§２.1 楞次定律 （备作业）-【上好课】2021-2022学年高二物理同步备课系列（人教版选择性必修第二册）

第1课时 楞次定律 第二章 电磁感应 一、单选题： １.(2021·扬州高二检测)据新闻报道：2020年5月16日，广西玉林一在建工地发生了一起事故，一施工电梯突然失控从高处坠落，此次电梯坠落事故导致了一些人员伤亡。为了防止类似意外发生，某课外研究性学习小组积极投入到如何防止电梯坠落的设计研究中，所设计的防止电梯坠落的应急安全装置如图所示，在电梯轿厢上安装上永久磁铁，电梯的井壁上铺设线圈，该学习小组认为能在电梯突然坠落时减小对人员的伤害。关于该装置，下列说法正确的是(　　) A．该小组设计原理有问题，当电梯突然坠落时，该装置不可能起到阻碍电梯下落的作用 B．当电梯突然坠落时，该安全装置可使电梯停在空中 C．当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时，闭合线圈A、B中电流方向相反 D．当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时，已经穿过A闭合线圈，所以线圈A不会阻碍电梯下落，只有闭合线圈B阻碍电梯下落 【答案】C 【解析】若电梯突然坠落时，线圈内的磁感应强度发生变化，将在线圈中产生感应电流，感应电流会阻碍磁铁的相对运动，可起到应急避险作用，故A错误；感应电流会阻碍磁铁的相对运动，但不能阻止磁铁的运动，故B错误；当电梯坠落至题干图位置时，闭合线圈A中向上的磁场减弱，感应电流的方向从上向下看是逆时针方向，B中向上的磁场增强，感应电流的方向从上向下看是顺时针方向，可知A与B中感应电流方向相反，故C正确；结合A的分析可知，当电梯坠落至题干图位置时，闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落，故D错误。 故选C。 ２.如图所示，紧绕有闭合线圈的绝缘圆筒放在电子秤的非磁性材料托盘(图中未画出)上，一条形磁铁(N极向下)从圆筒正上方由静止释放后插入圆筒。空气阻力不计。对磁铁插入圆筒且未碰到托盘的过程，下列说法正确的是(　　) A．磁铁的机械能守恒 B．磁铁的加速度恒定 C．通过电阻的电流方向如图中箭头所示 D．与磁铁尚未运动时相比电子秤的示数增大 【答案】D 【解析】磁铁下落过程中，线圈中会产生感应电流，机械能转化为电能，则磁铁的机械能减小，选项A错误；磁铁下落过程中，穿过线圈的磁通量的变化率逐渐变化，则产生的感应电流逐渐变化，磁铁受到的向上的安培力变化，则加速度会变化，选项B错误；根据楞次定律可知，通过电阻的电流方向为如题图中箭头反方向，选项C错误；磁铁下落过程中穿过线圈的磁通量变大，线圈中产生的感应电流的磁场方向向上，即螺线管上端为N极，则磁铁对螺线管有向下的作用力，则电子秤的示数与磁铁尚未运动时相比增大，选项D正确。 故选D。 ３．如图所示，磁场中有一导线MN与U形光滑的金属框组成闭合电路，当导线向右运动时，下列说法正确的是(　　) A．电路中有顺时针方向的电流 B．电路中有逆时针方向的电流 C．导线的N端相当于电源的正极 D．电路中无电流产生 【答案】B 【解析】根据右手定则，由题意可知，当导线向右运动时，产生的感应电流方向由N端经过导线到M端，因此有逆时针方向的感应电流，故A错误，B正确；由上分析可知，电源内部的电流方向由负极到正极，因此N端相当于电源的负极，故C错误；根据感应电流产生的条件可知，电路会产生感应电流，故D错误。所以B正确，A、C、D错误。 故选B。 ４．一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动。已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置Ⅰ和位置Ⅱ时，顺着磁场的方向看去，线圈中感应电流的方向分别为(　　) A．逆时针方向　逆时针方向 B．逆时针方向　顺时针方向 C．顺时针方向　顺时针方向 D．顺时针方向　逆时针方向 【答案】B 【解析】线圈第一次经过位置Ⅰ时，穿过线圈的磁通量增加，由楞次定律，线圈中感应电流的磁场方向向左，根据安培定则，顺着磁场看去，感应电流的方向为逆时针方向。当线圈第一次通过位置Ⅱ时，穿过线圈的磁通量减小，可判断出感应电流为顺时针方向，故选项B正确。 故选B。 ５．如图所示，绝缘水平面上有两个离得很近的导体环a、b。将条形磁铁沿它们的正中竖直线向下移动(不到达该平面)，a、b的移动情况可能是(　　) A．a、b将相互远离 　　B．a、b将相互靠近 C．a、b将不动 D．无法判断 【答案】A 【解析】根据Φ＝BS，条形磁铁向下移动过程中B增大，所以穿过每个环中的磁通量都有增大的趋势。由于S不可改变，为阻碍磁通量增大，导体环会尽量远离条形磁铁，所以a、b将相互远离。 故选A。 ６.如图所示，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过。现将环从位置Ⅰ释放，环经过磁铁到达位置Ⅱ。设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为FT1和FT2，重力加速度大小为g，则(　　) A．FT1>mg，FT2>mg 　　　　　 B．FT1<mg，FT2