第六章第一节 楞次定律
题型1 楞次定律及其应用 题型2 增反减同
题型3 来拒去留 题型4 增缩减扩
题型5 右手定则 题型6 研究电磁感应现象
▉题型1 楞次定律及其应用
【知识点的认识】
1.楞次定律的内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
2.适用范围：所有电磁感应现象。
3.实质：楞次定律是能量守恒的体现，感应电流的方向是能量守恒定律的必然结果。
4.应用楞次定律判断感应电流方向的一般步骤：
①确定研究对象，即明确要判断的是哪个闭合电路中产生的感应电流。
②确定研究对象所处的磁场的方向及其分布情况。
③确定穿过闭合电路的磁通量的变化情况。
④根据楞次定律，判断闭合电路中感应电流的磁场方向。
⑤根据安培定则（即右手螺旋定则）判断感应电流的方向。
1．如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管b与电源、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向下滑动，下列表述正确的是（ ）
A．线圈a中将产生沿顺时针方向（俯视）的感应电流
B．穿过线圈a的磁通量减小
C．线圈a有扩张的趋势
D．线圈a对水平桌面的压力FN将增大
2．如图甲所示，长直导线与闭合金属环位于同一平面内，长直导线中通入电流i随时间t的变化关系如图乙所示。规定直导线中电流方向向上为正，则在0～T时间内，下列说法正确的是（ ）
A．穿过金属环的磁通量一直减小
B．金属环中始终产生逆时针方向的感应电流
C．长直导线左侧的磁场方向始终垂直纸面向外
D．金属环中的感应电流先减小后增大
3．研究人员发现一种具有独特属性的新型合金能够将内能直接转化为电能。具体而言，只要略微提高温度，这种合金就会变成强磁性合金，从而使环绕它的线圈中产生电流，其简化模型如图所示。A为圆柱形合金材料，B为线圈，套在圆柱形合金材料上，线圈的半径大于合金材料的半径。现对A进行加热，下列说法正确的是（ ）
A．B线圈的磁通量将减小
B．B线圈一定有收缩的趋势
C．B线圈中感应电流产生的磁场阻止了B线圈内磁通量的增加
D．若从左向右看B中产生顺时针方向的电流，则A左端是强磁性合金的N极
（多选）4．如图所示，在水平桌面上有一金属圆环，在它圆心正上方有一条形磁铁（极性不明），当条形磁铁下落时，可以判定（ ）
A．环中将产生俯视顺时针方向的感应电流
B．环对桌面的压力将增大
C．环有面积缩小的趋势
D．磁铁将受到竖直向下的电磁作用力
▉题型2 增反减同
【知识点的认识】
楞次定律的推广结论之一：为了“阻碍”原磁场磁通量的变化，当原磁场的磁通量增大时，感应电流的磁场方向与原磁场相反；当原磁场减的磁通量小时，感应电流的磁场方向与原磁场相同，所以叫作增反减同。
（多选）5．如图所示，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，铜制线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引（ ）
A．向右做匀速运动 B．向左做减速运动
C．向右做减速运动 D．向右做加速运动
6．如图，铝环A用轻线静止悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧．若突然闭合电键S，则铝环A将 （填“向左”或“向右”或“不”）摆动，并有 （填“收缩”或“扩张”）趋势．
▉题型3 来拒去留
【知识点的认识】
楞次定律的推广结论之一：为了“阻碍”原磁场磁通量的变化，当因为磁体的靠近导致穿过闭合线圈的磁通量变大时，线圈会对磁体产生作用力，以阻碍磁体的靠近；当因为磁体的离开导致闭合线圈的磁通量减小时，线圈会对磁体产生作用力，以阻碍磁体的远离，这叫作来拒去留。
7．如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外．一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置1（左）匀速运动到位置2（右）．则（ ）
A．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a
B．导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→a
C．导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右
D．导线框进入磁场时．受到的安培力方向水平向左
8．如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外。一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置1（左）匀速运动到位置2（右）。则g（ ）
A．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a
B．导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→a
C．导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向左
D．导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向右
（多选）9．如图所示，在光滑绝缘的水平桌面上放一弹性闭合导体环，在导体环轴线上方有一条形磁铁。当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，下列判断中正确的是（ ）
A．导体环有收缩趋势
B．导体环有扩张趋势
C．导体环对桌面压力减小
D．导体环对桌面压力增大
▉题型4 增缩减扩
【知识点的认识】
楞次定律的推广结论之一：为了“阻碍”原磁场磁通量的变化，当穿过闭合线圈的原磁场的磁通量变大时，为了阻碍这种变化，闭合线圈的面积有缩小的趋势；当穿过闭合线圈的原磁场的磁通量变小时，为了阻碍这种变化，闭合线圈的面积有扩张的趋势，这叫作增缩减扩。
10．如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，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向下滑动，下列说法正确的是（ ）
A．穿过线圈a的磁通量变小
B．线圈a有收缩的趋势
C．线圈a对水平桌面的压力FN将减小
D．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流
11．如图所示，B是一个螺线管，C是与螺线管相连接的金属线圈，在B的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环A，A的环面水平且与螺线管的横截面平行．若仅在金属线圈C所处的空间加上与C环面垂直的变化磁场发现在t1至t2时间段内金属环A的面积有缩小的趋势，则金属线圈C处所加磁场的磁感应强度随时间变化的B﹣t图象可能是（ ）
A． B．
C． D．
（多选）12．如图所示，光滑固定的金属导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时（ ）
A．P、Q将相互靠拢 B．P、Q将相互远离
C．磁铁的加速度仍为g D．磁铁的加速度小于g
▉题型5 右手定则
【知识点的认识】
右手定则
伸开右手，让大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一 平面内，让磁感线垂直穿过掌心，大拇指指向导体的运动方向，其余四指所指的方向，就是感应电流的方向．
13．如图所示，四幅图分别表示在匀强磁场中，闭合电路的一部分导体的运动方向与电路中产生的感应电流方向的关系，其中错误的是（ ）
A． B．
C． D．
14．如图所示，当导线ab在外力作用下沿导轨向左运动时，流过R的电流方向是（ ）
A．由d→e B．由 e→d
C．无感应电流 D．无法确定
15．如图所示，平行导体滑轨MM′，NN′水平放置，固定在竖直向下的匀强磁场中。导体棒AB、CD横放其上静止，形成一个闭合电路，当AB和CD同时向右滑动的瞬间，前者速度小于后者速度，电路中感应电流的方向及导体棒CD受到的磁场力方向分别为（ ）
A．电流方向沿ABCD；受力方向向右
B．电流方向沿ABCD；受力方向向左
C．电流方向沿ADCB；受力方向向右
D．电流方向沿ADCB；受力方向向左
16．中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．赤道上方的磁感应强度大于两极
B．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理南极附近
C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
D．飞机往返于北京和上海时，总是左机翼的电势更高
（多选）17．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。现在将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中感应电流方向和它所受安培力的方向的说法正确的是（ ）
A．感应电流方向是N→M B．感应电流方向是M→N
C．安培力水平向左 D．安培力水平向右
▉题型6 研究电磁感应现象
【知识点的认识】
一．实验目的：探究感应电流产生的条件．
二．实验器材：条形磁铁、灵敏电流计、原副线圈、滑动变阻器、电源、开关、导线．
三．实验电路图：
四．实验步骤：
1．接好电路后，将磁铁从线圈中插入、拔出观察灵敏电流计指针偏转情况．
2．把原线圈放入副线圈中，接通、断开电键观察灵敏电流计指针偏转情况．
3．把原线圈放入副线圈中，移动滑动变阻器滑臂观察灵敏电流计指针偏转情况．
五．注意事项：
1．必须用G表．
2．有两个电流回路，副线圈回路只有G表．
18．为探究“什么情况下磁可以生电”，小华组装了如图所示的实验装置，图中ab是一根细直铜导线。闭合开关，当ab沿竖直方向上下运动时，电流表指针没有发生偏转，下列说法正确的是（ ）
A．感应电流太小，无法使电流表指针发生偏转
B．铜直导线太细，应换用较粗的铜棒
C．应该把ab改为左右运动
D．应该把磁体的N、S极对调
19．为探究影响感应电流方向的因素，同学们做了如下的实验。
（1）小明同学用如图甲的实验装置“探究影响感应电流方向的因素”，所用电流表指针偏转方向与电流方向间的关系为：当电流从“+”接线柱流入电流表时，指针向右偏转。
将条形磁铁按如图甲方式S极向下插入螺线管时，发现电流表的指针向右偏转。螺线管的绕线方向如图乙所示。关于该实验，下列说法正确的是 。
A.必须保证磁体匀速运动，灵敏电流计指针才会向右偏转
B.将磁体向下插入或向上抽出的速度越大，灵敏电流计指针偏转幅度越小
C.将磁体的N、S极对调，并将其向上抽出，灵敏电流计指针仍向右偏转
D.将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，灵敏电流计指针仍向右偏转
（2）小宁同学用如图丙所示的器材研究感应电流的方向。将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针右偏，则保持开关闭合，以下操作中也能使电流计右偏的是 。
A.插入铁芯
B.拔出线圈A
C.将滑动变阻器的滑片向左移动
D.将滑动变阻器的滑片向右移动
（3）实验结束后，该同学又根据教材结合自感实验做了如图丁改动。在两条支路上将电流计换成电流传感器，接通电路稳定后，再断开电路，并记录下两支路的电流情况如图戊所示，由图可知：
①流过灯泡的电流是 。（选填“i1”或“i2”）
②在不改变线圈电阻等其他条件的情况下，只将铁芯拔出后重做上述实验，可观察到灯泡在断电后处于亮着的时间将 。（选填“变长”、“变短”或“不变”）
20．1834年，物理学家楞次（H.Lenz）在分析了许多实验事实后，总结得到了电磁学中一重要的定律——楞次定律，某中学成才兴趣小组为了探究该定律做了如图1物理实验：
（1）“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置中滑动变阻器采用限流接法，请用笔画线代替导线将实物电路补充完整。
（2）连成电路后，合上开关瞬间，我们发现电流计的指针 ，开关完全合上后，电流计的指针 （以上选填“偏转”或“不偏转”）。这个演示实验表明，不论用什么方法，只要 。闭合电路中就有感应电流产生。
（3）为进一步研究该小组又做了如图2实验，磁体从靠近线圈的上方静止下落。在磁体穿过整个线圈的过程中，传感器显示的电流i随时间t的图像应该是图中的 。
21．在海上有一种浮桶式波浪发电灯塔，其内部结构由带空腔的磁体和一个连着灯泡的线圈组成，如图甲所示。磁体通过支柱固定在暗礁上，在空腔产生辐射状的磁场如图乙，浮桶带动线圈随着水波上下振动，从而给灯塔供电。
若直径为D＝0.4m、匝数为N＝200的线圈，其绕线电阻为r＝1Ω，线圈所在位置磁体产生辐射状磁场的磁感应强度大小为B＝0.2T，该线圈与阻值R＝15Ω的灯泡相连。若浮筒在竖直方向振动的振幅为0.127m，取竖直向上为正方向，其速度随时间变化的v﹣t图如图所示。
（1）在第一个周期内，灯泡两端的电压最大的时刻为t＝ s，最大电压为 V（结果保留2位有效数字）。
（2）在一个周期内，浮筒从最低点运动到最高点的过程中，线圈的产生的焦耳热为 J（结果保留2位有效数字），穿过线圈的磁通量变化量大小为 Wb。第六章第一节 楞次定律
题型1 楞次定律及其应用 题型2 增反减同
题型3 来拒去留 题型4 增缩减扩
题型5 右手定则 题型6 研究电磁感应现象
▉题型1 楞次定律及其应用
【知识点的认识】
1.楞次定律的内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
2.适用范围：所有电磁感应现象。
3.实质：楞次定律是能量守恒的体现，感应电流的方向是能量守恒定律的必然结果。
4.应用楞次定律判断感应电流方向的一般步骤：
①确定研究对象，即明确要判断的是哪个闭合电路中产生的感应电流。
②确定研究对象所处的磁场的方向及其分布情况。
③确定穿过闭合电路的磁通量的变化情况。
④根据楞次定律，判断闭合电路中感应电流的磁场方向。
⑤根据安培定则（即右手螺旋定则）判断感应电流的方向。
1．如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管b与电源、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向下滑动，下列表述正确的是（ ）
A．线圈a中将产生沿顺时针方向（俯视）的感应电流
B．穿过线圈a的磁通量减小
C．线圈a有扩张的趋势
D．线圈a对水平桌面的压力FN将增大
【答案】D
【解答】解：AB．当滑动触头P向下移动时电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知通过线圈b的电流增大，穿过线圈a的磁通量增加，方向向下；根据楞次定律即可判断出线圈a中感应电流方向俯视应为逆时针，故AB错误；
C．根据楞次定律，因为滑动触头向下滑动导致穿过线圈a的磁通量增加，故只有线圈面积减少时才能阻碍磁通量的增加，故线圈a应有收缩的趋势，故C错误；
D．当滑动触头向下滑动时，可以用“等效法”，即将线圈a和b看作两个条形磁铁，判断知此时两磁铁的N极相对，互相排斥，故线圈a对水平桌面的压力将增大，故D正确。
故选：D。
2．如图甲所示，长直导线与闭合金属环位于同一平面内，长直导线中通入电流i随时间t的变化关系如图乙所示。规定直导线中电流方向向上为正，则在0～T时间内，下列说法正确的是（ ）
A．穿过金属环的磁通量一直减小
B．金属环中始终产生逆时针方向的感应电流
C．长直导线左侧的磁场方向始终垂直纸面向外
D．金属环中的感应电流先减小后增大
【答案】B
【解答】解：A、因为规定直导线中电流方向向上为正，再根据图乙可知，电流先减小后增大，则通电长直导线周围空间激发的磁场先减小后增大，所以穿过金属环的磁通量先减小后增大，故A错误；
B、根据图乙可知，根据右手螺旋定则，在内金属环所在位置的磁感应强度的方向垂直于纸面向外，磁感应强度大小减小，穿过金属环的磁通量减小，根据楞次定律可知，金属环中感应电流的方向沿逆时针方向，在内金属环所在位置的磁感应强度的方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小增大，穿过金属环的磁通量增大，根据楞次定律可知，金属环中感应电流的方向沿逆时针方向，即金属环中始终产生逆时针方向的感应电流，故B正确；
C、根据安培定则可知，在内长直导线左侧的磁场方向垂直纸面向里，在内长直导线左侧的磁场方向垂直纸面向外，故C错误；
D、根据图乙可知，i﹣t图像为一条倾斜的直线，则电流的变化率一定，可知，金属环所在位置的磁感应强度的变化率一定，根据法律的电磁感应定律可知，金属环中的感应电流一定，故D错误。
故选：B。
3．研究人员发现一种具有独特属性的新型合金能够将内能直接转化为电能。具体而言，只要略微提高温度，这种合金就会变成强磁性合金，从而使环绕它的线圈中产生电流，其简化模型如图所示。A为圆柱形合金材料，B为线圈，套在圆柱形合金材料上，线圈的半径大于合金材料的半径。现对A进行加热，下列说法正确的是（ ）
A．B线圈的磁通量将减小
B．B线圈一定有收缩的趋势
C．B线圈中感应电流产生的磁场阻止了B线圈内磁通量的增加
D．若从左向右看B中产生顺时针方向的电流，则A左端是强磁性合金的N极
【答案】D
【解答】解：AB、现对A进行加热，合金就会变成强磁性合金，线圈B中磁通量增加，A外侧的磁场的方向与A中的磁场的方向相反，B的面积越大，则穿过线圈B的磁通量小。当A与B中磁通量增大时，则线圈产生的感应电流方向的阻碍磁通量的增大，面积有扩张的趋势，故AB错误；
C、B线圈中感应电流产生的磁场阻碍B线圈内磁通量的增加，不能阻止，故C错误；
D、若从左向右看B中产生顺时针方向电流，说明感应电流磁场方向从A的左端指向右端，提高温度，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，根据楞次定律得原磁场方向从A的右端指向左端，所以A左端是强磁性合金的N极，故D正确。
故选：D。
（多选）4．如图所示，在水平桌面上有一金属圆环，在它圆心正上方有一条形磁铁（极性不明），当条形磁铁下落时，可以判定（ ）
A．环中将产生俯视顺时针方向的感应电流
B．环对桌面的压力将增大
C．环有面积缩小的趋势
D．磁铁将受到竖直向下的电磁作用力
【答案】BC
【解答】解：A、由于磁铁的极性不明，所以无法确定环中感应电流的方向，故A错误；
B、磁铁靠近圆环，穿过圆环的磁通量增加，根据楞次定律的推论可知，感应电流的磁场要反抗磁通量的增加，圆环面积有减小和远离磁铁的趋势，所以环对桌面的压力将增大，故BC正确；
D、根据力的作用是相互的，可知磁铁受到环对它施加的竖直向上的作用力，故D错误。
故选：BC。
▉题型2 增反减同
【知识点的认识】
楞次定律的推广结论之一：为了“阻碍”原磁场磁通量的变化，当原磁场的磁通量增大时，感应电流的磁场方向与原磁场相反；当原磁场减的磁通量小时，感应电流的磁场方向与原磁场相同，所以叫作增反减同。
（多选）5．如图所示，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，铜制线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引（ ）
A．向右做匀速运动 B．向左做减速运动
C．向右做减速运动 D．向右做加速运动
【答案】BC
【解答】解：A、导体棒ab向右或向左做匀速运动时，ab中产生的感应电流不变，螺线管产生的磁场是稳定的，穿过c的磁通量不变，c中没有感应电流，线圈c不受安培力作用，不会被螺线管吸引。故A错误。
B、导体棒ab向左做减速运动时，根据右手定则判断得到，ab中产生的感应电流方向从b→a，感应电流减小，螺线管产生的磁场减弱，穿过c的磁通量减小，根据楞次定律得知，c中产生逆时针方向（从左向右看）的感应电流，与线圈中的电流的方向相同，则线圈c被螺线管吸引。故B正确。
C、导体棒ab向右做减速运动时，根据右手定则判断得到，ab中产生的感应电流方向从a→b，感应电流减小，螺线管产生的磁场减弱，穿过c的磁通量减小，根据楞次定律得知，c中产生顺时针方向（从左向右看）的感应电流，与线圈中的电流的方向相同，则线圈c被螺线管吸引。故C正确。
D、导体棒ab向右做加速运动时，根据右手定则判断得到，ab中产生的感应电流方向从a→b，感应电流增大，螺线管产生的磁场增强，穿过c的磁通量增大，根据楞次定律得知，c中产生逆时针方向（从左向右看）的感应电流，与线圈中的电流的方向相同反，则线圈c被螺线管排斥。故D错误。
故选：BC。
6．如图，铝环A用轻线静止悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧．若突然闭合电键S，则铝环A将 向左 （填“向左”或“向右”或“不”）摆动，并有 收缩 （填“收缩”或“扩张”）趋势．
【答案】向左；收缩
【解答】解：突然闭合电键S，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．
故答案为：向左，收缩．
▉题型3 来拒去留
【知识点的认识】
楞次定律的推广结论之一：为了“阻碍”原磁场磁通量的变化，当因为磁体的靠近导致穿过闭合线圈的磁通量变大时，线圈会对磁体产生作用力，以阻碍磁体的靠近；当因为磁体的离开导致闭合线圈的磁通量减小时，线圈会对磁体产生作用力，以阻碍磁体的远离，这叫作来拒去留。
7．如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外．一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置1（左）匀速运动到位置2（右）．则（ ）
A．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a
B．导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→a
C．导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右
D．导线框进入磁场时．受到的安培力方向水平向左
【答案】D
【解答】解：线框进入磁场时，磁通量增大，因此感应电流形成磁场方向向里，由安培定则可知感应电流方向为a→d→c→b→a，安培力方向水平向左，
同理线框离开磁场时，电流方向为a→b→c→d→a，安培力方向水平向左，故ABC错误，D正确。
故选：D。
8．如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外。一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置1（左）匀速运动到位置2（右）。则g（ ）
A．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a
B．导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→a
C．导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向左
D．导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向右
【答案】C
【解答】解：A、线框进入磁场时，由右手定则可知，感应电流沿顺时针方向，即方向为a→d→c→b→a，故A错误；
B、由右手定则可知，导线框离开磁场时，感应电流方向为逆时针方向，故B错误；
C、由左手定则可知，导线框离开磁场时，受到的安培力方向向左，故C正确；
D、导线框进入磁场时，受到的安培力方向向左，故D错误；
故选：C。
（多选）9．如图所示，在光滑绝缘的水平桌面上放一弹性闭合导体环，在导体环轴线上方有一条形磁铁。当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，下列判断中正确的是（ ）
A．导体环有收缩趋势
B．导体环有扩张趋势
C．导体环对桌面压力减小
D．导体环对桌面压力增大
【答案】AD
【解答】解：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，闭合导体环内的磁通量增大，因此线圈做出的反应是面积有收缩的趋势，同时将远离磁铁，故增大了和桌面的挤压程度，从而使导体环对桌面压力增大，选项AD正确，BC错误。
故选：AD。
▉题型4 增缩减扩
【知识点的认识】
楞次定律的推广结论之一：为了“阻碍”原磁场磁通量的变化，当穿过闭合线圈的原磁场的磁通量变大时，为了阻碍这种变化，闭合线圈的面积有缩小的趋势；当穿过闭合线圈的原磁场的磁通量变小时，为了阻碍这种变化，闭合线圈的面积有扩张的趋势，这叫作增缩减扩。
10．如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，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向下滑动，下列说法正确的是（ ）
A．穿过线圈a的磁通量变小
B．线圈a有收缩的趋势
C．线圈a对水平桌面的压力FN将减小
D．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流
【答案】B
【解答】解：若将滑动变阻器的滑片向下滑动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，螺线管中的电流增大，产生的磁场增强，穿过线圈a的磁通量向下变大，根据楞次定律可知线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流，并且线圈a有收缩的趋势和原理螺线管的趋势，此时线圈a对水平桌面的压力将增大，故ACD错误，B正确；
故选：B。
11．如图所示，B是一个螺线管，C是与螺线管相连接的金属线圈，在B的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环A，A的环面水平且与螺线管的横截面平行．若仅在金属线圈C所处的空间加上与C环面垂直的变化磁场发现在t1至t2时间段内金属环A的面积有缩小的趋势，则金属线圈C处所加磁场的磁感应强度随时间变化的B﹣t图象可能是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解答】解：由楞次定律可知A处磁场增大，则说明螺线管中电流增大；则说明C中感应电动势应该增大；故C中的磁通量的变化率应该增大；
故只有D正确；
故选：D。
（多选）12．如图所示，光滑固定的金属导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时（ ）
A．P、Q将相互靠拢 B．P、Q将相互远离
C．磁铁的加速度仍为g D．磁铁的加速度小于g
【答案】AD
【解答】解：A、B当一条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律：感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，可知，P、Q将互相靠拢，回路的面积减小一点，使穿过回路的磁场减小一点，起到阻碍原磁通量增加的作用。故A正确，B错误。
C、D由于磁铁受到向上的安培力作用，所以合力小于重力，磁铁的加速度一定小于g。故C错误；D正确。
故选：AD。
▉题型5 右手定则
【知识点的认识】
右手定则
伸开右手，让大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一 平面内，让磁感线垂直穿过掌心，大拇指指向导体的运动方向，其余四指所指的方向，就是感应电流的方向．
13．如图所示，四幅图分别表示在匀强磁场中，闭合电路的一部分导体的运动方向与电路中产生的感应电流方向的关系，其中错误的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解答】解：根据右手定则，即让磁感线穿过手掌心，大拇指所指的方向为运动方向，则四指所指方向为感应电流的方向。
A．根据右手定则，可知感应电流方向垂直纸面向外，故A错误；
B．根据右手定则，可知感应电流方向沿导线向上，故B正确；
C．根据右手定则，可知感应电流方向垂直纸面向外，故C正确；
D．根据右手定则，可知感应电流方向沿导线向下，故D正确。
本题选错误的，故选：A。
14．如图所示，当导线ab在外力作用下沿导轨向左运动时，流过R的电流方向是（ ）
A．由d→e B．由 e→d
C．无感应电流 D．无法确定
【答案】B
【解答】解：由图可知，回路闭合，导线棒MN在外力作用下沿导轨向左运动而切割磁感线产生感应电流，根据右手定则可以判定感应电流的方向为由a→b，流过R的电流方向向上，即由e→d，故B正确，ACD错误。
故选：B。
15．如图所示，平行导体滑轨MM′，NN′水平放置，固定在竖直向下的匀强磁场中。导体棒AB、CD横放其上静止，形成一个闭合电路，当AB和CD同时向右滑动的瞬间，前者速度小于后者速度，电路中感应电流的方向及导体棒CD受到的磁场力方向分别为（ ）
A．电流方向沿ABCD；受力方向向右
B．电流方向沿ABCD；受力方向向左
C．电流方向沿ADCB；受力方向向右
D．电流方向沿ADCB；受力方向向左
【答案】B
【解答】解：当AB和CD同时向右滑动的瞬间，前者速度小于后者速度，回路的面积减小，穿过回路的磁通量向里减小，由楞次定律知电路中感应电流方向沿ABCD，导体棒CD中电流方向由C到D，由左手定则判断可知，导体棒CD受到的磁场力方向向左，故ACD错误，B正确。
故选：B。
16．中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．赤道上方的磁感应强度大于两极
B．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理南极附近
C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
D．飞机往返于北京和上海时，总是左机翼的电势更高
【答案】D
【解答】解：A、磁感线的疏密表示磁场的强弱，则赤道上方的磁感应强度小于两极，故A错误；
B、地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近，故B错误；
C、由于磁场方向沿磁感线的切线方向，则只有赤道处地磁场的磁场方向才与地面平行，故C错误；
D、北纬地区地磁场有竖直向下的分量，飞机往返于北京和上海时，据右手定则可得，总是左机翼的电势更高，故D正确。
故选：D。
（多选）17．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。现在将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中感应电流方向和它所受安培力的方向的说法正确的是（ ）
A．感应电流方向是N→M B．感应电流方向是M→N
C．安培力水平向左 D．安培力水平向右
【答案】AC
【解答】解：根据右手定则判断可知：导体棒MN中感应电流方向N→M，根据左手定则判断可知MN所受的安培力方向水平向左，故AC正确，BD错误。
故选：AC。
▉题型6 研究电磁感应现象
【知识点的认识】
一．实验目的：探究感应电流产生的条件．
二．实验器材：条形磁铁、灵敏电流计、原副线圈、滑动变阻器、电源、开关、导线．
三．实验电路图：
四．实验步骤：
1．接好电路后，将磁铁从线圈中插入、拔出观察灵敏电流计指针偏转情况．
2．把原线圈放入副线圈中，接通、断开电键观察灵敏电流计指针偏转情况．
3．把原线圈放入副线圈中，移动滑动变阻器滑臂观察灵敏电流计指针偏转情况．
五．注意事项：
1．必须用G表．
2．有两个电流回路，副线圈回路只有G表．
18．为探究“什么情况下磁可以生电”，小华组装了如图所示的实验装置，图中ab是一根细直铜导线。闭合开关，当ab沿竖直方向上下运动时，电流表指针没有发生偏转，下列说法正确的是（ ）
A．感应电流太小，无法使电流表指针发生偏转
B．铜直导线太细，应换用较粗的铜棒
C．应该把ab改为左右运动
D．应该把磁体的N、S极对调
【答案】C
【解答】解：ABD.当ab沿竖直方向上下运动时，铜直导线没有做切割磁感线运动，穿过闭合回路磁通量不发生变化，回路中没有产生感应电流，电流表指针不会发生偏转；将铜直导线换用较粗铜棒或将磁体的N、S极对调，铜直导线（或铜棒）竖直上下运动，导线仍不切割磁感线，所以电流表指针还是不会发生偏转，故ABD错误；
C．把ab改为左右运动，铜直导线切割磁感线，穿过闭合回路磁通量发生变化，会产生感应电流，即电流表指针会发生偏转，故C正确。
故选：C。
19．为探究影响感应电流方向的因素，同学们做了如下的实验。
（1）小明同学用如图甲的实验装置“探究影响感应电流方向的因素”，所用电流表指针偏转方向与电流方向间的关系为：当电流从“+”接线柱流入电流表时，指针向右偏转。
将条形磁铁按如图甲方式S极向下插入螺线管时，发现电流表的指针向右偏转。螺线管的绕线方向如图乙所示。关于该实验，下列说法正确的是 C 。
A.必须保证磁体匀速运动，灵敏电流计指针才会向右偏转
B.将磁体向下插入或向上抽出的速度越大，灵敏电流计指针偏转幅度越小
C.将磁体的N、S极对调，并将其向上抽出，灵敏电流计指针仍向右偏转
D.将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，灵敏电流计指针仍向右偏转
（2）小宁同学用如图丙所示的器材研究感应电流的方向。将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针右偏，则保持开关闭合，以下操作中也能使电流计右偏的是 AC 。
A.插入铁芯
B.拔出线圈A
C.将滑动变阻器的滑片向左移动
D.将滑动变阻器的滑片向右移动
（3）实验结束后，该同学又根据教材结合自感实验做了如图丁改动。在两条支路上将电流计换成电流传感器，接通电路稳定后，再断开电路，并记录下两支路的电流情况如图戊所示，由图可知：
①流过灯泡的电流是 i1 。（选填“i1”或“i2”）
②在不改变线圈电阻等其他条件的情况下，只将铁芯拔出后重做上述实验，可观察到灯泡在断电后处于亮着的时间将 变短 。（选填“变长”、“变短”或“不变”）
【答案】（1）C；（2）AC；（3）i1；变短。
【解答】解：（1）A．S极向下插入螺线管时，穿过线圈的磁通量发生变化，根据楞次定律线圈中都会产生感应电流，不需要保证磁体匀速运动，灵敏电流计指针都会向右偏转，故A错误；
B．将磁体向下插入或向上抽出的速度越大，穿过线圈的磁通量变化得越快，灵敏电流计指针偏转幅度越大，故B错误；
C．将磁体的N、S极对调，并将其向上抽出，穿过螺线管的磁通量向下减小，根据楞次定律可知，线圈中感应电流方向由B到A，则电流从“+”接线柱流入电流表，电流表的指针向右偏转，故C正确；
D．将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，则螺线管的磁通量向下增大，根据楞次定律可知，线圈中感应电流方向由A到B，则电流从“﹣”接线柱流入电流表，电流表的指针向左偏转，故D错误。
故选：C。
（2）将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针右偏，说明当线圈B中的磁通量增加时，电流计指针右偏。
A．插入铁芯，线圈B中的磁通量增加，电流计指针右偏，故A正确；
B．拔出线圈A，线圈B中的磁通量减少，电流计指针左偏，故B错误；
C．将滑动变阻器的滑片向左移动，线圈A中电流增大，线圈B中的磁通量增加，电流计指针右偏，故C正确；
D．将滑动变阻器的滑片向右移动，线圈A中电流减小，线圈B中的磁通量减少，电流计指针左偏，故D错误。
故选：AC。
（3）①由图可知，断电前，通过灯泡和线圈的电流均恒定，且通过线圈的电流大于通过灯泡的电流。断电瞬间，线圈产生自感电动势阻碍通过其电流减小，而此时灯泡和线圈构成一回路，从而使通过灯泡的电流瞬间增大，且方向与原来电流方向相反，因此断电瞬间，灯泡中电流是i1。
②在不改变线圈电阻等其他条件的情况下，只将铁芯拔出后重做上述实验，线圈的自感系数减小，对电流减小的阻碍能力变弱，所以可观察到灯泡在断电后处于亮着的时间将变短。
故答案为：（1）C；（2）AC；（3）i1；变短。
20．1834年，物理学家楞次（H.Lenz）在分析了许多实验事实后，总结得到了电磁学中一重要的定律——楞次定律，某中学成才兴趣小组为了探究该定律做了如图1物理实验：
（1）“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置中滑动变阻器采用限流接法，请用笔画线代替导线将实物电路补充完整。
（2）连成电路后，合上开关瞬间，我们发现电流计的指针 偏转 ，开关完全合上后，电流计的指针 不偏转 （以上选填“偏转”或“不偏转”）。这个演示实验表明，不论用什么方法，只要 闭合回路中的磁通量发生变化 。闭合电路中就有感应电流产生。
（3）为进一步研究该小组又做了如图2实验，磁体从靠近线圈的上方静止下落。在磁体穿过整个线圈的过程中，传感器显示的电流i随时间t的图像应该是图中的 A 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）滑动变阻器接入电路中必须一上一下接入电路，电流计测量的是线圈中的感应电流，所以正负接线柱都应该接入电流计，故实物电路补充如下
（2）连成电路后，合上开关瞬间，电路由断开到闭合，且电路处于磁场中，由电磁感应知识可知电流计的指针将出现偏转。
开关完全合上后，闭合回路中磁通量保持不变，电流计的指针不偏转。
这个演示实验表明，不论用什么方法，只要闭合回路中的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生。
（3）磁体进入和穿出线圈时感应电流方向相反，磁体刚进入线圈时速度较小，磁通量变化速率小，磁体穿出线圈时磁通量变化速率大，由感应电动势和感应电流公式，
且磁体完全进入线圈后，线圈中磁通量未发生变化，电动势为0。故A正确，BCD错误。
故选：A。
故答案为：（1）见解析；（2）偏转，不偏转，闭合回路中的磁通量发生变化；（3）A。
21．在海上有一种浮桶式波浪发电灯塔，其内部结构由带空腔的磁体和一个连着灯泡的线圈组成，如图甲所示。磁体通过支柱固定在暗礁上，在空腔产生辐射状的磁场如图乙，浮桶带动线圈随着水波上下振动，从而给灯塔供电。
若直径为D＝0.4m、匝数为N＝200的线圈，其绕线电阻为r＝1Ω，线圈所在位置磁体产生辐射状磁场的磁感应强度大小为B＝0.2T，该线圈与阻值R＝15Ω的灯泡相连。若浮筒在竖直方向振动的振幅为0.127m，取竖直向上为正方向，其速度随时间变化的v﹣t图如图所示。
（1）在第一个周期内，灯泡两端的电压最大的时刻为t＝ 0.5 s，最大电压为 19 V（结果保留2位有效数字）。
（2）在一个周期内，浮筒从最低点运动到最高点的过程中，线圈的产生的焦耳热为 0.78 J（结果保留2位有效数字），穿过线圈的磁通量变化量大小为 0 Wb。
【答案】（1）0.5，19；（2）0.78.0。
【解答】解：（1）由题图v﹣t图像可知线圈的最大速度为vm＝0.4m/s，周期T＝2s，所以线圈产生的感应电动势的最大值为Em＝NB πDvm＝200×0.2×π×0.4×0.4V≈20V，所以在第一个周期内，灯泡两端的电压最大的时刻为t＝0.5s时，最大电压为19V
（2）线圈产生的感应电动势的有效值为E，产生的电流大小为I，所以在一个周期内，浮筒从最低点运动到最高点的过程中，线圈的产生的焦耳热为Q，代入数据解得Q≈0.78J，线圈平面始终和磁感线相互平行，穿过线圈的磁通量为零，所以磁通量变化量大小为0。
故答案为：（1）0.5，19；（2）0.78.0。
