物理选择性必修 第二册楞次定律同步练习题

这是一份物理选择性必修 第二册楞次定律同步练习题，共7页。
A级——基础达标
1．(2024·陕西渭南高二月考)两根相互平行的金属导轨水平放置于图中所示的匀强磁
场中，在导轨上与导轨接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动。当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法中正确的是( )
A．磁场对导体棒CD的作用力水平向左
B．磁场对导体棒AB的作用力水平向右
C．导体棒CD内有电流通过，方向是C→D
D．导体棒CD内有电流通过，方向是D→C
2.某磁场的磁感线如图所示，有一闭合铝质线圈自图示位置A落至位置B，在下落的过程中，自上向下看，铝质线圈中的感应电流方向是( )
A．先沿顺时针方向，再沿逆时针方向
B．先沿逆时针方向，再沿顺时针方向
C．始终沿顺时针方向
D．始终沿逆时针方向
3.(2024·山东菏泽期末)如图所示，链球比赛属田径中的投掷竞远运动，链球由金属材料制造。某次比赛在菏泽举行，链球出手前某时刻恰好绕竖直轴水平转动(俯视逆时针转动)。则此时( )
A．安培力的方向与转动方向相反
B．手握的一端电势与拴球的一端相等
C．手握的一端电势比拴球的一端低
D．手握的一端电势比拴球的一端高
4.科考人员在南极大陆乘车行进，由于地磁场的作用，关于汽车后轮轮轴(如图所示，轮轴材料为金属)情况描述正确的是( )
A．从东向西运动，轮轴上有从左向右的电流
B．从东向西运动，轮轴上有从右向左的电流
C．从西向东运动，左端电势较高
D．从西向东运动，右端电势较高
5.(2024·陕西渭南期末)如图所示，在通电长直导线AB的一侧悬挂一可以自由摆动的闭合矩形金属线圈P，直导线与线圈在同一平面内。下列说法正确的是( )
A．导线AB右侧的磁场是匀强磁场
B．导线AB右侧的磁场方向垂直纸面向外
C．当导线AB中的电流增大时，线圈P中产生的感应电流沿顺时针方向
D．当导线AB中的电流增大时，线圈P会向右摆动
6．(2024·云南昆明期末)(多选)如图甲所示， 导线 MN和矩形线框abcd共面且均固定， 在MN中通以图乙所示的电流(电流正方向为M向N), 则在0～T时间内( )
A．线框感应电流方向始终沿 abcda
B．线框感应电流方向先沿 abcda，后沿adcba
C．ab边始终不受安培力的作用
D．bc边受安培力先向右后向左
7．(2024·河北保定期中)某同学研究电磁感应现象的实验装置如图甲所示，该同学正确连接电路，闭合开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向左偏转了一下。
(1)闭合开关，电路稳定后，该同学将滑动变阻器的滑片___________(选填“向左”或“向右”)移动时，灵敏电流计的指针向右偏转。
(2)该同学继续用如图乙所示的实验装置来探究影响感应电流方向的因素，实验中发现感应电流从“＋”接线柱流入灵敏电流计，指针向右偏转，螺线管的绕线方向在图丙中已经画出。若将条形磁铁向下插入螺线管时，灵敏电流计指针向右偏转，则条形磁铁___________(选填“上端”或“下端”)为N极。进一步实验发现，当穿过螺线管的原磁场磁通量减小时，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向___________(选填“相同”或“相反”)。
B级——综合应用
8.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，直到金属棒完全落在OC上。空间存在着匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，则金属棒在上述过程中( )
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
9.现代汽车中有一种防抱死系统(简称ABS)，该系统有一个自动检测车速的装置，用来控制车轮的转动，其原理如图所示：铁质齿轮P与车轮同步转动，右侧紧靠一个绕有线圈的条形磁体，磁体的左端是S极，右端是N极，M是一个电流检测器。当车轮带动齿轮转动时，这时由于铁齿靠近或离开线圈时，使穿过线圈的磁通量发生变化，导致线圈中产生了感应电流。这个脉冲电流信号经放大后去控制制动机构，可有效地防止车轮制动时被抱死。在齿A从图中所示位置顺时针转到虚线位置过程中，M中的感应电流方向为( )
A．一直从右向左
B．一直从左向右
C．先从右向左，后从左向右
D．先从左向右，后从右向左
10.(2024·北京高考)如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，下列说法正确的是( )
A．闭合开关瞬间，线圈M和线圈P相互吸引
B．闭合开关，达到稳定后，电流表的示数为0
C．断开开关瞬间，流过电流表的电流方向由a到b
D．断开开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场方向向左
11．(2024·重庆高二月考)(1)如图甲所示是研究电磁感应现象的实验装置：
①装置已经按图甲所示连接好，在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下。如果开关闭合后，再将A线圈迅速插入B线圈中，灵敏电流计指针将________(选填“向左”“向右”或“不”)偏转；
②连接好电路，并将A线圈插入B线圈中后，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是________；
A．插入铁芯
B．拔出A线圈
C．滑动变阻器的滑片向左滑动
D．断开开关S
(2)G为指针零刻度在中央的灵敏电流计，连接在直流电路中时，指针的偏转情况如图乙所示，即电流从灵敏电流计G的左接线柱流进时，指针从中央向左偏。现把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图丙中的条形磁体的运动方向是向______(选填“上”或“下”)；图丁中的条形磁体下端为______(选填“N”或“S”)极。
课时跟踪检测(九)
1．选C 当AB在外力F作用下向右运动时，导体棒AB、CD和两导体棒间的导轨组成一个闭合回路，由右手定则可知回路中电流方向为A→C→D→B，又由左手定则，可知磁场对导体棒CD的作用力水平向右，磁场对导体棒AB的作用力水平向左，故A、B、D错误，C正确。
2．选A 在线圈下落的过程中，磁感应强度先增大后减小，所以穿过线圈的磁通量先增大后减小，根据楞次定律结合安培定则可知，线圈中产生的感应电流先沿顺时针方向，再沿逆时针方向，故A正确，B、C、D错误。
3．选D 由于在北半球地磁场的竖直分量方向竖直向下，根据右手定则可知，手握的一端电势比拴球的一端高，故B、C错误，D正确；由于没有构成闭合回路，所以没有感应电流，没有安培力的作用，故A错误。
4．选D 地球的南极是地磁场的北极，磁场方向从下到上，汽车从西向东运动时，根据右手定则可知右端电势较高，故C错误，D正确；由于没有形成闭合回路，所以轮轴上不会形成感应电流，故A、B错误。
5．选D 由通电直导线周围的磁场分布可知，离通电直导线越远，磁感应强度越小，所以导线AB右侧的磁场不是匀强磁场，故A项错误；由安培定则可知，在导线AB的右侧，磁场方向垂直于纸面向里，故B项错误；当导线AB中的电流增大时，线圈P所在位置的磁感应强度变大，所以穿过线圈P的磁通量变大，由楞次定律结合安培定则可知，线圈P中产生的感应电流沿逆时针方向，故C项错误；由之前的分析可知，线圈P内产生的感应电流沿逆时针方向，且导线AB右侧的磁场方向垂直于纸面向里，由左手定则可知，线圈上边受到的安培力方向向下，线圈下边受到的安培力方向向上，由于通过上、下两边的电流大小相等，距离导线AB相等，所以线圈上、下两边的安培力大小相等，互相抵消；由左手定则可知，线圈左边受到的安培力方向向右，线圈右边受到的安培力方向向左，由于通过左、右两边的电流大小相等，左边距离导线AB更近，故线圈左边受到的安培力更大，所以线圈受到的安培力的合力向右，所以线圈P向右摆动，故D项正确。
6．选AD 在0到eq \f(T,2)时间内，根据安培定则可知，穿过线框abcd的磁场方向垂直纸面向里，大小在减小，则由楞次定律结合安培定则可得，线框中产生的感应电流沿顺时针方向，即沿abcda；同理，在eq \f(T,2)到T时间内，线框中产生的感应电流仍沿顺时针方向，即沿abcda，故A正确，B错误；在0～eq \f(T,2)时间内，根据左手定则可知，线框bc边受到向右的安培力；在eq \f(T,2)～T时间内，线框bc边受到向左的安培力，故C错误，D正确。
7．解析：(1)闭合开关时，通过线圈A的电流增大，线圈A产生的磁场增强，穿过线圈B的磁通量增大，灵敏电流计的指针向左偏，则要使灵敏电流计的指针向右偏转，应使穿过线圈B的磁通量减小，即穿过线圈B的磁场变弱，通过线圈A的电流应减小，则滑动变阻器的滑片应该向右滑动。
(2)根据题述电流方向可知，感应电流的磁场方向竖直向下，结合楞次定律可知，原磁场方向向上，即条形磁铁上端为N极。根据楞次定律可知，感应电流产生的磁场总是阻碍引起感应电流的原磁场磁通量的变化，当穿过螺线管的原磁场磁通量减小时，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同。
答案：(1)向右 (2)上端 相同
8．选C 由几何知识可知，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，穿过三角形aOb的磁通量先增大后减小，由楞次定律结合安培定则可知，感应电流方向先是b→a，后是a→b，C项正确。
9．选D 铁齿靠近线圈时被磁化，产生的磁场方向从左向右，齿轮P从题图示位置按顺时针方向转动的过程中，先是齿A下面的铁齿离开，通过线圈的磁通量先减小，接着齿A靠近，通过线圈的磁通量增加。根据楞次定律，线圈中感应电流的磁场先向右后向左，根据右手螺旋定则判断出感应电流的方向，所以通过M的感应电流的方向先从左向右，然后从右向左，D正确，A、B、C错误。
10．选B 闭合开关瞬间，通过线圈P的磁通量突然增大，由楞次定律可知，线圈P中感应电流的磁场与线圈M中电流的磁场方向相反，二者相互排斥，故A错误；闭合开关，达到稳定后，通过线圈P的磁通量保持不变，则感应电流为0，电流表的示数为0，故B正确；断开开关瞬间，通过线圈P的磁场方向向右，磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向向右，由安培定则可知，流过电流表的感应电流方向由b到a，故C、D错误。
11．解析：(1)①闭合开关瞬间，A线圈中的电流增大，A线圈产生的磁场增强，B线圈中的磁通量增加，产生的感应电流使灵敏电流计的指针向右偏转，可知B线圈中的磁通量增加时，灵敏电流计的指针向右偏转；当开关闭合后，将A线圈迅速插入B线圈中时，B线圈中的磁通量增加，所以产生的感应电流也应使灵敏电流计的指针向右偏转。
②要使灵敏电流计的指针向左偏转，根据楞次定律知，B线圈中的磁通量应减小。插入铁芯时，B线圈中的磁通量增加，故A错误；拔出A线圈时，B线圈中的磁通量减小，故B正确；滑动变阻器的滑片向左滑动时，A线圈中的电流增大，A线圈产生的磁场增强，B线圈中的磁通量增大，故C错误；断开开关S瞬间，A线圈中的电流减小，A线圈产生的磁场减弱，B线圈中的磁通量减小，故D正确。
(2)题图丙中灵敏电流计指针向左偏，可以知道线圈中感应电流的方向是顺时针(俯视)，感应电流的磁场方向向下，条形磁体的磁场方向向上，由楞次定律可知，线圈中磁通量增加，条形磁体向下插入。题图丁中灵敏电流计指针向右偏，则线圈中感应电流的方向为逆时针(俯视)，感应电流的磁场方向向上，条形磁体向上拔出，即线圈中磁通量减小，由楞次定律可知，条形磁体的磁场方向应该向上，所以条形磁体上端为N极，下端为S极。
答案：(1)①向右 ②BD (2)下 S