第1讲　实验十五　探究影响感应电流方向的因素　电磁感应现象　楞次定律

第1讲实验十五探究影响感应电流方向的因素电磁感应现象楞次定律学习目标1.通过实验探究影响感应电流方向的因素。2.知道电磁感应现象的产生条件并会分析解决实际问题。3.会根据楞次定律判断感应电流的方向，会应用楞次定律的推论分析问题。4.能够综合应用安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律解决实际问题。eq\a\vs4\al(1.,,)eq\a\vs4\al(2.)eq\a\vs4\al(3.,,,)1.思考判断(1)闭合电路内只要有磁通量，就一定有感应电流产生。(×)(2)穿过线圈的磁通量和线圈的匝数无关。(√)(3)当导体切割磁感线时，一定产生感应电动势。(√)(4)感应电流的磁场总是与原磁场方向相反。(×)(5)感应电流的磁场一定阻止引起感应电流的磁场的磁通量的变化。(×)2.如图所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为θ。下列一定能在轨道回路里产生感应电流的是()A.ab向左运动，同时增大磁感应强度BB.使磁感应强度B减小，θ角同时也减小C.ab向右运动，同时使θ减小D.ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ角(0°<θ<90°)答案C考点一实验：探究影响感应电流方向的因素1.实验原理改变穿过闭合回路的磁通量，回路中有感应电流，利用电流表指针偏转方向确定影响感应电流方向的因素。2.实验操作(1)探究电流表指针偏转方向与电流方向的关系，电路图如图所示。(2)查明线圈绕向：观察线圈，查明线圈绕向。(3)按如图所示连接线圈和电流表，将磁体插入或抽出，观察电流方向。①磁体N极向下插入或向上拔出，观察并记录电流表指针偏转方向和电流方向。②磁体S极向下插入或向上拔出，观察并记录电流表指针偏转方向和电流方向。3.实验记录与分析(1)以下面四种情况为例，实验结果如下：图号磁场方向及磁通量变化感应电流的方向(从上往下看)感应电流的磁场方向甲磁场方向向下，磁通量增加逆时针向上乙磁场方向向上，磁通量增加顺时针向下丙磁场方向向下，磁通量减少顺时针向下丁磁场方向向上，磁通量减少逆时针向上(2)实验结论当线圈中磁通量增加时，感应电流的磁场方向跟磁体的磁场方向相反。当线圈中磁通量减少时，感应电流的磁场方向跟磁体的磁场方向相同。4.注意事项(1)灵敏电流表满偏电流很小，查明电流表指针的偏转方向和电流方向的关系时，应使用一节干电池。(2)电流表选用零刻度在中间的灵敏电流表，实验前要弄清线圈导线的绕向。(3)为了使实验现象更加明显，磁体要快速插入或抽出；进行一种操作后等电流表指针回零后再进行下一步操作。例1为探究“影响感应电流方向的因素”，某同学实验如下：图1(1)首先按图1甲所示连接电路，闭合开关后，发现灵敏电流表指针向左偏转；再按图乙所示连接电路，闭合开关后，发现电流表指针向右偏转。进行上述实验的目的是检验________。A.各仪器及导线是否完好B.干电池是否为新电池C.电流表测量的电流是否准确D.电流表指针偏转方向与电流方向的关系(2)接下来用如图2所示的装置做实验，图中螺线管上的粗线标示的是导线的绕行方向。某次实验中在条形磁体插入螺线管的过程中，观察到电流表指针向右偏转，说明螺线管中的电流方向(从上往下看)是沿________(选填“顺时针”或“逆时针”)方向，由此可推断磁体下端的磁极为________极。图2(3)用通电螺线管代替条形磁体，实验器材如图3所示，请完善实物连接图。图3(4)连好电路，并将B线圈插入A线圈中。在闭合开关瞬间，发现灵敏电流表的指针向右偏了一下，若要使灵敏电流表的指针向左偏转，滑动变阻器的滑片应向________滑动。答案(1)D(2)顺时针S(3)见解析图(4)右解析(1)进行上述实验的目的是检验电流表指针偏转方向与电流方向的关系，故D正确。(2)观察到电流表指针向右偏转，说明螺线管中的电流方向(从上往下看)是沿顺时针方向，根据右手螺旋定则可知磁体下端的磁极为S极。(3)根据实验原理连接实物图如图所示。(4)在闭合开关瞬间，发现灵敏电流表的指针向右偏了一下，可知电流增大时，灵敏电流表的指针向右偏，若要使灵敏电流表的指针向左偏转，需减小电流，则滑动变阻器的滑片应向右滑动。1.如图4所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。图4(1)如果在闭合开关时发现灵敏电流表的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中，电流表指针将________(选填“向左”“向右”或“不”)偏转。(2)连接好电路后，并将A线圈插入B线圈中，若要使灵敏电流表的指针向左偏转，可采取的操作是________(多选)。A.插入铁芯B.拔出A线圈C.变阻器的滑片向左滑动D.断开开关S瞬间(3)G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况如图5甲所示，即电流从电流表G的左接线柱进入时，指针也从中央左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图乙中的条形磁体的运动方向是向________(选填“上”或“下”)；图丙中的条形磁体下端为________(选填“N”或“S”)极。图5答案(1)向右(2)BD(3)下S解析(1)已知闭合开关瞬间，B线圈中的磁通量增加，产生的感应电流使灵敏电流表的指针向右偏转；当开关闭合后，将A线圈迅速插入B线圈中时，B线圈中的磁通量增加，所以产生的感应电流也应使灵敏电流表的指表向右偏转。(2)要使灵敏电流表的指针向左偏转，则B线圈中的磁通量应减小。插入铁芯时，B线圈中的磁通量增加，故A错误；拔出A线圈时，B线圈中的磁通量减小，故B正确；变阻器的滑片向左滑动时，电流增大，B线圈中的磁通量增大，故C错误；断开开关S瞬间，电流减小，B线圈中的磁通量减小，故D正确。(3)题图乙中灵敏电流表指针向左偏，可知线圈中感应电流的方向是顺时针(俯视)，由安培定则可知，感应电流的磁场方向向下，条形磁体的磁场方向向上，由楞次定律可知，磁通量增加，条形磁体向下插入；题图丙中灵敏电流表指针向右偏，则线圈中感应电流的方向为逆时针(俯视)，由安培定则可知，感应电流的磁场方向向上，条形磁体向上拔出，即磁通量减小，由楞次定律可知，条形磁体的磁场方向应该向上，所以条形磁体上端N极，下端为S极。考点二感应电流的产生及方向的判断判断感应电流方向的两种方法(1)用楞次定律判断(2)用右手定则判断①手心——磁感线穿入。②拇指——指向导体运动的方向。③四指——指向感应电流的方向。例2如图6甲所示，金属圆环和“”形金属线框相互靠近固定在水平面上，金属棒AB放在线框上，给圆环a、b端接上如图乙所示的余弦交变电流，以图甲中电流方向为正方向，金属棒AB始终保持静止，则下列判断正确的是()图6A.0～t1时间内，AB棒中的感应电流方向为B→AB.0～t1时间内，AB棒受到的摩擦力方向向右C.t2～t3时间内，AB棒中感应电流方向先由A→B再由B→AD.t1时刻AB棒受到的安培力最大，t2时刻AB棒受到的安培力最小答案A解析0～t1时间内，根据安培定则可知，右侧闭合回路中穿过纸面向外的磁通量减小且减小得越来越快，根据楞次定律和安培定则可知，AB棒中的感应电流方向为B→A，故A正确；根据左手定则可知，AB棒受到的安培力方向向右，则其受到的摩擦力方向向左，故B错误；t2～t3时间内，根据安培定则可知，右侧闭合回路中先是垂直纸面向里穿过的磁通量减小再是垂直纸面向外穿过的磁通量增大，根据楞次定律和安培定则可知，AB棒中的感应电流方向一直为A→B，故C错误；t1时刻圆环电流为零，在AB棒处产生的磁场强度为零，则AB棒受到的安培力为零，t2时刻，圆环电流变化率为零，则穿过闭合回路的磁通量变化率为零，则闭合回路感应电流为零，AB棒受到的安培力也为零，故D错误。2.图7甲为某同学设计的无线门铃按钮，其原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁体靠近螺线管，松开门铃按钮磁体远离螺线管回归原位置(当有电流流过门铃时则发出声音)。下列说法正确的是()图7A.松开按钮过程，螺线管P端电势高于Q端B.按下按钮过程，流过门铃的电流方向由P到QC.按住按钮不动，门铃会持续发出声音D.按下和松开按钮过程，螺线管产生感应电流的大小一定相等答案A解析松开按钮过程，磁场方向向左穿过螺线管的磁通量减小，根据楞次定律可知螺线管中感应电流为从Q端流入，从P端流出，螺线管充当电源，则P端电势较高，故A正确；按下按钮过程，磁场方向向左穿过螺线管的磁通量增大，根据楞次定律可知螺线管中感应电流为从P端流入从Q端流出，则通过门铃的电流从Q点流入从P点流出，故B错误；按住按钮不动时，穿过螺线管的磁通量不变，回路中无感应电流，门铃不发声，故C错误；按下和松开按钮过程，螺线管中磁通量的变化率不一定相同，故螺线管产生的感应电动势不一定相同，故D错误。考点三楞次定律的推广应用楞次定律中“阻碍”的含义可推广为：感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因。根据引起感应电流的情境，常见以下四种具体推论：推论例证阻碍原磁通量变化——“增反减同”磁体靠近，B感、B原反向，二者相斥；磁体远离，B感、B原同向，二者相吸阻碍相对运动——“来拒去留”使回路面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”注意：此结论只适用于磁感线单方向穿过回路的情境P、Q是光滑固定导轨，a、b是可移动金属棒，磁体下移，回路面积应减小，a、b靠近B减小，线圈扩张阻碍原电流的变化——“增反减同”(即自感现象)合上S，B灯先亮，A灯逐渐变亮；再断开S，两灯逐渐熄灭角度增反减同例3安培曾做过如图8所示的实验：把绝缘导线绕制成线圈，在线圈内部悬挂一个用薄铜片做成的圆环，圆环所在平面与线圈轴线垂直，取一条形磁体置于铜环的右侧，条形磁体的右端为N极。闭合开关一段时间后观察，发现铜环静止不动，安培由此错失了发现电磁感应现象的机会。实际上在电路闭合的瞬间，下列现象描述正确的是()图8A.从右向左看，铜环中有逆时针的感应电流B.从右向左看，铜环中有顺时针的感应电流C.铜环仍保持不动D.铜环会远离磁体答案A解析在开关闭合瞬间，线圈内部磁通量增大且磁场方向向左。从右向左观察，根据楞次定律可知，铜环中产生逆时针方向的感应电流，故A正确，B错误；产生感应电流时，铜环等效成一个小磁针，N极在右侧，与条形磁体S极相吸引，故C、D错误。角度来拒去留例4如图9所示，光滑平行导轨M、N固定在同一水平面上，两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路。当一条形磁体从高处下落接近回路时(重力加速度为g)()图9A.P、Q将互相靠拢 B.P、Q将互相远离C.磁体的加速度仍为g D.磁体的加速度大于g答案A解析方法一根据楞次定律的另一表述“感应电流的效果总是要阻碍产生感应电流的原因”，本题中“原因”是回路中磁通量的增加，归根结底是磁体靠近回路，“效果”便是阻碍磁通量的增加和磁体的靠近。所以，P、Q将互相靠拢且磁体的加速度小于g，选项A正确。方法二设磁体下端为N极，根据楞次定律可判断出P、Q中的感应电流方向，如图所示，根据左手定则可判断P、Q所受安培力的方向，可见P、Q将相互靠拢。由于回路所受安培力的合力向下，由牛顿第三定律知，磁体将受到向上的反作用力，从而使加速度小于g。当磁体下端为S极时，根据类似的分析可得到相同的结论，选项A正确。角度增缩减扩例5(多选)如图10甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P和Q共轴，Q中的电流i随时间t变化的规律如图乙所示，取甲图中电流方向为正方向，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为FN，则()图10A.在t1时刻，FN＞G，P有收缩的趋势B.在t2时刻，FN＝G，穿过P的磁通量不变C.在t3时刻，FN＝G，P中有感应电流D.在t4时刻，FN＞G，P有收缩的趋势答案ABC解析当螺线管中电流增大时，其形成的磁场不断增强，因此线圈P中的磁通量增大，根据楞次定律可知线圈P将阻碍其磁通量的增大，所以线圈有远离和面积收缩的趋势，即FN>G，P有收缩的趋势，故A正确；当螺线管中电流不变时，其形成磁场不变，线圈P中的磁通量不变，因此线圈P中无感应电流产生，则t2和t4时刻FN＝G，且P没有收缩的趋势，故B正确，D错误；t3时刻螺线管中电流为零，但是线圈P中磁通量是变化的，因此此时线圈P中有感应电流，但此时刻二者之间没有相互作用力，即FN＝G，故C正确。考点四“三定则、一定律”的应用1.“三个定则”“一个定律”的比较名称用途选用原则安培定则判断电流产生的磁场(方向)分布因电生磁左手定则判断通电导线、运动电荷所受磁场力的方向因电受力右手定则判断导体切割磁感线产生的感应电流方向或电源正负极因动生电楞次定律判断因回路磁通量改变而产生的感应电流方向因磁通量变化生电2.左、右手定则巧区分抓住“因果关系”才能无误，“因动而电”——用右手；“因电而动”——用左手。例6(多选)如图11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，PQ、MN均处在竖直向下的匀强磁场中，当PQ在一外力的作用下运动时，MN向右运动，则PQ所做的运动可能是()图11A.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MN向右运动，说明MN受到向右的安培力，因为MN处的磁场垂直纸面向里eq\o(→,\s\up7(左手定则))MN中的感应电流方向为M→Neq\o(→,\s\up7(安培定则))L1中感应电流的磁场方向向上eq\o(→,\s\up7(楞次定律))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(L2中磁场方向向上减弱,L2中磁场方向向下增强))。若L2中磁场方向向上减弱eq\o(→,\s\up7(安培定则))PQ中电流方向为Q→P且减小eq\o(→,\s\up7(右手定则))向右减速运动；若L2中磁场方向向下增强eq\o(→,\s\up7(安培定则))PQ中电流方向为P→Q且增大eq\o(→,\s\up7(右手定则))向左加速运动，故B、C正确，A、D错误。3.(多选)如图12所示，两根彼此靠近且相互绝缘的金属棒C、D固定在铁架台上，与两个铜线圈P、Q组成一闭合回路，两个磁性很强的条形磁体如图放置。当用手左右摆动线圈P时，线圈Q也会跟着摆动，以下说法正确的是()图12A.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会始终保持静止答案AB解析P向右摆动的过程中，线框中的磁通量减少，根据楞次定律，P中的电流方向为顺时针方向(从右向左看)，故A正确；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)，Q中的电流方向也为顺时针方向(从右向左看)，Q线圈下侧将受到向右的安培力作用，所以Q也会向右摆动，故B正确，C错误；若用手左右摆动Q，线圈Q切割磁感线产生感应电动势，在P线圈中将产生感应电流，受到安培力作用，由左手定则可判断出P将摆动，不会保持静止，故D错误。A组实验：探究影响感应电流方向的因素1.(2024·福建福州一模)某同学将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流表及开关如图1连接，在开关闭合、线圈A放在线圈中的情况下，他发现当他将滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动时，电流表指针向右偏转，则关于他的下列推断中正确的是________。图1A.若线圈A向上移动或滑动变阻器的滑片P向右加速滑动，则电流表指针向左偏转B.若线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，则电流表指针向右偏转C.滑若动变阻器的滑片P匀速向左或匀速向右滑动，则电流表指针始终静止在刻度盘的正中央D.由于线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断电流表指针偏转方向答案B解析当他将滑动变阻器的滑片P向左加速滑动时，变阻器的电阻变大，通过线圈A的电流变小，则线圈A产生的磁场变小，故当线圈B中的磁通量变小时，电流表指针向右偏转。当线圈A向上移动时，线圈B中磁通量减小，电流表指针向右偏转，故A错误；当线圈A中的铁芯向上拔出或断开开关时，线圈B中的磁通量均减小，电流表指针均向右偏转，故B正确；P向左或向右匀速滑动时，线圈A中电流均变化，线圈B中磁通量变化，有感应电流产生，电流表指针发生偏转，故C错误；虽然线圈A、线圈B的绕线方向未知，但可以根据使电流表指针向右偏的条件得出其他情况下出现的现象，故D错误。2.在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，(1)为安全检测灵敏电流表指针偏转方向与电流流向的关系，在给出的实物图(如图2甲)中，将需要的实验仪器正确连成完整的实验电路。甲乙图2(2)电路中定值电阻的作用主要是为了______。A.减小电路两端的电压，保护电源B.增大电路两端的电压，保护电源C.减小电路中的电流，保护灵敏电流表D.减小电路中的电流，便于观察灵敏电流表的读数(3)图乙所示实验中，下列实验操作中说法正确的是________。A.判断感应电流的方向时，需要先确定线圈的绕法B.实验中需要将条形磁体的磁极快速插入或快速拔出，感应电流的产生将更加明显C.实验中将条形磁体的磁极插入或拔出时，不管缓慢，还是迅速，对实验现象都不影响D.将N极向下插入线圈或将S极向下插入线圈，电流表的偏转方向相同答案(1)见解析图(2)C(3)AB解析(1)为安全检测灵敏电流表指针偏转方向与电流流向的关系，应将电源和电流表连接，考虑到电流表的内阻很小，接入大电阻保护电表，几个元件串联连接，完整的实验电路如图。(2)因灵敏电流表的内阻很小，直接接电源容易满偏，则接入定值电阻的作用主要是为了减小电路中的电流，保护灵敏电流表，故C正确。(3)判断感应电流的方向时，用楞次定律需要知道线圈流过电流时原磁场的方向，则需要先确定线圈的绕法，故A正确；实验中将条形磁体的磁极快速插入或快速拔出，磁通量的变化率更大，产生的感应电流更大，指针的偏转幅度更大，产生的现象将更加明显，故B正确，C错误；将N极向下插入线圈或将S极向下插入线圈，磁通量都增大，但两种方式的原磁场方向相反，由楞次定律可知感应电流方向相反，电流表的偏转方向相反，故D错误。3.在“研究电磁感应现象”实验中，(1)图3给出了可供使用的实验器材，某同学选择了电源、开关和带铁芯的原、副线圈，还需选择的器材有：_____________________________________________。图3(2)从能量转化的角度来看，闭合电路的部分导体切割磁感线而产生感应电流的过程中________能转化为________能；若闭合电路中的感应电流是因磁感应强度发生变化而产生的，则是________能转化为________能。(3)下面四幅图中，“＋”和“－”分别表示灵敏电流表的正、负接线柱。已知电流从正接线柱流入灵敏电流表时，指针向正接线柱一侧偏转，电流从负接线柱流入时，指针向负接线柱一侧偏转。图4中给出了条形磁体运动的方向、指针偏转方向或螺线管的绕线方向，以下判断正确的是________。图4A.甲图中电流表的指针偏转方向向右B.乙图中螺线管内部的磁场方向向下C.丙图中条形磁体向下运动D.丁图中螺线管的绕线方向从上往下看为顺时针方向答案(1)滑动变阻器和灵敏电流表(2)机械电磁场电(3)ABD解析(1)某同学选择了电源、开关和带铁芯的原、副线圈，还需选择的器材有：滑动变阻器和灵敏电流表。(2)从能量转化的角度来看，闭合电路的部分导体切割磁感线而产生感应电流的过程中机械能转化为电能；若闭合电路中的感应电流是因磁感应强度发生变化而产生的，则是磁场能转化为电能。(3)甲图中N极插入螺线管时，向下的磁通量增加，根据楞次定律可知，电流表的电流从“＋”接线柱流入，则指针偏转方向向右，选项A正确；乙图中感应电流从“－”接线柱流入电流表，根据右手螺旋定则可知螺线管内部的磁场方向向下，选项B正确；丙图中感应电流从“＋”接线柱流入电流表，则根据右手螺旋定则可知螺线管内部的磁场方向向上，则图中条形磁体向上运动，选项C错误；丁图中感应电流从“＋”接线柱流入电流表，条形磁体向上运动，则螺线管中感应电流的磁场向下，则螺线管的绕线方向从上往下看为顺时针方向，选项D正确。4.某学习小组同学使用如图5甲所示的装置探究“影响感应电流方向的因素”，螺线管A、滑动变阻器、开关与电池构成闭合回路；螺线管B与电流表构成闭合电路，螺线管B套在螺线管A的外面。图5(1)要想使电流表指针发生偏转，下列四种操作中可行的是________。A.闭合开关，螺线管A和螺线管B相对静止向上运动B.闭合开关，螺线管B不动，螺线管A插入或拔出螺线管BC.闭合开关，螺线管A、B不动，移动滑动变阻器的滑片D.螺线管A、B和滑动变阻器的滑片不动，闭合或断开开关(2)利用图乙所示的装置进一步探究感应电流的方向与磁通量变化的关系，螺线管B与电流表构成闭合电路。正确连接好实验电路后，将条形磁体N极朝下插入螺线管B，观察到电流表的指针向右偏。①将条形磁体N极朝下拔出螺线管B，观察到电流表的指针________(填“向左偏”或“向右偏”)；②将条形磁体S极朝下插入螺线管B，观察到电流表的指针________(填“向左偏”或“向右偏”)。答案(1)BCD(2)①向左偏②向左偏解析(1)要想使电流表指针发生偏转，即螺线管B与电流表构成的闭合电路产生感应电流，则螺线管B的磁通量发生变化。闭合开关，螺线管A和螺线管B相对静止向上运动，螺线管B的磁通量不变，故不产生感应电流，故A错误；闭合开关，螺线管B不动，螺线管A相当于电磁铁，插入或拔出螺线管B，螺线管B磁通量发生变化，产生感应电流，故B正确；闭合开关，螺线管A、B不动，移动滑动变阻器的滑片螺线管A的电流发生变化，产生的磁场变化，螺线管B的磁通量发生变化，产生感应电流，故C正确；螺线管A、B和滑动变阻器的滑片不动，闭合或断开开关瞬间螺线管A的电流发生变化，产生的磁场变化，螺线管B的磁通量发生变化，产生感应电流，故D正确。(2)①将条形磁体N极朝下拔出螺线管B，磁通量变化与插入的变化相反，产生的感应电流方向相反，观察到电流表的指针向左偏。②将条形磁体S极朝下插入螺线管B，穿过螺线管B的磁场方向与N极朝下插入的磁场方向相反，产生的感应电流的方向相反，观察到电流表的指针向左偏。B组电磁感应现象楞次定律A级基础对点练对点练1感应电流的产生和方向的判断1.如图1所示，一通电螺线管b放在闭合金属线圈a内，螺线管的中心轴线恰和线圈的一条直径MN重合。要使线圈a中产生感应电流，可采用的方法有()图1A.使通电螺线管中的电流发生变化B.使螺线管绕垂直于线圈平面且过线圈圆心的轴转动C.使线圈a以MN为轴转动D.使线圈绕垂直于MN的直径转动答案D解析在A、B、C三种情况下，穿过线圈a的磁通量始终为零，因此不产生感应电流，故A、B、C错误；选项D中，当线圈绕垂直于MN的直径转动时，穿过线圈的磁通量发生变化，会产生感应电流，故D正确。2.如图2所示，长直导线中通有向右的电流I，线圈①与直导线垂直放置于其正下方，线圈②中心轴线与直导线重合，线圈③直径与直导线重合，线圈④与直导线共面放置于其正下方。在电流I均匀增大的过程中()图2A.从左向右看，线圈①中产生顺时针方向的电流B.从左向右看，线圈②中产生逆时针方向的电流C.正视线圈③中产生逆时针方向的电流D.正视线圈④中产生逆时针方向的电流答案D解析穿过线圈①②③的磁通量始终为零，则在电流I均匀增大的过程中，线圈①②③中无感应电流产生，A、B、C错误；在电流I均匀增大的过程中，产生的垂直纸面向里的磁场穿过线圈④的磁通量增加，根据楞次定律可知，正视线圈④中产生逆时针方向的电流，D正确。3.如图3所示，长直导线MN置于三角形金属线框abc上，彼此绝缘，线框被导线分成面积相等的两部分。导线通入由M到N的电流，当电流逐渐增大时，线框中()图3A.磁通量变化量为零B.没有产生感应电流C.感应电流方向为abcaD.感应电流方向为acba答案C解析虽然线框被导线分成面积相等的两部分但离导线越远，磁场越弱，导线通入由M到N的电流，且电流逐渐增大时，通过导线框的磁通量不为零且逐渐增大，会产生感应电流，A、B错误；根据MN中电流的方向，结合楞次定律和安培定则可判断线框abc中感应电流方向为abca，C正确，D错误。4.如图4(a)所示，一根直导线和一个矩形导线框固定在同一竖直平面内，直导线在导线框上方，规定图(a)中箭头方向为电流的正方向。直导线中通以图(b)所示的电流，则在0～t1时间内，导线框中感应电流的方向()图4A.先顺时针后逆时针 B.先逆时针后顺时针C.始终沿顺时针 D.始终沿逆时针答案C解析开始阶段直导线中电流向右减小，磁场方向垂直纸面向里，穿过线框的磁通量减小，由楞次定律可知，线框中感应电流为顺时针方向；后一阶段直导线中电流向左增加，磁场方向垂直纸面向外，穿过线框的磁通量增加，由楞次定律可知，线框中感应电流为顺时针方向，故C正确。对点练2楞次定律的推广应用5.如图5所示，一带正电粒子从直径上方掠过在水平面内的金属圆环表面，粒子与圆环不接触，该过程中()图5A.穿过金属环的磁通量一定不变B.环中一定有感应电流C.金属环有扩张趋势D.粒子与金属环无相互作用答案B解析带正电粒子从直径上方掠过金属圆环表面时，穿过金属圆环的净磁感线为垂直纸面向里，净磁通量先增后减，环中产生感应电流，金属环先有收缩后有扩张趋势，故A、C错误，B正确；环中产生感应电流后周围会有磁场，且在环内磁场方向垂直于环所在的平面，正电荷从左往右运动时会受到洛伦兹力，所以粒子与金属环有相互作用，故D错误。6.如图6所示，空间存在垂直纸面向里的磁场，磁场在竖直方向均匀分布，在水平方向非均匀分布，且关于竖直平面MN对称，绝缘轻线上端固定在M点，下端与一个粗细均匀的铜制圆环相连。现将圆环由P处无初速度释放，圆环第一次向右摆动最远能到达Q处(图中未画出)。已知圆环始终在同一竖直平面内摆动，则在圆环从P摆向Q的过程中，下列说法正确的是()图6A.位置P与Q可能在同一高度B.感应电流方向始终逆时针C.感应电流方向先逆时针后顺时针D.圆环整体所受安培力先做负功后做正功答案C解析圆环从P摆向Q的过程中，由于磁场在竖直方向均匀分布，在水平方向非均匀分布，导致圆环中磁通量变化，从而产生感应电流，产生焦耳热，则在整个运动过程中圆环的机械能会减少，因此Q不可能与P在同一高度，故A错误；根据楞次定律，圆环在向下摆的过程中，穿过圆环垂直向里的磁通量在增加，当向上摆的过程中，穿过圆环垂直向里的磁通量在减少，则感应电流方向先逆时针后顺时针，故B错误，C正确；安培力一直阻碍圆环与磁场的相对运动，一直做负功，故D错误。7.如图7所示，绝缘的水平桌面上放置一金属圆环，其圆心的正上方有一个竖直的条形磁体。当条形磁体沿水平方向向右移动时，圆环始终未动。若圆环的质量为m，桌面对它的支持力为FN。在此过程中()图7A.FN小于mg，圆环有向右的运动趋势B.FN小于mg，圆环有向左的运动趋势C.FN大于mg，圆环有向右的运动趋势D.FN大于mg，圆环有向左的运动趋势答案A解析当条形磁体水平向右移动时，金属圆环内的磁通量减小，因此圆环面积有扩大的趋势，同时将跟随磁体向右运动，从而“阻碍”磁通量的减小，故金属圆环受安培力向右上方，则桌面对圆环的支持力小于其自身重力，故A正确，B、C、D错误。8.(多选)(2024·重庆一中适应性考试)近几年，许多品牌手机推出无线充电功能，最方便的应用场景之一，是在家用汽车上实现手机无线充电。如图8所示为手机无线充电的工作原理示意图，其主要部件为汽车充电基座内的输电线圈和手机中的受电线圈，若在充电基座内的输电线圈中通入方向由b经线圈到a，且正在变大的电流，在手机受电线圈中接一个电阻，则()图8A.受电线圈中，通过电阻的电流方向由c到dB.受电线圈中，通过电阻的电流方向由d到cC.受电线圈与输电线圈相互吸引D.受电线圈与输电线圈相互排斥答案AD解析根据安培定则可知，输电线圈电流产生的磁场方向向上，且正在增大，根据楞次定律可知，受电线圈中感应电流由上向下看为顺时针方向，通过电阻的电流方向由c到d，故A正确，B错误；受电线圈与输电线圈电流方向相反，相互排斥，故C错误，D正确。对点练3“三定则、一定律”的应用9.如图9所示，通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属