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

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册1 楞次定律一课一练，共6页。试卷主要包含了如图所示装置中，cd杆原来静止等内容，欢迎下载使用。
第二章　1　A组·基础达标1．如图，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ab且相互绝缘．当MN中电流突然减小时，线圈所受安培力的合力方向(　　)A．向左　　 B．向右C．垂直纸面向外　　 D．垂直纸面向里【答案】B　【解析】当MN中电流突然减小时，单匝矩形线圈abcd垂直纸面向里的磁通量减小，根据楞次定律，单匝矩形线圈abcd中产生的感应电流方向为顺时针方向，由左手定则可知，线圈所受安培力的合力方向向右， B正确．2．如图所示，通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环，铜环平面与螺线管截面平行．当开关S接通瞬间，两铜环的运动情况是(　　)A．同时向两侧推开B．同时向螺线管靠拢C．一个被推开，一个被吸引，但因电源正负极未知，无法具体判断D．同时被推开或同时向螺线管靠拢，因电源正负极未知，无法具体判断【答案】A　【解析】当电路接通瞬间，通电螺线管产生磁场，穿过两侧铜环的磁通量都增加，由楞次定律可知，两环中感应电流的磁场与螺线管中磁场方向相反，即受到螺线管磁场的排斥作用，使两铜环分别向外侧移动，A正确．3．法拉第发明了世界上第一台发电机——法拉第圆盘发电机．如图所示，圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个摇柄，边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴，用导线将电刷与零刻度在中央的电流表连接起来形成回路．转动摇柄，使圆盘逆时针匀速转动．下列说法正确的是(　　)A．圆盘的磁通量不变，电流表指针指向零刻度B．圆盘转动的角速度增大，产生的交变电流周期减小C．若磁场的磁感应强度增大，产生的恒定电流增大D．若圆盘顺时针匀速转动，电流从导线b流入电流表【答案】C　【解析】圆盘转动，沿半径方向的“导体棒”切割磁场产生感应电流，该电流方向不变，其大小与圆盘的角速度和磁感应强度有关， A、B错误， C正确；若圆盘顺时针匀速转动，根据右手定则可知电流从导线a流入电流表， D错误．4．如图所示，通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨MN和PQ之间，ab和cd是放在导轨上的两根金属棒，它们分别静止在螺线管的左右两侧，现使滑动变阻器的滑动触头向左滑动，则ab和cd棒的运动情况是(　　) A．ab向左运动，cd向右运动B．ab向右运动，cd向左运动C．ab、cd都向右运动D．ab、cd保持静止【答案】A　【解析】由安培定则可知螺线管中磁感线方向向上，金属棒ab、cd处的磁感线方向均向下，当滑动触头向左滑动时，螺线管中电流增大，因此磁场变强，即磁感应强度变大，回路中的磁通量增大，由楞次定律知，感应电流方向为a→c→d→b→a，由左手定则知ab受安培力方向向左，cd受安培力方向向右，故ab向左运动，cd向右运动，A正确.5．如图所示，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直．金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面．现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是(　　)A．PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向B．PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向C．PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向D．PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向【答案】D　【解析】金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，闭合回路PQRS中磁场方向垂直纸面向里，磁通量增大，由楞次定律可判断，闭合回路PQRS中感应电流产生的磁场垂直纸面向外，由安培定则可判断感应电流方向为逆时针；由于闭合回路PQRS中感应电流产生的磁场方向垂直纸面向外，与原磁场方向相反，则T中磁通量减小，由楞次定律可判断，T中感应电流产生的磁场方向垂直纸面向里，由安培定则可知T中感应电流方向为顺时针， D正确．6．(多选)如图所示，在水平面上有一个闭合的线圈，将一根条形磁铁从线圈的上方插入线圈中，在磁铁进入线圈的过程中，线圈中会产生感应电流，磁铁会受到线圈中电流的作用力，若从线圈上方俯视，关于感应电流和作用力的方向，以下判断正确的是(　　)A．若磁铁的N极向下插入，线圈中产生顺时针方向的感应电流B．若磁铁的S极向下插入，线圈中产生顺时针方向的感应电流C．无论N极向下插入还是S极向下插入，磁铁都受到向下的引力D．无论N极向下插入还是S极向下插入，磁铁都受到向上的斥力【答案】BD　【解析】若磁铁的N极向下插入，穿过线圈的磁通量增加，磁场方向向下，根据楞次定律可知，线圈中产生逆时方向的感应电流，A错误；若磁铁的S极向下插入，穿过线圈的磁通量增加，磁场方向向上，根据楞次定律可知，线圈中产生顺时方向的感应电流，B正确；根据安培定则判断可知，当N极向下插入时，线圈上端相当于N极；当S极向下插入，线圈上端相当于S极，与磁铁的极性总相反，存在斥力，C错误，D正确．7．(多选)如图所示装置中，cd杆原来静止．当ab杆做如下哪些运动时，cd杆将向右移动(　　)A．向右匀速运动　　　　　　 B．向右加速运动C．向左加速运动　　 D．向左减速运动【答案】BD　【解析】ab匀速运动时，ab中感应电流恒定，L1中磁通量不变，穿过L2的磁通量不变，L2中无感应电流产生，cd保持静止，A错误；ab向右加速运动时，根据右手定则知，在ab杆上产生增大的从a到b的电流，根据安培定则，在L1中产生向上增强的磁场，该磁场向下通过L2，根据楞次定律可知通过cd的感应电流方向向下，由左手定则可知cd向右移动，B正确；同理可得C错误，D正确．B组·能力提升8．如图为一种延时开关示意图，M和N是绕在同一个铁芯上的两个线圈，其中M与电源E、开关S构成回路，N的两端用导线ab直接连起来．当闭合S后，铁芯吸住衔铁A，开关触头B就将高压电路接通；当断开S时，衔铁仍被铁芯吸住，一会儿后才被弹簧C拉上去，从而实现延时断开电路的目的．下列说法正确的是(　　)A．起延时效果的主要部件是线圈MB．闭合S电路稳定工作后，导线ab中有从a流向b的感应电流C．断开S瞬间，导线ab中有从a流向b的感应电流D．电源E的正负极对调接入后，该装置就没有延时效果【答案】C　【解析】分析电路可知，当闭合S，M线圈中产生电流，电流周围产生磁场，根据安培定则可知，铁芯下端为N极，产生由上向下的磁场，电路稳定后，磁场不变，N线圈中不会产生感应电流，导线ab中没有电流；当断开S时，线圈M中电流逐渐减小，直至消失，N线圈中的磁通量由上向下逐渐减小，根据楞次定律可知，产生由上向下的感应磁场，根据安培定则可知，感应电流方向由a到b，铁芯下端为N极，故起到延时效果的主要部件是线圈N，故A、B错误，C正确；电源E的正负极对调接入后，断开S，N线圈中仍发生电磁感应现象，该装置仍具有延时效果，故D错误．9．(多选)如图所示，一闭合铝环套在一根光滑水平杆上，当条形磁铁靠近它时，下列结论正确的是(　　)A．N极靠近铝环时，铝环将向左运动B．S极靠近铝环时，铝环将向左运动C．N极靠近铝环时，铝环将向右运动D．S极靠近铝环时，铝环将向右运动【答案】AB　【解析】N极靠近铝环时，向左通过线圈的磁通量会增加，由楞次定律可知，感应电流的磁场要阻碍原磁通量的增加，所以铝环将向左运动，A正确，C错误；S极靠近铝环时，向右通过线圈的磁通量会增加，由楞次定律可知，感应电流的磁场要阻碍原磁通量的增加，所以铝环将向左运动，B正确，D错误．10．某同学受楞次定律的启发，提出一个“电磁阻尼辅助升降货梯”设计方案，货梯底座为电磁铁，货梯井管为四壁闭合合金管，当货梯下行时，电磁铁通电(产生的磁极如图所示)，货梯井管上的感应电流产生的磁场对货梯下行有阻碍作用，货梯便会缓缓下降，几乎不用牵引绳作用．设计示意图如图所示，当货梯下行时，关于货梯井管上的感应电流的方向(从上往下看)，下列说法正确的是(　　)A．整个货梯井管上的感应电流均沿顺时针方向B．整个货梯井管上的感应电流均沿逆时针方向C．货梯底座以上的货梯井管上的感应电流沿逆时针方向，以下的货梯井管上的感应电流沿顺时针方向D．货梯底座以上的货梯井管上的感应电流沿顺时针方向，以下的货梯井管上的感应电流沿逆时针方向【答案】C　【解析】当电磁铁远离货梯底座以上的货梯井管，磁通量减小，根据楞次定律，可以判断此处的感应电流产生的磁场与电磁铁磁场相同，再根据右手螺旋定则，可以知道此处的感应电流方向从上往下看为逆时针；当电磁铁靠近货梯底座以下的货梯井管，磁通量增加，根据楞次定律，可以判断此处的感应电流产生的磁场与电磁铁磁场相反，再根据右手螺旋定则，可以知道此处的感应电流方向从上往下看为顺时针，所以C正确，A、B、D错误．11．某同学在“探究感应电流的方向”的实验中，设计了如图所示的装置．线圈A通过电流表甲、高阻值的电阻R′、滑动变阻器R和开关S连接到电源上，线圈B的两端接到另一个电流表乙上，两个电流表完全相同，零刻度线在表盘中央，且电流由哪一侧流入电流表，指针就向哪一侧偏转．闭合开关后，当滑动变阻器R的滑片P不动时，甲、乙两个电流表指针的位置如图所示．(1)当滑片P较快地向左滑动时，电流表甲的指针的偏转情况是________，电流表乙的指针的偏转情况是________(均填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”)．(2)断开开关，待电路稳定后再迅速闭合开关，电流表乙的指针的偏转情况是________(填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”)．(3)从上述实验可以初步得出结论：_____________________________________.【答案】(1)向左偏　向右偏　(2)向右偏　(3)穿过闭合回路的磁通量发生变化产生感应电流，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化【解析】由题图可知，电流由哪一侧接线柱流入电流表，电流表的指针就向哪一侧偏转．(1)当滑片P较快地向左滑动时，通电回路中的电流增大，电流表甲的指针向左偏，穿过线圈B的磁通量增大且原磁场方向向下，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向向上，由安培定则得，电流表乙的指针向右偏．(2)断开开关，待电路稳定后再迅速闭合开关，左侧(通电)回路中的电流增大，穿过线圈B的磁通量增大且原磁场方向向下，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向向上，由安培定则得，电流表乙的指针向右偏．(3)通过实验可以初步得出结论：穿过闭合电路的磁通量发生变化产生感应电流时，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．12．如图所示，ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导体线圈，当滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动过程中，线圈ab将顺时针转动还是逆时针转动？解：题图中的两个通电的电磁铁之间的磁场方向总是水平的，当滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动的过程中，电路的电流是增大的，两个电磁铁之间的磁场的磁感应强度也是增大的，穿过闭合导体线圈的磁通量是增大的，线圈在原磁场中所受的磁场力肯定使线圈向磁通量减小的方向运动，显然只有顺时针方向的运动才能使线圈中的磁通量减小．