训练六 楞次定律-【勤径学升】2024-2025学年高中物理选择性必修第二册同步练测素能提升训练（人教版2019）

训练六 楞次定律 基础练了现固应周 A.若在赤道上空水平飞行，则P点电势等 于Q点电势 1.关于楞次定律，下列说法正确的是( B.若在南极上空水平飞行，则P点电势高 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 于Q点电势 C.若在北极上空水平飞行，则P点电势等 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 于Q点电势 C.原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时， D.若在哈尔滨上空水平飞行，则P点电势 感应电流的磁场与原磁场同向 高于Q点电势 D.感应电流的磁场总是跟原磁场反向，阻 4.如图，两个线圈绕在同一 碍原磁场的变化 根铁芯上，其中一线圈通 2.如图，a和b都是铝环，a环是闭合的，b环 过开关与电源连接，另一 是断开的，两环分别固定在一横梁的两端， 线圈与远处沿南北方向水 横梁可以绕中间的支点转动。下列判断正 平放置在纸面内的直导线连接成回路。将 确的是 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 A.用磁体的N极靠近a环时，a环会转动 N极指向垂直纸面向里的方向 靠近磁体 B.开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂 B.用磁体的N极靠近b环时，b环会转动 直纸面向外的方向转动 靠近磁体 C.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬 C.用磁体的N极靠近a环，a环会有逆时针 间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向 方向的感应电流产生 转动 D.用磁体的N极靠近b环，b环会有顺时 D.开关闭合并保持一段时间后，小磁针的 针方向的感应电流产生 N极指向垂直纸面向外的方向 3.(多选)如图所示为在空中飞行的中国最先5.科学家发现一种新型合金材料(NiCoMnSn), 进的军用翼龙无人机，P点为飞机右翼端 只要略微加热该材料下面的铜片，这种合金 点，Q点为飞机左翼端点。关于P点和Q 就会从非磁性合金变成强磁性合金。将两 点的电势高低，下列说法正确的是() 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 () 15 ●高中物理·选择性必修第二册（人教版 线圈竖放 能力练了素养提飛 线圈平放 7.(多选)如图所示，在北京某地 铜片 铜片 有一间房子坐北朝南，门口朝 新型合金新型合金 向正南，门扇四周是铝合金边 甲 乙 A.甲图线圈有收缩的趋势 框，中间是绝缘体玻璃，则下列 B.乙图线圈有收缩的趋势 说法正确的是 C.甲图线圈中一定产生逆时针方向的感应 A.房子所在位置地磁场的磁感线由南指向 电流 北，与水平面平行 D.乙图线圈中一定产生顺时针方向的感应 B.无论开门还是关门的过程中，穿过门扇 电流 的磁通量是变化的 6.如图甲，单匝线圈放在匀强磁场中，线圈平面 C.某人站在室内面向正南推开门的过程 与磁场垂直，磁场方向垂直纸面向里。若已 中，对这个人来说，铝合金边框中的感应 知线圈的面积S=0.1m,磁场的磁感应强 电流方向为逆时针 度B=1.5×102T。求： 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 2 8.现代汽车中有一种防抱 甲 死系统（简称ABS),该 (1)穿过该线圈的磁通量中： 系统有一个自动检测车 (2)写出两种使该线圈中产生感应电流的 速的装置，用来控制车轮的转动，其原理如 方法： 图所示：铁质齿轮P与车轮同步转动，右侧 (3)如图乙，判断线圈从位置1水平移到位 紧靠有一个绕有线圈的条形磁体，磁体的左 置2的过程中磁通量如何变化，并在线圈上 端是S极，右端是N极，M是一个电流检测 画出感应电流方向。 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 16 9.为了测量列车运行的速度和加速度的大： 过直流电流时，线圈左侧的金属环被弹射 小，可采用如图甲所示的装置，它由一块 出去，则下列说法中正确的是 () 安装在列车车头底部的强磁体和埋设在 A.若将金属环置于 光滑绝缘杆 轨道地面的一组线圈及电流测量记录仪 线圈的右侧，环左 门右 组成（测量记录仪未画出）。当列车经过 将不能弹射出去 环 线圈上方时，线圈中产生的电流被记录下 B.金属环中磁场方 来，P、Q为接测量仪器的端口。若俯视 向向左 轨道平面，磁场垂直地面向里，如图乙所 C.若将电池正、负极调换后，金属环不能 示，则在列车经过测量线圈的过程中，流 向左弹射 经线圈的电流 D.合上开关S的瞬间，从左侧看环中产生 强磁体线圈 列车前 沿逆时针方向的感应电流 /线圈I/ 进方向 12.磁感应强度为B的匀强 接测量仅器 0P 磁场仅存在于边长为21 乙 的正方形范围内，有一个 A.始终沿逆时针方向 电阻为R、边长为l的正方形导线框abcd, B.先沿逆时针方向，再沿顺时针方向 沿垂直于磁感线方向，以速度。匀速通过 C.先沿顺时针方向，再沿逆时针方向 磁场。如图所示，从ab进入磁场时开始 D.始终沿顺时针方向 计时。 10.（多选)某同学学习了电磁感应相关知识之 (1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的 后，做了探究性实验：将闭合线圈按图示方 图像。 式放在电子秤上，线圈上方有一N极朝下 (2)判断线框中有无感应电流。若有，请判 竖直放置的条形磁铁，拉着磁铁在线圈的 断出感应电流的方向；若无，请说明理由。 正上方静止，此时电子秤的示数为m。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mo B.将磁铁匀速远离线圈的 00go8 过程中，电子秤的示数 等于m 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 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 1714 t=4,由于T=qB中均运动 圆周，故 ,求得 B= 2,只有C正确。 10.A 设粒子从M点进入磁场时的速度大小为 v,该速 度与水平方向的夹角为θ,故有v=cos0粒子在磁场 r=9B。中做匀速圆周运动的半径为； 。而MN之间的距 d=2qB离为d=2rcosθ。联立解得 ,故 A正确。 11.D 电子在M、N间受向右的电场力，电场方向向左， 故M处的电势低于N处的电势，A错误。加速电压增 r=gB可知，电子大，可使电子获得更大的速度，根据 在磁场中做圆周运动的半径变大，P点右移，B错误。 电子所受洛伦兹力方向向下，根据左手定则，可判断磁 r=gB,B增场方向垂直于纸面向里，C错误。根据 大，可使圆周运动半径变小，P点左移，D正确。 12.解析 (1)能从速度选择器射出的离子满足 qE?=qv?B?, 0-B得 ① (2)离子进入匀强偏转电场 E后做类平抛运动，则 x=v?t, ② L= a2, ③ 由牛顿第二定律得qE=ma, ④ x-√gE。由①②③④解得 (1)管答案 (2)B√2m 训练六 楞次定律 1.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，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。 2.C 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。 3.AB 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。 2424.C 开关闭合保持一段时间后， N s左边螺线圈内的磁通量没有发 南北 生改变，直导线中没有感应电 B流，小磁针在右边线圈的磁场 00 N作用下，保持原来的南北方向， ①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， 42 N S故 B错误；如图②所示开关闭 北 南 合并保持一段时间再断开后的 B瞬间，左边线圈磁通量减小，由 楞次定律“增反减同”得其感应 ②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。 5.B 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。 6.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； 29 ②使线圈以竖直向下的直径为轴转动。 (3)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。 B 位置1 位置2 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.BC 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。 8.D 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。 9.B 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。 10.AC 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 m?,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mo,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。 11.D 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。 12.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)。 0~!,(1)①线框进入磁场阶段：t为 ,线框进入磁场中 的面积与时间成正比，S=lut,最后为Φ=BS=BI2。 ~2,②线框在磁场中运动阶段：t为- ,线框磁通量为 Φ=BI2,保持不变。 2~ φ③线框离开磁场阶段：t为 BP-,,线框磁通量线性减小，最后 0 工 2为零。 3 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。 训练七 法拉第电磁感应定律 E=nT=n△BS,A、B两种1.D 感应电动势的大小为 情况磁通量变化量相同，C中△Φ最小，D中△Φ最大， 磁体穿过线圈所用的时间 A、C、D相同且小于B所用的 时间，所以D正确。 2.BD 根据产生感应电动势的条件，只有处于变化的磁 场中，乙线圈才能产生感应电动势，A错误，B正确；根 据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小取决于磁通 量变化率，所以C错误，D正确。 3.A 因北半球地磁场方向斜向下(有效磁场竖直向下), 电扇沿逆时针方向转动，切割磁感线产生感应电动势， 30