《2025年金版教程高中新课程创新导学案高中物理选择性必修第二册人教版》

[变式训练2] 某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律，当条形磁体自上而下加速穿过固定的线圈并远离而去，该过程中（ ）

A. 条形磁体的加速度一直等于重力加速度
B. 条形磁体的加速度开始小于重力加速度，后来大于重力加速度
C. 通过电流表的感应电流方向一直是b→a
D. 通过电流表的感应电流方向是先b→a，后a→b

答案： D　[根据楞次定律可知，在条形磁体自上而下加速穿过固定的线圈并远离而去的过程中，线圈内产生的感应电流的磁场对条形磁体的运动有阻碍作用，即表现为“来拒去留”，可知条形磁体运动的加速度始终小于重力加速度，A、B错误；当条形磁体靠近线圈时，依据“来拒去留”，线圈上端为N极，由安培定则知通过电流表的感应电流方向是b→a，当条形磁体远离线圈时，依据“来拒去留”，线圈下端为N极，由安培定则知通过电流表的感应电流方向是a→b，C错误，D正确。]

例3 如图所示，匀强磁场垂直于软导线回路平面，由于磁场发生变化，回路变为圆形，且产生了逆时针方向的感应电流，则磁场情况是（ ）

A. 逐渐增强，方向垂直纸面向外
B. 逐渐减弱，方向垂直纸面向外
C. 逐渐增强，方向垂直纸面向里
D. 逐渐减弱，方向垂直纸面向里

答案： 磁场发生变化后,回路变为圆形,由于相同周长的所有图形中，圆形的面积最大，则导线围成的面积扩大。根据楞次定律的推论“增缩减扩”可得，回路内的磁场逐渐减弱。由安培定则可知，回路中感应电流的磁场方向垂直纸面向外，根据楞次定律的推论“增反减同”可知，原磁场方向垂直纸面向外。故选B。答案：B

[变式训练3]（多选）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线圈一定有收缩的趋势
B. B线圈一定有扩张的趋势
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. 若从右向左看B中产生顺时针方向的电流，则A左端是强磁性合金的S极

答案： BD　[现对A进行加热，则A产生的磁场的磁感应强度增大，通过B线圈的磁通量增大，为阻碍磁通量增大,B线圈一定有扩张的趋势,所以B正确，A错误；根据楞次定律可知，B线圈中感应电流产生的磁场阻碍了B线圈内磁通量的增加,而非阻止,C错误；若从右向左看B中产生顺时针方向的电流，根据安培定则可知，感应电流轴线上的磁场方向向左，根据楞次定律可知,B线圈中的磁通量向右,根据B线圈的磁通量特点可知A中磁场方向向右,在磁体内部磁感线方向由S极指向N极,则A左端是强磁性合金的S极,D正确。]

例4 一长直铁芯上绕有一固定线圈M，铁芯右端与一木质圆柱密接，木质圆柱上套有一闭合金属环N，N可在木质圆柱上无摩擦移动，M连接在如图所示的电路中，其中R为滑动变阻器，E1和E2为直流电源，S为单刀双掷开关。下列情况中，可观测到N向左运动的是（ ）

A. 在S断开的情况下，S向a闭合的瞬间
B. 在S断开的情况下，S向b闭合的瞬间
C. 在S已向a闭合的情况下，将R的滑片向c端移动时
D. 在S已向a闭合的情况下，将R的滑片向d端移动时

答案： 金属环N向左运动，是向磁通量增大的方向运动，说明穿过金属环N的磁通量在减小，说明线圈M中的电流在减小，故C正确,A、B、D错误。答案：C