，故A、C错误；若线圈竖直向下平动，穿过线圈的磁通量不变，无感应电流产生，故B正确；若线圈向导线靠近时，穿过线圈的磁通量增加，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反，垂直纸面向外，感应电流方向为a→b→c→d，故D正确。]
13．(多选)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，当PQ在外力的作用下运动时，MN在磁场力的作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是( )
A．向右加速运动 B．向左加速运动
C．向右减速运动 D．向左减速运动
BC [当PQ向右运动时，用右手定则可判定PQ中感应电流的方向是由Q→P，由安培定则可知穿过L1的磁场方向向上；若PQ向右加速运动，则穿过L1的磁通量增加，用楞次定律和安培定则可以判断流过MN的感应电流是从N→M的，用左手定则可判定MN受到向左的安培力，将向左运动，A错误；若PQ向右减速运动，流过MN的感应电流方向、MN所受的安培力的方向均将反向，MN向右运动，所以C正确；同理可判断B正确，D错误。]
比较项目
楞次定律
右手定则
区别
研究
对象
整个闭合回路
闭合回路的一部分，即做切割磁感线运动的导体
适用
范围
各种电磁感应现象
只适用于导体在磁场中做切割磁感线运动的情况
应用
对于磁感应强度随时间变化而产生的电磁感应现象较方便
对于导体棒切割磁感线产生的电磁感应现象较方便
联系
右手定则是楞次定律的特例
相关学案
选择性必修 第二册第五节 涡流现象及其应用学案： 这是一份选择性必修 第二册第五节 涡流现象及其应用学案，共20页。
高中第二节 法拉第电磁感应定律学案： 这是一份高中第二节 法拉第电磁感应定律学案，共22页。
物理选择性必修 第二册第一章 磁场第四节 洛伦兹力与现代技术学案： 这是一份物理选择性必修 第二册第一章 磁场第四节 洛伦兹力与现代技术学案，共27页。
