课时作业(8)楞次定律（Word练习）-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年高中物理选择性必修 第二册（人教版2019）

课时作业(八)　楞次定律 (建议用时：40分钟) [基础题组练] 题组一　实验：探究影响感应电流方向的因素 1．(1)如图所示是研究电磁感应现象的实验装置： ①装置已经按如图所示连接好，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连好电路后，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表，连接在直流电路中时指针的偏转情况如图甲中所示，即电流从灵敏电流表G的左接线柱流进时，指针从中央向左偏．今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图乙中的条形磁体的运动方向是向______(选填“上”或“下”)；图丙中的条形磁体下端为______(选填“N”或“S”)极． 解析　(1)①已知闭合开关瞬间，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，穿过B线圈的磁通量应减小．插入铁芯时，B线圈中的磁通量增加，选项A错误；拔出A线圈时，B线圈中的磁通量减小，选项B正确；滑动变阻器的滑片向左滑动时，电流增大，B线圈中的磁通量增大，选项C错误；断开开关S瞬间，电流减小，B线圈中的磁通量减小，选项D正确． (2)题图乙中指针向左偏，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，磁通量增加，条形磁体向下插入．题图丙中指针向右偏，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 题组二　楞次定律及其应用 2.如图所示，一个有弹性的金属线圈被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方，直导线与线圈在同一竖直面内，当通电直导线中电流增大时，金属线圈的面积S和橡皮绳的长度l将(　　) A．S增大，l变长 B．S减小，l变短 C．S增大，l变短 D．S减小，l变长 答案　D 解析　当通电直导线中电流增大时，穿过金属线圈的磁通量增大，金属线圈中产生感应电流，根据楞次定律，感应电流的磁场要阻碍原磁通量的增大，一是用缩小面积的方式进行阻碍，二是用远离直导线的方式进行阻碍，选项D正确． 3．(多选)如图所示，通电螺线管N置于闭合金属环M的轴线上，当N中的电流突然减小时，则(　　) A．金属环M有缩小的趋势 B．金属环M有扩张的趋势 C．螺线管N有缩短的趋势 D．螺线管N有伸长的趋势 A答案　D 解析　对通电螺线管，当通入的电流突然减小时，螺线管每匝间的相互吸引力也减小，所以匝间距有增大趋势；对金属环M，穿过的磁通量也随之减少，由于它包围内外磁场，只有减小面积才能阻碍磁通量的减少，金属环M有缩小的趋势，选项A、D正确． 4.如图所示，螺线管cd的导线绕法不明，当磁铁ab插入螺线管时，闭合电路中有图示方向的感应电流产生，下列关于螺线管磁场极性的判断，正确的是(　　) A．c端一定是N极 B．d端一定是N极 C．c端的极性一定与磁铁b端的极性相同 D．因螺线管的绕法不明，故无法判断极性 答案　C 解析　根据楞次定律的另一种表述“感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因”，螺线管中产生感应电流的原因是磁铁ab的下降，为了阻碍该原因，感应电流的效果只能使磁铁与螺线管之间产生相斥的作用，即螺线管的c端一定与磁铁的b端极性相同，与螺线管的绕法无关，但因为磁铁ab的N、S极性不明，所以螺线管c、d的两端极性也不能明确， 选项C正确． 5．如图所示，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，二者轴线重合，螺线管与电源和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．穿过线圈a的磁通量变大 B．线圈a有收缩的趋势 C．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流 D．线圈a对水平桌面的压力FN将增大 答案　C 解析　P向上滑动，回路电阻增大，电流减小，磁场减弱，穿过线圈a的磁通量变小，根据楞次定律，线圈a的面积有增大的趋势，选项A、B错误；由于线圈a中磁通量减小，根据楞次定律知线圈a中感应电流应为俯视顺时针方向，选项C正确；由于线圈a中磁通量减小，根据楞次定律，线圈a有阻碍磁通量减小的趋势，可知线圈a对水平桌面的压力FN减小，选项D错误． 6．如图所示，在一固定水平放置的闭合导体圆环上方，有一条形磁体，从离地面高h处由静止开始下落，最后落在水平地面上．磁体下落过程中始终保持竖直方向，并从圆环中心穿过圆环，而不与圆环接触．若不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法中正确的是(　　) A．在磁体下落的整个过程中，从上向下看圆环，圆环中的感应电流方向始终为逆时针 B．在磁体下落的整个过程中，从上向下看圆环，圆环中的感应电流方向先逆时针后顺时针 C．磁体在整个下落过程中，圆环对它的作用力方向始终竖直向上 D．磁体落地时的速率一定等于 答案　BC 解析　由楞次定律分析感应电流的方向，当磁体靠近圆环时，取圆环为研究对象，原磁场方向向下，磁通量增大，为阻碍磁通量增大，感应电流产生的磁场方向向上，由安培定则可判断感应电流为逆时针方向，同理分析，当磁体远离圆环时，感应电流为顺时针方向，选项A错误，B正确；磁体在整个下落过程中，根据“来拒去留”可知圆环对它的作用力的方向始终竖直向上，圆环对磁体的作用力做负功，磁体的机械能减少，所以落地时的速率小于，选项C正确，D错误． 题组三　右手定则 7．(多选)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，如图所示，能正确表示磁感应强度B的方向、导体运动速度v的方向与产生的感应电流I的方向间关系的是(　　) 答案　BC 解析　图A中导体不切割磁感线，导体中无电流，选项A错误；由右手定则可判断，选项B、C正确；图D中感应电流方向应垂直纸面向外，选项D错误． 8．ab为一金属杆，它处在如图所示的垂直于纸面向里的匀强磁场中，可绕a点在纸面内转动，s为以a为圆心位于纸面内的金属圆环，在杆转动过程中，杆的b端与金属环保持良好接触，○,A)为电流表，其一端与金属环相连，另一端与a点良好接触．当杆沿逆时针方向转动时，某时刻ab杆的位置如图，则此时刻(　　) A．有电流通过电流表，方向由c向d；作用于杆ab的安培力向右 B．有电流通过电流表，方向由d向c；作用于杆ab的安培力向左 C．有电流通过电流表，方向由d向c；作用于杆ab的安培力向右 D．无电流通过电流表；作用于杆ab的安培力为零 答案　B 解析　当杆沿逆时针方向转动时，根据右手定则，判断出ab杆中感应电流方向为b→a，电流通过电流表，方向为d→c；根据左手定则可知，作用于ab杆的安培力向左，选项B正确，A、C、D错误． [能力提升练] 9．(多选)如图所示，矩形闭合金属线圈放置在固定的水平薄板上，有一块蹄形磁铁如图所示置于水平薄板的正下方(磁极间距略大于矩形线圈的宽度)．当磁铁全部匀速向右通过线圈时，线圈始终静止不动，那么线圈受到薄板摩擦力的方向和线圈中产生感应电流的方向(从上向下看)是(　　) A．摩擦力方向一直向左 B．摩擦力方向先向左、后向右 C．感应电流的方向为顺时针→逆时针→逆时针→顺时针 D．感应电流的方向为顺时针→逆时针 答案　AC 解析　靠近两极的磁场最强，且方向从N极出S极进，根据楞次定律，感应电流的方向为顺时针→逆时针→逆时针→顺时针，线圈始终有向右运动的趋势，摩擦力方向一直向左，选项A、C正确． 10．如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示．在0～时间内，直导线中电流向上，则在～T时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力情况是(　　) A．感应电流方向为顺时针，线框所受安培力的合力方向向左 B．感应电流方向为逆时针，线框所受安培力的合力方向向右 C．感应电流方向为顺时针，线框所受安培力的合力方向向右 D．感应电流方向为逆时针，线框所受安培力的合力方向向左 答案　C 解析　在～T时间内，直导线中的电流方向向下且增大，穿过线框的磁通量垂直纸面向外且增加，由楞次定律知线框中感应电流方向为顺时针，线框所受安培力的合力由左手定则可知向右，选项C正确． 11．如图所示，绝缘光滑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　条形磁铁向下运动，穿过导体环a、b的磁量增加，由楞次定律可知，导体环a、b中产生同向的环形感应电流，为了阻碍导体环a、b中的磁通量增加，导体环a将向左运动，导体环b将向右运动，故导体环a、b将相互远离，选项A正确． 12．(多选)如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，MN的左边有一闭合电路，当PQ在外力的作用下运动时，MN向右运动．则PQ所做的运动可能是(　　) A．向右加速运动 B．向左加速运动 C．向右减速运动 D．向左减速运动 B答案　C 解析　MN向右运动，说明MN受到向右的安培力，因为ab在MN处的磁场垂直纸面向里MN中的感应电流方向由M→NL1中感应电流的磁场方向向上；若L2中磁场方向向上减弱PQ中电流方向为Q→P且减小向右减速运动；若L2中磁场方向向下增强PQ中电流方向为P→Q且增大向左加速运动，选项B、C正确． 学科网（北京）股份有限公司 $$