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專題23 電磁感應基本規(guī)律及應用(含答案) 2025年高考物理熱點知識講練與題型歸納(全國通用)

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專題23 電磁感應基本規(guī)律及應用(含答案) 2025年高考物理熱點知識講練與題型歸納(全國通用)

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專題 23 電磁感應基本規(guī)律及應用
考點 考情 命題方向
考點 楞次定律 2024 年高考江蘇卷 1.楞次定律是高考考查頻率較
2024 年高考北京卷 高
2023 年高考河北卷 的知識點,可能單獨考查,也
2023 年高考海南卷 可能
與其他知識點結合考查。
題型一 電磁感應現(xiàn)象的理解和判斷
1.磁通量
(1)定義:在勻強磁場中,磁感應強度 B 與垂直于磁場方向的面積的乘積.
(2)公式:Φ=BS.
適用條件:①勻強磁場.
②S 為垂直磁場的有效面積.
(3)磁通量是標量(填“標量”或“矢量”).
(4)磁通量的意義:
①磁通量可以理解為穿過某一面積的磁感線的條數(shù).
②同一線圈平面,當它跟磁場方向垂直時,磁通量最大;當它跟磁場方向平行時,磁通量為零;當
正向穿過線圈平面的磁感線條數(shù)和反向穿過的一樣多時,磁通量為零.
2.電磁感應現(xiàn)象
(1)電磁感應現(xiàn)象:當穿過閉合導體回路的磁通量發(fā)生變化時,閉合導體回路中有感應電流產生,這
種利用磁場產生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應.
(2)產生感應電流的條件:穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化.
產生感應電動勢的條件:無論回路是否閉合,只要穿過線圈平面的磁通量發(fā)生變化,線圈中就有感
應電動勢產生.
(3)電磁感應現(xiàn)象中的能量轉化:發(fā)生電磁感應現(xiàn)象時,機械能或其他形式的能轉化為電能,該過程
遵循能量守恒定律.
[模型演練1] (2024 衡陽模擬)物理學中有很多關于圓盤的實驗,第一個是法拉第圓盤,圓盤全部
處于磁場區(qū)域,可繞中心軸轉動,通過導線將圓盤圓心和邊緣與外面電阻相連。第二個是阿拉
果圓盤,將一銅圓盤水平放置,圓盤可繞中心軸自由轉動,在其中心正上方用柔軟細線懸掛一
枚可以自由旋轉的磁針,第三個是費曼圓盤,一塊水平放置的絕緣體圓盤可繞過其中心的豎直
軸自由轉動,在圓盤的中部有一個線圈,圓盤的邊緣固定著若干帶負電的金屬小球。以下說法
正確的是(  )
A.法拉第圓盤在轉動過程中,圓盤中磁通量不變,有感應電動勢,無感應電流
B.阿拉果圓盤實驗中,轉動圓盤,小磁針會同向轉動,反之,轉動小磁針,圓盤則不動
C.費曼圓盤中,當開關閉合的一瞬間,圓盤會順時針(俯視)轉動
D.法拉第圓盤和阿拉果圓盤都是電磁驅動的表現(xiàn)
[模型演練2] (2024 廣州二模)如圖,在墻內或地面埋有一根通有恒定電流的長直導線.為探測該
導線的走向,現(xiàn)用一個與靈敏電流計(圖中未畫出)串聯(lián)的感應線圈進行探測,結果如下表。
忽略地磁場的影響,則該導線可能的走向是(  )
探測 靈敏電流計有無示數(shù)
線圈平面平行于地面 Oabc 沿 Oa 方向平移 無
沿 Oc 方向平移 無
線圈平面平行于墻面 Oade 沿 Oa 方向平移 有
沿 Oe 方向平移 無
A.Oa 方向 B.Ob 方向 C.Oc 方向 D.Oe 方向
[模型演練3] (2023 嘉興一模)如圖所示為一地下電纜探測裝置,圓形金屬線圈可沿水平面不同方
向運動,若水平 Oxy 地面下有一平行于 y 軸且通有恒定電流 I 的長直導線,P、M 和 N 為地面
上的三點,線圈圓心 P 點位于導線正上方,MN 平行于 y 軸,PN 平行于 x 軸、PQ 關于導線上
下對稱。則(  )
A.電流 I 在 P、Q 兩點產生磁感應強度相同
B.電流 I 在 M、N 兩點產生磁感應強度大小 BM=BN
C.線圈從 P 點勻速運動到 N 點過程中磁通量不變
D.線圈沿 y 方向勻加速運動時,產生恒定的感應電流
題型二 感應電流方向的兩種判斷方法
(1)用楞次定律判斷
①楞次定律判斷感應電流方向的步驟
②楞次定律中“阻礙”的含義:
使回路面積有擴大或縮
阻礙原磁通量變化— 阻礙相對運動—— 阻礙原電流的變化——
小的趨勢——“增縮減
—“增反減同” “來拒去留” “增反減同”
擴”
(2)用右手定則判斷
楞次定律、右手定則、左手定則、安培定則的比較
應用的定則 安培(右手螺旋)定 左手定則 右手定則

手勢圖
因果關系 電生磁 電受力 動生電
形象記憶 “磁”的右半邊 “力”的最后一筆 “電”的最后一筆“乚”方
“茲”螺旋寫法,用 “丿”方向向左, 向向右,用右手。
右手螺旋; 用左手;
[模型演練4] (多選)(2024 黑龍江三模)如圖所示,將一通電螺線管豎直放置,螺線管內部形成
方向豎直向上、磁感應強度大小為 B=kt(k 為常量,t 為時間)的磁場,在內部用絕緣輕繩懸
掛一與螺線管共軸的金屬薄圓管,其電阻率為 ρ、高度為 h,半徑為 r,厚度為 d(d r)。則下
列說法正確的是(  )
A.從上向下看,金屬薄圓管中的感應電流為順時針方向
2
B.金屬薄圓管的感應電動勢為
2 3
C.金屬薄圓管的熱功率為 2
D.輕繩對金屬薄圓管的拉力大小隨時間減小
[模型演練5] (2024 大連二模)如圖,在水平光滑桌面上,固定兩條平行絕緣直導線,通以相同電
流,導線之間放置兩個相同的圓形小線圈。當兩側導線中電流同樣增大時,忽略不計兩小線圈
之間作用力,則(  )
A.兩小線圈中感應電流都沿順時針方向
B.兩小線圈中感應電流都沿逆時針方向
C.兩小線圈會相互靠近
D.兩小線圈會相互遠離
[模型演練6] (2024 江西模擬)高速鐵路列車通常使用磁剎車系統(tǒng),磁剎車工作原理可簡述如下:
將磁鐵的 N 極靠近一塊正在以逆時針方向旋轉的圓形鋁盤,使磁感線總垂直射入鋁盤時,鋁盤
隨即減速,如圖所示,圓中磁鐵左方鋁盤的甲區(qū)域朝磁鐵方向運動,磁鐵右方的乙區(qū)域朝離開
磁鐵方向運動,下列說法中正確的是(  )
A.鋁盤甲區(qū)域的感應電流會產生垂直紙面向里的磁場
B.磁場與感應電流的作用力,會產生將鋁盤減速旋轉的阻力
C.感應電流在鋁盤產生的內能,是將鋁盤減速的最主要原因
D.若將實心鋁盤轉換成布滿小空洞的鋁盤,則磁鐵對布滿空洞的鋁盤減速效果比實心鋁盤的效
果更好
題型三 楞次定律的應用
1.楞次定律
(1)內容:感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化.
(2)適用情況:所有的電磁感應現(xiàn)象.
2.楞次定律中“阻礙”的含義
誰阻礙誰→感應電流的磁場阻礙引起感應電流的磁場 原磁場 的磁通量的變化
阻礙什么→阻礙的是磁通量的變化,而不是阻礙磁通量本身
如何阻礙→當磁通量增加時,感應電流的磁場方向與原磁場的方向相反;當磁通量減少時,感應電
流的磁場方向與原磁場的方向相同,即“增反減同”
阻礙效果→阻礙并不是阻止,只是延緩了磁通量的變化,這種變化將繼續(xù)進行
[模型演練7] (2024 白云區(qū)校級模擬)如圖甲所示,連接電流傳感器的線圈套在豎直放置的長玻璃
管上。將強磁鐵從離玻璃管上端高為 h 處由靜止釋放,磁鐵在玻璃管內下落并穿過線圈。t1、
t2、t3 時刻的電流為 0。如圖乙所示是實驗中觀察到的線圈中電流隨時間變化的圖像,空氣阻力
不計則(  )
A.t1~t3 過程中線圈對磁鐵作用力方向先向上后向下
B.磁鐵上下翻轉后重復實驗,電流方向先負向后正向
C.t2 時刻,穿過線圈磁通量的變化率最大
D.h 加倍后重復實驗,電流峰值將加倍
[模型演練8] (2024 鹽城模擬)如圖所示,在光滑水平桌面上有兩個閉合金屬圓環(huán),在它們圓心連
線中點正上方有一個條形磁鐵,當給條形磁鐵一豎直向上的初速度后,磁鐵上升到最高點后下
落,在條形磁鐵向下運動的過程中,將會出現(xiàn)的情況是(  )
A.磁鐵的加速度大于 g
B.金屬環(huán)對桌面壓力小于自身重力
C.俯視觀察,左邊金屬圓環(huán)會產生順時針感應電流
D.兩金屬環(huán)將加速靠近(不考慮金屬環(huán)之間的作用)
[模型演練9] (2024 東城區(qū)二模)如圖甲所示,一輕質彈簧上端固定,下端懸掛一個體積很小的磁
鐵,在小磁鐵正下方桌面上放置一個閉合銅制線圈。將小磁鐵從初始靜止的位置向下拉到某一
位置后放開,小磁鐵將做阻尼振動,位移 x 隨時間 t 變化的示意圖如圖乙所示(初始靜止位置
為原點,向上為正方向,經 t0 時間,可認為振幅 A 衰減到 0)。不計空氣阻力,下列說法正確的
是(  )
A.x>0 的那些時刻線圈對桌面的壓力小于線圈的重力
B.x=0 的那些時刻線圈中沒有感應電流
C.更換電阻率更大的線圈,振幅 A 會更快地衰減到零
D.增加線圈的匝數(shù),t0 會減小,線圈產生的內能不變
[模型演練10] (2024 五華區(qū)校級模擬)如圖所示,在光滑的水平桌面上有一根長直通電導線 MN,
通有電流 I,方向由 M 到 N,一個邊長為 L 的正方形金屬線框在外力的作用下垂直于導線向右

以 v0 的速度做勻速運動,線框電阻為 R,已知長直導線在其周圍空間產生的磁場大小 B=k ,
其中 k 是常數(shù),I 是導線中的電流,r 是空間某點到導線的垂直距離,則當線框運動到左邊框與
導線的距離為 L 時,線框中的感應電流的大小及方向為(  )
0 0
A. 2 、順時針 B. 、順時針
3 0 2 0
C. 2 、逆時針 D. 、逆時針
[模型演練11] (2024 江門一模)如圖甲所示,列車車頭底部安裝強磁鐵,線圈及電流測量儀埋設在
軌道地面(測量儀未畫出),P、Q 為接測量儀器的端口,磁鐵的勻強磁場垂直地面向下、寬度
與線圈寬度相同,俯視圖如圖乙。當列車經過線圈上方時,測量儀記錄線圈的電流為 0.12A。
磁鐵的磁感應強度為 0.005T,線圈的匝數(shù)為 5,長為 0.2m,電阻為 0.5Ω,則在列車經過線圈的
過程中,下列說法正確的是(  )
A.線圈的磁通量一直增加
B.線圈的電流方向先順時針后逆時針方向
C.線圈的安培力大小為 1.2×10﹣4N
D.列車運行的速率為 12m/s
題型四 三定則一定律的應用
1.三定則一定律的比較
基本現(xiàn)象 應用的定則或定律
運動電荷、電流產生磁場 安培定則
磁場對運動電荷、電流有作用力 左手定則
電磁感應 部分導體做切割磁感
右手定則
線運動
閉合回路磁通量變化 楞次定律
2.應用技巧
無論是“安培力”還是“洛倫茲力”,只要是“力”都用左手判斷.
“電生磁”或“磁生電”均用右手判斷.
[模型演練12] (2024 撫順三模)如圖甲所示,固定的矩形銅線框左半部分處于垂直紙面向里的勻強
磁場中,當勻強磁場的磁感應強度由 B0 均勻減小到 0 后反向增大到﹣B0,如圖乙所示。關于此
過程,下列說法正確的是(  )
A.銅線框中的自由電子先順時針定向移動、后逆時針定向移動
B.銅線框中的自由電子始終逆時針定向移動
C.銅線框圍成的面積始終有擴大的趨勢
D.銅線框受到的安培力大小不變
[模型演練13] (2024 蘭州模擬)“自激發(fā)電機”具有自勵磁的特點,它無需外部勵磁電源就能自行
激勵產生磁場。其原理如圖所示:一金屬圓盤在某一大小恒定、方向時刻沿切線方向的外力作
用下,在弱的軸向磁場 B 中繞金屬軸 OO'轉動,根據法拉第電磁感應定律,盤軸與盤邊之間將
產生感應電動勢,圓盤下方螺旋形導線 M 端通過電刷與盤邊相連,N 端與盤軸相連,MN 中就
有感應電流產生,最終回路中的電流會達到穩(wěn)定值,磁場也達到穩(wěn)定值。下列說法正確的是(  )
A.MN 中的電流方向從 N→M
B.圓盤轉動的速度先增大后減小
C.MN 中感應電流的磁場方向與原磁場方向相同
D.磁場達到穩(wěn)定狀態(tài)后,MN 中不再產生感應電流
[模型演練14] (2024 重慶模擬)如圖所示,光滑固定導軌 m、n 水平放置,兩根導體棒 p、q 平行
放于導軌上,形成一個閉合回路。當一條形磁鐵從高處下落接近回路時(  )
A.由于回路磁通量增加,p、q 將互相靠攏
B.由于回路磁通量增加,p、q 將互相遠離
C.由于 p、q 中電流方向相反,所以 p、q 將互相遠離
D.磁鐵的加速度仍為 g
[模型演練15] (2024 山西模擬)如圖所示,鋁管豎直立于水平桌面上,小磁體從鋁管正上方由靜止
開始下落,在磁體穿過鋁管的過程中,磁體不與管壁接觸且無翻轉,下列說法正確的是(  )
A.鋁管中產生水平方向的感應電流
B.鋁管中產生豎直方向的感應電流
C.鋁管對桌面的壓力等于它的重力
D.鋁管對桌面的壓力小于它的重力
[模型演練16] (多選)(2024 郫都區(qū)校級模擬)某研究性學習小組的同學設計的電梯墜落的應急安
全裝置如圖所示,在電梯掛廂上安裝永久磁鐵,并在電梯的井壁上鋪設線圈,這樣可以在電梯
突然墜落時減小對人員的傷害。關于該裝置,下列說法正確的是(  )
A.當電梯墜落至永久磁鐵在線圈 A、B 之間時,閉合線圈 A、B 中的電流方向相同
B.當電梯墜落至永久磁鐵在線圈 A、B 之間時,閉合線圈 A、B 中的電流方向相反
C.當電梯墜落至永久磁鐵在線圈 A、B 之間時,閉合線圈 A、B 均對電梯的下落起阻礙作用
D.當電梯墜落至永久磁鐵在線圈 B 下方時,閉合線圈 A、B 不再對電梯的下落起阻礙作用專題 23 電磁感應基本規(guī)律及應用
考點 考情 命題方向
考點 楞次定律 2024 年高考江蘇卷 1.楞次定律是高考考查頻率較
2024 年高考北京卷 高
2023 年高考河北卷 的知識點,可能單獨考查,也
2023 年高考海南卷 可能
與其他知識點結合考查。
題型一 電磁感應現(xiàn)象的理解和判斷
1.磁通量
(1)定義:在勻強磁場中,磁感應強度 B 與垂直于磁場方向的面積的乘積.
(2)公式:Φ=BS.
適用條件:①勻強磁場.
②S 為垂直磁場的有效面積.
(3)磁通量是標量(填“標量”或“矢量”).
(4)磁通量的意義:
①磁通量可以理解為穿過某一面積的磁感線的條數(shù).
②同一線圈平面,當它跟磁場方向垂直時,磁通量最大;當它跟磁場方向平行時,磁通量為零;當
正向穿過線圈平面的磁感線條數(shù)和反向穿過的一樣多時,磁通量為零.
2.電磁感應現(xiàn)象
(1)電磁感應現(xiàn)象:當穿過閉合導體回路的磁通量發(fā)生變化時,閉合導體回路中有感應電流產生,這
種利用磁場產生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應.
(2)產生感應電流的條件:穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化.
產生感應電動勢的條件:無論回路是否閉合,只要穿過線圈平面的磁通量發(fā)生變化,線圈中就有感
應電動勢產生.
(3)電磁感應現(xiàn)象中的能量轉化:發(fā)生電磁感應現(xiàn)象時,機械能或其他形式的能轉化為電能,該過程
遵循能量守恒定律.
[模型演練1] (2024 衡陽模擬)物理學中有很多關于圓盤的實驗,第一個是法拉第圓盤,圓盤全部
處于磁場區(qū)域,可繞中心軸轉動,通過導線將圓盤圓心和邊緣與外面電阻相連。第二個是阿拉
果圓盤,將一銅圓盤水平放置,圓盤可繞中心軸自由轉動,在其中心正上方用柔軟細線懸掛一
枚可以自由旋轉的磁針,第三個是費曼圓盤,一塊水平放置的絕緣體圓盤可繞過其中心的豎直
軸自由轉動,在圓盤的中部有一個線圈,圓盤的邊緣固定著若干帶負電的金屬小球。以下說法
正確的是(  )
A.法拉第圓盤在轉動過程中,圓盤中磁通量不變,有感應電動勢,無感應電流
B.阿拉果圓盤實驗中,轉動圓盤,小磁針會同向轉動,反之,轉動小磁針,圓盤則不動
C.費曼圓盤中,當開關閉合的一瞬間,圓盤會順時針(俯視)轉動
D.法拉第圓盤和阿拉果圓盤都是電磁驅動的表現(xiàn)
【解答】解:A、圓盤運動過程中,沿半徑方向的金屬條切割磁感線,在圓心和邊緣之間產生了
感應電動勢,通過導線將圓盤圓心和邊緣與外面電阻相連,構成閉合回路,所以有感應電流產生,
故 A 錯誤;
B、阿拉果圓盤實驗中,轉動圓盤或小磁針,都產生感應電流,因安培力的作用,另個物體也會
跟著轉動,故 B 錯誤;
C、線圈接通電源瞬間,則變化的磁場產生變化的電場,從而導致帶電小球受到電場力,使其轉
動,接通電源瞬間圓板受到電場力作用而轉動,由于金屬小球帶負電,再根據電磁場理論可知,
產生逆時針方向的電場,負電荷受到的電場力與電場方向相反,則有順時針電場力,圓盤會順時
針(俯視)轉動,故 C 正確;
D、如果磁場相對于導體運動,在導體中會產生感應電流,感應電流使導體受到安培力的作用,
安培力使導體運動起來,這種作用就是電磁驅動,顯然法拉第圓盤是機械能轉化為電能的過程,
并不是電磁驅動,故 D 錯誤。
故選:C。
[模型演練2] (2024 廣州二模)如圖,在墻內或地面埋有一根通有恒定電流的長直導線.為探測該
導線的走向,現(xiàn)用一個與靈敏電流計(圖中未畫出)串聯(lián)的感應線圈進行探測,結果如下表。
忽略地磁場的影響,則該導線可能的走向是(  )
探測 靈敏電流計有無示數(shù)
線圈平面平行于地面 Oabc 沿 Oa 方向平移 無
沿 Oc 方向平移 無
線圈平面平行于墻面 Oade 沿 Oa 方向平移 有
沿 Oe 方向平移 無
A.Oa 方向 B.Ob 方向 C.Oc 方向 D.Oe 方向
【解答】解:由表可看出線圈平面平行于地面 Oabc 移動,電流計均無示數(shù),則導線不可能沿
Oa、Ob 方向、Oe 方向,沿 Oa 方向平移時有感應電流,說明磁通量發(fā)生變化,則可知該導線可
能的走向是 Oe 方向,故 ABC 錯誤,D 正確;
故選:D。
[模型演練3] (2023 嘉興一模)如圖所示為一地下電纜探測裝置,圓形金屬線圈可沿水平面不同方
向運動,若水平 Oxy 地面下有一平行于 y 軸且通有恒定電流 I 的長直導線,P、M 和 N 為地面
上的三點,線圈圓心 P 點位于導線正上方,MN 平行于 y 軸,PN 平行于 x 軸、PQ 關于導線上
下對稱。則(  )
A.電流 I 在 P、Q 兩點產生磁感應強度相同
B.電流 I 在 M、N 兩點產生磁感應強度大小 BM=BN
C.線圈從 P 點勻速運動到 N 點過程中磁通量不變
D.線圈沿 y 方向勻加速運動時,產生恒定的感應電流
【解答】解:A、根據安培定則,電流 I 在 P 處產生的磁感應強度沿 x 軸負方向,在 Q 處產生的
磁感應強度沿 x 軸正方向,故 A 錯誤;
B、由于 MN 平行 y 軸,電流 I 也平行 y 軸,且 M、N 到長直導線的距離相等,所以電流 I 在 M、
N 兩點產生磁感應強度大小相等,故 B 正確;
C、電流 I 在 P 處產生的磁感應強度沿 x 軸負方向,故線圈在 P 點的磁通量為零,電流 I 在 N 處
產生的磁感應強度斜向左下方,故線圈在 N 點的磁通量不為零,故線圈從 P 點到 N 點的過程中
的磁通量發(fā)生了變化,故 C 錯誤;
D、線圈沿 y 方向運動,線圈始終在長直導線的正上方,直導線正上方的磁感應強度方向始終沿 x
軸負方向,線圈所在位置磁場關于 x 軸對稱,所以線圈中磁通量始終為零,故線圈勻加速運動中
不會產生感應電流,故 D 錯誤。
故選 B。
題型二 感應電流方向的兩種判斷方法
(1)用楞次定律判斷
①楞次定律判斷感應電流方向的步驟
②楞次定律中“阻礙”的含義:
使回路面積有擴大或縮
阻礙原磁通量變化— 阻礙相對運動—— 阻礙原電流的變化——
小的趨勢——“增縮減
—“增反減同” “來拒去留” “增反減同”
擴”
(2)用右手定則判斷
楞次定律、右手定則、左手定則、安培定則的比較
應用的定則 安培(右手螺旋)定 左手定則 右手定則

手勢圖
因果關系 電生磁 電受力 動生電
形象記憶 “磁”的右半邊 “力”的最后一筆 “電”的最后一筆“乚”方
“茲”螺旋寫法,用 “丿”方向向左, 向向右,用右手。
右手螺旋; 用左手;
[模型演練4] (多選)(2024 黑龍江三模)如圖所示,將一通電螺線管豎直放置,螺線管內部形成
方向豎直向上、磁感應強度大小為 B=kt(k 為常量,t 為時間)的磁場,在內部用絕緣輕繩懸
掛一與螺線管共軸的金屬薄圓管,其電阻率為 ρ、高度為 h,半徑為 r,厚度為 d(d r)。則下
列說法正確的是(  )
A.從上向下看,金屬薄圓管中的感應電流為順時針方向
2
B.金屬薄圓管的感應電動勢為
2 3
C.金屬薄圓管的熱功率為 2
D.輕繩對金屬薄圓管的拉力大小隨時間減小
【解答】解:A.穿過金屬薄圓管的磁通量向上逐漸增加,則根據楞次定律可知,從上向下看,金
屬薄圓管中的感應電流為順時針方向,故 A 正確;

B.由法拉第電磁感應定律可知,金屬薄圓管的感應電動勢大小為 E =
2 = kπr2
故 B 錯誤;
2
C.由電阻定律可知,金屬薄圓管的電阻為 R = ρ
2 2 3
金屬薄圓管的熱功率大小為 P = = 2
故 C 正確;
D.根據左手定則可知,金屬薄圓管中各段所受的受安培力方向指向圓管的軸線,則輕繩對金屬薄
圓管的拉力的合力大小始終等于金屬薄圓管的重力不隨時間變化,故 D 錯誤。
故選:AC。
[模型演練5] (2024 大連二模)如圖,在水平光滑桌面上,固定兩條平行絕緣直導線,通以相同電
流,導線之間放置兩個相同的圓形小線圈。當兩側導線中電流同樣增大時,忽略不計兩小線圈
之間作用力,則(  )
A.兩小線圈中感應電流都沿順時針方向
B.兩小線圈中感應電流都沿逆時針方向
C.兩小線圈會相互靠近
D.兩小線圈會相互遠離
【解答】解:AB、根據安培定則可知,左側圓形小線圈向下的磁通量變大,右側圓形小線圈向上
的磁通量變大,根據楞次定律,左側圓形小線圈感應電流沿逆時針方向,右側圓形小線圈感成電
流沿順時針方向,故 AB 錯誤;
CD,根據左手定則可知,左側圓形小線圈受到向右的安培力,右側圓形小線圈受到向左的安培力,
所以兩小線圈會相互靠近,故 C 正確,D 錯誤。
故選:C。
[模型演練6] (2024 江西模擬)高速鐵路列車通常使用磁剎車系統(tǒng),磁剎車工作原理可簡述如下:
將磁鐵的 N 極靠近一塊正在以逆時針方向旋轉的圓形鋁盤,使磁感線總垂直射入鋁盤時,鋁盤
隨即減速,如圖所示,圓中磁鐵左方鋁盤的甲區(qū)域朝磁鐵方向運動,磁鐵右方的乙區(qū)域朝離開
磁鐵方向運動,下列說法中正確的是(  )
A.鋁盤甲區(qū)域的感應電流會產生垂直紙面向里的磁場
B.磁場與感應電流的作用力,會產生將鋁盤減速旋轉的阻力
C.感應電流在鋁盤產生的內能,是將鋁盤減速的最主要原因
D.若將實心鋁盤轉換成布滿小空洞的鋁盤,則磁鐵對布滿空洞的鋁盤減速效果比實心鋁盤的效
果更好
【解答】解:A.鋁盤甲區(qū)域中的磁通量向里增大,由楞次定律可知,甲區(qū)域感應電流方向為逆時
針方向,則此感應電流的磁場方向垂直紙面向外,故 A 錯誤;
BC.由“來拒去留”可知,磁場與感應電流的作用力,會產生將鋁盤減速旋轉的阻力,會使鋁盤
減速,故 B 正確,C 錯誤;
D.改成空洞鋁盤,電阻變大,電流變小,阻礙效果更差,故 D 錯誤。
故選:B。
題型三 楞次定律的應用
1.楞次定律
(1)內容:感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化.
(2)適用情況:所有的電磁感應現(xiàn)象.
2.楞次定律中“阻礙”的含義
誰阻礙誰→感應電流的磁場阻礙引起感應電流的磁場 原磁場 的磁通量的變化
阻礙什么→阻礙的是磁通量的變化,而不是阻礙磁通量本身
如何阻礙→當磁通量增加時,感應電流的磁場方向與原磁場的方向相反;當磁通量減少時,感應電
流的磁場方向與原磁場的方向相同,即“增反減同”
阻礙效果→阻礙并不是阻止,只是延緩了磁通量的變化,這種變化將繼續(xù)進行
[模型演練7] (2024 白云區(qū)校級模擬)如圖甲所示,連接電流傳感器的線圈套在豎直放置的長玻璃
管上。將強磁鐵從離玻璃管上端高為 h 處由靜止釋放,磁鐵在玻璃管內下落并穿過線圈。t1、
t2、t3 時刻的電流為 0。如圖乙所示是實驗中觀察到的線圈中電流隨時間變化的圖像,空氣阻力
不計則(  )
A.t1~t3 過程中線圈對磁鐵作用力方向先向上后向下
B.磁鐵上下翻轉后重復實驗,電流方向先負向后正向
C.t2 時刻,穿過線圈磁通量的變化率最大
D.h 加倍后重復實驗,電流峰值將加倍
【解答】解:A、根據楞次定律的來拒去留,可知時間 t1~t3 內,磁鐵受到線圈的作用力方向始
終向上,故 A 錯誤;
B、根據楞次定律,感應電流的磁場總是要阻礙引起感應電流的磁通量的變化,可知若將磁鐵兩
極翻轉后重復實驗,磁場方向相反,則磁場的變化也隨之相反,產生的感應電流的方向也相反,
即先產生負向感應電流,后產生正向感應電流,故 B 正確;
C、由乙圖中感應電流的變化可知,t2 時刻強磁鐵恰好運動到線圈處,此時穿過線圈的磁通量最
大,電流為 0,穿過線圈磁通量的變化率為零,故 C 錯誤;
D、h 加倍后重復實驗,由于磁鐵向下做加速度不為零的加速運動,假設加速度始終等于重力加
速度,則速度 v = 2 ,考慮到磁鐵下降的過程中受到安培力的阻礙作用,下降 h 時的速度會
略小于 2gh,同時下降 2h 時的速度大體上接近下降 h 時的 2倍,根據法拉第電磁感應定律可知,
可知 h 加倍后重復實驗,電路中產生的最大感應電動勢與感應電流也大體接近原來的 2倍,故 D
錯誤。
故選:B。
[模型演練8] (2024 鹽城模擬)如圖所示,在光滑水平桌面上有兩個閉合金屬圓環(huán),在它們圓心連
線中點正上方有一個條形磁鐵,當給條形磁鐵一豎直向上的初速度后,磁鐵上升到最高點后下
落,在條形磁鐵向下運動的過程中,將會出現(xiàn)的情況是(  )
A.磁鐵的加速度大于 g
B.金屬環(huán)對桌面壓力小于自身重力
C.俯視觀察,左邊金屬圓環(huán)會產生順時針感應電流
D.兩金屬環(huán)將加速靠近(不考慮金屬環(huán)之間的作用)
【解答】解:AB、條形磁鐵向下運動,穿過兩個圓環(huán)的磁通量增加,金屬環(huán)將產生感應電流,金
屬環(huán)受到向下的安培力,而磁鐵受到向上的磁場力,所以磁鐵向下運動的加速度小于 g,金屬環(huán)
對桌面的壓力大于自身重力,故 AB 錯誤;
C、穿過金屬環(huán)的磁通量向上增加,根據楞次定律可知,俯視觀察,左邊金屬圓環(huán)會產生逆時針
感應電流,故 C 正確;
D、根據楞次定律,向上的磁場變大,左邊圓環(huán)有向左運動的趨勢,同理右圓環(huán)有向右運動的趨
勢,故應該是遠離而不是靠近,故 D 錯誤。
故選:C。
[模型演練9] (2024 東城區(qū)二模)如圖甲所示,一輕質彈簧上端固定,下端懸掛一個體積很小的磁
鐵,在小磁鐵正下方桌面上放置一個閉合銅制線圈。將小磁鐵從初始靜止的位置向下拉到某一
位置后放開,小磁鐵將做阻尼振動,位移 x 隨時間 t 變化的示意圖如圖乙所示(初始靜止位置
為原點,向上為正方向,經 t0 時間,可認為振幅 A 衰減到 0)。不計空氣阻力,下列說法正確的
是(  )
A.x>0 的那些時刻線圈對桌面的壓力小于線圈的重力
B.x=0 的那些時刻線圈中沒有感應電流
C.更換電阻率更大的線圈,振幅 A 會更快地衰減到零
D.增加線圈的匝數(shù),t0 會減小,線圈產生的內能不變
【解答】解:A.根據“來拒去留”,則 x>0 的那些時刻,當磁鐵遠離線圈向上運動時,磁鐵對線
圈有向上的作用力,此時線圈對桌面的壓力小于線圈的重力,當磁鐵靠近線圈向下運動時,磁鐵
對線圈有向下的作用力,此時線圈對桌面的壓力大于線圈的重力,故 A 錯誤;
B.x=0 的那些時刻磁鐵的速度最大,則穿過線圈的磁通量變化率最大,則線圈中有感應電流,
故 B 錯誤;
C.更換電阻率更大的線圈,線圈中產生的感應電流會變小,線圈中產生的感應電流的磁場變弱,
對磁鐵的“阻礙”作用變弱,則振幅 A 會更慢慢地衰減到零,故 C 錯誤;
D.增加線圈的匝數(shù),線圈中產生的感應電動勢變大,感應電流變大,機械能很快就轉化為內能,
則 to 會減小,由于開始時線圈的機械能不變,則線圈產生的內能不變,故 D 正確。
故選:D。
[模型演練10] (2024 五華區(qū)校級模擬)如圖所示,在光滑的水平桌面上有一根長直通電導線 MN,
通有電流 I,方向由 M 到 N,一個邊長為 L 的正方形金屬線框在外力的作用下垂直于導線向右

以 v0 的速度做勻速運動,線框電阻為 R,已知長直導線在其周圍空間產生的磁場大小 B=k ,
其中 k 是常數(shù),I 是導線中的電流,r 是空間某點到導線的垂直距離,則當線框運動到左邊框與
導線的距離為 L 時,線框中的感應電流的大小及方向為(  )
0 0
A. 2 、順時針 B. 、順時針
3 0 2 0
C. 2 、逆時針 D. 、逆時針
【解答】解:由右手螺旋定則可知導線在右側產生的磁場方向是垂直于紙面向里,根據磁場大小

B=k 可知,導線右側磁場的大小為逐漸減小,所以在線框向右運動的過程中磁通量逐漸減小,
由楞次定律可知感應電流方向為順時針;其次,線框產生的總電動勢等于左右兩邊導線切割磁感
線產生的電動勢疊加而成,即
0
E = 左 0 ― 右 0 = ( 左 ― 若) 0 = ( ― 2 ) 0 = 2 ,
0
故感應電流的大小 I = = 2 ,故 A 正確,BCD 錯誤。
故選:A。
[模型演練11] (2024 江門一模)如圖甲所示,列車車頭底部安裝強磁鐵,線圈及電流測量儀埋設在
軌道地面(測量儀未畫出),P、Q 為接測量儀器的端口,磁鐵的勻強磁場垂直地面向下、寬度
與線圈寬度相同,俯視圖如圖乙。當列車經過線圈上方時,測量儀記錄線圈的電流為 0.12A。
磁鐵的磁感應強度為 0.005T,線圈的匝數(shù)為 5,長為 0.2m,電阻為 0.5Ω,則在列車經過線圈的
過程中,下列說法正確的是(  )
A.線圈的磁通量一直增加
B.線圈的電流方向先順時針后逆時針方向
C.線圈的安培力大小為 1.2×10﹣4N
D.列車運行的速率為 12m/s
【解答】解:A.列車經過線圈的上方時,穿過線圈的磁通量向下,先增大后減小,故 A 錯誤;
B.在列車經過線圈的上方時,由于列車上的磁場的方向向下,所以線圈內的磁通量方向向下,
先增大后減小,根據楞次定律可知,線圈中的感應電流的方向為先逆時針,再順時針方向。故 B
錯誤;
C.線圈受到的安培力大小為 F=nBIlL=5×0.005×0.12×0.2N=6×10﹣4N,故 C 錯誤;
D.導線切割磁感線的電動勢為 E=nBlv

根據閉合電路歐姆定律可得I =
聯(lián)立解得 v=12m/s
故 D 正確。
故選:D。
題型四 三定則一定律的應用
1.三定則一定律的比較
基本現(xiàn)象 應用的定則或定律
運動電荷、電流產生磁場 安培定則
磁場對運動電荷、電流有作用力 左手定則
電磁感應 部分導體做切割磁感
右手定則
線運動
閉合回路磁通量變化 楞次定律
2.應用技巧
無論是“安培力”還是“洛倫茲力”,只要是“力”都用左手判斷.
“電生磁”或“磁生電”均用右手判斷.
[模型演練12] (2024 撫順三模)如圖甲所示,固定的矩形銅線框左半部分處于垂直紙面向里的勻強
磁場中,當勻強磁場的磁感應強度由 B0 均勻減小到 0 后反向增大到﹣B0,如圖乙所示。關于此
過程,下列說法正確的是(  )
A.銅線框中的自由電子先順時針定向移動、后逆時針定向移動
B.銅線框中的自由電子始終逆時針定向移動
C.銅線框圍成的面積始終有擴大的趨勢
D.銅線框受到的安培力大小不變
【解答】解:AB、開始時穿過線圈的磁通量向里減少,后來穿過線圈的磁通量向外增大,根據楞
次定律,變化的磁場始終產生順時針方向的感應電流,銅線框中的自由電子始終沿逆時針定向移
動,故 A 錯誤、B 正確;
C、穿過銅線框的磁通量先減小后反向增大,銅線框圍成的面積先有擴大的趨勢、后有縮小的趨
勢,故 C 錯誤;
D、磁場的磁感應強度均勻變化,根據法拉第電磁感應定律可知回路中產生的感應電動勢不變,
結合閉合電路的歐姆定律可知通過銅線框的電流不變,而磁感應強度先減小后反向增大,根據 F=
BIL 可知銅線框受到的安培力大小先減小后增大,故 D 錯誤。
故選:B。
[模型演練13] (2024 蘭州模擬)“自激發(fā)電機”具有自勵磁的特點,它無需外部勵磁電源就能自行
激勵產生磁場。其原理如圖所示:一金屬圓盤在某一大小恒定、方向時刻沿切線方向的外力作
用下,在弱的軸向磁場 B 中繞金屬軸 OO'轉動,根據法拉第電磁感應定律,盤軸與盤邊之間將
產生感應電動勢,圓盤下方螺旋形導線 M 端通過電刷與盤邊相連,N 端與盤軸相連,MN 中就
有感應電流產生,最終回路中的電流會達到穩(wěn)定值,磁場也達到穩(wěn)定值。下列說法正確的是(  )
A.MN 中的電流方向從 N→M
B.圓盤轉動的速度先增大后減小
C.MN 中感應電流的磁場方向與原磁場方向相同
D.磁場達到穩(wěn)定狀態(tài)后,MN 中不再產生感應電流
【解答】解:A.根據右手定則知,MN 中的電流方向從 M→N,故 A 錯誤;
B.圓盤在大小恒定、方向時刻沿切線方向的外力作用下,轉動的速度先越來越大,磁場也越來
越大,根據法拉第電磁感應定律 E=BLv
知產生的電動勢也越來越大,流過電阻 R 的電流也越來越大,最終回路中的電流達到穩(wěn)定值,磁
場也達到穩(wěn)定狀態(tài),則圓盤轉動的速度也達到穩(wěn)定值,故 B 錯誤;
C.根據右手螺旋定則判斷知 MN 中感應電流的磁場方向與原磁場方向相同,故 C 正確;
D.可將圓盤看成若干個沿著半徑方向的幅條組成,因此在任何時刻都有幅條切割磁感線,故磁
場達到穩(wěn)定狀態(tài)后,MN 中也產生感應電流,故 D 錯誤。
故選:C。
[模型演練14] (2024 重慶模擬)如圖所示,光滑固定導軌 m、n 水平放置,兩根導體棒 p、q 平行
放于導軌上,形成一個閉合回路。當一條形磁鐵從高處下落接近回路時(  )
A.由于回路磁通量增加,p、q 將互相靠攏
B.由于回路磁通量增加,p、q 將互相遠離
C.由于 p、q 中電流方向相反,所以 p、q 將互相遠離
D.磁鐵的加速度仍為 g
【解答】解:ABC、當一條形磁鐵從高處下落接近回路時,穿過回路的磁通量增加,根據楞次定
律:感應電流的磁場總是阻礙磁通量的變化,可知,p、q 將互相靠攏,回路的面積減小一點,使
穿過回路的磁場減小一點,起到阻礙原磁通量增加的作用,故 A 正確,BC 錯誤。
D、由于磁鐵受到向上的安培力作用,所以合力小于重力,磁鐵的加速度一定小于 g,故 D 錯誤。
故選:A。
[模型演練15] (2024 山西模擬)如圖所示,鋁管豎直立于水平桌面上,小磁體從鋁管正上方由靜止
開始下落,在磁體穿過鋁管的過程中,磁體不與管壁接觸且無翻轉,下列說法正確的是(  )
A.鋁管中產生水平方向的感應電流
B.鋁管中產生豎直方向的感應電流
C.鋁管對桌面的壓力等于它的重力
D.鋁管對桌面的壓力小于它的重力
【解答】解:AB、磁鐵下落過程中,鋁管的磁通量發(fā)生變化,根據右手定則可以判斷,產生水平
方向的感應電流,故 A 正確,B 錯誤;
CD、磁鐵下落過程中,根據“來拒去留”可知,鋁管受向下的作用力,故鋁管對桌面的壓力大于
其重力,故 CD 錯誤。
故選:A。
[模型演練16] (多選)(2024 郫都區(qū)校級模擬)某研究性學習小組的同學設計的電梯墜落的應急安
全裝置如圖所示,在電梯掛廂上安裝永久磁鐵,并在電梯的井壁上鋪設線圈,這樣可以在電梯
突然墜落時減小對人員的傷害。關于該裝置,下列說法正確的是(  )
A.當電梯墜落至永久磁鐵在線圈 A、B 之間時,閉合線圈 A、B 中的電流方向相同
B.當電梯墜落至永久磁鐵在線圈 A、B 之間時,閉合線圈 A、B 中的電流方向相反
C.當電梯墜落至永久磁鐵在線圈 A、B 之間時,閉合線圈 A、B 均對電梯的下落起阻礙作用
D.當電梯墜落至永久磁鐵在線圈 B 下方時,閉合線圈 A、B 不再對電梯的下落起阻礙作用
【解答】解:AB.當電梯墜落在 AB 之間時,磁鐵在線圈 A 中產生向上的磁場減弱,根據楞次
定律,則線圈 A 中會產生逆時針電流(俯視),磁鐵在線圈 B 中產生向上的磁場增強,根據楞次
定律,則 B 中產生順時針電流(俯視),所以 A 和 B 中電流方向相反,故 A 錯誤,B 正確;
CD.若電梯突然墜落,線圈內的磁通量發(fā)生變化,將在兩個線圈中產生感應電流,兩個線圈的感
應電流都會有來拒去留的效果,都會阻礙磁鐵的相對運動,但不能阻止磁鐵的運動,可起到應急
避險作用,故 C 正確,D 錯誤。
故選:BC。

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