高中物理第四章电磁感应专题43楞次定律试题新人教版选修32newWord文档下载推荐.docx
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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,感应电流的磁场的方向与原磁场的方向相同,即“增反减同”
结果如何
阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量变化的快慢，这种变化将继续进行
7．楞次定律的推广含义
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，列表说明如下
内容
例证
阻碍原磁通量变化-—“增反减同”
磁铁靠近线圈，B感与B原反向
阻碍相对运动变化——“来拒去留"
磁铁靠近，是斥力
磁铁远离,是引力
使回路面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”
P、Q是光滑固定导轨，a、b是可动金属棒，磁铁下移，a、b靠近
阻碍原电流的变化——“增反减同”
合上S，B先亮
二、右手定则
1．内容:
伸开右手，使拇指与其余四个手指________，并且都与手掌在同一个平面内,让磁感线从_______进入，并使拇指指向__________方向，这时________所指的方向就是感应电流的方向。
2．适用范围：
右手定则适用于闭合回路中_______导体做_________时产生感应电流的情况。
3．楞次定律与右手定则的区别
楞次定律
右手定则
区别
研究对象
整个闭合导体回路
闭合导体回路的一部分,即做切割磁感线运动的一段导体
适用范围
由磁通量变化引起感应电流的各种情况
一段导体在磁场中做切割磁感线运动的情况
联系
各种情况下都可用楞次定律判断感应电流的方向,若是回路中的一部分导体做切割磁感线运动产生感应电流，用右手定则判断较为简单
4．右手定则与左手定则的比较
比较项目
左手定则
作用
判断感应电流的方向
判断通电导体所受磁场力的方向
已知条件
已知切割运动方向和磁场方向
已知电流方向和磁场方向
图例
因果关系
运动→电流
电流→运动
应用
发电机
电动机
记忆规律
左“力”右“电”
使用左手定则和右手定则时容易混淆，为了便于区分，可把两个定则简单地总结为“通电受力用左手，运动生电用右手"
，简称为“通电左,生电右”。
向下向上向上向下向下向上向上向下阻碍阻碍磁场阻碍变化
垂直掌心导线运动的四指一部分切割磁感线运动
一、楞次定律处理电磁感应问题的常用方法
1．常规法：
2．效果法：
由楞次定律可知，感应电流的“效果”总是阻碍引起感应电流的“原因”，深刻理解“阻碍”的含义,根据“阻碍”原则，可直接对运动趋势做出判断。
3．“口诀法”:
即“增反减同，来拒去留，增缩减扩”。
增反减同——若原磁场增强，感应电流产生的磁场与原磁场方向相反；
反之，则与原磁场方向相同。
来拒去留——若磁体靠近某一导体，产生的安培力将会阻碍磁体靠近；
反之，则阻碍磁体的远离。
增缩减扩——若原磁场增强，则产生感应电流的回路的面积有缩小的趋势；
反之，面积有增大的趋势。
【例题1】
（2017·
陕西省西安市长安区第一中学高二月考）如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合,螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。
若将滑动变阻器的滑片P向上滑动，下面的说法中正确的是
A．穿过线圈a的磁通量变大
B．线圈a有扩张的趋势
C．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流
D．线圈a对水平桌面的压力FN将增大
参考答案：
BC
二、“三定则”、“一定律"
在电磁感应现象中的应用
1．安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律的比较
规律
安培定则
电流的磁效应
运动电荷、电流产生磁场
磁场力
磁场对运动电荷、电流的作用
电磁感应
导体做切割磁感线运动
一切电磁感应现象
2．抓住因果关系，据因索果
（1）因电而生磁（I→B）→安培定则;
（2）因动而生电（v、B→I感）→右手定则；
（3）因电而受力（I、B→F安）→左手定则；
（4）因变而生电（Φ变→I感）→楞次定律。
3．应用“三定则”、“一规律"
解答关于电磁感应问题的常用方法——程序法
即先根据变化的起因,一环套一环，环环相扣，从“原因”开始依次利用各定则或定律得出最终结果。
也可以从“结果"
开始，逆向思维。
【例题2】在如图所示的甲、乙、丙三个装置中，除导体棒ab可动外，其余部分均固定不动，甲图中的电容器C原来不带电，设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计.图中装置均在水平面内,且都处于方向垂直水平面（即纸面）向下的匀强磁场中,导轨足够长。
今给导体棒ab一个方向向右的初速度v0，在甲、乙、丙三种情形下导体棒ab的最终运动状态是
A．三种情形下导体棒ab最终均匀速运动
B．甲、丙中，ab棒最终将做匀速运动；
乙中，ab棒最终静止
C．丙中，ab棒最终将做匀速运动;
甲、乙中,ab棒最终静止
D．三种情况下ab棒最终均静止
B
试题解析：
甲图中,导体棒向右运动产生感应电动势，上端a为正极，下端b
为负极。
对电容器充电，有充电电流，导体棒在安培力作用下减速，当电容器电压等于导体棒切割产生的感应电动势时，电路不再有电流，此时导体棒开始匀速运动.乙图中,导体棒向右运动切割磁感线产生感应电动势，感应电流，导体棒受到安培力而减速,随速度减小，感应电动势减小，感应电流减小，安培力减小但导体棒仍然减速直到导体棒速度减小为0，即最终为导体棒静止。
丙图中，导体棒向右切割磁感线，产生感应电动势上端a为正极，下端b为负极，电流方向与电源提供的电流方向一致,所以导体棒在安培力作用下一直减速,减速到0后在电源的电流作用下向左加速，此时产生感应电动势上端a为负极，下端b为正极，当感应电动势与电源电动势相等时,电路电流为0,导体棒向左匀速运动，选项B对.
1．如图所示，闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在匀强磁场中,将它从匀强磁场中匀速拉出，下列说法中正确的是
A．向左拉出和向右拉出时,环中的感应电流方向相反
B．向左或向右拉出时，环中的感应电流方向都是沿顺时针方向的
C．向左或向右拉出时，环中的感应电流方向都是沿逆时针方向的
D．环在离开磁场之后，仍然有感应电流
2．（2017·
福建省永春县第一中学高二期中）如图所示，A为水平放置的胶木圆盘,在其侧面均匀分布着负电荷–Q,在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B，使B的环面水平且与圆盘面平行，其轴线与胶木盘A的轴线OO′重合。
现使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，则
A．金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小
B．金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力增大
C．金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力减小
D．金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力增大
3．如图所示的匀强磁场中，有一直导线ab在一个导体框架上受外力作用向左运动，那么ab导线中感应电流的方向（已知有感应电流）及ab导线所受安培力的方向分别是
A．电流由b向a,安培力向左
B．电流由b向a，安培力向右
C．电流由a向b，安培力向左
D．电流由a向b,安培力向右
4．（2017·
甘肃省兰州市第四中学高二期中）如图所示，在光滑水平面上固定一条形磁铁,有一小球以一定的初速度向磁铁方向运动,如果发现小球做减速运动，则小球的材料可能是
A．铁B．木
C．铜D．铝
5．如图所示，在载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨A、B，导轨与直导线平行且在同一水平面内，在导轨上有两条可自由滑动的导体棒ab和cd.载流直导线中的电流逐渐增强时,导体棒ab和cd的运动情况是
A．一起向左运动
B．一起向右运动
C．ab和cd相向运动,相互靠近
D．ab和cd相背运动，相互远离
6．（2017·
江西省九江第一中学高二月考）如图所示,圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b,二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路.若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是
A．穿过线圈a的磁通量减少
B．从上往下看,线圈a中将产生逆时针方向的感应电流
C．线圈a有扩张的趋势
D．线圈a对水平桌面的压力将减小
7．如图所示，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
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
8．（2017·
内蒙古集宁一中高二月考）如图所示，一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内，其下方（略靠前）固定一根与线框平面平行的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流。
释放线框，它由实线位置下落到虚线位置未发生转动，在此过程中
A．线框中感应电流方向依次为ACBA→ABCA
B．线框的磁通量为零时，感应电流却不为零
C．线框所受安培力的合力方向依次为向上→向下→向上
D．线框做自由落体运动
9．如图甲所示,长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示.在0～
的时间内，直导线中电流向上,则在
~T的时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力的情况是
A．感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左
B．感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右
C．感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右
D．感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左
10．（2017·
江西省奉新县第一中学高二月考）如图所示，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与大线圈M相连接。
要使小线圈N获得顺时针方向的感应电流，则放在导轨上的裸金属棒ab的运动情况是
A．向左加速运动
B．向右匀速运动
C．向左减速运动
D．向右加速运动
11．如图所示，一个金属圆环水平放置在竖直向上的匀强磁场中，若要使圆环中产生如箭头所示方向的瞬时感应电流,下列方法可行的是
A．使匀强磁场均匀增大
B．使圆环绕水平轴ab如图转动30°
C．使圆环绕水平轴cd如图转动30°
D．保持圆环水平并使其饶过圆心的竖直轴转动
12．（2017·
甘肃省兰州市第四中学高二期中）如图所示,通电导线旁边同一平面有矩形线圈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ab边为轴转动时,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
13．如图所示,上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放,并落至底部，则小磁块
A．在P和Q中都做自由落体运动
B．在两个下落过程中的机械能都守恒
C．在P中的下落时间比在Q中的长
D．落至底部时在P中的速度比在Q中的大
14．（2017·
广东省深圳市南山区高三上学期开学考试）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
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
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
15．（2017·
陕西省西安市经开区西安中学高三月考）如图,金属棒
置于水平放置的
形光滑导轨上,在
右侧存在有界匀强磁场
，磁场方向垂直导轨平面向下，在
左侧的无磁场区域
内有一半径很小的金属圆环
，圆环与导轨在同一平面内.当金属棒
在水平恒力
作用下从磁场左边界
处由静止开始向右运动后，则
A．圆环
有收缩的趋势
B．圆环
有扩张的趋势
C．圆环内产生的感应电流变大
D．圆环内产生的感应电流变小
16．如图是顺德区首届中学生创意物理实验设计展评活动中某学生设计并获得一等奖的作品《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，C、D的两端用柔软的细导线吊了两个铜线圈P、Q（Q上粘有一张小熊的图片）,并组成一闭合回路，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。
关于此作品，以下说法正确的是
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
17．（2017·
福建省永春县第一中学高二月考）如图所示,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
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
18．（2017·
新课标全国Ⅲ卷）如图,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。
金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内,线框与导轨共面.现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是
A．PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向
B．PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向
C．PQRS中沿逆时针方向,T中沿逆时针方向
D．PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向
19．（2016·
上海卷）磁铁在线圈中心上方开始运动时,线圈中产生如图方向的感应电流,则磁铁
A．向上运动B．向下运动C．向左运动D．向右运动
20．（2016·
海南卷）如图所示，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距。
两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流.若
A．金属环向上运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向
B．金属环向下运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向
C．金属环向左侧直导线靠近,则环上的感应电流方向为逆时针方向
D．金属环向右侧直导线靠近,则环上的感应电流方向为逆时针方向
21．（2016·
江苏卷）电吉他中电拾音器的基本结构如图所示,磁体附近的金属弦被磁化,因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音，下列说法正确的有
A．选用铜质弦，电吉他仍能正常工作
B．取走磁体，电吉他将不能正常工作
C．增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势
D．弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化
22．（2016·
上海卷）如图（a），螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场，以图中箭头所示方向为其正方向。
螺线管与导线框abcd相连，导线框内有一小金属圆环L
，圆环与导线框在同一平面内。
当螺线管内的磁感应强度B随时间按图（b）所示规律变化时
A．在t1~t2时间内，L有收缩趋势
B．在t2～t3时间内,L有扩张趋势
C．在t2~t3时间内,L内有逆时针方向的感应电流
D．在t3~t4时间内,L内有顺时针方向的感应电流
1．B【解析】不管将金属圆环从哪边拉出磁场，穿过闭合圆环的磁通量都要减少,根据楞次定律可知,感应电流的磁场总要阻碍原磁通量的变化。
感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同，应用安培定则可以判断出感应电流的方向是顺时针方向的，B正确，AC错误。
另外，在金属圆环离开磁场后无磁通量穿过圆环，该种情况无感应电流，故D错误。
3．D【解析】由右手定则判断可知ab中感应电流方向为a→b，再由左手定则判断可知，安培力方向向右，正确选项为D。
4．CD【解析】铁球被磁化后受到引力做加速运动,故A项错误.磁场对木块无任何作用，木块做匀速运动。
故B项错误；
铜铝是金属的，金属小球可看作许多线圈构成，在向磁铁方向运动过程中，由于条形磁铁周围的磁场是非匀强磁场，穿过金属线圈中的磁通量会发生改变，它们会产生感应电流，根据楞次定律的推论，来拒去留，它们的速度会减小，故CD两项均正确。
【名师点睛】楞次定律的常用表述有“增反减同”“来拒去留"
“增缩减扩”等。
5．C【解析】方法一：
电流增强时，电流在abdc回路中产生垂直向里的磁场，且增强，回路磁通量增大,根据楞次定律可知，回路产生逆时针方向的电流；
ab边电流方向向下,所受安培力向右，cd边电流方向向上,所受安培力向左,故ab和cd相向运动，C项正确.方法二：
电流增强时，电流在abdc回路中产生垂直向里的磁场,且增强，回路磁通量增大，根据楞次定律可知,回路要减小面积以阻碍磁通量的增加,因此，两导体棒要相向运动,相互靠拢，C项正确。
6．B【解析】当滑动触头P向下移动时电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知通过线圈b的电流增大，从而判断出穿过线圈a的磁通量增加，方向向下，所以A错误；
根据楞次定律即可判断出线圈a中感应电流方向俯视应为逆时针，B正确。
再根据微元法将线圈a无线分割根据左手定则不难判断出线圈a应有收缩的趋势,或直接根据楞次定律的第二描述“感应电流产生的效果总是阻碍引起感应电流的原因”,因为滑动触头向下滑动导致穿过线圈a的磁通量增加，故只有线圈面积减少时才能阻碍磁通量的增加,故线圈a应有收缩的趋势,C错误；
开始时线圈a对桌面的压力等于线圈a的重力，当滑动触头向下滑动时，可以用“等效法”，即将线圈a和b看做两个条形磁铁,不难判断此时两磁铁的N极相对，互相排斥，故线圈a对水平桌面的压力将增大,所以D错误。
【名师点睛】首先应掌握楞次定律的基本应用,楞次定律的第二描述是能量守恒定律在电磁感应现象中得出的必然结果。
一般在解决有关相对运动类问题时用楞次定律的第二描述将会非常简便.
7．AD【解析】因磁场变化，发生电磁感应现象，杆ab中有感应电流产生，而使杆ab受到磁场力的作用，并发生向右运动。
而杆ab向右运动,使得闭合回路中磁通量有增加的趋势，说明原磁场的磁通量必定减弱，即磁感应强度正在减小,与方向向上、向下无关。
故AD正确。
【名师点睛】根据右手定则，通电直导线的磁场在上方向外，下方向里；
离导线近的地方磁感应强度大，离导线远的地方磁感应强度小，然后根据楞次定律可以判断感应电流的方向，根据左手定则可以判断受力的方向.
9．C【解析】在
～T的时间内，直导线中的电流方向向下增大，穿过线框的磁通量垂直纸面向外增加，由楞次定律知感应电流方向为顺时针，线框所受安培力的合力由左手定则可知向右,所以C正确。
10．A【解析】若要让N中产生顺时针的电流，M必须让N中的磁场“向里减小”或“向外增大"
所以有两种情况：
垂直纸面向里的磁场大小减小，根据楞次定律与法拉第电磁感应定律,则有导体棒向右减速运动。
同理，垂直纸面向外的磁场大小增大，根据楞次定律与法拉第电磁感应定律，则有导体棒向左加速运动，故A正确，BCD错误。
【名师点睛】考查右手定则、法拉第电磁感应定律、右手螺旋定则与楞次定律的应用,注意各定律的作用，同时将右手定则与左手定则区别开.
12．BD【解析】直线电流在线圈处产生的磁场垂直纸面向里。
若线圈向右平动，穿过线圈的磁通量减少,根据楞次定律可知，感应磁场方向垂直纸面向里，感应电流方向是d→c→b→a，故A项错误。
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项正确。
当线圈以ab边为轴转动时，穿过线圈的磁通量减少，根据楞次定律可知，感应磁场方向垂直纸面向里，感应电流方向是d→c→b→a，故C项错误.当线圈向导线靠近时,过线圈的磁通量增加,根据楞次定律可知,感应磁场方向垂直纸面向外，感应电流方向是a→b→c→d.故D项正确.
13．C【解析】由于电磁感应，在铜管P中还受到向上的磁场力作用,而在塑料管中只受到重力作用,即只在Q中做自由落体运动，故选项AB错误；
而在P中加速度较小，故选项C正确，选项D错误.
14．D【解析】闭合
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D正确，C错误.
15．AD【解析】由于金属棒
在恒力
的作用下向右运动，则
回路中产生逆时针方向的感应电流，则在圆环处产生垂直于纸面向外的磁场,随着金属棒向右加速运动，圆环的磁通量将增大，依据楞次定律可知,圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环的磁通量将增大；
又由于金属棒向右运动的加速度减小，速度增大变慢，单位时间内磁通量的变化减小,即磁通量变化率减小,所以在圆环中产生的感应电动势减小,感应电流也不断减小，故AD正确，BC错误。
16．AB【解析】P向右摆动的过程中,穿过线圈向左的磁通量减小，根据楞次定律可得P中的电流方向为顺时针方向，Q中的电流向外,根据左手定则可得Q受到的安培力向右，所以Q向右摆动，AB正确，CD错误。
17．D【解析】根据右手螺旋定则可知，直线电流下边磁场方向垂直纸面向里，由于电流增大，则弹性的金属圆环中的磁通量增大，导致产生感应电流,根据楞次定律可知，圆环中的感应电流方向：
逆时针方向。
根据左手定则可知，弹性的金属圆环上边的所受的安培力竖直向下，弹性的金属圆环下边的所受的安培力竖直向上，由于下边离长直导线电流越远,磁场越弱，所以向下的安培力大于向上的安培力，从而导致橡皮绳的长度变长；
可将圆环等效成一段一段的导线，由左手定则可知，安培力指向圆心，导致弹性环面积减小,故D正确，ABC错误。
【名师点睛】解决本题的关键会用右手螺旋定则（安培定则）判断电流周围磁场的方向，以及会用楞次定律来判定感应电流方向,左手定则判断安培力的方向。
同时会运用等效思维。
18．D【解析】因为PQ突然向右运动，由右手定则可知，PQRS中有沿逆时针方向的感应电流，穿过T中的磁通量减小，由楞次定律可知,T中有沿顺时针方向的感应电流，D正确，ABC错误。
【名师点睛】解题关键是掌握右手定则、楞次定律判断感应电流的方向，还要理解PQRS中感应电流产生的磁场会使T中的磁通量变化，又会使T中产生感应电流。
21．BCD【解析】因铜质弦不能被磁化，所以A错误;
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