（通用版）2021版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第10章 電磁感應(yīng) 第1節(jié) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律教學(xué)案

第10章 電磁感應(yīng)高考導(dǎo)航考點內(nèi)容要求高考(全國卷)三年命題情況對照分析201720182019命題分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象卷·T18：楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律卷·T20：電磁感應(yīng)中的圖象問題卷·T15：楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律卷·T17：楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律卷·T19：楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律卷·T18：電磁感應(yīng)中的圖象問題卷·T20：楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律卷·T20：楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律卷·T21：電磁感應(yīng)中的圖象問題卷·T19：電磁感應(yīng)中的圖象問題卷·T14：楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律1.高考對本章內(nèi)容考查的命題頻率較高，大部分以選擇題的形式出題，也有部分是計算題。2.命題熱點：感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件、方向判定和導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的計算，綜合性題目常與力學(xué)、磁場、能量、圖象問題等知識綜合考查。磁通量楞次定律法拉第電磁感應(yīng)定律自感、渦流核心素養(yǎng)物理觀念：感應(yīng)電流、感應(yīng)電動勢、磁通量、自感、渦流(如2018卷·T18)?？茖W(xué)思維：楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律(如2019卷·T20、卷·T21)?？茖W(xué)探究：探究斷電自感和通電自感的規(guī)律?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任：磁懸浮、電磁阻尼在生產(chǎn)中的應(yīng)用。第1節(jié)電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律一、磁通量1概念：在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，與磁場方向垂直的面積S與B的乘積。2公式：BS。3適用條件：(1)勻強磁場。(2)S為垂直磁場的有效面積。4磁通量是標量(填“標量”或“矢量”)。5物理意義：相當(dāng)于穿過某一面積的磁感線的條數(shù)。如圖所示，矩形abcd、abba、abcd的面積分別為S1、S2、S3，勻強磁場的磁感應(yīng)強度B與平面abcd垂直，則：(1)通過矩形abcd的磁通量為BS1cos 或BS3。(2)通過矩形abcd的磁通量為BS3。(3)通過矩形abba的磁通量為0。6磁通量變化：21。二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象1定義：當(dāng)穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化時，閉合導(dǎo)體回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫作電磁感應(yīng)。2條件(1)條件：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。(2)例如：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場內(nèi)做切割磁感線的運動。3實質(zhì)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，如果電路閉合，則有感應(yīng)電流。如果電路不閉合，則只有感應(yīng)電動勢而無感應(yīng)電流。三、感應(yīng)電流方向的判定1楞次定律(1)內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。(2)適用范圍：一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象。2右手定則(1)內(nèi)容：如圖所示，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平面內(nèi)：讓磁感線從掌心進入，并使拇指指向?qū)Ь€運動的方向，這時四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。(2)適用情況：導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流。1思考辨析(正確的畫“”，錯誤的畫“×”)(1)1831年，英國物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。()(2)閉合電路內(nèi)只要有磁通量，就有感應(yīng)電流產(chǎn)生。(×)(3)穿過線圈的磁通量和線圈的匝數(shù)無關(guān)。()(4)線框不閉合時，即使穿過線框的磁通量發(fā)生變化，線框中也沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生。()(5)當(dāng)導(dǎo)體切割磁感線時，一定產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。()(6)由楞次定律知，感應(yīng)電流的磁場一定與引起感應(yīng)電流的磁場方向相反。 (×)(7)感應(yīng)電流的磁場一定阻礙引起感應(yīng)電流的磁場的磁通量的變化。()2(魯科版選修32P8T3)如圖所示，條形磁鐵以速度v向螺線管靠近，下面幾種說法中正確的是()A螺線管中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流B螺線管中會產(chǎn)生感應(yīng)電流C只有磁鐵速度足夠大時，螺線管中才能產(chǎn)生感應(yīng)電流D只有在磁鐵的磁性足夠強時，螺線管中才會產(chǎn)生感應(yīng)電流B當(dāng)條形磁鐵以速度v向螺線管靠近，穿過螺線管的磁通量增大，則螺線管中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，與磁鐵的速度、磁鐵的磁性強弱無關(guān)，故B正確。3(粵教版選修32P12T2改編)一矩形線框abcd與長直通電導(dǎo)線處于同一平面內(nèi)，ad邊與導(dǎo)線平行，如圖所示。當(dāng)線框在此平面內(nèi)向右運動到導(dǎo)線的右邊的過程中，線框內(nèi)感應(yīng)電流的方向為()A一直沿順時針方向B一直沿逆時針方向C先沿順時針方向，再沿逆時針方向D先沿順時針方向，再沿逆時針方向，最后沿順時針方向D根據(jù)“來拒去留”“同向吸引異向排斥”“近大遠小”等規(guī)律可得，電流方向依次為bc、cb、ad、da，即先順時針，再逆時針，最后順時針，故D正確。4(人教版選修32P14T6改編)(多選)如圖所示，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。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)，看到的現(xiàn)象及現(xiàn)象分析正確的是()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(yīng)電動勢和感應(yīng)電流D磁鐵插向右環(huán)，右環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流BD左環(huán)不閉合，磁鐵插向左環(huán)時，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，環(huán)不受力，橫桿不轉(zhuǎn)動，故A、C錯誤；右環(huán)閉合，磁鐵插向右環(huán)時，環(huán)內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，環(huán)受到磁場的作用，橫桿轉(zhuǎn)動，故B、D正確。5(粵教版選修32P13T4改編)如圖所示，兩個線圈A、B套在一起，線圈A中通有電流，方向如圖所示。當(dāng)線圈A中的電流突然增強時，線圈B中的感應(yīng)電流方向為()A沿順時針方向B沿逆時針方向C無感應(yīng)電流D先沿順時針方向，再沿逆時針方向答案A 磁通量電磁感應(yīng)現(xiàn)象依題組訓(xùn)練1如圖所示，兩個同心圓形線圈a、b在同一平面內(nèi)，其半徑大小關(guān)系為ra>rb，條形磁鐵穿過圓心并與圓面垂直，則穿過兩線圈的磁通量a、b間的大小關(guān)系為()Aa>bBabCa<bD條件不足，無法判斷C條形磁鐵內(nèi)部的磁感線全部穿過a、b兩個線圈，而外部磁感線穿過線圈a的比穿過線圈b的要多，線圈a中磁感線條數(shù)的代數(shù)和要小，故選項C正確。2如圖所示，一個U形金屬導(dǎo)軌水平放置，其上放有一個金屬導(dǎo)體棒ab，有一磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場斜向上穿過軌道平面，且與豎直方向的夾角為。在下列各過程中，一定能在軌道回路里產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()Aab向右運動，同時使減小B使磁感應(yīng)強度B減小，角同時也減小Cab向左運動，同時增大磁感應(yīng)強度BDab向右運動，同時增大磁感應(yīng)強度B和角(0°<<90°)A設(shè)此時回路面積為S，據(jù)題意，磁通量BScos ，S增大，減小，cos 增大，則增大，A正確；B減小，減小，cos 增大，可能不變，B錯誤；S減小，B增大，可能不變，C錯誤；S增大，B增大，增大，cos 減小，可能不變，D錯誤。3在法拉第時代，下列驗證“由磁產(chǎn)生電”設(shè)想的實驗中，能觀察到感應(yīng)電流的是()A將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路，然后觀察電流表的變化B在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈，然后觀察電流表的變化C將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接，往線圈中插入條形磁鐵后，再到相鄰房間去觀察電流表的變化D繞在同一鐵環(huán)上的兩個線圈，分別接電源和電流表，在給線圈通電或斷電的瞬間，觀察電流表的變化D產(chǎn)生感應(yīng)電流必須滿足的條件：電路閉合；穿過閉合電路的磁通量要發(fā)生變化。選項A、B電路閉合，但磁通量不變，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，故選項A、B不能觀察到電流表的變化；選項C滿足產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，也能產(chǎn)生感應(yīng)電流，但是等我們從一個房間到另一個房間后，電流表中已沒有電流，故選項C也不能觀察到電流表的變化；選項D滿足產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，能產(chǎn)生感應(yīng)電流，可以觀察到電流表的變化，所以選D。4磁通量是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的重要物理量，如圖所示，通有恒定電流的導(dǎo)線MN與閉合線框共面，第一次將線框由位置1平移到位置2，第二次將線框繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置2，設(shè)先后兩次通過線框的磁通量變化分別為1和2，則()A1>2B12C1<2 D無法確定C設(shè)閉合線框在位置1時的磁通量為1，在位置2時的磁通量為2，直線電流產(chǎn)生的磁場在位置1處比在位置2處要強，故1>2。將閉合線框從位置1平移到位置2，磁感線是從閉合線框的同一面穿過的，所以1|21|12；將閉合線框從位置1繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置2，磁感線分別從閉合線框的正反兩面穿過，所以2|(2)1|12(以原來穿過的方向為正方向，則后來從另一面穿過的方向為負方向)。故正確選項為C。1理解磁通量的兩點注意(1)磁通量雖然是標量，但有正、負。上題中閉合線框由位置1平移到位置2和繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置2時，在位置2的磁通量大小相等，但磁感線穿入的方向相反。(2)磁通量計算要注意“有效面積”。2常見的產(chǎn)生感應(yīng)電流的三種情況 感應(yīng)電流方向的判斷依題組訓(xùn)練1(多選)磁懸浮高速列車在我國已投入運行數(shù)年。如圖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(dǎo)材料制成的超導(dǎo)圓環(huán)。將超導(dǎo)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()A在B放入磁場的過程中，B中將產(chǎn)生感應(yīng)電流；當(dāng)穩(wěn)定后，感應(yīng)電流消失B在B放入磁場的過程中，B中將產(chǎn)生感應(yīng)電流；當(dāng)穩(wěn)定后，感應(yīng)電流仍存在C若A的N極朝上，B中感應(yīng)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(yīng)電流的方向為逆時針方向(從上往下看)BC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(yīng)電流，因為B是超導(dǎo)體，沒有電阻，所以感應(yīng)電流不會消失，故A錯誤，B正確；若A的N極朝上，在B放入磁場的過程中，磁通量向上增加，根據(jù)楞次定律可判斷B中感應(yīng)電流的方向為順時針方向，C正確，D錯誤。2(多選)(2018·全國卷)如圖所示，兩個線圈繞在同一根鐵芯上，其中一線圈通過開關(guān)與電源連接，另一線圈與遠處沿南北方向水平放置在紙面內(nèi)的直導(dǎo)線連接成回路。將一小磁針懸掛在直導(dǎo)線正上方，開關(guān)未閉合時小磁針處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是()A開關(guān)閉合后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動B開關(guān)閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直紙面向里的方向C開關(guān)閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直紙面向外的方向D開關(guān)閉合并保持一段時間再斷開后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動AD由電路可知，開關(guān)閉合瞬間，右側(cè)線圈環(huán)繞部分的電流向下，由安培定則可知，鐵芯中產(chǎn)生水平向右的磁場，由楞次定律可知，左側(cè)線圈環(huán)繞部分產(chǎn)生向上的電流，則直導(dǎo)線中的電流方向由南向北，由安培定則可知，直導(dǎo)線在小磁針所在位置產(chǎn)生垂直紙面向里的磁場，則小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動，A正確；開關(guān)閉合并保持一段時間后，穿過左側(cè)線圈的磁通量不變，則左側(cè)線圈中的感應(yīng)電流為零，直導(dǎo)線不產(chǎn)生磁場，則小磁針靜止不動，B、C錯誤；開關(guān)閉合并保持一段時間再斷開后的瞬間，穿過左側(cè)線圈向右的磁通量減少，則由楞次定律可知，左側(cè)線圈環(huán)繞部分產(chǎn)生向下的感應(yīng)電流，則流過直導(dǎo)線的電流方向由北向南，直導(dǎo)線在小磁針所在處產(chǎn)生垂直紙面向外的磁場，則小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動，D正確。3(2017·全國卷)如圖所示，在方向垂直于紙面向里的勻強磁場中有一U形金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與磁場垂直。金屬桿PQ置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)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(dǎo)軌共面。現(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運動，在運動開始的瞬間，關(guān)于感應(yīng)電流的方向，下列說法正確的是()APQRS中沿順時針方向，T中沿逆時針方向BPQRS中沿順時針方向，T中沿順時針方向CPQRS中沿逆時針方向，T中沿逆時針方向DPQRS中沿逆時針方向，T中沿順時針方向D金屬桿PQ突然向右運動，在運動開始的瞬間，閉合回路PQRS中磁場方向垂直紙面向里，磁通量增大，由楞次定律可判斷，閉合回路PQRS中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場垂直紙面向外，由安培定則可判斷感應(yīng)電流方向為逆時針；由于閉合回路PQRS中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向外，與原磁場方向相反，則T中磁通量減小，由楞次定律可判斷，T中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向里，由安培定則可知T中感應(yīng)電流方向為順時針，選項D對。4MN、GH為光滑的水平平行金屬導(dǎo)軌，ab、cd為跨在導(dǎo)軌上的兩根金屬桿，勻強磁場垂直穿過MN、GH所在的平面，如圖所示，則()A若固定ab，使cd向右滑動，則abdc回路有電流，電流方向由a到b到d到cB若ad、cd以相同的速度一起向右滑動，則abdc回路有電流，電流方向由c到d到b到aC若ab向左、cd向右同時運動，則abdc回路電流為0D若ab、cd都向右運動，且兩棒速度vcd>vab，則abdc回路有電流，電流方向由c到d到b到aD若固定ab，使cd向右滑動，由右手定則知應(yīng)產(chǎn)生順時針方向的電流，故A錯；若ab、cd同向運動且速度大小相同，ab、cd所圍的面積不變，磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯；若ab向左、cd向右同時運動，則abdc回路中有順時針方向的電流，故C錯；若ab、cd都向右運動，且vcd>vab，則ab、cd所圍的面積發(fā)生變化，磁通量也發(fā)生變化，故由楞次定律可判斷出產(chǎn)生由c到d到b到a的電流，故D對判斷感應(yīng)電流方向的“四步法” 楞次定律推論的應(yīng)用講典例示法楞次定律中“阻礙”的含義可以推廣為：感應(yīng)電流的效果總是阻礙引起感應(yīng)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”磁鐵靠近，B感與B原反向，二者相斥磁鐵遠離，B感與B原同向，二者相吸阻礙相對運動“來拒去留”使回路面積有擴大或縮小的趨勢“增縮減擴”P、Q是光滑固定導(dǎo)軌，a、b是可動金屬棒，磁鐵下移，面積應(yīng)減小，a、b靠近B減小，線圈擴張阻礙原電流的變化“增反減同”合上S，B燈先亮典例示法(2019·廣東廣州名校聯(lián)考)如圖所示，圓環(huán)形導(dǎo)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()A線圈a中將產(chǎn)生沿順時針方向(俯視)的感應(yīng)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將增大審題指導(dǎo)：根據(jù)滑片的移動情況判斷出電流的變化情況，再根據(jù)楞次定律判斷出螺線管與線圈之間的相互作用力方向，再結(jié)合楞次定律的有關(guān)推論得出正確答案。D當(dāng)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(yīng)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。楞次定律中“阻礙”的問題的思路跟進訓(xùn)練增反減同1如圖所示，一個N極朝下的條形磁鐵豎直下落，恰能穿過水平放置的固定矩形導(dǎo)線框，則()A磁鐵經(jīng)過位置時，線框中感應(yīng)電流沿abcd方向；經(jīng)過位置時，沿adcb方向B磁鐵經(jīng)過位置時，線框中感應(yīng)電流沿adcb方向；經(jīng)過位置時，沿abcd方向C磁鐵經(jīng)過位置和時，線框中的感應(yīng)電流都沿abcd方向D磁鐵經(jīng)過位置和時，線框中感應(yīng)電流都沿adcb方向A當(dāng)磁鐵經(jīng)過位置時，穿過線框的磁通量向下且不斷增加，由楞次定律可確定感應(yīng)電流的磁場方向向上，阻礙磁通量的增加，根據(jù)右手螺旋定則可判定感應(yīng)電流應(yīng)沿abcd方向。同理可判斷當(dāng)磁鐵經(jīng)過位置時，感應(yīng)電流沿adcb方向。故A正確。2如圖甲所示，在同一平面內(nèi)有兩個圓環(huán)A、B，圓環(huán)A將圓環(huán)B分為面積相等的兩部分，以圖甲中A環(huán)電流沿順時針方向為正，當(dāng)圓環(huán)A中的電流如圖乙所示變化時，下列說法正確的是()甲乙AB中始終沒有感應(yīng)電流 BB中有順時針方向的感應(yīng)電流CB中有逆時針方向的感應(yīng)電流DB中的感應(yīng)電流先沿順時針方向，后沿逆時針方向B由于圓環(huán)A中的電流發(fā)生了變化，故圓環(huán)B中一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生，由楞次定律判定B中有順時針方向的感應(yīng)電流，故B選項正確。來拒去留3(一題多法)如圖所示，光滑平行導(dǎo)軌M、N固定在同一水平面上，兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放置在導(dǎo)軌上，形成一個閉合回路，當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時()AP、Q將互相靠攏BP、Q將互相遠離C磁鐵的加速度仍為gD磁鐵的加速度大于gA解法一根據(jù)楞次定律的另一表述“感應(yīng)電流的效果總是要阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因”，本題中“原因”是回路中磁通量的增加，歸根結(jié)底是磁鐵靠近回路，“效果”便是阻礙磁通量的增加和磁鐵的靠近。所以，P、Q將互相靠攏且磁鐵的加速度小于g，選項A正確。解法二設(shè)磁鐵下端為N極，根據(jù)楞次定律可判斷出P、Q中的感應(yīng)電流方向，如圖所示，根據(jù)左手定則可判斷P、Q所受安培力的方向，可見，P、Q將相互靠攏。由于回路所受安培力的合力向下，由牛頓第三定律知，磁鐵將受到向上的反作用力，從而加速度小于g。當(dāng)磁鐵下端為S極時，根據(jù)類似的分析可得到相同的結(jié)論，選項A正確。4如圖所示，通電導(dǎo)線MN與單匝矩形線圈abcd共面，位置靠近ab且相互絕緣。當(dāng)矩形線圈突然向右運動時，線圈所受安培力的合力方向()A向左B向右C垂直紙面向外D垂直紙面向里A當(dāng)矩形線圈突然向右運動時，線圈中會產(chǎn)生逆時針方向的電流，根據(jù)左手定則可知，ab邊受的安培力向左，cd邊受的安培力向左，合力的方向向左，A正確?；蚋鶕?jù)楞次定律，“來拒去留”，感應(yīng)電流的效果總是阻礙相對運動，所以線圈向右運動時所受安培力向左。故A正確。增縮減擴5(多選)如圖所示，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(dǎo)體環(huán)。當(dāng)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()AA中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流BA中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流CA具有收縮的趨勢DA具有擴展的趨勢BD由題圖可知，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強；由楞次定律可知，磁場增強時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場的方向相反，所以感應(yīng)電流的磁場的方向垂直紙面向里，A中感應(yīng)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(dāng)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。6如圖所示，A為水平放置的膠木圓盤，在其側(cè)面均勻分布著負電荷，在A的正上方用絕緣絲線懸掛一個金屬圓環(huán)B，使B的環(huán)面水平且與圓盤面平行，其軸線與膠木盤A的軸線OO重合?，F(xiàn)使膠木盤A由靜止開始繞其軸線OO按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動，則()A金屬環(huán)B的面積有擴大的趨勢，絲線受到的拉力增大B金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，絲線受到的拉力減小C金屬環(huán)B的面積有擴大的趨勢，絲線受到的拉力減小D金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，絲線受到的拉力增大B使膠木盤A由靜止開始繞其軸線OO按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動，通過金屬環(huán)B內(nèi)的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，且B有向上升的趨勢，絲線受到的拉力減小，B正確。 “三定則、一定律”的綜合應(yīng)用講典例示法1規(guī)律比較名稱基本現(xiàn)象因果關(guān)系應(yīng)用的定則或定律電流的磁效應(yīng)電流、運動電荷產(chǎn)生磁場因電生磁安培定則安培力、洛倫茲力磁場對電流、運動電荷有作用力因電受力左手定則電磁感應(yīng)部分導(dǎo)體做切割磁感線運動因動生電右手定則閉合回路磁通量變化因磁生電楞次定律2相互聯(lián)系(1)應(yīng)用楞次定律時，一般要用到安培定則。(2)研究感應(yīng)電流受到的安培力，一般先用右手定則確定電流的方向，再用左手定則確定安培力的方向，有時也可以直接應(yīng)用楞次定律的推論確定。典例示法(多選)如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN，MN的左邊有一如圖所示的閉合電路，當(dāng)PQ在一外力的作用下運動時，MN向右運動，則PQ所做的運動可能是()A向右加速運動B向左加速運動C向右減速運動D向左減速運動BCMN向右運動，說明MN受到向右的安培力，因為ab在MN處的磁場垂直紙面向里MN中的感應(yīng)電流方向為MNL1中感應(yīng)電流的磁場方向向上若L2中磁場方向向上減弱PQ中電流方向為QP且減小向右減速運動；若L2中磁場方向向下增強PQ中電流方向為PQ且增大向左加速運動。左、右手定則巧區(qū)分(1)區(qū)分左手定則和右手定則的根本是抓住“因果關(guān)系”：“因電而動”用左手，“因動生電”用右手。(2)使用中左手定則和右手定則很容易混淆，為了便于記憶，可把兩個定則簡單地總結(jié)為通電受力，“力”的最后一筆“丿”向左，用左手；運動生電，“電”的最后一筆“乚”向右，用右手。跟進訓(xùn)練楞次定律、安培定則及左手定則的綜合應(yīng)用1(多選)如圖是創(chuàng)意物理實驗設(shè)計作品小熊蕩秋千。兩根彼此靠近且相互絕緣的金屬棒C、D固定在鐵架臺上，與兩個銅線圈P、Q組成一閉合回路，兩個磁性很強的條形磁鐵如圖放置，當(dāng)用手左右擺動線圈P時，線圈Q也會跟著擺動，仿佛小熊在蕩秋千。以下說法正確的是()AP向右擺動的過程中，P中的電流方向為順時針方向(從右向左看)BP向右擺動的過程中，Q也會向右擺動CP向右擺動的過程中，Q會向左擺動D若用手左右擺動Q，P會始終保持靜止ABP向右擺動的過程中，線框中的磁通量減少，根據(jù)楞次定律，P中的電流方向為順時針方向(從右向左看)，選項A正確；P向右擺動的過程中，P中的電流方向為順時針方向(從右向左看)，Q中的電流方向也為順時針方向(從右向左看)，Q線圈下側(cè)將受到向右的安培力作用，所以Q也會向右擺動，選項B正確，C錯誤；若用手左右擺動Q，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，在P線圈中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到安培力作用，由左手定則可判斷出P將擺動，不會保持靜止，選項D錯誤。2如圖所示，通電螺線管置于水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ之間，ab和cd是放在導(dǎo)軌上的兩根金屬棒，它們分別靜止在螺線管的左右兩側(cè)，現(xiàn)使滑動變阻器的滑片向左滑動，則ab和cd棒的運動情況是()Aab向左運動，cd向右運動Bab向右運動，cd向左運動Cab、cd都向右運動Dab、cd保持靜止A由安培定則可知螺線管中磁感線方向向上，金屬棒ab、cd處的磁感線方向均向下，當(dāng)滑片向左滑動時，螺線管中電流大小增大，因此磁場變強，即磁感應(yīng)強度變大， 回路中的磁通量增大，由楞次定律知，感應(yīng)電流方向為acdba，由左手定則知ab受安培力方向向左，cd受安培力方向向右，故ab向左運動，cd向右運動。只有A正確。楞次定律、安培定則及右手定則的綜合應(yīng)用3(多選)如圖所示，金屬導(dǎo)軌上的導(dǎo)體棒ab在勻強磁場中沿導(dǎo)軌做下列哪種運動時，銅制線圈c中將有感應(yīng)電流產(chǎn)生且被螺線管吸引()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BC當(dāng)導(dǎo)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(yīng)電流出現(xiàn)，A錯；當(dāng)導(dǎo)體棒向左減速運動時，由右手定則可判定回路中出現(xiàn)從ba的感應(yīng)電流且減小，由安培定則知螺線管中感應(yīng)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(yīng)電流(從右向左看)且被螺線管吸引，B對；同理可判定C對，D錯。4(多選)置于勻強磁場中的金屬圓盤中央和邊緣各引出一根導(dǎo)線，與套在鐵芯上部的線圈A相連。套在鐵芯下部的線圈B引出兩根導(dǎo)線接在兩根水平導(dǎo)軌上，如圖所示。導(dǎo)軌上有一根金屬棒ab處在垂直于紙面向外的勻強磁場中。下列說法正確的是()A圓盤順時針加速轉(zhuǎn)動時，ab棒將向右運動B圓盤順時針勻速轉(zhuǎn)動時，ab棒將向右運動C圓盤順時針減速轉(zhuǎn)動時，ab棒將向右運動D圓盤順時針加速轉(zhuǎn)動時，ab棒將向左運動CD由右手定則知，圓盤順時針加速轉(zhuǎn)動時，感應(yīng)電流從圓心流向邊緣，線圈A中產(chǎn)生的磁場方向向下且磁場增強；由楞次定律知，線圈B中的感應(yīng)磁場方向向上，由右手螺旋定則知，ab棒中感應(yīng)電流方向由ab；由左手定則知，ab棒受的安培力方向向左，將向左運動，故A錯誤，D正確。同理可知，若圓盤順時針減速轉(zhuǎn)動時，則ab棒將向右運動，選項C正確。當(dāng)圓盤順時針勻速轉(zhuǎn)動時，線圈A中產(chǎn)生恒定的電流，那么線圈B的磁通量不變，則ab棒沒有感應(yīng)電流，則將不會運動，故B錯誤。故選C、D。楞次定律與法拉第電磁感應(yīng)定律的綜合應(yīng)用5(多選)一個水平固定的金屬大圓環(huán)A，通有恒定的電流，方向如圖所示?，F(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()AB環(huán)中感應(yīng)電流方向始終與A環(huán)中電流方向相反BB環(huán)中感應(yīng)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(yīng)電流最大D經(jīng)過A環(huán)所在平面的瞬間，B環(huán)中感應(yīng)電流為零BD剛開始的下落過程，穿過B環(huán)的磁通量增加，由楞次定律可知，B環(huán)中應(yīng)產(chǎn)生與A環(huán)中方向相反的感應(yīng)電流。當(dāng)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(yīng)電流，故選項A錯誤，B正確；當(dāng)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(yīng)電流為零，選項C錯誤，D正確。6(多選)1824年，法國科學(xué)家阿拉果完成了著名的“圓盤實驗”。實驗中將一銅圓盤水平放置，在其中心正上方用柔軟細線懸掛一枚可以自由旋轉(zhuǎn)的磁針，如圖所示。實驗中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)圓盤在磁針的磁場中繞過圓盤中心的豎直軸旋轉(zhuǎn)時，磁針也隨著一起轉(zhuǎn)動起來，但略有滯后。下列說法正確的是()A圓盤上產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢B圓盤內(nèi)的渦電流產(chǎn)生的磁場導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動C在圓盤轉(zhuǎn)動的過程中，磁針的磁場穿過整個圓盤的磁通量發(fā)生了變化D圓盤中的自由電子隨圓盤一起運動形成電流，此電流產(chǎn)生的磁場導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動AB當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動時，圓盤的半徑切割磁針產(chǎn)生的磁場的磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，選項A正確；如圖所示，銅圓盤上存在許多小的閉合回路，當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動時，穿過小的閉合回路的磁通量發(fā)生變化，回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流阻礙其相對運動，但阻止不了相對運動，故磁針會隨圓盤一起轉(zhuǎn)動，但略有滯后，選項B正確；在圓盤轉(zhuǎn)動過程中，磁針的磁場穿過整個圓盤的磁通量始終為零，選項C錯誤；圓盤中的電子定向移動不會產(chǎn)生電流，因為圓盤本身不帶電(圓盤內(nèi)正負電荷代數(shù)和為零)，故圓盤轉(zhuǎn)動時沒有因電子隨圓盤定向移動形成的電流，選項D錯誤。18