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【备战2023高考】物理总复习——11.1《电磁感应现象及楞次定律》练习（全国通用）
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专题11.1 电磁感应现象及楞次定律
一、单选题
1．以下说法正确的是（ ）
A．磁感应强度越大，线圈的面积越大，穿过的磁通量也越大
B．穿过线圈的磁通量为零时，该处的磁感应强度不一定为零
C．闭合线圈在磁场中做切割磁感线运动，电路中一定会产生感应电流
D．感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的变化
【答案】B
【解析】
A．穿过线圈的磁通量不仅与磁感应强度大小、面积有关，还与磁感应强度与线圈的夹角有关，故A错误；
B．穿过线圈的磁通量为零，有可能是磁感应强度与线圈平行，该处的磁感应强度不一定为零，故B正确；
C．闭合线圈在磁场中做切割磁感线运动时，如果穿过线圈的磁通量不变，电路中也不会产生感应电流，故C错误；
D．感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故D错误。
故选B。
2．下列各场景中闭合线圈里一定产生感应电流的是（ ）
A．彼此绝缘、相互垂直的两根通电直导线与闭合线圈共面，两导线中的电流均增大
B．线圈绕平行于匀强磁场的转轴匀速转动
C．线圈平面保持与磁感线垂直，在匀强磁场中向右匀速移动
D．圆形线圈水平放置在通电直导线的正下方，增大导线中的电流
【答案】A
【解析】
A．由安培定则可知，线圈中的磁感应强度垂直纸面向外，两导线中的电流均增大，导致线圈中的磁通量增大，线圈里一定产生感应电流，A正确；
B．线圈绕平行于匀强磁场的转轴匀速转动过程，穿过线圈中的磁通量始终为零，线圈中没有产生感应电流，B错误；
C．线圈平面保持与磁感线垂直，在匀强磁场中向右匀速移动，穿过线圈中的磁通量不变，没有产生感应电流，C错误；
D．圆形线圈水平放置在通电直导线的正下方，由对称性可知，穿过线圈中的磁通量始终为零，故增大导线中的电流，线圈中没有产生感应电流，D错误。
故选A。
3．如图所示，一根条形磁铁（下端是N极）从图示位置开始往下运动穿过闭合金属环，环中的感应电流（从上往下看）（ ）
A．沿顺时针方向 B．先沿顺时针方向后沿逆时针方向
C．沿逆时针方向 D．先沿逆时针方向再沿顺时针方向
【答案】D
【解析】
条形磁铁在金属环上方靠近金属环过程，通过金属环的原磁场方向向下，磁通量增加，根据楞次定律可知，环中的感应电流方向为逆时针方向；条形磁铁在金属环下方远离金属环过程，通过金属环的原磁场方向向下，磁通量减小，根据楞次定律可知，环中的感应电流方向为顺时针方向；故条形磁铁从图示位置开始往下运动穿过闭合金属环，环中的感应电流先沿逆时针方向再沿顺时针方向。
故选D。
4．如图所示，金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴OO′，并位于其左侧，若变阻器滑片P向左移动，下列说法正确的是（ ）
A．金属环A将向左运动且有收缩趋势
B．金属环A将向右运动且有收缩趋势
C．金属环A将向左运动且有扩张趋势
D．金属环A将向右运动且有扩张趋势
【答案】A
【解析】
变阻器滑片P向左移动，电阻变小，电流变大，据楞次定律，感应电流的磁场方向与原电流磁场方向相反，故相互排斥，则金属环A将向左运动，因磁通量增大，金属环A有收缩趋势。
故选A。
5．一个长直密绕螺线管N放在一个金属圆环M的中心，圆环轴线与螺线管轴线重合，如图甲所示。螺线管N通有如图乙所示的电流，下列说法正确的是（ ）
A．t=时刻，圆环有扩张的趋势
B．t=时刻，圆环有收缩的趋势
C．t=和t=时刻，圆环内有相同的感应电流
D．t=和t=时刻，圆环内有不同的感应电流
【答案】A
【解析】
AB．由图可知在时刻，通过线圈的电流增大，则线圈产生的磁场增大，所以穿过金属小圆环的磁通量增大，根据楞次定律可知，圆环有扩张的趋势，选项A正确，B错误；
C．由图可知在时刻通过线圈的电流增大，而在时刻通过线圈的电流减小，根据楞次定律可知两时刻圆环感应电流方向不同，选项C错误；
D．由图可知在和时刻，线圈内电流的变化率是大小相等的，则线圈产生的磁场的变化率也相等，根据法拉第电磁感应定律可知，圆环内的感应电动势大小是相等的，所以感应电流大小也相等，根据楞次定律可知两时刻圆环感应电流方向也相同，选项D错误。
故选A。
6．如图所示，一个正方形有界匀强磁场区域，边长为2L，磁场方向垂直纸面向里。一个矩形闭合导线框abcd，ab边长为L，bc边长为0.5L，该导线框沿纸面由位置1（左）匀速运动到位置2（右）。（ ）
A．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→a
B．导线框进入和离开磁场时，c、d两点间电势差不变
C．导线框进入和离开磁场时，受到的安培力方向都水平向左
D．导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左；离开磁场时，受到的安培力方向水平向右
【答案】C
【解析】
A．由楞次定律，导线框进入磁场时，向里的磁通量增加，感应电流的磁场向外，感应电流方向为a→b→c→d→a。A错误；
B．导线框进入时，cd边切割磁感线，cd边相当于电源，设导线框速度为
感应电动势为
c、d两点间电势差为路端电压
和导线框离开磁场时，ab边切割磁感线，ab边相当于电源，c、d两点间电势差
导线框进入和离开磁场时，c、d两点间电势差不同。B错误；
C D．导线框进入磁场时，cd边切割磁感线，由右手定则可知，电流方向为a→b→c→d→a。这时，由左手定则，可判断cd边受到的安培力方向水平向左。在导线框离开磁场时，ab边处于磁场中且在做切割磁感线运动，同样用右手定则，可以判断电流的方向为a→d→c→b→a。根据左手定则，这时安培力的方向仍然水平向左。
C正确，D错误。
故选C。
二、多选题
7．如图所示是“探究感应电流产生的条件”的实验装置，下列情况中能引起电流表指针偏转的是（ ）
A．闭合开关瞬间
B．断开开关瞬间
C．闭合开关后，保持滑动变阻器滑片不动
D．断开开关后，迅速移动滑动变阻器的滑片
【答案】AB
【解析】
A．闭合开关瞬间，穿过线圈B的磁通量发生变化，则线圈B中会产生感应电流，选项A正确；
B．断开开关瞬间，穿过线圈B的磁通量发生变化，则线圈B中会产生感应电流，选项B正确；
C．闭合开关后，保持滑动变阻器滑片不动，线圈A中的电流不变，则穿过线圈B的磁通量不发生变化，则线圈B中不会产生感应电流，选项C错误；
D．断开开关后，迅速移动滑动变阻器的滑片，线圈A中的电流为零，则穿过线圈B的磁通量为零，则线圈B中不会产生感应电流，选项D错误；
故选AB。
8．金属棒ab、cd放在水平光滑导轨上， 条形磁铁向下加速运动，在接近导轨时，下列说法正确的有（ ）
A．ab、cd相互靠近 B．ab、cd相互远离
C．磁铁加速度大于g D．磁铁加速度小于g
【答案】AD
【解析】
当条形磁铁从上向下接近闭合回路时，穿过回路的磁场方向向下，且磁通量在不断增加，根据楞次定律可知，感应电流所产生的效果总是阻碍产生感应电流的磁通量的变化，所以会阻碍条形磁铁的下落，则感应电流的磁场给条形磁铁一个向上阻碍其下落的阻力，即磁铁下落的加速度小于g，为了阻碍回路中磁通量增加，ab、cd两金属棒将互相靠拢，使回路的面积减小，从而阻碍磁通量的增加。
故选AD。
9．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的左边有一如图所示的闭合电路，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( )
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】
根据安培定则可知，ab在右侧产生的磁场方向为垂直向里，有因为MN向右运动，根据左手定则可判断MN中感应电流方向由M到N。由安培定则可知L1中感应电流产生的磁场方向向上，由楞次定律可知L2中感应电流产生的磁场方向向上并减弱或向下并增强。如果L2中磁场向上减弱，根据安培定则可知PQ中感应电流为Q到P且减小，再根据右手定则可知PQ向右减速运动；如果L2中磁场向下增强，根据安培定则可知PQ中感应电流为P到Q且增大，再根据右手定则可知PQ向左加速运动，AD错误，BC正确。
故选BC。
1．（2022·上海市复兴高级中学二模）如图，ABCD为固定在竖直平面内的光滑绝缘轨道，BC连线水平，上、下区域Ⅰ、Ⅱ分别存在垂直轨道的水平磁场。将一铜质小球从A端由静止释放，经足够长的时间后，小球仅在BC的下方往复运动。则（ ）
A．Ⅰ、Ⅱ区域内均存在匀强磁场
B．Ⅰ、Ⅱ区域内均存在非匀强磁场
C．Ⅰ内存在匀强磁场，Ⅱ内存在非匀强磁场
D．Ⅰ内存在非匀强磁场，Ⅱ内存在匀强磁场
【答案】D
【解析】
由题意知，小球在区域Ⅰ中有机械能损失，可知在区域Ⅰ中有电磁感应现象，即产生了焦耳热，则知小球在Ⅰ内磁通量发生了变化，所以Ⅰ内存在非匀强磁场。而小球在区域Ⅱ中没有机械能损失，即没有产生电磁感应现象，则知小球在Ⅱ内磁通量不发生变化，即Ⅱ内存在匀强磁场。
故选D。
2.（2022·湖南·高三学业考试）如图所示，竖直放置的陶瓷圆筒上对称位置绕有两个完全相同的闭合线圈A和B，一条形磁铁从圆筒上方某一位置释放，当条形磁铁通过圆筒的正中间位置时，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．线圈A、B中的电流方向相反
B．从上向下看A中的感应电流方向为顺时针
C．条形磁铁向下的加速度为g
D．线圈B中的感应电流小于线圈A中的感应电流
【答案】A
【解析】
AB．当条形磁铁通过圆筒的正中间位置时，穿过线圈A的磁通量向上减小，穿过线圈B的磁通量向上增加，根据楞次定律可知，线圈A、B中的电流方向相反，从上向下看A中的感应电流方向为逆时针，选项A正确，B错误；
C．根据楞次定律 “来拒去留”可知磁铁受磁场力方向向上，则磁铁向下的加速度小于g，选项C错误；
D．磁铁在该位置，穿过两个线圈的磁通量的变化率相等，则感应电动势相等，即线圈B中的感应电流等于线圈A中的感应电流，选项D错误。
故选A。
3．（2022·上海松江·二模）如图，水平地面放置导线框abcd，正上方有一圆柱形磁体，若磁体以磁体中心为轴在xoz平面内顺时针转过一个小角度，此过程中线框始终处于静止状态，下列说法正确的是（ ）
A．ab边对地面的压力增大，cd边对地面的压力减小
B．ab边和cd边均不受磁场力的作用
C．线框中感应电流的方向为abcda
D．线框受地面的摩擦力方向水平向右
【答案】D
【解析】
磁体转动前，线框的磁通量最大，线圈内磁场方向斜向上，若以磁体中心为轴在xoz平面内顺时针转过一个小角度，线框的磁通量减小，根据楞次定律，线框产生adcba方向的感应电流，磁体以磁体中心为轴在xoz平面内顺时针转过一个小角度，等效为磁体向左上方移动，根据来拒去留，磁体对线框产生向左上方的吸引力，根据平衡条件，线框受地面的摩擦力方向水平向右，线框ab边，cd边安培力均向上，对地面的压力减小。
故选D。
4．（2022·上海浦东新模拟）如图，圆形线圈竖直固定，当条形磁铁沿线圈轴线从左向右匀速靠近、远离线圈的过程中，磁铁受到的磁场力方向（ ）
A．都向左 B．都向右
C．先向左后向右 D．先向右后向左
【答案】A
【解析】
当条形磁铁匀速靠近线圈时，线圈中磁通量增大，产生感应电流的磁场将阻碍磁铁靠近，此时磁铁受到的磁场力方向向左；当条形磁铁匀速远离线圈时，线圈中磁通量减小，产生感应电流的磁场将阻碍磁铁远离，此时磁铁受到的磁场力方向也向左。
故选A。
5．（2022·上海金山·二模）如图，某教室墙上有一朝南的钢窗，将钢窗右侧向外打开，以推窗人的视角来看，窗框中产生（ ）
A．顺时针电流，且有收缩趋势 B．顺时针电流，且有扩张趋势
C．逆时针电流，且有收缩趋势 D．逆时针电流，且有扩张趋势
【答案】D
【解析】
磁场方向由南指向北，将钢窗右侧向外打开，则向北穿过窗户的磁通量减少，根据楞次定律，感应电流产生的磁场方向由南指向北，即以推窗人的视角来看，感应电流为逆时针电流，同时根据“增缩减扩”可知，窗框有扩张趋势。
故选D。
6．（2022·河南·濮阳一高模拟）如图甲所示，金属圆环和“C”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流电流，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（ ）
A．0~t1时间内，AB棒中的感应电流方向为B→ A
B．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→A
D．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】
A．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；
B．根据左手定则，AB棒受到的安培力向右，则其受到的摩擦力向左，故B错误；
C．t2~t3时间内，根据安培定则可知，右侧闭合回路中先是穿过纸面向里的磁通量减小再是穿过纸面向外的磁通量增大，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；
D．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，则棒受到的安培力也为零，故D错误。
故选A。
7．（2022·江苏·南京师大附中模拟）如图所示，将悬挂在O点的铜球从方形匀强磁场区域左侧一定高度处由静止释放，磁场区域的左右边界处于竖直方向，不考虑空气阻力，则（ ）
A．铜球在左右两侧摆起的最大高度相同
B．铜球最终将静止在O点正下方
C．铜球运动到最低点时受到的安培力最大
D．铜球向右进入磁场的过程中，受到的安培力方向水平向左
【答案】D
【解析】
A．铜球每次在进出磁场过程，因产生电磁感应，一部分机械能转化为焦耳热，左右两侧摆起的最大高度不相同，故A错误；
B．铜球每次只在进出磁场过程损失机械能，当全部进入匀强磁场，因磁通量不变，故不产生电磁感应，最终将在磁场区域内左右摆动，故B错误；
C．铜球运动到最低点时不产生电磁感应，故受到的安培力为0，故C错误；
D．铜球向右进入磁场的过程中，由楞次定律知铜球受到的安培力方向水平向左，故D正确。
故选D。
8．（2022·广东汕头·三模）图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是（ ）
A．按下按钮过程，螺线管端电势较高
B．松开按钮过程，螺线管端电势较高
C．按住按钮不动，螺线管没有产生感应电动势
D．按下和松开按钮过程，螺线管产生大小相同的感应电动势
【答案】C
【解析】
A．按下按钮过程，穿过螺线管的磁通量向左增大，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，螺线管充当电源，则Q端电势较高，故A错误；
B．松开按钮过程，穿过螺线管的磁通量向左减小，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B错误；
C．住按钮不动，穿过螺线管的磁通量不变，螺线管不会产生感应电动势，故C正确；
D．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。
故选C。
一、单选题
1．（2017·全国·高考真题）扫描隧道显微镜（STM）可用来探测样品表面原子尺度上的形貌，为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示，无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是
A．B．C． D．
【答案】A
【解析】
感应电流产生的条件是闭合回路中的磁通量发上变化．在A图中紫铜薄板上下及左右振动时在磁场中的部分有时多有时少，磁通量发生变化，产生感应电流，受到安培力，阻碍系统的振动，故A正确；而BCD三个图均无此现象，故BCD错误．
2．（2014·全国·高考真题）在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是（ ）
A．将绕在磁铁上的线圈与电流表组合成一闭合回路，然后观察电流表的变化
B．在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化
C．将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化
D．绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化
【答案】D
【解析】
法拉第发现的电磁感应定律并总结出五种情况下会产生感应电流，其核心就是通过闭合线圈的磁通量发生变化，选项AB中，绕在磁铁上面的线圈和通电线圈，线圈面积都没有发生变化，前者磁场强弱没有变化，后者通电线圈中若为恒定电流则产生恒定的磁场，也是磁场强弱不变，都会导致磁通量不变化，不会产生感应电流，选项A、B错．选项C中往线圈中插入条行磁铁导致磁通量发生变化，在这一瞬间会产生感应电流，但是过程短暂，等到插入后再到相邻房间去，过程已经结束，观察不到电流表的变化．选项C错．选项D中，线圈通电或断电瞬间，导致线圈产生的磁场变化，从而引起另一个线圈的磁通量变化产生感应电流，可以观察到电流表指针偏转，选项D对．
3．（2021·北京·高考真题）某同学搬运如图所示的磁电式电流表时，发现表针晃动剧烈且不易停止。按照老师建议，该同学在两接线柱间接一根导线后再次搬运，发现表针晃动明显减弱且能很快停止。下列说法正确的是（ ）
A．未接导线时，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势
B．未接导线时，表针晃动剧烈是因为表内线圈受到安培力的作用
C．接上导线后，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势
D．接上导线后，表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用
【答案】D
【解析】
A．未接导线时，表针晃动过程中导线切割磁感线，表内线圈会产生感应电动势，故A错误；
B．未接导线时，未连成闭合回路，没有感应电流，所以不受安培力，故B错误；
CD．接上导线后，表针晃动过程中表内线圈产生感应电动势，根据楞次定律可知，表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用，故C错误D正确。
故选D。
4．（2020·江苏·高考真题）如图所示，两匀强磁场的磁感应强度和大小相等、方向相反。金属圆环的直径与两磁场的边界重合。下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是（ ）
A．同时增大减小
B．同时减小增大
C．同时以相同的变化率增大和
D．同时以相同的变化率减小和
【答案】B
【解析】
AB．产生顺时针方向的感应电流则感应磁场的方向垂直纸面向里。由楞次定律可知，圆环中的净磁通量变化为向里磁通量减少或者向外的磁通量增多，A错误，B正确。
CD．同时以相同的变化率增大B1和B2，或同时以相同的变化率减小B1和B2，两个磁场的磁通量总保持大小相同，所以总磁通量为0，不会产生感应电流，CD 错误。
故选B。
5．（2020·全国·高考真题）如图，水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈，右边套有一金属圆环。圆环初始时静止。将图中开关S由断开状态拨至连接状态，电路接通的瞬间，可观察到（ ）
A．拨至M端或N端，圆环都向左运动
B．拨至M端或N端，圆环都向右运动
C．拨至M端时圆环向左运动，拨至N端时向右运动
D．拨至M端时圆环向右运动，拨至N端时向左运动
【答案】B
【解析】
无论开关S拨至哪一端，当把电路接通一瞬间，左边线圈中的电流从无到有，电流在线圈轴线上的磁场从无到有，从而引起穿过圆环的磁通量突然增大，根据楞次定律（增反减同），右边圆环中产生了与左边线圈中方向相反的电流，异向电流相互排斥，所以无论哪种情况，圆环均向右运动。
故选B。
6．（2015·山东·高考真题）如图所示，一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴顺时针匀速转动，现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场，圆盘开始减速．在圆盘减速过程中，以下说法正确的是（ ）
A．处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势高
B．所加磁场越强越不易使圆盘停止转动
C．若所加磁场反向，圆盘将加速转动
D．若所加磁场穿过整个圆盘，圆盘将匀速转动
【答案】D
【解析】
A、将金属圆盘看成由无数金属辐条组成，金属圆盘顺时针匀速转动时，根据右手定则判断可知：圆盘上的感应电流由圆心流向边缘，所以靠近圆心处电势低，故A错误；
B、根据法拉第定律可知，金属圆盘产生的感应电动势为BLv，所以所加磁场越强，产生的感应电动势越大，感应电流越大，圆盘受到的安培力越大，而安培力是阻力，所以越易使圆盘停止转动，故B错误；
C、若所加磁场反向，只是产生的电流反向，根据楞次定律可知，安培力仍然阻碍圆盘的转动，所以圆盘还是减速转动，故C错误；
D、若所加磁场穿过整个圆盘时，圆盘在切割磁感线，产生感应电动势，相当于电路断开，则不会产生感应电流，不受安培力作用，所以圆盘将匀速转动，故D正确；
二、多选题
7．（2022·广东·高考真题）如图所示，水平地面（平面）下有一根平行于y轴且通有恒定电流I的长直导线。P、M和N为地面上的三点，P点位于导线正上方，平行于y轴，平行于x轴。一闭合的圆形金属线圈，圆心在P点，可沿不同方向以相同的速率做匀速直线运动，运动过程中线圈平面始终与地面平行。下列说法正确的有（ ）
A．N点与M点的磁感应强度大小相等，方向相同
B．线圈沿PN方向运动时，穿过线圈的磁通量不变
C．线圈从P点开始竖直向上运动时，线圈中无感应电流
D．线圈从P到M过程的感应电动势与从P到N过程的感应电动势相等
【答案】AC
【解析】
A．依题意，M、N两点连线与长直导线平行、两点与长直导线的距离相同，根据右手螺旋定则可知，通电长直导线在M、N两点产生的磁感应强度大小相等，方向相同，故A正确；
B．根据右手螺旋定则，线圈在P点时，磁感线穿进与穿出在线圈中对称，磁通量为零；在向N点平移过程中，磁感线穿进与穿出线圈不再对称，线圈的磁通量会发生变化，故B错误；
C．根据右手螺旋定则，线圈从P点竖直向上运动过程中，磁感线穿进与穿出线圈对称，线圈的磁通量始终为零，没有发生变化，线圈无感应电流，故C正确；
D．线圈从P点到M点与从P点到N点，线圈的磁通量变化量相同，依题意P点到M点所用时间较从P点到N点时间长，根据法拉第电磁感应定律，则两次的感应电动势不相等，故D错误。
故选AC。
8．（2018·全国·高考真题）如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A．开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动
B．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向
C．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向
D．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动
【答案】AD
【解析】
A．由电路可知，开关闭合瞬间，右侧线圈正面环绕部分的电流向下，由安培定则可知，直导线在铁芯中产生向右的磁场，由楞次定律可知，左侧线圈正面环绕部分产生向上的电流，则直导线中的电流方向由南向北，由安培定则可知，直导线在小磁针所在位置产生垂直纸面向里的磁场，则小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动，A正确；
BC．开关闭合并保持一段时间后，穿过左侧线圈的磁通量不变，则左侧线圈中的感应电流为零，直导线不产生磁场，则小磁针静止不动，BC错误；
D．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，穿过左侧线圈向右的磁通量减少，则由楞次定律可知，左侧线圈正面环绕部分产生向下的感应电流，则流过直导线的电流方向由北向南，直导线在小磁针所在处产生垂直纸面向外的磁场，则小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动，D正确。
故选AD。
9．（2012·江苏·高考真题）某同学设计的家庭电路保护装置如图所示,铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成. 当右侧线圈L2中产生电流时,电流经放大器放大后,使电磁铁吸起铁质开关K,从而切断家庭电路. 仅考虑L1在铁芯中产生的磁场,下列说法正确的有
A．家庭电路正常工作时,L2中的磁通量为零
B．家庭电路中使用的电器增多时,L2中的磁通量不变
C．家庭电路发生短路时,开关K 将被电磁铁吸起
D．地面上的人接触火线发生触电时,开关K 将被电磁铁吸起
【答案】ABD
【解析】
当家庭电路正常工作时，家庭电路正常工作时，零线和火线中的电流大小相等、方向始终相反，在L1 中产生的磁场方向始终相反，磁场相互叠加，L1 、L2 中的磁通量为零，A对，家庭电路中使用的电器增多及电路发生短路时，零线和火线中的电流变大但大小仍然相等，电流方向始终相反，L1、L2 中的磁通量仍为零，不变，B项正确，C项错，地面上的人接触火线发生触电时，零线和火线中的电流大小不相等，L1 中的磁通量不为零，发生变化，L2中的磁通量不为零发生变化，线圈L2中产生感应电流，此时开关K将被电磁铁吸起D项对.
10．（2017·全国·高考真题）如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。现让金属杆PQ突然向左运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是（ ）
A．PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向
B．PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向
C．T具有收缩趋势，PQ受到向右的安培力
D．T具有扩张趋势，PQ受到向右的安培力
【答案】AC
【解析】
AB．PQ突然向左运动，根据右手定则可知，电流方向由P到Q，即闭合回路PQRS中电流沿顺时针方向，又由安培定则可知，回路PQRS中感应电流产生的磁场方向垂直纸面向里，故环形金属线框T的磁通量将变大，由楞次定律可知，T中将产生沿逆时针方向的感应电流，故A正确B错误；
CD．线框T的磁能量变大，由楞次定律可知，T有收缩的趋势，以阻碍磁通量的增大，PQ中有由P到Q的电流，由左手定则可知，PQ受到的安培力向右，故C正确D错误。
故选AC。
专题11.1 电磁感应现象及楞次定律
一、单选题
1．以下说法正确的是（ ）
A．磁感应强度越大，线圈的面积越大，穿过的磁通量也越大
B．穿过线圈的磁通量为零时，该处的磁感应强度不一定为零
C．闭合线圈在磁场中做切割磁感线运动，电路中一定会产生感应电流
D．感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的变化
【答案】B
【解析】
A．穿过线圈的磁通量不仅与磁感应强度大小、面积有关，还与磁感应强度与线圈的夹角有关，故A错误；
B．穿过线圈的磁通量为零，有可能是磁感应强度与线圈平行，该处的磁感应强度不一定为零，故B正确；
C．闭合线圈在磁场中做切割磁感线运动时，如果穿过线圈的磁通量不变，电路中也不会产生感应电流，故C错误；
D．感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故D错误。
故选B。
2．下列各场景中闭合线圈里一定产生感应电流的是（ ）
A．彼此绝缘、相互垂直的两根通电直导线与闭合线圈共面，两导线中的电流均增大
B．线圈绕平行于匀强磁场的转轴匀速转动
C．线圈平面保持与磁感线垂直，在匀强磁场中向右匀速移动
D．圆形线圈水平放置在通电直导线的正下方，增大导线中的电流
【答案】A
【解析】
A．由安培定则可知，线圈中的磁感应强度垂直纸面向外，两导线中的电流均增大，导致线圈中的磁通量增大，线圈里一定产生感应电流，A正确；
B．线圈绕平行于匀强磁场的转轴匀速转动过程，穿过线圈中的磁通量始终为零，线圈中没有产生感应电流，B错误；
C．线圈平面保持与磁感线垂直，在匀强磁场中向右匀速移动，穿过线圈中的磁通量不变，没有产生感应电流，C错误；
D．圆形线圈水平放置在通电直导线的正下方，由对称性可知，穿过线圈中的磁通量始终为零，故增大导线中的电流，线圈中没有产生感应电流，D错误。
故选A。
3．如图所示，一根条形磁铁（下端是N极）从图示位置开始往下运动穿过闭合金属环，环中的感应电流（从上往下看）（ ）
A．沿顺时针方向 B．先沿顺时针方向后沿逆时针方向
C．沿逆时针方向 D．先沿逆时针方向再沿顺时针方向
【答案】D
【解析】
条形磁铁在金属环上方靠近金属环过程，通过金属环的原磁场方向向下，磁通量增加，根据楞次定律可知，环中的感应电流方向为逆时针方向；条形磁铁在金属环下方远离金属环过程，通过金属环的原磁场方向向下，磁通量减小，根据楞次定律可知，环中的感应电流方向为顺时针方向；故条形磁铁从图示位置开始往下运动穿过闭合金属环，环中的感应电流先沿逆时针方向再沿顺时针方向。
故选D。
4．如图所示，金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴OO′，并位于其左侧，若变阻器滑片P向左移动，下列说法正确的是（ ）
A．金属环A将向左运动且有收缩趋势
B．金属环A将向右运动且有收缩趋势
C．金属环A将向左运动且有扩张趋势
D．金属环A将向右运动且有扩张趋势
【答案】A
【解析】
变阻器滑片P向左移动，电阻变小，电流变大，据楞次定律，感应电流的磁场方向与原电流磁场方向相反，故相互排斥，则金属环A将向左运动，因磁通量增大，金属环A有收缩趋势。
故选A。
5．一个长直密绕螺线管N放在一个金属圆环M的中心，圆环轴线与螺线管轴线重合，如图甲所示。螺线管N通有如图乙所示的电流，下列说法正确的是（ ）
A．t=时刻，圆环有扩张的趋势
B．t=时刻，圆环有收缩的趋势
C．t=和t=时刻，圆环内有相同的感应电流
D．t=和t=时刻，圆环内有不同的感应电流
【答案】A
【解析】
AB．由图可知在时刻，通过线圈的电流增大，则线圈产生的磁场增大，所以穿过金属小圆环的磁通量增大，根据楞次定律可知，圆环有扩张的趋势，选项A正确，B错误；
C．由图可知在时刻通过线圈的电流增大，而在时刻通过线圈的电流减小，根据楞次定律可知两时刻圆环感应电流方向不同，选项C错误；
D．由图可知在和时刻，线圈内电流的变化率是大小相等的，则线圈产生的磁场的变化率也相等，根据法拉第电磁感应定律可知，圆环内的感应电动势大小是相等的，所以感应电流大小也相等，根据楞次定律可知两时刻圆环感应电流方向也相同，选项D错误。
故选A。
6．如图所示，一个正方形有界匀强磁场区域，边长为2L，磁场方向垂直纸面向里。一个矩形闭合导线框abcd，ab边长为L，bc边长为0.5L，该导线框沿纸面由位置1（左）匀速运动到位置2（右）。（ ）
A．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→a
B．导线框进入和离开磁场时，c、d两点间电势差不变
C．导线框进入和离开磁场时，受到的安培力方向都水平向左
D．导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左；离开磁场时，受到的安培力方向水平向右
【答案】C
【解析】
A．由楞次定律，导线框进入磁场时，向里的磁通量增加，感应电流的磁场向外，感应电流方向为a→b→c→d→a。A错误；
B．导线框进入时，cd边切割磁感线，cd边相当于电源，设导线框速度为
感应电动势为
c、d两点间电势差为路端电压
和导线框离开磁场时，ab边切割磁感线，ab边相当于电源，c、d两点间电势差
导线框进入和离开磁场时，c、d两点间电势差不同。B错误；
C D．导线框进入磁场时，cd边切割磁感线，由右手定则可知，电流方向为a→b→c→d→a。这时，由左手定则，可判断cd边受到的安培力方向水平向左。在导线框离开磁场时，ab边处于磁场中且在做切割磁感线运动，同样用右手定则，可以判断电流的方向为a→d→c→b→a。根据左手定则，这时安培力的方向仍然水平向左。
C正确，D错误。
故选C。
二、多选题
7．如图所示是“探究感应电流产生的条件”的实验装置，下列情况中能引起电流表指针偏转的是（ ）
A．闭合开关瞬间
B．断开开关瞬间
C．闭合开关后，保持滑动变阻器滑片不动
D．断开开关后，迅速移动滑动变阻器的滑片
【答案】AB
【解析】
A．闭合开关瞬间，穿过线圈B的磁通量发生变化，则线圈B中会产生感应电流，选项A正确；
B．断开开关瞬间，穿过线圈B的磁通量发生变化，则线圈B中会产生感应电流，选项B正确；
C．闭合开关后，保持滑动变阻器滑片不动，线圈A中的电流不变，则穿过线圈B的磁通量不发生变化，则线圈B中不会产生感应电流，选项C错误；
D．断开开关后，迅速移动滑动变阻器的滑片，线圈A中的电流为零，则穿过线圈B的磁通量为零，则线圈B中不会产生感应电流，选项D错误；
故选AB。
8．金属棒ab、cd放在水平光滑导轨上， 条形磁铁向下加速运动，在接近导轨时，下列说法正确的有（ ）
A．ab、cd相互靠近 B．ab、cd相互远离
C．磁铁加速度大于g D．磁铁加速度小于g
【答案】AD
【解析】
当条形磁铁从上向下接近闭合回路时，穿过回路的磁场方向向下，且磁通量在不断增加，根据楞次定律可知，感应电流所产生的效果总是阻碍产生感应电流的磁通量的变化，所以会阻碍条形磁铁的下落，则感应电流的磁场给条形磁铁一个向上阻碍其下落的阻力，即磁铁下落的加速度小于g，为了阻碍回路中磁通量增加，ab、cd两金属棒将互相靠拢，使回路的面积减小，从而阻碍磁通量的增加。
故选AD。
9．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的左边有一如图所示的闭合电路，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( )
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】
根据安培定则可知，ab在右侧产生的磁场方向为垂直向里，有因为MN向右运动，根据左手定则可判断MN中感应电流方向由M到N。由安培定则可知L1中感应电流产生的磁场方向向上，由楞次定律可知L2中感应电流产生的磁场方向向上并减弱或向下并增强。如果L2中磁场向上减弱，根据安培定则可知PQ中感应电流为Q到P且减小，再根据右手定则可知PQ向右减速运动；如果L2中磁场向下增强，根据安培定则可知PQ中感应电流为P到Q且增大，再根据右手定则可知PQ向左加速运动，AD错误，BC正确。
故选BC。
1．（2022·上海市复兴高级中学二模）如图，ABCD为固定在竖直平面内的光滑绝缘轨道，BC连线水平，上、下区域Ⅰ、Ⅱ分别存在垂直轨道的水平磁场。将一铜质小球从A端由静止释放，经足够长的时间后，小球仅在BC的下方往复运动。则（ ）
A．Ⅰ、Ⅱ区域内均存在匀强磁场
B．Ⅰ、Ⅱ区域内均存在非匀强磁场
C．Ⅰ内存在匀强磁场，Ⅱ内存在非匀强磁场
D．Ⅰ内存在非匀强磁场，Ⅱ内存在匀强磁场
【答案】D
【解析】
由题意知，小球在区域Ⅰ中有机械能损失，可知在区域Ⅰ中有电磁感应现象，即产生了焦耳热，则知小球在Ⅰ内磁通量发生了变化，所以Ⅰ内存在非匀强磁场。而小球在区域Ⅱ中没有机械能损失，即没有产生电磁感应现象，则知小球在Ⅱ内磁通量不发生变化，即Ⅱ内存在匀强磁场。
故选D。
2.（2022·湖南·高三学业考试）如图所示，竖直放置的陶瓷圆筒上对称位置绕有两个完全相同的闭合线圈A和B，一条形磁铁从圆筒上方某一位置释放，当条形磁铁通过圆筒的正中间位置时，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．线圈A、B中的电流方向相反
B．从上向下看A中的感应电流方向为顺时针
C．条形磁铁向下的加速度为g
D．线圈B中的感应电流小于线圈A中的感应电流
【答案】A
【解析】
AB．当条形磁铁通过圆筒的正中间位置时，穿过线圈A的磁通量向上减小，穿过线圈B的磁通量向上增加，根据楞次定律可知，线圈A、B中的电流方向相反，从上向下看A中的感应电流方向为逆时针，选项A正确，B错误；
C．根据楞次定律 “来拒去留”可知磁铁受磁场力方向向上，则磁铁向下的加速度小于g，选项C错误；
D．磁铁在该位置，穿过两个线圈的磁通量的变化率相等，则感应电动势相等，即线圈B中的感应电流等于线圈A中的感应电流，选项D错误。
故选A。
3．（2022·上海松江·二模）如图，水平地面放置导线框abcd，正上方有一圆柱形磁体，若磁体以磁体中心为轴在xoz平面内顺时针转过一个小角度，此过程中线框始终处于静止状态，下列说法正确的是（ ）
A．ab边对地面的压力增大，cd边对地面的压力减小
B．ab边和cd边均不受磁场力的作用
C．线框中感应电流的方向为abcda
D．线框受地面的摩擦力方向水平向右
【答案】D
【解析】
磁体转动前，线框的磁通量最大，线圈内磁场方向斜向上，若以磁体中心为轴在xoz平面内顺时针转过一个小角度，线框的磁通量减小，根据楞次定律，线框产生adcba方向的感应电流，磁体以磁体中心为轴在xoz平面内顺时针转过一个小角度，等效为磁体向左上方移动，根据来拒去留，磁体对线框产生向左上方的吸引力，根据平衡条件，线框受地面的摩擦力方向水平向右，线框ab边，cd边安培力均向上，对地面的压力减小。
故选D。
4．（2022·上海浦东新模拟）如图，圆形线圈竖直固定，当条形磁铁沿线圈轴线从左向右匀速靠近、远离线圈的过程中，磁铁受到的磁场力方向（ ）
A．都向左 B．都向右
C．先向左后向右 D．先向右后向左
【答案】A
【解析】
当条形磁铁匀速靠近线圈时，线圈中磁通量增大，产生感应电流的磁场将阻碍磁铁靠近，此时磁铁受到的磁场力方向向左；当条形磁铁匀速远离线圈时，线圈中磁通量减小，产生感应电流的磁场将阻碍磁铁远离，此时磁铁受到的磁场力方向也向左。
故选A。
5．（2022·上海金山·二模）如图，某教室墙上有一朝南的钢窗，将钢窗右侧向外打开，以推窗人的视角来看，窗框中产生（ ）
A．顺时针电流，且有收缩趋势 B．顺时针电流，且有扩张趋势
C．逆时针电流，且有收缩趋势 D．逆时针电流，且有扩张趋势
【答案】D
【解析】
磁场方向由南指向北，将钢窗右侧向外打开，则向北穿过窗户的磁通量减少，根据楞次定律，感应电流产生的磁场方向由南指向北，即以推窗人的视角来看，感应电流为逆时针电流，同时根据“增缩减扩”可知，窗框有扩张趋势。
故选D。
6．（2022·河南·濮阳一高模拟）如图甲所示，金属圆环和“C”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流电流，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（ ）
A．0~t1时间内，AB棒中的感应电流方向为B→ A
B．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→A
D．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】
A．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；
B．根据左手定则，AB棒受到的安培力向右，则其受到的摩擦力向左，故B错误；
C．t2~t3时间内，根据安培定则可知，右侧闭合回路中先是穿过纸面向里的磁通量减小再是穿过纸面向外的磁通量增大，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；
D．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，则棒受到的安培力也为零，故D错误。
故选A。
7．（2022·江苏·南京师大附中模拟）如图所示，将悬挂在O点的铜球从方形匀强磁场区域左侧一定高度处由静止释放，磁场区域的左右边界处于竖直方向，不考虑空气阻力，则（ ）
A．铜球在左右两侧摆起的最大高度相同
B．铜球最终将静止在O点正下方
C．铜球运动到最低点时受到的安培力最大
D．铜球向右进入磁场的过程中，受到的安培力方向水平向左
【答案】D
【解析】
A．铜球每次在进出磁场过程，因产生电磁感应，一部分机械能转化为焦耳热，左右两侧摆起的最大高度不相同，故A错误；
B．铜球每次只在进出磁场过程损失机械能，当全部进入匀强磁场，因磁通量不变，故不产生电磁感应，最终将在磁场区域内左右摆动，故B错误；
C．铜球运动到最低点时不产生电磁感应，故受到的安培力为0，故C错误；
D．铜球向右进入磁场的过程中，由楞次定律知铜球受到的安培力方向水平向左，故D正确。
故选D。
8．（2022·广东汕头·三模）图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是（ ）
A．按下按钮过程，螺线管端电势较高
B．松开按钮过程，螺线管端电势较高
C．按住按钮不动，螺线管没有产生感应电动势
D．按下和松开按钮过程，螺线管产生大小相同的感应电动势
【答案】C
【解析】
A．按下按钮过程，穿过螺线管的磁通量向左增大，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，螺线管充当电源，则Q端电势较高，故A错误；
B．松开按钮过程，穿过螺线管的磁通量向左减小，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B错误；
C．住按钮不动，穿过螺线管的磁通量不变，螺线管不会产生感应电动势，故C正确；
D．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。
故选C。
一、单选题
1．（2017·全国·高考真题）扫描隧道显微镜（STM）可用来探测样品表面原子尺度上的形貌，为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示，无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是
A．B．C． D．
【答案】A
【解析】
感应电流产生的条件是闭合回路中的磁通量发上变化．在A图中紫铜薄板上下及左右振动时在磁场中的部分有时多有时少，磁通量发生变化，产生感应电流，受到安培力，阻碍系统的振动，故A正确；而BCD三个图均无此现象，故BCD错误．
2．（2014·全国·高考真题）在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是（ ）
A．将绕在磁铁上的线圈与电流表组合成一闭合回路，然后观察电流表的变化
B．在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化
C．将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化
D．绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化
【答案】D
【解析】
法拉第发现的电磁感应定律并总结出五种情况下会产生感应电流，其核心就是通过闭合线圈的磁通量发生变化，选项AB中，绕在磁铁上面的线圈和通电线圈，线圈面积都没有发生变化，前者磁场强弱没有变化，后者通电线圈中若为恒定电流则产生恒定的磁场，也是磁场强弱不变，都会导致磁通量不变化，不会产生感应电流，选项A、B错．选项C中往线圈中插入条行磁铁导致磁通量发生变化，在这一瞬间会产生感应电流，但是过程短暂，等到插入后再到相邻房间去，过程已经结束，观察不到电流表的变化．选项C错．选项D中，线圈通电或断电瞬间，导致线圈产生的磁场变化，从而引起另一个线圈的磁通量变化产生感应电流，可以观察到电流表指针偏转，选项D对．
3．（2021·北京·高考真题）某同学搬运如图所示的磁电式电流表时，发现表针晃动剧烈且不易停止。按照老师建议，该同学在两接线柱间接一根导线后再次搬运，发现表针晃动明显减弱且能很快停止。下列说法正确的是（ ）
A．未接导线时，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势
B．未接导线时，表针晃动剧烈是因为表内线圈受到安培力的作用
C．接上导线后，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势
D．接上导线后，表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用
【答案】D
【解析】
A．未接导线时，表针晃动过程中导线切割磁感线，表内线圈会产生感应电动势，故A错误；
B．未接导线时，未连成闭合回路，没有感应电流，所以不受安培力，故B错误；
CD．接上导线后，表针晃动过程中表内线圈产生感应电动势，根据楞次定律可知，表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用，故C错误D正确。
故选D。
4．（2020·江苏·高考真题）如图所示，两匀强磁场的磁感应强度和大小相等、方向相反。金属圆环的直径与两磁场的边界重合。下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是（ ）
A．同时增大减小
B．同时减小增大
C．同时以相同的变化率增大和
D．同时以相同的变化率减小和
【答案】B
【解析】
AB．产生顺时针方向的感应电流则感应磁场的方向垂直纸面向里。由楞次定律可知，圆环中的净磁通量变化为向里磁通量减少或者向外的磁通量增多，A错误，B正确。
CD．同时以相同的变化率增大B1和B2，或同时以相同的变化率减小B1和B2，两个磁场的磁通量总保持大小相同，所以总磁通量为0，不会产生感应电流，CD 错误。
故选B。
5．（2020·全国·高考真题）如图，水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈，右边套有一金属圆环。圆环初始时静止。将图中开关S由断开状态拨至连接状态，电路接通的瞬间，可观察到（ ）
A．拨至M端或N端，圆环都向左运动
B．拨至M端或N端，圆环都向右运动
C．拨至M端时圆环向左运动，拨至N端时向右运动
D．拨至M端时圆环向右运动，拨至N端时向左运动
【答案】B
【解析】
无论开关S拨至哪一端，当把电路接通一瞬间，左边线圈中的电流从无到有，电流在线圈轴线上的磁场从无到有，从而引起穿过圆环的磁通量突然增大，根据楞次定律（增反减同），右边圆环中产生了与左边线圈中方向相反的电流，异向电流相互排斥，所以无论哪种情况，圆环均向右运动。
故选B。
6．（2015·山东·高考真题）如图所示，一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴顺时针匀速转动，现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场，圆盘开始减速．在圆盘减速过程中，以下说法正确的是（ ）
A．处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势高
B．所加磁场越强越不易使圆盘停止转动
C．若所加磁场反向，圆盘将加速转动
D．若所加磁场穿过整个圆盘，圆盘将匀速转动
【答案】D
【解析】
A、将金属圆盘看成由无数金属辐条组成，金属圆盘顺时针匀速转动时，根据右手定则判断可知：圆盘上的感应电流由圆心流向边缘，所以靠近圆心处电势低，故A错误；
B、根据法拉第定律可知，金属圆盘产生的感应电动势为BLv，所以所加磁场越强，产生的感应电动势越大，感应电流越大，圆盘受到的安培力越大，而安培力是阻力，所以越易使圆盘停止转动，故B错误；
C、若所加磁场反向，只是产生的电流反向，根据楞次定律可知，安培力仍然阻碍圆盘的转动，所以圆盘还是减速转动，故C错误；
D、若所加磁场穿过整个圆盘时，圆盘在切割磁感线，产生感应电动势，相当于电路断开，则不会产生感应电流，不受安培力作用，所以圆盘将匀速转动，故D正确；
二、多选题
7．（2022·广东·高考真题）如图所示，水平地面（平面）下有一根平行于y轴且通有恒定电流I的长直导线。P、M和N为地面上的三点，P点位于导线正上方，平行于y轴，平行于x轴。一闭合的圆形金属线圈，圆心在P点，可沿不同方向以相同的速率做匀速直线运动，运动过程中线圈平面始终与地面平行。下列说法正确的有（ ）
A．N点与M点的磁感应强度大小相等，方向相同
B．线圈沿PN方向运动时，穿过线圈的磁通量不变
C．线圈从P点开始竖直向上运动时，线圈中无感应电流
D．线圈从P到M过程的感应电动势与从P到N过程的感应电动势相等
【答案】AC
【解析】
A．依题意，M、N两点连线与长直导线平行、两点与长直导线的距离相同，根据右手螺旋定则可知，通电长直导线在M、N两点产生的磁感应强度大小相等，方向相同，故A正确；
B．根据右手螺旋定则，线圈在P点时，磁感线穿进与穿出在线圈中对称，磁通量为零；在向N点平移过程中，磁感线穿进与穿出线圈不再对称，线圈的磁通量会发生变化，故B错误；
C．根据右手螺旋定则，线圈从P点竖直向上运动过程中，磁感线穿进与穿出线圈对称，线圈的磁通量始终为零，没有发生变化，线圈无感应电流，故C正确；
D．线圈从P点到M点与从P点到N点，线圈的磁通量变化量相同，依题意P点到M点所用时间较从P点到N点时间长，根据法拉第电磁感应定律，则两次的感应电动势不相等，故D错误。
故选AC。
8．（2018·全国·高考真题）如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A．开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动
B．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向
C．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向
D．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动
【答案】AD
【解析】
A．由电路可知，开关闭合瞬间，右侧线圈正面环绕部分的电流向下，由安培定则可知，直导线在铁芯中产生向右的磁场，由楞次定律可知，左侧线圈正面环绕部分产生向上的电流，则直导线中的电流方向由南向北，由安培定则可知，直导线在小磁针所在位置产生垂直纸面向里的磁场，则小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动，A正确；
BC．开关闭合并保持一段时间后，穿过左侧线圈的磁通量不变，则左侧线圈中的感应电流为零，直导线不产生磁场，则小磁针静止不动，BC错误；
D．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，穿过左侧线圈向右的磁通量减少，则由楞次定律可知，左侧线圈正面环绕部分产生向下的感应电流，则流过直导线的电流方向由北向南，直导线在小磁针所在处产生垂直纸面向外的磁场，则小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动，D正确。
故选AD。
9．（2012·江苏·高考真题）某同学设计的家庭电路保护装置如图所示,铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成. 当右侧线圈L2中产生电流时,电流经放大器放大后,使电磁铁吸起铁质开关K,从而切断家庭电路. 仅考虑L1在铁芯中产生的磁场,下列说法正确的有
A．家庭电路正常工作时,L2中的磁通量为零
B．家庭电路中使用的电器增多时,L2中的磁通量不变
C．家庭电路发生短路时,开关K 将被电磁铁吸起
D．地面上的人接触火线发生触电时,开关K 将被电磁铁吸起
【答案】ABD
【解析】
当家庭电路正常工作时，家庭电路正常工作时，零线和火线中的电流大小相等、方向始终相反，在L1 中产生的磁场方向始终相反，磁场相互叠加，L1 、L2 中的磁通量为零，A对，家庭电路中使用的电器增多及电路发生短路时，零线和火线中的电流变大但大小仍然相等，电流方向始终相反，L1、L2 中的磁通量仍为零，不变，B项正确，C项错，地面上的人接触火线发生触电时，零线和火线中的电流大小不相等，L1 中的磁通量不为零，发生变化，L2中的磁通量不为零发生变化，线圈L2中产生感应电流，此时开关K将被电磁铁吸起D项对.
10．（2017·全国·高考真题）如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。现让金属杆PQ突然向左运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是（ ）
A．PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向
B．PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向
C．T具有收缩趋势，PQ受到向右的安培力
D．T具有扩张趋势，PQ受到向右的安培力
【答案】AC
【解析】
AB．PQ突然向左运动，根据右手定则可知，电流方向由P到Q，即闭合回路PQRS中电流沿顺时针方向，又由安培定则可知，回路PQRS中感应电流产生的磁场方向垂直纸面向里，故环形金属线框T的磁通量将变大，由楞次定律可知，T中将产生沿逆时针方向的感应电流，故A正确B错误；
CD．线框T的磁能量变大，由楞次定律可知，T有收缩的趋势，以阻碍磁通量的增大，PQ中有由P到Q的电流，由左手定则可知，PQ受到的安培力向右，故C正确D错误。
故选AC。
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