2.1 楞次定律 同步练习-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

2.1 楞次定律 同步练习 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图所示，铝环A用轻线静止悬挂于长直螺线管左侧，且与长直螺线管共轴。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S 瞬间，铝环A将向左摆动 B．闭合开关S稳定后，断开开关S瞬间，铝环A的面积有收缩趋势 C．保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片迅速向右滑，从左往右看铝环A 中将产生逆时针方向的感应电流 D．保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑，铝环A将向右摆动 2．如图，水平面MN下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，纸面为竖直平面。不可形变的导体棒ab和两根可形变的导体棒组成三角形回路框，其中ab处于水平位置框从MN上方由静止释放，框面始终在纸面内框落入磁场且ab未到达MN的过程中，沿磁场方向观察，框的大致形状及回路中的电流方向为（　　）    A．   B．   C．   D．   3．能量守恒定律是自然界最普遍的规律之一，以下不能体现能量守恒定律的是（　　） A．库仑定律 B．焦耳定律 C．闭合电路欧姆定律 D．楞次定律 4．如图所示，条形磁铁用细线悬挂在O点。O点正下方固定一个水平放置的铝线圈。让磁铁在竖直面内摆动，下列说法中正确的是(　　) A．磁铁左右摆动一次，线圈内感应电流的方向改变3次 B．磁铁始终受到感应电流磁场的斥力作用 C．磁铁所受到的感应电流对它的作用力有时是阻力有时是动力 D．线圈对桌面的压力始终不变 5．下列关于电磁感应说法正确的是（　　） A．只要磁通量发生变化，就会产生感应电流 B．感应电流激发的磁场总是阻碍线圈中磁通量的变化 C．穿过闭合回路磁通量为零时，感应电流也为零 D．穿过闭合回路磁通量最大时，感应电流也一定最大 6．下列对电磁感应的理解，正确的是（　　） A．发生电磁感应现象时一定会产生感应电流 B．穿过某闭合回路的磁通量发生变化时，回路中不一定产生感应电流 C．感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化 D．穿过线圈的磁通量均匀变化时，感应电动势均匀变化 7．如图甲为磁感应强度B随时间t的变化规律，磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为正，在磁场中有一细金属圆环，平面位于纸面内，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分别表示金属环上很小一段导体受到的安培力，下列说法不正确的是（　　） A．I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向 B．I2沿顺时针方向，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方向指向圆心 8．如图所示，水平桌面上固定一通电直导线，电流方向如图，且电流逐渐增大，导线右侧有一金属导线制成的圆环，且圆环始终静止在水平桌面上，则（　　） A．圆环中产生顺时针方向的感应电流 B．圆环中产生恒定的感应电流 C．圆环有扩张的趋势 D．圆环受到水平向左的摩擦力 9．汽车测速利用了电磁感应现象，汽车可简化为一个矩形线圈abcd，埋在地下的线圈分别为1、2，通上顺时针（俯视）方向电流，当汽车经过线圈时（   ）    A．线圈1、2产生的磁场方向竖直向上 B．汽车进入线圈1过程产生感应电流方向为abcd C．汽车离开线圈1过程产生感应电流方向为abcd D．汽车进入线圈2过程受到的安培力方向与速度方向相同 10．如图所示，螺线管内有平行于轴线的匀强磁场，规定图中箭头所示方向为磁感应强度B的正方向，螺线管与U型导线框cdef相连，导线框cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导线框cdef在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度随时间按图示规律变化时（    ） A．在时刻，金属圆环L内的磁通量最大 B．在时刻，金属圆环L内的磁通量最小 C．在时间内，金属圆环L有收缩趋势 D．在时间内，金属圆环L内有逆时针方向的感应电流 二、多选题 11．随着科技的不断发展，无线充电已经进入人们的视线。小到手表手机，大到电脑、电动汽车，都已经实现了无线充电从理论研究到实际应用的转化。如图所示为某无线充电手机利用电磁感应方式充电的原理图。关于无线充电，下列说法正确的是（　　） A．从上往下看，发射线圈中电流逆时针增大时，接收线圈中电流沿逆时针方向 B．从上往下看，发射线圈中电流顺时针减小时，接收线圈中电流沿顺时针方向 C．从上往下看，发射线圈中电流顺时针增大时，接收线圈所受安培力的方向竖直向上 D．从上往下看，发射线圈中电流逆时针减小时，接收线圈所受安培力的方向竖直向上 12．如图所示，光滑绝缘水平面上，有两根固定的相互垂直彼此绝缘的长直导线，通以大小相同的电流。在角平分线上，对称放置四个相同的圆线圈。若两根导线上的电流同时按相同规律增大，下列说法正确的是（　　） A．线圈1中无感应电流 B．线圈2中无感应电流 C．线圈3中有逆时针方向的电流 D．线圈4中有逆时针方向的电流 13． 如图所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂另一个线圈Q，P与Q共轴，Q中通有变化电流，电流随时间变化的规律如图4b所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为N，则（ ） A．t1时刻N＞G B．t2时刻N＞G C．t3时刻N<G D．t4时刻N＝G 14．如图甲所示，正方形导线框固定在匀强磁场中，磁感线方向与导线框所在平面垂直，初始时刻磁场方向垂直纸面向里，且规定垂直纸面向里为正方向，匀强磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，已知导线框的边长为，总电阻为，下列说法正确的是（　　） A．时间内，导线框中电流的方向始终为 B．时间内，导线框始终有扩张的趋势 C．时间内，边受到的安培力大小为 D．时间内，通过导线框的电荷量为 15．如图，圆环形导体线圈平放在水平桌面上，在的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和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中将产生俯视逆时针方向的感应电流 B．穿过线圈a的磁通量变小 C．线圈a有收缩的趋势 D．线圈a对水平桌面的压力大于自身重力 三、填空题 16．如图所示，线圈A绕在一铁芯上，A中导线接有一电阻在把磁铁N极迅速靠近A线圈的过程中，通过电阻R的感应电流的方向为 指向 （填“P”、“Q”）；若线圈A能自由移动，则它将 移动（填“向左”、“向右”或“不”）。 17．如图所示，将一条形磁铁从螺线管拔出过程中穿过螺线管的磁通量变化情况是 ，螺线管中产生的感应电流的磁感线方向是向 ，螺线管受到条形磁铁的作用力方向是 ． 四、解答题 18．重为G的线圈系在一个弹簧测力计上，其下方有一通电导线，如图甲所示，导线所通过的电流如图乙所示，它们均在同一平面内，求下列不同时刻弹簧测力计的示数与G的关系。 (1)在t1时刻； (2)在t2时刻； (3)在t3时刻。 19．如图所示，磁铁相对闭合线圈向下运动时，闭合线圈中的自由电荷做定向移动，是受到什么力的作用？这能否说明变化的磁场产生了电场？如果没有导体，情况会怎样？ 20．如图（a）所示，电阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路，线圈的半径为r1。在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图像如图（b）所示，图像与横、纵轴的截距分别为t0和B0。不计导线的电阻，求0～t1时间内通过电阻R1的电流大小与方向以及电荷量。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2.1 楞次定律 同步练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C A A B C C D C C 题号 11 12 13 14 15 答案 BC AD AD AD ACD 1．A 【详解】A．闭合开关S 瞬间，穿过铝环A的磁通量突然增加，铝环A中产生感应电流阻碍原磁场在铝环A中的磁通量增加，故铝环A将向左摆动，A正确； B．闭合开关S稳定后，断开开关S瞬间，穿过铝环A的磁通量减小，根据楞次定律中阻碍观点，铝环A的面积有扩张趋势，B错误； C．保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片迅速向右滑，总电阻变大，螺线管中的电流减小，铝环A 中将产生与螺线管上同方向的感应电流，则从左往右看铝环A 中将产生顺时针方向的感应电流，C错误； D．保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑，电路中电流变大，穿过铝环A的磁通量突然增加，根据楞次定律中阻碍观点，铝环A将向左摆动，D错误。 故选A。 2．C 【详解】由楞次定律“增反减同”可知回路框中感应电流方向为逆时针，根据左手定则可知左侧导体棒所受安培力斜向右上方，右侧导体棒所受安培力斜向左上方。 故选C。 3．A 【详解】A．库仑定律说明电荷之间的相互作用力，不能体现能量守恒定律，故A正确； B．焦耳定律体现了电流做功与焦耳热的关系，体现能量守恒定律，故B错误； C．闭合电路欧姆定律可变形为 即电源功率等于输出功率与内电阻功率之和，体现了能量守恒定律，故C错误； D．楞次定律是把其他形式的能转化为电能的过程，体现了能量守恒定律，故D错误。 故选A。 【点睛】以物理学史内容为命题背景，考查学生的物理观念，注意能量守恒定律一定涉及做功或各种形式的能，学生须准确掌握各个定律的内容和应用范围。 4．A 【详解】A．在一个周期之内，穿过铝线圈的磁通量先增大，后减小，再增大，最后又减小，穿过铝线圈磁场方向不变，磁通量变化趋势改变，感应电流方向发生改变，因此在一个周期内，感应电流方向改变3次，故A正确； B．由楞次定律可知，磁铁靠近铝线圈时受到斥力作用，远离铝线圈时受到引力作用，故B错误； C．由楞次定律可知，感应电流总是阻碍磁铁的相对运动，感应电流对磁铁的作用力总是阻力，故C错误； D．根据楞次定律“来拒去留”可知，当磁通量增加时，磁场力对线圈的作用力向下；当磁通量减弱时，磁场力对线圈的作用力向上；故线圈对桌面的压力不断变化，故D错误。 故选A。 5．B 【详解】A．穿过回路的磁通量发生变化，但回路不闭合，则不会有感应电流产生，A错误； B．根据楞次定律，感应电流的磁场总是阻碍线圈原来磁通量的变化，B正确； C．穿过闭合回路磁通量为零时，可能此时磁通量的变化率最大，因此感应电流却最大，C错误； D．穿过闭合回路磁通量最大时，可能此时磁通量的变化率最小，因此感应电流却最小，D错误。 故选B。 6．C 【详解】A、发生电磁感应现象时，若电路不闭合，只产生感应电动势，不产生感应电流，故A错误； B、穿过某闭合回路的磁通量发生变化时，一定会产生感应电流，故B错误； C、根据楞次定律可知：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，即增反减同；故C正确. D、穿过线圈的磁通量均匀变化时，磁通量的变化率恒定，根据法拉第电磁感应定律知，线圈中产生的感应电动势恒定不变，故D错误； 故选C. 7．C 【详解】A．由图甲所示可知，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，故A正确； B．由图甲所示可知，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B正确； C．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，故C错误； D．由左手定则可知，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D正确。 故选C。 【点睛】本题考查了判断感应电流方向与安培力方向，应用楞次定律与左手定则即可正确解题；要熟练掌握楞次定律与左手定则；要掌握应用楞次定律解题的步骤。 8．D 【详解】A．直导线通电流向上，在右侧产生的磁感线向里，电流增大，穿过圆环的磁通量增大，根据楞次定律可知感应电流的磁场向外，则感应电流为逆时针，故A错误； B．据题意电流只是逐渐增大，而只有直导线通的电流均匀增大，才能在圆环中产生均匀增大的磁通量变化，从而产生恒定的感应电流，故B错误； C．穿过圆环的磁通量增大，根据楞次定律的理解“增缩减扩”，可知圆环有收缩的趋势，故C错误； D．将有逆时针感应电流流过的圆环用微元法截成电流元，上下电流元所受安培力抵消，而对于左右的电流元，由于左侧所处磁感应强度更大，抵消右侧所受安培力之后为总的安培力方向，由左手定则可知方向向右，则圆环始终静止在水平桌面上有圆环受到水平向左的摩擦力和安培力平衡，故D正确。 故选D。 9．C 【详解】A．由题知，埋在地下的线圈1、2通顺时针（俯视）方向的电流，则根据右手螺旋定则，可知线圈1、2产生的磁场方向竖直向下，A错误； B．汽车进入线圈1过程中，磁通量增大，根据楞次定律可知产生感应电流方向为adcb（逆时针），B错误； C．汽车离开线圈1过程中，磁通量减小，根据楞次定律可知产生感应电流方向为abcd（顺时针），C正确； D．汽车进入线圈2过程中，磁通量增大，根据楞次定律可知产生感应电流方向为adcb（逆时针），再根据左手定则，可知汽车受到的安培力方向与速度方向相反，D错误。 故选C。 10．C 【分析】根据B-t图线斜率的变化，根据法拉第电磁感应定律得出电动势的变化，从而得出感应电流的变化，根据楞次定律判断出感应电流的方向，根据右手螺旋定则判断出电流所产生的磁场，从而确定磁通量的变化． 【详解】A、由B-t图知，时刻磁通量的变化率为零，则感应电流为零，金属圆环周围没有磁场，金属圆环L内的磁通量最小，选项A错误； B、在时刻，磁感应强度为零，但是磁通量的变化率最大，则感应电流最大，金属圆环L内的磁通量最大，选项B错误； D、在时间内，L内的磁场增加，由楞次定律可以确定L必须减小面积以达到阻碍磁通量的增加，故有收缩的趋势，选项C正确； C、在时间内，磁通量的变化率不断变大，则线圈内的感应电流不断变大，根据楞次定律，在线圈中的电流方向f到c，根据右手螺旋定则，穿过圆环的磁通量向外增大，则根据楞次定律，在金属圆环中产生顺时针方向的感应电流，选项D错误。 故选C。 【点睛】解决本题的关键掌握楞次定律判断感应电流的方向，右手螺旋定则判断电流和周围磁场方向的关系。 11．BC 【详解】AB．从上往下看，发射线圈中电流逆时针增大时，根据楞次定律知接收线圈中电流方向沿顺时针方向，发射线圈中电流顺时针减小时，接收线圈中电流方向沿顺时针方向。故A错误；B正确； CD．从上往下看，发射线圈中电流顺时针增大时，根据楞次定律、左手定则和安培定则知接收线圈所受安培力的方向竖直向上，同理发射线圈中电流逆时针减小时，接收线圈所受安培力的方向竖直向下。故C正确；D错误。 故选BC。 12．AD 【详解】由安培定则可以判断出线圈1中磁通为零，线圈2中磁通垂直于水平面向外，线圈3中磁通为零，线圈4中磁通垂直于水平面向内。当两根导线上的电流同时按相同规律增大时，根据楞次定律可知线圈1和线圈3中无感应电流，线圈2中有顺时针电流，线圈4中有逆时针电流。所以AD正确，BC错误。 故选AD。 13．AD 【详解】线圈总是阻碍磁通量的变化，所以电流增大，磁通量变大，下面线圈阻碍变化，有向下运动的趋势，所以，时刻与时刻无电流变化，时刻Q中没有电流；所以时刻、时刻、时刻。 故选 AD． 【点睛】由电流变化而产生的感应磁场去阻碍线圈磁通量的变化．同时可知：同向电流相吸，异向电流相斥． 14．AD 【详解】AB．时间内，导线框中的磁通量先垂直纸面向里减小，后垂直纸面向外增大，根据楞次定律可知，导线框中电流的方向始终为；根据“增缩减扩”，导线框先有扩张后有缩小的趋势，A正确，B错误； C．时间内，穿过导线框的磁通量变化率不变，即感应电流大小不变，由于匀强磁场的磁感应强度先变小后变大，因此边受到的安培力先变小后变大，C错误； D．时间内，通过导线框的电荷量 D正确。 故选AD。 15．ACD 【详解】B．滑动变阻器的滑片P向下滑动，滑动变阻器阻值减小。根据欧姆定路可知，螺线管的电流增大，电流产生的磁场增强，穿过线圈a的磁通量变大，B错误； A．根据“增反减同”，线圈a上的感应电流产生的磁场与螺线管电流产生的磁场方向相反。由右手螺旋定则知螺旋管产生向下的磁场在增强，由楞次定律知，线圈a上产生俯视逆时针方向的感应电流，A正确； CD．为了阻碍线圈a的磁通量变大，线圈a有收缩趋势，且增大向下运动的趋势，即对水平桌面的压力大于自身重力，CD正确。 故选ACD。 16． Q P 向左 【详解】[1][2]当把软铁迅速靠近A线圈的过程中，根据楞次定律，增反减同，线圈A原磁场方向水平向左，则感应磁场方向水平向右，根据右手定则，可判断感应电流方向由Q到P； [3]由楞次定律的相对运动表述：近则斥、离则吸，可知判断：线圈A将向左移动。 【点睛】考查理解楞次定律的应用，注意楞次定律的总结性规律：近则斥、离则吸；增则缩，减则扩；增则反，减则同。 17． 减少 向上 向上 【详解】由题意可知，当磁铁S极向上运动时，即远离了螺线管，导致穿过线圈的磁通量减少，且磁场方向向上，因此根据楞次定律，感应电流的磁场的方向向上，感应电流的方向如图所示： 有电流的螺线管相当于条形磁铁，判断可知，螺线管的上端为N极，根据条形磁铁的特点，同极相吸，异极相排斥，故螺线管受到条形磁铁的作用力方向向上． 18．(1)小于G；(2)等于G；(3)大于G 【详解】(1)在t1时刻穿过线圈的磁通量增加，线圈中产生感应电流，由楞次定律知线圈有收缩的趋势，受到向上的安培力，故弹簧测力计的示数小于G； (2)在t2时刻穿过线圈的磁通量不变，线圈中不产生感应电流，由力的平衡知，弹簧测力计的示数等于G； (3)在t3时刻穿过线圈的磁通量减少，线圈中产生感应电流，由楞次定律知线圈有扩张的趋势，受到向下的安培力，故弹簧测力计的示数大于G。 19．见解析 【详解】磁铁相对闭合线圈向下运动时，闭合线圈中的自由电荷做定向移动，是受到电场力的作用；说明变化的磁场产生电场；磁铁做减速运动，若没有导体，则磁铁做自由落体运动。 20．，电流由b向a通过R1； 【详解】由法拉第电磁感应定律得感应电动势为 由闭合电路的欧姆定律，得通过R1的电流大小为 由楞次定律知该电流由b向a通过R1． 由 得在0至t1时间内通过R1的电量为: 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $