第二章 1. 楞次定律-【学霸黑白题】2024-2025学年新教材高中物理选择性必修第二册（人教版2019)

第二章 电磁感应 第1节 楞次定律 白题 很时：30min 题型1影响感应电流方向的因素 B.内环逆时针方向，外环顺× 1.(2023·湖南邵阳期中)一灵敏电流计，当电 时针方向 流从它的正接线柱流入时，指针向正接线柱 C.内外环均顺时针方向 一侧偏转现把它与一个线圈串联，将磁体从 D.内外环均逆时针方向 线圈上方插入或拔出，如图所示.请完成下列4(2024·陕西安康调研)如图所示，M 填空 条形磁体竖直放置，P位置为磁体 图 中部，M、L分别为磁体上方和下方 相应的位置.一个金属圆环在外界 作用下从M位置匀速向下运动，圆L一 (1)图甲中灵敏电流计指针的偏转方向为 环始终保持水平.下列说法错误的是() (填“偏向正极”或“偏向负极”) A.圆环从M运动至P的过程中，环中的电流 (2)图乙中磁体下方的极性是 (填 沿顺时针方向（俯视）》 “N极”或“S极”) B.圆环从P运动至L的过程中，环中的电流 (3)图丙中磁体的运动方向是 (填 沿顺时针方向（俯视》 “向上”或“向下”) C.圆环从M运动至P的过程中，穿过圆环的 (4)图丁中线圈从上向下看的电流方向是 磁通量增大 (填“顺时针”或“逆时针”)。 D.圆环从M运动至L的过程中，穿过圆环的 题型2楞次定律 磁通量先增大后减小 2.(2024·河北邢台质检)关于楞次定律，下列 题型3右手定则 说法正确的是 ( 5.(2024·湖北云学名校联盟联考)如图所示， A.感应电流的磁场总是与原磁场反向，阻碍 CDEF是金属框，框内存在着垂直纸面向里的 原磁场的变化 匀强磁场.当导体棒MW向左移动时，下列说 B.感应电流的磁场总是促进磁通量的变化 法正确的是 ( C.感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的 磁通量的变化 D.原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感 应电流的磁场与原磁场同向 3.如图所示，当磁场的磁感应强度B在逐渐增 A.MWDC回路中感应电流为顺时针方向 大的过程中，内外金属环上的感应电流的方 B.MNEF回路中感应电流为逆时针方向 向应为 ( C.导体棒M端的电势低于N端的电势 A.内环顺时针方向，外环逆时针方向 D.导体棒MN中感应电流方向为N到M 第二章黑白题033 6.如图所示，铜盘水平放置，磁 9.(多选)如图所示，要使电阻R上有b→a的 场竖直向下穿过铜盘，图中a、 感应电流通过，则应发生在 ( b导线与铜盘的中轴线处在同 一平面内，从上往下看铜盘沿 逆时针方向匀速转动，下列说法正确的是 ( A.回路中电流方向不变，且从a导线流进灯 A.合上K时 泡，再从b导线流向旋转的铜盘 B.断开K时 B.回路中电流方向不变，且从b导线流进灯 C.K合上后，变阻器R滑动头c向左移动时 泡，再从a导线流向旋转的铜盘 D.K合上后，变阻器R滑动头c向右移动时 C.回路中有方向周期性变化的电流 题型2楞次定律与能量守恒 D.回路中没有磁通量变化，没有电流 10.(2023·上海浦东新区二模)如 图，将磁体插入或拔出线圈过程 7.(2023·广东清远期末)家住合肥的张同学周 中检流计指针都发生偏转，则 末来到郊外的公园游玩，一架飞机由西向东 A.拔出过程磁场力对磁体 匀速飞过张同学的头顶.下列说法正确的是 做负功，将其他形式的 能转化为电能 A.两机翼电势一样高 B.拔出过程磁场力对磁体 B.南边的机翼电势高 做负功，将电能转化为其他形式的能 C.北边的机翼电势高 C.插入过程磁场力对磁体做正功，将其他 D.无法判断 形式的能转化为电能 重难聚焦 D.插入过程磁场力对磁体做正功，将电能 题型1二次感应问题 转化为其他形式的能 8.(2024·四川内江期初)圆环形导体线圈a 山.如图所示，在竖直平面内 平放在水平绝缘桌面上，在a的正上方固定 有一半径为R的光滑半圆 一竖直螺线管，二者轴线重合，螺线管与电 轨道AOB和条形磁体，两 源和滑动变阻器连接成如图所示的电路.若 者的对称轴重合且在竖直 将滑动变阻器的滑片P向上滑动，下列表述 方向上，0为半圆的最低 正确的是 点，AB为半圆的水平直径现让一重为G的 闭合细金属环从B点由静止释放沿轨道滑 下，又沿轨道另一侧上升，若环面始终在半 圆平面内，不计空气阻力的影响，则下列说 A.线圈a中将产生俯视为逆时针方向的感 法正确的是 应电流 A.环会上升到A点 B.穿过线圈a的磁通量变大 B.环最终会停在O点 C.线圈a有扩张的趋势 C.环中有感应电流产生 D.线圈a对水平桌面的压力将增大 D.环中产生的总热量为mgR 选择性必修第二册·RJ黑白题034 黑题 应用提 很时：40min 1.(多选)下列选项表示的是闭合电路中的一 方.当把条形磁体突然水平向右平移时，线圈 部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情 保持静止.下列说法正确的是 景，导体ab上的感应电流方向为b→a的是 A.环中不会产生感应电流 B.环有收缩的趋势 C.环对桌面的压力大于币力 D.环受到水平向左的摩擦力 4.(2024·广东六校联考)（多选）进人四月后广 ab向纸外运动 东地区频繁下雨，某同学在学习完电磁感应 A B 原理后，发明了一种利用旋转雨伞产生电流 ↑B 的方法，其原理可以简化为如下模型：沿雨伞 XX X 边缘绕一绝缘圆环A并使其均匀带电，在雨 伞面上再固定一导体环B(A、B可看作在同一 平面内，且伞面绝缘).若伞以顺时针方向变速 C 转动时，B环中产生如图所示方向的感应电 2.(2024·浙江杭州期中)某同学在学习了电磁 流，则 ( 感应相关知识之后，做了探究性实验：将闭合 A.A环可能带正电且转速不变 线圈按图示方式放在电子秤上，线圈上方有 B.A环可能带正电且转速增大 一$极朝下竖直放置的条形磁体，手握磁体在 C.A环可能带负电且转速增大 线圈的正上方静止，此时电子秤的示数为mo D.A环可能带负电且转速减小 下列说法正确的是 (第4题) (第5题) 5.如图所示，某空间匀强电场竖直向下，匀强磁 A.将磁体远离线圈的过程中，电子秤的示数 场垂直纸面向里，一金属棒AB从高h处自由 等于mg 下落，则 ( B.将磁体远离线圈的过程中，电子秤的示数 A.A端先着地 B.B端先着地 小于mo C.两端同时着地 D.以上说法均不正确 C.将磁体加速靠近线圈的过程中，线圈中产6.(2023·江苏南京二十九中期中)如图所示， 生的电流沿逆时针方向（俯视） 一平行光滑金属导轨水平置于竖直向下的匀 D.将磁体匀速靠近线圈的过程中，线圈中产 强磁场中，导轨电阻不计，与大螺线管M相 生的电流沿逆时针方向（俯视）》 接，在M螺线管内同轴放置一绝缘圆盘N,N 3.(2024·重庆强基联盟联考)将金属环水平放 的边缘固定着许多带负电的小球（每个小球 置在绝缘桌面上，条形磁体处于圆心的正上 都可视为一点电荷)，且圆盘N可绕轴心在水 第二章黑白题035 平面内自由转动.当导体棒αb运动时，圆盘N:9.空间存在竖直方向的磁场，磁感应强度B随 能沿箭头方向逆时针转动，则导体棒ab的运 时间变化的图像如图所示，以磁场方向向下 动情况是 ( 为正零时刻，从静止开始自由释放一水平放 置的硬质闭合金属小圆环，圆环下落过程中 未翻转则下列说法错误的是 B A.向右做匀速运动 B.向右做加速运动 C.向左做匀加速运动 A.在0~七时间内，圆环有收缩的趋势 D.向左做变加速运动 B.在t1~t2时间内，从上向下看圆环内有顺时 7.(2024·广东深圳期中)如 针方向的感应电流 图，水平放置的圆柱形光滑 C.在t1~时间内，圆环内的感应电流方向 玻璃棒左边绕有一螺线管， 不变 右边套有一金属圆环，圆环 D.整个过程中，圆环的机械能减少转化为 初始时静止将图中开关$由断开状态拨至连 内能 接状态，下列说法正确的是 ( ) 压轴挑战 A.拨至M端，螺线管内部产生的磁场方向 10.(2024·广东深圳期中)如图所示，用轻绳 向右 将一条形磁体竖直悬挂于0点，在其正下 B.拨至M端时圆环向右运动，拨至N端时向 方的水平绝缘桌面上放置一铜质圆环现将 左运动 磁体从A处由静止释放，经过B、C到达最 C.拨至M端稳定后，螺线管中的磁通量为零 低处D,再摆到左侧最高处E,圆环始终保 D.拨至M端或N端，圆环都向右运动 持静止，则磁体 ( 8.(2023·云南保山期中)（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,当PQ在外力作用下运动时， MN在磁场力作用下向右运动.则PQ所做的 运动可能是（说明：导体棒切割磁感线速度越 大，感应电流越大) ( A.从B到C的过程中，圆环中产生逆时针 XM××X 方向的电流（从上往下看）》 B.摆到D处时，圆环给桌面的压力小于圆 环受到的重力 C.从A到D和从D到E的过程中，圆环受 到摩擦力方向相反 D.在A、E两处的重力势能不相等 A.向右匀加速运动 B.向左匀加速运动 C.向右匀减速运动 D.向左匀减速运动 进阶突破拔高练0阳 选择性必修第二册·RJ黑白题036速直线运动得L=。,在y0:平面内，设电子做匀速圆周运 (2)(ⅰ)由题意，作出粒子在电场和磁场中运动轨迹如图 所示 动的半径为R,周期为T,由牛频第二定律知B,=mR,可 得R=公，且7：-，由题意可知所有电子均能经 Be 过0进人电场，则有t=nT(n=1,2,3…),联立得B= 2Tnm ,当n=1时，B有最小值，可得B= e (2)将电子的速度分解.如图所示 ·0· 在磁场中做匀速圆周运动，根据儿何关系可知R=(2)2+ 优，解得名=子 所以有0=53，a=37°， 有m0=,当g,最大时，am0有最大值，R最大，此时 洛伦兹力提供向心力，有gm,B=m 联立可得 2mPor R.=r,又B= 带电粒子从A点开始做匀加速直线运动，根据动能定理有 L ltan 01=2mr qE'x2d=1 再一次进入电场后做类斜抛运动， (3)当，最大时，电子在电场中运动时沿y轴正方向有最 沿x方向有2d=r,e0%a·1, ,由牛顿第 大位移y.,根据匀变速直线运动规律有。2元 沿y方向有2d=i咖·什2， 2TFor 2m3726m 二定律知a= ,联立得 根据牛顿第二定律有gE'=ma, mE (2)(i)E"=36E=9,E 联立以上各式解得p,=15。 qdE 16.()6, Nm (i)不会， 计算过程见解析 (ⅱ)粒子从P到Q根据动能定理有gE×2d= 2 mr 解析：(1)由题意知粒子在电场中做匀加速直线运动，根据 1 动能定理有g6x2=↓ 2m, 粒子在磁场中做匀速圆周运动，有gB=mR· 2 可得从Q射出时的速度为与2=3、 4lqEd m 粒子从上边界垂直QN第二次离开电场后，垂直NP再次进 m4 此时粒子在磁场中运动的轨迹半径R,= -d. 人电场，轨迹如图所示 2 根据几何关系可知对应的圆心坐标为 5 2,4d 而圆心与P的距离为= 2t-2 +(4d-0)2= v6 2d≠R, 根据几何关系可知R= ,联立可得B=6 mE 故不会再从P点进人电场 gd 第二章 电磁感应 第1节 安培定则，感应电流为逆时针方向（外环中），故内环中的感 楞次定律 应电流方向为顺时针方向.故选A 白题 基础过关 4.B解析：由条形磁体的磁感线分布情况可知，圆环从M运 1.(1)偏向正极(2)S极(3)向上(4)顺时针 动至P的过程中，穿过圆环向上的磁通量增大，根据楞次定 2.C 律可知，圆环中的感应电流产生的磁场应阻碍磁通量增大， 3.A解析：当磁场的磁感应强度B增大时，穿过闭合回路的 由安培定则可知，从上往下看，感应电流沿颗时针方向：从P 磁通量增大，根据楞次定律，感应电流的磁场方向向外，根据： 运动至的过程中，穿过圆环向上的磁通量减小，根据楞次 选择性必修第二册·RJ黑白题16 定律可知，圆环中的感应电流产生的磁场应阻碍磁通量诚 CD.若导体棒ab向左运动.则感应电流由a到b.M中的磁 小，则从上往下看，圆环中的电流沿逆时针方向，综上可知， 场向里，与N产生的磁场方向相同，可知必然是诚弱的，则 圆环从M运动至L的过程中，穿过圆环的磁通量先增大后 ! h必然减速运动，选项CD错误故选B. 减小本题选错误的，故选B 7.D解析：A.将S拨至M端，根据右手螺旋定则可知，螺线管 5.C6.B 内部产生的磁场方向向左，故A错误：BD.无论开关S拨至 7.C解析：当飞机在北半球飞行时，由于地磁场的竖直分量： 哪一猫.当电路接通一瞬间.螺线管中的电流从无到有，电流 方向向下，由于感应电动势的方向与感应电流的方向相同， 在螺线管轴线上的磁场从无到有，从而引起穿过圆环的磁通 由低电势指向高电势，根据右手定则可判断，在北半球，不论 量突然增大，根据楞次定律（增反减同），右边圆环中产生了 沿任何方向水平飞行，都是飞机的左侧机翼电势高，右侧机 与左边线圈中方向相反的电流，异向电流相互排斥，所以无 翼电势低所以飞机由西向东匀速飞过张同学的头顶时，北 论哪种情况，圆环均向右运动，故B错误，D正确：C.拨至M 边的机翼电势高故选C, 端稳定后，螺线管中的磁通量保持不变，不为零，故C错误 8.C解析：AB.当滑片P向上移动时电阻增大，由闭合电路欧 故选D, 姆定律可知通过线圈b的电流减小，从而判断出穿过线圈a8.BC 的磁通量减小，根据楞次定律即可判断出线圈中感应电流 9.D解析：A在0-t,时间内，穿过圆环的磁通量增大，圆环有 方向俯视应为顺时针，故AB错误：C.线陶a要阻碍磁通量 收缩的趋势，故A正确：B在，~2时间内，由楞次定律得感 减小，有扩张的趋势，故C正确：D.开始时线圈对桌面的 应磁场的方向与原磁场方向相同，阻碍原磁通量的减小，从 压力等于线圈的重力，当滑片向上滑动时，可以用等效法， 上向下看.圆环内有顺时针方向的感应电流，故B正确：C.在 即将线圈：和b看作两个条形磁体，不难判断此时两磁体的 41~专，时间内，B随时间变化的图线的斜率正负保持一致，感 异名磁极相对.互相吸引，故线圈对水平桌面的压力将减 应电流方向不变，故C正确：D,圆环所受安培力的方向沿圆 小，故D错误故选C 环所在平面，在竖直方向上，圆环只受重力，初速度为零，故 9.BD 圆环将做自由落体运动.圆环的机械能守恒，过程中产生的 10.A解析：由楞次定律知道感应电流产生的磁场要阻碍原 内能来自于磁场的能量，故D错误故选D 磁场的变化，阻碍相对运动，无论磁体插入或拔出过程磁场 压轴挑战 力均对磁体做负功，将其他形式的能转化为电能，故选A. 10.D解析：A.从B到C的过程中，穿过圆环的磁通量向上 11.A解析：由于条形磁体与金属环在同一平面内，结合条形 增大，根据楞次定律可知，圆环中产生顺时针方向的电流 磁体的磁场分布可知，穿过金属环的磁通量等于零，故金属 (从上往下看)，故A错误：B.磁体摆到D处时，穿过圆环 环在运动过程中没有产生感应电流，不受安培力的作用，故 的磁通量最大，但磁通量变化率为0圆环此时的感应电流 机械能守恒.所以金属环能上升到原高度，故A正确。 为0，则此时圆环给桌面的压力等于圆环受到的重力，故 黑题 应用提优 B错误：C.A到D过程圆环为了阻碍磁通量增大而受到的 安培力使圆环有远离磁体的趋势，有向左的运动趋势：D到 1.BCD 2.B 3.D ￡过程，圆环为了阻碍磁通量减小而有向左的运动趋势 4.BD解析：A.若A环带正电，转速不变的情况下，产生的磁 两个过程的运动趋势方向相同，则圆环受到的摩擦力方向 场不变，无法在B环中产生感应电流，A错误：B.A环带正电 相同，故C错误：D.磁体运动过程使圆环产生了感应电流 且转速增大时，A环产生的磁感应强度增大，根据安培定则 而发热，根据能量守恒可知题体的机械能减小，可知A、E 可知，磁场方向垂直纸面向里，结合楞次定律可知，B环内电 流产生的磁场方向应垂直纸面向外，再由安培定则可知，B 两点所处高度不相等，酷体在A,E两处的重力势能不相 等，故D正确故选D. 环内的电流方向为逆时针，B正确：C.A环带负电且转速增 大时，根据安培定则及楞次定律可知，磁场方向垂直纸面向 微专题楞次定律的广义表述 外，磁通量增大，结合楞次定律可知，B环内电流产生的磁场 方向应垂直纸面向里，再由安培定则可知，B环内的电流方 黑题 专题强化 向为顺时针，C错误：D,若A环带负电且转速减小，根据安： 1.B解析：当磁体靠近两圆环时，通过两圆环的磁通量均变 培定则及楞次定律可知，磁场方向垂直纸面向外，磁通量诚 大：由楞次定律可知，两圆环均产生顺时针的感应电流（从 小，结合楞次定律可知，B环内电流产生的磁场方向应垂直 左向右看)，可知两圆环均受到条形磁体向左的安培力，所 纸而向外，再由安培定则可知，B环产生的感应电流方向应 以两圆环同时向左运动：由于两圆环中感应电流方向相同， 为逆时针，D正确.故选BD, 所以两圆环相互吸引，距离变小故选B. 5.B解析：棒AB做切割磁感线运动，根据右手定则，B端带正 2.D解析：由楞次定律知，线圈的感应电流总要阻碍磁极的 电，A端带负电，故B端受向下的电场力，A端受到向上的电 相对运动，故磁极对线圈有向右的安培力，则线圈所受摩擦 场力，故B端先落地故选B 力一直向左故选D. 6.B解析：圆盘N能沿箭头方向逆时针转动.相当于产生了 3.B解析：铜环闭合，铜环在下落过程中，穿过铜环的磁通量 顺时针的感应电流.AB.若导体棒b向右运动，则感应电流 不斯变化，铜环中产生感应电流：由楞次定律可知，感应电流 由b到a.M中的磁场向外，与N产生的磁场方向相反，可知 总是阻碍铜环和磁体间的相对运动，当铜环在磁体上方时： 必然是增强的，则山必然加速运动，选项A错误，B正确： 感应电流阻碍铜环靠近磁体，给铜环一个向上的安培力，铜 参考答案与解析黑白题17