第2章 第1节 楞次定律(word练习)-【勤径学升】2024-2025学年高中物理选择性必修第二册同步练测（人教版2019）

训练六 楞次定律 [对应素能提升训练第15页] 1.关于楞次定律,下列说法正确的是 （　　） A.感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 B.闭合电路的一部分导体在磁场中运动时,必受磁场阻碍作用 C.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 D.感应电流的磁场总是跟原磁场反向,阻碍原磁场的变化 解析　感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,A正确；闭合电路的一部分导体在磁场中平行磁感线运动时,不受磁场阻碍作用,B错误；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反向,C错误；当原磁场增强时感应电流的磁场跟原磁场反向,当原磁场减弱时感应电流的磁场跟原磁场同向,D错误。 答案　A 2.如图,a和b都是铝环,a环是闭合的,b环是断开的,两环分别固定在一横梁的两端,横梁可以绕中间的支点转动。下列判断正确的是 （　　） A.用磁体的N极靠近a环时,a环会转动靠近磁体 B.用磁体的N极靠近b环时,b环会转动靠近磁体 C.用磁体的N极靠近a环,a环会有逆时针方向的感应电流产生 D.用磁体的N极靠近b环,b环会有顺时针方向的感应电流产生 解析　a环闭合,磁体靠近a环时,由“来拒去留”可知,a环会远离磁体,故A错误；b环不闭合,磁体靠近b环时,环内不产生感应电流,因此b环不受到磁场的作用,横梁不转动,故B错误；用N极接近a环时,向里的磁通量增大,所以a环中感应电流的磁场的方向向外,a环能产生逆时针的感应电流,由于不闭合,磁体靠近b环时,b环内不产生感应电流,故C正确,D错误。 答案　C 3.（多选）如图所示为在空中飞行的中国最先进的军用翼龙无人机，P点为飞机右翼端点，Q点为飞机左翼端点。关于P点和Q点的电势高低，下列说法正确的是（　　） A.若在赤道上空水平飞行，则P点电势等于Q点电势 B.若在南极上空水平飞行，则P点电势高于Q点电势 C.若在北极上空水平飞行，则P点电势等于Q点电势 D.若在哈尔滨上空水平飞行，则P点电势高于Q点电势 解析　在赤道上空，地磁场的磁感线方向水平向北，飞机水平飞行时机翼不切割磁感线，所以P点电势等于Q点电势，选项A正确；在南极上空，地磁场的磁感线方向向上，根据右手定则可知，P点电势高于Q点电势，选项B正确；在北极上空，地磁场的磁感线方向向下，根据右手定则可知，Q点电势高于P点电势，选项C错误；我国地处北半球，地磁场的磁感线方向偏向下，飞机在哈尔滨上空水平飞行，根据右手定则可知，Q点电势高于P点电势，选项D错误。 答案　AB 4.如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A.开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向 B.开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动 C.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动 D.开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向 解析　开关闭合保持一段时间后，左边螺线圈内的磁通量没有发生改变，直导线中没有感应电流，小磁针在右边线圈的磁场作用下，保持原来的南北方向，故A、D错误；如图①所示闭合开关瞬间右边线圈通电，根据右手螺旋定则知该电流产生磁场在线圈内的方向向右，闭合开关瞬间右边线圈的磁场从无到有，故通过左边线圈的磁通量增强，在左边线圈中有感应电流产生。由楞次定律“增反减同”可知，左边线圈产生的感应磁场方向向左，根据右手螺旋定则可得左边线圈的电流方向如图①所示，则铁芯上方导线的电流方向为从南到北。根据右手螺旋定则知通电直导线上方的磁场方向为垂直纸面向里，则小磁针N极朝垂直纸面向里的方向转动，故B错误；如图②所示开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，左边线圈磁通量减小，由楞次定律“增反减同”得其感应磁场方向向右，由右手螺旋定则可得左边线圈的电流方向如图②所示，铁芯上方直导线中电流由北到南，根据右手螺旋定则知通电直导线上方的磁场方向为垂直纸面向外，则小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动，故C正确。 答案　C 5.科学家发现一种新型合金材料（NiCoMnSn），只要略微加热该材料下面的铜片，这种合金就会从非磁性合金变成强磁性合金。将两个相同的条状新型合金材料竖直放置，在其正上方分别竖直、水平放置两闭合金属线圈，如图甲、乙所示。现对两条状新型合金材料下面的铜片加热，则 （　　） A.甲图线圈有收缩的趋势 B.乙图线圈有收缩的趋势 C.甲图线圈中一定产生逆时针方向的感应电流 D.乙图线圈中一定产生顺时针方向的感应电流 解析　对两条状新型合金材料下面的铜片加热，两条状新型合金均会从非磁性合金变成强磁性合金，甲图中，穿过线圈的磁通量为零，故甲图线圈中始终无感应电流产生，也不受安培力作用，无收缩或扩张趋势，A、C错误；乙图中，穿过线圈的磁通量增加，根据楞次定律知，线圈有收缩并远离的趋势，但合金材料的磁场方向未知，所以线圈中的感应电流方向不确定，B正确，D错误。 答案　B 6.如图甲,单匝线圈放在匀强磁场中,线圈平面与磁场垂直,磁场方向垂直纸面向里。若已知线圈的面积S＝0.1 m2,磁场的磁感应强度B＝1.5×102 T。求： （1）穿过该线圈的磁通量Φ； （2）写出两种使该线圈中产生感应电流的方法； （3）如图乙,判断线圈从位置1水平移到位置2的过程中磁通量如何变化,并在线圈上画出感应电流方向。 解析　（1）穿过该线圈的磁通量： Φ＝BS＝1.5×102×0.1 Wb＝15 Wb。 （2）两种使线圈产生感应电流的方法： ①逐渐增大磁场的磁感应强度； ②使线圈以竖直向下的直径为轴转动。 线圈从位置1水平移到位置2的过程中磁通量逐渐减小,线圈上的感应电流方向如解析图所示。 答案　（1）15 Wb　（2）①逐渐增大磁场的磁感应强度　②使线圈以竖直向下的直径为轴转动　（3）逐渐减小　见解析图 7.（多选）如图所示,在北京某地有一间房子坐北朝南,门口朝向正南,门扇四周是铝合金边框,中间是绝缘体玻璃,则下列说法正确的是 （　　） A.房子所在位置地磁场的磁感线由南指向北,与水平面平行 B.无论开门还是关门的过程中,穿过门扇的磁通量是变化的 C.某人站在室内面向正南推开门的过程中,对这个人来说,铝合金边框中的感应电流方向为逆时针 D.某人站在室内面向正南关上门的过程中,对这个人来说,铝合金边框中的感应电流方向为逆时针 解析　北京位于北半球,北京地区的磁场方向具有水平向北的分量与竖直向下的分量两部分,故A错误；地磁场有由南向北的分量,门闭合时磁通量的方向向北,当朝南的门向外推开后,平面与磁场平行时,没有磁感线穿过线框平面,穿过环面的磁通量为0,开门还是关门的过程中,穿过门扇的磁通量是变化的,故B正确；根据楞次定律,穿过窗框的磁通量减小时,站在室内面向正南的人判断,产生的感应电流的方向为逆时针,故D错误,C正确。 答案　BC 8.现代汽车中有一种防抱死系统（简称ABS）,该系统有一个自动检测车速的装置,用来控制车轮的转动,其原理如图所示：铁质齿轮P与车轮同步转动,右侧紧靠有一个绕有线圈的条形磁体,磁体的左端是S极,右端是N极,M是一个电流检测器。当车轮带动齿轮转动时,这时由于铁齿靠近或离开线圈时,使穿过线圈的磁通量发生变化,导致线圈中产生了感应电流。这个脉冲电流信号经放大后去控制制动机构,可有效地防止车轮制动时被抱死。在齿A从图中所示位置顺时针转到虚线位置过程中,M中的感应电流方向为 （　　） A.一直从右向左 B.一直从左向右 C.先从右向左,后从左向右 D.先从左向右,后从右向左 解析　当铁齿靠近磁体时被磁化,磁场方向向右,先是A下面的齿离开,穿过线圈的磁通量向右减小,接着A齿靠近,穿过线圈的磁通量向右增加,所以感应电流磁场先向右再向左,根据安培定则判断感应电流方向先从左向右,后从右向左,所以A、B、C错误,D正确。 答案　D 9.为了测量列车运行的速度和加速度的大小,可采用如图甲所示的装置,它由一块安装在列车车头底部的强磁体和埋设在轨道地面的一组线圈及电流测量记录仪组成（测量记录仪未画出）。当列车经过线圈上方时,线圈中产生的电流被记录下来,P、Q为接测量仪器的端口。若俯视轨道平面,磁场垂直地面向里,如图乙所示,则在列车经过测量线圈的过程中,流经线圈的电流 （　　） A.始终沿逆时针方向 B.先沿逆时针方向,再沿顺时针方向 C.先沿顺时针方向,再沿逆时针方向 D.始终沿顺时针方向 解析　列车带着磁场向右运动,进入线圈的过程中,线圈左边的一段导线向左切割磁感线,根据右手定则,线圈中的电流沿逆时针方向；线圈离开磁场时,线圈右边的一段导线向左切割磁感线,这一过程中线圈中的感应电流沿顺时针方向。故线圈中的电流先沿逆时针方向,再沿顺时针方向,B正确。 答案　B 10.（多选）某同学学习了电磁感应相关知识之后，做了探究性实验：将闭合线圈按图示方式放在电子秤上，线圈上方有一N极朝下竖直放置的条形磁铁，拉着磁铁在线圈的正上方静止，此时电子秤的示数为m0。下列说法正确的是 （　　） A.将磁铁加速插向线圈的过程中，电子秤的示数大于m0 B.将磁铁匀速远离线圈的过程中，电子秤的示数等于m0 C.将磁铁加速插向线圈的过程中，线圈中产生的电流沿逆时针方向（俯视） D.将磁铁匀速插向线圈的过程中，磁铁减少的重力势能等于线圈中产生的焦耳热 解析　将条形磁铁插入线圈或从线圈中抽出的过程，穿过线圈的磁通量发生了变化，线圈中产生了感应电流，线圈与条形磁铁会发生相互作用，根据楞次定律的推论“来拒去留”可知，在将磁铁插入线圈的过程中，线圈与磁铁相互排斥，导致电子秤的示数大于m0，在抽出磁铁的过程中，线圈与磁铁相互吸引，导致电子秤的示数小于m0，A正确，B错误；根据楞次定律和安培定则可判断，将磁铁的N极加速插向线圈时，线圈中产生的感应电流方向为逆时针方向（俯视），C正确；将磁铁匀速插向线圈的过程中，磁铁受到重力、拉力、斥力作用，重力和拉力的合力做的功等于线圈中产生的焦耳热，D错误。 答案　AC 11.“福建舰”配备了电磁弹射系统，允许更大、更重的飞机携带更多武器，执行更远距离任务，航母上飞机弹射起飞所利用的电磁驱动原理如图所示，当固定线圈上突然通过直流电流时，线圈左侧的金属环被弹射出去，则下列说法中正确的是（　　） A.若将金属环置于线圈的右侧，环将不能弹射出去 B.金属环中磁场方向向左 C.若将电池正、负极调换后，金属环不能向左弹射 D.合上开关S的瞬间，从左侧看环中产生沿逆时针方向的感应电流 解析　若金属环放在线圈右侧，根据“增离减靠”可得，环将向右运动，A错误；根据右手螺旋定则，可得金属环中磁场方向向右，B错误；根据“增离减靠”，在线圈上突然通过直流电流时，环都会受到向左的力的作用，与电源的正负极无关，C错误；线圈中电流为左侧流入，磁场方向为向右，在闭合开关的过程中，磁场变强，则由楞次定律可知，金属环的感应电流由左侧看为逆时针，D正确。 答案　D 12.磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为2l的正方形范围内，有一个电阻为R、边长为l的正方形导线框abcd，沿垂直于磁感线方向，以速度v匀速通过磁场。如图所示，从ab进入磁场时开始计时。 （1）画出穿过线框的磁通量随时间变化的图像。 （2）判断线框中有无感应电流。若有，请判断出感应电流的方向；若无，请说明理由。 解析　线框穿过磁场的过程可分为三个阶段：进入磁场阶段（只有ab边在磁场中）、在磁场中运动阶段（ab、cd两边都在磁场中）、离开磁场阶段（只有cd边在磁场中）。 （1）①线框进入磁场阶段：t为0～，线框进入磁场中的面积与时间成正比，S＝lvt，最后为Φ＝BS＝Bl2。 ②线框在磁场中运动阶段：t为～，线框磁通量为Φ＝Bl2，保持不变。 ③线框离开磁场阶段：t为～，线框磁通量线性减小，最后为零。 磁通量随时间变化的图像如图所示。 （2）线框进入磁场阶段，穿过线框的磁通量增加，线框中将产生感应电流，由右手定则可知，感应电流方向为逆时针方向。 线框在磁场中运动阶段，穿过线框的磁通量保持不变，无感应电流产生。 线框离开磁场阶段，穿过线框的磁通量减少，线框中将产生感应电流。由右手定则可知，感应电流方向为顺时针方向。 答案　（1）见解析图　（2）线框进入磁场阶段，感应电流方向为逆时针方向；线框在磁场中运动阶段，无感应电流，理由见解析；线框离开磁场阶段，感应电流方向为顺时针方向。 学科网（北京）股份有限公司 $$