物理选择性必修 第二册1 楞次定律精品课后练习题

2.1楞次定律人教版（   2019）高中物理选择性必修二同步练习

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

第I卷（选择题）

一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）

1. 在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨，导轨跟大线圈相接，如图所示．导轨上放一根导线，磁感线垂直于导轨所在平面．当导线向右加速运动时，所包围的小闭合线圈产生的感应电流方向，及所具有的形变趋势是(    )

A. 有顺时针方向的电流，且有收缩的趋势
B. 有顺时针方向的电流，且有扩张的趋势
C. 有逆时针方向的电流，且有收缩的趋势
D. 有逆时针方向的电流，且有扩张的趋势

2. 如图所示，圆形导体线圈平放在水平桌面上，在的正上方固定一竖直螺线管，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成闭合回路若将滑动变阻器的滑片向下滑动，下列表述正确的是：

A. 线圈对水平桌面的压力将增大
B. 穿过线圈的磁通量变小
C. 线圈有扩张的趋势
D. 线圈中将产生顺时针方向的感应电流俯视

3. 闭合线框，自某高度自由下落时穿过一个有界的匀强磁场，当它经过如图所示的三个位置时，感应电流的方向是

A.  经过Ⅰ时，
B.  经过Ⅱ时，
C.  经过Ⅱ时，无感应电流
D.  经过Ⅲ时，

4. 年月日，国内首条中低速磁浮旅游专线广东清远磁浮首列车开始整车动态调试。如图所示为超导磁浮的示意图，在水平桌面上放置着一个圆柱形磁铁甲，将用高温超导材料制成的超导圆环乙从圆柱形磁铁甲的正上方缓慢下移，由于超导圆环乙跟圆柱形磁铁甲之间有排斥力，结果超导圆环乙悬浮在圆柱形磁铁甲的正上方。若圆柱形磁铁甲的极朝上，在超导圆环乙放入磁场向下运动的过程中，从上往下看

A. 超导圆环乙中感应电流的方向为顺时针方向；当超导圆环乙稳定后，感应电流消失
B. 超导圆环乙中感应电流的方向为逆时针方向；当超导圆环乙稳定后，感应电流消失
C. 超导圆环乙中感应电流的方向为顺时针方向；当超导圆环乙稳定后，感应电流仍存在
D. 超导圆环乙中感应电流的方向为逆时针方向；当超导圆环乙稳定后，感应电流仍存在

5. 如图所示，为光滑的水平平行金属导轨，为路在导轨上的两根金属杆，垂直纸面向外的匀强磁场垂直穿过所在的平面，则(    )

A. 若固定，使向右滑动，则回路有电流，电流方向为
B. 若以相等的速度一起向右滑动，则回路有电流，电流方向为
C. 若向左、向右同时运动，则回路中的电流为零
D. 若都向右运动，且两杆速度，则回路有电流，电流方向为

6. 如图所示，磁场方向垂直纸面向里，金属导轨、在竖直平面内水平平行放置，、通过绕在竖直放置的铁芯上的导线连接，铁芯正上方有一水平放置的金属环，金属杆竖直放置，与导轨、垂直且始终接触良好，当金属杆突然向右运动时，下列说法正确的是(    )

A. 中电流由到，铁芯中磁场竖直向上，环中有顺时针的电流俯视
B. 中电流由到，铁芯中磁场竖直向下，环中有顺时针的电流俯视
C. 中电流由到，铁芯中磁场竖直向上，环中有逆时针的电流俯视
D. 中电流由到，铁芯中磁场竖直向下，环中有逆时针的电流俯视

7. 把轻质导线圈用细线挂在磁铁极附近，磁铁的轴线穿过线圈中心，且在线圈平面内，如图所示。当线圈通以图示方向的电流时，线圈将(    )

A. 发生转动，同时靠近磁铁 B. 发生转动，同时远离磁铁
C. 不发生转动，只靠近磁铁 D. 不发生转动，只远离磁铁

二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

8. 如图甲所示，匀强磁场垂直穿过矩形金属线框，磁感应强度随时间按图乙所示规律变化，下列说法正确的是(    )

A. 时刻线框的感应电流方向为
B. 时刻线框的感应电流方向为
C. 时刻线框的感应电流最大
D. 时刻线框边受到的安培力方向向右

9. 关于右手定则和楞次定律的关系，下列说法正确的是(    )

A. 右手定则和楞次定律都是用来判断感应电流的方向的，本质上没有任何区别，是并列关系
B. 右手定则的使用范围是判断闭合回路中的部分导体切割磁感线运动时产生的感应电流的方向
C. 楞次定律可以用来判断任何情况下感应电流的方向
D. 能用右手定则判断感应电流方向的情况，一定能用楞次定律来判断，能用楞次定律判断感应电流方向的情况，也一定能用右手定则来判断

10. 如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒、，当在外力作用下运动时，在磁场力作用下向右运动则所做的运动可能是

A.  向右加速运动 B.  向右减速运动 C.  向左加速运动 D.  向左减速运动

11. 如图所示，在匀强磁场中放有平行金属导轨，它与大线圈相连接，要使小导线圈获得顺时针方向的感应电流，则放在金属导轨上的金属棒的运动情况是两线圈共面放置．(    )

A. 向右匀速运动 B. 向左加速运动 C. 向右减速运动 D. 向右加速运动

第II卷（非选择题）

三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

12. 用如图所示的装置做“探究感应电流方向的规律”实验，磁体从靠近线圈的上方静止下落。当磁体运动到如图所示的位置时，流过线圈的感应电流方向为______“从到”或“从到”。在磁体穿过整个线圈的过程中，传感器显示的电流随时间的图象应该是图中的______。

13. 如图所示线圈竖直放在绝缘的地面上，并与灵敏电流计相连。电流计中若通过由到的电流时，指针向右偏转。则条形磁铁从线圈内拔出的过程中，请判断

穿过线圈的磁通量将____选填“增大”、“减小”、“不变”

灵敏电流计的指针会向          偏转选填“左”、“右”

地面对线圈的支持力____线圈的重力选填“大于”、“小于”、“等于”

四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）

14. 如图所示，匀强磁场中有一个用软导线制成的单匝闭合线圈，线圈平面与磁场垂直．已知线圈的面积、电阻，磁场的磁感应强度现同时向两侧拉动线圈，线圈的两边在时间内合到一起．求线圈在上述过程中

感应电动势的平均值；

感应电流的平均值，并在图中标出电流方向；

通过导线横截面的电荷量．

15. 如图甲所示，轻质细线吊着一质量、半径、匝数匝的圆形线圈，其总电阻。在圆形线圈的圆心位置以下区域分布着垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小随时间的变化关系如图乙所示。，。
    
    求：哪一段时间内点电势高于点电势；
    内通过线圈横截面的电荷量；
    第末细线对圆形线圈的拉力大小。
16. 如图所示，水平面上有两根相距的足够长的平行金属导轨和，它们的电阻可忽略不计，在和之间接有阻值为的定值电阻。导体棒长，其电阻为，与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度现用拉力使以的速度向右做匀速运动。求：
    中的感应电动势多大？
    中此时的电流方向？
    若定值电阻，导体棒的电阻，则电路中的电流多大？
    拉力是多少？

答案和解析

1.【答案】 

【解析】

【分析】
由右手定则判断出切割磁感线产生的感应电流方向，然后应用楞次定律判断中电流方向与形状变化趋势。
本题考查了判断感应电流方向与线圈性质变化趋势问题，应用右手定则与楞次定律即可正确解题，正确理解并应用楞次定律是正确解题的关键。
【解答】
向右运动时，由右手定则可知，感应电流由流向，
加速运动，感应电动势：变大，感应电流：变大，
穿过的磁通量增大，为阻碍磁通量的增加，由楞次定律可知，有收缩的趋势，
由楞次定律可知，中感应电流沿逆时针方向，故C正确，ABD错误。
故选C。  

2.【答案】 

【解析】

【分析】
本题考查楞次定律，根据楞次定律进行判断即可得出答案。
【解答】
解：滑动变阻器滑片向下移动，接入电路的电阻减小，电流增大；
通过线圈的磁通量增大，线圈有收缩的趋势，、C错误；
根据楞次定律判断中产生逆时针方向的感应电流俯视，有远离螺线管的趋势，对桌面的压力增大，A正确，D错误。  

3.【答案】 

【解析】

【分析】
根据楞次定律直接进行判断即可。
本题考查了由楞次定律和右手定则对感应电流方向以及有无的判断，基础题。
【解答】
A、经过Ⅰ时，向里的磁通量增加，根据楞次定律则感应电流磁场方向向外，由右手定则判断感应电流方向为逆时针，故A错误；
B、经过Ⅱ时，磁通量不变，则感应电流为，故B错误，C正确；
D、经过Ⅲ时，向里的磁通量减少，根据楞次定律感应电流的磁场方向向里，由右手定则判断感应电流方向为顺时针，故D错误。  

4.【答案】 

【解析】

 【分析】
此题的关键是对“超导”的理解，所谓超导体就是没有电阻的导体，没有电流热效应现象发生，一旦有电流出现，电流将不会消失。
认真审题是解题的关键，本题易错选A，易认为稳定后没有电磁感应现象发生，而得出感应电流消失的结论，再就是要数练掌握楞次定律。
【解答】
若圆柱形磁铁甲的极朝上，在超导圆环乙放入磁场向下运动的过程中，磁通量增加，根据楞次定律可知超导圆环乙中感应电流的方向为顺时针方向；在超导圆环乙放入磁场的过程中，穿过超导圆环乙的磁通量增加，超导圆环乙中将产生感应电流，因为超导圆环乙是超导体，没有电阻，所以稳定后感应电流仍存在，故C正确，故ABD错误。  

5.【答案】 

【解析】

【分析】
本题主要考查感应电流方向的判断；熟记感应电流产生条件，利用右手定则或楞次定律判断电流方向；
【解答】
A、由右手定则可判断出项做法使回路产生顺时针方向的电流，故A项错．
B、若、同向运动且速度大小相同，、所围面积不变，磁通量不变，故不产生感应电流，故B项错．
C、若向左，向右，则回路中有顺时针方向的电流，故C项错．
D、若、都向右运动，且两杆速度，则、所围面积发生变化，磁通量也发生变化，由楞次定律可判断出，回路中产生顺时针方向的电流，故D项对．  

6.【答案】 

【解析】

【试题解析】
【分析】
由右手定则可知电流由到，由安培定则判断铁芯中的磁场方向及磁通量的变化，由楞次定律和安培定则判断环中电流方向。
本题考查了感应电流的产生、磁铁间的相互作用、楞次定律的应用，正确使用右手定则、安培定则和楞次定律方可正确解题。
【解答】
当金属杆突然向右运动时，由右手定则可知电流由到，由安培定则可知铁芯中的磁场方向向下，因金属杆由静止开始向右运动，金属环中的磁通量增加，由楞次定律可知金属环中的感应电流将产生向上的磁场，根据安培定则，即环中有逆时针方向电流俯视，故D正确，ABC错误。
故选D。  

7.【答案】 

【解析】

【分析】

此题考查了右手螺旋定则和磁极间相互作用的应用。

注意线圈产生的磁场与条形磁体产生的磁场很相似，可以利用右手螺旋定则判断磁场的、极，然后再根据磁极间的相互作用分析线圈的转动情况。

【解答】

由右手螺旋定则可知，线圈向外一面为极，因为异名磁极相互吸引，因此从上往下看，线圈做顺时针方向转动，同时靠近磁铁，故BCD错误，A正确。

故选A。
 

8.【答案】 

【解析】

【分析】
由乙图可知的变化，则可得出磁通量的变化情况，由楞次定律可知电流的方向。
本题要求学生能正确理解图的含义，由磁感应强度的变化分析磁通量的变化，才能准确的利用楞次定律进行判定。
【解答】
A.磁感应强度变大，由楞次定律可知感应电流是逆时针；即时刻线框的感应电流方向为 方向；故A正确；
B.磁感应强度变小；由楞次定律可知感应电流是顺时针；即时刻线框的感应电流方向为 方向；故B错误；
C.时刻磁通量变化为零，线框的感应电流为零；故C错误；
D.时刻线框边电流向下；由左手定则；边受到的安培力方向向右；故D正确；
故选AD。  

9.【答案】 

【解析】

【分析】
直接根据楞次定律和右手定则的内容和区别判断即可。
本题是楞次定律和右手定则的内容的直接考查，基础题目。
【解答】
右手定则和楞次定律都是用来判断感应电流的方向的，本质上没有任何区别，但是右手定则只是判断导体切割磁感线产生的感应电流方向比较方便，而楞次定律可判断任何情况下产生的感应电流的方向，两者不是并列关系，选项A错误，BC正确；
D.能用右手定则判断感应电流方向的情况，一定能用楞次定律来判断，但是能用楞次定律判断感应电流方向的情况，不一定能用右手定则来判断，选项D错误。
故选BC。  

10.【答案】 

【解析】

【分析】
处于磁场中，当有感应电流时，则在磁场力作用下向右运动，说明受到的磁场力向右，由左手定则可知电流由指向，由楞次定律可知，线圈中产生感应电流的磁场应该是向上减小，或向下增加；再由楞次定律可知的运动情况。
本题关键是分析好引起感应电流的磁通量的变化，进而才能分析产生电流的磁通量是由什么样的运动产生的。
【解答】
根据安培定则可知，处于产生的垂直向里的磁场中，在磁场力作用下向右运动，说明受到的磁场力向右，由左手定则可知电流由指向，由楞次定律可知，线圈中产生感应电流的磁场应该是向上减小，或向下增加；再由右手定则可知可能是向左加速运动或向右减速运动，故BC正确，AD错误。
故选BC。  

11.【答案】 

【解析】

【分析】

导线运动时，切割磁感线产生感应电流，由右手定则判断出感应电流的方向，感应电流流过大线圈时，产生磁场，就有磁通量穿过小线圈，根据安培定则可判断感应电流产生的磁场方向，再根据楞次定律判断小线圈中产生的电流方向，即可选择符合题意的选项。
本题是有两次电磁感应的问题，比较复杂，要按程序法依次运用右手定则、楞次定律和安培定则进行判断。

【解答】

A.导线匀速向右运动时，导线产生的感应电动势和感应电流恒定不变，大线圈产生的磁场恒定不变，穿过小线圈中的磁通量不变，没有感应电流产生，故A错误； 
B.导线加速向左运动时，导线中产生的感应电动势和感应电流都增加，由右手定则判断出来电流方向由，根据安培定则判断可知：产生的磁场方向：垂直纸面向外，穿过的磁通量增大，由楞次定律判断得知：线圈产生顺时针方向的感应电流，符合题意，故B正确； 
C.导线减速向右运动时，导线中产生的感应电动势和感应电流减小，由右手定则判断出来电流方向由，根据安培定则判断可知：产生的磁场方向：垂直纸面向里，穿过的磁通量减小，由楞次定律判断得知：线圈产生顺时针方向的感应电流，符合题意，故C正确； 
D.导线加速向右运动时，导线中产生的感应电动势和感应电流都增大，由右手定则判断出来中感应电流方向由，根据安培定则判断可知：产生的磁场方向：垂直纸面向里，穿过磁通量增大，由楞次定律判断得知：线圈产生逆时针方向的感应电流，不符合题意，故D错误。 

故选BC。
 

12.【答案】从到；。 

【解析】解：磁体从靠近线圈的上方静止下落，当磁体运动到如图所示的位置时，依据楞次定律，感应磁场方向向下，根据螺旋定则，则感应电流方向盘旋而上，即
流过线圈的感应电流方向为“到”；
当磁铁完全进入线圈内时，穿过线圈的磁通量不变，则不会产生感应电流，则磁铁会加速运动，当到达线圈底部时，磁通量变化率大于磁铁进入线圈时位置，依据法拉第电磁感应定律，则到达底部的感应电流较大，再由楞次定律可知，进与出的感应电流方向相反，故A正确，BCD错误；
故答案为：从到；。
根据楞次定律，结合磁铁的、极，即可判定线圈内部感应电流方向，再由磁铁在线圈内部，没有磁通量变化，不会产生感应电流，及法拉第电磁感应定律，即可求解．
考查楞次定律与法拉第电磁感应定律的应用，掌握磁铁在线圈中运动，磁通量如何变化，并理解螺旋定则的内容．
 

13.【答案】减小； 左；  小于。 

【解析】解：由图可知，条形磁铁从线圈内拔出的过程中，穿过线圈的磁场方向向下且磁通量减小；
由楞次定律可知感应电流的磁场应向上，则由安培定则可知，电流方向从到，灵敏电流计的指针向左偏转；
由“来拒去留”可知，磁铁远离线圈，则线圈与磁铁相互吸引，即地面对线圈的支持力小于自身的重力。
故答案为：减小； 左；  小于。
先判断通过线圈的磁场方向及磁通量的变化，由楞次定律可判断电路中电流的方向及磁极间的相互作用。
在判断电磁感应中磁极间的相互作用时可以直接利用楞次定律的第二种表示：“来拒去留”直接判断，不必再由安培定则判断线圈中的磁场，再由磁极间的相互作用判断力的方向。
 

14.【答案】解：磁通量的变化量为：，
则感应电动势的平均值为：。
感应电流的平均值为：。
根据楞次定律知，感应电流的方向为顺时针，如图所示。
通过导线横截面的电荷量为：。
答：感应电动势的平均值为；
感应电流的平均值为，电流方向如图所示；
通过导线横截面的电荷量为。 

【解析】根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势的平均值。
根据楞次定律判断感应电流的方向，结合欧姆定律求出感应电流的平均值。
根据平均电流的大小，结合求出通过导线横截面的电荷量。
本题考查法拉第电磁感应定律的基本运用，会通过法拉第电磁感应定律求解感应电动势，会根据楞次定律判断感应电流的方向，基础题。
 

15.【答案】解：由楞次定律可知：内圆形线圈电流的方向为顺时针方向，所以点电势高；
内圆形线圈电流的方向为逆时针方向，所以点电势高
内由法拉第电磁感应定律得：
由闭合欧姆定律得，线圈中的感应电流大小为：
解得：
内通过线圈横截面的电荷量：
内由法拉第电磁感应定律得：
由闭合欧姆定律得，线圈中的感应电流大小为：
代入数值解得：
由乙图可知，第末的磁感应强度：
第末的安培力：
由左手定则可知，安培力方向竖直向下，由平衡条件可知，第末细线对圆形线圈的拉力
答：时间内点电势高于点电势；
内通过线圈横截面的电荷量为；
第末细线对圆形线圈的拉力大小为 

【解析】根据楞次定律判断感应电流的方向，进而判断两点电势的高低；
根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律求出感应电动势和感应电流，再由求通过线圈截面的电量；
先根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律求出感应电动势和感应电流，再求出线圈所受的安培力，最后根据受力平衡求拉力的大小。
考查楞次定律、法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律的应用，掌握平衡方程的内容，注意安培力的方向。
 

16.【答案】解：中的感应电动势：
由右手定则可知，中的电流由流向
感应电流为：
匀速运动，拉力与安培力大小相等，则：；
答：
中的感应电动势为。
中电流的方向为从向。
电路中的电流为；
导体棒所受的安培力为。 

【解析】由求解中的感应电动势；
由右手定则判断中电流的方向；
由闭合电路欧姆定律求解电路中的电流；
由求导体棒所受的安培力，再由平衡条件求拉力的大小。
本题是电磁感应与闭合电路知识、力学知识的综合，要知道产生电磁感应的导体相当于电源，运用闭合电路欧姆定律求感应电流。对于拉力，也可以根据功率关系求解。