第2章 第1节 第2课时 楞次定律-课后达标检测-【优学精讲】2024-2025学年高中物理选择性必修第二册教用课件(人教版)

第1节　第2课时　课后达标检测 题组1　从阻碍磁通量变化的角度应用楞次定律 1．(2024·河北邯郸联考)如图所示的四种情况，满足磁铁与线圈相互吸引且感应电流方向从a通过电阻R到b的是(　　) 3 4 5 6 7 8 9 10 2 12 11 1 √ 课后达标检测 解析：要使感应电流从a通过电阻R到b，则由右手螺旋定则可知，感应磁场的方向为向上，由“来拒去留”可知A、D中产生的感应磁场向下，B、C中产生的感应磁场向上，而B中磁铁与线圈相互排斥，C中磁铁与线圈相互吸引，故A、B、D错误，C正确。 3 4 5 6 7 8 9 10 2 12 11 1 课后达标检测 2．如图所示，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，它们之间相互绝缘且MN靠近ad边，当MN中电流逐渐增大时(　　)   A．线圈中的磁通量保持不变 B．线圈中没有感应电流产生 C．线圈中感应电流方向是adcba D．线圈所受安培力的合力方向向右 3 4 5 6 7 8 1 9 10 12 11 2 √ 课后达标检测 解析：根据安培定则可知，直导线两侧的磁场左边向里，右边向外，因线圈右边面积大于左边面积，可知线圈中磁通量向外，当MN中电流逐渐增大时，线圈中的磁通量向外增大，根据楞次定律可知，线圈中感应电流方向是adcba，根据左手定则可知，ad和bc边受安培力方向均向左，即线圈所受安培力的合力方向向左。 3 4 5 6 7 8 1 9 10 12 11 2 课后达标检测 题组2　从阻碍相对运动的角度应用楞次定律 3．(2024·福建三明期中)如图所示，在水平桌面上有一金属圆环，在它圆心正上方有一条形磁铁(N极朝下)，当条形磁铁下落时，可以判定(　　)   A．环中将产生俯视时为顺时针的感应电流 B．环对桌面的压力将增大 C．环有面积增大的趋势 D．磁铁将受到竖直向下的电磁作用力 4 5 6 7 8 1 9 10 2 12 11 3 √ 课后达标检测 解析：当条形磁铁N极朝下下落时，穿过圆环的磁通量向下增加，由楞次定律可知，环中将产生俯视时为逆时针的感应电流，故A错误； 条形磁铁下落时磁通量增大，故在金属圆环中会产生与条形磁铁磁场方向相反的磁场，二者互相排斥，故环对桌面的压力将增大，同时磁铁受到向上的作用力，也就是“来拒去留”，B正确，D错误； 因为磁通量在增大，根据楞次定律可知，圆环需要缩小面积才能阻碍磁通量的增大，也就是“增缩减扩”，C错误。 4 5 6 7 8 1 9 10 2 12 11 3 课后达标检测 4．(2024·辽宁葫芦岛期末)如图所示，将甲、乙、丙三个线圈在薄强磁铁的正上方相同高度H处由静止释放，各线圈下落过程中不翻转，甲是闭合的铝线圈，乙是有缺口的铝线圈，丙是闭合的塑料线圈，忽略空气阻力。关于落地时间正确的是(　　)   A．t甲＝t乙＝t丙　　　　 B．t甲＝t乙＜t丙 C．t乙＝t丙<t甲 D．t甲＝t丙<t乙 3 5 6 7 8 1 9 10 2 12 11 4 √ 课后达标检测 3 5 6 7 8 1 9 10 2 12 11 4 课后达标检测 题组3　右手定则和左手定则的应用 5．如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向外，一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置甲(左)匀速运动到位置乙(右)，则(　　)   A．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→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，受到的安培力为零 D．导线框进入磁场时，受到的安培力为零 3 4 6 7 8 1 9 10 2 12 11 5 √ 课后达标检测 解析：导线框进入磁场时，由右手定则可知感应电流方向为a→d→c→b→a，A正确； 导线框离开磁场时，由右手定则可知感应电流方向为a→b→c→d→a，B错误； 导线框离开磁场时，由于有感应电流，由左手定则可知，ab受到的安培力不为零，导线框进入磁场时，由于有感应电流，由左手定则可知，cd受到的安培力不为零，C、D错误。 3 4 6 7 8 1 9 10 2 12 11 5 课后达标检测 6．(多选)(2024·广东肇庆中学期末)如图所示为电磁刹车实验装置，小车底面安装有矩形导线框abcd，线框底面平行于地面，在小车行进方向有与abcd等宽、等长的有界匀强磁场，磁场方向垂直于地面向上。小车进入磁场前撤去牵引力，小车穿过磁场后滑行一段距离停止，则小车(　　)   A．进入磁场时，矩形导线框中感应电流的方向为adcba B．离开磁场时，矩形导线框中感应电流的方向为adcba C．穿过磁场的过程中，中间有一段时间矩形导线框中没有感应电流 D．穿过磁场的过程中，矩形导线框受到的安培力方向始终水平向左 3 4 5 7 8 1 9 10 2 12 11 6 √ √ 课后达标检测 解析：根据楞次定律可知，进入磁场时，矩形导线框中感应电流的方向为abcda，离开磁场时，矩形导线框中感应电流的方向为adcba，故A错误，B正确； 因线圈与磁场等宽、等长，则穿过磁场的过程中，矩形导线框中始终有感应电流，故C错误； 根据左手定则可知，穿过磁场的过程中，矩形导线框受到的安培力方向始终水平向左，故D正确。 3 4 5 7 8 1 9 10 2 12 11 6 课后达标检测 7．(2024·浙江湖州中学校考)如图甲所示，水平桌面上放有一长直导线MN和一矩形导线框abcd，导线MN固定并通有电流i，i随时间的变化如图乙所示，规定从N到M为电流的正方向，MN通电过程中导线框始终静止，则说法不正确的是(　　)   A．0到t1时间内，导线框中产生感应电流 B．t1到t3时间内，导线框中产生的感应电流方向保持不变 C．t2时刻，导线框不受桌面的摩擦力的作用 D．t3到t4时间内，导线框受到桌面的摩擦力的方向向左 3 4 5 6 8 1 9 10 2 12 11 7 √ 课后达标检测 解析：0到t1时间内，直导线的电流增大，则产生的磁场增大，通过导线框的磁通量变大，导线框中产生感应电流，A正确； t1到t2时间内，通过直导线的电流从N到M逐渐减小，则通过导线框的磁场垂直于线框向里且减小，根据楞次定律可知，感应电流方向为顺时针，同理，t2到t3时间内，感应电流方向仍为顺时针，感应电流方向保持不变，B正确； 3 4 5 6 8 1 9 10 2 12 11 7 课后达标检测 t2时刻，直导线的电流为零，则磁场为零，导线框所受安培力为零，导线框不受桌面的摩擦力的作用，C正确； t3到t4时间内，同理根据楞次定律得，感应电流的方向为逆时针，由于磁场垂直于导线框向外，根据左手定则可知，左侧边所受向左的安培力大于右侧边所受向右的安培力，导线框所受安培力的合力向左，则受到桌面的摩擦力的方向向右，D错误。 3 4 5 6 8 1 9 10 2 12 11 7 课后达标检测 8．如图所示，若套在条形磁铁上的弹性金属导线圈Ⅰ突然缩小为导线圈Ⅱ，则关于导线圈中的感应电流及其方向(从上往下看)是(　　)   A．有顺时针方向的感应电流 B．有逆时针方向的感应电流 C．有先逆时针后顺时针方向的感应电流 D．无感应电流 3 4 5 6 7 1 9 10 2 12 11 8 √ 课后达标检测 解析：穿过导线圈的磁通量是磁体内的全部磁通量和磁体外的一部分磁通量的合磁通量，由题可知合磁通量是向上的。当导线圈突然缩小时合磁通量增加，原因是磁体外向下穿过导线圈的磁通量减少。由楞次定律判断，感应电流的方向(从上往下看)为顺时针方向，A正确。 3 4 5 6 7 1 9 10 2 12 11 8 课后达标检测 9.(2024·西北工业大学附中校考)某同学学习了电磁感应相关知识之后，做了探究性实验：将闭合线圈按图示方式放在电子秤上，线圈上方有一N极朝下、竖直放置的条形磁铁，手握磁铁在线圈的正上方静止，此时电子秤的示数为m0。将磁铁N极(　　) A．加速插向线圈的过程中，电子秤的示数小于m0 B．加速抽出线圈的过程中，电子秤的示数大于m0 C．加速插入线圈瞬间，线圈中感应电流沿逆时针方向(俯视) D．加速插入线圈瞬间，线圈中感应电流沿顺时针方向(俯视) 3 4 5 6 7 8 1 10 2 12 11 9 √ 课后达标检测 解析：将条形磁铁插入线圈或从线圈中抽出的过程中，穿过线圈的通量发生了变化，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(无论是匀速、加速还是减速)的过程中，与磁铁相互排斥，导致电子秤的示数大于m0，在抽出磁铁(无论是匀速、加速还是减速)的过程中，线圈与磁铁相互吸引，导致电子秤的示数小于m0，故A、B错误； 根据楞次定律可判断，将一条形磁铁的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)，故C正确，D错误。 3 4 5 6 7 8 1 10 2 12 11 9 课后达标检测 10．(2024·河南焦作期中)如图所示，一圆形线圈内通有顺时针方向的恒定电流I。在其正下方的光滑绝缘水平面上，一个正方形金属框从A点以大小为v的初速度向右滑行，经过B点(与A点关于虚线对称)后继续向前运动。若不计空气阻力，下列说法正确的是(　　) A．恒定电流I在圆形线圈轴线上产生的磁场 方向垂直于线圈平面向外 B．向右滑行的正方形金属框内磁通量不变化 C．正方形金属框运动过程中，有感应电流产生 D．向右滑行的正方形金属框内磁场先垂直于纸面向外，后垂直于纸面向里 3 4 5 6 7 8 1 9 2 12 11 10 √ 课后达标检测 解析：根据右手定则可知，恒定电流I在圆形线圈轴线上产生的磁场方向垂直于线圈平面向里，故A错误； 越靠近圆形线圈，磁感应强度越大，根据磁通量的定义可知，向右滑行的正方形金属框内磁通量先增大后减小，正方形金属框运动过程中，有感应电流产生，故B错误，C正确； 恒定电流I在圆形线圈外产生的磁场方向垂直于线圈平面向外，向右滑行的正方形金属框内磁场垂直纸面向外，故D错误。 3 4 5 6 7 8 1 9 2 12 11 10 课后达标检测 11．(2024·浙江绍兴期中)如图所示，在纸面内有用导线构成的abcd回路，回路内部有垂直于线圈平面变化着的磁场，在ab边的正上方静止着一小磁针，闭合开关K的瞬间发现小磁针S极向纸面外偏转，则下列说法正确的是(　　)   A．回路中产生的感应电流方向为adcba B．回路中产生的感应电流方向为abcda C．回路中变化的磁场可能是垂直于纸面向外逐渐增大 D．回路中变化的磁场可能是垂直于纸面向里逐渐减小 3 4 5 6 7 8 1 9 10 2 12 11 √ 课后达标检测 解析：闭合开关K的瞬间，发现小磁针S极向纸面外偏转，可知小磁针所在处的磁场方向垂直于纸面向里，根据安培定则可知，回路中产生的感应电流方向为adcba；根据楞次定律可知，回路中变化的磁场可能是垂直于纸面向外逐渐减小或垂直于纸面向里逐渐增大。 3 4 5 6 7 8 1 9 10 2 12 11 课后达标检测 12．(2024·湖北高二统考)如图所示，长方形线框abcd放在直线电流I′附近，线框与通电直线共面，当直线电流I′突然增强时，则下列表述正确的是(　　)   A．线框中会产生与标注的电流I方向相同的感应电流 B．线框四条边都受安培力作用，它们的合力方向向右 C．ab和cd边所受安培力大小相等、方向相同 D．线框四条边都受安培力作用，它们的合力为零 3 4 5 6 7 8 1 9 10 2 11 12 √ 课后达标检测 解析：根据楞次定律可知，当直线电流I′突然增强时，穿过线圈的磁通量向里增加，则线框中会产生与标注的电流I方向相反的感应电流，A错误； 线框处在垂直于纸面向里的磁场中，线框四个边都受安培力作用，ab、cd所在处的磁场相同，电流方向相反，故所受的合力为零，ad所受安培力向右，bc所受安培力向左，但离导线越远磁场越弱，所以ad、bc所受的合力向右，故B正确，C、D错误。 3 4 5 6 7 8 1 9 10 2 11 12 课后达标检测 解析：乙是有缺口的铝线圈，没有构成闭合回路，线圈之中没有感应电流，丙是闭合的塑料线圈，属于绝缘材料，线圈之中也没有产生感应电流，可知乙、丙两线圈下落过程中只受到重力作用，线圈做自由落体运动，根据H＝ eq \f(1,2) gt2可知t乙＝t丙，甲是闭合的铝线圈，属于导体，构成闭合回路，根据楞次定律可知，甲线圈之中产生了感应电流，且薄强磁铁产生的磁场对甲线圈的安培力阻碍甲线圈向下运动，即甲线圈向下运动的加速度小于重力加速度，可知甲线圈下落的时间大于乙、丙线圈下落的时间，即有t乙＝t丙<t甲，故C正确。 $