高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册1 楞次定律一课一练

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(实验：探究影响感应电流方向的因素)
1．理解楞次定律的内容，会判断感应电流的方向.2.理解楞次定律是电磁感应能量守恒的体现.3.掌握楞次定律的几个推论：“增反减同”、“来拒去留”、“增缩减扩”、“增离减靠”．
1．楞次定律中“阻碍”的含义是指( )
A．感应电流形成的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反
B．感应电流形成的磁场只是阻碍引起感应电流的磁场的增强
C．感应电流形成的磁场只是阻碍引起感应电流的磁场的减弱
D．当引起感应电流的磁场增强时，感应电流的磁场方向与其相反；当引起感应电流的磁场减弱时，感应电流的磁场方向与其相同
答案 D
解析 楞次定律中“阻碍”的含义是指感应电流产生的磁场总是阻碍引起感应电流的磁场的变化，即当引起感应电流的磁场增强时，感应电流的磁场方向与其相反；当引起感应电流的磁场减弱时，感应电流的磁场方向与其相同．故选D.
2.(2023·上海市徐汇区模拟)如图所示，匀强磁场范围足够大，闭合线圈abcd处在磁场中，且与磁感应强度B垂直，则下列说法中正确的是( )
A．线圈在该平面内匀速运动时，有感应电流
B．线圈在该平面内做加速直线运动时，有感应电流
C．线圈在该平面内以a为圆心做匀速转动时，有感应电流
D．以上三种情况，均无感应电流
答案 D
解析 线圈在该平面内匀速运动时，穿过闭合线圈的磁通量不变，无感应电流，故A错误；线圈在该平面内做加速直线运动时，穿过闭合线圈的磁通量不变，故无感应电流，故B错误；线圈在该平面内以a为圆心做匀速转动时，穿过闭合线圈的磁通量不变，无感应电流，故C错误；以上三种情况，穿过闭合线圈的磁通量不变，均无感应电流，故D正确．
3.如图所示的电路中，一个N极朝下的条形磁体竖直下落，恰能穿过水平放置的方形导线框，下列判断正确的是( )
A．磁体经过图中位置1时，线框中感应电流沿abcd方向，经过位置2时沿adcb方向
B．磁体经过图中位置1时，线框中感应电流沿adcb方向，经过位置2时沿abcd方向
C．磁体经过位置1和2时，感应电流都沿abcd方向
D．磁体经过位置1和2时，感应电流都沿adcb方向
答案 A
解析 磁体经过题图中位置1时，穿过线框的磁通量变大，且磁场方向向下，则由楞次定律可得，线框中感应电流沿abcd方向，经过位置2时，穿过线框的磁通量变小，且磁场方向向下，则由楞次定律可得，线框中感应电流沿adcb方向，故B、C、D错误，A正确．
4.(2023·福建厦门市模拟)如图所示，光滑固定金属导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当条形磁体从高处下落接近回路的过程中，下列说法正确的是( )
A．P、Q将相互靠近
B．P、Q对导轨M、N的压力小于自身重力
C．磁体下落的加速度大于重力加速度g
D．磁体动能的增加量等于重力势能的减少量
答案 A
解析 当条形磁体从高处下落接近回路的过程中，穿过回路的磁通量增大，根据楞次定律的结论：增缩减扩、来拒去留可知，P、Q将相互靠近，P、Q对导轨M、N的压力大于自身的重力，故B错误，A正确；当条形磁体从高处下落接近回路的过程中，穿过回路的磁通量增大，根据楞次定律的结论：阻碍相对运动，所以磁体由于受到向上的磁场力使得加速度小于g，且磁场阻力做负功，磁体动能的增加量小于重力势能的减少量，故C、D错误．
5.电磁驱动原理如图所示，当固定线圈上突然通入直流电时，靠近线圈左端放置的金属环被弹射出去，在闭合开关S瞬间，下列判断正确的是( )
A．从左侧看环中感应电流沿逆时针方向
B．金属环的面积有收缩的趋势
C．电源正负极调换后，金属环将不能向左弹射
D．若将金属环放在线圈右侧再闭合开关S，环将向左运动
答案 B
解析 根据楞次定律，金属环中产生顺时针方向(从左侧看)的感应电流，故A错误；根据楞次定律，线圈中磁通量增大，穿过金属环的磁通量增大，金属环有收缩面积阻止磁通量增大的趋势，故B正确；当电源正负极调换后，通过“增离减靠”的方法判断，金属环也可以向左弹射，故C错误；若将金属环放在线圈右侧，同理，环与线圈间也会产生排斥力，所以环将向右运动，故D错误．
6.如图所示，通电螺线管左端外侧和内部分别静止悬吊导体环a和b，环c套在螺线管正中间，并与螺线管共轴．当滑动变阻器R的滑动触头向右滑动时，下列说法正确的是( )
A．a环向左摆
B．b环有缩小的趋势
C．c环有扩大的趋势
D．三个环中感应电流方向相同
答案 D
解析 根据右手螺旋定则，通电螺线管的左端为N级，右端为S级，穿过a环、b环、c环的净磁感线均从右到左，当滑动变阻器滑片向右滑动时，接入电路电阻变大，电流变小，磁感应强度变小，根据楞次定律，a环将向右摆，感应电流产生的磁场为从右到左；b环扩张，感应电流方向产生的磁场为从右到左；c环收缩，产生的磁场为从右到左，A、B、C错误；由于a环、b环、c环的感应电流产生的磁场均从右到左，因此三个环中的感应电流方向相同，D正确．
7.(2023·湖南郴州市质检)可绕O点转动的金属圆盘置于垂直纸面向里的匀强磁场中，其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金属导轨上，如图所示，导轨上有一根金属棒ab处在垂直于纸面向外的匀强磁场中．下列说法正确的是( )
A．圆盘顺时针加速转动时，ab棒将向右运动
B．圆盘逆时针匀速转动时，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
解析 圆盘顺时针加速转动时，由右手定则可知，圆盘中感应电流从圆心流向边缘，线圈A中产生的磁场方向向下，且磁场增强，由楞次定律可知，线圈B中的感应磁场方向向上，由安培定则可知ab棒中感应电流方向由a→b，由左手定则可知，ab棒受的安培力方向向左，ab棒将向左运动，故A错误；圆盘逆时针匀速转动时，由右手定则可知，圆盘中感应电流从边缘流向圆心，线圈A中产生的磁场方向向上，且磁场不变，线圈B中无感应电流，则ab棒静止，故B错误；圆盘顺时针减速转动时，由右手定则可知，圆盘中感应电流从圆心流向边缘，线圈A中产生的磁场方向向下，且磁场减弱，由楞次定律可知，线圈B中的感应磁场方向向下，由安培定则可知ab棒中感应电流方向由b→a，由左手定则可知，ab棒受的安培力方向向右，ab棒将向右运动，故C正确；圆盘逆时针加速转动时，由右手定则可知，圆盘中感应电流从边缘流向圆心，线圈A中产生的磁场方向向上，且磁场增强，由楞次定律可知，线圈B中的感应磁场方向向下，由安培定则可知ab棒中感应电流方向由b→a，由左手定则可知，ab棒受的安培力方向向右，ab棒将向右运动，故D错误．
8．小明学了有关电磁方面的知识后，设计了如图所示的甲、乙两个装置．
(1)为了探究电磁感应现象，小明应选用________装置进行实验．
(2)小明选用甲装置探究有关知识时，进行了如下的操作，其中不能使电流计指针发生偏转的是________(填序号)．
①让导线ab在磁场中斜向上运动
②让导线ab在磁场中沿水平方向左右运动
③让导线ab沿竖直方向上下运动
(3)如果在图乙装置的实验中，当开关闭合时，发现导线ab向左运动，若要使导线ab在闭合开关时向右运动，采取的措施是__________________________________________________
________________________________________________________________________；
(4)甲、乙两图的原理分别用于制造________和________．(均选填“电动机”或“发电机”)
答案 (1)甲 (2)③ (3)将磁体N、S极对调(或将连接电源两极的导线对调)
(4)发电机 电动机
解析 (1)电磁感应现象是研究磁生电的现象，甲装置是研究导线切割磁感线产生感应电流，乙装置是研究电流的磁效应，故选甲．
(2)对题图甲，要产生感应电流，导线ab需切割磁感线．让导线ab在磁场中斜向上运动以及让导线ab在磁场中沿水平方向左右运动，都切割了磁感线，都能产生感应电流，都能使电流计指针发生偏转；让导线ab沿竖直方向上下运动，导线ab没有切割磁感线，故不会产生感应电流，不能使电流计指针发生偏转，故选③.
(3)如果在题图乙装置的实验中，当开关闭合时，发现导线ab向左运动，是由于导线ab受到安培力作用，若要使导线ab在闭合开关时向右运动，只需要改变电流的方向或磁场的方向即可，可以采取的措施如下：将磁体N、S极对调(或将连接电源两极的导线对调)．
(4)题图甲是导线切割磁感线产生感应电流，是制造发电机的原理；题图乙是通电导线在磁场中受安培力作用发生运动，是制造电动机的原理．