还剩17页未读，
继续阅读
所属成套资源：2018版高考物理仿真模拟试卷
成套系列资料，整套一键下载
2018版高考物理配套文档：第九章 第1讲 电磁感应现象 楞次定律 Word版含解析
展开
这是一份2018版高考物理配套文档：第九章 第1讲 电磁感应现象 楞次定律 Word版含解析，共20页。
一、电磁感应现象
1．磁通量
(1)公式：Φ＝BS.
适用条件：①匀强磁场．
②磁感应强度的方向垂直于S所在的平面．
(2)几种常见引起磁通量变化的情形．
①B变化，S不变，ΔΦ＝ΔB·S.
②B不变，S变化，ΔΦ＝B·ΔS.
③B、S两者都变化，ΔΦ＝Φ2－Φ1，不能用ΔΦ＝ΔB·ΔS来计算．
2．电磁感应现象
(1)产生感应电流的条件：穿过闭合回路的磁通量发生变化．
特例：闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动．
(2)电磁感应现象中的能量转化：发生电磁感应现象时，机械能或其他形式的能转化为电能，该过程遵循能量守恒定律．
二、楞次定律
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)适用情况：所有的电磁感应现象．
2．楞次定律中“阻碍”的含义
eq \x(谁阻碍谁)→eq \x(感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁场(原磁场)的磁通量的变化)
eq \x(阻碍什么)→eq \x(阻碍的是磁通量的变化，而不是阻碍磁通量本身)
eq \x(如何阻碍)
eq \x(阻碍效果)→eq \x(阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化，这种变化将继续进行)
3．右手定则
(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；让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向．
(2)适用情况：导体切割磁感线产生感应电流．
[深度思考] 判断下列说法是否正确．
(1)应用楞次定律本身只能确定感应电流的磁场方向．(×)
(2)感应电流的磁场总是阻碍原磁场的增强．(×)
(3)产生感应电流的过程，一定有其他形式的能通过电磁感应转化成电能．(√)
1．下列关于电磁感应现象的认识，正确的是( )
A．它最先是由奥斯特通过实验发现的
B．它说明了电能生磁
C．它是指变化的磁场产生电流的现象
D．它揭示了电流受到安培力的原因
答案 C
2．关于感应电流，下列说法中正确的是( )
A．只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生
B．穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管的线圈中就一定有感应电流产生
C．线圈不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感应电流
D．只要电路的一部分做切割磁感线运动，电路中就一定有感应电流
答案 C
3．(2016·平湖市调研)如图1所示，虚线框内有匀强磁场，大环和小环是垂直于磁场放置的两个圆环，分别用Φ1和Φ2表示穿过大小两环的磁通量，则有( )
图1
A．Φ1>Φ2
B．Φ1<Φ2
C．Φ1＝Φ2
D．无法确定
答案 C
4．(多选)关于楞次定律，下列说法中正确的是( )
A．感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相反
B．感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相同
C．感应电流的磁场方向可能与原磁场的方向相反，也可能与原磁场的方向相同
D．感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化
答案 CD
5．如图2所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的S极朝下．在将磁铁的S极插入线圈的过程中( )
图2
A．通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互排斥
B．通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互排斥
C．通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互吸引
D．通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互吸引
答案 B
命题点一 感应电流方向的判断
例1 如图3所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外．一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2，则( )
图3
A．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a
B．导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→a
C．导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右
D．导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左
答案 D
解析 导线框进入磁场时，cd边切割磁感线，由右手定则可知，电流方向沿a→d→c→b→a，由左手定则可知cd边受到的安培力方向向左；在导线框离开磁场时，ab边处于磁场中且在做切割磁感线运动，同样用右手定则和左手定则可以判断电流的方向为a→b→c→d→a，安培力的方向仍然向左，故选项D正确．
应用楞次定律判断感应电流的方法
题组阶梯突破
1．如图4所示，两闭合正方形线框A、B的中心重合，放在同一水平面内．当小线框A中通有不断增大的顺时针方向的电流时，对于线框B，下列说法中正确的是( )
图4
A．有顺时针方向的电流且有收缩的趋势
B．有顺时针方向的电流且有扩张的趋势
C．有逆时针方向的电流且有收缩的趋势
D．有逆时针方向的电流且有扩张的趋势
答案 C
2．水平桌面上有一闭合铝环，在铝环轴线上方有一条形磁铁．如图5所示，当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速运动时，下列判断正确的是( )
图5
A．铝环有收缩的趋势，对桌面压力增大
B．铝环有扩张的趋势，对桌面压力增大
C．铝环有收缩的趋势，对桌面压力减小
D．铝环有扩张的趋势，对桌面压力减小
答案 A
解析 根据楞次定律可知，当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，闭合铝环内的磁通量增大，因此铝环有收缩的趋势，同时将远离磁铁，故铝环和桌面的挤压程度增大，从而使铝环对桌面压力增大，选项A正确，选项B、C、D错误．
3．(2016·丽水市调研)如图6所示，绝缘光滑水平面上有两个离得很近的导体环a、b.将条形磁铁沿它们的正中向下移动(不到达该平面)，a、b将如何移动( )
图6
A．a、b将相互远离
B．a、b将相互靠近
C．a、b将不动
D．无法判断
答案 A
解析 根据Φ＝BS，磁铁向下移动过程中B增大，所以穿过每个环中的磁通量都有增大的趋势．由于S不可改变，为阻碍磁通量的增大，导体环应该尽量远离磁铁，所以a、b将相互远离．选项A正确．
4．如图7所示，一个金属圆盘安装在竖直的转动轴上，置于蹄形磁铁之间，两块铜片A、O分别与金属圆盘的边缘和转动轴接触．若使金属圆盘按图示方向(俯视顺时针方向)转动起来，下列说法正确的是( )
图7
A．电阻R中有Q→R→P方向的感应电流
B．电阻R中有P→R→Q方向的感应电流
C．穿过圆盘的磁通量始终没有变化，电阻R中无感应电流
D．调换磁铁的N、S极同时改变金属圆盘的转动方向，R中感应电流的方向也会发生改变
答案 B
解析 根据右手定则可判断出R中有P→R→Q方向的电流，B正确，A、C错；D选项中流过R的感应电流方向不变，D错．
5．(多选)如图8是创意物理实验设计作品《小熊荡秋千》．两根彼此靠近且相互绝缘的金属棒C、D固定在铁架台上，与两个铜线圈P、Q组成一闭合回路，两个磁性很强的条形磁铁如图放置，当用手左右摆动线圈P时，线圈Q也会跟着摆动，仿佛小熊在荡秋千．以下说法正确的是( )
图8
A．P向右摆动的过程中，P中的电流方向为顺时针方向(从右向左看)
B．P向右摆动的过程中，Q也会向右摆动
C．P向右摆动的过程中，Q会向左摆动
D．若用手左右摆动Q，P会始终保持静止
答案 AB
解析 P向右摆动的过程中，线圈平面内从右往左的磁通量减小，根据楞次定律可以得出电流方向为顺时针方向，所以A项正确；根据P中产生的感应电流方向流过Q线圈也是顺时针，根据左手定则判断Q下边受安培力向右摆动，所以B项正确、C项错误；若用手左右摆动Q，线圈Q的下边切割磁感线会产生感应电流，线圈P中会有电流通过，在磁场中会受到安培力运动，所以D项错误．
命题点二 实验13：探究电磁感应的产生条件
1．实验现象
实验1 闭合导体回路中部分导体切割磁感线运动
如图9所示，导体AB做切割磁感线运动时，电流表的指针发生偏转，而导体AB平行于磁感线运动时，电流表的指针不发生偏转．
图9
实验2 条形磁铁在线圈中运动
如图10所示，条形磁铁插入或拔出线圈时，电流表的指针发生偏转，但磁铁在线圈中静止时，电流表的指针不发生偏转．
图10
实验3 改变小螺线管中的电流
如图11所示，将小螺线管A插入大螺线管B中不动，当开关S接通或断开时，电流表的指针发生偏转；若开关S一直闭合，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表的指针也发生偏转；而开关一直闭合，滑动变阻器的滑片不动时，电流表的指针不发生偏转．
图11
2．归纳探究结论
实验1是通过导体运动改变穿过闭合导体回路的磁通量；
实验2是通过磁体运动即磁场变化，改变穿过闭合导体回路的磁通量；
实验3是通过改变原线圈中的电流从而改变磁场强弱，进而改变穿过闭合导体回路的磁通量．
例2 如图12所示是研究电磁感应现象实验所需的器材，用实线将带有铁芯的小螺线管A、电源、滑动变阻器和开关连接成回路Ⅰ，将小量程电流表和大螺线管B连接成回路Ⅱ.并列举出实验中改变回路Ⅱ的磁通量，使回路Ⅱ产生感应电流的三种方式：
图12
(1)________________________________________________________________________；
(2)________________________________________________________________________；
(3)________________________________________________________________________．
解析 小螺线管A、滑动变阻器、电源、开关组成一个回路；大螺线管B与电流表组成一个闭合回路，如图所示．小螺线管A放在大螺线管B内，当小螺线管A中的电流发生变化时，大螺线管B中的磁场也发生变化，进而使穿过大螺线管B的磁通量发生变化，大螺线管B与电流表组成的闭合回路中就产生了感应电流，所以采取的方式只要能够改变A中的电流就可以了．
答案 实物连接见解析图
(1)开关闭合(或断开)瞬间
(2)将小螺线管A插入大螺线管B(或从大螺线管B中取出)
(3)将小螺线管A插入大螺线管B中后移动滑动变阻器的滑片
题组阶梯突破
6．(多选)用如图13所示的装置做“探究产生感应电流的条件”实验，下列说法正确的是( )
图13
A．甲图中当磁铁静止在线圈中时，电流表的指针发生偏转
B．甲图中N极或S极插入线圈时，电流表的指针偏转方向不同
C．乙图中开关处于闭合状态，移动变阻器的滑片时指针发生偏转
D．乙图中开关处于打开状态，拔出线圈A时电流表的指针发生偏转
答案 BC
解析 甲图中当磁铁静止在线圈中时，螺线管内磁通量不发生变化，不产生感应电流，电流表的指针不偏转，选项A错误；甲图中N极或S极插入线圈时，电流表的指针偏转方向不同，选项B正确；乙图中开关处于闭合状态，移动变阻器的滑片时螺线管内磁通量发生变化，产生感应电流，电流表的指针发生偏转，选项C正确；乙图中开关处于打开状态，没有构成回路，所以电流表指针不会发生偏转，选项D错误．
7．在“探究电磁感应的产生条件”的实验中，现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流表及开关S按如图14所示连接，当开关S闭合瞬间，电流表指针左偏，说明B线圈产生了感应电流，开关S断开瞬间，电流表指针________(填“会”或“不会”)偏转；当开关S闭合后，要使电流表的指针左偏，可采取的操作为______________．
图14
答案 会 滑动变阻器的滑片P向右滑动
解析 根据法拉第电磁感应定律可以判断，开关S断开瞬间，磁通量变化，闭合回路中产生感应电流，所以电流表指针会偏转；当开关S闭合时，磁通量增加，电流表指针向左偏，滑动变阻器的滑片P向右滑动，可以使电流增大而增大磁通量，同样可以使电流表指针向左偏．
8．小李同学在用实验探究电磁感应现象中感应电流方向所遵循的规律时，准备了下列器材：多匝线圈、磁电式演示电表、条形磁铁、导线若干．
(1)该同学把两只相同的磁电式演示电表用导线连接起来，然后抽去刻度面板，用手指迅速轻拨其中一只表的指针，同时观察另一只电表的指针，图15甲中与事实相符的是________(填“a”和“b”)．
图15
(2)该同学将电流表、线圈A和B、蓄电池、开关用导线连接成如图乙所示的实验电路，当她在闭合、断开开关的瞬间，电流表的指针都没有偏转，其原因____________．
A．电流表正负极接反了
B．电流表接错了，应该接在蓄电池上
C．蓄电池的正负极接反了
D．开关接错了，应该接在B线圈上
答案 (1)b (2)D
解析 (1)由于两磁电式演示电表电流方向相同，而其中一个是发电，用右手定则判断，另一个是受安培力而转动，用左手定则判定，两者指针偏转方向相反，故填b.(2)由于A线圈回路没有电源，所示不会发生电磁感应．
命题点三 实验14：探究感应电流方向的规律
1．实验设计
如图16所示，条形磁铁插入或拔出线圈来改变穿过螺线管的磁通量，利用电流表指针的偏转方向判断感应电流的方向．
图16
2．实验器材
电流表、条形磁铁、螺线管、电源、开关、导线．
3．实验现象
4.实验结论
当穿过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反；当穿过线圈的磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同．
5．注意事项
实验前应首先查明线圈中电流的流向与电流表指针偏转方向之间的关系，判断的方法是：采用如图17所示的电路，用一节干电池与电流表及线圈串联，由于电流表量程较小，所以在电
路中应接入限流变阻器R，电池采用旧电池，开关S采用瞬间接触，记录指针偏转方向．
图17
[例3] 某同学在“探究电磁感应产生条件”的实验中，设计了如图18所示的装置．线圈A通过电流表甲、高阻值的电阻R′、滑动变阻器R和开关S连接到电源上，线圈B的两端接到另一个电流表乙上，两个电流表完全相同，零刻度居中．闭合开关后，当滑动变阻器R的滑片P不动时，甲、乙两个电流表指针的位置如图所示．
图18
(1)当滑片P较快地向左滑动时，电流表甲的指针的偏转情况是________，电流表乙的指针的偏转情况是________．(选填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”)
(2)断开开关，待电路稳定后后再迅速闭合开关，电流表乙的指针的偏转情况是________．(选填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”)
(3)从上述实验可以初步得出结论： _______________________________________________
________________________________________________________________________.
解析 由题图可知，电流由哪一接线柱流出，电流表的指针就向哪一侧偏转．
(1)当滑片P较快地向左滑动时，通电回路中的电流增大，电流表甲的指针向右偏，穿过线圈B的磁通量增大且原磁场方向向下，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向向上，由安培定则得，电流表乙的指针向左偏．
(2)断开开关，待电路稳定后再迅速闭合开关，左侧(通电)回路中的电流增大，穿过线圈B的磁通量增大且原磁场方向向下，故电流表乙的指针向左偏．
(3)通过实验可以初步得出结论：穿过闭合回路的磁通量变化而产生感应电流，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．
答案 (1)向右偏 向左偏 (2)向左偏 (3)穿过闭合回路的磁通量变化而产生感应电流，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
题组阶梯突破
9．(多选)如图19甲所示开关S闭合后电流表指针由中央向左偏，当把一个线圈A和这个电流表串联起来(图乙)后，将一个条形磁铁B插入或拔出线圈时，线圈中会产生感应电流，经观察发现，电流表指针由中央位置向右偏，这说明( )
图19
A．如果磁铁的下端是N极，则磁铁正在远离线圈
B．如果磁铁的下端是S极，则磁铁正在远离线圈
C．如果磁铁的下端是N极，则磁铁正在靠近线圈
D．如果磁铁的下端是S极，则磁铁正在靠近线圈
答案 AD
解析 根据题图甲，可以知道电流表的指针向电流流入的方向偏转，螺线管相当于一个电源，电源的正极在上端．根据安培定则，螺线管上端是S极．如果磁铁的下端是N极，则磁铁正在远离线圈；如果磁铁的下端是S极，则磁铁正在靠近线圈．
10．如图20所示是“探究感应电流方向的规律”的实验装置．
图20
(1)将图中所缺导线补接完整．
(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后将线圈A迅速从线圈B中拔出时，电流计指针将________．(填“向右偏”“向左偏”或“不偏转”)
答案 (1)见解析图 (2)向左偏
解析 (1)将线圈B和电流计串联形成一个回路，将开关、滑动变阻器、电池组、线圈A串联成另一个回路即可，实物图如图所示．
(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，说明穿过线圈的磁通量增加，电流计指针向右偏，合上开关后，将原线圈迅速从副线圈拔出时，穿过线圈的磁通量减少，电流计指针将向左偏.
(建议时间：30分钟)
1．在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用．下列叙述不符合史实的是( )
A．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系
B．安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说
C．法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流
D．楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，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
答案 C
解析 通有恒定电流的静止导线附近产生的磁场是不变的，在其附近的固定导线圈中没有磁通量的变化，因此，不会出现感应电流．
2．如图所示的现象中涉及电磁感应的是( )
答案 B
3．如图1所示的磁场中，有三个面积相同且相互平行的线圈S1、S2和S3，穿过S1、S2和S3的磁通量分别为Φ1、Φ2和Φ3，下列判断正确的是( )
图1
A．Φ1最大
B．Φ2最大
C．Φ3最大
D．Φ1＝Φ2＝Φ3
答案 C
4．如图2所示，开始时矩形线圈平面与磁场垂直，且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外，若要使线圈产生感应电流，则下列方法中不可行的是( )
图2
A．以ab为轴转动
B．以OO′为轴转动
C．以ad为轴转动(小于60°)
D．以bc为轴转动(小于60°)
答案 D
解析 若要使线圈产生感应电流，穿过线圈的磁通量必发生变化，A、B、C都能使得线圈中的磁通量发生变化，而D选项的方法磁感线穿过线圈的有效面积不变，所以磁通量不变，故没有感应电流产生，故D正确.
5．在一空间有方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场，如图3所示，垂直纸面向外的磁场分布在一半径为a的圆形区域内，垂直纸面向里的磁场分布在除圆形区域外的整个区域，该平面内有一半径为b(b＞eq \r(2)a)的圆形线圈，线圈平面与磁感应强度方向垂直，线圈与半径为a的圆形区域是同心圆．从某时刻起磁感应强度大小开始减小到eq \f(B,2)，则此过程中该线圈磁通量的变化量的大小为( )
图3
A.eq \f(1,2)πB(b2－a2) B．πB(b2－2a2)
C．πB(b2－a2) D.eq \f(1,2)πB(b2－2a2)
答案 D
解析 计算磁通量Φ时，磁感线既有垂直纸面向外的，又有垂直纸面向里的，所以可以取垂直纸面向里的方向为正方向．磁感应强度大小为B时线圈磁通量Φ1＝πB(b2－a2)－πBa2，磁感应强度大小为eq \f(B,2)时线圈磁通量Φ2＝eq \f(1,2)πB(b2－a2)－eq \f(1,2)πBa2，因而该线圈磁通量的变化量的大小为ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝eq \f(1,2)πB(b2－2a2)，故选项D正确．
6．如图4所示的条形磁铁的上方放置一矩形线框，线框平面水平且与条形磁铁平行，则线框在由N端匀速平移到S端的过程中，线框中的感应电流的情况是( )
图4
A．线框中始终无感应电流
B．线框中始终有感应电流
C．线框中开始有感应电流，当线框运动到磁铁中部上方时无感应电流，以后又有了感应电流
D．开始无感应电流，当运动到磁铁中部上方时有感应电流，后来又没有感应电流
答案 B
解析 条形磁铁中部磁性较弱，两极磁性最强，线圈从左向右移动过程中，线圈中磁通量先减小后反方向增大，因此线圈中始终有感应电流，故选B.
7．(多选)如图5所示，当磁铁运动时，流过电阻的电流是由A经R到B，则磁铁的运动可能是( )
图5
A．向下运动
B．向上运动
C．向左运动
D．以上都不可能
答案 BC
解析 本题可通过逆向应用楞次定律来判定．由感应电流方向A→R→B，应用安培定则得知感应电流在螺线管内产生的磁场方向应是从上指向下；运用楞次定律判得螺线管内磁通量的变化应是向下减少或向上增大；由条形磁铁的磁感线分布知，螺线管内原磁场是向下的，故应是磁通量减少，即磁铁向上运动或向左、向右平移，所以B、C正确．
8．(多选)如图6所示，“U”形金属框架固定在水平面上，金属杆ab与框架间无摩擦，整个装置处于竖直方向的磁场中．若因磁场的变化使杆ab向右运动，则磁感应强度( )
图6
A．方向向下并减小
B．方向向下并增大
C．方向向上并增大
D．方向向上并减小
答案 AD
解析 因磁场变化，产生电磁感应现象，杆ab中的感应电流受磁场力的作用向右运动，使得回路的磁通量有增加的趋势，说明原磁场必定减弱，即磁感应强度正在减小，与方向无关，因此选A、D.
9．如图7所示，ef、gh为两水平放置相互平行的金属导轨，ab、cd为搁在导轨上的两金属棒，与导轨接触良好且无摩擦．当一条形磁铁向下靠近导轨时，关于两金属棒的运动情况的描述正确的是( )
图7
A．不管下端是何极性，两棒均向外相互远离
B．不管下端是何极性，两棒均相互靠近
C．如果下端是N极，两棒向外运动，如果下端是S极，两棒相向靠近
D．如果下端是S极，两棒向外运动，如果下端是N极，两棒相向靠近
答案 B
解析 当磁铁靠近导轨时，穿过导轨与金属棒组成的回路的磁通量增加．根据楞次定律，回路中产生的感应电流阻碍其磁通量的增加，故使闭合回路的面积有缩小的趋势．即两棒均相互靠近，B正确．
10．如图8所示，一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方，直导线与圆环在同一竖直面内，当通电直导线中电流增大时，弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度l将( )
图8
A．S增大，l变长
B．S减小，l变短
C．S增大，l变短
D．S减小，l变长
答案 D
解析 当通电直导线中电流增大时，穿过金属圆环的磁通量增大，金属圆环中产生感应电流．根据楞次定律可知，感应电流要阻碍磁通量的增大：一是用缩小面积的方式进行阻碍；二是用远离通电直导线的方式进行阻碍，故D正确．
11．如图9所示，在两根平行长直导线M、N中，通以同方向同大小的电流，导线框abcd和两导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向，自右向左在两导线间匀速运动，在移动过程中，线框中感应电流方向( )
图9
A．先abcd，后dcba
B．先dcba，后abcd
C．始终是abcd
D．始终是dcba
答案 C
解析 线框在两电流中线OO′的右侧时，穿过线框的合磁通量垂直纸面穿出，线框左移，磁通量变小，为阻碍这个方向的磁通量减小，感应电流的方向就是abcd.当线框跨越两电流中线OO′时，线框的合磁通量由穿出变为穿进，感应电流方向还是abcd.线框再左移，线框合磁通量穿进且增加，感应电流方向还是abcd.所以线框中感应电流方向始终是abcd.故选项C正确．
12．(2015·7月浙江学考)用如图10所示的装置进行“探究产生感应电流的条件”实验，电路连接正常．下列操作中能使电流表指针发生偏转的是( )
图10
A．先闭合开关，后将磁铁插入线圈
B．先将磁铁插入线圈，后闭合开关
C．先断开开关，后将磁铁插入线圈
D．先断开开关，后将磁铁从线圈中拔出
答案 A
13．(2016·诸暨市联考)为了探究电磁感应现象，某实验小组将电池、线圈A、线圈B、滑动变阻器、灵敏电流计、开关按照如图11所示的方式连接．当闭合开关时发现灵敏电流计的指针右偏．由此可知：
图11
(1)当滑动变阻器的滑片P向右移动时，灵敏电流计的指针________(填“左偏”“不动”或“右偏”)；
(2)将线圈A拔出时，灵敏电流计的指针________(填“左偏”“不动”或“右偏”)，此时线圈A与线圈B中电流的绕行方向________(填“相同”或“相反”)
答案 (1)右偏 (2)左偏 相同
14．应用如图12所示的实验器材来研究电磁感应现象及判定感应电流方向．在给出的实物图中，已用实线作为导线连接了部分实验电路：
(1)请用实线作为导线从箭头1和2处开始完成其余部分电路的连接；
图12
(2)下列实验操作中产生的感应电流与将线圈L1插入L2中，合上开关时，产生的感应电流绕行方向相反的是( )
A．拔出软铁棒
B．拔出线圈L1
C．使变阻器滑片P左移
D．断开开关
答案 (1)如图所示
(2)ABD知识内容
必考要求
加试要求
说明
电磁感应现象
b
1.不要求掌握法拉第等科学家对电磁感应现象研究的具体细节.
2.在用楞次定律判断感应电流方向时，只要求掌握闭合电路中磁通量变化容易确定的情形.
楞次定律
c
实验13：探究电磁感应的产生条件
√
实验14：探究感应电流方向的规律
√
当磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反；当磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同，即“增反减同”)
相对运动情况
原磁场方向
向下
向下
向上
向上
Φ的变化情况
增加
减少
减少
增加
感应电流在线圈中的方向
自下而上
自上而下
自下而上
自上而下
感应电流的磁场方向(线圈中)
向上
向下
向上
向下
感应电流的磁场方向与原磁场方向的关系
相反
相同
相同
相反
一、电磁感应现象
1．磁通量
(1)公式：Φ＝BS.
适用条件：①匀强磁场．
②磁感应强度的方向垂直于S所在的平面．
(2)几种常见引起磁通量变化的情形．
①B变化，S不变，ΔΦ＝ΔB·S.
②B不变，S变化，ΔΦ＝B·ΔS.
③B、S两者都变化，ΔΦ＝Φ2－Φ1，不能用ΔΦ＝ΔB·ΔS来计算．
2．电磁感应现象
(1)产生感应电流的条件：穿过闭合回路的磁通量发生变化．
特例：闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动．
(2)电磁感应现象中的能量转化：发生电磁感应现象时，机械能或其他形式的能转化为电能，该过程遵循能量守恒定律．
二、楞次定律
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)适用情况：所有的电磁感应现象．
2．楞次定律中“阻碍”的含义
eq \x(谁阻碍谁)→eq \x(感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁场(原磁场)的磁通量的变化)
eq \x(阻碍什么)→eq \x(阻碍的是磁通量的变化，而不是阻碍磁通量本身)
eq \x(如何阻碍)
eq \x(阻碍效果)→eq \x(阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化，这种变化将继续进行)
3．右手定则
(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；让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向．
(2)适用情况：导体切割磁感线产生感应电流．
[深度思考] 判断下列说法是否正确．
(1)应用楞次定律本身只能确定感应电流的磁场方向．(×)
(2)感应电流的磁场总是阻碍原磁场的增强．(×)
(3)产生感应电流的过程，一定有其他形式的能通过电磁感应转化成电能．(√)
1．下列关于电磁感应现象的认识，正确的是( )
A．它最先是由奥斯特通过实验发现的
B．它说明了电能生磁
C．它是指变化的磁场产生电流的现象
D．它揭示了电流受到安培力的原因
答案 C
2．关于感应电流，下列说法中正确的是( )
A．只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生
B．穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管的线圈中就一定有感应电流产生
C．线圈不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感应电流
D．只要电路的一部分做切割磁感线运动，电路中就一定有感应电流
答案 C
3．(2016·平湖市调研)如图1所示，虚线框内有匀强磁场，大环和小环是垂直于磁场放置的两个圆环，分别用Φ1和Φ2表示穿过大小两环的磁通量，则有( )
图1
A．Φ1>Φ2
B．Φ1<Φ2
C．Φ1＝Φ2
D．无法确定
答案 C
4．(多选)关于楞次定律，下列说法中正确的是( )
A．感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相反
B．感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相同
C．感应电流的磁场方向可能与原磁场的方向相反，也可能与原磁场的方向相同
D．感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化
答案 CD
5．如图2所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的S极朝下．在将磁铁的S极插入线圈的过程中( )
图2
A．通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互排斥
B．通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互排斥
C．通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互吸引
D．通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互吸引
答案 B
命题点一 感应电流方向的判断
例1 如图3所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外．一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2，则( )
图3
A．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a
B．导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→a
C．导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右
D．导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左
答案 D
解析 导线框进入磁场时，cd边切割磁感线，由右手定则可知，电流方向沿a→d→c→b→a，由左手定则可知cd边受到的安培力方向向左；在导线框离开磁场时，ab边处于磁场中且在做切割磁感线运动，同样用右手定则和左手定则可以判断电流的方向为a→b→c→d→a，安培力的方向仍然向左，故选项D正确．
应用楞次定律判断感应电流的方法
题组阶梯突破
1．如图4所示，两闭合正方形线框A、B的中心重合，放在同一水平面内．当小线框A中通有不断增大的顺时针方向的电流时，对于线框B，下列说法中正确的是( )
图4
A．有顺时针方向的电流且有收缩的趋势
B．有顺时针方向的电流且有扩张的趋势
C．有逆时针方向的电流且有收缩的趋势
D．有逆时针方向的电流且有扩张的趋势
答案 C
2．水平桌面上有一闭合铝环，在铝环轴线上方有一条形磁铁．如图5所示，当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速运动时，下列判断正确的是( )
图5
A．铝环有收缩的趋势，对桌面压力增大
B．铝环有扩张的趋势，对桌面压力增大
C．铝环有收缩的趋势，对桌面压力减小
D．铝环有扩张的趋势，对桌面压力减小
答案 A
解析 根据楞次定律可知，当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，闭合铝环内的磁通量增大，因此铝环有收缩的趋势，同时将远离磁铁，故铝环和桌面的挤压程度增大，从而使铝环对桌面压力增大，选项A正确，选项B、C、D错误．
3．(2016·丽水市调研)如图6所示，绝缘光滑水平面上有两个离得很近的导体环a、b.将条形磁铁沿它们的正中向下移动(不到达该平面)，a、b将如何移动( )
图6
A．a、b将相互远离
B．a、b将相互靠近
C．a、b将不动
D．无法判断
答案 A
解析 根据Φ＝BS，磁铁向下移动过程中B增大，所以穿过每个环中的磁通量都有增大的趋势．由于S不可改变，为阻碍磁通量的增大，导体环应该尽量远离磁铁，所以a、b将相互远离．选项A正确．
4．如图7所示，一个金属圆盘安装在竖直的转动轴上，置于蹄形磁铁之间，两块铜片A、O分别与金属圆盘的边缘和转动轴接触．若使金属圆盘按图示方向(俯视顺时针方向)转动起来，下列说法正确的是( )
图7
A．电阻R中有Q→R→P方向的感应电流
B．电阻R中有P→R→Q方向的感应电流
C．穿过圆盘的磁通量始终没有变化，电阻R中无感应电流
D．调换磁铁的N、S极同时改变金属圆盘的转动方向，R中感应电流的方向也会发生改变
答案 B
解析 根据右手定则可判断出R中有P→R→Q方向的电流，B正确，A、C错；D选项中流过R的感应电流方向不变，D错．
5．(多选)如图8是创意物理实验设计作品《小熊荡秋千》．两根彼此靠近且相互绝缘的金属棒C、D固定在铁架台上，与两个铜线圈P、Q组成一闭合回路，两个磁性很强的条形磁铁如图放置，当用手左右摆动线圈P时，线圈Q也会跟着摆动，仿佛小熊在荡秋千．以下说法正确的是( )
图8
A．P向右摆动的过程中，P中的电流方向为顺时针方向(从右向左看)
B．P向右摆动的过程中，Q也会向右摆动
C．P向右摆动的过程中，Q会向左摆动
D．若用手左右摆动Q，P会始终保持静止
答案 AB
解析 P向右摆动的过程中，线圈平面内从右往左的磁通量减小，根据楞次定律可以得出电流方向为顺时针方向，所以A项正确；根据P中产生的感应电流方向流过Q线圈也是顺时针，根据左手定则判断Q下边受安培力向右摆动，所以B项正确、C项错误；若用手左右摆动Q，线圈Q的下边切割磁感线会产生感应电流，线圈P中会有电流通过，在磁场中会受到安培力运动，所以D项错误．
命题点二 实验13：探究电磁感应的产生条件
1．实验现象
实验1 闭合导体回路中部分导体切割磁感线运动
如图9所示，导体AB做切割磁感线运动时，电流表的指针发生偏转，而导体AB平行于磁感线运动时，电流表的指针不发生偏转．
图9
实验2 条形磁铁在线圈中运动
如图10所示，条形磁铁插入或拔出线圈时，电流表的指针发生偏转，但磁铁在线圈中静止时，电流表的指针不发生偏转．
图10
实验3 改变小螺线管中的电流
如图11所示，将小螺线管A插入大螺线管B中不动，当开关S接通或断开时，电流表的指针发生偏转；若开关S一直闭合，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表的指针也发生偏转；而开关一直闭合，滑动变阻器的滑片不动时，电流表的指针不发生偏转．
图11
2．归纳探究结论
实验1是通过导体运动改变穿过闭合导体回路的磁通量；
实验2是通过磁体运动即磁场变化，改变穿过闭合导体回路的磁通量；
实验3是通过改变原线圈中的电流从而改变磁场强弱，进而改变穿过闭合导体回路的磁通量．
例2 如图12所示是研究电磁感应现象实验所需的器材，用实线将带有铁芯的小螺线管A、电源、滑动变阻器和开关连接成回路Ⅰ，将小量程电流表和大螺线管B连接成回路Ⅱ.并列举出实验中改变回路Ⅱ的磁通量，使回路Ⅱ产生感应电流的三种方式：
图12
(1)________________________________________________________________________；
(2)________________________________________________________________________；
(3)________________________________________________________________________．
解析 小螺线管A、滑动变阻器、电源、开关组成一个回路；大螺线管B与电流表组成一个闭合回路，如图所示．小螺线管A放在大螺线管B内，当小螺线管A中的电流发生变化时，大螺线管B中的磁场也发生变化，进而使穿过大螺线管B的磁通量发生变化，大螺线管B与电流表组成的闭合回路中就产生了感应电流，所以采取的方式只要能够改变A中的电流就可以了．
答案 实物连接见解析图
(1)开关闭合(或断开)瞬间
(2)将小螺线管A插入大螺线管B(或从大螺线管B中取出)
(3)将小螺线管A插入大螺线管B中后移动滑动变阻器的滑片
题组阶梯突破
6．(多选)用如图13所示的装置做“探究产生感应电流的条件”实验，下列说法正确的是( )
图13
A．甲图中当磁铁静止在线圈中时，电流表的指针发生偏转
B．甲图中N极或S极插入线圈时，电流表的指针偏转方向不同
C．乙图中开关处于闭合状态，移动变阻器的滑片时指针发生偏转
D．乙图中开关处于打开状态，拔出线圈A时电流表的指针发生偏转
答案 BC
解析 甲图中当磁铁静止在线圈中时，螺线管内磁通量不发生变化，不产生感应电流，电流表的指针不偏转，选项A错误；甲图中N极或S极插入线圈时，电流表的指针偏转方向不同，选项B正确；乙图中开关处于闭合状态，移动变阻器的滑片时螺线管内磁通量发生变化，产生感应电流，电流表的指针发生偏转，选项C正确；乙图中开关处于打开状态，没有构成回路，所以电流表指针不会发生偏转，选项D错误．
7．在“探究电磁感应的产生条件”的实验中，现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流表及开关S按如图14所示连接，当开关S闭合瞬间，电流表指针左偏，说明B线圈产生了感应电流，开关S断开瞬间，电流表指针________(填“会”或“不会”)偏转；当开关S闭合后，要使电流表的指针左偏，可采取的操作为______________．
图14
答案 会 滑动变阻器的滑片P向右滑动
解析 根据法拉第电磁感应定律可以判断，开关S断开瞬间，磁通量变化，闭合回路中产生感应电流，所以电流表指针会偏转；当开关S闭合时，磁通量增加，电流表指针向左偏，滑动变阻器的滑片P向右滑动，可以使电流增大而增大磁通量，同样可以使电流表指针向左偏．
8．小李同学在用实验探究电磁感应现象中感应电流方向所遵循的规律时，准备了下列器材：多匝线圈、磁电式演示电表、条形磁铁、导线若干．
(1)该同学把两只相同的磁电式演示电表用导线连接起来，然后抽去刻度面板，用手指迅速轻拨其中一只表的指针，同时观察另一只电表的指针，图15甲中与事实相符的是________(填“a”和“b”)．
图15
(2)该同学将电流表、线圈A和B、蓄电池、开关用导线连接成如图乙所示的实验电路，当她在闭合、断开开关的瞬间，电流表的指针都没有偏转，其原因____________．
A．电流表正负极接反了
B．电流表接错了，应该接在蓄电池上
C．蓄电池的正负极接反了
D．开关接错了，应该接在B线圈上
答案 (1)b (2)D
解析 (1)由于两磁电式演示电表电流方向相同，而其中一个是发电，用右手定则判断，另一个是受安培力而转动，用左手定则判定，两者指针偏转方向相反，故填b.(2)由于A线圈回路没有电源，所示不会发生电磁感应．
命题点三 实验14：探究感应电流方向的规律
1．实验设计
如图16所示，条形磁铁插入或拔出线圈来改变穿过螺线管的磁通量，利用电流表指针的偏转方向判断感应电流的方向．
图16
2．实验器材
电流表、条形磁铁、螺线管、电源、开关、导线．
3．实验现象
4.实验结论
当穿过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反；当穿过线圈的磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同．
5．注意事项
实验前应首先查明线圈中电流的流向与电流表指针偏转方向之间的关系，判断的方法是：采用如图17所示的电路，用一节干电池与电流表及线圈串联，由于电流表量程较小，所以在电
路中应接入限流变阻器R，电池采用旧电池，开关S采用瞬间接触，记录指针偏转方向．
图17
[例3] 某同学在“探究电磁感应产生条件”的实验中，设计了如图18所示的装置．线圈A通过电流表甲、高阻值的电阻R′、滑动变阻器R和开关S连接到电源上，线圈B的两端接到另一个电流表乙上，两个电流表完全相同，零刻度居中．闭合开关后，当滑动变阻器R的滑片P不动时，甲、乙两个电流表指针的位置如图所示．
图18
(1)当滑片P较快地向左滑动时，电流表甲的指针的偏转情况是________，电流表乙的指针的偏转情况是________．(选填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”)
(2)断开开关，待电路稳定后后再迅速闭合开关，电流表乙的指针的偏转情况是________．(选填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”)
(3)从上述实验可以初步得出结论： _______________________________________________
________________________________________________________________________.
解析 由题图可知，电流由哪一接线柱流出，电流表的指针就向哪一侧偏转．
(1)当滑片P较快地向左滑动时，通电回路中的电流增大，电流表甲的指针向右偏，穿过线圈B的磁通量增大且原磁场方向向下，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向向上，由安培定则得，电流表乙的指针向左偏．
(2)断开开关，待电路稳定后再迅速闭合开关，左侧(通电)回路中的电流增大，穿过线圈B的磁通量增大且原磁场方向向下，故电流表乙的指针向左偏．
(3)通过实验可以初步得出结论：穿过闭合回路的磁通量变化而产生感应电流，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．
答案 (1)向右偏 向左偏 (2)向左偏 (3)穿过闭合回路的磁通量变化而产生感应电流，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
题组阶梯突破
9．(多选)如图19甲所示开关S闭合后电流表指针由中央向左偏，当把一个线圈A和这个电流表串联起来(图乙)后，将一个条形磁铁B插入或拔出线圈时，线圈中会产生感应电流，经观察发现，电流表指针由中央位置向右偏，这说明( )
图19
A．如果磁铁的下端是N极，则磁铁正在远离线圈
B．如果磁铁的下端是S极，则磁铁正在远离线圈
C．如果磁铁的下端是N极，则磁铁正在靠近线圈
D．如果磁铁的下端是S极，则磁铁正在靠近线圈
答案 AD
解析 根据题图甲，可以知道电流表的指针向电流流入的方向偏转，螺线管相当于一个电源，电源的正极在上端．根据安培定则，螺线管上端是S极．如果磁铁的下端是N极，则磁铁正在远离线圈；如果磁铁的下端是S极，则磁铁正在靠近线圈．
10．如图20所示是“探究感应电流方向的规律”的实验装置．
图20
(1)将图中所缺导线补接完整．
(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后将线圈A迅速从线圈B中拔出时，电流计指针将________．(填“向右偏”“向左偏”或“不偏转”)
答案 (1)见解析图 (2)向左偏
解析 (1)将线圈B和电流计串联形成一个回路，将开关、滑动变阻器、电池组、线圈A串联成另一个回路即可，实物图如图所示．
(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，说明穿过线圈的磁通量增加，电流计指针向右偏，合上开关后，将原线圈迅速从副线圈拔出时，穿过线圈的磁通量减少，电流计指针将向左偏.
(建议时间：30分钟)
1．在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用．下列叙述不符合史实的是( )
A．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系
B．安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说
C．法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流
D．楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，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
答案 C
解析 通有恒定电流的静止导线附近产生的磁场是不变的，在其附近的固定导线圈中没有磁通量的变化，因此，不会出现感应电流．
2．如图所示的现象中涉及电磁感应的是( )
答案 B
3．如图1所示的磁场中，有三个面积相同且相互平行的线圈S1、S2和S3，穿过S1、S2和S3的磁通量分别为Φ1、Φ2和Φ3，下列判断正确的是( )
图1
A．Φ1最大
B．Φ2最大
C．Φ3最大
D．Φ1＝Φ2＝Φ3
答案 C
4．如图2所示，开始时矩形线圈平面与磁场垂直，且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外，若要使线圈产生感应电流，则下列方法中不可行的是( )
图2
A．以ab为轴转动
B．以OO′为轴转动
C．以ad为轴转动(小于60°)
D．以bc为轴转动(小于60°)
答案 D
解析 若要使线圈产生感应电流，穿过线圈的磁通量必发生变化，A、B、C都能使得线圈中的磁通量发生变化，而D选项的方法磁感线穿过线圈的有效面积不变，所以磁通量不变，故没有感应电流产生，故D正确.
5．在一空间有方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场，如图3所示，垂直纸面向外的磁场分布在一半径为a的圆形区域内，垂直纸面向里的磁场分布在除圆形区域外的整个区域，该平面内有一半径为b(b＞eq \r(2)a)的圆形线圈，线圈平面与磁感应强度方向垂直，线圈与半径为a的圆形区域是同心圆．从某时刻起磁感应强度大小开始减小到eq \f(B,2)，则此过程中该线圈磁通量的变化量的大小为( )
图3
A.eq \f(1,2)πB(b2－a2) B．πB(b2－2a2)
C．πB(b2－a2) D.eq \f(1,2)πB(b2－2a2)
答案 D
解析 计算磁通量Φ时，磁感线既有垂直纸面向外的，又有垂直纸面向里的，所以可以取垂直纸面向里的方向为正方向．磁感应强度大小为B时线圈磁通量Φ1＝πB(b2－a2)－πBa2，磁感应强度大小为eq \f(B,2)时线圈磁通量Φ2＝eq \f(1,2)πB(b2－a2)－eq \f(1,2)πBa2，因而该线圈磁通量的变化量的大小为ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝eq \f(1,2)πB(b2－2a2)，故选项D正确．
6．如图4所示的条形磁铁的上方放置一矩形线框，线框平面水平且与条形磁铁平行，则线框在由N端匀速平移到S端的过程中，线框中的感应电流的情况是( )
图4
A．线框中始终无感应电流
B．线框中始终有感应电流
C．线框中开始有感应电流，当线框运动到磁铁中部上方时无感应电流，以后又有了感应电流
D．开始无感应电流，当运动到磁铁中部上方时有感应电流，后来又没有感应电流
答案 B
解析 条形磁铁中部磁性较弱，两极磁性最强，线圈从左向右移动过程中，线圈中磁通量先减小后反方向增大，因此线圈中始终有感应电流，故选B.
7．(多选)如图5所示，当磁铁运动时，流过电阻的电流是由A经R到B，则磁铁的运动可能是( )
图5
A．向下运动
B．向上运动
C．向左运动
D．以上都不可能
答案 BC
解析 本题可通过逆向应用楞次定律来判定．由感应电流方向A→R→B，应用安培定则得知感应电流在螺线管内产生的磁场方向应是从上指向下；运用楞次定律判得螺线管内磁通量的变化应是向下减少或向上增大；由条形磁铁的磁感线分布知，螺线管内原磁场是向下的，故应是磁通量减少，即磁铁向上运动或向左、向右平移，所以B、C正确．
8．(多选)如图6所示，“U”形金属框架固定在水平面上，金属杆ab与框架间无摩擦，整个装置处于竖直方向的磁场中．若因磁场的变化使杆ab向右运动，则磁感应强度( )
图6
A．方向向下并减小
B．方向向下并增大
C．方向向上并增大
D．方向向上并减小
答案 AD
解析 因磁场变化，产生电磁感应现象，杆ab中的感应电流受磁场力的作用向右运动，使得回路的磁通量有增加的趋势，说明原磁场必定减弱，即磁感应强度正在减小，与方向无关，因此选A、D.
9．如图7所示，ef、gh为两水平放置相互平行的金属导轨，ab、cd为搁在导轨上的两金属棒，与导轨接触良好且无摩擦．当一条形磁铁向下靠近导轨时，关于两金属棒的运动情况的描述正确的是( )
图7
A．不管下端是何极性，两棒均向外相互远离
B．不管下端是何极性，两棒均相互靠近
C．如果下端是N极，两棒向外运动，如果下端是S极，两棒相向靠近
D．如果下端是S极，两棒向外运动，如果下端是N极，两棒相向靠近
答案 B
解析 当磁铁靠近导轨时，穿过导轨与金属棒组成的回路的磁通量增加．根据楞次定律，回路中产生的感应电流阻碍其磁通量的增加，故使闭合回路的面积有缩小的趋势．即两棒均相互靠近，B正确．
10．如图8所示，一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方，直导线与圆环在同一竖直面内，当通电直导线中电流增大时，弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度l将( )
图8
A．S增大，l变长
B．S减小，l变短
C．S增大，l变短
D．S减小，l变长
答案 D
解析 当通电直导线中电流增大时，穿过金属圆环的磁通量增大，金属圆环中产生感应电流．根据楞次定律可知，感应电流要阻碍磁通量的增大：一是用缩小面积的方式进行阻碍；二是用远离通电直导线的方式进行阻碍，故D正确．
11．如图9所示，在两根平行长直导线M、N中，通以同方向同大小的电流，导线框abcd和两导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向，自右向左在两导线间匀速运动，在移动过程中，线框中感应电流方向( )
图9
A．先abcd，后dcba
B．先dcba，后abcd
C．始终是abcd
D．始终是dcba
答案 C
解析 线框在两电流中线OO′的右侧时，穿过线框的合磁通量垂直纸面穿出，线框左移，磁通量变小，为阻碍这个方向的磁通量减小，感应电流的方向就是abcd.当线框跨越两电流中线OO′时，线框的合磁通量由穿出变为穿进，感应电流方向还是abcd.线框再左移，线框合磁通量穿进且增加，感应电流方向还是abcd.所以线框中感应电流方向始终是abcd.故选项C正确．
12．(2015·7月浙江学考)用如图10所示的装置进行“探究产生感应电流的条件”实验，电路连接正常．下列操作中能使电流表指针发生偏转的是( )
图10
A．先闭合开关，后将磁铁插入线圈
B．先将磁铁插入线圈，后闭合开关
C．先断开开关，后将磁铁插入线圈
D．先断开开关，后将磁铁从线圈中拔出
答案 A
13．(2016·诸暨市联考)为了探究电磁感应现象，某实验小组将电池、线圈A、线圈B、滑动变阻器、灵敏电流计、开关按照如图11所示的方式连接．当闭合开关时发现灵敏电流计的指针右偏．由此可知：
图11
(1)当滑动变阻器的滑片P向右移动时，灵敏电流计的指针________(填“左偏”“不动”或“右偏”)；
(2)将线圈A拔出时，灵敏电流计的指针________(填“左偏”“不动”或“右偏”)，此时线圈A与线圈B中电流的绕行方向________(填“相同”或“相反”)
答案 (1)右偏 (2)左偏 相同
14．应用如图12所示的实验器材来研究电磁感应现象及判定感应电流方向．在给出的实物图中，已用实线作为导线连接了部分实验电路：
(1)请用实线作为导线从箭头1和2处开始完成其余部分电路的连接；
图12
(2)下列实验操作中产生的感应电流与将线圈L1插入L2中，合上开关时，产生的感应电流绕行方向相反的是( )
A．拔出软铁棒
B．拔出线圈L1
C．使变阻器滑片P左移
D．断开开关
答案 (1)如图所示
(2)ABD知识内容
必考要求
加试要求
说明
电磁感应现象
b
1.不要求掌握法拉第等科学家对电磁感应现象研究的具体细节.
2.在用楞次定律判断感应电流方向时，只要求掌握闭合电路中磁通量变化容易确定的情形.
楞次定律
c
实验13：探究电磁感应的产生条件
√
实验14：探究感应电流方向的规律
√
当磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反；当磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同，即“增反减同”)
相对运动情况
原磁场方向
向下
向下
向上
向上
Φ的变化情况
增加
减少
减少
增加
感应电流在线圈中的方向
自下而上
自上而下
自下而上
自上而下
感应电流的磁场方向(线圈中)
向上
向下
向上
向下
感应电流的磁场方向与原磁场方向的关系
相反
相同
相同
相反
相关试卷
2018版高考物理配套文档：第一章 第1讲 运动的描述 Word版含解析： 这是一份2018版高考物理配套文档：第一章 第1讲 运动的描述 Word版含解析，共10页。
2018版高考物理配套文档：第五章 第1讲 功 功率 Word版含解析： 这是一份2018版高考物理配套文档：第五章 第1讲 功 功率 Word版含解析，共14页。
2018版高考物理配套文档：第十章 第1讲 机械振动 Word版含解析： 这是一份2018版高考物理配套文档：第十章 第1讲 机械振动 Word版含解析，共15页。
