假期必刷23 电磁感应现象楞次定律-【快乐假期必刷题】2025年高二物理暑假作业必刷题

　　假期必刷２３　电磁感应现象　楞次定律　　　　　　　　　 １．理解“谁”阻碍“谁”及阻碍方式,理解“增反 减同”“来拒去留”“增缩减扩”．会用“四步 法”判断感应电流的方向． ２．楞次定律推论:(１)阻碍相对运动．(２)使回 路面积有扩大或缩小的趋势．(３)阻碍原电 流的变化． １．闭合线框abcd,自某高度自 由下落时穿过一个有界的匀 强磁场,当它经过如图所示 的三个位置时,感应电流的方向是 (　　) A．经过Ⅰ时,a→d→c→b→a B．经过Ⅱ时,a→b→c→d→a C．经过Ⅱ时,无感应电流 D．经过Ⅲ时,a→b→c→d→a ２．(２０２４􀅰江苏卷)如图所示,在绝缘的水平面 上,有闭合的两个线圈a、b,线圈a处在垂直 纸面向里的匀强磁场中,线圈b位于右侧无 磁场区域,现将线圈a从磁场中匀速拉出, 线圈a、b中产生的感应电流方向分别是 (　　) A．顺时针,顺时针　　B．顺时针,逆时针 C．逆时针,顺时针 D．逆时针,逆时针 ３．(多选)如图所示,在水平面 上有一固定的导轨,导轨为 U形金属框架,框架上放置一金属杆ab,不 计摩擦,在竖直方向上有匀强磁场,则 (　　) A．若磁场方向竖直向上并增强时,杆ab将 向右移动 B．若磁场方向竖直向上并减弱时,杆ab将 向右移动 C．若磁场方向竖直向下并增强时,杆ab将 向右移动 D．若磁场方向竖直向下并减弱时,杆ab将 向右移动 ４．(多选)如图所示,水平放置的 绝缘桌面上有一个金属圆环, 在圆心的正上方一定高度处有 一个竖直的条形磁体．把条形磁体水平向右 移动时,金属圆环始终保持静止．下列说法 正确的是 (　　) A．金属圆环相对桌面有向右的运动趋势 B．金属圆环对桌面的压力小于其自身重力 C．金属圆环有扩张的趋势 D．金属圆环受到水平向右的摩擦力 ５．如图所示,一条形磁体从高h 处自由下落,中途穿过一个固 定的空心线圈,开关 S 断开 时,由开始下落至落地用时 t１,落地时速度为v１;S闭合 时,由开始下落至落地用时t２,落地时速度 为v２．则它们的大小关系正确的是 (　　) A．t１＞t２,v１＞v２　　　　B．t１＝t２,v１＝v２ C．t１＜t２,v１＜v２ D．t１＜t２,v１＞v２ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ５４ ６．(多选)闭合电路的一部分导体在磁场中做 切割磁感线运动,如图所示,能正确表示磁 感应强度B 的方向、导体运动速度方向与 产生的感应电流方向间关系的是 (　　) ７．(２０２４􀅰北京卷)如图所示,线圈 M 和线圈 P绕在同一个铁芯上,下列说法正确的是 (　　) A．闭合开关瞬间,线圈 M和线圈P相互吸引 B．闭合开关,达到稳定后,电流表的示数为０ C．断开开关瞬间,流过电流表的电流方向 由a到b D．断开开关瞬间,线圈 P中感应电流的磁 场方向向左 ８．(多选)如图所示,在匀强 磁场中放有平行铜导轨, 它与大导线圈 M 相连接, 要使小导线圈N 获得顺时针方向的感应电 流,则放在导轨上的金属棒ab的运动情况 可能是(两导线圈共面放置,且金属棒切割 磁感线速度越大,感应电流越大) (　　) A．向右匀速运动　　　B．向左加速运动 C．向右减速运动 D．向右加速运动 ９．(多选)如图,圆环形导体线 圈a平放在水平桌面上,在a 的正上方固定一竖直螺线管 b,二者轴线重合,螺线管b 与电源、滑动变阻器连接成如图所示的电 路．若将滑动变阻器的滑片P向下滑动,下 列表述正确的是 (　　) A．线圈a中将产生沿顺时针方向(俯视)的 感应电流 B．线圈a对水平桌面的压力FN 将增大 C．穿过线圈a的磁通量减小 D．线圈a有收缩的趋势 １０．如图所示是“探究影响感应电流方向的因 素”的实验装置． (１)将图中所缺导线补充完整． (２)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的 指针向右偏了一下,那么合上开关后,将 A 线圈迅速插入 B 线圈中,电流计指针将 　　　　(选填“向左偏”或“向右偏”),A 线圈插入B线圈后,将滑动变阻器滑片迅 速向左移动时,电流计指针将　　　　(选 填“向左偏”或“向右偏”)． (３)在灵敏电流计所在的电路中,为电路提 供电 流 的 是 　 　 　 　 (填 图 中 仪 器 的 字母)． １１．(创新应用)(多选)中国科 学院科普云平台的格致论 道栏目中,罗会仟老师演 示了用超导线圈悬浮一个 强磁铁的实验,如图所示,此时强磁铁 N 极朝上．当快速将磁铁从图示位置向下拔 出,则 (　　) A．俯视超导线圈,其电流的方向为顺时针 B．俯视超导线圈,其电流的方向为逆时针 C．将磁铁S极朝上再从下方靠近超导线 圈,线圈受引力 D．将磁铁S极朝上再从下方靠近超导线 圈,线圈受斥力 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ６４ 确,C错误;由微粒做匀速圆周运动,知静电力和重力大小相 等,得mg＝qE,带电微粒在洛伦兹力的作用下做匀速圆周 运动的半径为r＝mvqB ,联立解得v＝gBrE ,D正确．] ４．ABD　[油滴a做圆周运动,故重力与电场力平衡,可知带负 电,有mg＝Eq, 解得q＝mgE ,故 A正确; 根据洛伦兹力提供向心力Bqv＝mv ２ R , 得R＝mvBq ,解得油滴a做圆周运动的速度大小为v＝gBRE , 故B正确; 设小油滴Ⅰ的速度大小为v１,得３R＝ m ２v１ Bq２ , 解得v１＝ ３BqR m ＝ ３gBR E , 周期为T＝２π 􀅰３R v１ ＝２πEgB ,故 C错误; 带电油滴a分离前后动量守恒,设分离后小油滴Ⅱ的速度为 v２,取油滴a分离前瞬间的速度方向为正方向,得mv＝ m ２v１ ＋m２v２ , 解得v２＝－g BR E , 由于分离后的小液滴受到的电场力和重力仍然平衡,分离后 小油滴Ⅱ的速度方向与正方向相反,根据左手定则可知小油 滴Ⅱ沿顺时针方向做圆周运动,故 D正确．] ５．解析:(１)粒子运动轨迹如图所示． 设粒子 在 磁 场 中 做 圆 周 运 动 的 半 径为r,由几何关系得 rtanθ２＝R ,又qv０B＝m v２０ r , 故B＝ mv０ qRtan θ ２ , 粒子从O 到Q 做类平抛运动,设运 动时间为t２,则a＝v０t２,b＝ １ ２ 􀅰qE mt ２ ２, 故E＝ ２mbv２０ a２q ． (２)粒子在磁场中运动的时间 t１＝ θr v０ ＝ θR v０tan θ ２ , 则粒子从P 运动到Q 的时间为 t＝t１＋t２＝ θR v０tan θ ２ ＋av０ ． 答案:(１) ２mbv２０ a２q 　 mv０ qRtan θ ２　 (２) θR v０tan θ ２ ＋av０ 素养培优 ６．解析:(１)小球在磁场中做匀速圆周 运动时,根据洛伦兹力提供向心力, 有qvbB＝m v２b r ,又r＝ l３ ,解 得vb ＝qBl３m． (２)小球沿杆向下运动时,受力情况 如图所示,受向左的洛伦兹力 F、向 右的弹力FN、向下的静电力qE、向上的摩擦力Ff．当小球做 匀速运动时,水平方向有FN＝F＝qvbB, 竖直方向, 有qE＝Ff＝μFN, 解得E＝qB ２l １０m． (３)小球从a运动到b的过程中,由动能定理 得W 电 －Wf＝ １ ２mv ２ b, 又W 电 ＝qEl＝q ２B２l２ １０m , 所以Wf＝ q２B２l２ １０m － １ ２mv ２ b＝ ２q２B２l２ ４５m , 则有 Wf W 电 ＝４９． 答案:(１)qBl３m　 (２)qB ２l １０m　 (３)４∶９ 假期必刷２３ 素养训练 １．C　[线框经过Ⅰ时,向里的磁通量增加,根据楞次定律知感 应电流磁场方向向外,由安培定则判断感应电流方向为逆时 针,故 A错误;线框经过Ⅱ时,磁通量不变,则感应电流为０, 故B错误,C正确;线框经过Ⅲ时,向里的磁通量减少,根据 楞次定律知感应电流的磁场方向向里,由安培定则判断感应 电流方向为顺时针,故 D错误．] ２．A　[线圈a从磁场中匀速拉出的过程中穿过a线圈的磁通 量减小,则根据楞次定律可知a线圈的电流为顺时针,由于 线圈a从磁场中匀速拉出,则a中产生的电流为恒定电流, 则线圈a靠近线圈b的过程中,线圈b的磁通量向外增大, 同理可得线圈b产生的电流为顺时针．] ３．BD　[不管磁场方向竖直向上还是竖直向下,当磁感应强度 增大时,回路中磁通量增大,由楞次定律推论“增缩减扩”知, 杆ab将向左移动,反之,杆ab将向右移动,选项B、D正确．] ４．ABC　[当竖直的条形磁体水平向右移动时,穿过金属圆环 内的磁通量减小,由“增缩减扩”可知,圆环面积有扩大的趋 势,根据“来拒去留”可知,磁体与圆环间相互吸引,则圆环对 桌面的压力小于其自身重力,且圆环相对桌面有向右的运动 趋势,圆 环 受 到 水 平 向 左 的 摩 擦 力,故 A、B、C 正 确,D 错误．] ５．D　[开关 S断开时,线圈中无感应电流,对磁体无阻碍作 用,故磁体自由下落,a１＝g;当 S闭合时,线圈中有感应电 流,对磁体有阻碍作用,故a２＜g,且磁体的机械能减小,所 以t１＜t２,v１＞v２,故 D正确．] ６．BC　[图 A中导体不切割磁感线,导体中无电流,A错误;由 右手定则可判断B、C正确;图 D 中感应电流方向应垂直纸 面向外,D错误．] ７．B　[A．闭合开关瞬间,线圈 P中感应电流的磁场与线圈 M 中电流的磁场方向相反,由楞次定律可知,二者相互排斥,故 A错误;B．闭合开关,达到稳定后,通过线圈 P的磁通量保 持不变,感应电流为零,电流表的示数为零,故 B正确;CD． 断开开关瞬间,通过线圈 P的磁场方向向右,磁通量减小, 由楞次定律可知感应电流的磁场方向向右,因此流过电流表 的感应电流方向由b到a,故 CD错误．] ８．BC　[欲使N 产生顺时针方向的感应电流,即感应电流的磁场 垂直于纸面向里,由楞次定律可知有两种情况:一是 M 中有顺 时针方向逐渐减小的电流,使其在 N 中的磁场方向向里,且磁 通量在减小,此时应使ab向右减速运动;二是 M 中有逆时针方 向逐渐增大的电流,使其在N 中的磁场方向向外,且磁通量在 增大,此时应使ab向左加速运动,故B、C正确．] ９．BD　[当滑片P向下滑动时电阻减小,由闭合电路欧姆定律 可知通过线圈b的电流增大,则b产生的磁场增强,根据安 培定则可知产生磁场的方向向下,从而判断出穿过线圈a的 磁通量向下增大,根据楞次定律可以判断出线圈a中感应电 流方向俯视应为逆时针,故 A、C错误;开始时线圈a对桌面 的压力等于线圈a 的重力,当滑片 P向下滑动时,穿过线圈 a的磁通量增大,故只有线圈a面积减小或远离线圈b 时才 能阻碍磁通量的增大,故线圈a有收缩和远离b 的趋势,故 线圈a对水平桌面的压力将增大,故B、D正确．] 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ２２１ １０．解析:(１)将线圈B和灵敏电流计串联组成一个回路,将开 关、滑动变阻器、电源、线圈 A 串联组成另一个回路即可, 连接图如图所示． (２)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一 下,说明穿过B线圈的磁通量增加,电流计指针向右偏,合 上开关后,将 A线圈迅速插入 B线圈中时,穿过 B线圈的 磁通量增加,灵敏电流计指针将向右偏;A 线圈插入 B线 圈后,将滑动变阻器滑片迅速向左移动时,线圈 A 中电流 减小,穿过B线圈的磁通量减少,电流计指针将向左偏． (３)在灵敏电流计所在的电路中,为电路提供电流的是线 圈B． 答案:(１)见解析图　(２)向右偏　向左偏　(３)B 素养培优 １１．BD　[根据楞次定律可知,当快速将磁铁从图示位置向下 拔出时,线圈的磁通量减小,又此时强磁铁 N 极朝上,故俯 视超导线圈,其电流的方向为逆时针,A 错误,B正确;将磁 铁S极朝上再从下方靠近超导线圈时,根据楞次定律可知, 线圈下方为S极,故线圈受斥力,C错误,D正确．] 假期必刷２４ 素养训练 １．C　[按 下 按 钮 过 程,穿 过 螺 线 管 的 磁 通 量 向 左 增 大,根 据 楞 次 定 律 可 知 螺 线 管 中 感 应 电 流 为 从 P 端 流 入 从 Q 端 流 出,螺 线 管 充 当 电 源,则 Q 端 电 势 较 高,故 A 错 误; 松 开 按 钮 过 程,穿 过 螺 线 管 的 磁 通 量 向 左 减 小,根 据 楞 次 定 律 可 知 螺 线 管 中 感 应 电 流 为 从Q 端 流 入,从P 端 流 出,螺 线 管 充 当 电 源,则 P 端 电 势 较 高,故 B错 误;按 住 按 钮 不 动,穿 过 螺 线 管 的 磁 通 量 不 变,螺 线 管 不 会 产 生 感应 电 动 势,故 C正 确;按 下 和 松 开 按 钮 过 程,螺 线 管 中 磁通 量 的 变 化 率 不 一 定 相 同,故 螺 线 管 产 生 的 感 应 电 动 势 不 一 定 相 同,故 D错 误．] ２．C　[图甲中,断开开关 S１ 瞬间,灯 A１ 突然闪亮,随后逐渐 变暗,说明在电路稳定时通过L１ 的电流大于通过灯 A１ 的 电流,即 A１ 的电阻值大于L１ 的电阻值,故 A、B错误;图乙 中,开关闭合,最终 A２ 与 A３ 的亮度相同,可知上下两个支 路的电流相同,电阻相同,即变阻器R 与L２ 的电阻值相同, 故C正确;图乙中,闭合S２ 瞬间,由于L２ 中产生感应电动势 阻碍电流增加,可知L２ 中电流比变阻器R 中电流小,故 D 错误．] ３．B　[由法拉第电磁感应定律可知,感应电动势E＝nΔΦΔt＝ nΔBΔtS＝n ２B－B Δt 􀅰 １ ２πa ２＝πnBa ２ ２Δt ,选 项 B 正 确,A、C、D 错误．] ４．C　[由题意可知,铜丝构成的“莫比乌斯环”形成了两匝(n ＝２)线圈串联的闭合回路,穿过回路的磁场有效面积为S＝ πr２,根据法拉第电磁感应定律可知,回路中产生的感应电动 势大小为E＝nΔΦΔt＝n ΔB􀅰S Δt ＝２kπr ２,故选 C．] ５．D　[金属棒 MN 垂直于磁场放置,运动速度v与棒垂直,且 v⊥B,即已构成两两相互垂直的关系,MN 接入导轨间的有 效长度为l＝ dsinθ ,所以E＝Blv＝Bdvsinθ ,I＝ER ＝ Bdv Rsinθ ,故 选项 D正确．] ６．A　[导体棒ab切割磁感线在电路部分的有效长度为d,故 感应电动势为E＝Bdv, 回路中感应电流为I＝ER , 根据右手定则,判断电流方向为从b流向a．故导体棒ab所 受的安培力为F＝BId＝B ２d２v R ,方向向左．] ７．C　[a、b、c点绕O 点逆时针转动时, 相当于长为Oa、Ob、Oc的导体棒转动 切割磁感线,由右手定则可知,O 点电 势最高．由法拉 第 电 磁 感 应 定 律 有 E ＝ Blv ＝ １２Bωl ２,又 lOb ＝lOc ＝ R２＋(２R)２＝ ５R,则０＜UOa＜UOb＝ UOc,则φO＞φa＞φb＝φc,C正确．] ８．解析:(１)根据右手定则,电流方向b→a, 金属棒在回路中产生的感应电动势为 E＝Bl０＋lω２ , 通过电动机的电流I＝E－U１ ２R , 电动机的输出功率P＝UI－I２r, 解得P＝０􀆰５W． (２)金属棒在PQ 段两端的电压为 UPQ＝Bl lω＋２lω ２ , 金属棒两端点的电压UPO＝UPQ＋UQO , UQO＝U． 解得UPO＝１１V． 答案:(１)电流方向b→a　０􀆰５W　(２)１１V 素养培优 ９．D　[受电线圈平面磁感应强度向上,由B１ 均匀增加到B２, 根据楞次定律可得受电线圈中的感应电流为顺时针(从上往 下),即受电线圈中的电流为c→d,受电线圈作为等效电源, 电源内部电流由低电势流向高电势,即φc＜φd,故 A 项和 B 项错误;根据法拉第电磁感应定律可求得受电线圈的感应电 动势大小为E＝－nΔφΔt＝ n(B２－B１)S t２－t１ 又因为φc＜φd,则c、d之间电势差为Ucd＝ n(B２－B１)S t２－t１ 故C项错误;仅增加送电线圈中的电流的变化率,穿过受电 线圈的ΔB Δt 增大,所以c、d两端的电势差增大,故D项正确．] 假期必刷２５ 素养训练 １．B　[导体棒ef 有电阻,将ef 看成等效电源,则E＝Blv,内 阻为r,所以Uef＝IR＝ E R＋rR＝ BlvR R＋r ,故B正确．] ２．D　[正方形金属线圈从题图所示位置转过９０°时,磁通量变 化量为 ΔΦ＝B􀅰 １２L ２ ＝BL ２ ２ ,q＝NΔΦR ＝ NBL２ ２R ,故 D 正确．] ３．B　[根据法拉第 电 磁 感 应 定 律 可 得 E＝nΔΦΔt＝n ΔB ΔtS＝ nkd２,则a、b 两 点 间 的 电 压 为 Uab ＝ RE R＋r＝ Rnd２k R＋r ,故 B 正确．] ４．BD　[线框进入磁场后切割磁感线,甲中产生的感应电动势 是乙中感应电动势的一半,设甲线框的电阻为４r,乙线框的 电阻为８r,则有U甲 ＝BLv􀅰 ３r ４r＝ ３ ４BLv , U乙 ＝B􀅰２Lv􀅰 ６r ８r＝ ３ ２BLv ,故U甲 ＝ １ ２U乙 ,A 错误,B正 确;根 据 F＝ILB、E＝BLv,得 出 F甲 ＝ B２L２v ４r ,F乙 ＝ B２(２L)２v ８r ,所以F甲 ＝ １ ２F乙 ,C错误,D正确．] 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ３２１