高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册1 楞次定律当堂达标检测题

2.1 楞次定律

一、选择题(本题共3小题，每题7分，共21分)

1．如图所示，一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方，直导线与圆环在同一竖直面内，当通电直导线中电流增大时，弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度l将(　D　)

A．S增大，l变大 B．S减小，l变短

C．S增大，l变短 D．S减小，l变长

解析：当通电导线中电流增大时，穿过金属圆环的磁通量增大，金属圆环中产生感应电流，根据楞次定律，感应电流要反抗磁通量的增大，一是用缩小面积的方式进行反抗，二是用远离直导线的方式进行反抗，故D正确。

2．如图所示，AOC是光滑的金属导轨，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，ab是一根金属棒，与导轨接触良好，它从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运动过程中b端始终在OC上，a端始终在OA上，直到完全落在OC上，空间存在着匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，则ab棒在上述过程中(　C　)

A．感应电流方向是b→a

B．感应电流方向是a→b

C．感应电流方向先是b→a，后是a→b

D．感应电流方向先是a→b，后是b→a

解析：在金属棒向下滑动的过程中，金属棒与导轨所围成的三角形面积先增大后减小，三角形aOb内的磁通量先增大后减小，由楞次定律可判断C选项正确。

3．如图所示是某研究性学习小组的同学设计的电梯坠落的应急安全装置，在电梯轿厢上安装永久磁铁，并在电梯的井壁上铺设线圈，这样可以在电梯突然坠落时减小对人员的伤害，关于该装置，下列说法正确的是(　B　)

A．当电梯突然坠落时，该安全装置可使电梯停在空中

B．当电梯坠落磁铁到达图示位置时，闭合线圈A、B中的电流方向相反

C．当电梯坠落磁铁到达图示位置时，只有闭合线圈A在阻碍电梯下落

D．当电梯坠落磁铁到达图示位置时，只有闭合线圈B在阻碍电梯下落

解析：若电梯突然坠落，线圈中会产生感应电流，感应电流会阻碍电梯的相对运动，可起到应急避险作用，但不能阻止电梯的运动，故 A错误；当电梯坠落磁铁到达题图所示位置时，闭合线圈A中向上的磁场减弱，感应电流的方向从上向下看是逆时针方向，B中向上的磁场增强，感应电流的方向从上向下看是顺时针方向，可知A与B中感应电流方向相反，故B正确；结合B的分析可知，当电梯坠落磁铁到达题图所示位置时，闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落，故C、D错误。

二、非选择题

4．(9分)软铁环上绕有A、B、C三个线圈，线圈的绕向如图所示，这三个线圈分别与线圈M、电源、电流表相连。当开关K1闭合、K2断开时，将条形磁铁的N极加速向下插入线圈M过程中，电流表指针向左偏转。由上述可知：

(1)若保持K1闭合、K2断开，将条形磁铁的S极从线圈M中加速向上拔出的过程中，电流表指针(选填“向左”“向右”或“不”)向左偏转。

(2)若保持K1、K2均闭合，将条形磁铁插入线圈M中保持不动，电流表指针不(选填“向左”“向右”或“不”)偏转。

(3)若保持K1断开，在K2闭合瞬间，电流表指针向右(选填“向左”“向右”或“不”)偏转。

解析：(1)若保持K1闭合、K2断开，将条形磁铁的S极从线圈M中加速向上拔出的过程中根据感应电流产生条件和楞次定律可知，M中产生从上往下看逆时针方向电流，由于加速拔出，则产生电流增大，则A中电流从左端进，右端出，电流增大，根据安培定则可知A产生的磁场沿轴线上方向为从左向右，则C中磁场方向从上向下，且增大，故会产生感应电流，根据楞次定律可知，线圈C中电流方向从上向下，又将条形磁铁的N极加速向下插入线圈M过程中，电流表指针向左偏转，则电流表指针向左偏转；同理可判(2)中电流表指针不偏转，(3)中电流表指针向右偏。

5．(10分)如图所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈，线圈等距离排列，且与传送带以相同的速度匀速运动。为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带，根据穿过磁场后线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈。从图中可以看出，第几个线圈是不合格线圈？

答案：第3个

解析：若线圈闭合进入磁场时，由于产生电磁感应现象，根据楞次定律可判断线圈相对传送带向后滑动，若线圈不闭合，进入磁场时，不会产生感应电流，故线圈相对传送带不发生滑动，所以从图中可以看出，第3个线圈是不合格线圈。