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2025年高考物理精品教案第十二章 电磁感应 第1讲 电磁感应现象 楞次定律
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这是一份2025年高考物理精品教案第十二章 电磁感应 第1讲 电磁感应现象 楞次定律，共19页。
考点1 电磁感应现象及感应电流方向的判断
1.电磁感应现象
2.楞次定律与右手定则
3.感应电流方向的判断
（1）用楞次定律判断
①楞次定律中“阻碍”的含义
②应用楞次定律的思路
（2）用右手定则判断
该方法只适用于导体切割磁感线产生的感应电流，注意三个要点：
①掌心——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.
每当高考考生入场时，监考老师要用金属探测器对考生进行安检，当探测器靠近金属物体时，探测器就会发出警报.判断下列说法的正误.
（1）探测器靠近非金属物体时不发生报警现象.（ √ ）
（2）探测器靠近金属物体报警时利用了静电感应现象.（ ✕ ）
（3）探测器靠近金属物体和远离金属物体时产生的感应电流方向不同.（ √ ）
如图所示，在光滑水平面上，通有电流I的长直导线附近有一个矩形线圈ABCD，线圈与导线始终在同一个平面内.线圈在导线的一侧，垂直于导线左右平移时，其中产生了A→B→C→D→A方向的电流.已知距离载流直导线较近的位置磁场较强.则线圈在向 左 （选填“左”或“右”）移动.如果通电导线电流减小，线圈将向 左 （选填“左”或“右”）运动.如果矩形线圈周长不变，由矩形突然变成圆形，在此过程中，线圈中 有 （选填“有”或“无”）感应电流.
解析 选择矩形线圈为研究对象，画出通电直导线一侧的磁感线分布如图所示，磁感线方向垂直于纸面向里，用“×”表示.已知矩形线圈中感应电流的方向为A→B→C→D→A，根据安培定则，感应电流的磁场方向是垂直于纸面向外的，用矩形中心的圆点“·”表示.根据楞次定律，感应电流的磁场应该是阻碍穿过线圈的磁通量变化的.现在已经判明感应电流的磁场垂直于纸面向外，跟原来磁场的方向相反.因此，线圈移动时通过它的磁通量一定在增加，这说明线圈在向左移动.如果通电导线电流减小，穿过线圈的磁通量将减少，根据楞次定律，感应电流的磁场将阻碍磁通量的减少，线圈将向左运动.由矩形突然变成圆形，穿过线圈的磁通量发生变化，在此过程中，线圈中有感应电流.
如图，假定导体棒CD不动，磁感应强度B减小但方向不变.
（1）我们研究的是哪个闭合导体回路？
（2）磁感应强度减小时，穿过这个闭合导体回路的磁通量是增加还是减少？
（3）感应电流的磁场应该是沿哪个方向的？
（4）导体棒CD中的感应电流是沿哪个方向的？
答案 （1）CDEF （2）减少 （3）与原磁感应强度方向相同 （4）从D到C
命题点1 感应电流有无的判断
1.下列各图所描述的物理情境中，没有感应电流的是（ A ）
A B
C D
解析 开关S闭合稳定后，穿过线圈N的磁通量保持不变，线圈N中不产生感应电流；磁铁向铝环A靠近，穿过铝环A的磁通量在增大，铝环A中产生感应电流；金属框从A向B运动，穿过金属框的磁通量时刻在变化，金属框中产生感应电流；铜盘在磁场中按题图所示方向转动，铜盘的无数辐条切割磁感线，与外电路构成闭合回路，产生感应电流.故选A.
方法点拨
判断感应电流有无的方法
命题点2 感应电流方向的判断
2.[2023海南]汽车测速利用了电磁感应现象，汽车可简化为一个矩形线圈abcd，埋在地下的线圈分别为1、2，通上顺时针（俯视）方向的电流，当汽车经过线圈时（ C ）
A.线圈1、2产生的磁场方向竖直向上
B.汽车进入线圈1过程产生的感应电流方向为abcd
C.汽车离开线圈1过程产生的感应电流方向为abcd
D.汽车进入线圈2过程受到的安培力方向与速度方向相同
解析 由安培定则可知，线圈1、2产生的磁场方向都是竖直向下的，A错误；汽车进入线圈1时，线圈abcd中向下的磁通量增加，由楞次定律可判断，线圈abcd中的感应电流方向与线圈1中的电流方向相反，是逆时针，即感应电流方向为adcb，同理，汽车离开线圈1时，线圈abcd中向下的磁通量减少，线圈abcd中的感应电流方向是顺时针，即感应电流方向为abcd，故B错误，C正确；由楞次定律可知，安培力为阻力，与速度方向相反，D错误.
3.[右手定则/2023广东佛山模拟]如图所示，光滑平行金属导轨PP'和QQ'，都处于同一水平面内，P和Q之间连接一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中.现在垂直于导轨放置一根导体棒MN，用一水平向右的力F拉动导体棒MN，以下关于导体棒MN中的感应电流方向和它所受安培力的方向的说法正确的是（ A ）
A.感应电流方向是N→M，安培力水平向左
B.感应电流方向是M→N，安培力水平向左
C.感应电流方向是N→M，安培力水平向右
D.感应电流方向是M→N，安培力水平向右
解析 根据右手定则判断可知导体棒MN中的感应电流方向是N→M，根据左手定则判断可知MN所受安培力的方向水平向左，故A正确，B、C、D错误.
方法点拨
楞次定律的本质是能量守恒，右手定则是楞次定律的特例，楞次定律适用于所有的电磁感应现象，而右手定则适用于一段导体在磁场中切割磁感线运动的情况.
考点2 楞次定律推论的应用
楞次定律的推论
如图所示，一轻质绝缘横杆两侧各固定一铝环，横杆可绕中心点自由转动，拿一条形磁铁插向A环，后又取出插向B环.判断下列说法的正误.
（1）磁铁插向A环，横杆发生转动.（ √ ）
（2）磁铁插向B环，横杆发生转动.（ ✕ ）
（3）磁铁插向A环，A环中产生感应电动势和感应电流.（ √ ）
（4）磁铁插向B环，B环中不产生感应电动势和感应电流.（ ✕ ）
命题点1 阻碍原磁通量的变化——“增反减同”
4.[楞次定律]如图所示，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（ B ）
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
解析 将开关S由断开状态拨至M端或N端，都会使线圈中的电流突然增大，穿过右边圆环的磁通量突然增大，由楞次定律可知，圆环都会向右运动以阻碍磁通量的增大，B正确，A、C、D均错误.
命题点2 阻碍相对运动——“来拒去留”
5.[2023河北邢台模拟]如图所示，当条形磁铁突然向闭合铜环运动时，铜环的运动情况是（ A ）
A.向右摆动B.向左摆动
C.静止D.竖直向上运动
解析 由于条形磁铁相对铜环向右运动，铜环中产生感应电流，由楞次定律可知，铜环中的感应电流的磁场将阻碍由于磁铁的靠近而引起的磁通量的增大，铜环将向右运动以阻碍这种相对运动，A正确.
命题拓展
命题情境变化
若用弹簧悬挂条形磁铁，磁铁下端的水平桌面上放一个固定的闭合铜环，并使磁铁上下振动，如图所示.磁铁在向下运动的过程中，判断铜环给磁铁的磁场力方向.
答案 向上
解析 根据楞次定律的“来拒去留”，磁铁向闭合铜环靠近，受到阻力作用，即铜环给磁铁的磁场力向上.
命题点3 使回路面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”
6.如图所示，水平桌面上放有一个闭合铝环，在铝环轴线上方有一个条形磁铁.当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，下列判断正确的是（ A ）
A.铝环有收缩的趋势，对桌面的压力增大
B.铝环有收缩的趋势，对桌面的压力减小
C.铝环有扩张的趋势，对桌面的压力减小
D.铝环有扩张的趋势，对桌面的压力增大
解析 根据楞次定律可知，当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，穿过闭合铝环的磁通量增大，因此铝环有收缩的趋势，同时有远离磁铁的趋势，从而阻碍磁通量的增大，故增大了和桌面的挤压程度，从而使铝环对桌面的压力增大，A正确，B、C、D错误.
考点3 “三定则、一定律”的应用
“三定则、一定律”的比较
（1）如图，已知导线运动方向与感应电流的方向，可根据 右手定则 画出磁场方向，请在图上画出.
（2）如图，已知电流方向与磁场方向，可根据 左手定则 画出导线在磁场中的受力方向，请在图上画出.
7.如图所示，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场方向垂直.金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面.现让金属杆PQ突然向右运动，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（ D ）
A.PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向
B.PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向
C.PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向
D.PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向
解析 金属杆PQ突然向右运动，则其速度v方向向右，由右手定则可知，金属杆PQ中的感应电流方向由Q指向P，则PQRS中感应电流沿逆时针方向.PQRS中感应电流产生的磁场垂直纸面向外，穿过T的总磁通量减少，根据楞次定律和安培定则可知，T中的感应电流沿顺时针方向，D正确.
命题拓展命题条件拓展
（1）若金属杆PQ不动，让线圈T突然向右运动，在运动开始的瞬间，判断T中感应电流的情况.
（2）若金属杆PQ与线圈T都不动，增大匀强磁场的磁感应强度，判断T中感应电流的情况.
答案 （1）金属杆PQ不动，让线圈T突然向右运动，在运动开始的瞬间，T内的磁通量不发生变化，所以T中没有感应电流.（2）若金属杆PQ与线圈T都不动，增大匀强磁场的磁感应强度，则T内的磁通量增大，根据楞次定律和安培定则可知，T中的感应电流沿逆时针方向.
方法点拨二次感应问题的程序分析法
电磁感应现象在生活实际中的应用
电磁感应现象在生产、生活中有着广泛的应用，如测量列车速度和加速度的装置、电梯坠落的应急安全装置、安检门、电磁炉、磁悬浮列车等，这些生活化的素材将是未来高考命题的热点素材之一.
1.[测量列车速度和加速度的装置]为了测量列车运行的速度和加速度的大小，可采用如图甲所示的装置，它由一块安装在列车车头底部的强磁体和埋设在轨道地面的一组线圈及电流测量记录仪组成（测量记录仪未画出）.当列车经过线圈上方时，线圈中产生的电流被记录下来，P、Q为接测量仪器的端口，若俯视轨道平面，磁场垂直于地面向下（如图乙所示），则在列车经过测量线圈的过程中，流经线圈的电流方向为（ B ）
A.始终沿逆时针方向
B.先沿逆时针方向，再沿顺时针方向
C.先沿顺时针方向，再沿逆时针方向
D.始终沿顺时针方向
解析 列车经过线圈上方时，穿过线圈的磁通量先增大后减小，根据楞次定律和安培定则可知线圈中产生的电流方向为先沿逆时针方向，再沿顺时针方向，B正确.
2.[无线充电]随着科技的不断发展，无线充电已经进入人们的日常生活.小到手表、手机，大到电脑、电动汽车的无线充电，都已经实现了从理论研发到实际应用的转化.如图是某无线充电手机的充电图及原理图，下列说法正确的是（ C ）
A.无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是“电流的磁效应”
B.只有将充电底座接到直流电源上才能对手机进行充电
C.接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同
D.只要有无线充电底座，所有手机都可以进行无线充电
解析 无线充电是互感现象的一种应用，可类比为常见的变压器，接收线圈部分的工作原理是变化的磁场产生感应电流，属于电磁感应，充电底座接交流电源时发射线圈能产生变化的磁场，可以对手机充电，线圈互感时不改变交变电流的频率，故两线圈中交变电流频率相同，A、B错误，C正确；只有具备合适的接收线圈的手机才可以进行无线充电，D错误.
3.[安检门]如图所示为安检门原理图，左边门框中有一通电线圈，右边门框中有一接收线圈.工作过程中某段时间通电线圈中存在顺时针方向（从左向右看）均匀增大的电流，则（ D ）
A.无金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为顺时针方向
B.无金属片通过时，接收线圈中的感应电流增大
C.有金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为顺时针方向
D.有金属片通过时，接收线圈中的感应电流大小发生变化
解析 当通电线圈中有不断增大的顺时针方向的电流时，知穿过接收线圈的磁通量向右，且增大，根据楞次定律，接收线圈中产生逆时针方向的电流，即使有金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向仍然为逆时针方向，故A、C错误；通电线圈中存在顺时针方向均匀增大的电流，则通电线圈产生的磁感应强度均匀增大，所以穿过接收线圈的磁通量均匀增大，则磁通量的变化率为定值，由法拉第电磁感应定律可知，接收线圈中的感应电流大小不变，故B错误；有金属片通过时，则穿过金属片的磁通量发生变化，金属片中会产生感应电流，感应电流的方向与接收线圈中的感应电流的方向相同，所以会将该空间中的磁场的变化削弱一些，使接收线圈中的感应电流大小发生变化，故D正确.
4.[电磁驱动原理/多选]航母上飞机弹射起飞所利用的电磁驱动原理如图所示.当固定线圈上突然通过直流电时，线圈左侧的金属环被弹射出去.现在线圈左侧同一位置，先后放上用横截面积相等的铜和铝导线制成的形状、大小相同的两个闭合环，已知电阻率ρ铜＜ρ铝，则合上开关S的瞬间（ BCD ）
A.从右侧看，环中产生沿逆时针方向的感应电流
B.铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力
C.电池正、负极调换后，金属环仍将向左弹射
D.若将金属环置于线圈右侧，环将向右弹射
解析 闭合开关S的瞬间，金属环中的磁通量向右增大，根据楞次定律可知，从右侧看，环中产生沿顺时针方向的感应电流，A错误；由于电阻率ρ铜＜ρ铝，先后放上用横截面积相等的铜和铝导线制成的形状、大小相同的两个闭合环，铜环中产生的感应电流大于铝环中产生的感应电流，由安培力公式可知，铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力，B正确；电池正、负极调换后，闭合开关S的瞬间，穿过金属环的磁通量向左增大，根据楞次定律可知，金属环仍将向左弹射，C正确；若将金属环置于线圈右侧，则闭合开关S的瞬间，环将向右弹射，D正确.
5.[电梯坠落的应急安全装置]某研究性学习小组的同学设计的电梯坠落的应急安全装置如图所示，在电梯轿厢上安装永久磁铁，并在电梯的井壁上铺设线圈，这样可以在电梯突然坠落时减小对人员的伤害.关于该装置，下列说法正确的是（ B ）
A.当电梯突然坠落时，该安全装置可使电梯停在空中
B.当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时，闭合线圈A、B中的电流方向相反
C.当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时，只有闭合线圈A在阻碍电梯下落
D.当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时，只有闭合线圈B在阻碍电梯下落
解析 若电梯突然坠落，线圈闭合时，线圈内的磁通量发生变化，将在线圈中产生感应电流，感应电流会阻碍永久磁铁的运动，可起到应急避险作用，但不能阻止永久磁铁的运动，故A错误；当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时，闭合线圈A中向上的磁通量减少，感应电流的方向从上向下看是逆时针方向，闭合线圈B中向上的磁通量增加，感应电流的方向从上向下看是顺时针方向，可知闭合线圈A与B中感应电流方向相反，故B正确；结合A的分析可知，当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时，闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落，故C、D错误.
1.[电磁感应现象/2020天津/多选]手机无线充电是比较新颖的充电方式.如图所示，电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量.当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电.在充电过程中（ AC ）
A.送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化
B.受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变
C.送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递
D.手机和基座无需导线连接，这样传递能量没有损失
解析 由题意可知送电线圈中通入正弦式交变电流，可知电流产生的磁场也呈周期性变化，A正确；由变压器的工作原理可知，受电线圈输出的电流也是正弦式交变电流，受电线圈中感应电流产生的磁场随电流的变化而变化，B错误；送电线圈和受电线圈的能量传递是通过互感现象实现的，C正确；由于送电线圈产生的磁场并没有全部穿过受电线圈，即有磁通的损失，因此该充电过程存在能量的损失，D错误.
2.[利用楞次定律判断感应电流的方向/2020江苏]如图所示，两匀强磁场的磁感应强度B1和B2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（ B ）
A.同时增大B1减小B2
B.同时减小B1增大B2
C.同时以相同的变化率增大B1和B2
D.同时以相同的变化率减小B1和B2
解析 当同时增大B1减小B2时，通过金属圆环的总磁通量增加，且方向垂直纸面向里，根据楞次定律知，感应电流产生的磁场方向垂直纸面向外，根据安培定则知，此时金属圆环中的感应电流沿逆时针方向，A错误；同理当同时减小B1增大B2时，金属圆环中产生顺时针方向的感应电流，B正确；当同时以相同的变化率增大或减小B1和B2时，金属圆环中的总磁通量没有变化，仍然为0，金属圆环中无感应电流产生，C、D均错误.
3.[利用左手定则判断感应电流的方向/2023山东/多选]足够长U形导轨平置在光滑水平绝缘桌面上，宽为1m，电阻不计.质量为1kg、长为1m、电阻为1Ω的导体棒MN放置在导轨上，与导轨形成矩形回路并始终接触良好，Ⅰ和Ⅱ区域内分别存在竖直方向的匀强磁场，磁感应强度分别为B1和B2，其中B1＝2T，方向向下.用不可伸长的轻绳跨过固定轻滑轮将导轨CD段中点与质量为0.1kg的重物相连，绳与CD垂直且平行于桌面.如图所示，某时刻MN、CD同时分别进入磁场区域Ⅰ和Ⅱ并做匀速直线运动，MN、CD与磁场边界平行.MN的速度v1＝2m/s，CD的速度为v2且v2＞v1，MN和导轨间的动摩擦因数为0.2.重力加速度大小取10m/s2，下列说法正确的是（ BD ）
A.B2的方向向上
B.B2的方向向下
C.v2＝5m/s
D.v2＝3m/s
解析 导轨的速度v2＞v1，对导体棒受力分析可知导体棒受到向右的摩擦力以及向左的安培力，摩擦力大小为Ff＝μmg＝2 N，导体棒受到的安培力大小为FA1＝Ff＝2 N，由FA1＝ILB1得I＝1 A，由左手定则可知回路中的电流方向为N→M→D→C→N. 由于Ff＞m0g，故导轨受到的安培力水平向右，安培力大小为FA2＝Ff－m0g＝1 N，由FA2＝ILB2得B2＝1 T，由左手定则可知B2的方向向下，A错误，B正确；电路中的电流为I＝B1Lv1-B2Lv2R，代入数据解得v2＝3 m/s，C错误，D正确.
1.如图所示，闭合线圈abcd水平放置，其面积为S，匝数为n，线圈与磁感应强度为B的匀强磁场的夹角θ＝45°.现将线圈以ab边为轴沿顺时针方向转动90°，则在此过程中每匝线圈磁通量的改变量大小为（ B ）
A.0B.2BSC.2nBSD.nBS
2.[2024宁夏固原模拟/多选]如图所示，某实验把两个线圈绕在一个铁环上，线圈甲与电源、滑动变阻器R组成一个回路，线圈乙与开关S、电流表G组成另一个回路.关于该实验下列说法正确的是（ BC ）
A.闭合开关S的瞬间，电流表G中有感应电流
B.闭合开关S的瞬间，电流表G中无感应电流
C.闭合开关S，滑动变阻器的滑片向左滑的过程中，电流表G中有感应电流
D.闭合开关S，滑动变阻器的滑片静止不动，电流表G中有感应电流
解析 闭合开关S的瞬间，穿过线圈乙的磁通量不发生变化，电流表G中无感应电流，故A错误，B正确；闭合开关S，滑动变阻器的滑片向左滑，电阻R增大，电流减小，则通过线圈乙的磁通量减小了，电流表G中有感应电流，故C正确；闭合开关S，滑动变阻器的滑片静止不动，电流不变，穿过线圈乙的磁通量不发生变化，电流表G中无感应电流，故D错误.
3.[2023河南商丘统考]如图所示，矩形导线框ABCD在匀强磁场中沿垂直磁场方向向右做匀速运动，下列说法正确的是（ B ）
A.线框中无感应电流，A、B两点电势相等
B.线框中无感应电流，A点电势高于B点电势
C.线框中无感应电流，A点电势低于B点电势
D.线框中有感应电流，A点电势高于B点电势
解析 线框沿垂直磁场方向向右做匀速运动时，穿过线框的磁通量不变，线框中无感应电流，而线框在匀强磁场中运动时AB边切割磁感线产生感应电动势，由右手定则可知，A点电势比B点电势高.故选B.
4.如图甲所示的闭合圆线圈放在匀强磁场（图中未画出）中，t＝0时磁感应强度垂直于线圈平面向里，磁感应强度随时间变化的关系图像如图乙所示.则在0～2s内线圈中感应电流的方向为（ C ）
A.逆时针B.先逆时针后顺时针
C.顺时针D.先顺时针后逆时针
解析 将0～2s时间段划分为两段：0～1s内，线圈中磁场的磁感应强度为正，磁感应强度垂直于线圈平面向里且磁通量减小，由“增反减同”可知，感应电流的磁场垂直于线圈平面向里，根据安培定则可知，感应电流的方向为顺时针；1～2s内，线圈中磁场的磁感应强度为负，磁感应强度垂直于线圈平面向外且磁通量增大，由“增反减同”可知，感应电流的磁场垂直于线圈平面向里，根据安培定则可知，感应电流的方向仍为顺时针.所以选项C正确.
5.[2024江苏苏州调研测试]如图所示，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水平向右沿线圈中线AB正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈在水平方向运动趋势的判断正确的是（ B ）
A.运动趋势始终向左
B.运动趋势始终向右
C.运动趋势先向左后向右
D.运动趋势先向右后向左
解析 在条形磁铁水平向右运动靠近线圈的过程中，线圈中的磁通量增大，根据楞次定律的第二种描述“来拒去留”可知，线圈在水平方向有向右运动的趋势；在条形磁铁水平向右运动远离线圈的过程中，线圈中的磁通量减小，同理可知，线圈在水平方向也有向右运动的趋势.故选B.
6.[多选]两根相互平行的固定金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，与导轨上接触良好的导体棒AB和CD可以在导轨上自由滑动，运动过程中导体棒与导轨始终垂直.当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法正确的是（ BD ）
A.导体棒CD内有电流通过，方向是D→C
B.导体棒CD内有电流通过，方向是C→D
C.磁场对导体棒CD的作用力向左
D.磁场对导体棒AB的作用力向左
解析 导体棒AB切割磁感线，根据右手定则判定导体棒AB中的电流方向为B→A，则导体棒CD中的电流方向为C→D，A错误，B正确；根据左手定则，判定导体棒CD所受安培力的方向为水平向右，导体棒AB所受安培力的方向为水平向左，C错误，D正确.
7.[多选]用一根轻质绝缘细杆将一导体环悬挂在O点，导体环可以在竖直平面内来回摆动，不计空气阻力.在如图所示的正方形区域内，有垂直于导体环的摆动面指向纸内的匀强磁场.下列说法正确的有（ BD ）
A.环在摆动过程中机械能守恒
B.导体环进入磁场和离开磁场时，导体环中电流的方向肯定相反
C.导体环通过最低点时，导体环中感应电流最大
D.最终导体环在匀强磁场中摆动时，机械能守恒
解析 导体环在进、出磁场阶段穿过导体环的磁通量发生变化，有感应电流产生，且进、出磁场产生的感应电流方向相反，机械能转化为电能，因此摆动过程中机械能不守恒，选项A错误，B正确.导体环全部进入磁场后（包含导体环通过最低点），穿过导体环的磁通量不变，无感应电流.最终导体环在磁场区域内摆动时，机械能守恒，选项C错误，D正确.
8.[电磁感应现象在医学中的应用/2024广东惠州第一次调研/多选]磁场对脑部神经组织的影响及临床医学应用的装置如图所示，将金属线圈放置在头部上方几厘米处，给线圈通以瞬时脉冲电流，线圈中产生瞬间的高强度脉冲磁场穿过头颅时，在脑部特定区域产生感应电流，从而对脑部神经产生电刺激作用，下列结论正确的是（ BD ）
A.脉冲电流流经线圈在其周围会产生高强度的磁场，这是电磁感应现象
B.脉冲磁场在脑部特定区域产生感应电流是电磁感应现象
C.若将脉冲电流改为恒定电流，也可持续对脑部神经产生电刺激作用
D.若脉冲电流最大强度不变，缩短脉冲电流时间，则在脑部产生的感应电流会增大
解析 脉冲电流流经线圈在其周围产生高强度的磁场，属于电流的磁效应，A错；脉冲磁场在脑部特定区域产生感应电流，属于电磁感应现象，B对；将脉冲电流改为恒定电流，则在通、断电的瞬间，脑部特定区域产生感应电流，而在通电过程中ΔΦ＝0，不产生感应电流，故将脉冲电流改为恒定电流，不能持续对脑部神经产生电刺激作用，C错；若脉冲电流最大强度不变，则在脑部特定区域的ΔΦ不变，时间缩短，即Δt减小，则ΔΦΔt变大，在脑部特定区域产生的感应电流增大，D对.
9.[多选]城市施工时，为了避免挖到铺设在地下的电线，需要在施工前用检测线圈检测地底是否铺设导线.若地下有一条沿着东西方向的水平直导线，导线中通有电流，现用一闭合的检测线圈来检测，如图所示，下列说法正确的是（ CD ）
A.若线圈静止在导线正上方，当导线中通过正弦交流电时，线圈中会产生感应电流
B.若线圈在导线正上方由西向东运动，检测线圈受到的安培力方向与运动方向相反
C.若线圈由北向南沿水平地面通过导线上方，感应电流的方向先逆时针后顺时针，然后再逆时针
D.若线圈由北向南沿水平地面通过导线上方，检测线圈所受安培力在水平方向的分量一直向北
解析 若线圈静止在导线正上方，当导线中通过正弦交流电时，由对称性可知，穿过线圈的磁通量为零，磁通量变化量为零，感应电流为零，A错误.若线圈在导线正上方由西向东运动，由对称性可知，穿过线圈的磁通量始终为零，磁通量变化量为零，所以感应电流为零，则安培力为零，B错误.根据通电直导线周围的磁感线分布特点可知，导线上方左侧磁感应强度斜向下，右侧磁感应强度斜向上，由对称性可知，当检测线圈在导线正上方时，磁通量为零，在导线左上方某点（设为A）时磁通量向下达到最大，同理，在导线右上方某点（设为B）时磁通量向上达到最大.检测线圈自北靠近直导线到A点过程中，磁通量向下增大，由楞次定律和安培定则可知，从上往下看，线圈中电流方向为逆时针.同理，从A到B的过程中，检测线圈中有顺时针方向的感应电流，从B到逐渐远离导线的过程中，检测线圈中有逆时针方向的感应电流.故C正确.由楞次定律“来拒去留”可知，检测线圈受到安培力在水平方向的分量一直向北，D正确.
10.[多选]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在外力作用下运动时，MN向右运动，则PQ所做的运动可能是（ BC ）
A.向右加速B.向左加速
C.向右减速D.向左减速
解析 MN向右运动，说明MN受到向右的安培力，导线ab在MN处的磁场垂直于纸面向里左手定则MN中的感应电流由M→N安培定则L1中感应电流的磁场方向向上
楞次定律&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安培定则PQ中电流为Q→P且减小右手定则PQ向右减速运动；若L2中磁场方向向下增强安培定则PQ中电流为P→Q且增大右手定则PQ向左加速运动，故B、C正确.
11.[生活中的电磁感应现象/2023吉林长春质检/多选]华北地区某高中教室墙上有一扇朝西的钢窗，如图所示，当把钢窗向外推开90°的过程中（不考虑地磁偏角），下列说法正确的是（ AC ）
A.穿过钢窗的地磁场的磁通量变大
B.穿过钢窗的地磁场的磁通量变小
C.从推窗人的角度看，钢窗中的感应电流方向是逆时针
D.从推窗人的角度看，钢窗中的感应电流方向是顺时针
解析 将地磁场分解为平行地表的磁场B∥和垂直地表的磁场B⊥，从推窗人的角度看，向西推开钢窗的过程中，B⊥始终与钢窗平行，B∥水平向右，且穿过钢窗的磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知，钢窗中的感应电流方向是逆时针，A、C正确，B、D错误.
12.[“自发电”门铃开关原理/2024湖北孝感质检]市场上某款“自发电”门铃开关的原理如图所示.在按下门铃按钮过程中，夹着永磁铁的铁块向下移动，改变了与“E”形铁芯接触的位置，使得通过线圈的磁场发生改变.松开门铃按钮后，弹簧可使之复位（与a、b连接的外电路未画出）.由此可判断（ B ）
图甲 图乙：未按下按钮时 图丙：按下按钮时
A.未按下按钮时，线圈a、b两点间存在电势差
B.按下按钮过程中，线圈中感应电流始终由b经线圈流向a
C.按钮复位过程中，线圈中的磁通量一直减小
D.按下按钮过程与松开复位过程中，a点的电势始终高于b点
解析 未按下按钮时，根据题意可知线圈磁通量不变，所以a、b两点电势差为零，故A错误；按下按钮过程中，线圈中的磁场先向右减小，后向左增加，利用楞次定律可得感应电流方向从b通过线圈流向a，根据题意可知线圈是电源，而在电源内部电流方向由负极流向正极，所以线圈a点的电势比b点高；按钮复位过程中，线圈中的磁场先向左减小，后向右增加，磁通量先减小后增大，根据楞次定律可知，感应电流方向从a通过线圈流向b，线圈a点的电势比b点低，故B正确，C、D错误.课标要求
核心考点
五年考情
核心素养对接
1.知道磁通量.通过实验，了解电磁感应现象，了解产生感应电流的条件.知道电磁感应现象的应用及其对现代社会的影响.
2.探究影响感应电流方向的因素，理解楞次定律.
电磁感应现象及感应电流方向的判断
2023：山东T12；
2020：全国ⅡT14，天津T6；
2019：浙江4月T21
1.物理观念：理解电磁感应现象；用能量的观点解释楞次定律.
2.科学思维：运用电磁感应现象及“三定则、一定律”分析相关问题.
3.科学探究：观察、分析电磁感应现象，探究、论证产生感应电流的条件.
4.科学态度与责任：通过了解电磁感应的实际应用，体会科技进步对人类生活和社会发展的重要影响，增强社会责任感.
楞次定律推论的应用
2022：上海T15；
2020：全国ⅢT14，江苏T3；
2019：全国ⅢT14，上海T10
“三定则、一定律”的应用
2022：江苏T3
命题分析预测
高考主要考查电磁感应现象的分析与判断、楞次定律推论的应用以及“三定则、一定律”的应用，多以选择题的形式呈现，难度较小.预计2025年高考将继续考查应用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向.电磁感应现象在生产生活中有着广泛的应用，一些相关的生活化的素材将是高考命题的热点素材.
定律或定则
内容
适用范围
楞次定律
感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要[8] 阻碍 引起感应电流的[9] 磁通量 的变化
一切电磁感应现象
右手定则
如图，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[10] 磁感线 从掌心进入，并使拇指指向[11] 导线运动 的方向，这时四指所指的方向就是[12] 感应电流 的方向
导线[13] 切割磁感线 产生感应电流
增反减同
磁体靠近线圈，B感与B原方向相反
当I1增大时，环B中的感应电流方向与I1相反；当I1减小时，环B中的感应电流方向与I1相同
来拒去留
磁体靠近，是斥力；磁体远离，是引力.
阻碍磁体与圆环的相对运动
增缩减扩（适用于单向磁场）
P、Q是光滑固定导轨，a、b是可动金属棒，磁体下移（上移），a、b靠近（远离），使回路面积有缩小（扩大）的趋势
增离减靠
当开关S闭合时，左环向左摆动、右环向右摆动，远离通电线圈.当开关断开时，情况相反.
通过远离和靠近阻碍磁通量的变化
说明
以上情况“殊途同归”，实质上都是以不同的方式阻碍磁通量的变化
引起感应电流的原因
感应电流产生的效果
如何“阻碍”
口诀
闭合回路中的磁通量变化
在闭合回路中产生磁场
感应电流在闭合回路中产生的磁场在磁通量增加时与原磁场方向相反，反之相同
增反减同
导体相对运动
产生安培力
产生的安培力总是阻碍导体的相对运动，而不是阻碍导体的运动
来拒去留
线圈中磁通量变化
产生安培力使线圈面积变化
线圈面积在磁通量增加时有收缩趋势，反之则扩大
增缩减扩
定则或定律
适用的现象
因果关系
安培定则
电流的磁效应——电流、运动电荷产生的磁场
因电生磁
左手定则
（1）安培力——磁场对通电导线的作用力；
（2）洛伦兹力——磁场对运动电荷的作用力
因电受力
右手定则
导体做切割磁感线运动产生的电磁感应现象
因动生电
楞次定律
穿过闭合回路的磁通量变化产生的电磁感应现象
因磁生电
考点1 电磁感应现象及感应电流方向的判断
1.电磁感应现象
2.楞次定律与右手定则
3.感应电流方向的判断
（1）用楞次定律判断
①楞次定律中“阻碍”的含义
②应用楞次定律的思路
（2）用右手定则判断
该方法只适用于导体切割磁感线产生的感应电流，注意三个要点：
①掌心——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.
每当高考考生入场时，监考老师要用金属探测器对考生进行安检，当探测器靠近金属物体时，探测器就会发出警报.判断下列说法的正误.
（1）探测器靠近非金属物体时不发生报警现象.（ √ ）
（2）探测器靠近金属物体报警时利用了静电感应现象.（ ✕ ）
（3）探测器靠近金属物体和远离金属物体时产生的感应电流方向不同.（ √ ）
如图所示，在光滑水平面上，通有电流I的长直导线附近有一个矩形线圈ABCD，线圈与导线始终在同一个平面内.线圈在导线的一侧，垂直于导线左右平移时，其中产生了A→B→C→D→A方向的电流.已知距离载流直导线较近的位置磁场较强.则线圈在向 左 （选填“左”或“右”）移动.如果通电导线电流减小，线圈将向 左 （选填“左”或“右”）运动.如果矩形线圈周长不变，由矩形突然变成圆形，在此过程中，线圈中 有 （选填“有”或“无”）感应电流.
解析 选择矩形线圈为研究对象，画出通电直导线一侧的磁感线分布如图所示，磁感线方向垂直于纸面向里，用“×”表示.已知矩形线圈中感应电流的方向为A→B→C→D→A，根据安培定则，感应电流的磁场方向是垂直于纸面向外的，用矩形中心的圆点“·”表示.根据楞次定律，感应电流的磁场应该是阻碍穿过线圈的磁通量变化的.现在已经判明感应电流的磁场垂直于纸面向外，跟原来磁场的方向相反.因此，线圈移动时通过它的磁通量一定在增加，这说明线圈在向左移动.如果通电导线电流减小，穿过线圈的磁通量将减少，根据楞次定律，感应电流的磁场将阻碍磁通量的减少，线圈将向左运动.由矩形突然变成圆形，穿过线圈的磁通量发生变化，在此过程中，线圈中有感应电流.
如图，假定导体棒CD不动，磁感应强度B减小但方向不变.
（1）我们研究的是哪个闭合导体回路？
（2）磁感应强度减小时，穿过这个闭合导体回路的磁通量是增加还是减少？
（3）感应电流的磁场应该是沿哪个方向的？
（4）导体棒CD中的感应电流是沿哪个方向的？
答案 （1）CDEF （2）减少 （3）与原磁感应强度方向相同 （4）从D到C
命题点1 感应电流有无的判断
1.下列各图所描述的物理情境中，没有感应电流的是（ A ）
A B
C D
解析 开关S闭合稳定后，穿过线圈N的磁通量保持不变，线圈N中不产生感应电流；磁铁向铝环A靠近，穿过铝环A的磁通量在增大，铝环A中产生感应电流；金属框从A向B运动，穿过金属框的磁通量时刻在变化，金属框中产生感应电流；铜盘在磁场中按题图所示方向转动，铜盘的无数辐条切割磁感线，与外电路构成闭合回路，产生感应电流.故选A.
方法点拨
判断感应电流有无的方法
命题点2 感应电流方向的判断
2.[2023海南]汽车测速利用了电磁感应现象，汽车可简化为一个矩形线圈abcd，埋在地下的线圈分别为1、2，通上顺时针（俯视）方向的电流，当汽车经过线圈时（ C ）
A.线圈1、2产生的磁场方向竖直向上
B.汽车进入线圈1过程产生的感应电流方向为abcd
C.汽车离开线圈1过程产生的感应电流方向为abcd
D.汽车进入线圈2过程受到的安培力方向与速度方向相同
解析 由安培定则可知，线圈1、2产生的磁场方向都是竖直向下的，A错误；汽车进入线圈1时，线圈abcd中向下的磁通量增加，由楞次定律可判断，线圈abcd中的感应电流方向与线圈1中的电流方向相反，是逆时针，即感应电流方向为adcb，同理，汽车离开线圈1时，线圈abcd中向下的磁通量减少，线圈abcd中的感应电流方向是顺时针，即感应电流方向为abcd，故B错误，C正确；由楞次定律可知，安培力为阻力，与速度方向相反，D错误.
3.[右手定则/2023广东佛山模拟]如图所示，光滑平行金属导轨PP'和QQ'，都处于同一水平面内，P和Q之间连接一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中.现在垂直于导轨放置一根导体棒MN，用一水平向右的力F拉动导体棒MN，以下关于导体棒MN中的感应电流方向和它所受安培力的方向的说法正确的是（ A ）
A.感应电流方向是N→M，安培力水平向左
B.感应电流方向是M→N，安培力水平向左
C.感应电流方向是N→M，安培力水平向右
D.感应电流方向是M→N，安培力水平向右
解析 根据右手定则判断可知导体棒MN中的感应电流方向是N→M，根据左手定则判断可知MN所受安培力的方向水平向左，故A正确，B、C、D错误.
方法点拨
楞次定律的本质是能量守恒，右手定则是楞次定律的特例，楞次定律适用于所有的电磁感应现象，而右手定则适用于一段导体在磁场中切割磁感线运动的情况.
考点2 楞次定律推论的应用
楞次定律的推论
如图所示，一轻质绝缘横杆两侧各固定一铝环，横杆可绕中心点自由转动，拿一条形磁铁插向A环，后又取出插向B环.判断下列说法的正误.
（1）磁铁插向A环，横杆发生转动.（ √ ）
（2）磁铁插向B环，横杆发生转动.（ ✕ ）
（3）磁铁插向A环，A环中产生感应电动势和感应电流.（ √ ）
（4）磁铁插向B环，B环中不产生感应电动势和感应电流.（ ✕ ）
命题点1 阻碍原磁通量的变化——“增反减同”
4.[楞次定律]如图所示，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（ B ）
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
解析 将开关S由断开状态拨至M端或N端，都会使线圈中的电流突然增大，穿过右边圆环的磁通量突然增大，由楞次定律可知，圆环都会向右运动以阻碍磁通量的增大，B正确，A、C、D均错误.
命题点2 阻碍相对运动——“来拒去留”
5.[2023河北邢台模拟]如图所示，当条形磁铁突然向闭合铜环运动时，铜环的运动情况是（ A ）
A.向右摆动B.向左摆动
C.静止D.竖直向上运动
解析 由于条形磁铁相对铜环向右运动，铜环中产生感应电流，由楞次定律可知，铜环中的感应电流的磁场将阻碍由于磁铁的靠近而引起的磁通量的增大，铜环将向右运动以阻碍这种相对运动，A正确.
命题拓展
命题情境变化
若用弹簧悬挂条形磁铁，磁铁下端的水平桌面上放一个固定的闭合铜环，并使磁铁上下振动，如图所示.磁铁在向下运动的过程中，判断铜环给磁铁的磁场力方向.
答案 向上
解析 根据楞次定律的“来拒去留”，磁铁向闭合铜环靠近，受到阻力作用，即铜环给磁铁的磁场力向上.
命题点3 使回路面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”
6.如图所示，水平桌面上放有一个闭合铝环，在铝环轴线上方有一个条形磁铁.当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，下列判断正确的是（ A ）
A.铝环有收缩的趋势，对桌面的压力增大
B.铝环有收缩的趋势，对桌面的压力减小
C.铝环有扩张的趋势，对桌面的压力减小
D.铝环有扩张的趋势，对桌面的压力增大
解析 根据楞次定律可知，当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，穿过闭合铝环的磁通量增大，因此铝环有收缩的趋势，同时有远离磁铁的趋势，从而阻碍磁通量的增大，故增大了和桌面的挤压程度，从而使铝环对桌面的压力增大，A正确，B、C、D错误.
考点3 “三定则、一定律”的应用
“三定则、一定律”的比较
（1）如图，已知导线运动方向与感应电流的方向，可根据 右手定则 画出磁场方向，请在图上画出.
（2）如图，已知电流方向与磁场方向，可根据 左手定则 画出导线在磁场中的受力方向，请在图上画出.
7.如图所示，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场方向垂直.金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面.现让金属杆PQ突然向右运动，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（ D ）
A.PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向
B.PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向
C.PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向
D.PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向
解析 金属杆PQ突然向右运动，则其速度v方向向右，由右手定则可知，金属杆PQ中的感应电流方向由Q指向P，则PQRS中感应电流沿逆时针方向.PQRS中感应电流产生的磁场垂直纸面向外，穿过T的总磁通量减少，根据楞次定律和安培定则可知，T中的感应电流沿顺时针方向，D正确.
命题拓展命题条件拓展
（1）若金属杆PQ不动，让线圈T突然向右运动，在运动开始的瞬间，判断T中感应电流的情况.
（2）若金属杆PQ与线圈T都不动，增大匀强磁场的磁感应强度，判断T中感应电流的情况.
答案 （1）金属杆PQ不动，让线圈T突然向右运动，在运动开始的瞬间，T内的磁通量不发生变化，所以T中没有感应电流.（2）若金属杆PQ与线圈T都不动，增大匀强磁场的磁感应强度，则T内的磁通量增大，根据楞次定律和安培定则可知，T中的感应电流沿逆时针方向.
方法点拨二次感应问题的程序分析法
电磁感应现象在生活实际中的应用
电磁感应现象在生产、生活中有着广泛的应用，如测量列车速度和加速度的装置、电梯坠落的应急安全装置、安检门、电磁炉、磁悬浮列车等，这些生活化的素材将是未来高考命题的热点素材之一.
1.[测量列车速度和加速度的装置]为了测量列车运行的速度和加速度的大小，可采用如图甲所示的装置，它由一块安装在列车车头底部的强磁体和埋设在轨道地面的一组线圈及电流测量记录仪组成（测量记录仪未画出）.当列车经过线圈上方时，线圈中产生的电流被记录下来，P、Q为接测量仪器的端口，若俯视轨道平面，磁场垂直于地面向下（如图乙所示），则在列车经过测量线圈的过程中，流经线圈的电流方向为（ B ）
A.始终沿逆时针方向
B.先沿逆时针方向，再沿顺时针方向
C.先沿顺时针方向，再沿逆时针方向
D.始终沿顺时针方向
解析 列车经过线圈上方时，穿过线圈的磁通量先增大后减小，根据楞次定律和安培定则可知线圈中产生的电流方向为先沿逆时针方向，再沿顺时针方向，B正确.
2.[无线充电]随着科技的不断发展，无线充电已经进入人们的日常生活.小到手表、手机，大到电脑、电动汽车的无线充电，都已经实现了从理论研发到实际应用的转化.如图是某无线充电手机的充电图及原理图，下列说法正确的是（ C ）
A.无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是“电流的磁效应”
B.只有将充电底座接到直流电源上才能对手机进行充电
C.接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同
D.只要有无线充电底座，所有手机都可以进行无线充电
解析 无线充电是互感现象的一种应用，可类比为常见的变压器，接收线圈部分的工作原理是变化的磁场产生感应电流，属于电磁感应，充电底座接交流电源时发射线圈能产生变化的磁场，可以对手机充电，线圈互感时不改变交变电流的频率，故两线圈中交变电流频率相同，A、B错误，C正确；只有具备合适的接收线圈的手机才可以进行无线充电，D错误.
3.[安检门]如图所示为安检门原理图，左边门框中有一通电线圈，右边门框中有一接收线圈.工作过程中某段时间通电线圈中存在顺时针方向（从左向右看）均匀增大的电流，则（ D ）
A.无金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为顺时针方向
B.无金属片通过时，接收线圈中的感应电流增大
C.有金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为顺时针方向
D.有金属片通过时，接收线圈中的感应电流大小发生变化
解析 当通电线圈中有不断增大的顺时针方向的电流时，知穿过接收线圈的磁通量向右，且增大，根据楞次定律，接收线圈中产生逆时针方向的电流，即使有金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向仍然为逆时针方向，故A、C错误；通电线圈中存在顺时针方向均匀增大的电流，则通电线圈产生的磁感应强度均匀增大，所以穿过接收线圈的磁通量均匀增大，则磁通量的变化率为定值，由法拉第电磁感应定律可知，接收线圈中的感应电流大小不变，故B错误；有金属片通过时，则穿过金属片的磁通量发生变化，金属片中会产生感应电流，感应电流的方向与接收线圈中的感应电流的方向相同，所以会将该空间中的磁场的变化削弱一些，使接收线圈中的感应电流大小发生变化，故D正确.
4.[电磁驱动原理/多选]航母上飞机弹射起飞所利用的电磁驱动原理如图所示.当固定线圈上突然通过直流电时，线圈左侧的金属环被弹射出去.现在线圈左侧同一位置，先后放上用横截面积相等的铜和铝导线制成的形状、大小相同的两个闭合环，已知电阻率ρ铜＜ρ铝，则合上开关S的瞬间（ BCD ）
A.从右侧看，环中产生沿逆时针方向的感应电流
B.铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力
C.电池正、负极调换后，金属环仍将向左弹射
D.若将金属环置于线圈右侧，环将向右弹射
解析 闭合开关S的瞬间，金属环中的磁通量向右增大，根据楞次定律可知，从右侧看，环中产生沿顺时针方向的感应电流，A错误；由于电阻率ρ铜＜ρ铝，先后放上用横截面积相等的铜和铝导线制成的形状、大小相同的两个闭合环，铜环中产生的感应电流大于铝环中产生的感应电流，由安培力公式可知，铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力，B正确；电池正、负极调换后，闭合开关S的瞬间，穿过金属环的磁通量向左增大，根据楞次定律可知，金属环仍将向左弹射，C正确；若将金属环置于线圈右侧，则闭合开关S的瞬间，环将向右弹射，D正确.
5.[电梯坠落的应急安全装置]某研究性学习小组的同学设计的电梯坠落的应急安全装置如图所示，在电梯轿厢上安装永久磁铁，并在电梯的井壁上铺设线圈，这样可以在电梯突然坠落时减小对人员的伤害.关于该装置，下列说法正确的是（ B ）
A.当电梯突然坠落时，该安全装置可使电梯停在空中
B.当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时，闭合线圈A、B中的电流方向相反
C.当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时，只有闭合线圈A在阻碍电梯下落
D.当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时，只有闭合线圈B在阻碍电梯下落
解析 若电梯突然坠落，线圈闭合时，线圈内的磁通量发生变化，将在线圈中产生感应电流，感应电流会阻碍永久磁铁的运动，可起到应急避险作用，但不能阻止永久磁铁的运动，故A错误；当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时，闭合线圈A中向上的磁通量减少，感应电流的方向从上向下看是逆时针方向，闭合线圈B中向上的磁通量增加，感应电流的方向从上向下看是顺时针方向，可知闭合线圈A与B中感应电流方向相反，故B正确；结合A的分析可知，当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时，闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落，故C、D错误.
1.[电磁感应现象/2020天津/多选]手机无线充电是比较新颖的充电方式.如图所示，电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量.当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电.在充电过程中（ AC ）
A.送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化
B.受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变
C.送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递
D.手机和基座无需导线连接，这样传递能量没有损失
解析 由题意可知送电线圈中通入正弦式交变电流，可知电流产生的磁场也呈周期性变化，A正确；由变压器的工作原理可知，受电线圈输出的电流也是正弦式交变电流，受电线圈中感应电流产生的磁场随电流的变化而变化，B错误；送电线圈和受电线圈的能量传递是通过互感现象实现的，C正确；由于送电线圈产生的磁场并没有全部穿过受电线圈，即有磁通的损失，因此该充电过程存在能量的损失，D错误.
2.[利用楞次定律判断感应电流的方向/2020江苏]如图所示，两匀强磁场的磁感应强度B1和B2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（ B ）
A.同时增大B1减小B2
B.同时减小B1增大B2
C.同时以相同的变化率增大B1和B2
D.同时以相同的变化率减小B1和B2
解析 当同时增大B1减小B2时，通过金属圆环的总磁通量增加，且方向垂直纸面向里，根据楞次定律知，感应电流产生的磁场方向垂直纸面向外，根据安培定则知，此时金属圆环中的感应电流沿逆时针方向，A错误；同理当同时减小B1增大B2时，金属圆环中产生顺时针方向的感应电流，B正确；当同时以相同的变化率增大或减小B1和B2时，金属圆环中的总磁通量没有变化，仍然为0，金属圆环中无感应电流产生，C、D均错误.
3.[利用左手定则判断感应电流的方向/2023山东/多选]足够长U形导轨平置在光滑水平绝缘桌面上，宽为1m，电阻不计.质量为1kg、长为1m、电阻为1Ω的导体棒MN放置在导轨上，与导轨形成矩形回路并始终接触良好，Ⅰ和Ⅱ区域内分别存在竖直方向的匀强磁场，磁感应强度分别为B1和B2，其中B1＝2T，方向向下.用不可伸长的轻绳跨过固定轻滑轮将导轨CD段中点与质量为0.1kg的重物相连，绳与CD垂直且平行于桌面.如图所示，某时刻MN、CD同时分别进入磁场区域Ⅰ和Ⅱ并做匀速直线运动，MN、CD与磁场边界平行.MN的速度v1＝2m/s，CD的速度为v2且v2＞v1，MN和导轨间的动摩擦因数为0.2.重力加速度大小取10m/s2，下列说法正确的是（ BD ）
A.B2的方向向上
B.B2的方向向下
C.v2＝5m/s
D.v2＝3m/s
解析 导轨的速度v2＞v1，对导体棒受力分析可知导体棒受到向右的摩擦力以及向左的安培力，摩擦力大小为Ff＝μmg＝2 N，导体棒受到的安培力大小为FA1＝Ff＝2 N，由FA1＝ILB1得I＝1 A，由左手定则可知回路中的电流方向为N→M→D→C→N. 由于Ff＞m0g，故导轨受到的安培力水平向右，安培力大小为FA2＝Ff－m0g＝1 N，由FA2＝ILB2得B2＝1 T，由左手定则可知B2的方向向下，A错误，B正确；电路中的电流为I＝B1Lv1-B2Lv2R，代入数据解得v2＝3 m/s，C错误，D正确.
1.如图所示，闭合线圈abcd水平放置，其面积为S，匝数为n，线圈与磁感应强度为B的匀强磁场的夹角θ＝45°.现将线圈以ab边为轴沿顺时针方向转动90°，则在此过程中每匝线圈磁通量的改变量大小为（ B ）
A.0B.2BSC.2nBSD.nBS
2.[2024宁夏固原模拟/多选]如图所示，某实验把两个线圈绕在一个铁环上，线圈甲与电源、滑动变阻器R组成一个回路，线圈乙与开关S、电流表G组成另一个回路.关于该实验下列说法正确的是（ BC ）
A.闭合开关S的瞬间，电流表G中有感应电流
B.闭合开关S的瞬间，电流表G中无感应电流
C.闭合开关S，滑动变阻器的滑片向左滑的过程中，电流表G中有感应电流
D.闭合开关S，滑动变阻器的滑片静止不动，电流表G中有感应电流
解析 闭合开关S的瞬间，穿过线圈乙的磁通量不发生变化，电流表G中无感应电流，故A错误，B正确；闭合开关S，滑动变阻器的滑片向左滑，电阻R增大，电流减小，则通过线圈乙的磁通量减小了，电流表G中有感应电流，故C正确；闭合开关S，滑动变阻器的滑片静止不动，电流不变，穿过线圈乙的磁通量不发生变化，电流表G中无感应电流，故D错误.
3.[2023河南商丘统考]如图所示，矩形导线框ABCD在匀强磁场中沿垂直磁场方向向右做匀速运动，下列说法正确的是（ B ）
A.线框中无感应电流，A、B两点电势相等
B.线框中无感应电流，A点电势高于B点电势
C.线框中无感应电流，A点电势低于B点电势
D.线框中有感应电流，A点电势高于B点电势
解析 线框沿垂直磁场方向向右做匀速运动时，穿过线框的磁通量不变，线框中无感应电流，而线框在匀强磁场中运动时AB边切割磁感线产生感应电动势，由右手定则可知，A点电势比B点电势高.故选B.
4.如图甲所示的闭合圆线圈放在匀强磁场（图中未画出）中，t＝0时磁感应强度垂直于线圈平面向里，磁感应强度随时间变化的关系图像如图乙所示.则在0～2s内线圈中感应电流的方向为（ C ）
A.逆时针B.先逆时针后顺时针
C.顺时针D.先顺时针后逆时针
解析 将0～2s时间段划分为两段：0～1s内，线圈中磁场的磁感应强度为正，磁感应强度垂直于线圈平面向里且磁通量减小，由“增反减同”可知，感应电流的磁场垂直于线圈平面向里，根据安培定则可知，感应电流的方向为顺时针；1～2s内，线圈中磁场的磁感应强度为负，磁感应强度垂直于线圈平面向外且磁通量增大，由“增反减同”可知，感应电流的磁场垂直于线圈平面向里，根据安培定则可知，感应电流的方向仍为顺时针.所以选项C正确.
5.[2024江苏苏州调研测试]如图所示，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水平向右沿线圈中线AB正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈在水平方向运动趋势的判断正确的是（ B ）
A.运动趋势始终向左
B.运动趋势始终向右
C.运动趋势先向左后向右
D.运动趋势先向右后向左
解析 在条形磁铁水平向右运动靠近线圈的过程中，线圈中的磁通量增大，根据楞次定律的第二种描述“来拒去留”可知，线圈在水平方向有向右运动的趋势；在条形磁铁水平向右运动远离线圈的过程中，线圈中的磁通量减小，同理可知，线圈在水平方向也有向右运动的趋势.故选B.
6.[多选]两根相互平行的固定金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，与导轨上接触良好的导体棒AB和CD可以在导轨上自由滑动，运动过程中导体棒与导轨始终垂直.当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法正确的是（ BD ）
A.导体棒CD内有电流通过，方向是D→C
B.导体棒CD内有电流通过，方向是C→D
C.磁场对导体棒CD的作用力向左
D.磁场对导体棒AB的作用力向左
解析 导体棒AB切割磁感线，根据右手定则判定导体棒AB中的电流方向为B→A，则导体棒CD中的电流方向为C→D，A错误，B正确；根据左手定则，判定导体棒CD所受安培力的方向为水平向右，导体棒AB所受安培力的方向为水平向左，C错误，D正确.
7.[多选]用一根轻质绝缘细杆将一导体环悬挂在O点，导体环可以在竖直平面内来回摆动，不计空气阻力.在如图所示的正方形区域内，有垂直于导体环的摆动面指向纸内的匀强磁场.下列说法正确的有（ BD ）
A.环在摆动过程中机械能守恒
B.导体环进入磁场和离开磁场时，导体环中电流的方向肯定相反
C.导体环通过最低点时，导体环中感应电流最大
D.最终导体环在匀强磁场中摆动时，机械能守恒
解析 导体环在进、出磁场阶段穿过导体环的磁通量发生变化，有感应电流产生，且进、出磁场产生的感应电流方向相反，机械能转化为电能，因此摆动过程中机械能不守恒，选项A错误，B正确.导体环全部进入磁场后（包含导体环通过最低点），穿过导体环的磁通量不变，无感应电流.最终导体环在磁场区域内摆动时，机械能守恒，选项C错误，D正确.
8.[电磁感应现象在医学中的应用/2024广东惠州第一次调研/多选]磁场对脑部神经组织的影响及临床医学应用的装置如图所示，将金属线圈放置在头部上方几厘米处，给线圈通以瞬时脉冲电流，线圈中产生瞬间的高强度脉冲磁场穿过头颅时，在脑部特定区域产生感应电流，从而对脑部神经产生电刺激作用，下列结论正确的是（ BD ）
A.脉冲电流流经线圈在其周围会产生高强度的磁场，这是电磁感应现象
B.脉冲磁场在脑部特定区域产生感应电流是电磁感应现象
C.若将脉冲电流改为恒定电流，也可持续对脑部神经产生电刺激作用
D.若脉冲电流最大强度不变，缩短脉冲电流时间，则在脑部产生的感应电流会增大
解析 脉冲电流流经线圈在其周围产生高强度的磁场，属于电流的磁效应，A错；脉冲磁场在脑部特定区域产生感应电流，属于电磁感应现象，B对；将脉冲电流改为恒定电流，则在通、断电的瞬间，脑部特定区域产生感应电流，而在通电过程中ΔΦ＝0，不产生感应电流，故将脉冲电流改为恒定电流，不能持续对脑部神经产生电刺激作用，C错；若脉冲电流最大强度不变，则在脑部特定区域的ΔΦ不变，时间缩短，即Δt减小，则ΔΦΔt变大，在脑部特定区域产生的感应电流增大，D对.
9.[多选]城市施工时，为了避免挖到铺设在地下的电线，需要在施工前用检测线圈检测地底是否铺设导线.若地下有一条沿着东西方向的水平直导线，导线中通有电流，现用一闭合的检测线圈来检测，如图所示，下列说法正确的是（ CD ）
A.若线圈静止在导线正上方，当导线中通过正弦交流电时，线圈中会产生感应电流
B.若线圈在导线正上方由西向东运动，检测线圈受到的安培力方向与运动方向相反
C.若线圈由北向南沿水平地面通过导线上方，感应电流的方向先逆时针后顺时针，然后再逆时针
D.若线圈由北向南沿水平地面通过导线上方，检测线圈所受安培力在水平方向的分量一直向北
解析 若线圈静止在导线正上方，当导线中通过正弦交流电时，由对称性可知，穿过线圈的磁通量为零，磁通量变化量为零，感应电流为零，A错误.若线圈在导线正上方由西向东运动，由对称性可知，穿过线圈的磁通量始终为零，磁通量变化量为零，所以感应电流为零，则安培力为零，B错误.根据通电直导线周围的磁感线分布特点可知，导线上方左侧磁感应强度斜向下，右侧磁感应强度斜向上，由对称性可知，当检测线圈在导线正上方时，磁通量为零，在导线左上方某点（设为A）时磁通量向下达到最大，同理，在导线右上方某点（设为B）时磁通量向上达到最大.检测线圈自北靠近直导线到A点过程中，磁通量向下增大，由楞次定律和安培定则可知，从上往下看，线圈中电流方向为逆时针.同理，从A到B的过程中，检测线圈中有顺时针方向的感应电流，从B到逐渐远离导线的过程中，检测线圈中有逆时针方向的感应电流.故C正确.由楞次定律“来拒去留”可知，检测线圈受到安培力在水平方向的分量一直向北，D正确.
10.[多选]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在外力作用下运动时，MN向右运动，则PQ所做的运动可能是（ BC ）
A.向右加速B.向左加速
C.向右减速D.向左减速
解析 MN向右运动，说明MN受到向右的安培力，导线ab在MN处的磁场垂直于纸面向里左手定则MN中的感应电流由M→N安培定则L1中感应电流的磁场方向向上
楞次定律&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安培定则PQ中电流为Q→P且减小右手定则PQ向右减速运动；若L2中磁场方向向下增强安培定则PQ中电流为P→Q且增大右手定则PQ向左加速运动，故B、C正确.
11.[生活中的电磁感应现象/2023吉林长春质检/多选]华北地区某高中教室墙上有一扇朝西的钢窗，如图所示，当把钢窗向外推开90°的过程中（不考虑地磁偏角），下列说法正确的是（ AC ）
A.穿过钢窗的地磁场的磁通量变大
B.穿过钢窗的地磁场的磁通量变小
C.从推窗人的角度看，钢窗中的感应电流方向是逆时针
D.从推窗人的角度看，钢窗中的感应电流方向是顺时针
解析 将地磁场分解为平行地表的磁场B∥和垂直地表的磁场B⊥，从推窗人的角度看，向西推开钢窗的过程中，B⊥始终与钢窗平行，B∥水平向右，且穿过钢窗的磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知，钢窗中的感应电流方向是逆时针，A、C正确，B、D错误.
12.[“自发电”门铃开关原理/2024湖北孝感质检]市场上某款“自发电”门铃开关的原理如图所示.在按下门铃按钮过程中，夹着永磁铁的铁块向下移动，改变了与“E”形铁芯接触的位置，使得通过线圈的磁场发生改变.松开门铃按钮后，弹簧可使之复位（与a、b连接的外电路未画出）.由此可判断（ B ）
图甲 图乙：未按下按钮时 图丙：按下按钮时
A.未按下按钮时，线圈a、b两点间存在电势差
B.按下按钮过程中，线圈中感应电流始终由b经线圈流向a
C.按钮复位过程中，线圈中的磁通量一直减小
D.按下按钮过程与松开复位过程中，a点的电势始终高于b点
解析 未按下按钮时，根据题意可知线圈磁通量不变，所以a、b两点电势差为零，故A错误；按下按钮过程中，线圈中的磁场先向右减小，后向左增加，利用楞次定律可得感应电流方向从b通过线圈流向a，根据题意可知线圈是电源，而在电源内部电流方向由负极流向正极，所以线圈a点的电势比b点高；按钮复位过程中，线圈中的磁场先向左减小，后向右增加，磁通量先减小后增大，根据楞次定律可知，感应电流方向从a通过线圈流向b，线圈a点的电势比b点低，故B正确，C、D错误.课标要求
核心考点
五年考情
核心素养对接
1.知道磁通量.通过实验，了解电磁感应现象，了解产生感应电流的条件.知道电磁感应现象的应用及其对现代社会的影响.
2.探究影响感应电流方向的因素，理解楞次定律.
电磁感应现象及感应电流方向的判断
2023：山东T12；
2020：全国ⅡT14，天津T6；
2019：浙江4月T21
1.物理观念：理解电磁感应现象；用能量的观点解释楞次定律.
2.科学思维：运用电磁感应现象及“三定则、一定律”分析相关问题.
3.科学探究：观察、分析电磁感应现象，探究、论证产生感应电流的条件.
4.科学态度与责任：通过了解电磁感应的实际应用，体会科技进步对人类生活和社会发展的重要影响，增强社会责任感.
楞次定律推论的应用
2022：上海T15；
2020：全国ⅢT14，江苏T3；
2019：全国ⅢT14，上海T10
“三定则、一定律”的应用
2022：江苏T3
命题分析预测
高考主要考查电磁感应现象的分析与判断、楞次定律推论的应用以及“三定则、一定律”的应用，多以选择题的形式呈现，难度较小.预计2025年高考将继续考查应用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向.电磁感应现象在生产生活中有着广泛的应用，一些相关的生活化的素材将是高考命题的热点素材.
定律或定则
内容
适用范围
楞次定律
感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要[8] 阻碍 引起感应电流的[9] 磁通量 的变化
一切电磁感应现象
右手定则
如图，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[10] 磁感线 从掌心进入，并使拇指指向[11] 导线运动 的方向，这时四指所指的方向就是[12] 感应电流 的方向
导线[13] 切割磁感线 产生感应电流
增反减同
磁体靠近线圈，B感与B原方向相反
当I1增大时，环B中的感应电流方向与I1相反；当I1减小时，环B中的感应电流方向与I1相同
来拒去留
磁体靠近，是斥力；磁体远离，是引力.
阻碍磁体与圆环的相对运动
增缩减扩（适用于单向磁场）
P、Q是光滑固定导轨，a、b是可动金属棒，磁体下移（上移），a、b靠近（远离），使回路面积有缩小（扩大）的趋势
增离减靠
当开关S闭合时，左环向左摆动、右环向右摆动，远离通电线圈.当开关断开时，情况相反.
通过远离和靠近阻碍磁通量的变化
说明
以上情况“殊途同归”，实质上都是以不同的方式阻碍磁通量的变化
引起感应电流的原因
感应电流产生的效果
如何“阻碍”
口诀
闭合回路中的磁通量变化
在闭合回路中产生磁场
感应电流在闭合回路中产生的磁场在磁通量增加时与原磁场方向相反，反之相同
增反减同
导体相对运动
产生安培力
产生的安培力总是阻碍导体的相对运动，而不是阻碍导体的运动
来拒去留
线圈中磁通量变化
产生安培力使线圈面积变化
线圈面积在磁通量增加时有收缩趋势，反之则扩大
增缩减扩
定则或定律
适用的现象
因果关系
安培定则
电流的磁效应——电流、运动电荷产生的磁场
因电生磁
左手定则
（1）安培力——磁场对通电导线的作用力；
（2）洛伦兹力——磁场对运动电荷的作用力
因电受力
右手定则
导体做切割磁感线运动产生的电磁感应现象
因动生电
楞次定律
穿过闭合回路的磁通量变化产生的电磁感应现象
因磁生电
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