2.1楞次定律（原卷版）-【帮课堂】2024-2025学年高二物理 同步学与练（ 人教版2019选择性必修第二册）

2.1楞次定律学习目标学习目标课程标准物理素养1.通过实验探究影响感应电流方向的因素，归纳感应电流的方向与磁通量变化之间的关系.2.掌握楞次定律、理解楞次定律中“阻碍”的含义，能熟练运用楞次定律判断感应电流的方向.3.掌握右手定则并能用右手定则判断导线切割磁感线产生的感应电流的方向．物理观念：从运动与相互作用及能量的角度来分析楞次定律。科学思维：楞次定律的得出运用了归纳推理的科学思维方法。科学探究：通过探究得出影响感应电流方向的因素，通过探究实验寻找感应电流的方向与磁通量的变化之间的关系。科学态度与责任：会根据楞次定律和右手定则判断电磁感应现象中的感应电流的方向，体会物理知识与科学技术的关系。002思维导图003知识梳理课前研读课本，梳理基础知识：一、楞次定律1．内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要引起感应电流的．2．从能量角度理解楞次定律感应电流沿着楞次定律所述的方向，是定律的必然结果，当磁极插入线圈或从线圈内抽出时，推力或拉力做功，使能转化为感应电流的．二、右手定则如图所示，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；让磁感线从掌心进入，并使指向导线运动的方向，这时所指的方向就是感应电流的方向．004题型精讲【题型一】实验：探究影响感应电流方向的因素1．实验原理(1)由电流表指针偏转方向与电流方向的关系，找出感应电流的方向．(2)通过实验，观察、分析原磁场方向和磁通量的变化，记录感应电流的方向，然后归纳出感应电流的方向与原磁场方向、原磁通量变化之间的关系．2．实验器材条形磁体，线圈，电流表，导线若干，滑动变阻器，开关，干电池，电池盒．3．实验过程(1)探究电流表指针的偏转方向和电流方向之间的关系．(2)探究条形磁体插入或拔出线圈时感应电流的方向4．结果分析根据上表记录，得到下述结果：甲、乙两种情况下，磁通量都，感应电流的磁场方向与原磁场方向，阻碍磁通量的增加；丙、丁两种情况下，磁通量都，感应电流的磁场方向与原磁场方向，阻碍磁通量的减少．实验结论：感应电流具有这样的方向，即总要引起感应电流的．【典型例题1】如图所示是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置。(1)判断感应电流的方向时（选填“需要”或“不需要）确定线圈的绕法，为了弄清楚灵敏电流计指针偏转方向与电流流向的关系，可以用多用电表的（选填“电压档”、“电流档”或“欧姆档”）进行检测。(2)强磁铁快速插入线圈后保持静止，此过程中灵敏电流计指针的偏转情况可能是________A．一直在“0”刻度位置B．从“0”刻度开始向右偏转到最大并维持此角度不变C．从“0”刻度开始向右偏转再向左偏转并越过“0”最后右偏回到“0”位置【对点训练1】在图甲中，不通电时电流计指针停在正中央，当闭合开关时，观察到电流计指针向左偏。现在按图乙连接方式将电流计与螺线管B连成一个闭合回路，将螺线管A与电池、滑动变阻器和开关S串联成另一个闭合回路：(1)将开关S闭合后，将螺线管A插入螺线管B的过程中，螺线管B的端（选填“上”或“下”）为感应电动势的正极；(2)螺线管A放在B中不动，开关S突然断开的瞬间，电流计的指针将（选填“向左”“向右”或“不发生”）偏转；(3)螺线管A放在B中不动，滑动变阻器的滑片向右滑动，电流计的指针将（选填“向左”“向右”或“不发生”）偏转；【题型二】从阻碍磁通量变化的角度应用楞次定律1．因果关系楞次定律反映了电磁感应现象中的因果关系，磁通量发生变化是原因，产生感应电流是结果，原因产生结果，结果反过来影响原因。2．对“阻碍”的理解【典型例题2】如图所示，在绝缘的水平面上，有闭合的两个线圈a、b，线圈a处在匀强磁场中，现将线圈a从磁场中匀速拉出，线圈a、b中产生的感应电流方向分别是（

）A．顺时针，顺时针B．顺时针，逆时针C．逆时针，顺时针D．逆时针，逆时针【典型例题3】如图所示，在光滑的水平桌面上有一根长直通电导线MN，通有电流I，方向由M到N，一个边长为L的正方形金属线框在外力的作用下垂直于导线向右以v0的速度做匀速运动，线框电阻为R，已知长直导线在其周围空间产生的磁场大小，其中k是常数，I是导线中的电流，r是空间某点到导线的垂直距离，则当线框运动到左边框与导线的距离为L时，线框中的感应电流的大小及方向为（）A．、顺时针 B．、顺时针C．、逆时针 D．、逆时针【对点训练2】如图所示，软铁环上绕有M、N两个线圈，线圈M与直流电源、电阻和开关S1相连，线圈N与电流表和开关S2相连。下列说法正确的是（

）A．保持S1闭合，软铁环中的磁场为逆时针方向B．保持S1闭合，在开关S2闭合的瞬间，通过电流表的电流由C．保持S2闭合，在开关S1闭合的瞬间，通过电流表的电流由D．保持S2闭合，在开关S1断开的瞬间，电流表所在回路不会产生电流【对点训练3】如图所示，一个金属圆环静止在水平放置的绝缘光滑桌面上，圆心的正上方有一个竖直的条形磁铁。当把条形磁铁向水平向右移动时，则（  ）A．金属圆环将向左运动B．金属圆环对桌面的压力将变大C．金属圆环将受到水平向右的驱动力D．从上向下看，金属圆环内产生顺时针的感应电流【题型三】右手定则和左手定则的应用 1．楞次定律与右手定则的区别与联系楞次定律右手定则区别研究对象整个闭合回路闭合回路的一部分，即切割磁感线运动的导体适用范围各种电磁感应现象只适用于导体在磁场中做切割磁感线运动的情况应用对于磁感应强度随时间变化而产生的电磁感应现象较方便对于导体棒切割磁感线产生的电磁感应现象较方便联系右手定则是楞次定律的特例2.右手定则与左手定则的比较右手定则左手定则作用判断感应电流方向判断通电导体所受磁场力的方向图例因果关系运动→电流电流→运动应用实例发电机电动机【典型例题4】如图所示，左有两套装置完全相同，用导线悬挂的金属细棒分别位于两个蹄形磁铁的中央，悬挂点用导线分别连通。现用外力使棒向右快速摆动，则下列说法正确的是（）A．棒受到的安培力向左，左侧装置的工作原理相当于电动机B．棒受到的安培力向左，右侧装置的工作原理相当于发电机C．棒受到的安培力向右，左侧装置的工作原理相当于发电机D．棒受到的安培力向右，右侧装置的工作原理相当于电动机【典型例题5】在图中CDEF是金属框，框内存在着如图所示的匀强磁场。当导体MN向右移动时（）A．CDEF中磁通量不变，无感应电流产生B．整个CDEF框中有顺时针方向的感应电流C．整个CDEF框中有逆时针方向的感应电流D．MN右侧回路有顺时针方向的感应电流，MN左侧回路有逆时针方向的感应电流【对点训练4】两个完全相同的磁电式仪表A、B，零刻度均在表盘正中间。按图示方式用导线连接起来。在把电流表A的指针向左拨动的过程中，电流表B的指针将（）A．向左偏转 B．向右偏转C．静止不动 D．发生偏转，但无法判断偏转方向【对点训练5】如图所示，条形磁体竖直放置，P位置为磁体中部，M、L分别为磁体上方和下方相应的位置。一个金属圆环在外界作用下从M位置匀速向下运动，圆环始终保持水平。下列说法正确的是（）A．圆环从M运动至P的过程中，从上往下看环中的电流沿顺时针方向B．圆环从P运动至L的过程中，从上往下看环中的电流沿顺时针方向C．圆环从M运动至L的过程中，穿过圆环的磁通量先减小后增大D．圆环从M运动至L的过程中，穿过圆环的磁通量一直增大00501强化训练【基础强化】1．首先发现电磁感应现象的科学家是（）A．法拉第 B．奥斯特 C．楞次 D．麦克斯韦2．下列给出的四幅情景图中能产生感应电流的是（）A．图甲中线圈有一小缺口，条形磁铁匀速穿过线圈B．图乙中通电导线位于水平放置的闭合线圈某一直径的正上方C．图丙中匀强磁场区域足够大，D．图丁虚线右侧为匀强磁场正方形金属线圈以竖直虚线为轴绕虚线转动3．如图所示，虚线MN左侧存在垂直于纸面的匀强磁场，闭合线框位于纸面内，在其由位置Ⅰ沿直线运动到位置Ⅱ的过程中，穿过线框的磁通量的变化和有无感应电流正确的是（

）A．磁通量一直变小 B．磁通量一直不变C．有感应电流 D．没有感应电流4．在水平放置的条形磁铁的N极附近，一个闭合金属线圈竖直向下运动，线圈平面始终保持水平。在位置B，磁感线正好与线圈平面平行，A与B和B与C之间的距离都比较小。在线圈从位置A运动到位置C的过程中，从上往下看，感应电流的方向是

A．顺时针方向B．逆时针方向C．先顺时针方向，后逆时针方向D．先逆时针方向，后顺时针方向5．一小磁针沿固定导体圆环的轴线运动，且小磁针的磁极与轴线平行。若其运动至P点时速率为v，忽略小磁针的重力和空气阻力，则（）A．圆环的电阻越大，小磁针在P点的加速度越大B．小磁针在P点的加速度大小与其在P点的速度大小无关C．小磁针在P点的加速度方向与小磁针北极的指向有关D．小磁针在P点的加速度与小磁针在P点的速度总是反向6．如图所示，a、b、c为同一平面内的线圈，其中a、b为同心圆，现给a中通以顺时针方向的电流，在a中的电流逐渐增大的过程中，b、c中产生的感应电流方向为（）A．b、c中均为顺时针方向B．b、c中均为逆时针方向C．b为逆时针方向，c为顺时针方向D．b为顺时针方向，c为逆时针方向【素养提升】7．（多选）如图所示的经颅磁刺激联合脑电图（TMS-EEG）技术是一种无创的技术，通电线圈作用于头皮产生强而短暂的磁脉冲刺激大脑皮层，诱导组织中产生感应电流，导致局限区域皮层神经元的去极化和激活。以下说法正确的是（）A．电流的磁效应是法拉第发现的，揭示了电与磁的内在联系B．由图示中的磁场方向可判断线圈中此时的电流方向（俯视）为逆时针C．只要通电线圈中的电流足够大，即可诱导组织中产生感应电流D．通电线圈接入交变电流，会使诱导组织中产生感应电流8．（多选）如图所示，在匀强磁场中，闭合等腰直角三角形线圈垂直磁场方向放置，下列情况中，线圈内一定能产生感应电流的是（）A．线圈在磁场中加速向上平移B．磁场磁感应强度均匀减小C．线圈以为轴匀速转动D．磁场磁感应强度增大同时将线圈移出磁场的过程中9．（多选）矩形金属线圈ABCD位于如图所示的通电长直导线附近，线圈与导线在同一个平面内，线圈的两条边与导线平行。下面说法正确的是（）A．在这个平面内线圈平行导线移动时穿过线圈的磁通量减小B．在这个平面内线圈远离导线移动时穿过线圈的磁通量减小C．当导线中的电流I增大时线圈产生沿ABCDA方向的感应电流D．当导线中的电流I减小时线圈产生沿ABCDA方向的感应电流10．（多选）如图甲所示，a、b两个金属圆环通过导线相连构成回路，在a环中加垂直于环面的匀强磁场，磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，磁感应强度垂直于环面向里为正，则下列说法正确的是（）A．0~1s内，a、b两环中的磁场方向相反B．t＝2s时刻，b环中磁通量为零C．1~3s内，b环中的电流始终沿顺时针方向D．2~4s内，b环中的电流始终沿逆时针方向11．（多选）如图所示为在空中飞行的无人飞机，P点为飞机右翼端点，Q点为飞机左翼端点。关于P点和Q点的电势高低，下列说法正确的是（）A．若在赤道上空水平飞行，则P点电势等于Q点电势B．若在南极上空水平飞行，则P点电势高于Q点电势C．若在北极上空水平飞行，则P点电势等于Q点电势D．若在诸暨上空水平飞行，则P点电势高于Q点电势12．（多选）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，由此可知，圆环a可能（

）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【能力培优】13．（多选）在第70场“南方教研大讲堂”罗老师展示的课例中，她用磁力小车做了小实验。磁力小车如图甲所示，它的内部结构可以简化为如图乙所示，其中A、B是具有单向导电性的发光二极管（正向电阻为零，反向电阻为无穷大），与线圈C构成闭合回路。实验前，磁力小车静止在水平桌面上（不计一切阻力）。关于实验现象，下列说法正确的是（）A．将强磁铁N极快速靠近小车，二极管A将闪亮B．将强磁铁S极快速靠近小车，二极管B将闪亮C．将强磁铁N极快速靠近小车，小车将向右运动D．