高中人教版 (2019)1 楞次定律练习题

这是一份高中人教版 (2019)1 楞次定律练习题，共22页。

【核心素养目标】
知识点一 楞次定律的重要结论
【重难诠释】
1．“增反减同”法
感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量(原磁场磁通量)的变化．
(1)当原磁场磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反．
(2)当原磁场磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同．
口诀记为“增反减同”．
2．“来拒去留”法
由于磁场与导体的相对运动产生电磁感应现象时，产生的感应电流与磁场间有力的作用，这种力的作用会“阻碍”相对运动．口诀记为“来拒去留”．
3．“增缩减扩”法
就闭合回路的面积而言，收缩或扩张是为了阻碍穿过回路的原磁通量的变化．若穿过闭合回路的磁通量增加，面积有收缩趋势；若穿过闭合回路的磁通量减少，面积有扩张趋势．口诀记为“增缩减扩”．
说明 此法只适用于回路中只有一个方向的磁感线的情况．
4．“增离减靠”法
若磁场变化且线圈回路可移动，当磁场增强使得穿过线圈回路的磁通量增加时，线圈将通过远离磁体来阻碍磁通量增加；反之，当磁场减弱使得穿过线圈回路的磁通量减少时，线圈将通过靠近磁体来阻碍磁通量减少．口诀记为“增离减靠”．
【典例精析】
例1．如图甲所示，有一闭合导体环，磁场方向垂直于环面向里(为正方向)，当磁感应强度随时间按如图乙所示规律变化时，顺着磁场方向看，导体环中感应电流的方向是( )
A．一直顺时针 B．一直逆时针
C．先顺时针后逆时针 D．先逆时针后顺时针
例2．(多选)如图所示，用绝缘细绳吊起一个铝环，用条形磁体的N极去靠近铝环，直至从右侧穿出的过程中( )
A．磁体从左侧靠近铝环时，铝环向右摆动
B．磁体在右侧远离铝环时，铝环向左摆动
C．磁体从左侧靠近铝环时，铝环A端为N极
D．磁体在右侧远离铝环时，B端为S极
例3． (多选)如图所示，光滑固定导轨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．当一条形磁体从高处下落接近回路时(重力加速度为g)( )
A．p、q将互相靠拢
B．p、q将互相远离
C．磁体的加速度仍为g
D．磁体的加速度小于g
例4．电磁弹射的驱动原理如图所示，当闭合开关S，固定线圈中突然通过直流电流时，线圈左侧的金属环被弹射出去，则( )
A．闭合开关S的瞬间，从左侧看金属环中的感应电流沿逆时针方向
B．若将电池正负极调换后，金属环弹射方向将改变
C．若将金属环置于线圈的右侧，金属环将向左弹射
D．若将金属环置于线圈的右侧，金属环将向右弹射
知识点二 “三定则一定律”的综合应用
【重难诠释】
安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的比较
【典例精析】
例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
针对训练
一、单选题
1．如图所示，固定的闭合导体圆环水平放置，在它的正上方距水平地面h处有一条形磁铁从静止开始下落，下落过程中始终保持竖直方向，最后落在水平地面上。若不计空气阻力，重力加速度大小为g，下列说法中正确的是（ ）
A．磁铁在整个下落过程中，机械能守恒
B．磁铁在整个下落过程中，圆环中的感应电流方向始终为顺时针方向（俯视圆环）
C．磁铁在整个下落过程中，圆环受到磁铁对它的作用力总是竖直向下的
D．磁铁落地时的速率等于
2．如图所示，用绳吊起一个铝环，用磁铁的任意一极靠近铝环。下列说法正确的是（ ）
A．用磁铁极靠近铝环，铝环会被吸引
B．用磁铁极靠近铝环，铝环会被吸引
C．用磁铁极靠近铝环，铝环中的电流方向为逆时针方向（从左向右看）
D．用磁铁极靠近铝环，铝环中的电流方向为逆时针方向（从左向右看）
3．如图所示，长度均为1m的甲、乙空心铝管竖直放置，其中乙管有一条竖直的裂缝。某同学把一块圆柱形的强磁体先后从甲、乙两管的上端由静止放人管口，磁体在甲、乙两管中运动的时间分别为3s和0.6s。磁体的直径略小于铝管的内径，不计磁体与管壁的摩擦及空气阻力。关于磁体在甲、乙两管中的运动，下列说法正确的是（ ）
A．磁体在甲管内下落的过程中，所受合外力的冲量可能为0
B．磁体在甲管中加速向下运动时，铝管对桌面的压力将逐渐增大
C．磁体在乙管内下落的过程中，乙管中没有产生感应电动势和感应电流
D．磁体在乙管内下落的过程中，其重力势能的减少量小于动能的增加量
4．媒体报道，某大学研究人员发现了一种能够将内能直接转化为电能新型合金。据描述，只要将该合金略微加热，这种合金就会变成强磁性合金，从而使放在周围的金属线框产生电流，简化模型如图所示。A为柱形合金，B为金属圆环。现对合金进行加热，则（ ）
A．加热时，穿过金属圆环B的磁通量减小
B．加热时，金属圆环B中一定会产生顺时针电流
C．加热时，金属圆环B有缩小的趋势
D．加热时，金属圆环B有扩张的趋势
5．一个长直密绕螺线管N放在一个金属圆环M的中心，圆环轴线与螺线管轴线重合，如图甲所示。螺线管N通有如图乙所示的电流，下列说法正确的是（ ）
A．时刻，圆环有扩张的趋势
B．时刻，圆环中感应电流最大
C．时刻，圆环有扩张的趋势
D．和时刻，圆环内有相同的感应电流
6．某同学做了个有趣的实验，如图所示，水平面内有两根光滑平行金属导轨，上面放着两根金属棒a、b（a、b与导轨接触良好，且不会离开导轨）。其上方附近有一条形磁铁，下列对实验现象的描述正确的是（ ）
A．当条形磁铁N极朝下，向上运动时，a、b将靠拢
B．当条形磁铁N极朝下，向下运动时，a、b将分开
C．当条形磁铁S极朝下，向上运动时，a、b将分开
D．当条形磁铁S极朝下，向下运动时，a、b将静止
7．在学习《电磁感应》时，老师在课堂上做了这样的演示实验：如图所示，铝制水平横梁两端各固定一个铝环，其中A环是闭合的，B环是断开的，横梁可以绕中间的支点在水平面内自由转动。当装置静止不动时，用一磁铁的N极去接近A环，发现横梁绕支点沿顺时针（俯视）方向转动。若不考虑空气流动对实验结果的影响，关于该实验，下列说法中正确的是（ ）
A．用磁铁的N极接近A环时，除发现题中描述现象外，A环还应有收缩的趋势
B．用磁铁的N极靠近A环时，沿磁铁运动方向观察，A环中应有顺时针方向的感应电流
C．若用磁铁的S极接近A环，横梁会绕支点沿逆时针（俯视）方向转动
D．若用磁铁的N极靠近B环，发现横梁不动，说明B环内磁通量没有发生变化
8．某实验装置如图所示，在铁芯P上绕着两个线圈A和B，如果线圈A中电流i与时间t的关系如图甲、乙、丙、丁所示。在这段时间内（ ）（设电流自左边接线柱进入A时取正）
A．如果A中通以甲图电流，则B中电流计G没有电流通过
B．如果A中通以乙图电流，则B中电流计G中有向右的电流通过
C．如果A中通以丙图电流，则B中电流计G中有向左的电流通过
D．如果A中通以丁图电流，则B中电流计G中有向右的电流通过
二、多选题
9．我国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航空母舰“福建舰”采用平直通长飞行甲板，满载排水量8万余吨。电磁弹射器的主要部件是一套直线感应电动机，利用强大电流通过线圈产生的磁场推动飞机托架高速前进，带动飞机起飞，原理简图如图所示。电动机初级线圈固定在甲板下方，弹射时，旋转电刷极短时间内从触点1高速旋转到触点14，依次在线圈A、B、C、D、E、···、M、N中产生强大的磁场，在磁场从线圈高速变化到线图的过程中，直线感应电机的次级线圈（飞机托架）中就会产生强大的感应电流，飞机托架会在安培力的推动下带动飞机高速前进。已知整个加速系统长约90余米，弹射时在内可以将质量为的飞机由静止加速到的离舰速度。若弹射过程安培力恒定，不计阻力，飞机托架的质量可忽略，线圈电阻不计，重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A．弹射过程中，飞机运动的速度总是小于磁场变化的速度
B．弹射该架飞机，安培力做的功约为
C．弹射过程中，直线感应电机的最大输出功率约为
D．弹射过程中，飞机沿水平方向运动，质量为的飞行员需要承受座舱的水平作用力的大小约为
10．如图所示，在匀强磁场中放置一个电阻不计的平行金属导轨，导轨跟大线圈M相连，导轨上放一根导线，磁感线垂直于导轨所在平面，欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方向的感应电流，则导线的运动情况可能是（ ）
A．匀速向左运动B．减速向右运动
C．加速向右运动D．加速向左运动
11．如图，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者直径相同、轴线重合，螺线管与电源、滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向上滑动，下列说法正确的是（ ）
A．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流
B．穿过线圈a的磁通量变大
C．线圈a有扩张的趋势
D．线圈a对水平桌面的压力大于自身重力
12．如图所示，一根弹簧连接着条形磁铁，弹簧处于压缩状态，正下方有一被支架支撑着的金属圆环，支架位于地面上，此时释放条形磁铁，条形磁铁将做上下往复运动，最终静止。已知在该过程中，磁铁不会与地面相撞，则下列说法正确的是（ ）
A．刚释放磁铁时，圆环中的电流方向的俯视图为顺时针方向
B．磁铁向下运动时，地面对支架的支持力一定大于圆环与支架的重力
C．若磁铁下端始终未穿过圆环，则圆环中电流方向不变
D．磁铁静止后，弹簧弹性势能与磁铁重力势能均小于释放时，最终两者都转化为圆环上产生的热量物理观念
知道广义楞次定律的内容
科学思维
进一步理解楞次定律，掌握楞次定律的几个推论.
科学探究
熟练应用安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律分析有关综合问题
科学态度与责任
通过楞次定律知识应用的实例，感受物理中科学技术与社会的紧密联系，体会科学知识的应用价值，进一步增强学生的学习动力和科学意识。
比较项目
安培定则
左手定则
右手定则
楞次定律
适用场合
判断电流周围的磁感线方向
判断通电导线在磁场中所受的安培力方向
判断导体切割磁感线时产生的感应电流方向
判断回路中磁通量变化时产生的感应电流方向
因果关系
因电而生磁(I→B)
因电而受力(I、B→F安)
因动而生电(v、B→I感)
因磁通量变化而生电(ΔΦ→I感)
第二章 电磁感应
专题6 楞次定律的应用
【核心素养目标】
知识点一 楞次定律的重要结论
【重难诠释】
1．“增反减同”法
感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量(原磁场磁通量)的变化．
(1)当原磁场磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反．
(2)当原磁场磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同．
口诀记为“增反减同”．
2．“来拒去留”法
由于磁场与导体的相对运动产生电磁感应现象时，产生的感应电流与磁场间有力的作用，这种力的作用会“阻碍”相对运动．口诀记为“来拒去留”．
3．“增缩减扩”法
就闭合回路的面积而言，收缩或扩张是为了阻碍穿过回路的原磁通量的变化．若穿过闭合回路的磁通量增加，面积有收缩趋势；若穿过闭合回路的磁通量减少，面积有扩张趋势．口诀记为“增缩减扩”．
说明 此法只适用于回路中只有一个方向的磁感线的情况．
4．“增离减靠”法
若磁场变化且线圈回路可移动，当磁场增强使得穿过线圈回路的磁通量增加时，线圈将通过远离磁体来阻碍磁通量增加；反之，当磁场减弱使得穿过线圈回路的磁通量减少时，线圈将通过靠近磁体来阻碍磁通量减少．口诀记为“增离减靠”．
【典例精析】
例1．如图甲所示，有一闭合导体环，磁场方向垂直于环面向里(为正方向)，当磁感应强度随时间按如图乙所示规律变化时，顺着磁场方向看，导体环中感应电流的方向是( )
A．一直顺时针 B．一直逆时针
C．先顺时针后逆时针 D．先逆时针后顺时针
【答案】
D
【解析】
由题图乙可知，0～t0内，穿过导体环的磁通量增加，由楞次定律的结论——“增反减同”可知，感应电流产生的磁场方向垂直环面向外，所以感应电流方向为逆时针；同理可得，t0～2t0内感应电流方向为顺时针，故D正确．
例2．(多选)如图所示，用绝缘细绳吊起一个铝环，用条形磁体的N极去靠近铝环，直至从右侧穿出的过程中( )
A．磁体从左侧靠近铝环时，铝环向右摆动
B．磁体在右侧远离铝环时，铝环向左摆动
C．磁体从左侧靠近铝环时，铝环A端为N极
D．磁体在右侧远离铝环时，B端为S极
【答案】AC
【解析】磁体从左侧靠近铝环时，在铝环中产生感应电流，感应电流的磁场必定阻碍磁体的靠近，铝环A端为N极，铝环向右摆动，A、C正确；当磁体在右侧远离铝环时，感应电流的磁场阻碍铝环的远离，铝环右摆，B端为N极，B、D错误．
例3． (多选)如图所示，光滑固定导轨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．当一条形磁体从高处下落接近回路时(重力加速度为g)( )
A．p、q将互相靠拢
B．p、q将互相远离
C．磁体的加速度仍为g
D．磁体的加速度小于g
【答案】AD
【解析】由楞次定律的结论可知，当穿过闭合回路的磁通量增加时，回路的面积有收缩趋势且阻碍磁体的靠近，所以p、q将相互靠拢且磁体受到向上的阻力，磁体的加速度小于g，故选项A、D正确．
例4．电磁弹射的驱动原理如图所示，当闭合开关S，固定线圈中突然通过直流电流时，线圈左侧的金属环被弹射出去，则( )
A．闭合开关S的瞬间，从左侧看金属环中的感应电流沿逆时针方向
B．若将电池正负极调换后，金属环弹射方向将改变
C．若将金属环置于线圈的右侧，金属环将向左弹射
D．若将金属环置于线圈的右侧，金属环将向右弹射
【答案】D
【解析】闭合开关S的瞬间，电流从线圈右侧流入，产生的磁场方向向左，由楞次定律可知，金属环中的感应电流方向由左侧看为顺时针，A错误；电池正负极调换后，根据“增离减靠”可得，金属环仍将向左弹出，B错误；若将金属环置于线圈的右侧，根据“增离减靠”可得，金属环将向右弹射，C错误，D正确．
知识点二 “三定则一定律”的综合应用
【重难诠释】
安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的比较
【典例精析】
例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，由右手定则可知，金属杆PQ中的感应电流方向由Q到P，则PQRS中感应电流方向为逆时针方向．PQRS中感应电流产生垂直纸面向外的磁场，由楞次定律可知，圆环形金属线框T中会产生垂直纸面向里的磁场，则T中感应电流方向为顺时针方向，D正确．
针对训练
一、单选题
1．如图所示，固定的闭合导体圆环水平放置，在它的正上方距水平地面h处有一条形磁铁从静止开始下落，下落过程中始终保持竖直方向，最后落在水平地面上。若不计空气阻力，重力加速度大小为g，下列说法中正确的是（ ）
A．磁铁在整个下落过程中，机械能守恒
B．磁铁在整个下落过程中，圆环中的感应电流方向始终为顺时针方向（俯视圆环）
C．磁铁在整个下落过程中，圆环受到磁铁对它的作用力总是竖直向下的
D．磁铁落地时的速率等于
【答案】C
【解析】AD．磁铁在整个下落过程中，由于导体圆环产生感应电流阻碍磁铁的下落，磁铁受到向上的磁场力，故磁铁的机械能减小，设磁铁落地时的速率为，则有
解得
故AD错误；
B．磁铁在导体圆环上方下落过程，磁铁原磁场方向向下，通过导体圆环的磁通量增加，根据楞次定律可知，圆环中的感应电流方向为逆时针方向（俯视圆环）；磁铁在导体圆环下方下落过程，磁铁原磁场方向向下，通过导体圆环的磁通量减少，根据楞次定律可知，圆环中的感应电流方向为顺时针方向（俯视圆环）；故B错误；
C．磁铁在整个下落过程中，导体圆环产生感应电流阻碍磁铁的下落，磁铁总是受到竖直向上的磁场力，则圆环受到磁铁对它的作用力总是竖直向下的，故C正确。
故选C。
2．如图所示，用绳吊起一个铝环，用磁铁的任意一极靠近铝环。下列说法正确的是（ ）
A．用磁铁极靠近铝环，铝环会被吸引
B．用磁铁极靠近铝环，铝环会被吸引
C．用磁铁极靠近铝环，铝环中的电流方向为逆时针方向（从左向右看）
D．用磁铁极靠近铝环，铝环中的电流方向为逆时针方向（从左向右看）
【答案】C
【解析】AB．根据楞次定律“来拒去留”原则，用磁铁或S极靠近铝环，铝环都会被排斥，故AB错误；
C．用磁铁极靠近铝环，穿过铝环向右的磁通量增加，根据楞次定律，铝环产生感应磁场的方向向左，根据安培定则，铝环中的电流方向为逆时针方向（从左向右看），故C正确；
D．用磁铁S极靠近铝环，穿过铝环向左的磁通量增加，根据楞次定律，铝环产生感应磁场的方向向右，根据安培定则，铝环中的电流方向为顺时针方向（从左向右看），故D错误。
故选C。
3．如图所示，长度均为1m的甲、乙空心铝管竖直放置，其中乙管有一条竖直的裂缝。某同学把一块圆柱形的强磁体先后从甲、乙两管的上端由静止放人管口，磁体在甲、乙两管中运动的时间分别为3s和0.6s。磁体的直径略小于铝管的内径，不计磁体与管壁的摩擦及空气阻力。关于磁体在甲、乙两管中的运动，下列说法正确的是（ ）
A．磁体在甲管内下落的过程中，所受合外力的冲量可能为0
B．磁体在甲管中加速向下运动时，铝管对桌面的压力将逐渐增大
C．磁体在乙管内下落的过程中，乙管中没有产生感应电动势和感应电流
D．磁体在乙管内下落的过程中，其重力势能的减少量小于动能的增加量
【答案】B
【解析】A．磁体在甲管内由静止释放，初动量为零，下落过程中由楞次定律可知，存在阻碍它运动的力，但不会阻止磁体的运动，故末动量不为零，由动量定理可知，合外力的冲量不为零，故A错误；
B．磁体加速向下运动时，受到的磁场力方向向上，且逐渐增大，根据牛顿第三定律，铝管受到的磁场力方向向下，且逐渐增大，因此铝管对桌面的压力将逐渐增大，故B正确；
C．磁体在乙管中运动的时间大于自由落体的时间，由此可知磁体受到了磁场力，乙管中存在感应电动势和感应电流，故C错误；
D．磁体在乙管下落过程中，减少的重力势能转化为内能和动能，所以重力势能的减少量大于动能的增加量，故D错误。
故选B。
4．媒体报道，某大学研究人员发现了一种能够将内能直接转化为电能新型合金。据描述，只要将该合金略微加热，这种合金就会变成强磁性合金，从而使放在周围的金属线框产生电流，简化模型如图所示。A为柱形合金，B为金属圆环。现对合金进行加热，则（ ）
A．加热时，穿过金属圆环B的磁通量减小
B．加热时，金属圆环B中一定会产生顺时针电流
C．加热时，金属圆环B有缩小的趋势
D．加热时，金属圆环B有扩张的趋势
【答案】D
【解析】A．加热时，合金磁性变强，磁感应强度变大，所以金属圆环B的磁通量增大，故A错误；
B．根据楞次定律可知，磁通量变大，感应磁场方向与原磁场方向相反，由于原磁场方向未知，所以电流方向无法判断，故B错误；
CD．假设合金产生的磁场上北下南，加热时，根据楞次定律可知，圆环B的电流方向为顺时针。再根据左手定则可知，圆环B所受安培力向外，故圆环B有扩张趋势。同理可得，当合金磁场上南下北时，圆环B依旧有扩张趋势，故C错误，D正确；
故选D。
5．一个长直密绕螺线管N放在一个金属圆环M的中心，圆环轴线与螺线管轴线重合，如图甲所示。螺线管N通有如图乙所示的电流，下列说法正确的是（ ）
A．时刻，圆环有扩张的趋势
B．时刻，圆环中感应电流最大
C．时刻，圆环有扩张的趋势
D．和时刻，圆环内有相同的感应电流
【答案】A
【解析】AC．螺线管内外磁感线方向不同但总数相同，由图可知，在t=时刻，通过线圈N的电流增大，则线圈产生的磁场增大，所以穿过金属环M的磁通量增大，根据楞次定律可知，圆环有扩大的趋势（使螺线管外部穿过圆环的磁感线增多从而减小穿过圆环的总磁通量），同理，时刻，通过线圈N的电流减小，穿过金属环M的磁通量减小，圆环有缩小的趋势，故A正确，C错误；
B．在 t=时刻，电流最大，磁场最大，磁通量最大，但是磁通量的变化率最小为0，所以圆环中感应电流最小为0，故B错误；
D．在 t=和t=时刻，电流变化率大小相同，穿过圆环的磁通量变化率大小相同，圆环内的感应电动势与电流大小相等，但方向相反，故D错误。
故选A。
6．某同学做了个有趣的实验，如图所示，水平面内有两根光滑平行金属导轨，上面放着两根金属棒a、b（a、b与导轨接触良好，且不会离开导轨）。其上方附近有一条形磁铁，下列对实验现象的描述正确的是（ ）
A．当条形磁铁N极朝下，向上运动时，a、b将靠拢
B．当条形磁铁N极朝下，向下运动时，a、b将分开
C．当条形磁铁S极朝下，向上运动时，a、b将分开
D．当条形磁铁S极朝下，向下运动时，a、b将静止
【答案】C
【解析】AC．当条形磁铁向上运动，远离导轨时，穿过导轨的磁通量减小，根据楞次定律判断出导轨中产生感应电流，产生磁场将会阻碍磁通量减小，故两棒向外分开，增大穿过的面积，从而起到阻碍磁通量减小的作用。因此不论条形磁铁是S极还是N极，由于磁铁的向上运动，则两棒分开，故A错误，C正确。
BD．当条形磁铁向下运动，当条形磁铁靠近导轨时，穿过导轨的磁通量增大，根据楞次定律判断出导轨中产生感应电流，产生磁场将会阻碍磁通量增大，故两棒向内靠近，减小穿过的面积，从而起到阻碍磁通量增大的作用。因此不论条形磁铁是S极还是N极，由于磁铁的靠近，则两棒靠近，故BD错误。
故选C。
7．在学习《电磁感应》时，老师在课堂上做了这样的演示实验：如图所示，铝制水平横梁两端各固定一个铝环，其中A环是闭合的，B环是断开的，横梁可以绕中间的支点在水平面内自由转动。当装置静止不动时，用一磁铁的N极去接近A环，发现横梁绕支点沿顺时针（俯视）方向转动。若不考虑空气流动对实验结果的影响，关于该实验，下列说法中正确的是（ ）
A．用磁铁的N极接近A环时，除发现题中描述现象外，A环还应有收缩的趋势
B．用磁铁的N极靠近A环时，沿磁铁运动方向观察，A环中应有顺时针方向的感应电流
C．若用磁铁的S极接近A环，横梁会绕支点沿逆时针（俯视）方向转动
D．若用磁铁的N极靠近B环，发现横梁不动，说明B环内磁通量没有发生变化
【答案】A
【解析】AB．根据楞次定律，可知感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。磁铁的N极靠近A环时，A环的磁通量变大，感应电流的磁场N极向外阻碍磁通量的变化，从相对运动角度来说两N极相互排斥，即“来拒去留”A环向后运动，横梁绕支点沿顺时针（俯视）方向转动，由安培定则知A环中产生逆时针方向的感应电流，通过左手定则可判断，A环上任意一点的安培力方向都指向圆心，即“增缩减扩，所以A环还有收缩的趋势，故A正确，B错误；
C．根据“来拒去留“原理可知，无论N极还是S极靠近，A环都会因为磁通量增大而受到排斥作用，横梁都会绕支点沿顺时针（俯视）方向转动；
D．若用磁铁的N极靠近B环，B环内磁通量变大，但由于B环是断开的，无法形成电流，不受安培力，所以横梁不会转动，故D错误。
故选A。
8．某实验装置如图所示，在铁芯P上绕着两个线圈A和B，如果线圈A中电流i与时间t的关系如图甲、乙、丙、丁所示。在这段时间内（ ）（设电流自左边接线柱进入A时取正）
A．如果A中通以甲图电流，则B中电流计G没有电流通过
B．如果A中通以乙图电流，则B中电流计G中有向右的电流通过
C．如果A中通以丙图电流，则B中电流计G中有向左的电流通过
D．如果A中通以丁图电流，则B中电流计G中有向右的电流通过
【答案】A
【解析】A．如果A中通以甲图电流，则穿过B回路磁通量不变，没有感应电流，故A正确；
B．如果A中通以乙图电流，根据右手螺旋定则可知，穿过B的磁通量向左增大，根据楞次定律可知，则B中电流计G中有向左的电流通过，故B错误；
C．如果A中通以丙图电流，根据右手螺旋定则可知，穿过B的磁通量向左减小，根据楞次定律可知，则B中电流计G中有向右的电流通过，故C错误；
D．根据以上分析可知，如果A中通以丁图电流，则B中电流计G中电流方向在变化，故D错误。
故选A。
二、多选题
9．我国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航空母舰“福建舰”采用平直通长飞行甲板，满载排水量8万余吨。电磁弹射器的主要部件是一套直线感应电动机，利用强大电流通过线圈产生的磁场推动飞机托架高速前进，带动飞机起飞，原理简图如图所示。电动机初级线圈固定在甲板下方，弹射时，旋转电刷极短时间内从触点1高速旋转到触点14，依次在线圈A、B、C、D、E、···、M、N中产生强大的磁场，在磁场从线圈高速变化到线图的过程中，直线感应电机的次级线圈（飞机托架）中就会产生强大的感应电流，飞机托架会在安培力的推动下带动飞机高速前进。已知整个加速系统长约90余米，弹射时在内可以将质量为的飞机由静止加速到的离舰速度。若弹射过程安培力恒定，不计阻力，飞机托架的质量可忽略，线圈电阻不计，重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A．弹射过程中，飞机运动的速度总是小于磁场变化的速度
B．弹射该架飞机，安培力做的功约为
C．弹射过程中，直线感应电机的最大输出功率约为
D．弹射过程中，飞机沿水平方向运动，质量为的飞行员需要承受座舱的水平作用力的大小约为
【答案】AD
【解析】A．根据楞次定律，次级线圈（飞机托架）的运动一定落后于磁场的变化（运动），故弹射过程中飞机的运动速度总是小于磁场的变化速度，故A正确；
B．根据动能定理可求安培力做的功为
故B错误；
C．弹射过程飞机的加速度为
根据牛顿第二定律可求安培力为
根据功率关系可求最大功率为
故C错误；
D．飞机在水平方向加速运动的加速度为
对飞行员，根据牛顿第二定律可求飞行员承受座舱的水平作用力大小约为
故D正确。
故选AD。
10．如图所示，在匀强磁场中放置一个电阻不计的平行金属导轨，导轨跟大线圈M相连，导轨上放一根导线，磁感线垂直于导轨所在平面，欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方向的感应电流，则导线的运动情况可能是（ ）
A．匀速向左运动B．减速向右运动
C．加速向右运动D．加速向左运动
【答案】BD
【解析】A．当导线ab匀速向左运动时，导线ab产生的感应电动势和感应电流恒定不变，大线圈M产生的磁场恒定不变，穿过小线圈N中的磁通量不变，没有感应电流产生，A错误；
B．当导线ab减速向右运动时，导线ab中产生的感应电动势和感应电流减小，由右手定则判断出ab电流方向为由a指向b。根据安培定则判断可知，M产生的磁场方向垂直于纸面向里，且穿过N的磁通量减小，由楞次定律和安培定则判断可知，线圈N产生顺时针方向的感应电流，B正确；
C．当导线ab加速向右运动时，导线ab中产生的感应电动势和感应电流增加，由右手定则判断出ab电流方向为由a指向b。根据安培定则判断可知，M产生的磁场方向垂直于纸面向里，且穿过N的磁通量增大，由楞次定律和安培定则判断可知，线圈N产生逆时针方向的感应电流，C错误；
D．当导线ab加速向左运动时，导线ab中产生的感应电动势和感应电流增加，由右手定则判断出ab电流方向为由b指向a。根据安培定则判断可知，M产生的磁场方向垂直于纸面向外，且穿过N的磁通量增大，由楞次定律和安培定则判断可知，线圈N产生顺时针方向的感应电流，D正确。
故选BD。
11．如图，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者直径相同、轴线重合，螺线管与电源、滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向上滑动，下列说法正确的是（ ）
A．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流
B．穿过线圈a的磁通量变大
C．线圈a有扩张的趋势
D．线圈a对水平桌面的压力大于自身重力
【答案】AC
【解析】滑片向上滑动，回路电阻变大，电流减小，螺线管产生磁场变弱，线圈a面积不变，线圈a的磁通量变小，根据楞次定律，“增缩减扩”原理可以判断，线圈a有扩张的趋势，根据安培定则判断穿过a线圈的磁感应强度竖直向下，根据楞次定律可知，a线圈的感应电流产生磁场竖直向下，根据安培定则判断，线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流，根据楞次定律，“来拒去留”原理可判断，a线圈磁通量减少，所以线圈a有靠近b的趋势，对桌面压力变小，小于自身重力。
故选AC。
12．如图所示，一根弹簧连接着条形磁铁，弹簧处于压缩状态，正下方有一被支架支撑着的金属圆环，支架位于地面上，此时释放条形磁铁，条形磁铁将做上下往复运动，最终静止。已知在该过程中，磁铁不会与地面相撞，则下列说法正确的是（ ）
A．刚释放磁铁时，圆环中的电流方向的俯视图为顺时针方向
B．磁铁向下运动时，地面对支架的支持力一定大于圆环与支架的重力
C．若磁铁下端始终未穿过圆环，则圆环中电流方向不变
D．磁铁静止后，弹簧弹性势能与磁铁重力势能均小于释放时，最终两者都转化为圆环上产生的热量
【答案】AB
【解析】A．刚刚释放时，条形磁铁位于圆环上方，向下运动，通过圆环的磁感线向上且不断增加，根据楞次定律以及右手螺旋定则，知电流方向的俯视图为顺时针方向，A正确；
B．只要磁铁向下运动，根据楞次定律可知，金属圆环中产生的电流会阻碍磁铁向下运动，即圆环对磁铁作用力向上，则磁铁对圆环作用力向下，地面对支架的支持力大于圆环与支架的重力，B正确；
C．根据楞次定律以及右手螺旋定则可知条形磁铁做上下往复运动时，圆环中电流方向变化，C错误；
D．磁铁上下运动时，重力势能、动能、弹簧的弹性势能都在不断变化，同时圆环中产生电能，结合弹簧开始处于压缩状态得磁铁静止后弹簧的弹性势能变化无法判断，D错误。
故选AB。
物理观念
知道广义楞次定律的内容
科学思维
进一步理解楞次定律，掌握楞次定律的几个推论.
科学探究
熟练应用安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律分析有关综合问题
科学态度与责任
通过楞次定律知识应用的实例，感受物理中科学技术与社会的紧密联系，体会科学知识的应用价值，进一步增强学生的学习动力和科学意识。
比较项目
安培定则
左手定则
右手定则
楞次定律
适用场合
判断电流周围的磁感线方向
判断通电导线在磁场中所受的安培力方向
判断导体切割磁感线时产生的感应电流方向
判断回路中磁通量变化时产生的感应电流方向
因果关系
因电而生磁(I→B)
因电而受力(I、B→F安)
因动而生电(v、B→I感)
因磁通量变化而生电(ΔΦ→I感)