【物理】2019届一轮复习人教版电磁感应现象　楞次定律学案

【物理】2019届一轮复习人教版电磁感应现象　楞次定律学案

‎[高考命题解读]‎ 分析 年份 高考(全国卷)四年命题情况对照分析 ‎1.考查方式 高考对本章内容考查命题频率较高，大部分以选择题的形式出题，也有部分是计算题，多以中档以上难度的题目来增加试卷的区分度，考查较多的知识点有：感应电流的产生条件、方向判定和导体切割磁感线产生感应电动势的计算，同时也会与力学、磁场、能量等知识综合考查及图象问题的考查.‎ ‎2.命题趋势 ‎(1)楞次定律、右手定则、左手定则的应用.‎ ‎(2)与图象结合考查电磁感应现象.‎ ‎(3)通过“杆＋导轨”模型，“线圈穿过有界磁场”模型，考查电磁感应与力学、电路、能量等知识的综合应用.‎ 题　号 命题点 ‎2014年 Ⅰ卷14题 验证“由磁产生电”设想的实验 Ⅰ卷18题 电磁感应多过程及图象问题 Ⅱ卷25题 电磁感应规律综合应用 ‎2015年 Ⅰ卷19题 电磁感应与电路知识的综合 Ⅱ卷15题 转动切割、双棒切割等知识 ‎2016年 Ⅰ卷24题 通过电磁感应力电综合，考查了双杆切割的知识 Ⅱ卷20题 转动切割和电路分析的知识 Ⅱ卷24题 通过电磁感应力电综合，考查了单杆切割的知识 Ⅲ卷25题 通过电磁感应力电综合，考查了单杆切割的知识 ‎2017年 Ⅰ卷18题 考查电磁阻尼现象的应用 Ⅱ卷20题 通过线框匀速穿越磁场，考查根据图象获取信息能力及法拉第电磁感应定律的应用 Ⅲ卷15题 考查对楞次定律的理解和 应用 第1讲　电磁感应现象　楞次定律 一、磁通量 ‎1.概念：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积S与B的乘积.‎ ‎2.公式：Φ＝BS.‎ ‎3.适用条件：‎ ‎(1)匀强磁场.‎ ‎(2)S为垂直磁场的有效面积.‎ ‎4.磁通量是标量(填“标量”或“矢量”).‎ ‎5.物理意义：‎ 相当于穿过某一面积的磁感线的条数.如图1所示，矩形abcd、abb′a′、a′b′cd的面积分别为S1、S2、S3，匀强磁场的磁感应强度B与平面a′b′cd垂直，则：‎ 图1‎ ‎(1)通过矩形abcd的磁通量为BS1cos θ或BS3.‎ ‎(2)通过矩形a′b′cd的磁通量为BS3.‎ ‎(3)通过矩形abb′a′的磁通量为0.‎ ‎6.磁通量变化：ΔΦ＝Φ2－Φ1.‎ 二、电磁感应现象 ‎1.定义：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中有感应电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应.‎ ‎2.条件 ‎(1)条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化.‎ ‎(2)例如：闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动.‎ ‎3.实质 产生感应电动势，如果电路闭合，则有感应电流.如果电路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流.‎ 自测1　(多选)下列说法正确的是(　　)‎ A.闭合电路内只要有磁通量，就有感应电流产生 B.穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中不一定有感应电流产生 C.线框不闭合时，即使穿过线框的磁通量发生变化，线框中也没有感应电流产生 D.当导体切割磁感线时，一定产生感应电动势 答案　CD 三、感应电流方向的判定 ‎1.楞次定律 ‎(1)内容：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：一切电磁感应现象.‎ ‎2.右手定则 ‎(1)内容：如图2，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平面内：让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向.‎ 图2‎ ‎(2)适用情况：导线切割磁感线产生感应电流.‎ 自测2　如图3所示，一圆形金属线圈放置在水平桌面上，匀强磁场垂直桌面竖直向下，过线圈上A点作切线OO′，OO′与线圈在同一平面上.在线圈以OO′为轴翻转180°的过程中，线圈中电流流向(　　)‎ 图3‎ A.始终为A→B→C→A B.始终为A→C→B→A C.先为A→C→B→A，再为A→B→C→A D.先为A→B→C→A，再为A→C→B→A 答案　A 解析　在线圈以OO′为轴翻转0～90°的过程中，穿过线圈正面向里的磁通量逐渐减小，则感应电流产生的磁场垂直桌面向下，由楞次定律可知感应电流方向为A→B→C→A；线圈以OO′为轴翻转90°～180°的过程中，穿过线圈反面向里的磁通量逐渐增加，则感应电流产生的磁场垂直桌面向上，由楞次定律可知感应电流方向仍然为A→B→C→A，A正确.‎ 命题点一　电磁感应现象的理解和判断 常见的产生感应电流的三种情况 例1　如图4所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为θ.在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是(　　)‎ 图4‎ A.ab向右运动，同时使θ减小 B.使磁感应强度B减小，θ角同时也减小 C.ab向左运动，同时增大磁感应强度B D.ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ角(0°<θ<90°)‎ 答案　A 解析　设此时回路面积为S，据题意，磁通量Φ＝BScos θ，对A选项，S增大，θ减小，cos θ增大，则Φ增大，A正确.对B选项，B减小，θ减小，cos θ增大，Φ可能不变，B错误.对C选项，S减小，B增大，Φ可能不变，C错误.对D选项，S增大，B增大，θ增大，cos θ减小，Φ可能不变，D错误.故只有A正确.‎ 变式1　(多选)如图5所示，水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线，以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系.‎ 四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称放置，两直导线中的电流大小与变化情况完全相同，电流方向如图中所示，当两直导线中的电流都增大时，四个线圈a、b、c、d中感应电流的情况是(　　)‎ 图5‎ A.线圈a中有感应电流 B.线圈b中有感应电流 C.线圈c中无感应电流 D.线圈d中无感应电流 答案　AD 变式2　(多选)(2015·全国卷Ⅰ·19)1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”.实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图6所示.实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后.下列说法正确的是(　　)‎ 图6‎ A.圆盘上产生了感应电动势 B.圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动 C.在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化 D.圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动 答案　AB 解析　当圆盘转动时，圆盘的半径切割磁针产生的磁场的磁感线，产生感应电动势，选项A正确.如图所示，铜圆盘上存在许多小的闭合回路，当圆盘转动时，穿过小的闭合回路的磁通量发生变化，回路中产生感应电流，根据楞次定律，感应电流阻碍其相对运动，但抗拒不了相对运动，故磁针会随圆盘一起转动，但略有滞后，选项B正确；在圆盘转动过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量始终为零，选项C错误；圆盘中的电子定向移动不会产生定向移动的电流，因为圆盘本身不带电(圆盘内正负电荷代数和为零)，故圆盘转动时没有因电子随圆盘定向移动形成的电流，选项D错误.‎ 命题点二　感应电流方向的两种判断方法 ‎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 该方法只适用于切割磁感线产生的感应电流，注意三个要点：‎ ‎(1)掌心——磁感线垂直穿入；‎ ‎(2)拇指——指向导体运动的方向；‎ ‎(3)四指——指向感应电流的方向.‎ 例2　(2017·全国卷Ⅲ·15)如图7，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(　　)‎ 图7‎ 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 答案　D 解析　金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，闭合回路PQRS中磁场方向垂直纸面向里，磁通量增大，由楞次定律可判断，闭合回路PQRS中感应电流产生的磁场垂直纸面向外，由安培定则可判断感应电流方向为逆时针；由于闭合回路PQRS中感应电流产生的磁场方向垂直纸面向外，与原磁场方向相反，则T中磁通量减小，由楞次定律可判断，T中感应电流产生的磁场方向垂直纸面向里，由安培定则可知T中感应电流方向为顺时针，选项D正确.‎ 例3　(2017·湖北武汉名校联考)如图8甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示.在0～时间内，直导线中电流向上，则在～T时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力的合力方向分别是(　　)‎ 图8‎ A.顺时针，向左 B.逆时针，向右 C.顺时针，向右 D.逆时针，向左 答案　B 解析　在0～时间内，直导线中电流向上，由题图乙知，在～T时间内，直导线电流方向也向上，根据安培定则知，导线右侧磁场的方向垂直纸面向里，电流逐渐增大，则磁场逐渐增强，根据楞次定律，金属线框中产生逆时针方向的感应电流.根据左手定则，金属线框左边受到的安培力方向向右，右边受到的安培力向左，离导线越近，磁场越强，则左边受到的安培力大于右边受到的安培力，所以金属线框所受安培力的合力方向向右，故B正确，A、C、D错误.‎ 变式3　(2017·贵州遵义航天中学模拟)如图9所示，在通电长直导线AB的一侧悬挂一可以自由摆动的闭合矩形金属线圈P，AB在线圈平面内.当发现闭合线圈向右摆动时(　　)‎ 图9‎ A.AB中的电流减小，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流 B.AB中的电流不变，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流 C.AB中的电流增大，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流 D.AB中的电流增大，用楞次定律判断得线圈中产生顺时针方向的电流 答案　C 解析　根据安培定则可知线圈所在处的磁场方向垂直纸面向里，若直导线中的电流增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律得到：线框中感应电流方向为逆时针方向.根据左手定则可知线圈所受安培力指向线圈内，由于靠近导线磁场强，则安培力较大；远离导线磁场弱，则安培力较小.因此线圈离开AB直导线，即向右摆动，反之产生顺时针方向的电流，向左摆动，故C正确.‎ 变式4　MN、GH为光滑的水平平行金属导轨，ab、cd为跨在导轨上的两根金属杆，匀强磁场垂直穿过MN、GH所在的平面，如图10所示，则(　　)‎ 图10‎ A.若固定ab，使cd向右滑动，则abdc回路有电流，电流方向由a到b到d到c B.若ab、cd以相同的速度一起向右滑动，则abdc回路有电流，电流方向由c到d到b到a C.若ab向左、cd向右同时运动，则abdc回路电流为0‎ D.若ab、cd都向右运动，且两棒速度vcd>vab，则abdc回路有电流，电流方向由c到d到b到a 答案　D 解析　若固定ab，使cd向右滑动，由右手定则知应产生顺时针方向的电流，故A错.若ab、cd同向运动且速度大小相同，ab、cd所围的面积不变，磁通量不变，不产生感应电流，故B错.若ab向左、cd向右同时运动，则abdc回路中有顺时针方向的电流，故C错.若ab、cd都向右运动，且vcd>vab，则ab、cd所围的面积发生变化，磁通量也发生变化，故由楞次定律可判断出产生由c到d到b到a的电流，故D正确.‎ 命题点三　楞次定律推论的应用 楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为：感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因，列表说明如下：‎ 内容 阻碍原磁通量变化——“增反减同”‎ 阻碍相对运动——“来拒去留”‎ 使回路面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”‎ 阻碍原电流的变化——“增反减同”‎ 例证 磁铁靠近线圈，B感与B原方向相反 磁铁靠近，是斥力 磁铁远离，是引力 P、Q是光滑固定导轨，a、b是可动金属棒、磁铁下移，a、b靠近 合上S，B先亮 例4　如图11所示，光滑平行导轨M、N固定在同一水平面上，两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时(　　)‎ 图11‎ A.P、Q将互相靠拢 B.P、Q将互相远离 C.磁铁的加速度仍为g D.磁铁的加速度大于g 答案　A 解析　解法一　根据楞次定律的另一表述“感应电流的效果总是要阻碍产生感应电流的原因”，本题中“原因”是回路中磁通量的增加，归根结底是磁铁靠近回路，“效果”便是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠近.所以，P、Q将互相靠拢且磁铁的加速度小于g，选项A正确.‎ 解法二　设磁铁下端为N极，根据楞次定律可判断出P、Q中的感应电流方向，如图所示，根据左手定则可判断P、Q所受安培力的方向，可见，P、Q将相互靠拢.由于回路所受安培力的合力向下，由牛顿第三定律知，磁铁将受到向上的反作用力，从而加速度小于g.当磁铁下端为S极时，根据类似的分析可得到相同的结论，选项A正确.‎ 变式5　(2018·湖北宜昌质检)如图12所示，一个N极朝下的条形磁铁竖直下落，恰能穿过水平放置的固定矩形导线框，则(　　)‎ 图12‎ A.磁铁经过位置①时，线框中感应电流沿abcd方向；经过位置②时，沿adcb方向 B.磁铁经过位置①时，线框中感应电流沿adcb方向；经过位置②时，沿abcd方向 C.磁铁经过位置①和②时，线框中的感应电流都沿abcd方向 D.磁铁经过位置①和②时，线框中感应电流都沿adcb方向 答案　A 解析　当磁铁经过位置①时，穿过线框的磁通量向下且不断增加，由楞次定律可确定感应电流的磁场方向向上，阻碍磁通量的增加，根据右手螺旋定则可判定感应电流应沿abcd方向.同理可判断当磁铁经过位置②时，感应电流沿adcb方向.‎ 变式6　在水平面内有一固定的U型裸金属框架，框架上静止放置一根粗糙的金属杆ab，整个装置放在竖直方向的匀强磁场中，如图13所示.下列说法中正确的是(　　)‎ 图13‎ A.只有当磁场方向向上且增强，ab杆才可能向左移动 B.只有当磁场方向向下且减弱，ab杆才可能向右移动 C.无论磁场方向如何，只要磁场减弱，ab杆就可能向右移动 D.当磁场变化时，ab杆中一定有电流产生，且一定会移动 答案　C 解析　由楞次定律可知，当闭合回路的磁通量增大时，导体棒将向左移动，阻碍磁通量的增加，当闭合回路的磁通量减小时，导体棒将向右运动，以便阻碍磁通量的减小，与磁场方向无关，故选C.‎ 命题点四　三定则一定律的应用 安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的应用对比：‎ 基本现象 因果关系 应用规律 运动电荷、电流产生磁场 因电生磁 安培定则 磁场对运动电荷、电流有作用力 因电受力 左手定则 部分导体做切割磁感线运动 因动生电 右手定则 闭合回路磁通量变化 因磁生电 楞次定律 例5　(多选)如图14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(　　)‎ 图14‎ 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　MN向右运动，说明MN受到向右的安培力，因为ab在MN处的磁场垂直纸面向里MN中的感应电流方向为M→NL1中感应电流的磁场方向向上.若L2中磁场方向向上减弱PQ中电流方向为Q→P且减小向右减速运动；若L2中磁场方向向下增强PQ中电流方向为P→Q且增大向左加速运动.‎ 变式7　(多选)如图15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(　　)‎ 图15‎ 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 解析　当导体棒向右匀速运动时产生恒定的电流，线圈中的磁通量恒定，无感应电流出现，A错；当导体棒向左做减速运动时，由右手定则可判定回路中出现了b→a的感应电流且减小，由安培定则知螺线管中感应电流的磁场向左在减弱，由楞次定律知c中出现顺时针方向的感应电流(从右向左看)且被螺线管吸引，B对；同理可判定C对，D错.‎ 变式8　置于匀强磁场中的金属圆盘中央和边缘各引出一根导线，与套在铁芯上部的线圈A相连.套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平光滑导轨上，如图16所示.导轨上有一根金属棒ab静止处在垂直于纸面向外的匀强磁场中.下列说法正确的是(　　)‎ 图16‎ A.圆盘顺时针加速转动时，ab棒将向右运动 B.圆盘顺时针匀速转动时，ab棒将向右运动 C.圆盘顺时针减速转动时，ab棒将向右运动 D.圆盘逆时针加速转动时，ab棒将向左运动 答案　C ‎1.(2018·河北邢台质检)下列说法中正确的是(　　)‎ A.当穿过某个面的磁通量等于零时，该区域的磁感应强度一定为零 B.磁感应强度的方向一定与通电导线所受安培力方向、直导线方向都垂直 C.感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果 D.洛伦兹力不改变运动电荷的速度 答案　C 解析　当磁场与平面平行时，磁通量为零，而磁感应强度不一定为零，故A错误；根据左手定则可知，安培力一定与磁感应强度及电流方向垂直，而磁场方向一定与通电导线所受安培力方向垂直，但不一定与直导线方向垂直，故B错误；感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果，故C正确；洛伦兹力对电荷不做功，因此不改变运动电荷的速度大小，但可以改变速度的方向，故D错误.‎ ‎2.下列图中能产生感应电流的是(　　)‎ 答案　B 解析　根据产生感应电流的条件：A中，电路没闭合，无感应电流；B中，电路闭合，且垂直磁感线的平面的面积增大，即闭合电路的磁通量增大，有感应电流；C中，穿过闭合线圈的磁感线相互抵消，磁通量恒为零，无感应电流；D中，闭合回路中的磁通量不发生变化，无感应电流.‎ ‎3.物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”.如图1所示，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环.闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起.某同学另找来器材再探究此实验.他连接好电路，经重复实验，线圈上的套环均未动.对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是(　　)‎ 图1‎ A.线圈接在了直流电源上 B.电源电压过高 C.所选线圈的匝数过多 D.所用套环的材料与老师的不同 答案　D 解析　无论实验用的是交流电还是直流电，闭合开关S的瞬间，穿过套环的磁通量均增加，只要套环的材料是导体，套环中就能产生感应电流，套环就会跳起.如果套环是用塑料做的，则不能产生感应电流，也就不会受安培力作用而跳起.选项D正确.‎ ‎4.如图2所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的S极朝下.在将磁铁的S极插入线圈的过程中(　　)‎ 图2‎ A.通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互排斥 B.通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互排斥 C.通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互吸引 D.通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互吸引 答案　A 解析　将磁铁的S极插入线圈的过程中，由楞次定律知，通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互排斥.‎ ‎5.如图3所示的金属圆环放在匀强磁场中，将它从磁场中匀速拉出来，下列说法正确的是(　　)‎ 图3‎ A.向左拉出和向右拉出，其感应电流方向相反 B.不管从什么方向拉出，金属圆环中的感应电流方向总是顺时针 C.不管从什么方向拉出，环中的感应电流方向总是逆时针 D.在此过程中感应电流大小不变 答案　B 解析　金属圆环不管是从什么方向拉出磁场，金属圆环中的磁通量方向不变，且不断减小，根据楞次定律知，感应电流的方向相同，感应电流的磁场方向和原磁场的方向相同，则由右手螺旋定则知感应电流的方向是顺时针方向，A、C错误，B正确；金属圆环匀速拉出磁场过程中，磁通量的变化率在发生变化，感应电流的大小也在发生变化，D错误.‎ ‎6.如图4所示，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过.现将环从位置Ⅰ释放，环经过磁铁到达位置Ⅱ.设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为FT1和FT2，重力加速度大小为g，则(　　)‎ 图4‎ A.FT1＞mg，FT2＞mg B.FT1＜mg，FT2＜mg C.FT1＞mg，FT2＜mg D.FT1＜mg，FT2＞mg 答案　A 解析　金属圆环从位置Ⅰ到位置Ⅱ过程中，由楞次定律知，金属圆环在磁铁上端时受力向上，在磁铁下端时受力也向上，则金属圆环对磁铁的作用力始终向下，对磁铁受力分析可知FT1＞mg，FT2＞mg，A正确.‎ ‎7.(多选)如图5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，当PQ在外力作用下运动时，MN在磁场力的作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是(　　)‎ 图5‎ 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　设PQ向右运动，用右手定则和安培定则判定可知穿过L1的磁感线方向向上.若PQ向右加速运动，则穿过L1的磁通量增加，用楞次定律判定可知通过MN的感应电流方向是N→M，对MN用左手定则判定，可知MN向左运动，可见A选项不正确.若PQ向右减速运动，则穿过L1的磁通量减少，用楞次定律判定可知通过MN的感应电流方向是M→N，对MN用左手定则判定，可知MN是向右运动，可见C正确.同理设PQ向左运动，用上述类似的方法可判定B正确，而D错误.‎ ‎‎ ‎8.如图6所示，金属棒ab、金属导轨和螺线管组成闭合回路，金属棒ab在匀强磁场B中沿导轨向右运动，则(　　)‎ 图6‎ A.ab棒不受安培力作用 B.ab棒所受安培力的方向向右 C.ab棒向右运动速度v越大，所受安培力越大 D.螺线管产生的磁场，A端为N极 答案　C 解析　金属棒ab沿导轨向右运动时，安培力方向向左，“阻碍”其运动，选项A、B错误；金属棒ab沿导轨向右运动时，感应电动势E＝Blv，感应电流I＝，安培力F＝BIl＝，可见，选项C正确；根据右手定则可知，流过金属棒ab的感应电流的方向是从b流向a，所以流过螺线管的电流方向是从A端到达B端，根据右手螺旋定则可知，螺线管的A端为S极，选项D错误.‎ ‎9.(多选)如图7所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd，用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点左右摆动.金属线框从图示位置的右侧某一位置由静止释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面.则下列说法中正确的是(　　)‎ 图7‎ A.线框中感应电流的方向先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→a B.线框中感应电流的方向是d→c→b→a→d C.穿过线框中的磁通量先变大后变小 D.穿过线框中的磁通量先变小后变大 答案　BD 解析　线框从图示位置的右侧摆到最低点的过程中，穿过线框的磁通量减小，由楞次定律可判断感应电流的方向为d→c→b→a→d ‎，从最低点到左侧最高点的过程中，穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可判断感应电流的方向为d→c→b→a→d.‎ ‎10.(多选)如图8，两同心圆环A、B置于同一水平面上，其中B为均匀带负电绝缘环，A为导体环.当B绕轴心顺时针转动且转速增大时，下列说法正确的是(　　)‎ 图8‎ A.A中产生逆时针的感应电流 B.A中产生顺时针的感应电流 C.A具有收缩的趋势 D.A具有扩张的趋势 答案　BD 解析　由题图可知，B为均匀带负电绝缘环，B中电流为逆时针方向，由右手螺旋定则可知，电流的磁场垂直纸面向外且逐渐增大；由楞次定律可知，磁场增大时，感应电流的磁场与原磁场的方向相反，所以感应电流的磁场的方向垂直纸面向里，A中感应电流的方向为顺时针方向，故A错误，B正确；B环外的磁场的方向与B环内的磁场的方向相反，当B环内的磁场增强时，A环具有面积扩张的趋势，故C错误，D正确.‎ ‎11.如图9所示，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内.当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，下列有关圆环的说法正确的是(　　)‎ 图9‎ A.圆环内产生变大的感应电流，圆环有收缩的趋势 B.圆环内产生变大的感应电流，圆环有扩张的趋势 C.圆环内产生变小的感应电流，圆环有收缩的趋势 D.圆环内产生变小的感应电流，圆环有扩张的趋势 答案　C 解析　根据右手定则，当金属棒ab在恒力F的作用下向右运动时， abdc 回路中会产生逆时针方向的感应电流，则在圆环处产生垂直于纸面向外的磁场，随着金属棒向右加速运动，abdc回路中的感应电流逐渐增大，穿过圆环的磁通量也逐渐增大，依据楞次定律可知，圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环磁通量的增大；abdc回路中的感应电流I＝，感应电流的变化率＝，又由于金属棒向右运动的加速度a减小，所以感应电流的变化率减小，圆环内磁通量的变化率减小，所以在圆环中产生的感应电流不断减小，选项C正确.‎ ‎12.如图10所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ，第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化量大小分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则(　　)‎ 图10‎ A.ΔΦ1＞ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现 B.ΔΦ1＝ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿abcda方向电流出现 C.ΔΦ1＜ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现 D.ΔΦ1＜ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿abcda方向电流出现 答案　C 解析　设金属框在位置Ⅰ的磁通量为Φ1，金属框在位置Ⅱ的磁通量为Φ2，由题可知：ΔΦ1＝|Φ2－Φ1|，ΔΦ2＝|－Φ2－Φ1|，所以金属框的磁通量变化量大小ΔΦ1＜ΔΦ2，由安培定则知两次磁通量均向里减小，所以由楞次定律知两次运动中线框中均出现沿adcba方向的电流，C对.‎ ‎13.(2018·河南焦作质检)如图11所示，在一有界匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨，虚线为有界磁场的左边界，导轨跟圆形线圈M相接，图中线圈N与线圈M共面、彼此绝缘，且两线圈的圆心重合，半径RM

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