课时梯级训练(7) 楞次定律（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年高中物理选择性必修第二册（教科版2019）

课时梯级训练(7)　楞次定律 1.小明用如图所示的装置“探究影响感应电流方向的因素”，螺线管与灵敏电流计构成闭合电路，条形磁铁N极朝下。当磁体向下靠近螺线管上端时(　　) A．电流计指针向右偏转 B．螺线管内部的磁通量减小 C．螺线管内部的感应电流产生的磁场向下 D．磁铁受到向上的磁场力的作用 D　解析：螺线管的导线环绕方向不知，无法判断电流计指针偏转方向，A错误； 磁铁向下靠近螺线管上端时，螺线管内部的磁通量增加，B错误；磁铁向下靠近螺线管上端时，根据“增反减同”的结论判断，螺线管内部的感应电流产生的磁场向上，C错误； 根据“来拒去留”的结论判断，磁铁受到向上的磁场力的作用，D正确。 2.如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外。一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2。则(　　) A.导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a B．导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→a C．导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右 D．导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左 D　解析：导线框进入磁场时，cd边切割磁感线，由右手定则可知，电流方向沿a→d→c→b→a，这时cd边受到的安培力作用由左手定则可判断其受力方向向左；在导线框离开磁场时，ab边处于磁场中且在做切割磁感线运动，同样用右手定则和左手定则可以判断电流的方向为a→b→c→d→a，这时安培力的方向仍然向左。 3.如图所示，水平放置一个有铁芯的螺线管，螺线管与电源、开关以及滑动变阻器连接，在螺线管的左端悬挂着一个轻小的闭合导电圆环，圆面与螺线管的轴线垂直，保持开关S闭合，下列说法中正确的是(　　) A．滑动触头位置不动，从左向右看，小环中有顺时针方向的感应电流 B．滑动触头位置不动，从左向右看，小环中有逆时针方向的感应电流 C．滑动变阻器的滑动触头向b端滑动的过程中，小环向右摆动 D．滑动变阻器的滑动触头向b端滑动的过程中，从左向右看，小环中有逆时针方向的感应电流 C　解析：滑动触头位置不动，螺线管中电流不变，穿过闭合导电圆环的磁通量不变，故小环中没有感应电流，A、B错误；滑动变阻器的滑动触头向b端滑动的过程中，螺线管中电流减小，穿过小环的磁通量减小，且磁场方向从左向右，由楞次定律可知，从左向右看，小环中有顺时针方向的感应电流，小环向右摆动，C正确，D错误。 4.(多选)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．开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动 B．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 C．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 D．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 AD　解析：由电路可知，开关闭合瞬间，右侧线圈正面环绕部分的电流向下，由安培定则可知，右侧线圈在铁芯中产生向右的磁场，由楞次定律可知，左侧线圈正面环绕部分产生向上的电流，则直导线中的电流方向由南向北，由安培定则可知，直导线在小磁针所在位置产生垂直纸面向里的磁场，则小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动，A正确；开关闭合并保持一段时间后，穿过左侧线圈的磁通量不变，则左侧线圈中的感应电流为零，直导线不产生磁场，则小磁针静止不动，B、C错误；开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，穿过左侧线圈向右的磁通量减少，则由楞次定律可知，左侧线圈正面环绕部分产生向下的感应电流，则流过直导线的电流方向由北向南，直导线在小磁针所在处产生垂直纸面向外的磁场，则小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动，D正确。 5．如下图所示，绕在铁芯上的线圈M与电源、滑动变阻器和开关组成了一个闭合回路，在铁芯的右端，线圈P与电流表连成闭合电路。下列各种情况中说法正确的是(　　) A．开关S闭合后，线圈P中有感应电流，M、P相互排斥 B．开关S闭合后，使变阻器滑片向左匀速移动，线圈P中有感应电流，M、P相互排斥 C．开关S闭合后，使变阻器滑片向右匀速移动，线圈P中有感应电流，M、P相互排斥 D．开关S闭合瞬间，线圈P中有感应电流，M、P相互吸引 B　解析：开关S闭合后，M线圈中的电流产生的磁场方向由安培定则判知，沿铁芯轴线向右，由于线圈P中的磁通量不变，故不会产生感应电流，M、P没有排斥作用，也没有吸引作用，A错误；当开关S闭合后，滑片向左匀速移动，线圈M中的电流增大，因而穿过线圈P的磁通量增加，产生感应电流，并且由楞次定律知，感应电流的磁场方向与线圈M的磁场方向相反，故M、P两线圈相互排斥，B正确；同理判知C错误；开关闭合瞬间，线圈中的磁场从无到有，穿过线圈P的磁通量增大，产生的感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，二者相互排斥，D错误。 6．如图为“研究电磁感应现象”的实验装置，现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈BC、电流计及电键按如图所示连接，已知电路接通时A中电流方向如图中箭头所示。关于实验现象，下列判断正确的是(　　) A．将线圈A迅速插入下面线圈时，通过电流计的电流方向是B→G→C B．将线圈A插入下面线圈稳定后，通过电流计的电流方向是C→G→B C．线圈A插入下面线圈稳定后，将变阻器滑片迅速向左滑动时电流计指针不偏转 D．将线圈A从下面线圈中拔出时，快速拔比慢慢拔过程中电流计的最大偏转角度大 D　解析：题干中已知A中电流方向在下面螺线管中产生的磁场方向竖直向下，当A插入下面线圈时，根据楞次定律知感应电流的磁场向上，由安培定则知感应电流方向为C→G→B，A错误；线圈A插入下面线圈稳定后不再有感应电流，B错误；线圈A插入下面线圈稳定后，将变阻器滑片迅速向左滑动时A中电流变化，在下面线圈中有感应电流产生，电流计指针偏转，C错误；根据电磁感应定律可知感应电动势与磁通量的变化率成正比，快速拔出产生的电动势比较大，感应电流也就比较大，D正确。 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过程，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过程，对这个人来说，铝合金边框中的感应电流方向为逆时针 BC　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，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，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，D错误，C正确。 8．如图所示，放在U形磁体中的线圈A和线圈B用导线串联。当用力使线圈A向右运动时，悬挂着的线圈B如何摆动？ 答案：线圈B向右摆动(线圈A在原理上类似于发电机，线圈B在原理上类似于电动机) 解析：用力使线圈A向右运动时，根据右手定则可知，左边线圈A中产生逆时针方向的电流(从右向左看)，然后该电流流到右边的线圈B中，根据左手定则可知，右边线圈B受到向右的安培力向右摆动。 此时的线圈A在原理上类似于发电机，线圈B在原理上类似于电动机。 9．在“探究电磁感应的产生条件”实验中，实验连线后如图甲所示，感应线圈组的内外线圈的绕线方向如图乙粗线所示。 (1)接通电源，闭合开关，G表指针会有大的偏转，几秒后G表指针停在中间不动。将滑动变阻器的触头迅速向右滑动时，G表指针________(填“不动”“右偏”“左偏”或“不停振动”)；迅速抽出铁芯时，G表指针________(填“不动”“右偏”“左偏”或“不停振动”)。 (2)断开开关和电源，将铁芯重新插入内线圈中，把直流输出改为交流输出，其他均不变。接通电源，闭合开关，G表指针________(填“不动”“右偏”“左偏”或“不停振动”)。 (3)仅用一根导线，如何判断G表内部线圈是否断了？ 答案：(1)左偏　右偏　(2)不停振动　(3)短接G表前后各摇动G表一次，比较指针偏转，有明显变化，则线圈断了，反之则未断 解析：(1)将滑动变阻器的触头迅速向右滑动时，电阻减小，回路电流变大，根据线圈中导线的绕向可知磁通量向下增加，根据楞次定律可知，A线圈中产生的感应电流使G表指针左偏；迅速抽出铁芯时，磁通量减小，产生的感应电流方向与上述方向相反，则G表指针右偏。 (2)断开开关和电源，将铁芯重新插入内线圈中，把直流输出改为交流输出，其他均不变。接通电源，闭合开关，由于穿过线圈的磁通量大小方向都不断变化，在线圈A中产生的感应电流大小方向不断变化，则G表指针不停振动。 (3)仅用一根导线，将检注计G表短接前后，摇动表一次，比较指针偏转，有明显变化，则线圈断了，说明虽有切割磁感线，但没有感应电流，则没有安培阻力，指针变化明显；反之，则出现感应电流，进而有安培阻力，使其变化不明显，则线圈未断。 学科网（北京）股份有限公司 $$