1、第一节 感应电流的产生和方向 楞次定律【考点透视】一、考纲指要电磁感应现象，感应电流的方向，楞次定律，右手定则。 （）二、命题落点1理解楞次定律，应用定律判断感应电流的方向。如例 1。2用图象描绘感应电流的大小和方向。如例 2。3理解楞次定律的推论，并能正确应用。如例 3。4用右手定则判断感应电流的方向。如例 4。【典例精析】例 1：（2005 全国）如 13-1-1 图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的 N 极朝下。当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部） （ ）A线圈中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
2、圈中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D线圈中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 解析：由楞次定律和安培定则可判断出感应电流的方向如图所示，由楞次定律知感应电流的磁场要阻碍磁通量的增加，所以线圈对磁铁起着排斥作用，所以 B 选项正确。答案：B例 2：（2005 全国）图 13-1-2 中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为 l，磁场方向垂直纸面向里。abcd 是位于纸面内的梯形线圈，ad 与 bc 间的距离也为 l。t=0 时刻，bc 边与磁场区域边界重合（如图） 。现令线圈以恒定的速度 v 沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域。取沿 abcda
3、的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流 I 随时间 t 变化的图线可能是图 13-1-2 乙中的 （ ） 图 13-1-1图 13-1-2 甲图 13-1-2 乙解析：当线圈进入磁场的过程中，由楞次定律可判断感应电流的方向为 adcba,与规定的电流方向相反，所以电流值为负值，当线圈出磁场的过程中，由楞次定律可判断感应电流的方向为 abcda,与规定的电流方向相同，所以电流值为正值，又两种情况下有效切割磁感线的长度均不断增加，则感应电动势逐渐增大，感应电流逐渐增大，所以，B 选项正确。答案：B例 3：（2002 全国）如图 13-1-3 所示，通有稳恒电流的螺线管竖直放置，铜环
4、 沿螺线管的轴线加速下落。在下落过程中，环面始终保持水平，铜环先后经过轴线上 1、2、3位置时的加速度分别为 ，位置 2 处于螺线管的中心，位置123a、 、1、3 与位置 2 等距离，则（ ）A B 1g12gC D3a3a解析：铜环下落到位置 1 附近时，穿过铜环的磁通量由小变大，铜环中感应电流的磁场阻碍铜环中原磁通量的变化，即阻碍铜环下落，故 1ag经位置 2 附近时，由于螺线管中部的磁感线可以认为均匀分布，穿过铜环的磁通量不变，铜环中无感应电流，铜环仅受重力作用 31a2g经位置 3 附近时，穿过铜环的磁通量由大变小，铜环中感应电流的磁场阻碍铜环中原磁通量的变化，即阻碍铜环下落，故 3
5、g由于铜环下落过程中的速度 v 逐渐增大，即 ，因此在位置 1 和 3 附近时环321v中同样大小的磁通量变化所需的时间 ，即在位置 3 附近，穿过环的磁通量变化率1t大，产生的感应电动势和感应电流也大，铜环与线圈间的相互作用（相吸）也强，所以位置 3 的加速度比位置 1 的小即 ，选项 A、D 正确。31a答案：AD例 4：如图 13-1-4 所示，平行导轨间距为 d，一端跨接一个电阻为 R，匀强磁场的磁感强度为 B，方向与导轨所在平面垂直。一根足够长的金属棒与导轨成 角放置，金属棒与导轨的电阻不计。当金属棒沿垂直于棒的方向以速度 v 滑行时，通过电阻 R 的电流强度是（ ）RBdvA.si
6、n.dCcos.in.BdvD解析：当金属棒滑动时，切割磁感线的长度为 ，则产生的感应电动势为图 13-1-3R vabd图 13-1-4，故感应电流 ，选项 D 正确。sinBdvEsinBdvR答案：D【常见误区】误认为磁通 = 中的 为闭合回路的实际面积。BSA如图 13-1-5 所示，大圆环半径为 ，在其内部有一与其同圆心的磁场区域，磁感应强度为 B，半径为 r,则若将大圆环翻转 900，则其磁通量变化了多少？有的同学死记硬背公式，不理解公式含义，直接得出 = ，是2BRA错误的。公式中的面积 S 为有磁场穿过的有效面积。因此 = 。r2理解楞次定律时，误认为感应电流的磁场阻碍的是原磁
7、场，总与原磁场方向相反。实际上，感应电流的磁场阻碍的是磁通量的变化，既可能与原磁场同向，也可能反向。【基础演练】 （2004 全国卷）一矩形线圈位于一随时间t 变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面（纸面）向里，如图 13-1-6所示。磁感应强度 B 随 t 的变化规律如图 2所示。以 l 表示线圈中的感应电流，以图 13-1-7 中线圈上箭头所示方向的电流为正，则以下的 It 图中正确的是（ ） 图 13-1-5图 13-1-6 图 13-1-72 （2004上海）两圆环 A、B 置于同一水平面上，其中 A 为均匀带电绝缘环，B 为导体环，当 A 以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生
8、变化时，B中产生如图 13-1-8 所示方向的感应电流。则（ ）AA 可能带正电且转速减小。BA 可能带正电且转速增大。CA 可能带负电且转速减小。DA 可能带负电且转速增大。 3 （2004 全国）如图 13-1-9 所示，在 x0 的区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于 xy 平面（纸面）向里。具有一定电阻的矩形线框abcd 位于 xy 平面内，线框的 ab 边与 y 轴重合。令线框从 t=0的时刻起由静止开始沿 x 轴正方向做匀加速运动，则线框中的感应电流 I（取逆时针方向的电流为正）随时间 t 的变化图线 It 图可能是下图中的哪一个？（ ）图 13-1-8 图 13-1-94图 13
9、-1-10 中 MN、GH 为平行导轨，AB、CD 为跨在导轨上的两根横杆，导轨和横杆均为导体。有匀强磁场垂直于导轨所在的平面，方向如图。用 I 表示回路中的电流。 （ ）A当 AB 不动而 CD 向右滑动时 ，I 0 且沿顺时针方向B当 AB 向左、CD 向右滑动且速度大小相等时， I0C当 AB、CD 都向右滑动且速度大小相等时， I0D当 AB、CD 都向右滑动，且 AB 速度大于 CD 时，I 0 且沿逆时针方向5如图 13-1-11 所示是一种延时开关，当闭合 时，电磁铁 1S将衔铁 D 吸下，将 C 线路接通当 断开时，由于电磁感应作用，D 将延时一段时间才被释放则（ ） A由于 A 线圈的电磁感应作用，才产生延时释放 D 的作用 B由于 B 线圈的电磁感应作用，才产生延时释放 D 的作用C如果断开 B 线圈的电键 ，无延时作用2SD如果断开 B 线圈的电键 ，延时将变长 6. 如图所示，闭合矩形线圈与长直导线在同一平面内，线圈的、两边与直导线平行，直导线中有逐渐增大、但方向不明的电流，则 可知道线圈中的感应电流方向可知道线圈各边所受磁场力的方向可知道整个线圈所受的磁场力的方向无法判断线圈中的感应电流方向，也无法判断线圈所受磁场力的方向图 13-1-10图 13-1-11
