学案2 楞次定律
[目标定位]1. 正确理解楞次定律的内容及其本质.2. 掌握右手定则，并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式.3. 能够熟练运用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向．
一、楞次定律
[问题设计]
根据如图1甲、乙、丙、丁所示进行电路图连接与实验操作，并填好实验现象记录表格．
图1
候相同？感应电流的磁场对原磁场磁通量变化有何影响？
(2)当磁铁靠近或远离线圈时两者的相互作用有什么规律？
答案 (1)不一定，有时相反，有时相同；闭合回路中原磁场的磁通量增加时，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反；闭合回路中原磁场的磁通量减少时，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同；感应电流的磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化．
(2)当条形磁铁插入时，磁铁与线圈的磁极是同名磁极相对；当条形磁铁拔出时，磁铁与线圈的磁极是异名磁极相对．即：两者靠近时，相互排斥；两者远离时，相互吸引．感应电流总要阻碍原磁场的相对运动．
[要点提炼]
1
2．楞次定律中“阻碍”的含义：
(1)谁在阻碍——感应电流的磁通量．
(2)阻碍什么——
(3)如何阻碍——减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，“阻碍”不一定是感应电流的磁场与原磁场的方向相反，而是“增反减同”．
(4)阻碍效果——的磁通量的变化．
3(来拒去留) ．
[延伸思考] 电磁感应过程中有电能产生，该电能是否凭空增加？从能量守恒的角度如何解释？
答案 从能量守恒的角度来看，感应电流的磁场总是在阻碍着它自己的产生，为了维持感应电流，就必须克服这个阻碍作用而做功，使其他形式能量转化成电能，这就是感应电流能量的来源．
二、楞次定律的应用
[问题设计]
在长直通电导线附近有一闭合线圈abcd ，如图2所示．当直导线中的电流强度I 逐渐减小时，试判断线圈中感应电流的方向．
图2
请从解答此题的实践中，体会用楞次定律判定感应电流方向的具体思路．
答案 线圈abcd 中感应电流方向为顺时针．
若要判定感应电流方向，需先弄清楚感应电流的磁场方向．根据楞次定律“阻碍”的含义，则要先明确原磁场的方向及其磁通量的变化情况．
[要点提炼]
应用楞次定律判断感应电流方向的步骤：
(1)明确研究对象是哪一个闭合电路．
(2)
(3)
(4)由楞次定律判断感应电流的磁场方向．
(5)
三、右手定则
[问题设计]
如图3所示，导体棒ab 向右做切割磁感线运动．
图3
(1)请用楞次定律判断感应电流的方向．
(2)能否找到一种更简单的方法来判断闭合回路中部分导体切割磁感线产生的电流的方向呢？(提示：研究电流I 的方向、原磁场B 的方向、导体棒运动的速度v 的方向三者之间的关系)
答案 (1)感应电流的方向a →d →c →b →a .
(2)可以用右手定则来判断．
[要点提炼]
1．内容：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．
2．右手定则是楞次定律的特例．
(1)楞次定律适用于各种电磁感应现象，对于磁感应强度B 随时间t 变化而产生的电磁感应现象较方便．
(2)
3(在等效电源内，从负极指向正极) ．
一、对楞次定律的理解
例1 关于楞次定律，下列说法中正确的是 ( )
A ．感应电流的磁场总是阻碍原磁场的增强
B ．感应电流的磁场总是阻碍原磁场的减弱
C ．感应电流的磁场总是和原磁场方向相反
D ．感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化
解析 楞次定律的内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故选D. 答案 D
二、楞次定律的应用
例2 如图4所示，足够长的通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd ，则( )
图4
A ．若线圈向右平动，其中感应电流方向是a →b →c →d
B ．若线圈竖直向下平动，无感应电流产生
C ．当线圈以ad 边为轴转动时(转动角度小于90°) ，其中感应电流方向是a →b →c →d
D ．当线圈向导线靠近时，其中感应电流方向是a →b →c →d
解析 先由右手螺旋定则判断出导线产生的原磁场在线圈处垂直纸面向里，当线圈向右平动时，通过线圈的磁通量减小，感应电流的磁场与原磁场方向相同，感应电流的方向为a →d →c →b ，A 错．若线圈竖直向下平动时，磁通量不变，无感应电流产生，B 正确．当线圈以ad 边为轴转动时，其中感应电流方向是a →d →c →b ，C 错．当线圈向导线靠近时，磁通量增大，感应电流的磁场与原磁场的方向相反，感应电流的方向是a →b →c →d ，D 正确．故选B 、D.
答案 BD
针对训练 如图5所示，闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在匀强磁场中，将它从匀强磁场中匀速拉出，以下各种说法中正确的是(
)
图5
A ．向左和向右拉出时，环中感应电流方向相反
B ．向左和向右拉出时，环中感应电流方向都是沿顺时针方向
C ．向左和向右拉出时，环中感应电流方向都是沿逆时针方向
D ．将圆环拉出磁场的过程中，当环全部处在磁场中运动时，也有感应电流产生
答案 B
解析 圆环中感应电流的方向，取决于圆环中磁通量的变化情况，向左或向右将圆环拉出磁场的过程中，圆环中垂直纸面向里的磁感线的条数都要减少，根据楞次定律可知，感应电流产生的磁场的方向与原磁场方向相同，即都垂直纸面向里，应用安培定则可以判断出感应电流的方向沿顺时针方向．圆环全部处在磁场中运动时，虽然导线做切割磁感线运动，但环中磁通量不变，只有圆环离开磁场，环的一部分在磁场中，另一部分在磁场外时，环中磁通量才发生变化，环中才有感应电流．B 选项正确．
三、右手定则的应用
例3 下列图中表示闭合电路中的一部分导体ab 在磁场中做切割磁感线运动的情景，导体ab 上的感应电流方向为a →b 的是(
)
解析 题中四图都属于闭合电路的一部分导体切割磁感线，应用右手定则判断可得：A 中电流方向为a →b ，B 中电流方向为b →a ，C 中电流沿a →d →c →b →a 方向，D 中电流方向为b →a . 故选A.
答案
A
1．(对楞次定律的理解) 关于楞次定律，下列说法正确的是 ( )
A ．感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
B ．闭合电路的一部分导体在磁场中运动时，必受磁场阻碍作用
C ．原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场同向
D ．感应电流的磁场总是跟原磁场反向，阻碍原磁场的变化
答案 A
解析 感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，选项A 正确；闭合电路的一部分导体在磁场中平行磁感线运动时，不受磁场阻碍作用，选项B 错误；原磁场穿过
闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场反向，选项C 错误；感应电流的磁场当原磁场增强时跟原磁场反向，当原磁场减弱时跟原磁场同向，选项D 错误．
2.(楞次定律的应用) 磁场垂直穿过一个圆形线框，由于磁场的变化，在线框中产生顺时针方向的感应电流，如图6所示，则以下说法正确的是(
)
图6
A ．若磁场方向垂直线框向里，则此磁场的磁感应强度是在增强
B ．若磁场方向垂直线框向里，则此磁场的磁感应强度是在减弱
C ．若磁场方向垂直线框向外，则此磁场的磁感应强度是在增强
D ．若磁场方向垂直线框向外，则此磁场的感感应强度是在减弱
答案 BC
解析 所产生的感应电流为顺时针方向，由安培定则知感应电流的磁场垂直纸面向里，由楞次定律中的“增反减同”可知，原因可能是方向垂直纸面向里的磁场正在减弱或是方向垂直纸面向外的磁场正在增强，故选B 、C.
3．(楞次定律的应用) 如图7所示，在水平面上有一个闭合的线圈，将一根条形磁铁从线圈的上方插入线圈中，在磁铁进入线圈的过程中，线圈中会产生感应电流，磁铁会受到线圈中电流的作用力，若从线圈上方俯视，关于感应电流和作用力的方向，以下判断正确的是
(
)
图7
A ．若磁铁的N 极向下插入，线圈中产生顺时针方向的感应电流
B ．若磁铁的S 极向下插入，线圈中产生顺时针方向的感应电流
C ．无论N 极向下插入还是S 极向下插入，磁铁都受到向下的引力
D ．无论N 极向下插入还是S 极向下插入，磁铁都受到向上的斥力
答案 BD
解析 若磁铁的N 极向下插入，穿过线圈的磁通量增加，磁场方向向下，根据楞次定律可知，感应磁场方向向上，由右手螺旋定则知，线圈中产生逆时针方向的感应电流，故A 错误；若磁铁的S 极向下插入，穿过线圈的磁通量增加，磁场方向向上，根据楞次定律可知，
感应磁场方向向下，由右手螺旋定则知，线圈中产生顺时针方向的感应电流，故B 正确；通电线圈的磁场与条形磁铁相似，根据安培定则判断可知，当N 极向下插入时，线圈上端相当于N 极，当S 极向下插入时，线圈上端相当于S 极，存在斥力，故C 错误，D 正确．导体与磁体的作用力也可以根据楞次定律的另一种表述判断：感应电流的磁场总要阻碍导体与磁体间的相对运动，无论N 极向下插入还是S 极向下插入，磁体与线圈的相对位置都在减小，故磁体与线圈之间存在斥力．故C 错误，D 正确．所以选B 、D.
4．(右手定则的应用) 如图8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 (
)
图8
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
解析 由右手定则知，MN 中感应电流方向是N →M ，再由左手定则可知，MN 所受安培力方向垂直导体棒水平向左，C 正确，故选A 、
C.
题组一 对楞次定律的理解
1．关于感应电流的方向，以下说法中正确的是 ( )
A ．感应电流的方向总是与原电流的方向相反
B ．感应电流的方向总是与原电流的方向相同
C ．感应电流的磁场总是阻碍闭合电路内原磁场的磁通量的变化
D ．感应电流的磁场总是与原线圈内的磁场方向相反
答案 C
解析 由楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍闭合电路内部原磁场的磁通量的变化，故C 正确；如果原磁场中的磁通量是增大的，则感应电流的磁场就与它相反，来消弱它的增大，如果原磁场中的磁通量是减小的，则感应电流的磁场就与它相同，来阻碍它的减小，故A 、
B 、D 错误．
2．根据楞次定律可知，感应电流的磁场一定是 ( )
A ．与引起感应电流的磁场反向
B ．阻止引起感应电流的磁通量变化
C ．阻碍引起感应电流的磁通量变化
D ．使电路磁通量为零
答案 C
解析 由楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍引起它的原磁通量的变化．具体来说就是“增反减同”．因此C 正确．
题组二 楞次定律的应用
3．如图是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流．各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中正确的是(
)
答案 CD
解析 根据楞次定律可确定感应电流的方向．以C 选项为例，当磁铁向下运动时：(1)闭合线圈原磁场的方向——向上；(2)穿过闭合线圈的磁通量的变化——增加；(3)感应电流产生的磁场方向——向下；(4)利用安培定则判断感应电流的方向——与图中箭头方向相同．线圈的上端为S 极，磁铁与线圈相互排斥．运用以上分析方法可知，C 、D 正确．
4．矩形导线框abcd 与长直导线MN 放在同一水平面上，ab 边与MN 平行，导线MN 中通入如图1所示的电流，当MN 中的电流增大时，下列说法正确的是 (
)
图1
A ．导线框abcd 中没有感应电流
B ．导线框abcd 中有顺时针方向的感应电流
C ．导线框所受的安培力的合力方向水平向左
D ．导线框所受的安培力的合力方向水平向右
答案 D
解析 直导线中通有向上均匀增大的电流，根据安培定则知，通过线框的磁场方向垂直纸面向里，且均匀增大，根据楞次定律知感应电流的方向为逆时针方向．故A 、B 错误．根据左
手定则知，ab 边所受安培力方向水平向右，cd 边所受安培力方向水平向左，离导线越近，磁感应强度越大，所以ab 边所受的安培力大于cd 边所受的安培力，则线框所受安培力的合力方向水平向右，故C 错误，D 正确．故选D.
5. 如图2所示，匀强磁场垂直于圆形线圈指向纸里，a 、b 、c 、d 为圆形线圈上等距离的四点，现用外力作用在上述四点，将线圈拉成正方形．设线圈导线不可伸长，且线圈仍处于原先所在的平面内，则在线圈发生形变的过程中(
)
图2
A ．线圈中将产生adcb 方向的感应电流
B ．线圈中将产生abcd 方向的感应电流
C ．线圈中产生感应电流的方向先是abcd ，后是adcb
D ．线圈中无感应电流产生
答案 B
解析 将线圈拉成正方形其面积减小，穿过线圈的磁通量减少，由楞次定律可判知线圈中产生顺时针方向的感应电流，B 选项正确．
6. 如图3所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合螺线管，则电路中 (
)
图3
A ．始终有感应电流自a 向b 流过电流表G
B ．始终有感应电流自b 向a 流过电流表G
C ．先有a →G →b 方向的感应电流，后有b →G →a 方向的感应电流
D ．将不会产生感应电流
答案 C
解析 当条形磁铁进入螺线管时，闭合线圈中的磁通量增加，当条形磁铁穿出螺线管时，闭合线圈中的磁通量减少，由楞次定律可知C 正确．
7. 如图4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轨道上，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，空间存在着垂直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 ( )
图4
A ．感应电流的方向始终是P →Q
B ．感应电流的方向先是由P →Q ，后是由Q →P
C ．PQ 受磁场力的方向垂直于杆向左
D ．PQ 受磁场力的方向先垂直于杆向右，后垂直于杆向左
答案 B
解析 在PQ 杆滑动的过程中，杆与导轨所围成的三角形面积先增大后减小，三角形POQ 内的磁通量先增大后减小，由楞次定律可判断B 项对，A 项错．再由PQ 中电流方向及左手定则可判断C 、D 项错误，故选B.
8. 如图5所示，金属线框与直导线AB 在同一平面内，直导线中通有电流I ，将线框由位置1拉至位置2的过程中，线框的感应电流的方向是 (
)
图5
A ．先顺时针，后逆时针，再顺时针
B ．始终顺时针
C ．先逆时针，后顺时针，再逆时针
D ．始终逆时针
答案 C
解析 在靠近直导线直到处于中间位置的过程中，磁通量先增大后减小，原磁场方向垂直纸面向里，感应电流的磁场方向应先垂直纸面向外后垂直纸面向里，由右手螺旋定则可判断电流方向为先逆时针后顺时针，同理当处于中间位置到线框全穿过直导线的过程中，感应电流方向为顺时针，当远离导线的过程中，感应电流方向为逆时针，故选C.
9. 如图6所示，一对大磁极，中间处可视为匀强磁场，上、下边缘处为非匀强磁场，一矩形导线框abcd 保持水平，从两磁极间中心上方某处开始下落，并穿过磁场，则(
)
图6
A ．线框中有感应电流，方向是先a →b →c →d →a 后d →c →b →a →d
B ．线框中有感应电流，方向是先d →c →b →a →d 后a →b →c →d →a
C ．受磁场的作用，线框要发生转动
D ．线框中始终没有感应电流
答案 D
解析 由于线框从两极间中心上方某处开始下落，根据对称性知，下落过程中穿过线框abcd 的磁通量始终是零，没有变化，所以始终没有感应电流，因此不会受磁场的作用．故选项D 正确．
10. 北半球地磁场的竖直分量向下．如图7所示，在北京某中学实验室的水平桌面上，放置边长为L 的正方形闭合导体线圈abcd ，线圈的ab 边沿南北方向，ad 边沿东西方向．下列说法中正确的是(
)
图7
A ．若使线圈向东平动，则a 点的电势比b 点的电势低
B ．若使线圈向北平动，则a 点的电势比b 点的电势低
C ．若以ab 为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为a →b →c →d →a
D ．若以ab 为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为a →d →c →b →a
答案 AC
解析 用楞次定律判断产生的感应电流的方向．线圈向东平动时，ba 和cd 两边切割磁感线，且两边切割磁感线产生的感应电动势大小相同，a 点电势比b 点电势低，A 对；同理，线圈向北平动，则a 、b 电势相等，高于c 、d 两点电势，B 错；以ab 为轴将线圈翻转，向下的磁通量减小了，感应电流的磁场方向应该向下，再由右手螺旋定则知，感应电流的方向为a →b →c →d →a ，则C 对，D 错．
题组三 右手定则的应用
11. 如图8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(
)
图8
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
答案 D
解析 由右手定则知ef 上的电流由e →f ，故右侧的电流方向为逆时针，左侧的电流方向为顺时针，选D.
12. 如图9所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R 和r ，导体棒PQ 与三条导线接触良好，匀强磁场的方向垂直纸面向里．导体棒的电阻可忽略，当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是(
)
图9
A ．流过R 的电流为由d 到c ，流过r 的电流为由b 到a
B ．流过R 的电流为由c 到d ，流过r 的电流为由b 到a
C ．流过R 的电流为由d 到c ，流过r 的电流为由a 到b
D ．流过R 的电流为由c 到d ，流动r 的电流为由a 到b
答案 B
解析 根据磁场方向和导体棒的运动方向，用右手定则可以判断出在PQ 中产生的感应电动势的方向由P 指向Q ，即导体棒下端电势高、上端电势低，所以在接入R 的闭合电路中，电流由c 流向d ，在接入r 的闭合电路中，电流由b 流向a .
13．如图10所示，一个金属圆盘安装在竖直的转动轴上，置于蹄形磁铁之间，两块铜片A 、O 分别与金属盘的边缘和转动轴接触．若使金属盘按图示方向(俯视顺时针方向) 转动起来，下列说法正确的是(
)
图10
A ．电阻R 中有Q →R →P 方向的感应电流
B ．电阻R 中有P →R →Q 方向的感应电流
C ．穿过圆盘的磁通量始终没有变化，电阻R 中无感应电流
D ．调换磁铁的N 、S 极同时改变金属盘的转动方向，R 中感应电流的方向也会发生改变 答案 B
解析 根据右手定则可判R 中有P →R →Q 方向的电流，B 对，A 、C 错．D 选项中流过R 的感应电流方向不变，D 错．
学案2 楞次定律
[目标定位]1. 正确理解楞次定律的内容及其本质.2. 掌握右手定则，并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式.3. 能够熟练运用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向．
一、楞次定律
[问题设计]
根据如图1甲、乙、丙、丁所示进行电路图连接与实验操作，并填好实验现象记录表格．
图1
候相同？感应电流的磁场对原磁场磁通量变化有何影响？
(2)当磁铁靠近或远离线圈时两者的相互作用有什么规律？
答案 (1)不一定，有时相反，有时相同；闭合回路中原磁场的磁通量增加时，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反；闭合回路中原磁场的磁通量减少时，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同；感应电流的磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化．
(2)当条形磁铁插入时，磁铁与线圈的磁极是同名磁极相对；当条形磁铁拔出时，磁铁与线圈的磁极是异名磁极相对．即：两者靠近时，相互排斥；两者远离时，相互吸引．感应电流总要阻碍原磁场的相对运动．
[要点提炼]
1
2．楞次定律中“阻碍”的含义：
(1)谁在阻碍——感应电流的磁通量．
(2)阻碍什么——
(3)如何阻碍——减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，“阻碍”不一定是感应电流的磁场与原磁场的方向相反，而是“增反减同”．
(4)阻碍效果——的磁通量的变化．
3(来拒去留) ．
[延伸思考] 电磁感应过程中有电能产生，该电能是否凭空增加？从能量守恒的角度如何解释？
答案 从能量守恒的角度来看，感应电流的磁场总是在阻碍着它自己的产生，为了维持感应电流，就必须克服这个阻碍作用而做功，使其他形式能量转化成电能，这就是感应电流能量的来源．
二、楞次定律的应用
[问题设计]
在长直通电导线附近有一闭合线圈abcd ，如图2所示．当直导线中的电流强度I 逐渐减小时，试判断线圈中感应电流的方向．
图2
请从解答此题的实践中，体会用楞次定律判定感应电流方向的具体思路．
答案 线圈abcd 中感应电流方向为顺时针．
若要判定感应电流方向，需先弄清楚感应电流的磁场方向．根据楞次定律“阻碍”的含义，则要先明确原磁场的方向及其磁通量的变化情况．
[要点提炼]
应用楞次定律判断感应电流方向的步骤：
(1)明确研究对象是哪一个闭合电路．
(2)
(3)
(4)由楞次定律判断感应电流的磁场方向．
(5)
三、右手定则
[问题设计]
如图3所示，导体棒ab 向右做切割磁感线运动．
图3
(1)请用楞次定律判断感应电流的方向．
(2)能否找到一种更简单的方法来判断闭合回路中部分导体切割磁感线产生的电流的方向呢？(提示：研究电流I 的方向、原磁场B 的方向、导体棒运动的速度v 的方向三者之间的关系)
答案 (1)感应电流的方向a →d →c →b →a .
(2)可以用右手定则来判断．
[要点提炼]
1．内容：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．
2．右手定则是楞次定律的特例．
(1)楞次定律适用于各种电磁感应现象，对于磁感应强度B 随时间t 变化而产生的电磁感应现象较方便．
(2)
3(在等效电源内，从负极指向正极) ．
一、对楞次定律的理解
例1 关于楞次定律，下列说法中正确的是 ( )
A ．感应电流的磁场总是阻碍原磁场的增强
B ．感应电流的磁场总是阻碍原磁场的减弱
C ．感应电流的磁场总是和原磁场方向相反
D ．感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化
解析 楞次定律的内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故选D. 答案 D
二、楞次定律的应用
例2 如图4所示，足够长的通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd ，则( )
图4
A ．若线圈向右平动，其中感应电流方向是a →b →c →d
B ．若线圈竖直向下平动，无感应电流产生
C ．当线圈以ad 边为轴转动时(转动角度小于90°) ，其中感应电流方向是a →b →c →d
D ．当线圈向导线靠近时，其中感应电流方向是a →b →c →d
解析 先由右手螺旋定则判断出导线产生的原磁场在线圈处垂直纸面向里，当线圈向右平动时，通过线圈的磁通量减小，感应电流的磁场与原磁场方向相同，感应电流的方向为a →d →c →b ，A 错．若线圈竖直向下平动时，磁通量不变，无感应电流产生，B 正确．当线圈以ad 边为轴转动时，其中感应电流方向是a →d →c →b ，C 错．当线圈向导线靠近时，磁通量增大，感应电流的磁场与原磁场的方向相反，感应电流的方向是a →b →c →d ，D 正确．故选B 、D.
答案 BD
针对训练 如图5所示，闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在匀强磁场中，将它从匀强磁场中匀速拉出，以下各种说法中正确的是(
)
图5
A ．向左和向右拉出时，环中感应电流方向相反
B ．向左和向右拉出时，环中感应电流方向都是沿顺时针方向
C ．向左和向右拉出时，环中感应电流方向都是沿逆时针方向
D ．将圆环拉出磁场的过程中，当环全部处在磁场中运动时，也有感应电流产生
答案 B
解析 圆环中感应电流的方向，取决于圆环中磁通量的变化情况，向左或向右将圆环拉出磁场的过程中，圆环中垂直纸面向里的磁感线的条数都要减少，根据楞次定律可知，感应电流产生的磁场的方向与原磁场方向相同，即都垂直纸面向里，应用安培定则可以判断出感应电流的方向沿顺时针方向．圆环全部处在磁场中运动时，虽然导线做切割磁感线运动，但环中磁通量不变，只有圆环离开磁场，环的一部分在磁场中，另一部分在磁场外时，环中磁通量才发生变化，环中才有感应电流．B 选项正确．
三、右手定则的应用
例3 下列图中表示闭合电路中的一部分导体ab 在磁场中做切割磁感线运动的情景，导体ab 上的感应电流方向为a →b 的是(
)
解析 题中四图都属于闭合电路的一部分导体切割磁感线，应用右手定则判断可得：A 中电流方向为a →b ，B 中电流方向为b →a ，C 中电流沿a →d →c →b →a 方向，D 中电流方向为b →a . 故选A.
答案
A
1．(对楞次定律的理解) 关于楞次定律，下列说法正确的是 ( )
A ．感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
B ．闭合电路的一部分导体在磁场中运动时，必受磁场阻碍作用
C ．原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场同向
D ．感应电流的磁场总是跟原磁场反向，阻碍原磁场的变化
答案 A
解析 感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，选项A 正确；闭合电路的一部分导体在磁场中平行磁感线运动时，不受磁场阻碍作用，选项B 错误；原磁场穿过
闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场反向，选项C 错误；感应电流的磁场当原磁场增强时跟原磁场反向，当原磁场减弱时跟原磁场同向，选项D 错误．
2.(楞次定律的应用) 磁场垂直穿过一个圆形线框，由于磁场的变化，在线框中产生顺时针方向的感应电流，如图6所示，则以下说法正确的是(
)
图6
A ．若磁场方向垂直线框向里，则此磁场的磁感应强度是在增强
B ．若磁场方向垂直线框向里，则此磁场的磁感应强度是在减弱
C ．若磁场方向垂直线框向外，则此磁场的磁感应强度是在增强
D ．若磁场方向垂直线框向外，则此磁场的感感应强度是在减弱
答案 BC
解析 所产生的感应电流为顺时针方向，由安培定则知感应电流的磁场垂直纸面向里，由楞次定律中的“增反减同”可知，原因可能是方向垂直纸面向里的磁场正在减弱或是方向垂直纸面向外的磁场正在增强，故选B 、C.
3．(楞次定律的应用) 如图7所示，在水平面上有一个闭合的线圈，将一根条形磁铁从线圈的上方插入线圈中，在磁铁进入线圈的过程中，线圈中会产生感应电流，磁铁会受到线圈中电流的作用力，若从线圈上方俯视，关于感应电流和作用力的方向，以下判断正确的是
(
)
图7
A ．若磁铁的N 极向下插入，线圈中产生顺时针方向的感应电流
B ．若磁铁的S 极向下插入，线圈中产生顺时针方向的感应电流
C ．无论N 极向下插入还是S 极向下插入，磁铁都受到向下的引力
D ．无论N 极向下插入还是S 极向下插入，磁铁都受到向上的斥力
答案 BD
解析 若磁铁的N 极向下插入，穿过线圈的磁通量增加，磁场方向向下，根据楞次定律可知，感应磁场方向向上，由右手螺旋定则知，线圈中产生逆时针方向的感应电流，故A 错误；若磁铁的S 极向下插入，穿过线圈的磁通量增加，磁场方向向上，根据楞次定律可知，
感应磁场方向向下，由右手螺旋定则知，线圈中产生顺时针方向的感应电流，故B 正确；通电线圈的磁场与条形磁铁相似，根据安培定则判断可知，当N 极向下插入时，线圈上端相当于N 极，当S 极向下插入时，线圈上端相当于S 极，存在斥力，故C 错误，D 正确．导体与磁体的作用力也可以根据楞次定律的另一种表述判断：感应电流的磁场总要阻碍导体与磁体间的相对运动，无论N 极向下插入还是S 极向下插入，磁体与线圈的相对位置都在减小，故磁体与线圈之间存在斥力．故C 错误，D 正确．所以选B 、D.
4．(右手定则的应用) 如图8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 (
)
图8
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
解析 由右手定则知，MN 中感应电流方向是N →M ，再由左手定则可知，MN 所受安培力方向垂直导体棒水平向左，C 正确，故选A 、
C.
题组一 对楞次定律的理解
1．关于感应电流的方向，以下说法中正确的是 ( )
A ．感应电流的方向总是与原电流的方向相反
B ．感应电流的方向总是与原电流的方向相同
C ．感应电流的磁场总是阻碍闭合电路内原磁场的磁通量的变化
D ．感应电流的磁场总是与原线圈内的磁场方向相反
答案 C
解析 由楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍闭合电路内部原磁场的磁通量的变化，故C 正确；如果原磁场中的磁通量是增大的，则感应电流的磁场就与它相反，来消弱它的增大，如果原磁场中的磁通量是减小的，则感应电流的磁场就与它相同，来阻碍它的减小，故A 、
B 、D 错误．
2．根据楞次定律可知，感应电流的磁场一定是 ( )
A ．与引起感应电流的磁场反向
B ．阻止引起感应电流的磁通量变化
C ．阻碍引起感应电流的磁通量变化
D ．使电路磁通量为零
答案 C
解析 由楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍引起它的原磁通量的变化．具体来说就是“增反减同”．因此C 正确．
题组二 楞次定律的应用
3．如图是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流．各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中正确的是(
)
答案 CD
解析 根据楞次定律可确定感应电流的方向．以C 选项为例，当磁铁向下运动时：(1)闭合线圈原磁场的方向——向上；(2)穿过闭合线圈的磁通量的变化——增加；(3)感应电流产生的磁场方向——向下；(4)利用安培定则判断感应电流的方向——与图中箭头方向相同．线圈的上端为S 极，磁铁与线圈相互排斥．运用以上分析方法可知，C 、D 正确．
4．矩形导线框abcd 与长直导线MN 放在同一水平面上，ab 边与MN 平行，导线MN 中通入如图1所示的电流，当MN 中的电流增大时，下列说法正确的是 (
)
图1
A ．导线框abcd 中没有感应电流
B ．导线框abcd 中有顺时针方向的感应电流
C ．导线框所受的安培力的合力方向水平向左
D ．导线框所受的安培力的合力方向水平向右
答案 D
解析 直导线中通有向上均匀增大的电流，根据安培定则知，通过线框的磁场方向垂直纸面向里，且均匀增大，根据楞次定律知感应电流的方向为逆时针方向．故A 、B 错误．根据左
手定则知，ab 边所受安培力方向水平向右，cd 边所受安培力方向水平向左，离导线越近，磁感应强度越大，所以ab 边所受的安培力大于cd 边所受的安培力，则线框所受安培力的合力方向水平向右，故C 错误，D 正确．故选D.
5. 如图2所示，匀强磁场垂直于圆形线圈指向纸里，a 、b 、c 、d 为圆形线圈上等距离的四点，现用外力作用在上述四点，将线圈拉成正方形．设线圈导线不可伸长，且线圈仍处于原先所在的平面内，则在线圈发生形变的过程中(
)
图2
A ．线圈中将产生adcb 方向的感应电流
B ．线圈中将产生abcd 方向的感应电流
C ．线圈中产生感应电流的方向先是abcd ，后是adcb
D ．线圈中无感应电流产生
答案 B
解析 将线圈拉成正方形其面积减小，穿过线圈的磁通量减少，由楞次定律可判知线圈中产生顺时针方向的感应电流，B 选项正确．
6. 如图3所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合螺线管，则电路中 (
)
图3
A ．始终有感应电流自a 向b 流过电流表G
B ．始终有感应电流自b 向a 流过电流表G
C ．先有a →G →b 方向的感应电流，后有b →G →a 方向的感应电流
D ．将不会产生感应电流
答案 C
解析 当条形磁铁进入螺线管时，闭合线圈中的磁通量增加，当条形磁铁穿出螺线管时，闭合线圈中的磁通量减少，由楞次定律可知C 正确．
7. 如图4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轨道上，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，空间存在着垂直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 ( )
图4
A ．感应电流的方向始终是P →Q
B ．感应电流的方向先是由P →Q ，后是由Q →P
C ．PQ 受磁场力的方向垂直于杆向左
D ．PQ 受磁场力的方向先垂直于杆向右，后垂直于杆向左
答案 B
解析 在PQ 杆滑动的过程中，杆与导轨所围成的三角形面积先增大后减小，三角形POQ 内的磁通量先增大后减小，由楞次定律可判断B 项对，A 项错．再由PQ 中电流方向及左手定则可判断C 、D 项错误，故选B.
8. 如图5所示，金属线框与直导线AB 在同一平面内，直导线中通有电流I ，将线框由位置1拉至位置2的过程中，线框的感应电流的方向是 (
)
图5
A ．先顺时针，后逆时针，再顺时针
B ．始终顺时针
C ．先逆时针，后顺时针，再逆时针
D ．始终逆时针
答案 C
解析 在靠近直导线直到处于中间位置的过程中，磁通量先增大后减小，原磁场方向垂直纸面向里，感应电流的磁场方向应先垂直纸面向外后垂直纸面向里，由右手螺旋定则可判断电流方向为先逆时针后顺时针，同理当处于中间位置到线框全穿过直导线的过程中，感应电流方向为顺时针，当远离导线的过程中，感应电流方向为逆时针，故选C.
9. 如图6所示，一对大磁极，中间处可视为匀强磁场，上、下边缘处为非匀强磁场，一矩形导线框abcd 保持水平，从两磁极间中心上方某处开始下落，并穿过磁场，则(
)
图6
A ．线框中有感应电流，方向是先a →b →c →d →a 后d →c →b →a →d
B ．线框中有感应电流，方向是先d →c →b →a →d 后a →b →c →d →a
C ．受磁场的作用，线框要发生转动
D ．线框中始终没有感应电流
答案 D
解析 由于线框从两极间中心上方某处开始下落，根据对称性知，下落过程中穿过线框abcd 的磁通量始终是零，没有变化，所以始终没有感应电流，因此不会受磁场的作用．故选项D 正确．
10. 北半球地磁场的竖直分量向下．如图7所示，在北京某中学实验室的水平桌面上，放置边长为L 的正方形闭合导体线圈abcd ，线圈的ab 边沿南北方向，ad 边沿东西方向．下列说法中正确的是(
)
图7
A ．若使线圈向东平动，则a 点的电势比b 点的电势低
B ．若使线圈向北平动，则a 点的电势比b 点的电势低
C ．若以ab 为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为a →b →c →d →a
D ．若以ab 为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为a →d →c →b →a
答案 AC
解析 用楞次定律判断产生的感应电流的方向．线圈向东平动时，ba 和cd 两边切割磁感线，且两边切割磁感线产生的感应电动势大小相同，a 点电势比b 点电势低，A 对；同理，线圈向北平动，则a 、b 电势相等，高于c 、d 两点电势，B 错；以ab 为轴将线圈翻转，向下的磁通量减小了，感应电流的磁场方向应该向下，再由右手螺旋定则知，感应电流的方向为a →b →c →d →a ，则C 对，D 错．
题组三 右手定则的应用
11. 如图8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(
)
图8
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
答案 D
解析 由右手定则知ef 上的电流由e →f ，故右侧的电流方向为逆时针，左侧的电流方向为顺时针，选D.
12. 如图9所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R 和r ，导体棒PQ 与三条导线接触良好，匀强磁场的方向垂直纸面向里．导体棒的电阻可忽略，当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是(
)
图9
A ．流过R 的电流为由d 到c ，流过r 的电流为由b 到a
B ．流过R 的电流为由c 到d ，流过r 的电流为由b 到a
C ．流过R 的电流为由d 到c ，流过r 的电流为由a 到b
D ．流过R 的电流为由c 到d ，流动r 的电流为由a 到b
答案 B
解析 根据磁场方向和导体棒的运动方向，用右手定则可以判断出在PQ 中产生的感应电动势的方向由P 指向Q ，即导体棒下端电势高、上端电势低，所以在接入R 的闭合电路中，电流由c 流向d ，在接入r 的闭合电路中，电流由b 流向a .
13．如图10所示，一个金属圆盘安装在竖直的转动轴上，置于蹄形磁铁之间，两块铜片A 、O 分别与金属盘的边缘和转动轴接触．若使金属盘按图示方向(俯视顺时针方向) 转动起来，下列说法正确的是(
)
图10
A ．电阻R 中有Q →R →P 方向的感应电流
B ．电阻R 中有P →R →Q 方向的感应电流
C ．穿过圆盘的磁通量始终没有变化，电阻R 中无感应电流
D ．调换磁铁的N 、S 极同时改变金属盘的转动方向，R 中感应电流的方向也会发生改变 答案 B
解析 根据右手定则可判R 中有P →R →Q 方向的电流，B 对，A 、C 错．D 选项中流过R 的感应电流方向不变，D 错．