1、考点精讲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(3)楞次定律中“阻碍”的含义2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,并使拇指指向导体运动的方向,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考点精练题组 1 楞次定律1如图所示,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁 当磁铁向下运动 但未插入线圈内部 时,线圈中A 没有感应电流B 感应电流的方向与图中箭头方向相反C 感应电流的方向与图中箭头方向相同D 感应电流的方向不能确定【答案】C【解
2、析】当磁铁向下运动时,穿过线圈的磁通量向下,且增大,根据楞次定律,感应电流的磁场阻碍磁通量的增加,方向向上,则线圈中的电流方向与箭头方向相同。故 C 正确,A、B、D 错误。2下列各图是验证楞次定律实验的示意图,竖直放置的线圈固定不动,将磁铁从线圈上方插入或拔出,线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况,其中正确的是( )【答案】:CD 3如图所示,导线 AB 与 CD 平行。当开关 S 闭合与断开时,关于导线 CD 中感应电流的方向,下列判断正确的是 A S 闭合时方向向左,S 断开时方向向左B S 闭
3、合时方向向右,S 断开时方向向左C S 闭合时方向向左,S 断开时方向向右D S 闭合时方向向右,S 断开时方向向右【答案】C【解析】当 S 闭合时,穿过回路 CD 的磁通量垂直纸面向外增大,由楞次定律得知感应电流的磁场方向应是垂直纸面向里,由安培定则判知感应电流方向是由 D 到 C;当 S 断开时,穿过回路 CD 的磁通量垂直纸面向外减小,由楞次定律得知感应电流的磁场方向应是垂直纸面向外,由安培定则判知感应电流方向是由 C 到 D;故选:C4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,以下各种说法中正确的是( )A 向左和向右拉出时,环中感应电流方向相反
4、B 向左和向右拉出时,环中感应电流方向都是沿顺时针方向C 向左和向右拉出时,环中感应电流方向都是沿逆时针方向D 将圆环拉出磁场的过程中,当环全部处在磁场中运动时,也有感应电流产生【答案】B5如图,铁芯上绕有两组线圈,一组与电源 相连,另一组与灵敏电流计 相接。闭合开关 的瞬间:( )A 铁芯中的磁场方向向右B 右侧线圈中磁通量突然减小C 电流表有电流通过,方向由 向D 电流表有电流通过,方向由 向【答案】AD【解析】当闭合开关 K 的瞬间,导致左侧线圈中电流增大,根据安培定则可知,左边线圈左端是 S 极,右端是 N 极。则铁芯中的磁场方向向右,故 A 正确;当闭合开关 K 的瞬间,导致电流增大
5、,则右侧线圈的磁通量在增大,由楞次定律可知,可判定出感应电流方向由 B 流向 A,故 D 正确,B、 C 错误;故选 AD。6.美国大众科站报道,美国明尼苏达大学的研究人员发现一种具有独特属性的新型合金能够将热能直接转化为电能具体而言,只要略微提高温度,这种合金就会变成强磁性合金,从而使环绕它的线圈中产生电流,其简化模型如图所示 A 为圆柱形合金材料, B 为线圈,套在圆柱形合金材料上,线圈的半径大于合金材料的半径现对 A 进行加热,则( )A B 中将产生逆时针方向的电流 B B 中将产生顺时针方向的电流C B 线圈有收缩的趋势 D B 线圈有扩张的趋势【答案】D.7.如图所示,一水平放置的
6、矩形闭合线圈 abcd,在细长磁铁的 N 极附近竖直下落,保持 bc 边在纸外,ad 边在纸内,从图中位置经过位置到达位置,位置和都很靠近.在这个过程中,线圈中感应电流( )A沿 abcd 流动B沿 dcba 流动C由到是沿 abcd 流动,由到是沿 dcba 流动D由到是沿 dcba 流动,由到是沿 abcd 流动【答案】A.【解析】由条形磁铁的磁场分布情况可知,线圈在位置时穿过矩形闭合线圈的磁通量最少线圈从位置到,穿过 abcd 自下而上的磁通量减少,感应电流的磁场阻碍其减少,则在线框中产生的感应电流的方向为 abcd,线圈从位置到,穿过 abcd 自上而下的磁通量在增加,感应电流的磁场阻
7、碍其增加,由楞次定律可知感应电流的方向仍然是 abcd.故本题【答案】为 A.8. 如图,匀强磁场垂直于软导线回路平面,由于磁场发生变化,回路变为圆形则该磁场( )A逐渐增强,方向向外 B逐渐增强,方向向里C逐渐减弱,方向向外 D逐渐减弱,方向向里【答案】CD.【解析】 回路变为圆形,面积增大,说明闭合回路的磁通量增大,所以磁场逐渐减弱,而磁场方向可能向外,也可能向里,故选项 C、D 正确9小明有一个磁浮玩具,其原理是利用电磁铁产生磁性,让具有磁性的玩偶稳定地飘浮起来,其构造如右图所示。若图中电源的电压固定,可变电阻为一可以随意改变电阻大小的装置,则下列叙述正确的是A电路中的电源必须是交流电源
8、B电路中的 a 端点须连接直流电源的负极C若增加环绕软铁的线圈匝数,可增加玩偶飘浮的最大高度D若将可变电阻的电阻值调大,可增加玩偶飘浮的最大高度【答案】:C 10如图所示, MN、 GH 为光滑的水平平行金属导轨, ab、 cd 为跨在导轨上的两根金属杆,垂直纸面向外的匀强磁场垂直穿过 MN、 GH 所在的平面,则( )A若固定 ab,使 cd 向右滑动,则 abdc 回路有电流,电流方向为 a b d c aB若 ab、 cd 以相同的速度一起向右滑动,则 abdc 回路有电流,电流方向为 a c d b aC若 ab 向左、 cd 向右同时运动,则 abdc 回路中的电流为零D若 ab、
9、cd 都向右运动,且两杆速度 vcdvab,则 abdc 回路有电流,电流方向为 a c d b a【答案】D【解析】 由右手定则可判断出 A 项做法使回路产生顺时针方向的电流,故 A 项错若 ab、 cd 同向运动且速度大小相同, ab、 cd 所围面积不变,磁通量不变,故不产生感应电流,故 B 项错若 ab 向左, cd向右,则 abdc 回路中有顺时针方向的电流,故 C 项错若 ab、 cd 都向右运动,且两杆速度 vcdvab,则ab、 cd 所围面积发生变化,磁通量也发生变化,由楞次定律可判断出, abdc 回路中产生顺时针方向的电流,故 D 项对题组 2 右手定则1如图所示,一个有
10、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 匀速运动到位置 2。则 ( )A导线框进入磁场时,感应电流方向为 a b c d aB导线框离开磁场时,感应电流方向为 a d c b aC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 2闭合线框 abcd,自某高度自由下落时穿过一个有界的匀强磁场,当它经过如图所示的三个位置时,感应电流的方向是( )A 经过时,电流方向是顺时针方向 B 经过时,电流方向是逆时针方向C 经过时,无感应电流 D 经过时,电流方向是逆时针方向【答案】C【解析】经过时,向里的磁通量
11、增加,根据楞次定律可知感应电流方向为逆时针,故 A 错误;经过时,磁通量不变,则感应电流为 0,故 B 错误,C 正确;经过时,向里的磁通量减少,根据楞次定律可知感应电流方向为顺时针,故 D 错误。故选 C。3如图所示,闭合矩形线框 abcd 位于磁感应强度为 B 的匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,让线框以沿与 ab 边垂直的速度 v 在磁场中匀速运动,则关于线框中感应电流和感应电动势判断正确的是A cd 中有向上的电流,且 c 点电势高于 d 点电势B cd 中有向上的电流,且 d 点电势高于 c 点电势C cd 中没有感应电流,且 d 点电势不等于 c 点电势D cd 中没有感应电流,且
12、d 点电势等于 c 点电势【答案】C4如图所示,在直线电流附近有一根金属棒 ab,当金属棒以 b 端为圆心,以 ab 为半径,在过导线的平面内匀速旋转到达图中的位置时 ( )A a 端聚积电子 B b 端聚积电子C金属棒内电场强度等于零 D UaUb【答案】:BD 【解析】 因金属棒所在区域的磁场的方向垂直于纸面向外,当金属棒转动时,由右手定则可知, a端的电势高于 b 端的电势, b 端聚积电子,B、D 正确。5如图所示,在磁感应强度大小为 B、方向竖直向上的匀强磁场中,有一质量为 m、阻值为 R 的闭合矩形金属线框 abcd 用绝缘轻质细杆悬挂在 O 点,并可绕 O 点摆动。金属线框从右侧
13、某一位置静止开始释放,在摆动到左侧最高点的过程中,细杆和金属线框平面始终处于同一平面,且垂直纸面。则线框中感应电流的方向是( )A a b c d aB d c b a dC先是 d c b a d,后是 a b c d aD先是 a b c d a,后是 d c b a d【答案】:B 6在北半球,地磁场的水平分量由南向北,竖直分量竖直向下北京平安大街上,如图所示,某人骑车从东往西行驶,则下列说法正确的是( )A自行车左车把的电势比右车把的电势高B自行车左车把的电势比右车把的电势低C图中辐条 AB 此时 A 端比 B 端的电势高D图中辐条 AB 此时 A 端比 B 端的电势低【答案】:AD
14、【解析】:从东往西,车把切割地磁场的竖直分量,由右手定则知左车把电势高,而辐条切割水平分量, B 端电势高,即 A、D 正确。7在北半球上,地磁场竖直分量向下飞机在我国上空匀速巡航,机翼保持水平,飞行高度不变由于地磁场的作用,金属机翼上有电势差,设飞行员左方机翼末端处的电势为 ,右方机翼末端处电势为 ,则( )A 若飞机从西往东飞, 比 高 B 若飞机从东往西飞, 比 高C 若飞机从南往北飞, 比 高 D 若飞机从北往南飞, 比 高【答案】AC方法突破感应电流方向判断的两种方法(1)用楞次定律判断(2)用右手定则判断该方法适用于部分导体切割磁感线。判断时注意掌心、四指、拇指的方向:掌心磁感线垂
15、直穿入;拇指指向导体运动的方向;四指指向感应电流的方向。题组 3 判断感应电流方向的方法1如图所示,均匀带正电的绝缘圆环 a 与金属圆环 b 同心共面放置,当 a 绕 O 点在其所在平面内旋转时, b 中产生顺时针方向的感应电流,且具有收缩趋势,由此可知,圆环 a( )A顺时针加速旋转 B顺时针减速旋转C逆时针加速旋转 D逆时针减速旋转【答案】 B【解析】:由楞次定律知,欲使 b 中产生顺时针电流,则 a 环内磁场应向里减弱或向外增强, a 环的旋转情况应该是顺时针减速或逆时针加速,由于 b 环又有收缩趋势,说明 a 环外部磁场向外,内部向里,故选 B。2如图甲所示,在竖直方向分布均匀的磁场中
16、水平放置一个金属圆环,圆环所围面积为 ,圆环电阻为 ,在第 1s 内感应电流 沿顺时针方向(俯视) 。磁场的磁感应强度 B 随时间 r 的变化规律如图乙所示,其中在 4s-5s 的时间段为直线,下列判断正确的是( )A 在 0-2s 时间段,感应电流先增大再减小B 在 2s-4s 时间段,感应电流 沿顺时针方向C 在 4s-5s 时间段内,感应电流 沿顺时针方向D 在 0-5s 时间段,圆环的最大发热功率为【答案】D【解析】A. 根据闭合电路欧姆定律得,I= ,知磁感应强度的变化率越大,则电流越大,由图示图象可知,在 02s 时间段,磁感应强度的变化率不断减小,则感应电流不断减小,故 A 错误
17、;C. 由题意可知,在第 1s 内感应电流 I 沿顺时针方向,在第一秒内磁感应强度增大,在 45s 时间,磁场增大,磁场方向反向,由楞次定律可知,感应电流在 45s 内的方向与在第一秒内的方向相反,即:沿逆时针,故 C 错误;D. 根据闭合电路欧姆定律得,I= ,知磁感应强度的变化率越大,则电流越大,由图示图象可知,在 45s 时间,感应电流最大,代入数据得 I=0.05A,发热功率最大,则P=I2R=0.0520.2=5104W.故 D 正确。故选:D.3. 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 的变化关系如图所示。在 0 时间内,直导线中电流向上。则在 T
18、 时间内,线框中感应电流的方向与所受安培力情况是( T2 T2)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感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向右C感应电流方向为逆时针,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【答案】:B 【解析】:在 T 时间内,由楞次定律可知,线框中感应电流的方向为顺时针,由左手定则可判断线T2框受安培力的合力方向向右,选项 B 正确。4. 如图所示,金属导轨上的导体棒 ab 在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时,铜制线圈 c 中将有感应电流产生且被螺线管吸引( )A向右做匀速运动 B向左做减速运动C向右做减速运动 D向
19、右做加速运动【答案】BC.5. 如图,粗糙水平桌面上有一质量为 m 的铜质矩形线圈当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线 AB 正上方水平快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力 FN及在水平方向运动趋势的正确判断是( )A FN先小于 mg 后大于 mg,运动趋势向左B FN先大于 mg 后小于 mg,运动趋势向左C FN先小于 mg 后大于 mg,运动趋势向右D FN先大于 mg 后小于 mg,运动趋势向右【答案】D.【解析】根据楞次定律的推论判断磁铁靠近线圈时,线圈阻碍它靠近线圈受到磁场力方向为右偏下,故 FNmg,有向右运动趋势,磁铁从 B 点离开线圈时,线圈受到磁场力方向向右偏上
20、,故 FNmg,仍有向右运动趋势,因此只有 D 正确6如图甲所示,在绝缘的水平桌面上放置一金属圆环在圆环的正上方放置个螺线管,在螺线管中通入如图乙所示的电流,电流从螺线管 a 端流入为正以下说法中正确的是A 在第 1s 末,圆环中的感应电流最大B 在第 2s 末,圆环对桌面的压力小于圆环的重力C 在 12s 内和 23s 内,圆环中的感应电流的方向相反D 从上往下看,在 01s 内,圆环中的感应电流沿顺时针方向【答案】D7如图所示,甲是闭合铜线框,乙是有缺口的铜线框,丙是闭合的塑料线框,它们的正下方都放置一薄强磁铁,现将甲、乙、丙拿至相同高度 H 处同时释放(各线框下落过程中不翻转),则以下说
21、法正确的是( )A三者同时落地 B甲、乙同时落地,丙后落地C甲、丙同时落地,乙后落地 D乙、丙同时落地,甲后落地【答案】:D【解析】:甲是铜线框,在下落过程中产生感应电流,所受的安培力阻碍它的下落,故所需的时间长;乙没有闭合回路,丙是塑料线框,故都不会产生感应电流,它们做自由落体运动,故 D 正确。8. 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)固定一根与导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导线框,它由实线位置下落到虚线位置未发生转动,在此过程中( )A导线框中感应电流的方向依次为 ACBA ABCA ACBAB导线框的磁通量为零时,感应电
22、流却不为零C导线框所受安培力的合力方向依次为向上向下向上D导线框所受安培力的合力为零,做自由落体运动【答案】AB.9如图所示的装置中, cd 杆原来静止,当 ab 杆做如下哪种运动时, cd 杆将向右移动( )A向右匀速运动 B向右减速运动C向左加速运动 D向左减速运动【答案】D【解析】. ab 匀速运动时, ab 中感应电流恒定, L1中磁通量不变,穿过 L2的磁通量不变, L2中无感应电流产生, cd 保持静止,A 错误; ab 向右减速运动时, L1中的磁通量向上减小,由楞次定律知 L2中感应电流产生的磁场方向向下,故通过 cd 的电流方向向上, cd 向左移动,B 错误;同理得 C 错
23、误,D 正确10. 如图所示,光滑固定的金属导轨 M、 N 水平放置,两根导体棒 P、 Q 平行放置在导轨上,形成一个闭合回路,一条形磁铁从高处下落接近回路时( )A P、 Q 将相互靠拢 B P、 Q 将相互远离C磁铁的加速度仍为 g D磁铁的加速度小于 g【答案】:AD 【解析】:法一:设磁铁下端为 N 极,如图所示,11. 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, MN 的左边有一闭合电路,当 PQ 在外力的作用下运动时, MN 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【答案】:BC 【解析】:
24、MN 向右运动,说明 MN 受到向右的安培力,因为 ab 在 MN 处的磁场垂直纸面向里MN 中的感应电流由 M N L1中感应电流的磁场方向向上 Error!;若 L2中 左 手 定 则 安 培 定 则 楞 次 定 律 磁场方向向上减弱 PQ 中电流为 Q P 且减小 向右减速运动;若 L2中磁场方向向下增 安 培 定 则 右 手 定 则 强 PQ 中电流为 P Q 且增大 向左加速运动。 安 培 定 则 右 手 定 则 12. 如图,一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直面内,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答案 D