第2章 专题强化 5 楞次定律的推论 “三定则、一定律” 的综合应用-【成才之路·练案】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册同步新课程学习指导(人教版)

10.C线圈1中恒定电流形成的磁场 分布情况如图所示。当线圈2从线 ● 圈1的正上方下落，并处于线圈1 的上方时，磁感线方向向上，且线圈 ☒ 2中的磁通量增大，根据楞次定律 知，线圈2中产生的感应电流的磁 场方向向下，由安培定则知，俯视时 线圈2中感应电流方向应为顺时针 方向：同理，线圈2落至线圈1的正 下方时，线圈2中的磁通量向上且是减小的，由楞次定律和 安培定则知，俯视时线圈2中感应电流方向应为逆时针 方向。 11.BC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，故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，门扇所在平面与磁场平行，没有磁感线穿过门扇，穿 过门扇的磁通量为0，故无论是开门还是关门的过程中，穿过 门扇的磁通量是变化的，故B正确；根据楞次定律，穿过门扇 的磁通量减小时，对站在室内面向正南的人来说，产生的感 应电流的方向为逆时针方向，故D错误，C正确。 12.B铝环M处于通电线圈的磁场中，磁通量变化取决于线圈 中电流的变化；0~t1这段时间内线圈中电流减小，穿过铝环 的磁通量在减小；t1~t2这段时间内线圈中电流反向增大，穿 过铝环的反向的磁通量在增大。1时线圈中电流处于变化 状态，铝环中磁通量处于变化状态，有感应电流，A、C错误； 根据题意可知，由于电流从a到b为正方向，当电流是从a 流向b时，由安培定则可知，通电线圈的磁场的方向水平向 右，则穿过铝环的磁场水平向右，0~t1时间内，由于电流减 小，所以穿过铝环的磁通量变小，根据楞次定律及安培定则 可得，铝环中的感应电流方向为顺时针（从左向右看）：当电 流是从b流向a时，由安培定则可知，穿过铝环的磁场水平 向左，~，时间内，由于电流增大，则穿过铝环的磁通量增 加，根据楞次定律及安培定则可得，铝环中感应电流方向为 顺时针（从左向右看），故铝环中感应电流方向始终为顺时 针，B正确，D错误。 13.C由几何知识可知，在金属棒向下滑动的过程中，金属棒与 导轨所围成的三角形面积先增大后减小，穿过三角形αOb的 磁通量先增大后减小，由楞次定律可知，感应电流方向先是 ba,后是a→b,C项正确。 练案[11] 1.B若电梯突然坠落，闭合线圈A、B内的磁通量发生变化，将 在线圈中产生感应电流，感应电流会阻碍永久磁铁的相对运 动，可起到应急避险作用，但不能阻止永久磁铁的运动，故A 错误：当电梯坠落至永久磁铁在题图所示位置时，闭合线圈A 中向上的磁场减弱，感应电流的方向从上向下看是逆时针方 向，闭合线圈B中向上的磁场增强，感应电流的方向从上向下 看是顺时针方向，可知闭合线圈A与B中感应电流方向相反， 故B正确；结合A项的分析可知，当电梯坠落至永久磁铁在题 图所示位置时，闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落，故C、D错 误。故选B。 2 2.D解法一（结论法） 当通电直导线中电流增大时，穿过弹性圆环的磁通量增加，弹 性圆环中产生感应电流。根据楞次定律可知，感应电流要阻 碍磁通量的增加：一是用缩小面积的方式进行阻碍：二是用远 离通电直导线的方式进行阻碍。D正确。 解法二（电流元法） →(1)电流1产生的磁场不均匀，由上向下， ×ǚ济0济ǚ* B变小。 →(2)将弹性圆环分为上、下、左、右四部分，则水 8平方间受力相等，竖直方向F>「，合力向下。 ,(3)取上、下、左、右四个点分析，可知弹性 圆环皆受指向圆心的力。 由以上分析可知，圆环面积减小，L变长 (合力向下)，D对. 3.A在运动过程中铜制圆环内磁通量先向里并增大，铜制圆环 感应电流的磁场向外，感应电流为逆时针：铜制圆环越过最低 点过程中，铜制圆环内磁通量向里的减小，向外的增大，所以 铜制圆环感应电流的磁场向里，感应电流为顺时针；越过最低 点以后，铜制圆环内磁通量向外并减小，所以铜制圆环感应电 流的磁场向外，感应电流为逆时针，故A正确，B错误；根据左 手定则，因等效导线是沿竖直方向的，则安培力方向始终沿水 平方向，安培力为阻力，方向始终向左，故C、D错误。 4.D当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，螺线管中的电流将增 大，使穿过线圈a的磁通量变大，选项B错误；由楞次定律可 知，线圈中将产生沿逆时针方向（俯视）的感应电流，并且线 圈a有缩小和远离螺线管的趋势，则线圈a对水平桌面的压 力F、将增大，选项D正确，A、C错误。 5.D当开关S接通的瞬间，螺线管中产生磁场，闭合线圈中磁 通量在这一瞬间变大，根据楞次定律推论“增离减靠”可得， 此时闭合线圈A向左运动，A错误；同理可得，开关断开的瞬 间，闭合线圈A向右运动，D正确：开关S接通后，电路中电流 稳定时线圈A中磁通量不变，不产生感应电流，此时线圈A 静止，B错误；开关S接通后，滑动变阻器滑片向上滑动的瞬 间，电路中总电阻变小，电流变大，闭合线圈中磁通量变大，根 据楞次定律推论“增离减靠”可知此时闭合线圈A向左运动， C错误。 6.AD由右手定则可判断ab中感应电流方向为从a到b,从而 cd中电流方向为从c到d,根据左手定则可判定导体cd中安 培力方向水平向右，即向右移动，A、D正确。 7.AC开关闭合电流稳定时，由电磁感应的产生条件可知，线 圈B中没有感应电流产生，因此小磁针不发生偏转，A正确； 开关闭合瞬间，由楞次定律和安培定则可知，线圈B中产生的 感应电流方向为由D到C,由安培定则可知，CD段直漆包线 下面的磁场方向垂直纸面向外，小磁针的N极垂直纸面向外 转动，B错误；开关断开瞬间，由楞次定律和安培定则可知，线 圈B中产生的感应电流方向为由C到D,由安培定则可知， CD段直漆包线下面的磁场方向垂直纸面向里，小磁针的N极 垂直纸面向里转动，C正确，D错误。 综合提升练 8.D平行板间的正离子受到向上的洛伦兹力，所以M板带正 电，N板带负电，导线ab中的电流方向为a至b:0~1s内，线 圈A中磁感应强度为向右且逐渐减小，根据楞次定律“增反 减同”可知0~1s内感应电流产生的磁场方向与原磁场方向 相同，即向右，根据右手螺旋定则可知导线cd中的电流方向 为c至d,根据“同向电流吸引，异向电流排斥”可知ab、cd导 线互相吸引，故A错误：1~2s内线圈A中磁感应强度为向左 且逐渐增大，根据楞次定律“增反减同”可知1~2s内感应电 流产生的磁场方向与原磁场方向相反，即向右，根据右手螺旋 定则可知导线cd中的电流方向为c至d,ab、cd导线互相吸 引，故B错误：2~3s内线圈A中磁感应强度为向左且逐渐减 小，根据楞次定律“增反减同”可知2~3s内感应电流产生的 磁场方向与原磁场方向相同，即向左，根据右手螺旋定则可知 导线cd中的电流方向为d至c,根据“同向电流吸引，异向电 流排斥”可知ab、cd导线互相排斥，故C错误；3~4s内线圈A 中磁感应强度为向右且逐渐增大，根据楞次定律“增反减同” 可知3~4s内感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反， 即向左，根据右手螺旋定则可知导线cd中的电流方向为d至 c,根据“同向电流吸引，异向电流排斥”可知ab、cd导线互相 排斥，故D正确。 9.A接通开关瞬间，穿过小铜环的磁通量向左增大，根据楞次 定律可知，小铜环中的感应电流的磁场方向向右，则从左往右 看，小铜环中的感应电流沿顺时针方向：同理也可以判断出从 左向右看大铜环中也有沿顺时针方向的感应电流，故A正确 B错误；接通开关瞬间，穿过小铜环的磁通量向左增大，小铜 环的面积减小能阻碍磁通量的增大，所以小铜环有收缩的趋 势；由于螺线管外部的磁场方向与螺线管内部的磁场方向相 反，所以大铜环的面积增大能阻碍环内磁通量的增大，即大铜 环有扩张趋势，故C、D错误。 10.ABC当螺线管Q中电流增大时，其形成的磁场不断增强 因此线圈P中的磁通量增大，根据楞次定律可知线圈P将阻 碍其磁通量的增大，故线圈P有远离螺线管Q和面积收缩的 趋势，即F、>G,P有收缩的趋势，A正确；当螺线管Q中电 流不变时，其形成的磁场不变，线圈P中的磁通量不变，因此 线圈P中无感应电流产生，则t2时刻，F、=G,B正确；t3时刻 螺线管Q中电流为零，但线圈P中磁通量是变化的，因此此 时线圈P中有感应电流，但此时刻二者之间没有相互作用 力，即F、=G,C正确；当螺线管Q中电流不变时，其形成的 磁场不变，线圈P中的磁通量不变，因此线圈P中无感应电 流产生，故在t4时刻，F、=G,P没有收缩的趋势，D错误。 11.AC从磁铁开始运动到线圈处在磁铁两极中间的过程中， 穿过线圈的磁通量向上，且先增加后减少，之后的过程中，穿 过线圈的磁通量向下，且先增加后减少，所以感应电流的方 向为顺时针→逆时针→顺时针，故C正确，D错误：根据楞次 定律可知，磁铁向右移动的过程中，磁铁对线圈始终有向右 的安培力作用，所以薄板对线圈的摩擦力方向始终向左，故 A正确，B错误。 12.BC当PQ向右加速运动时，用右手定则可判定PQ中感应 电流的方向是由O→P,由安培定则可知穿过L,与L,的磁通 量向上增加，根据楞次定律可判断，流过MN的感应电流是 从N→M,用左手定则可判定MN受到向左的安培力，将向左 运动，A错误；若PQ向右减速运动，据上述分析方法可知，流 过MW的感应电流方向、MW所受的安培力的方向均将反向， MN向右运动，B正确：用同样的方法可分析出，C正确，D 错误。 2 13.D若导体棒向左匀速运动，由右手定则可知，b中有逆时针 方向的恒定电流，产生的磁场是稳定的磁场，则环a不会产 生感应电流，故A错误；若导体棒向左加速运动，由右手定则 可知，b中有逆时针方向的电流，由题意可知，产生的电流增 大，则环b面内产生的垂直纸面向外的磁场变强，根据楞次 定律可知环a中产生顺时针方向的感应电流，且有扩张的趋 势，使环、b之间的垂直纸面向里的磁场的面积变大，阻碍 环a面内b的磁场的增强，故B、C错误；若导体棒向右加速 运动，由右手定则可知，b中有顺时针方向的电流，并且产生 的电流增大，则环b中产生的磁场变强，根据楞次定律可知 环a将产生逆时针方向的感应电流，且有扩张的趋势，故D 正确。 练案[12] 1.C由法拉第电磁感应定律得E=-2V,所以线圈中感应 电动势始终为2V,选项C正确。 2.A 根据法拉第电磁感应定律有E=N0=Bcos6·三 t NBScos9,故选A。 3.C在0~子时间内，磁感应强度B增加，根据小=s知磁通 量Φ增加，但是图像的斜率减小，即磁感应强度B的变化率 逐渐减小，根据法拉第电磁感应定律可知E=A5,感应电动 △t 势E逐渐减小，选项A错误；4=了和：=时，因B-:图像的 斜率大小相等，符号相反，可知感应电动势E大小相等，方向 相反，选项B错误；=千时，B最大，则磁通量中最大，但是B 的变化率为零，则感应电动势E为零，选项C正确；=子时，B 为零，则磁通量Φ为零，但是B的变化率最大，则感应电动势 E最大，选项D错误。故选C。 4.C匀强磁场的磁感应强度随时间均匀增大，设AB=k,则k △t 为常量；由题图可知穿过P的磁场的面积S=(2ro)=4rg, 穿过Q的磁场的面积S。=π。2，根据法拉第电磁感应定律有 E=”=兰S所以P.0导线环巾地应电动势之比气 △t -号放ABD错误，C正确。 5.B公式E=Bw中的l为导体切割磁感线的有效长度，甲、乙、 丁中的有效长度均为l,感应电动势E=B,而丙的有效长度 为lsin0,感应电动势E'=Blusin0,故B正确。 6.C根据右手定则可知0点的电势最高，A错误：0点与笔尖 L L 间的电势差为B· 2 9台-专g错成，C王商 笔杆两端点间的电势差为0，D错误。 0练案[11] 第二章 专题强化5楞次定律的推论 “三定则、一定律”的综合应用 3.如图所示，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖 基础巩固练 直方向均匀分布，水平方向非均匀分布。一铜 知识点一楞次定律的推论 制圆环用丝线悬挂于O点，将圆环拉至位置α 1.某研究性学习小组的同学设计的电梯坠落的 后无初速度的释放，在圆环从a摆向b的过程 应急安全装置如图所示，在电梯挂厢上安装永 中 久磁铁，并在电梯的井壁上铺设线圈，这样可 以在电梯突然坠落时减小对人员的伤害。关 ×××· ××才×·· 于该装置，下列说法正确的是 ×冈××·· 线圈A ××××···。 A.感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针 B.感应电流方向均为逆时针 线圈B C.圆环受到的安培力方向先水平向左后水平 A.当电梯突然坠落时，该安全装置可使电梯 向右 停在空中 D.圆环受到的安培力方向先水平向右后水平 B.当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时，闭 向左 合线圈A、B中的电流方向相反 4.(2025·山东德州期中)如图所示，圆环形导 C.当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时，只 体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固 有闭合线圈A在阻碍电梯下落 定一竖直螺线管b,二者轴线重合，螺线管b D.当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时，只 与电源、滑动变阻器连接成如图所示的电路。 有闭合线圈B在阻碍电梯下落 若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述 2.如图所示，一个有弹性的金属圆环被一根橡皮 正确的是 () 绳吊于通电直导线的正下方，直导线与圆环在 同一竖直面内，当通电直导线中电流增大时， 弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度L将 ( A.线圈a中将产生沿顺时针方向（俯视）的感 应电流 B.穿过线圈a的磁通量减小 A.S增大，L变长 B.S减小，L变短 C.线圈a有扩张的趋势 C.S增大，L变短 D.S减小，L变长 D.线圈a对水平桌面的压力F、将增大 157 5.如图所示装置，在下列各种操作中，会使悬挂 C.开关断开瞬间，小磁针的N极垂直纸面向 在螺线管附近的铜质闭合线圈A向右运动的 里转动 是 D.开关断开瞬间，小磁针的N极垂直纸面向 外转动 综合提升练 A.开关S接通的瞬间 8.如图甲所示，含有等量正、负电荷的等离子体 B.开关S接通后，电路中电流稳定时 流由左方连续以相等的速度射入相互平行的 C.开关S接通后，滑动变阻器滑片向上滑动的 M、N两板间，板间有垂直纸面向里的匀强磁 场，ab直导线与M、N相连接，线圈A与直导 瞬间 线cd连接，线圈A内有按图乙所示规律变化 D.开关S断开的瞬间 的磁场，且规定向左为磁感应强度B的正方 知识点二“三定则、一定律”的综合应用 向，则下列说法正确的是 6.(多选)如图所示，导体ab、cd可在水平轨道上 自由滑动，且两水平轨道在中央交叉处互不相 通。当导体ab向左移动时 甲 A.0~1s内，ab、cd导线互相排斥 A.ab中感应电流的方向为a到b B.1~2s内，ab、cd导线互相排斥 B.ab中感应电流的方向为b到a C.2~3s内，ab、cd导线互相吸引 C.cd向左移动 D.3~4s内，ab、cd导线互相排斥 D.cd向右移动 9.(2025·浙江宁波月考)如图甲所示，在一空 7.(多选)在一根较长的铁钉上用漆包线绕上两 心螺线管内部中间处放置一小铜环；如图乙所 个线圈A、B,将线圈B的两端接在一起，并把 示，在一空心螺线管外部放置一大铜环，电路 CD段直漆包线沿南北方向放置在静止的小磁 接通瞬间，下列说法正确的是 针的上方，如图所示。下列判断正确的是 5 A.从左往右看，两个铜环中都有顺时针方向 的感应电流 A.开关闭合电流稳定时，小磁针不发生偏转 B.从左往右看，小铜环中有顺时针方向的感 B.开关闭合瞬间，小磁针的N极垂直纸面向 应电流，大铜环中有逆时针方向的感应 里转动 电流 158 C.两个铜环都有收缩趋势 12.（多选)如图所示，水平放置的两条光滑轨道 D.小铜环有扩张趋势，大铜环有收缩趋势 上有可自由移动的金属棒PQ、MN,当PQ在 10.（多选)如图甲所示，圆形线圈P静止在水平 外力的作用下运动时，MN在磁场力的作用 桌面上，其正上方固定一螺线管Q,P和Q共 下向右运动，则PQ所做的运动可能是（导体 轴，Q中的电流i随时间t变化的规律如图乙 切割磁感线速度越大，感应电流就越大) 所示，取图甲中电流方向为正方向，P所受的 重力为G,桌面对P的支持力为F、,则 0 A.向右加速运动 B.向左加速运动 C.向右减速运动 D.向左减速运动 13.如图所示，环形导线b与导轨、导体棒构成闭 A.在t1时刻，F、>G,P有收缩的趋势 合回路，导体棒在匀强磁场中可沿导轨左右 B.在t2时刻，F、=G,穿过P的磁通量不变 运动，金属环a与环形导线b共面共心（说 C.在t3时刻，F、=G,P中有感应电流 明：导体棒切割磁感线速度越大，感应电流越 D.在t4时刻，F、>G,P有收缩的趋势 大，导体棒匀速切割磁感线时，感应电流恒 11.（多选)如图所示，矩形闭合线圈放置在水平 定)，下列说法正确的是 薄板上，有一块蹄形磁铁置于薄板的正下方 (磁极间距略大于矩形线圈的宽度)，当磁铁 匀速向右通过线圈正下方时，线圈仍静止不 动，那么线圈受到薄板的摩擦力方向和线圈 A.若导体棒向左匀速运动，环a将产生逆时 中产生的感应电流的方向（从上向下看）是 针方向的感应电流，且有扩张的趋势 B.若导体棒向左加速运动，环a不会产生感 应电流，无收缩或扩张的趋势 C.若导体棒向左加速运动，环a将产生顺时 针方向的感应电流，且有收缩的趋势 D.若导体棒向右加速运动，环a将产生逆时 A.摩擦力方向一直向左 针方向的感应电流，且有扩张的趋势 B.摩擦力方向先向左、后向右 C.感应电流的方向为顺时针→逆时针→顺 时针 D.感应电流的方向为顺时针→逆时针 159