(共74张PPT)
楞次定律(强基课—逐点理清物理观念)
第2课时
1
逐点清(一) 楞次定律
2
逐点清(二) 楞次定律的结论及其应用
3
逐点清(三) 右手定则
4
课时跟踪检测
CONTENTS
目录
逐点清(一) 楞次定律
1.内容
感应电流的磁场总要_____引起感应电流的_______的变化。
2.理解
(1)当磁铁向下靠近导体线圈上端时,穿过线圈的磁通量增加,感应电流的磁场与原磁场方向_____,由于同名磁极相互排斥,阻碍磁铁相对线圈向下的运动。
多维度理解
阻碍
磁通量
相反
(2)当磁铁向上远离导体线圈上端时,穿过线圈的磁通量减少,感应电流的磁场与原磁场方向_____,由于异名磁极相互吸引,阻碍磁铁相对线圈向上的运动。
3.能量观点
(1)磁体移近线圈时,外力要克服磁体和线圈之间的_______做功,使外界其他形式的能量转化为电能。
相同
排斥力
(2)磁体离开线圈时,外力要克服磁体和线圈之间的_______做功,也使外界其他形式的能量转化为电能。
(3)两种情况下,总能量都是_________。
吸引力
守恒的
1.理清因果关系
闭合线圈在原磁场中的磁通量发生变化,从而在线圈中产生了感应电流,由于电流的磁效应,产生了感应电流的磁场,该磁场又阻碍线圈中磁通量的变化,即磁通量变化 感应电流 感应电流的磁场 磁通量的变化。
2.掌握判断思路
1.判断下列说法是否正确。
(1)感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反。 ( )
(2)回路不闭合,穿过回路的磁通量变化时,也会产生“阻碍”作用。 ( )
(3)引起感应电流的磁场变化很快时,感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相反。 ( )
(4)感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化。 ( )
全方位练明
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√
2.矩形线圈abcd位于通电长直导线附近,线圈与长直导线在同
一平面内,线圈的两个长边与长直导线平行,长直导线中已通入方
向如图所示的电流,则为使线圈中产生逆时针方向的感应电流,则
可采用的措施是 ( )
A.将线圈水平向右移动
B.将线圈沿电流方向向上移动
C.增大长直导线中的电流
D.线圈以ab为轴转动90°的过程中
√
解析:根据安培定则,长直导线周围的磁场如图。
将线圈水平向右移动,穿过线圈的磁通量减小,根据
楞次定律可知,线圈中产生的感应电流的磁场方向垂
直纸面向里,由安培定则可知,线圈中产生顺时针方向的感应电流,A错误;将线圈沿电流方向向上移动,穿过线圈的磁通量不变,不产生感应电流,B错误;
增大长直导线中的电流,穿过线圈的磁通量增加,根据楞次定律可知,线圈中产生的感应电流的磁场方向垂直纸面向外,由安培定则可知,线圈中产生逆时针方向的感应电流,C正确;线圈以ab为轴转动90°的过程中,穿过线圈的磁通量减小,根据楞次定律可知,线圈中产生的感应电流的磁场方向垂直纸面向里,由安培定则可知,线圈中产生顺时针方向的感应电流,D错误。
3.如图所示电路,若将滑动变阻器滑片向上移动,则a、b环中感应电流的方向是 ( )
A.a环顺时针,b环顺时针
B.a环顺时针,b环逆时针
C.a环逆时针,b环顺时针
D.a环逆时针,b环逆时针
√
解析:电路中电流的方向为逆时针方向,由安培定则可知,a处的磁场方向垂直于纸面向外,b处的磁场的方向垂直于纸面向里;当滑动变阻器滑片向上移动时,接入电路中的电阻值增大,所以电路中的电流减小,则向外穿过a环的磁通量减小,由楞次定律结合安培定则可知,a环产生的感应电流的方向为逆时针方向;同时向里穿过b环的磁通量也减小,由楞次定律结合安培定则可知,b环产生的感应电流的方向为顺时针方向,A、B、D错误,C正确。
逐点清(二) 楞次定律的结论及其应用
感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量(原磁场磁通量)的变化。
(1)当穿过闭合回路的磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反。
(2)当穿过闭合回路的磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。
结论1:增反减同
[例1] 如图所示,三个线圈在同一平面内,当I减小时,关于a、b线圈中的感应电流方向,以下说法正确的是 ( )
A.都为顺时针方向
B.a线圈中为顺时针方向,b线圈中为逆时针方向
C.都为逆时针方向
D.a线圈中为逆时针方向,b线圈中为顺时针方向
√
[解析] 根据安培定则可知,在线圈a处产生的磁场方向垂直于纸面向外,当I减小时,穿过线圈a的磁通量减少,根据楞次定律结合安培定则可知,线圈a中产生逆时针方向的感应电流;同理可知,线圈b中产生顺时针方向的感应电流。选项D正确,A、B、C错误。
由于磁场与导体的相对运动产生电磁感应现象时,产生的感应电流与磁场间有力的作用,这种力的作用会“阻碍”相对运动。口诀记为“来拒去留”。
结论2:来拒去留
[例2] 如图所示,闭合线圈正上方有一竖直放置的条形磁铁,
磁铁的N极朝下。当磁铁向上运动时 ( )
A.线圈中产生感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线
圈相互吸引
B.线圈中产生感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥
C.线圈中产生感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥
D.线圈中产生感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引
√
[解析] 当磁铁向上运动时,穿过线圈的磁通量变小,原磁场方向向下,所以感应电流的磁场方向向下,根据右手螺旋定则,可判断出线圈中产生感应电流的方向与题图中箭头方向相反,根据“来拒去留”可判断线圈对磁铁有阻碍作用,故磁铁与线圈相互吸引。故选D。
就闭合回路的面积而言,收缩或扩张是为了阻碍穿过闭合回路磁通量的变化。若穿过闭合回路的磁通量增加,面积有收缩趋势;若穿过闭合回路的磁通量减少,面积有扩张趋势。
结论3:增缩减扩
[例3] 如图所示,圆形闭合导体线圈a平放在水平面上,在a的正上方固定一竖直螺线管b,二者轴线重合且半径相等,螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向上滑动,滑动过程中下列说法正确的是 ( )
A.穿过线圈a的磁通量变大
B.俯视观察,线圈a中产生逆时针方向的感应电流
C.线圈a对水平面的压力减小
D.线圈a有收缩的趋势
√
[解析] 若滑动变阻器的滑片P向上滑动,电路中电阻增大,电流减小,通电螺线管产生的磁场的磁感应强度减小,所以穿过线圈a的磁通量减小,原磁场方向向下,根据楞次定律可知,感应电流产生的磁场方向向下,由安培定则可知,俯视观察,线圈a中产生顺时针方向的感应电流,A、B错误;根据楞次定律的结论“来拒去留”“增缩减扩”可知,线圈a有向上运动和扩张的趋势,对水平面的压力减小,C正确,D错误。
逐点清(三) 右手定则
1.内容
伸开右手,让拇指与其余四指垂直,且都与手掌处于同一平面内,让磁感线______穿过手心,使拇指指向导体运动的方向,其余_____所指的方向就是感应电流的方向。如图所示。
多维度理解
垂直
四指
2.适用范围
适用于闭合电路部分导体_____________产生感应电流的情况。
切割磁感线
1.对右手定则的理解
(1)对右手定则主要用于闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时,产生的感应电动势的方向与感应电流的方向判定。
(2)右手定则仅在导体切割磁感线时使用,应用时要注意磁场方向、导体运动的方向、感应电流的方向三者互相垂直。
(3)当导体的运动方向与磁场方向不垂直时,拇指应指向与磁感线垂直的分速度方向。
2.楞次定律与右手定则的选用方法
(1)如果导体不动,回路中的磁通量变化,要用楞次定律判定感应电流方向。
(2)如果回路中的一部分导体做切割磁感线运动产生感应电流,优先选用右手定则判定。
(3)如果导体不动,而磁场相对导体运动,仍可用右手定则判断感应电流的方向,但是右手定则中拇指所指的方向不是磁场运动的方向,而是磁场运动的反方向,即导体相对磁场做切割磁感线运动的方向。
1.判断下列说法是否正确。
(1)右手定则是用来判断感应电流方向的。 ( )
(2)右手定则是楞次定律在导体切割磁感线这种特殊情况下的应用。 ( )
(3)右手定则也能判断因磁场变化引起的感应电流的方向。 ( )
全方位练明
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√
×
2.如图所示,匀强磁场与圆形导体环平面垂直,导体ef与环接触良好,当ef向右匀速运动时 ( )
A.圆环中磁通量不变,环上无感应电流产生
B.整个环中有顺时针方向的电流
C.整个环中有逆时针方向的电流
D.环的右侧有逆时针方向的电流,环的左侧有顺时针方向的电流
√
解析:由右手定则知ef上的电流方向由e→f,故环的右侧的电流方向为逆时针,环的左侧的电流方向为顺时针,D正确。
3.如图所示,边长为d的正方形线圈,从位置A开始向右运动,并穿过宽度为L(L>d)的匀强磁场区域到达位置B,则 ( )
A.整个过程,线圈中始终有感应电流
B.整个过程,线圈中始终没有感应电流
C.线圈进入磁场和离开磁场的过程中,有感应电流,方向都是逆时针方向
D.线圈进入磁场的过程中,感应电流的方向为逆时针方向;离开磁场的过程中,感应电流的方向为顺时针方向
√
解析:在线圈进入或离开磁场的过程中,穿过线圈的磁通量发生变化,有感应电流产生,线圈全部在磁场外或在磁场中时,穿过线圈的磁通量不变,没有感应电流产生,选项A、B错误;由右手定则可知,线圈进入磁场的过程中,感应电流沿逆时针方向,线圈离开磁场的过程中,感应电流沿顺时针方向,选项C错误,D正确。
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A级——基础达标
1.(2024·陕西渭南高二月考)两根相互平行的金属导轨水平放置于图中所示的匀强磁场中,在导轨上与导轨接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动。当AB在外力F作用下向右运动时,下列说法中正确的是( )
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A.磁场对导体棒CD的作用力水平向左
B.磁场对导体棒AB的作用力水平向右
C.导体棒CD内有电流通过,方向是C→D
D.导体棒CD内有电流通过,方向是D→C
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解析:当AB在外力F作用下向右运动时,导体棒AB、CD和两导体棒间的导轨组成一个闭合回路,由右手定则可知回路中电流方向为A→C→D→ B,又由左手定则,可知磁场对导体棒CD的作用力水平向右,磁场对导体棒AB的作用力水平向左,故A、B、D错误,C正确。
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2.如图所示,直导线PQ与矩形金属线框ABCD位于同一
竖直平面内,PQ中通有如图所示(向上)方向的电流,在PQ中
电流减小的过程中,下列选项正确的是 ( )
A.穿过线框的磁感线垂直纸面向外
B.线框中的磁通量不变
C.AB边感应电流的方向为B→A
D.AB边受到的安培力方向向上
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解析:由右手螺旋定则可知,直导线PQ在其右侧产生的磁场方向垂直纸面向里,且PQ中电流减小,则原磁场的磁感应强度减小,穿过线框的磁通量减小,故A、B错误;由于原磁场的磁感应强度减小,根据楞次定律可知线框感应电流产生的磁场阻碍原磁场磁通量的减小,故感应电流的磁场的方向垂直纸面向里,根据右手螺旋定则可知,线框中感应电流的方向为顺时针,则AB边感应电流的方向为A→B,故C错误;根据感应电流的方向以及左手定则可知,AB边受到的安培力方向向上,故D正确。
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3.(2024·四川遂宁高二检测)如图所示的磁场中
有一个垂直于磁场中心磁感线放置的闭合圆环,现
在将圆环从图示A位置水平向右移到B位置,从右向
左看,感应电流方向和圆环变形趋势正确的是 ( )
A.逆时针,扩张趋势 B.逆时针,收缩趋势
C.顺时针,扩张趋势 D.顺时针,收缩趋势
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解析:由题图可知,圆环由A位置水平向右移到B位置的过程中,穿过圆环向右的磁感线条数变少,故说明穿过圆环的磁通量变小,根据楞次定律可知,圆环中感应电流产生的磁场方向向右,再根据安培定则知圆环中感应电流方向是逆时针(从右向左看),根据楞次定律推论“增缩减扩”可知圆环有扩张趋势。故选A。
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4.(2024·湖北恩施高二联考)如图所示,固定长直导线的正上方用绝缘细线悬挂一金属圆环,静止时金属圆环的中心位于O点。现在导线中通有水平向右的恒定电流,将金属圆环的中心拉到a位置无初速度释放,金属圆环的中心运动到b位置后反向运动,已知金属圆环和长直导线始终在同一平面内,且细线始终处于张紧状态。则金属圆环从a到b位置的过程中 ( )
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A.圆环中没有感应电流产生
B.圆环中感应电流的方向先逆时针再顺时针方向
C.圆环受到安培力的方向先竖直向上再竖直向下
D.圆环所受安培力的方向先水平向左后水平向右
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解析:根据安培定则可知,通电长直导线上方区域磁场方向垂直纸面向外,圆环由a位置运动到最低点过程中,穿过圆环的磁通量增大,根据楞次定律,圆环中感应电流的磁场方向垂直纸面向里,由安培定则可知,感应电流的方向为顺时针方向;圆环由最低点运动到b位置的过程中,穿过圆环的磁通量减小,根据楞次定律可知,圆环中感应电流的磁场方向垂直纸面向外,由安培定则可知,圆环中感应电流的方向为逆时针,故A、B错误;
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因为磁感应强度在水平方向均匀分布,把圆环分成若干份,可以知道关于竖直轴对称的两小段在水平方向的安培力是大小相等、方向相反的,但在竖直方向上靠近通电导线的位置磁感应强度较大,结合左手定则可以确定从a到O圆环所受安培力的方向竖直向上,从O到b圆环所受安培力方向竖直向下,故C正确,D错误。
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5.(2024·北京高考)如图所示,线圈M和线圈P绕
在同一个铁芯上,下列说法正确的是 ( )
A.闭合开关瞬间,线圈M和线圈P相互吸引
B.闭合开关,达到稳定后,电流表的示数为0
C.断开开关瞬间,流过电流表的电流方向由a到b
D.断开开关瞬间,线圈P中感应电流的磁场方向向左
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解析:闭合开关瞬间,通过线圈P的磁通量突然增大,由楞次定律可知,线圈P中感应电流的磁场与线圈M中电流的磁场方向相反,二者相互排斥,故A错误;闭合开关,达到稳定后,通过线圈P的磁通量保持不变,则感应电流为0,电流表的示数为0,故B正确;断开开关瞬间,通过线圈P的磁场方向向右,磁通量减小,由楞次定律可知,感应电流的磁场方向向右,由安培定则可知,流过电流表的感应电流方向由b到a,故C、D错误。
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6.如图所示,一水平放置的圆形通电线圈Ⅰ固定,另一个较小的线圈Ⅱ从正上方下落,在下落过程中Ⅱ所在的平面保持与线圈Ⅰ所在的平面平行且两圆心在同一竖直线上,则线圈Ⅱ从正上方下落到穿过线圈Ⅰ直至正下方的运动过程中,从上往下看线圈Ⅱ ( )
A.无感应电流
B.有顺时针方向的感应电流
C.有先顺时针后逆时针的感应电流
D.有先逆时针后顺时针的感应电流
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解析:根据安培定则,在线圈Ⅱ下落到线圈Ⅰ所在的平面之前,线圈Ⅰ中电流在线圈Ⅱ中产生的磁通量方向向上,且不断增大,根据楞次定律可知,线圈Ⅱ中产生的感应电流的磁场方向向下,由安培定则可知,从上往下看,线圈Ⅱ中产生顺时针方向的感应电流;当线圈Ⅱ从线圈Ⅰ所在平面继续下落时,线圈Ⅰ中电流在线圈Ⅱ中产生的磁通量仍然向上,且不断减小,根据楞次定律可知,线圈Ⅱ中产生的感应电流的磁场方向向上,由安培定则可知,从上往下看线圈Ⅱ中产生逆时针方向的感应电流,故C正确。
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7.(2024·四川绵阳高二质检)航母上的飞机起飞可以利用电磁驱动来实现。电磁驱动原理示意图如图所示,在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环,铝环和铜环的形状、大小相同,已知铜的电阻率较小,不计所有接触面间的摩擦,则闭合开关S的瞬间 ( )
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A.铝环向右运动,铜环向左运动
B.铝环和铜环都向右运动
C.铝环向左运动,铜环向右运动
D.从左向右看,铜环中的感应电流沿逆时针方向
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解析:闭合开关S的瞬间,穿过两个金属环的磁通量向左增大,由楞次定律的推论可知,为阻碍磁通量的增大,铝环向左运动,铜环向右运动,A、B错误,C正确;闭合开关S的瞬间,由右手螺旋定则可知,固定线圈产生的磁场方向向左且增大,则穿过铜环的磁通量向左增大,由楞次定律可知,铜环产生的感应电流的磁场方向向右,由安培定则可知,从左向右看,铜环中的感应电流沿顺时针方向,D错误。
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8.为了测量列车运行的速度和加速度大小,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Ⅰ的电流方向为 ( )
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A.始终逆时针方向 B.始终顺时针方向
C.先逆时针、再顺时针方向 D.先顺时针、再逆时针方向
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解析:在列车经过线圈的上方时,由于列车上磁场的方向垂直地面向下,所以线圈内的磁通量方向垂直地面向下,先增大后减小,根据楞次定律可知,线圈中产生的感应电流的磁场的方向先垂直地面向上、后垂直地面向下,由安培定则可知,线圈中的感应电流的方向为先逆时针、再顺时针方向,C正确。
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9.(2024·山西运城高二统考)某同学在学习了电磁感应相关知识之后,做了探究性实验:将闭合线圈按图示方式放在电子秤上,线圈上方有一S极朝下竖直放置的条形磁铁,手握磁铁在线圈的正上方静止,此时电子秤的示数为m0。下列说法正确的是 ( )
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A.将磁铁加速靠近线圈的过程中,线圈中产生的电流沿逆时针方向(俯视)
B.将磁铁匀速靠近线圈的过程中,线圈中产生的电流沿逆时针方向(俯视)
C.将磁铁匀速远离线圈的过程中,电子秤的示数等于m0
D.将磁铁加速远离线圈的过程中,电子秤的示数小于m0
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解析:将一条形磁铁的S极加速或匀速靠近线圈时,根据楞次定律和安培定则可判断,线圈中产生的感应电流方向为顺时针方向(俯视),故A、B错误;将条形磁铁远离线圈的过程,穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中产生了感应电流,根据楞次定律的推论“来拒去留”可知,线圈与磁铁相互吸引,导致电子秤的示数小于m0,跟磁铁做匀速运动还是做加速运动无关,故C错误,D正确。
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B级——综合应用
10.(多选)如图所示,在北半球某地有一间房子坐北朝南,门口朝向正南,门扇四周是铝合金边框,中间是绝缘体玻璃,则下列说法正确的是( )
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A.房子所在位置地磁场的磁感线由南指向北,与水平面平行
B.无论开门还是关门的过程中,穿过门扇的磁通量都是变化的
C.某人站在室内面向正南推开门过程,对这个人来说,铝合金边框中的感应电流方向为逆时针
D.某人站在室内面向正南关上门过程,对这个人来说,铝合金边框中的感应电流方向为逆时针
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解析:北半球地区的地磁场具有水平向北的分量与竖直向下的分量两部分,A错误;地磁场有由南向北的分量,门闭合时磁通量的方向向北最大,门推开时磁通量最小为零,无论开门还是关门的过程中,穿过门扇的磁通量都是变化的,B正确;根据楞次定律,穿过门扇的磁通量减小时,站在室内面向正南的人判断,产生的感应电流的方向为逆时针,C正确;同理可知D错误。
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11.(2024·山东济南高二模拟)研究性学习小组的同学设计的防止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,电梯的井壁上铺设线圈,下列说法正确的是 ( )
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A.当电梯突然坠落时,该安全装置可使电梯停在空中
B.当电梯突然坠落时,该安全装置可起到阻碍电梯下落的作用
C.当电梯坠落至图示位置时,闭合线圈A、B中的电流方向相同
D.当电梯坠落至图示位置时,只有闭合线圈B能阻碍电梯下落
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解析:电梯突然坠落时,感应电流产生的磁场可以阻碍电梯的运动但无法使其停止,故A错误,B正确;当电梯坠落至题图示位置时,磁场方向向上,此时穿过闭合线圈B的磁通量增加,穿过闭合线圈A的磁通量减少,由楞次定律结合安培定则可知线圈B中感应电流的方向为顺时针(俯视)、线圈A中感应电流的方向为逆时针(俯视),线圈A、B中的电流方向相反,故C错误;当电梯突然坠落时,线圈A中的磁通量突然减少,线圈B中的磁通量突然增多,根据楞次定律可知线圈A对电梯的运动有阻碍作用,线圈B同样阻碍电梯的运动,故D错误。
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12.研究人员发现一种具有独特属性的新型合金,只要略微提高其温度,这种合金就会变成强磁性合金,从而使它旁边的线圈中产生感应电流。如图所示,一圆形线圈放在圆柱形该合金材料下方,现对该合金材料进行加热,则 ( )
A.线圈中将产生逆时针方向的电流
B.线圈中将产生顺时针方向的电流
C.线圈可能有收缩的趋势
D.线圈可能有扩张的趋势
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√
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解析:对该合金材料进行加热,这种合金会从非磁性合金变成强磁性合金,穿过线圈的磁通量增大,从而在线圈中产生感应电流,由于磁场的方向未知,所以不能判断出感应电流的方向,A、B错误;若磁场方向沿竖直方向,当合金材料的磁场增大时,穿过线圈的磁通量增大,则线圈产生的感应电流将阻碍磁通量的增大,线圈面积有缩小的趋势,C正确,D错误。
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13.如图所示,AOC是光滑的金属轨道,AO沿竖直方向,OC沿水平方向,PQ是一根金属直杆,立在导轨上,直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动,运动过程中Q端始终在OC上,P端始终在AO上,空间存在着垂直于纸面向外的匀强磁场,则在PQ杆滑动的过程中,下列判断正确的是 ( )
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A.感应电流的方向始终是由P→Q
B.感应电流的方向先是由Q→P,后是由P→Q
C.PQ受磁场力的方向垂直杆向左
D.PQ受磁场力的方向先垂直于杆向左下,后垂直于杆向右上
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解析:在PQ杆滑动的过程中,△POQ的面积先增大后减小,穿过△POQ的磁通量先增大后减小,根据楞次定律结合安培定则可知,感应电流的方向先是由P→Q,后是由Q→P,故A、B错误;由左手定则可知,PQ受磁场力的方向先垂直于杆向左下,后垂直于杆向右上,故C错误,D正确。
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14.(2024·山西运城高二阶段检测)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,导线中通过电流。现用一闭合的检测线圈来检测,俯视检测线圈,下列说法正确的是 ( )
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A.若线圈静止在导线正上方,当导线中通过不断变化的电流,线圈中会产生感应电流
B.若线圈在恒定电流正上方由西向东运动,检测线圈受到安培力与运动方向相反
C.若线圈由北向南沿水平地面通过恒定电流上方,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恒定电流上方,检测线圈所受安培力方向一直向北
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解析:若线圈静止在导线正上方,当导线中通过不断变化的电流,由对称性可知,通过线圏的磁通量为零,变化量为零,感应电流为零,故A错误;若线圈在恒定电流正上方由西向东运动,由对称性可知,通过线圈的磁通量为零,变化量为零,感应电流为零,安培力为零,故B错误;
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根据通电直导线周围的磁感线分布特点,检测线圈自北靠近直导线到导线正上方的过程中,穿过线圈的磁场有向下的分量,且磁通量先增大后减小,由楞次定律和安培定则可知,线圈中的感应电流方向先逆时针后顺时针;当检测线圈从导线正上方向南逐渐远离直导线的过程中,穿过线圈的磁场有向上的分量,磁通量先增大后减小,由楞次定律和安培定则可知,线圈中的感应电流方向先顺时针后逆时针,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,但合力不向北,故D错误。
2
3
4第2课时楞次定律(强基课—逐点理清物理观念)
逐点清(一) 楞次定律
[多维度理解]
1．内容
感应电流的磁场总要________引起感应电流的________的变化。
2．理解
(1)当磁铁向下靠近导体线圈上端时，穿过线圈的磁通量增加，感应电流的磁场与原磁场方向______，由于同名磁极相互排斥，阻碍磁铁相对线圈向下的运动。
(2)当磁铁向上远离导体线圈上端时，穿过线圈的磁通量减少，感应电流的磁场与原磁场方向______，由于异名磁极相互吸引，阻碍磁铁相对线圈向上的运动。
3．能量观点
(1)磁体移近线圈时，外力要克服磁体和线圈之间的______做功，使外界其他形式的能量转化为电能。
(2)磁体离开线圈时，外力要克服磁体和线圈之间的______做功，也使外界其他形式的能量转化为电能。
(3)两种情况下，总能量都是________。
1．理清因果关系
闭合线圈在原磁场中的磁通量发生变化，从而在线圈中产生了感应电流，由于电流的磁效应，产生了感应电流的磁场，该磁场又阻碍线圈中磁通量的变化，即磁通量变化感应电流感应电流的磁场磁通量的变化。
2．掌握判断思路
[全方位练明]
1．判断下列说法是否正确。
(1)感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反。( )
(2)回路不闭合，穿过回路的磁通量变化时，也会产生“阻碍”作用。( )
(3)引起感应电流的磁场变化很快时，感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相反。( )
(4)感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化。( )
2.矩形线圈abcd位于通电长直导线附近，线圈与长直导线在同一平面内，线圈的两个长边与长直导线平行，长直导线中已通入方向如图所示的电流，则为使线圈中产生逆时针方向的感应电流，则可采用的措施是( )
A．将线圈水平向右移动
B．将线圈沿电流方向向上移动
C．增大长直导线中的电流
D．线圈以ab为轴转动90°的过程中
3.如图所示电路，若将滑动变阻器滑片向上移动，则a、b环中感应电流的方向是( )
A．a环顺时针，b环顺时针
B．a环顺时针，b环逆时针
C．a环逆时针，b环顺时针
D．a环逆时针，b环逆时针
逐点清(二) 楞次定律的结论及其应用
结论1：增反减同
感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量(原磁场磁通量)的变化。
(1)当穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反。
(2)当穿过闭合回路的磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。
[例1] 如图所示，三个线圈在同一平面内，当I减小时，关于a、b线圈中的感应电流方向，以下说法正确的是( )
A．都为顺时针方向
B．a线圈中为顺时针方向，b线圈中为逆时针方向
C．都为逆时针方向
D．a线圈中为逆时针方向，b线圈中为顺时针方向
听课记录：
结论2：来拒去留
由于磁场与导体的相对运动产生电磁感应现象时，产生的感应电流与磁场间有力的作用，这种力的作用会“阻碍”相对运动。口诀记为“来拒去留”。
[例2] 如图所示，闭合线圈正上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下。当磁铁向上运动时( )
A．线圈中产生感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引
B．线圈中产生感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥
C．线圈中产生感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥
D．线圈中产生感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引
听课记录：
结论3：增缩减扩
就闭合回路的面积而言，收缩或扩张是为了阻碍穿过闭合回路磁通量的变化。若穿过闭合回路的磁通量增加，面积有收缩趋势；若穿过闭合回路的磁通量减少，面积有扩张趋势。
[例3] 如图所示，圆形闭合导体线圈a平放在水平面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合且半径相等，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向上滑动，滑动过程中下列说法正确的是( )
A．穿过线圈a的磁通量变大
B．俯视观察，线圈a中产生逆时针方向的感应电流
C．线圈a对水平面的压力减小
D．线圈a有收缩的趋势
听课记录：
逐点清(三) 右手定则
[多维度理解]
1．内容
伸开右手，让拇指与其余四指垂直，且都与手掌处于同一平面内，让磁感线__________穿过手心，使拇指指向导体运动的方向，其余__________所指的方向就是感应电流的方向。如图所示。
2．适用范围
适用于闭合电路部分导体____________产生感应电流的情况。
1．对右手定则的理解
(1)对右手定则主要用于闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时，产生的感应电动势的方向与感应电流的方向判定。
(2)右手定则仅在导体切割磁感线时使用，应用时要注意磁场方向、导体运动的方向、感应电流的方向三者互相垂直。
(3)当导体的运动方向与磁场方向不垂直时，拇指应指向与磁感线垂直的分速度方向。
2．楞次定律与右手定则的选用方法
(1)如果导体不动，回路中的磁通量变化，要用楞次定律判定感应电流方向。
(2)如果回路中的一部分导体做切割磁感线运动产生感应电流，优先选用右手定则判定。
(3)如果导体不动，而磁场相对导体运动，仍可用右手定则判断感应电流的方向，但是右手定则中拇指所指的方向不是磁场运动的方向，而是磁场运动的反方向，即导体相对磁场做切割磁感线运动的方向。
[全方位练明]
1．判断下列说法是否正确。
(1)右手定则是用来判断感应电流方向的。( )
(2)右手定则是楞次定律在导体切割磁感线这种特殊情况下的应用。( )
(3)右手定则也能判断因磁场变化引起的感应电流的方向。( )
2.如图所示，匀强磁场与圆形导体环平面垂直，导体ef与环接触良好，当ef向右匀速运动时( )
A．圆环中磁通量不变，环上无感应电流产生
B．整个环中有顺时针方向的电流
C．整个环中有逆时针方向的电流
D．环的右侧有逆时针方向的电流，环的左侧有顺时针方向的电流
3.如图所示，边长为d的正方形线圈，从位置A开始向右运动，并穿过宽度为L(L>d)的匀强磁场区域到达位置B，则( )
A．整个过程，线圈中始终有感应电流
B．整个过程，线圈中始终没有感应电流
C．线圈进入磁场和离开磁场的过程中，有感应电流，方向都是逆时针方向
D．线圈进入磁场的过程中，感应电流的方向为逆时针方向；离开磁场的过程中，感应电流的方向为顺时针方向
第2课时 楞次定律
逐点清(一)
[多维度理解]
1．阻碍 磁通量 2.(1)相反 (2)相同 3.(1)排斥力
(2)吸引力 (3)守恒的
[全方位练明]
1．(1)× (2)× (3)× (4)√
2．选C 根据安培定则，长直导线周围的磁场如图。将线圈水平向右移动，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知，线圈中产生的感应电流的磁场方向垂直纸面向里，由安培定则可知，线圈中产生顺时针方向的感应电流，A错误；将线圈沿电流方向向上移动，穿过线圈的磁通量不变，不产生感应电流，B错误；增大长直导线中的电流，穿过线圈的磁通量增加，根据楞次定律可知，线圈中产生的感应电流的磁场方向垂直纸面向外，由安培定则可知，线圈中产生逆时针方向的感应电流，C正确；线圈以ab为轴转动90°的过程中，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知，线圈中产生的感应电流的磁场方向垂直纸面向里，由安培定则可知，线圈中产生顺时针方向的感应电流，D错误。
3．选C 电路中电流的方向为逆时针方向，由安培定则可知，a处的磁场方向垂直于纸面向外，b处的磁场的方向垂直于纸面向里；当滑动变阻器滑片向上移动时，接入电路中的电阻值增大，所以电路中的电流减小，则向外穿过a环的磁通量减小，由楞次定律结合安培定则可知，a环产生的感应电流的方向为逆时针方向；同时向里穿过b环的磁通量也减小，由楞次定律结合安培定则可知，b环产生的感应电流的方向为顺时针方向，A、B、D错误，C正确。
逐点清(二)
[例1] 选D 根据安培定则可知，在线圈a处产生的磁场方向垂直于纸面向外，当I减小时，穿过线圈a的磁通量减少，根据楞次定律结合安培定则可知，线圈a中产生逆时针方向的感应电流；同理可知，线圈b中产生顺时针方向的感应电流。选项D正确，A、B、C错误。
[例2] 选D 当磁铁向上运动时，穿过线圈的磁通量变小，原磁场方向向下，所以感应电流的磁场方向向下，根据右手螺旋定则，可判断出线圈中产生感应电流的方向与题图中箭头方向相反，根据“来拒去留”可判断线圈对磁铁有阻碍作用，故磁铁与线圈相互吸引。故选D。
[例3] 选C 若滑动变阻器的滑片P向上滑动，电路中电阻增大，电流减小，通电螺线管产生的磁场的磁感应强度减小，所以穿过线圈a的磁通量减小，原磁场方向向下，根据楞次定律可知，感应电流产生的磁场方向向下，由安培定则可知，俯视观察，线圈a中产生顺时针方向的感应电流，A、B错误；根据楞次定律的结论“来拒去留”“增缩减扩”可知，线圈a有向上运动和扩张的趋势，对水平面的压力减小，C正确，D错误。
逐点清(三)
[多维度理解]
1．垂直 四指 2.切割磁感线
[全方位练明]
1．(1)√ (2)√ (3)×
2．选D 由右手定则知ef上的电流方向由e→f，故环的右侧的电流方向为逆时针，环的左侧的电流方向为顺时针，D正确。
3．选D 在线圈进入或离开磁场的过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，有感应电流产生，线圈全部在磁场外或在磁场中时，穿过线圈的磁通量不变，没有感应电流产生，选项A、B错误；由右手定则可知，线圈进入磁场的过程中，感应电流沿逆时针方向，线圈离开磁场的过程中，感应电流沿顺时针方向，选项C错误，D正确。
5 / 6课时跟踪检测(七) 楞次定律
A级——基础达标
1．(2024·陕西渭南高二月考)两根相互平行的金属导轨水平放置于图中所示的匀强磁场中，在导轨上与导轨接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动。当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法中正确的是( )
A．磁场对导体棒CD的作用力水平向左
B．磁场对导体棒AB的作用力水平向右
C．导体棒CD内有电流通过，方向是C→D
D．导体棒CD内有电流通过，方向是D→C
2．如图所示，直导线PQ与矩形金属线框ABCD位于同一竖直平面内，PQ中通有如图所示(向上)方向的电流，在PQ中电流减小的过程中，下列选项正确的是( )
A．穿过线框的磁感线垂直纸面向外
B．线框中的磁通量不变
C．AB边感应电流的方向为B→A
D．AB边受到的安培力方向向上
3.(2024·四川遂宁高二检测)如图所示的磁场中有一个垂直于磁场中心磁感线放置的闭合圆环，现在将圆环从图示A位置水平向右移到B位置，从右向左看，感应电流方向和圆环变形趋势正确的是( )
A．逆时针，扩张趋势 B．逆时针，收缩趋势
C．顺时针，扩张趋势 D．顺时针，收缩趋势
4.(2024·湖北恩施高二联考)如图所示，固定长直导线的正上方用绝缘细线悬挂一金属圆环，静止时金属圆环的中心位于O点。现在导线中通有水平向右的恒定电流，将金属圆环的中心拉到a位置无初速度释放，金属圆环的中心运动到b位置后反向运动，已知金属圆环和长直导线始终在同一平面内，且细线始终处于张紧状态。则金属圆环从a到b位置的过程中( )
A．圆环中没有感应电流产生
B．圆环中感应电流的方向先逆时针再顺时针方向
C．圆环受到安培力的方向先竖直向上再竖直向下
D．圆环所受安培力的方向先水平向左后水平向右
5.(2024·北京高考)如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，下列说法正确的是( )
A．闭合开关瞬间，线圈M和线圈P相互吸引
B．闭合开关，达到稳定后，电流表的示数为0
C．断开开关瞬间，流过电流表的电流方向由a到b
D．断开开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场方向向左
6．如图所示，一水平放置的圆形通电线圈Ⅰ固定，另一个较小的线圈Ⅱ从正上方下落，在下落过程中Ⅱ所在的平面保持与线圈Ⅰ所在的平面平行且两圆心在同一竖直线上，则线圈Ⅱ从正上方下落到穿过线圈Ⅰ直至正下方的运动过程中，从上往下看线圈Ⅱ( )
A．无感应电流
B．有顺时针方向的感应电流
C．有先顺时针后逆时针的感应电流
D．有先逆时针后顺时针的感应电流
7．(2024·四川绵阳高二质检)航母上的飞机起飞可以利用电磁驱动来实现。电磁驱动原理示意图如图所示，在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环，铝环和铜环的形状、大小相同，已知铜的电阻率较小，不计所有接触面间的摩擦，则闭合开关S的瞬间( )
A．铝环向右运动，铜环向左运动
B．铝环和铜环都向右运动
C．铝环向左运动，铜环向右运动
D．从左向右看，铜环中的感应电流沿逆时针方向
8．为了测量列车运行的速度和加速度大小，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Ⅰ的电流方向为( )
A．始终逆时针方向
B．始终顺时针方向
C．先逆时针、再顺时针方向
D．先顺时针、再逆时针方向
9．(2024·山西运城高二统考)某同学在学习了电磁感应相关知识之后，做了探究性实验：将闭合线圈按图示方式放在电子秤上，线圈上方有一S极朝下竖直放置的条形磁铁，手握磁铁在线圈的正上方静止，此时电子秤的示数为m0。下列说法正确的是( )
A．将磁铁加速靠近线圈的过程中，线圈中产生的电流沿逆时针方向(俯视)
B．将磁铁匀速靠近线圈的过程中，线圈中产生的电流沿逆时针方向(俯视)
C．将磁铁匀速远离线圈的过程中，电子秤的示数等于m0
D．将磁铁加速远离线圈的过程中，电子秤的示数小于m0
B级——综合应用
10.(多选)如图所示，在北半球某地有一间房子坐北朝南，门口朝向正南，门扇四周是铝合金边框，中间是绝缘体玻璃，则下列说法正确的是( )
A．房子所在位置地磁场的磁感线由南指向北，与水平面平行
B．无论开门还是关门的过程中，穿过门扇的磁通量都是变化的
C．某人站在室内面向正南推开门过程，对这个人来说，铝合金边框中的感应电流方向为逆时针
D．某人站在室内面向正南关上门过程，对这个人来说，铝合金边框中的感应电流方向为逆时针
11．(2024·山东济南高二模拟)研究性学习小组的同学设计的防止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，电梯的井壁上铺设线圈，下列说法正确的是( )
A．当电梯突然坠落时，该安全装置可使电梯停在空中
B．当电梯突然坠落时，该安全装置可起到阻碍电梯下落的作用
C．当电梯坠落至图示位置时，闭合线圈A、B中的电流方向相同
D．当电梯坠落至图示位置时，只有闭合线圈B能阻碍电梯下落
12.研究人员发现一种具有独特属性的新型合金，只要略微提高其温度，这种合金就会变成强磁性合金，从而使它旁边的线圈中产生感应电流。如图所示，一圆形线圈放在圆柱形该合金材料下方，现对该合金材料进行加热，则( )
A．线圈中将产生逆时针方向的电流
B．线圈中将产生顺时针方向的电流
C．线圈可能有收缩的趋势
D．线圈可能有扩张的趋势
13.如图所示，AOC是光滑的金属轨道，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，PQ是一根金属直杆，立在导轨上，直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运动过程中Q端始终在OC上，P端始终在AO上，空间存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，则在PQ杆滑动的过程中，下列判断正确的是( )
A．感应电流的方向始终是由P→Q
B．感应电流的方向先是由Q→P，后是由P→Q
C．PQ受磁场力的方向垂直杆向左
D．PQ受磁场力的方向先垂直于杆向左下，后垂直于杆向右上
14．(2024·山西运城高二阶段检测)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，导线中通过电流。现用一闭合的检测线圈来检测，俯视检测线圈，下列说法正确的是( )
A．若线圈静止在导线正上方，当导线中通过不断变化的电流，线圈中会产生感应电流
B．若线圈在恒定电流正上方由西向东运动，检测线圈受到安培力与运动方向相反
C．若线圈由北向南沿水平地面通过恒定电流上方，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恒定电流上方，检测线圈所受安培力方向一直向北
课时跟踪检测(七)
1．选C 当AB在外力F作用下向右运动时，导体棒AB、CD和两导体棒间的导轨组成一个闭合回路，由右手定则可知回路中电流方向为A→C→D→B，又由左手定则，可知磁场对导体棒CD的作用力水平向右，磁场对导体棒AB的作用力水平向左，故A、B、D错误，C正确。
2．选D 由右手螺旋定则可知，直导线PQ在其右侧产生的磁场方向垂直纸面向里，且PQ中电流减小，则原磁场的磁感应强度减小，穿过线框的磁通量减小，故A、B错误；由于原磁场的磁感应强度减小，根据楞次定律可知线框感应电流产生的磁场阻碍原磁场磁通量的减小，故感应电流的磁场的方向垂直纸面向里，根据右手螺旋定则可知，线框中感应电流的方向为顺时针，则AB边感应电流的方向为A→B，故C错误；根据感应电流的方向以及左手定则可知，AB边受到的安培力方向向上，故D正确。
3．选A 由题图可知，圆环由A位置水平向右移到B位置的过程中，穿过圆环向右的磁感线条数变少，故说明穿过圆环的磁通量变小，根据楞次定律可知，圆环中感应电流产生的磁场方向向右，再根据安培定则知圆环中感应电流方向是逆时针(从右向左看)，根据楞次定律推论“增缩减扩”可知圆环有扩张趋势。故选A。
4．选C 根据安培定则可知，通电长直导线上方区域磁场方向垂直纸面向外，圆环由a位置运动到最低点过程中，穿过圆环的磁通量增大，根据楞次定律，圆环中感应电流的磁场方向垂直纸面向里，由安培定则可知，感应电流的方向为顺时针方向；圆环由最低点运动到b位置的过程中，穿过圆环的磁通量减小，根据楞次定律可知，圆环中感应电流的磁场方向垂直纸面向外，由安培定则可知，圆环中感应电流的方向为逆时针，故A、B错误；因为磁感应强度在水平方向均匀分布，把圆环分成若干份，可以知道关于竖直轴对称的两小段在水平方向的安培力是大小相等、方向相反的，但在竖直方向上靠近通电导线的位置磁感应强度较大，结合左手定则可以确定从a到O圆环所受安培力的方向竖直向上，从O到b圆环所受安培力方向竖直向下，故C正确，D错误。
5．选B 闭合开关瞬间，通过线圈P的磁通量突然增大，由楞次定律可知，线圈P中感应电流的磁场与线圈M中电流的磁场方向相反，二者相互排斥，故A错误；闭合开关，达到稳定后，通过线圈P的磁通量保持不变，则感应电流为0，电流表的示数为0，故B正确；断开开关瞬间，通过线圈P的磁场方向向右，磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向向右，由安培定则可知，流过电流表的感应电流方向由b到a，故C、D错误。
6．选C 根据安培定则，在线圈Ⅱ下落到线圈Ⅰ所在的平面之前，线圈Ⅰ中电流在线圈Ⅱ中产生的磁通量方向向上，且不断增大，根据楞次定律可知，线圈Ⅱ中产生的感应电流的磁场方向向下，由安培定则可知，从上往下看，线圈Ⅱ中产生顺时针方向的感应电流；当线圈Ⅱ从线圈Ⅰ所在平面继续下落时，线圈Ⅰ中电流在线圈Ⅱ中产生的磁通量仍然向上，且不断减小，根据楞次定律可知，线圈Ⅱ中产生的感应电流的磁场方向向上，由安培定则可知，从上往下看线圈Ⅱ中产生逆时针方向的感应电流，故C正确。
7．选C 闭合开关S的瞬间，穿过两个金属环的磁通量向左增大，由楞次定律的推论可知，为阻碍磁通量的增大，铝环向左运动，铜环向右运动，A、B错误，C正确；闭合开关S的瞬间，由右手螺旋定则可知，固定线圈产生的磁场方向向左且增大，则穿过铜环的磁通量向左增大，由楞次定律可知，铜环产生的感应电流的磁场方向向右，由安培定则可知，从左向右看，铜环中的感应电流沿顺时针方向，D错误。
8．选C 在列车经过线圈的上方时，由于列车上磁场的方向垂直地面向下，所以线圈内的磁通量方向垂直地面向下，先增大后减小，根据楞次定律可知，线圈中产生的感应电流的磁场的方向先垂直地面向上、后垂直地面向下，由安培定则可知，线圈中的感应电流的方向为先逆时针、再顺时针方向，C正确。
9．选D 将一条形磁铁的S极加速或匀速靠近线圈时，根据楞次定律和安培定则可判断，线圈中产生的感应电流方向为顺时针方向(俯视)，故A、B错误；将条形磁铁远离线圈的过程，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中产生了感应电流，根据楞次定律的推论“来拒去留”可知，线圈与磁铁相互吸引，导致电子秤的示数小于m0，跟磁铁做匀速运动还是做加速运动无关，故C错误，D正确。
10．选BC 北半球地区的地磁场具有水平向北的分量与竖直向下的分量两部分，A错误；地磁场有由南向北的分量，门闭合时磁通量的方向向北最大，门推开时磁通量最小为零，无论开门还是关门的过程中，穿过门扇的磁通量都是变化的，B正确；根据楞次定律，穿过门扇的磁通量减小时，站在室内面向正南的人判断，产生的感应电流的方向为逆时针，C正确；同理可知D错误。
11．选B 电梯突然坠落时，感应电流产生的磁场可以阻碍电梯的运动但无法使其停止，故A错误，B正确；当电梯坠落至题图示位置时，磁场方向向上，此时穿过闭合线圈B的磁通量增加，穿过闭合线圈A的磁通量减少，由楞次定律结合安培定则可知线圈B中感应电流的方向为顺时针(俯视)、线圈A中感应电流的方向为逆时针(俯视)，线圈A、B中的电流方向相反，故C错误；当电梯突然坠落时，线圈A中的磁通量突然减少，线圈B中的磁通量突然增多，根据楞次定律可知线圈A对电梯的运动有阻碍作用，线圈B同样阻碍电梯的运动，故D错误。
12．选C 对该合金材料进行加热，这种合金会从非磁性合金变成强磁性合金，穿过线圈的磁通量增大，从而在线圈中产生感应电流，由于磁场的方向未知，所以不能判断出感应电流的方向，A、B错误；若磁场方向沿竖直方向，当合金材料的磁场增大时，穿过线圈的磁通量增大，则线圈产生的感应电流将阻碍磁通量的增大，线圈面积有缩小的趋势，C正确，D错误。
13．选D 在PQ杆滑动的过程中，△POQ的面积先增大后减小，穿过△POQ的磁通量先增大后减小，根据楞次定律结合安培定则可知，感应电流的方向先是由P→Q，后是由Q→P，故A、B错误；由左手定则可知，PQ受磁场力的方向先垂直于杆向左下，后垂直于杆向右上，故C错误，D正确。
14．选C 若线圈静止在导线正上方，当导线中通过不断变化的电流，由对称性可知，通过线圏的磁通量为零，变化量为零，感应电流为零，故A错误；若线圈在恒定电流正上方由西向东运动，由对称性可知，通过线圈的磁通量为零，变化量为零，感应电流为零，安培力为零，故B错误；根据通电直导线周围的磁感线分布特点，检测线圈自北靠近直导线到导线正上方的过程中，穿过线圈的磁场有向下的分量，且磁通量先增大后减小，由楞次定律和安培定则可知，线圈中的感应电流方向先逆时针后顺时针；当检测线圈从导线正上方向南逐渐远离直导线的过程中，穿过线圈的磁场有向上的分量，磁通量先增大后减小，由楞次定律和安培定则可知，线圈中的感应电流方向先顺时针后逆时针，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，但合力不向北，故D错误。
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