沪科版 (2019)选择性必修 第二册2.2 感应电流的方向——楞次定律同步达标检测题

这是一份沪科版 (2019)选择性必修 第二册2.2 感应电流的方向——楞次定律同步达标检测题，共11页。试卷主要包含了下列情境中，能产生感应电流的是等内容，欢迎下载使用。
1．下列情境中，能产生感应电流的是（ ）
A．位于磁场中的闭合线圈
B．闭合线圈和磁场发生相对运动
C．闭合线圈做切割磁感线运动
D．穿过闭合线圈的磁感线条数变化
2．如图所示，一条形磁铁平放在水平桌面上。一闭合线圈在竖直平面内，从条形磁铁探出桌面的一端的左上方竖直下落。开始时线圈平面垂直于磁铁。在线圈通过磁铁截面的过程中磁铁一直静止。下列说法正确的是（ ）
A．线圈在竖直平面内做自由落体运动
B．线圈中感应电流的方向不会变化
C．磁铁受桌面的支持力一直大于重力
D．磁铁受到桌面的摩擦力一直向左
3．如图所示，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下，当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部）（ ）
A. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引
B. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥
C. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引
D. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥
4．如图所示，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一平面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距。起初，两导线中通有图示的同向的大小相等的恒定电流。为使环中产生顺时针方向感应电流，可采取措施（ ）
A．环垂直纸面向外平移B．左侧导线电流减小
C．环向右侧直导线靠近D．右侧导线电流反向
5．如图所示，一矩形线框，从abcd位置平移到a′b′c′d′位置的过程中，关于线框内产生的感应电流方向，下列叙述正确的是（线框平行于纸面移动）（ ）
A．一直顺时针B．顺时针→逆时针
C．逆时针→顺时针→逆时针D．顺时针→逆时针→顺时针
6．电磁阻尼在很多领域都有应用，如图装置可以体现电磁阻尼的原理。条形磁铁挂在轻弹簧下端，磁铁穿过固定的水平闭合金属环。向下拉动磁铁，放手后磁铁的运动会很快停下，下列说法正确的是（ ）
A．磁铁中央通过线圈平面时，线圈中感应电流最大
B．磁铁向下运动时，线圈受到的安培力方向一定向上
C．磁铁向上运动且弹簧处于原长时，磁铁的加速度一定不小于g
D．磁铁向下运动且弹簧处于原长时，磁铁的加速度一定不小于g
7．某同学设想的减小电梯坠落时造成伤害的一种应急安全装置如图所示，在电梯轿厢底部安装永久强磁铁，磁铁N极朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，线圈在电梯轿厢坠落时能自动闭合，从而减小对箱内人员的伤害。当轿厢坠落到图示位置时，关于该装置，以下说法正确的是（ ）
A．从下往上看，金属线圈A中的感应电流沿逆时针方向
B．从下往上看，金属线圈B中的感应电流沿顺时针方向
C．金属线圈B对轿厢下落有阻碍作用，A没有阻碍作用
D．金属线圈B有收缩的趋势，A有扩张的趋势
8．如图甲所示，左侧接有定值电阻的水平平行且足够长的粗糙导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B=2T，导轨间距L=1m。一质量m=1kg．接入电路的阻值r=1Ω的金属棒在拉力F的作用下由静止开始从CD处沿导轨向右加速运动，金属棒的v一x图像如图乙所示。若金属棒与导轨垂直且接触良好，与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，导轨电阻不计，取g=10m/s2，则金属棒从静止开始向右运动的位移为x1=1m的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．金属棒中感应电流的方向为D→CB．通过电阻的电荷量为0.25C
C．拉力F做的功为8JD．导体棒产生的焦耳热为0.75J
9．如图所示，在一水平光滑绝缘塑料板上有一环形凹槽，有一质量为m．电荷量为q的带正电小球，在槽内沿顺时针方向做匀速圆周运动，现加一竖直向上的磁感应强度均匀减小的磁场，则（ ）
A．小球速度变大B．小球速度变小
C．小球速度不变D．小球速度可能变大也可能变小
10．如图所示，绝缘水平面上有一固定的金属圆环，在其直径两侧加上垂直圆环的大小相等．方向相反的匀强磁场和。下列说法正确的是（ ）
A．仅增大，圆环的电流沿顺时针方向
B．仅增大，圆环的电流沿逆时针方向
C．同时以相同的变化率增大和时，圆环的电流沿逆时针方向
D．同时以相同的变化率减小和时，圆环的电流为零

11．如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个边长相等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ，分别用相同材料，不同粗细的导线绕制（Ⅰ为细导线）。两线圈在距磁场上界面高处由静止开始自由下落，再进入磁场，最后落到地面，运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界。设线圈Ⅰ．Ⅱ落地时的速度大小分别为．，在磁场中运动时产生的热量分别为．不计空气阻力，已知线框电阻与导线长度成正比，与导线横截面积成反比，则：（ ）
A. ，B. ，C. ，D. ，
12．在人类历史的进程中，物理学的发展促进了科学技术的不断进步，推动了人类文明的发展。下列物理学中的观点，正确的是（ ）
A．变化的电场一定产生变化的磁场
B．永久性磁体的磁场是分子电流产生的
C．奥斯特发现了电磁感应的规律
D．普朗克提出了“光子说”，并很好的解释了黑体辐射的规律
13．如图甲所示，一个环形导线线圈的电阻为r．面积为S，其位于一垂直于环形面向里的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示。有一电阻R将其两端分别与图甲中的环形线圈a．b相连，其余电阻不计，在0～t0时间内，下列说法正确的是（ ）
A．a．b间的电压大小为，a点电势高于b点
B．a．b间的电压大小为，a点电势低于b点
C．流过R的电流大小为，方向从上到下
D．流过R的电流大小为，方向从下到上

14． 1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”。1982年，美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验，他设想，如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线圈，从上向下看，导线图中出现的感应电流方向是（ ）
A. 先逆时针，后顺时针B. 先顺时针，后逆时针
C 一直顺时针D. 一直逆时针
15．如图所示，连接负载的固定U型金属导轨abcd，放置在与导轨平面垂直的匀强磁场中。导轨上有一根可自由滑动的金属棒ef，在金属棒向左平移的过程中。下列说法正确的是（ ）
A．穿过ebcf回路的磁通量不变
B．穿过ebcf回路的磁通量变小
C．ae段有电流通过
D．bc段有电流通过
参考答案与试题解析
1．【答案】D
【解析】
产生感应电流的条件是闭合回路的磁通量发生变化，四个选项只有D中的磁通量改变，其他选项无法判断磁通量是否变化，故D正确，ABC错误。
故选D。
2．【答案】C
【解析】
A．线圈向下运动的过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中有感应电流产生，并阻碍线圈运动，则线圈做的不是自由落体运动，故A错误；
B．线圈向下运动的过程中，穿过线圈的磁通量先增大后减小，根据楞次定律可知，感应电流的方向发生变化，故B错误；
C．线圈向下运动的过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中有感应电流产生，并阻碍线圈运动，即磁铁对线圈的作用力一直向上，根据牛顿第三定律，线圈对磁铁的作用力向下，则磁铁受桌面的支持力一直大于重力，故C正确；
D．线圈在桌面以上，线圈对磁铁的作用力方向是右下方，则磁铁受桌面的摩檫力向左，线圈在桌面以下，线圈对磁铁的作用力方向是左下方，则磁铁受桌面的摩檫力向右，故D错误。
故选C。
3．【答案】B
【解析】
【详解】当磁铁向下运动时，穿过线圈的磁通量变大，原磁场方向向下，所以感应磁场方向向上，根据右手螺旋定则，拇指表示感应磁场的方向，四指弯曲的方向表示感应电流的方向，故可判断出产生了如图中箭头所示的感应电流，根据楞次定律“来拒去留”可判断线圈对磁铁的作用是阻碍作用，故磁铁与线圈相互排斥
故选B。
4．【答案】D
【解析】
【分析】
A．两导线在圆环处产生磁场等大反向，所以圆环磁通量为零，环垂直纸面向外平移，环磁通量仍为零，故无感应电流产生，故A错误；
B．左侧导线电流减小，则圆环磁通量向里增强，根据楞次定律环中产生逆时针方向感应电流，故B错误；
C．环向右侧直导线靠近，则圆环磁通量向里增强，根据楞次定律环中产生逆时针方向感应电流，故C错误；
D．右侧导线电流反向，圆环磁通量向外增强，根据楞次定律环中产生顺时针方向感应电流，故D正确；
故选D。
5．【答案】D
【解析】
由安培定则得，恒定电流的直导线产生的磁场在导线左边的方向为垂直直面向外，右边的磁场方向垂直向里。
当线圈向导线靠近时，磁场方向是垂直直面向外，穿过线圈的磁通量变大，根据楞次定律，可知：感应电流方向为adcba，为顺时针方向；
当线圈越过导线时到线圈中心轴与导线重合，磁场方向是垂直直面向外，穿过线圈的磁通量的变小，则感应电流方向为abcda，为逆时针方向；
当继续向右运动时，磁场方向是垂直直面向里，穿过磁通量变大，由楞次定律可在，感应电流方向为：abcda，为逆时针方向；
当远离导线时，磁场方向是垂直直面向里，穿过线圈的磁通量变小，由楞次定律可知，感应电流方向为：adcba，为顺时针方向。
故选D。
6．【答案】C
【解析】
A．铁中央通过线圈平面时，磁通量的变化率最小，产生的感应电流最小，A错误；
BCD．由楞次定律和牛顿第三定律可知，磁铁受到的磁场力总阻碍磁铁的运动，所以磁铁向下运动时，受到的磁场力向上，线圈受到的磁场力向下，BD错误，C正确。
故选C。
7．【答案】D
【解析】
AB．当电梯坠落至如图位置时，闭合线圈A中向上的磁场减弱，感应电流的方向从下往上看是顺时针方向，B中中向上的磁场增强，感应电流的方向从下往上看是逆时针方向，AB错误；
C．结合A的分析可知，当电梯坠落至如图位置时，闭合线圈A．B都在阻碍电梯下落，C错误；
D．闭合线圈A中向上的磁场减弱，B中中向上的磁场增强，根据楞次定律可知，线圈B有收缩的趋势，A有扩张的趋势，D正确。
故选D。
8．【答案】C
【解析】
A．由右手定则知金属棒中感应电流的方向为C→D，故A错误；
B．流过电阻的电荷量为
故B错误；
C．金属棒在运动为的过程中，克服摩擦力做功为
安培力的大小为
结合图像可知，安培力的大小与位移成正比，则金属棒克服安培力做功为
由动能定理得
解得
故C正确；
D．安培力做功转化为电路中的焦耳热，则电路中的焦耳热
导体棒产生的焦耳热为
故D错误。
故选C。
9．【答案】B
【解析】
根据楞次定律可知，竖直向上的磁场均匀减小，根据增反减同以及安培定则可知，感生电场的方向为逆时针方向，小球带正电，小球所受电场力沿逆时针方向，与小球的运动方向相反，小球做减速运动，速度变小。
故选B。
10．【答案】D
【解析】
A．根据楞次定律可知，仅增大，磁通量向里面增加，根据增反减同，感应电流产生的磁场方向向外，根据右手定则，圆环的电流沿逆时针方向，所以A错误；
B．根据楞次定律可知，仅增大，磁通量向外面增加，根据增反减同，感应电流产生的磁场方向向里，根据右手定则，圆环的电流沿顺时针方向，所以B错误；
CD．同时以相同的变化率增大和时，由于圆环内总的磁通量保持不变总是为0，所以圆环的电流为0，所以C错误；D正确；
故选D。
11．【答案】D
【解析】
【详解】由于从同一高度下落，到达磁场边界时具有相同的速度v，切割磁感线产生感应电流同时受到磁场的安培力
又
(ρ为材料的电阻率，L为线圈的边长)
所以安培力
此时加速度为
且
m＝ρ0S·4L(ρ0为材料密度)
所以加速度是定值，线圈Ⅰ和Ⅱ同步运动，落地速度相等v1＝v2；
由能量守恒可得
Q＝mg(h＋H)－
(H是磁场区域的高度)，Ⅰ为细导线，质量m小，产生的热量小，所以Q1< Q2；故选D。
12．【答案】B
【解析】
A．均匀变化的电场产生稳定的磁场，故A错误；
B．永久性磁体的磁场是分子电流产生的，故B正确；
C．法拉第发现了电磁感应的规律，故C错误；
D．爱因斯坦提出了“光子说”，故D错误。
故选B
13．【答案】D
【解析】
根据楞次定律可知感应电流产生的磁场方向垂直纸面向里，再根据右手螺旋定则可知环形导线中的感应电流为顺时针，即a点为电源的负极，所以a点电势低于b点，流经R的电流方向为从下到上。
感应电动势
则流过R的电流大小为
a．b间的电压大小为路端电压
故选D。
14．【答案】D
【解析】
【详解】若N磁单极子穿过超导线圈的过程中，当磁单极子靠近线圈时，穿过线圈中磁通量增加，且磁场方向从上向下，所以由楞次定律可知，感应磁场方向从上向下看，再由右手螺旋定则可确定感应电流方向逆时针；当磁单极子远离线圈时，穿过线圈中磁通量减小，且磁场方向从下向上，所以由楞次定律可知，感应磁场方向从下向上，再由右手螺旋定则可确定感应电流方向逆时针。因此线圈中产生的感应电流方向一直逆时针不变。
故选D。
15．【答案】D
【解析】
AB．因为ebcf回路的面积变大，由知穿过ebcf回路的磁通量变大，故AB错误；
C．因为ae段不在闭合回路里，即无电流，故C错误；
D．因为穿过ebcf闭合回路的磁通量变大，即有感应电流产生，故bc段有电流通过，故D正确。
故选D。