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基礎課1　電磁感應現(xiàn)象　楞次定律 [高考導航] 考點內(nèi)容 要求 高考(全國卷)三年命題情況對照分析 2015 2016 2017 電磁感應現(xiàn)象 Ⅰ Ⅰ卷T19：楞次定律、渦流 Ⅱ卷T15：轉(zhuǎn)動切割和電路綜合 Ⅰ卷T24：電磁感應中的力、電綜合 Ⅱ卷T20：轉(zhuǎn)動切割和電路綜合 T24：電磁感應中的力、電綜合 Ⅲ卷T25：電磁感應中的力、電綜合 Ⅰ卷T18：電磁感應現(xiàn)象與阻尼 Ⅱ卷T20：法拉第電磁感應定律、E－t圖象 Ⅲ卷T15：楞次定律、安培定則 磁通量 Ⅰ 法拉第電磁感應定律 Ⅱ 楞次定律 Ⅱ 自感、渦流 Ⅰ 知識排查 磁通量 1.磁通量 (1)定義：磁感應強度B與垂直磁場方向的面積S的乘積。 (2)公式：Φ＝BS(B⊥S)；單位：韋伯(Wb)。 (3)矢標性：磁通量是標量，但有正負。 2.磁通量的變化量：ΔΦ＝Φ2－Φ1。 3.磁通量的變化率(磁通量變化的快慢)：磁通量的變化量與所用時間的比值，即，與線圈的匝數(shù)無關。 電磁感應現(xiàn)象 1.電磁感應現(xiàn)象 當穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時，電路中有感應電流產(chǎn)生的現(xiàn)象。 2.產(chǎn)生感應電流的條件 (1)閉合電路；(2)磁通量發(fā)生變化。 感應電流的方向 圖1 1.楞次定律：感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。適用于一切電磁感應現(xiàn)象。 2.右手定則：伸開右手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)；讓磁感線穿入掌心，右手拇指指向?qū)Ь€運動方向，這時其余四指指向就是感應電流的方向。適用于導線切割磁感線產(chǎn)生感應電流。 小題速練 1.思考判斷 (1)磁通量是矢量，有正、負之分。(　　) (2)當導體切割磁感線運動時，導體中一定產(chǎn)生感應電流。(　　) (3)感應電流的磁場總是與原磁場方向相反。(　　) (4)電路中磁通量發(fā)生變化時，就一定會產(chǎn)生感應電流。(　　) 答案　(1)　(2)　(3)　(4) 2.[人教版選修3－2P14T6改編](多選)如圖2所示，一輕質(zhì)絕緣橫桿兩側(cè)各固定一金屬環(huán)，橫桿可繞中心點自由轉(zhuǎn)動，老師拿一條形磁鐵插向其中一個小環(huán)，后又取出插向另一個小環(huán)，同學們看到的現(xiàn)象及現(xiàn)象分析正確的是(　　) 圖2 A.磁鐵插向左環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動 B.磁鐵插向右環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動 C.磁鐵插向左環(huán)，左環(huán)中不產(chǎn)生感應電動勢和感應電流 D.磁鐵插向右環(huán)，右環(huán)中產(chǎn)生感應電動勢和感應電流 答案　BD 　電磁感應現(xiàn)象的判斷 常見的產(chǎn)生感應電流的三種情況 1.[人教版選修3－2P7T1改編]如圖3所示的勻強磁場中有一個矩形閉合導線框。在下列四種情況下，線框中會產(chǎn)生感應電流的是(　　) 圖3 A.如圖甲所示，保持線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場中左右運動 B.如圖乙所示，保持線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場中上下運動 C.如圖丙所示，線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線垂直的軸線AB轉(zhuǎn)動 D.如圖丁所示，線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線平行的軸線CD轉(zhuǎn)動 答案　C 2.(2017江蘇單科，1)如圖4所示，兩個單匝線圈a、b的半徑分別為r和2r。圓形勻強磁場B的邊緣恰好與a線圈重合，則穿過a、b兩線圈的磁通量之比為(　　) 圖4 A.1∶1 B.1∶2 C.1∶4 D.4∶1 解析　兩個線圈的半徑雖然不同，但是線圈內(nèi)的勻強磁場的半徑一樣，則穿過兩線圈的磁通量相同，故選項A正確。 答案　A 3.現(xiàn)將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計及開關按如圖5所示連接。下列說法正確的是(　　) 圖5 A.開關閉合后，線圈A插入或拔出都會引起電流計指針偏轉(zhuǎn) B.線圈A插入線圈B中后，開關閉合和斷開的瞬間，電流計指針均不會偏轉(zhuǎn) C.開關閉合后，滑動變阻器的滑片P勻速滑動，會使電流計指針靜止在中央零刻度 D.開關閉合后，只有滑動變阻器的滑片P加速滑動，電流計指針才能偏轉(zhuǎn) 解析　線圈A插入或拔出，都將造成線圈B處磁場的變化，因此線圈B處的磁通量變化，產(chǎn)生感應電流，故選項A正確；開關閉合和斷開均能引起線圈B中磁通量的變化而產(chǎn)生感應電流，故選項B錯誤；開關閉合后，只要移動滑片P，線圈B中磁通變化而產(chǎn)生感應電流，故選項C、D錯誤。 答案　A 4.(多選)如圖6所示，矩形線框abcd由靜止開始運動，若使線框中產(chǎn)生感應電流，則線框的運動情況應該是(　　) 圖6 A.向右平動(ad邊還沒有進入磁場) B.向上平動(ab邊還沒有離開磁場) C.以bc邊為軸轉(zhuǎn)動(ad邊還沒有轉(zhuǎn)入磁場) D.以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(轉(zhuǎn)角不超過90) 解析　選項A和D所描述的情況中，線框在磁場中的有效面積S均發(fā)生變化(A情況下S增大，D情況下S減小)，穿過線框的磁通量均改變，由產(chǎn)生感應電流的條件知線框中會產(chǎn)生感應電流。而選項B、C所描述的情況中，線框中的磁通量均不改變，不會產(chǎn)生感應電流。 答案　AD 電磁感應現(xiàn)象能否發(fā)生的判斷流程 (1)確定研究的閉合回路。 (2)弄清楚回路內(nèi)的磁場分布，并確定其磁通量Φ。 　楞次定律的理解及應用 楞次定律中“阻礙”的含義 1.(2018綿陽市一診)大小不等的兩導電圓環(huán)P、Q均固定于水平桌面，Q環(huán)位于P環(huán)內(nèi)。在兩環(huán)間的范圍內(nèi)存在方向豎直向下、大小隨時間均勻增強的勻強磁場B，則(　　) 圖7 A.Q環(huán)內(nèi)有順時針方向的感應電流 B.Q環(huán)內(nèi)有逆時針方向的感應電流 C.P環(huán)內(nèi)有順時針方向的感應電流 D.P環(huán)內(nèi)有逆時針方向的感應電流 解析　由楞次定律可知P環(huán)內(nèi)有逆時針方向的感應電流，Q環(huán)內(nèi)沒有感應電流產(chǎn)生，故選項A、B、C錯誤，D正確。 答案　D 2.為了測量列車運行的速度和加速度的大小，可采用如圖8甲所示的裝置，它由一塊安裝在列車車頭底部的強磁體和埋設在軌道地面的一組線圈及電流測量記錄儀組成(測量記錄儀未畫出)。當列車經(jīng)過線圈上方時，線圈中產(chǎn)生的電流被記錄下來，P、Q為接測量儀器的端口。若俯視軌道平面磁場垂直地面向里(如圖乙)，則在列車經(jīng)過測量線圈的過程中，流經(jīng)線圈的電流方向(　　) 圖8 A.始終沿逆時針方向 B.先沿逆時針，再沿順時針方向 C.先沿順時針，再沿逆時針方向 D.始終沿順時針方向 答案　B 3.(2017全國卷Ⅲ，15)如圖9，在方向垂直于紙面向里的勻強磁場中有一U形金屬導軌，導軌平面與磁場垂直，金屬桿PQ置于導軌上并與導軌形成閉合回路PQRS，一圓環(huán)形金屬線框T位于回路圍成的區(qū)域內(nèi)，線框與導軌共面?，F(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運動，在運動開始的瞬間，關于感應電流的方向，下列說法正確的是(　　) 圖9 A.PQRS中沿順時針方向，T中沿逆時針方向 B.PQRS中沿順時針方向，T中沿順時針方向 C.PQRS中沿逆時針方向，T中沿逆時針方向 D.PQRS中沿逆時針方向，T中沿順時針方向 解析　金屬桿PQ突然向右運動，由右手定則可知，PQRS中有沿逆時針方向的感應電流，由于感應電流產(chǎn)生的磁場與原磁場方向相反，則穿過圓環(huán)形金屬線框T中的磁通量減小，由楞次定律可知，T中有沿順時針方向的感應電流，故選項D正確，A、B、C錯誤。 答案　D 判斷感應電流方向的兩種方法 方法一　用楞次定律判斷(“四步法”) 方法二　用右手定則判斷 該方法適用于閉合電路的部分導體切割磁感線產(chǎn)生的感應電流。判斷時注意掌心、拇指、四指的方向： (1)掌心——磁感線垂直穿入； (2)拇指——指向?qū)w運動的方向； (3)四指——指向感應電流的方向?！　　　　　? 　楞次定律推論的應用 楞次定律中“阻礙”的含義可以推廣為：感應電流的效果總是阻礙引起感應電流的原因，列表說明如下： 內(nèi)容 例證 阻礙原磁通量變化—“增反減同” 阻礙相對運動——“來拒去留” 使回路面積有擴大或縮小的趨勢——“增縮減擴” 阻礙原電流的變化——“增反減同” 1.如圖10所示，ab是一個可以繞垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動的閉合矩形導體線圈，當滑動變阻器R的滑片P自左向右滑動的過程中，線圈ab將 (　　) 圖10 A.靜止不動 B.順時針轉(zhuǎn)動 C.逆時針轉(zhuǎn)動 D.發(fā)生轉(zhuǎn)動，但電源的極性不明，無法確定轉(zhuǎn)動方向 解析　題圖中的兩個通電的電磁鐵之間的磁場方向總是水平的，當滑動變阻器R的滑片P自左向右滑動的過程中，電路的電流是增大的，兩個電磁鐵之間的磁場的磁感應強度也是增大的，穿過閉合導體線圈的磁通量是增大的，線圈在原磁場中所受的磁場力肯定使線圈向磁通量減小的方向運動，顯然只有順時針方向的運動才能使線圈中的磁通量減小。 答案　B 2.(2018廣東廣州名校聯(lián)考)如圖11所示，圓環(huán)形導體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管b與電源、滑動變阻器連接成如圖所示的電路。若將滑動變阻器的滑片P向下滑動，下列表述正確的是(　　) 圖11 A.線圈a中將產(chǎn)生沿順時針方向(俯視)的感應電流 B.穿過線圈a的磁通量減小 C.線圈a有擴張的趨勢 D.線圈a對水平桌面的壓力FN將增大 解析　當滑動變阻器的滑片P向下滑動時，螺線管中的電流將增大，使穿過線圈a的磁通量變大，選項B錯誤；由楞次定律可知，線圈a中將產(chǎn)生沿逆時針方向(俯視)的感應電流，并且線圈a有縮小和遠離螺線管的趨勢，線圈a對水平桌面的壓力FN將增大，故選項D正確，A、C錯誤。 答案　D 3.(2018重慶一中模擬)如圖12所示，質(zhì)量為m的銅質(zhì)小閉合線圈靜置于粗糙水平桌面上。當一個豎直放置的條形磁鐵貼近線圈，沿線圈中線由左至右從線圈正上方等高、勻速經(jīng)過時，線圈始終保持不動。則關于線圈在此過程中受到的支持力FN和摩擦力Ff的情況，以下判斷正確的是(　　) 圖12 A.FN先大于mg，后小于mg B.FN一直大于mg C.Ff先向左，后向右 D.線圈中的電流方向始終不變 解析　當磁鐵靠近線圈時，穿過線圈的磁通量增加，線圈中產(chǎn)生感應電流，線圈受到磁鐵的安培力作用，根據(jù)楞次定律可知，線圈受到的安培力斜向右下方，則線圈對桌面的壓力增大，即FN大于mg，線圈相對桌面有向右運動趨勢，受到桌面向左的靜摩擦力。當磁鐵遠離線圈時，穿過線圈的磁通量減小，同理，根據(jù)楞次定律可知，線圈受到的安培力斜向右上方，則線圈對桌面的壓力減小，即FN小于mg，線圈相對桌面有向右運動趨勢，受到桌面向左的靜摩擦力。綜上可知，F(xiàn)N先大于mg，后小于mg，F(xiàn)f始終向左，故選項B、C錯誤，A正確；當磁鐵靠近線圈時，穿過線圈向下的磁通量增加，線圈中產(chǎn)生感應電流從上向下看是逆時針方向；當磁鐵遠離線圈時，穿過線圈向下的磁通量減小，線圈中產(chǎn)生感應電流從上向下看是順時針方向，故選項D錯誤。 答案　A 　“三個定則與一個定律”的綜合應用 1.“三個定則”“一個定律”的比較 基本現(xiàn)象 應用的定則或定律 運動電荷、電流產(chǎn)生磁場 安培定則 磁場對運動電荷、電流有力的作用 左手定則 電磁 感應 部分導體做切割磁感線運動 右手定則 閉合回路磁通量變化 楞次定律 2.三定則一定律的應用技巧 (1)應用楞次定律時，一般要用到安培定則。 (2)研究感應電流受到的安培力時，一般先用右手定則確定電流方向，再用左手定則確定安培力方向，有時也可以直接應用楞次定律的推論確定。 1.(多選)如圖13所示，金屬導軌上的導體棒ab在勻強磁場中沿導軌做下列哪種運動時，銅制線圈c中將有感應電流產(chǎn)生且被螺線管吸引(　　) 圖13 A.向右做勻速運動 B.向左做減速運動 C.向右做減速運動 D.向右做加速運動 解析　當導體棒向右勻速運動時產(chǎn)生恒定的電流，線圈中的磁通量恒定不變，無感應電流出現(xiàn)，選項A錯誤；當導體棒向左減速運動時，由右手定則可判定回路中出現(xiàn)從b―→a的感應電流且減小，由安培定則知螺線管中感應電流的磁場向左在減弱，由楞次定律知c中出現(xiàn)順時針感應電流 (從右向左看)且被螺線管吸引，選項B正確；同理可判定選項C正確，D錯誤。 答案　BC 2.(2018聊城模擬)(多選)航母上飛機彈射起飛是利用電磁驅(qū)動來實現(xiàn)的。電磁驅(qū)動原理如圖14所示，當固定線圈上突然通過直流電流時，線圈端點的金屬環(huán)被彈射出去?，F(xiàn)在固定線圈左側(cè)同一位置，先后放有分別用橫截面積相等的銅和鋁導線制成形狀、大小相同的兩個閉合環(huán)，且電阻率ρ銅<ρ鋁。閉合開關S的瞬間(　　) 圖14 A.從左側(cè)看環(huán)中感應電流沿順時針方向 B.銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力 C.若將環(huán)放置在線圈右方，環(huán)將向左運動 D.電池正負極調(diào)換后，金屬環(huán)不能向左彈射 解析　線圈中電流為右側(cè)流入，磁場方向為向左，在閉合開關的過程中，磁場變強，則由楞次定律可知，電流由左側(cè)看為順時針，選項A正確；由于銅環(huán)的電阻較小，故銅環(huán)中感應電流較大，故銅環(huán)受到的安培力要大于鋁環(huán)的，選項B正確；若將環(huán)放在線圈右方，根據(jù)楞次定律可得，環(huán)將向右運動，選項C錯誤；電池正負極調(diào)換后，金屬環(huán)受力仍向左，故仍將向左彈出，選項D錯誤。 答案　AB 楞次定律的應用 [題源：人教版選修3－2P8T3] 如圖4.2－10所示，垂直于紙面的勻強磁場局限在虛線框內(nèi)，閉合線圈由位置1穿過虛線框運動到位置2。線圈在運動過程中什么時候有感應電流，什么時候沒有感應電流？為什么？ 圖4.2－10 拓展1　如上題圖所示，垂直于紙面的勻強磁場局限在虛線框內(nèi)，閉合線圈由位置1穿過虛線框運動到位置2。線圈在運動過程中所受安培力情況的判斷正確的是(　　) A.線框從剛進入到完全進入磁場的過程中，不受安培力作用 B.線框從剛進入到完全進入磁場的過程中，受安培力作用，且方向水平向左 C.線框完全進入磁場到剛要出磁場的過程中，受安培力的作用，且方向水平向左 D.線框在離開磁場到剛好完全離開的過程中，受安培力的作用，方向水平向右 答案　B 拓展2　(多選)如圖15所示，虛線矩形abcd為勻強磁場區(qū)域，磁場方向豎直向下，圓形閉合金屬線框以一定的速度沿光滑絕緣水平面向磁場區(qū)域運動。如圖所示給出的是圓形閉合金屬線框的四個可能到達的位置，則圓形閉合金屬線框的速度可能為零的位置是(　　) 圖15 答案　AD 拓展3　(2017全國卷Ⅰ，18)掃描隧道顯微鏡(STM)可用來探測樣品表面原子尺度上的形貌。為了有效隔離外界振動對STM的擾動，在圓底盤周邊沿其徑向?qū)ΨQ地安裝若干對紫銅薄板，并施加磁場來快速衰減其微小振動，如圖16所示。無擾動時，按下列四種方案對紫銅薄板施加恒磁場；出現(xiàn)擾動后，對于紫銅薄板上下及其左右振動的衰減最有效的方案是(　　) 圖16 解析　感應電流產(chǎn)生的條件是閉合回路中的磁通量發(fā)生變化。在A圖中，系統(tǒng)震動時，紫銅薄板隨之上下及左右振動，在磁場中的部分有時多有時少，磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應電流，受到安培力，阻礙系統(tǒng)的震動；在B、D圖中，只有紫銅薄板左右振動才產(chǎn)生感應電流，而上下振動無電流產(chǎn)生；在C圖中，無論紫銅薄板上下振動還是左右振動，都不會產(chǎn)生感應電流，故選項A正確，B、C、D錯誤。 答案　A 活頁作業(yè) (時間：30分鐘) A級：保分練 1.如圖所示的現(xiàn)象中涉及電磁感應的是(　　) 答案　B 2.(2018長沙模擬)(多選)磁懸浮高速列車在我國上海已投入運行數(shù)年。如圖1所示就是磁懸浮的原理，圖中A是圓柱形磁鐵，B是用高溫超導材料制成的超導圓環(huán)。將超導圓環(huán)B水平放在磁鐵A上，它就能在磁力的作用下懸浮在磁鐵A的上方空中，則(　　) 圖1 A.在B放入磁場的過程中，B中將產(chǎn)生感應電流；當穩(wěn)定后，感應電流消失 B.在B放入磁場的過程中，B中將產(chǎn)生感應電流；當穩(wěn)定后，感應電流仍存在 C.若A的N極朝上，B中感應電流的方向為順時針方向(從上往下看) D.若A的N極朝上，B中感應電流的方向為逆時針方向(從上往下看) 解析　在B放入磁場的過程中，穿過B的磁通量增加，B中將產(chǎn)生感應電流，因為B是超導體，沒有電阻，所以感應電流不會消失，故選項A錯誤，B正確；若A的N極朝上，在B放入磁場的過程中，磁通量增加，根據(jù)楞次定律可判斷B中感應電流的方向為順時針，選項C正確，D錯誤。 答案　BC 3.(多選)一個水平固定的金屬大圓環(huán)A，通有恒定的電流，方向如圖2所示，現(xiàn)有一小金屬環(huán)B自A環(huán)上方落下并穿過A環(huán)，B環(huán)在下落過程中始終保持水平，并與A環(huán)共軸，那么在B環(huán)下落過程中(　　) 圖2 A.B環(huán)中感應電流方向始終與A環(huán)中電流方向相反 B.B環(huán)中感應電流方向與A環(huán)中電流方向先相反后相同 C.經(jīng)過A環(huán)所在平面的瞬間，B環(huán)中感應電流最大 D.經(jīng)過A環(huán)所在平面的瞬間，B環(huán)中感應電流為零 解析　根據(jù)安培定則可知，A環(huán)在其中心軸線上產(chǎn)生的磁場方向向上，當B環(huán)下落的過程中，穿過B環(huán)的磁通量增加，由楞次定律可知，B環(huán)中應產(chǎn)生與A環(huán)中方向相反的感應電流。當B環(huán)運動到A環(huán)下方后，隨著B環(huán)的下落，穿過B環(huán)的磁通量逐漸減少，由楞次定律可知，此時B環(huán)中將產(chǎn)生與A環(huán)中方向相同的感應電流，故選項A錯誤，B正確；當B環(huán)經(jīng)過A環(huán)所在平面的瞬間，此時穿過B環(huán)的磁通量最大，磁通量的變化率為零，故此時B環(huán)中的感應電流為零，選項C錯誤，D正確。 答案　BD 4.(2017麗水調(diào)研)如圖3所示，絕緣光滑水平面上有兩個離得很近的導體環(huán)a、b。將條形磁鐵沿它們的正中向下移動(不到達該平面)，a、b將如何移動(　　) 圖3 A.a、b將相互遠離 B.a、b將相互靠近 C.a、b將不動 D.無法判斷 解析　根據(jù)Φ＝BS，磁鐵向下移動過程中B增大，所以穿過每個環(huán)中的磁通量都增大，a、b中產(chǎn)生同方向的感應電流，兩環(huán)間有斥力作用，所以a、b將相互遠離。選項A正確。 答案　A 5.(2017杭州聯(lián)考)(多選)如圖4所示，A為多匝線圈，與開關、滑動變阻器相連后接入M、N間的交流電源，B為一接有小燈泡的閉合多匝線圈，下列關于小燈泡發(fā)光的說法正確的是(　　) 圖4 A.閉合開關后小燈泡可能發(fā)光 B.若閉合開關后小燈泡發(fā)光，則再將B線圈靠近A，則小燈泡更亮 C.閉合開關瞬間，小燈泡才能發(fā)光 D.若閉合開關后小燈泡不發(fā)光，將滑動變阻器滑片左移后，小燈泡可能會發(fā)光 解析　閉合開關后，A產(chǎn)生交變磁場，B的磁通量變化，小燈泡通電后可能發(fā)光，選項A正確，C錯誤；閉合開關后再將B線圈靠近A，B的磁通量變化率增大，產(chǎn)生的感應電動勢更大，小燈泡更亮，選項B正確；閉合開關后小燈泡不發(fā)光，將滑動變阻器滑片左移后，A中電流減小，B的磁通量變化率減小，小燈泡更不可能會發(fā)光，選項D錯誤。 答案　AB 6.(2018河北正定模擬)如圖5所示為感應式發(fā)電機，a、b、c、d是空間四個可用電刷與銅盤邊緣接觸的點，O1、O2是銅盤軸線導線的接線端，M、N是電流表的接線端?，F(xiàn)在將銅盤轉(zhuǎn)動，能觀察到感應電流的是(　　) 圖5 A.將電流表的接線端M、N分別連接a、c位置 B.將電流表的接線端M、N分別連接O1、a位置 C.將電流表的接線端M、N分別連接O1、O2位置 D.將電流表的接線端M、N分別連接c、d位置 解析　當銅盤轉(zhuǎn)動時，其切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢，此時銅盤相當于電源，銅盤邊緣和中心相當于電源的兩個極，則要想觀察到感應電流，M、N應分別連接電源的兩個極即可，故可知只有B項正確。 答案　B 7.1831年法拉第把兩個線圈繞在一個鐵環(huán)上，A線圈與電源、滑動變阻器R組成一個回路，B線圈與開關S及電流計G組成另一個回路。如圖6所示，通過多次實驗，法拉第終于總結(jié)出產(chǎn)生感應電流的條件。關于該實驗下列說法正確的是(　　) 圖6 A.閉合S的瞬間，G中有a→b的感應電流 B.閉合S的瞬間，G中有b→a的感應電流 C.閉合S后，R的滑片向左移動的過程，G中有a→b的感應電流 D.閉合S后，R的滑片向左移動的過程，G中有b→a的感應電流 解析　在滑片不動的情況下，線圈A中通過的是恒定電流，產(chǎn)生的磁場是恒定的，所以線圈B中不產(chǎn)生感應電流，選項A、B錯誤；在向左移動滑片的過程中，線圈A中電流減小，即線圈B處于逐漸減弱的磁場中，由安培定則和楞次定律知，電流表中的電流從b到a，故選項C錯誤，D正確。 答案　D 8.(多選)如圖7，兩同心圓環(huán)A、B置于同一水平面上，其中B為均勻帶負電絕緣環(huán)，A為導體環(huán)。當B繞軸心順時針轉(zhuǎn)動且轉(zhuǎn)速增大時，下列說法正確的是(　　) 圖7 A.A中產(chǎn)生逆時針的感應電流 B.A中產(chǎn)生順時針的感應電流 C.A具有收縮的趨勢 D.A具有擴展的趨勢 解析　由圖可知，B為均勻帶負電絕緣環(huán)，B中電流為逆時針方向，由右手螺旋定則可知，電流的磁場垂直紙面向外且逐漸增大；由楞次定律可知，磁場增大時，感應電流的磁場與原磁場的方向相反，所以感應電流的磁場的方向垂直紙面向里，A中感應電流的方向為順時針方向，故選項A錯誤，B正確；B環(huán)外的磁場的方向與B環(huán)內(nèi)的磁場的方向相反，當B環(huán)內(nèi)的磁場增強時，A環(huán)具有面積擴展的趨勢，故選項C錯誤，D正確。 答案　BD 9.(2016海南單科，4)如圖8，一圓形金屬環(huán)與兩固定的平行長直導線在同一豎直面內(nèi)，環(huán)的圓心與兩導線距離相等，環(huán)的直徑小于兩導線間距。兩導線中通有大小相等、方向向下的恒定電流。若(　　) 圖8 A.金屬環(huán)向上運動，則環(huán)上的感應電流方向為順時針方向 B.金屬環(huán)向下運動，則環(huán)上的感應電流方向為順時針方向 C.金屬環(huán)向左側(cè)直導線靠近，則環(huán)上的感應電流方向為逆時針方向 D.金屬環(huán)向右側(cè)直導線靠近，則環(huán)上的感應電流方向為逆時針方向 解析　根據(jù)楞次定律，當金屬圓環(huán)上、下移動時，穿過圓環(huán)的磁通量不發(fā)生變化，故沒有感應電流產(chǎn)生，故選項A、B錯誤；當金屬圓環(huán)向左移動時，則穿過圓環(huán)的磁場垂直紙面向外并且增強，根據(jù)楞次定律可以知道，產(chǎn)生的感應電流為順時針，故選項C錯誤；當金屬圓環(huán)向右移動時，則穿過圓環(huán)的磁場垂直紙面向里并且增強，根據(jù)楞次定律可以知道，產(chǎn)生的感應電流為逆時針，故選項D正確。 答案　D 10.一個面積為S＝410－2 m2、匝數(shù)為n＝100的正方形線圈，放在勻強磁場中，磁場方向垂直于線圈平面，磁感應強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖9所示，t＝0時刻磁場的方向垂直線圈平面向里，則下列判斷正確的是(　　) 圖9 A.t＝1 s時線圈中的電流方向發(fā)生變化 B.0～2 s內(nèi)線圈中磁通量的變化量為零 C.1～2 s內(nèi)線圈中電流方向為順時針方向 D.在第3 s末線圈中的感應電動勢等于零 解析　根據(jù)楞次定律可知，在0～2 s內(nèi)，線圈中產(chǎn)生的感應電流為順時針方向，在2～4 s內(nèi)產(chǎn)生的感應電流方向為逆時針方向，感應電動勢大小均為E＝n＝nS，所以選項A、D錯誤，C正確；0～2 s內(nèi)線圈中磁通量的變化量為ΔΦ＝Φ2－Φ1＝2B0S＝0.16 Wb，所以選項B錯誤。 答案　C B級：拔高練 11.(多選)阿明有一個磁浮玩偶，其原理是利用電磁鐵產(chǎn)生磁性，讓具有磁性的玩偶穩(wěn)定地飄浮起來，其構造如圖10所示。若圖中電源的電壓固定，可變電阻為一可以隨意改變電阻大小的裝置，則下列敘述正確的是(　　) 圖10 A.電路中的電源必須是交流電源 B.電路中的a端點須連接直流電源的負極 C.若增加環(huán)繞軟鐵的線圈匝數(shù)，可增加玩偶飄浮的最大高度 D.若將可變電阻的阻值調(diào)大，可減小玩偶飄浮的最大高度 解析　當電磁鐵上端為N極時，可使玩偶飄浮起來，由安培定則可知，a端應是電源的正極，選項A、B錯誤；若增加環(huán)繞軟鐵的線圈匝數(shù)，電磁鐵磁性增強，可增加玩偶飄浮的最大高度，選項C正確；若將可變電阻的阻值調(diào)大，線圈中電流減小，磁性減弱，玩偶飄浮的最大高度減小，選項D正確。 答案　CD 12.(2018北京海淀區(qū)期末)(多選)現(xiàn)代科學研究中常要用到高速電子，電子感應加速器就是利用感生電場使電子加速的設備。如圖11所示，上面為側(cè)視圖，上、下為電磁鐵的兩個磁極，電磁鐵線圈中電流的大小可以變化；下面為磁極之間真空室的俯視圖?，F(xiàn)有一電子在真空室中做圓周運動，從上往下看電子沿逆時針方向做加速運動。則下列判斷正確的是(　　) 圖11 A.通入螺線管的電流在增強 B.通入螺線管的電流在減弱 C.電子在軌道中做圓周運動的向心力是電場力 D.電子在軌道中加速的驅(qū)動力是電場力 解析　從上往下看電子沿逆時針方向做加速運動，表明感應電場沿順時針方向。圖示電磁鐵螺線管電流產(chǎn)生的磁場方向豎直向上，根據(jù)楞次定律和右手定則，當磁場正在增強時，產(chǎn)生的感應電場沿順時針方向，故選項A正確，B錯誤；電子所受感應電場力方向沿切線方向，電子在軌道中做加速圓周運動是由電場力驅(qū)動的，選項C錯誤，D正確。 答案　AD 13.(2016江蘇單科，6)(多選)電吉他中電拾音器的基本結(jié)構如圖12所示，磁體附近的金屬弦被磁化，因此弦振動時，在線圈中產(chǎn)生感應電流，電流經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音，下列說法正確的有(　　) 圖12 A.選用銅質(zhì)弦，電吉他仍能正常工作 B.取走磁體，電吉他將不能正常工作 C.增加線圈匝數(shù)可以增大線圈中的感應電動勢 D.弦振動過程中，線圈中的電流方向不斷變化 解析　銅質(zhì)弦為非磁性材料，不能被磁化，選用銅質(zhì)弦，電吉他不能正常工作，A項錯誤；若取走磁體，金屬弦不能被磁化，其振動時，不能在線圈中產(chǎn)生感應電動勢，電吉他不能正常工作，B項正確；由E＝n可知，C項正確；弦振動過程中，穿過線圈的磁通量大小不斷變化，由楞次定律可知，線圈中感應電流方向不斷變化，D項正確。 答案　BCD 14.(多選)如圖13甲，螺線管內(nèi)有平行于軸線的外加勻強磁場，以圖中箭頭所示方向為其正方向。螺線管與導線框abcd相連，導線框內(nèi)有一小金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導線框在同一平面內(nèi)。當螺線管內(nèi)的磁感應強度B隨時間按圖乙所示規(guī)律變化時(　　) 圖13 A.在t1～t2時間內(nèi)，L有收縮趨勢 B.在t2～t3時間內(nèi)，L有擴張趨勢 C.在t2～t3時間內(nèi)，L內(nèi)有逆時針方向的感應電流 D.在t3～t4時間內(nèi)，L內(nèi)有順時針方向的感應電流 解析　由題圖乙可知，在t1～t2時間內(nèi)，線圈中向上的外加磁場的磁感應強度增大，圖線的斜率在增大，則磁感應強度的變化率在增大，根據(jù)楞次定律可知，導線框中產(chǎn)生順時針方向的感應電流，根據(jù)法拉第電磁感應定律可知，線圈中感應電動勢增大，因此導線框中的感應電流增大，導線框中感應電流產(chǎn)生的磁場增強，使得該磁場在L中的磁通量增大，由楞次定律知L有收縮趨勢，選項A正確；在t2～t3時間內(nèi)，外加磁場均勻變化，導線框中產(chǎn)生穩(wěn)定電流，該電流的磁場是穩(wěn)定磁場，通過L的磁通量保持不變，L沒有擴張或收縮趨勢，選項B、C錯誤；在t3～t4時間內(nèi)，外加磁場的磁感應強度向下減小，且圖線的斜率也減小，根據(jù)楞次定律可知，導線框中產(chǎn)生順時針方向減小的感應電流，根據(jù)法拉第電磁感應定律可知，該電流的磁場在圓環(huán)中的磁通量垂直紙面向里且大小減小，根據(jù)楞次定律可知，L內(nèi)產(chǎn)生順時針方向的感應電流，選項D正確。 答案　AD