6 课时精练(五) 楞次定律-【正禾一本通】2024-2025学年高中物理选择性必修2同步课堂高效讲义配套练习（鲁科版2019）

课时精练(五)　楞次定律 (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) [基础达标] 1．楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现？(　　) A．电阻定律　　　　　 B．库仑定律 C．欧姆定律 D．能量守恒定律 D　[楞次定律中的“阻碍”作用，是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体体现，在克服这种“阻碍”的过程中，其他形式的能转化为电能，选项D正确。] 2．如图所示，两个很轻的铝环a、b，环a闭合，环b不闭合，a、b环都固定在一根可以绕O点自由转动的水平细杆上，此时整个装置静止。下列选项正确的是(　　) A．条形磁铁N极垂直环a靠近a，环a将靠近磁铁 B．条形磁铁S极垂直环a远离a，环a将不动 C．条形磁铁N极垂直环b靠近b，环b将靠近磁铁 D．条形磁铁S极垂直环a靠近a，环a将远离磁铁 D　[当条形磁铁N极垂直环a靠近a时，穿过环a的磁通量增加，环a闭合产生感应电流，磁铁对环a产生安培力，阻碍两者相对运动，环a将远离磁铁，故A错误；使条形磁铁S极垂直环a远离a时，穿过环a的磁通量减小，环a闭合产生感应电流，磁铁对环a产生安培力，阻碍两者相对运动，a向着磁铁运动，故B错误；当条形磁铁N极垂直环b靠近b时，环b中不产生感应电流，磁铁对环b没有安培力作用，环b将静止不动，故C错误；当条形磁铁S极垂直环a靠近a时，穿过环a的磁通量增加，环a闭合产生感应电流，磁铁对环a产生安培力，阻碍两者相对运动，环a将远离磁铁，故D正确。] 3．如图所示，四根长度、内径均相同的空心圆管竖直放置，把一枚磁性很强的直径略小于管的内径的小圆柱形永磁体，分别从四根圆管上端静止释放，空气阻力不计，下列说法正确的是(　　) A．小磁体在四根圆管中下落时间相同 B．小磁体在甲管中下落时间最短 C．小磁体在乙、丙、丁三管中下落时间相同 D．小磁体在丙管中下落时间最短 C　[甲管为无缝铜管，小磁体下落时，产生电磁感应，阻碍小磁体的运动，乙管为有竖直裂缝的铜管，则小磁体在铜管中下落时，没有感应电流产生，下落的加速度等于g。丙和丁管为绝缘体，不产生电磁感应，对小磁体没有阻碍作用。所以磁体穿越甲管的时间比穿越其他三个管的时间长。故C正确，A、B、D错误。] 4．如图所示，在水平放置的条形磁铁N极附近，一个闭合线圈向下运动并始终保持水平。在位置B，N极附近的磁感线正好与线圈平面平行。从上往下看，下列说法正确的是(　　) A．线圈从A向B运动过程中，线圈中产生顺时针感应电流 B．线圈从B向C运动过程中，线圈中产生逆时针感应电流 C．线圈经过B位置时，线圈中的磁通量达到最大值 D．线圈从A向C运动过程中，线圈中一直没有产生感应电流 B　[线圈从A向B运动过程中，穿过线圈的磁通量减小，磁场方向斜向上，根据楞次定律可知：线圈中感应电流方向沿逆时针方向，故A错误；线圈从B向C运动过程中，穿过线圈的磁通量增大，磁场方向斜向下，据楞次定律判断可知：线圈中感应电流方向沿逆时针方向，故B正确；线圈经过B位置时，磁场和线圈平行，磁通量为零，故C错误；线圈从A向C运动过程中，线圈中都有沿逆时针方向的电流，故D错误。] 5.(2022·辽宁葫芦岛高二期末)如图所示，直导线固定于纸面内，一矩形线框，在纸面内从abcd位置平移到a′b′c′d′位置的过程中，关于线框内产生的感应电流的方向，下列叙述正确的是(　　) A．一直逆时针 B．顺时针→逆时针 C．逆时针→顺时针→逆时针 D．顺时针→逆时针→顺时针 D　[由安培定则得，恒定电流的直导线产生的磁场在导线左边的方向为垂直纸面向外，右边的磁场方向垂直纸面向里。当线圈向导线靠近时，穿过线圈的磁通量变大，感应磁场方向与原磁场方向相反，故感应电流方向为顺时针方向；当线圈越过导线时到线圈中心轴与导线重合，穿过线圈的磁通量变小，则感应电流方向为逆时针方向；当继续向右运动时，磁场方向变为垂直纸面向里，穿过线圈的磁通量变大，感应电流方向为逆时针方向；当远离导线时，穿过线圈的磁通量变小，由楞次定律可知，感应电流方向为顺时针方向，故D正确，A、B、C错误。] 6．如图所示，使一个铜盘绕其竖直的轴OO′转动，且假设摩擦阻力不计，转动是匀速的。现把一个蹄形磁铁移近铜盘，则(　　) A．铜盘转动将变慢 B．铜盘转动将变快 C．铜盘仍以原来的转速转动 D．铜盘转动速度是否变化，要根据磁铁的上、下两端的极性来决定 A　[假设蹄形磁铁的上端为N极，下端为S极，铜盘顺时针转动。根据右手定则可以确定此时铜盘中的感应电流方向是从盘心指向边缘。通电导体在磁场中要受到力的作用，根据感应电流的方向和磁场的方向，利用左手定则可以确定磁场对铜盘的作用力的方向是沿逆时针方向，其受力方向与铜盘的转动方向相反，所以铜盘的转动速度将减小。无论怎样假设，铜盘的受力方向始终与转动方向相反。同时，转动过程中，机械能转化为电能，所以转得慢了。故A正确，B、C、D错误。] 7.(多选)用一根轻质绝缘细杆将一导体环悬挂在O点，导体环可以在竖直平面内来回摆动，空气阻力和摩擦力均可不计。在如图所示的正方形区域内，有垂直于圆环的摆动面指向纸内的匀强磁场。下列说法中正确的有(　　) A．环在摆动过程中机械能守恒 B．导体环进入磁场和离开磁场时，环中电流的方向肯定相反 C．导体环通过最低点时，环中感应电流最大 D．最终导体环在匀强磁场中摆动时，机械能守恒 BD　[导体环在进、出磁场阶段穿过环的磁通量发生变化，有感应电流产生，且进、出磁场产生的感应电流方向相反，机械能转化为电能，因此摆动过程中机械能不守恒。环全部进入磁场后，穿过环的磁通量不变，无感应电流。最终此环在磁场区域内摆动时，机械能守恒。] 8.(2022·山西太原期末)如图所示，金属棒AB原来处于静止状态(悬挂)。由于CD棒的运动，导致AB棒向右摆动，则CD棒(　　) A．向右平动 B．向左平动 C．向里平动 D．向外平动 D　[若CD棒水平向右运动或水平向左运动，则运动方向与磁场方向平行，没有感应电流产生，则AB棒不会受安培力作用，不会运动，故A、B错误；若CD棒垂直纸面向里平动，由右手定则判断感应电流由A到B，由左手定则判断AB棒受力向左，则AB棒将向左摆动，与题干不符，故C错误；若CD棒垂直纸面向外平动，由右手定则判断感应电流由B到A，由左手定则判断AB棒受力向右，则AB棒将向右摆动，故D正确。] [能力提升] 9．如图所示，一块绝缘薄圆盘可绕其中心的光滑轴自由转动，圆盘的四周固定着一圈带电的金属小球，在圆盘的中部有一个圆形线圈。实验中圆盘沿顺时针方向(俯视)绕中心轴转动时，发现线圈中产生逆时针方向(俯视)的电流，则下列描述可能的是(　　) A．圆盘上金属小球带负电，且转速减小 B．圆盘上金属小球带负电，且转速增大 C．圆盘上金属小球带正电，且转速不变 D．圆盘上金属小球带正电，且转速减小 A　[线圈中产生逆时针方向(俯视)的感应电流，由安培定则可知感应电流的磁场方向向上，由楞次定律可知，可能是线圈中向上的磁场减弱或向下的磁场增强的结果，若圆盘上金属小球带负电，顺时针(俯视)旋转产生逆时针(俯视)方向的电流，磁场方向向上，转速减小时，向上的磁场减弱，选项A可能，选项B不可能；同理可知，若圆盘上金属小球带正电，产生顺时针方向(俯视)的电流，磁场方向向下，转速增大时，向下的磁场增强，选项C、D不可能。] 10．匀强磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为正，磁感应强度B随时间t的变化规律如图甲所示。在磁场中有一细金属圆环，圆环平面位于纸面内，t＝0时刻磁场的方向垂直纸面向里，如图乙所示，令I1、I2、I3分别表示Oa、ab、bc段的感应电流，F1、F2、F3分别表示感应电流为I1、I2、I3时金属圆环上很小一段受到的安培力，则(　　) A．I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向 B．I2沿逆时针方向，I3沿顺时针方向 C．F1方向指向圆心，F2方向指向圆心 D．F2方向背离圆心向外，F3方向背离圆心向外 A　[由题图甲所示可知，Oa段，磁场垂直于纸面向里，穿过圆环的磁通量增加，由楞次定律可知，感应电流I1沿逆时针方向，在ab段，磁场向里，穿过圆环的磁通量减少，由楞次定律可知，感应电流I2沿顺时针方向，在bc段，磁场向外，磁通量增加，由楞次定律可知，感应电流I3沿顺时针方向，故A正确，B错误；由左手定则可知，Oa段电流受到的安培力F1方向指向圆心，ab段安培力F2方向背离圆心向外，bc段安培力F3方向指向圆心，故C、D错误。] 11.(2022·内蒙古包头高二期末)研究人员发现一种具有独特属性的新型合金能够将内能直接转化为电能，具体而言，只要略微提高温度，这种合金就会变成强磁性合金，从而使环绕它的线圈中产生电流，其简化模型如图所示，A为圆柱形合金材料，B为线圈，套在圆柱形合金材料正中央线圈的半径大于合金材料的半径，现对A进行加热，下列说法正确的是(　　) A．B线圈有向左运动的趋势 B．B线圈有扩张的趋势 C．B线圈中感应电流产生的磁场阻止了B线圈内磁通量的增加 D．若从右向左看B中产生顺时针方向的电流，则A左端是强磁性合金的N极 B　[现对A进行加热，其磁感应强度增大，则通过B线圈的磁通量增大，为阻碍磁通量的增加，B线圈一定有扩张的趋势，故A、C错误，B正确；根据楞次定律可知，若从右向左看B中产生顺时针方向的电流，则A左端是强磁性合金的S极，故D错误。] 12.(2022·湖南岳阳质检)如图所示，螺线管的导线的两端与两平行金属板相接，一个带负电的小球用丝线悬挂在两金属板间，并处于静止状态，若条形磁铁以图示方向突然插入螺线管中时，小球的运动情况是(　　) A．向左摆动 B．向右摆动 C．保持静止 D．无法判定 A　[当条形磁铁的S极突然插入螺线管中时，由感应电流的产生条件可知螺线管中产生感应电流，该电流给金属板充电，由楞次定律及安培定则可知左侧金属板带正电，右侧金属板带负电，所以带负电小球受到的电场力方向向左，小球将向左摆动，故A正确。] 学生用书第39页 学科网（北京）股份有限公司 $$