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课时测评8 楞次定律
(时间:30分钟 满分:60分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(选择题1-12题,每题5分,共60分)
1.关于感应电流,以下说法中正确的是( )
A.感应电流的磁场阻止了引起感应电流的磁通量的变化
B.感应电流的磁场总是阻碍闭合回路内原磁场的磁通量的变化
C.感应电流的磁场总是与原磁场方向相同
D.感应电流的磁场总是与原磁场方向相反
答案:B
解析:由楞次定律可知,感应电流的磁场总是阻碍闭合回路内原磁场的磁通量的变化,不是阻止,故A错误,B正确;如果原磁场逐渐增强,则感应电流的磁场方向与它相反,如果原磁场逐渐减弱,则感应电流的磁场方向与它相同,故C、D错误。
2.(2025·眉山高二期末)如图所示,一三角形金属线圈水平放置在桌面上,匀强磁场垂直桌面竖直向上,MN与线圈AB边共线,MN与线圈在同一个平面内,在线圈以MN为轴转过180°的过程中,下列关于线圈中感应电流方向的说法正确的是( )
A.始终为A→B→C→A
B.始终为C→B→A→C
C.先为A→B→C→A后为C→B→A→C
D.先为C→B→A→C后为A→B→C→A
答案:B
解析:在线圈以MN为轴翻转0~90°的过程中,穿过线圈正面向外的磁通量逐渐减小,则感应电流产生的磁场垂直桌面向上,由安培定则可知感应电流方向为C→B→A→C;线圈以MN为轴翻转90°~180°的过程中,穿过线圈反面向外的磁通量逐渐增加,则感应电流产生的磁场垂直于桌面向下,由安培定则可知感应电流方向仍为C→B→A→C,A、C、D错误,B正确。
3.(2025·吉林松花江中学期末)如图所示,虚线为区域Ⅰ和区域Ⅱ的分界线,区域Ⅰ有垂直于纸面向外的匀强磁场,区域Ⅱ有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小均为B,把正方形线框从区域Ⅰ拉到区域Ⅱ过程中,线框中的电流方向为( )
A.顺时针
B.逆时针
C.先顺时针后逆时针
D.先逆时针后顺时针
答案:B
解析:由题意可知,正方形线框从区域Ⅰ拉到区域Ⅱ过程中,穿过线框的磁通量先垂直于纸面向外减小,后垂直于纸面向里增大,根据楞次定律可知,感应电流产生的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁场的变化,利用安培定则,可判断知线圈中的感应电流方向一直为逆时针,B正确。
4.如图甲所示的装置可以测量列车运行的速度和加速度的大小,它由一块安装在列车车头底部的强磁体和埋设在轨道地面的一组线圈及电流测量记录仪组成(测量记录仪未画出)。当列车经过线圈上方时,线圈中产生的电流被记录下来,P、Q为接测量仪器的端口。若俯视轨道平面磁场方向垂直地面向下,如图乙所示,则在列车经过测量线圈的过程中,流经线圈的电流 ( )
A.始终沿逆时针方向
B.先沿逆时针方向,再沿顺时针方向
C.先沿顺时针方向,再沿逆时针方向
D.始终沿顺时针方向
答案:B
解析:列车带着磁场向右运动,进入线圈的过程中,线圈左边的一段导线向左切割磁感线,根据右手定则,线圈中的电流沿逆时针方向;离开线圈的过程中,线圈右边的一段导线向左切割磁感线,线圈中的感应电流沿顺时针方向,故线圈中的电流先沿逆时针方向,再沿顺时针方向,选项B正确。
5.(2025·临沂第十九中学高二月考)如图所示,矩形导线框abcd与长直导线MN放在同一水平面上,ab边与MN平行,且MN靠近ab边放置,导线MN中通有向上的电流,当MN中的电流增大时,下列说法正确的是( )
A.导线框abcd中没有感应电流
B.导线框abcd中有顺时针方向的感应电流
C.导线框所受安培力的合力方向水平向左
D.导线框所受安培力的合力方向水平向右
答案:C
解析: 直导线中通有向上且增大的电流,根据安培定则知,通过导线框的磁场方向垂直纸面向里,且增大,根据楞次定律知导线框abcd中感应电流的方向为逆时针方向,故A、B错误;根据左手定则知,ab边所受安培力方向水平向左,cd边所受安培力方向向左,则线框所受安培力的合力方向水平向左,故C正确,D错误。
6.(2025·四川乐山期中)如图所示,一个有弹性的闭合金属圆环被一根橡皮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.S增大,l变长 B.S减小,l变短
C.S增大,l变短 D.S减小,l变长
答案:D
解析:当通电直导线中电流增大时,穿过金属圆环的磁通量增大,金属圆环中产生感应电流,根据楞决定律,感应电流要阻碍磁通量的增大:一是用缩小面积的方式进行阻碍;二是用远离直导线的方式进行阻碍,故D正确。
7.(多选)(2025·四川达州高二期末)如图所示,匀强磁场中固定一水平金属棒F1F2,金属棒两端点F1、F2刚好是绝缘椭圆轨道的两焦点,磁场方向垂直于椭圆面向外,一根金属丝绕过绝缘笔P与F1、F2相接,金属丝处于拉直状态,且绝缘笔刚好能沿椭圆轨道运动。在绝缘笔沿椭圆轨道从A到B带动金属丝运动过程中,关于金属棒和金属丝说法正确的是 ( )
A.感应电流方向始终是F2→F1→P→F2
B.感应电流方向先是F2→F1→P→F2,后变为F1→F2→P→F1
C.金属丝始终有扩张趋势
D.金属棒所受安培力方向先向上后向下
答案:BD
解析:绝缘笔沿椭圆轨道从A到B带动金属丝运动过程中,△F1PF2的面积先增大后减小,即穿过闭合回路的磁通量先增大后减小,由楞次定律可知感应电流方向先顺时针后逆时针,故A错误,B正确;根据楞次定律可知金属丝先有收缩趋势后有扩张趋势,故C错误;金属棒F1F2中的感应电流先向左后向右,根据左手定则可知,金属棒所受安培力方向先向上后向下,故D正确。
8.如图所示,用一根长为L、质量不计的细杆与一个上弧长为l0、下弧长为d0的金属线框的中点连接并悬挂于O点,悬点正下方存在一个上弧长为2l0、下弧长为2d0的方向垂直于纸面向里的有界匀强磁场,且d0≪L,先将线框拉到如图所示的位置,松手后让线框进入磁场,忽略空气阻力和摩擦。下列说法正确的是 ( )
A.金属线框进入磁场时感应电流的方向为a→b→c→d→a
B.金属线框离开磁场时感应电流的方向为a→d→c→b→a
C.金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等
D.金属线框最终将在有界磁场中做往复运动
答案:D
解析:金属线框进入磁场时,穿过金属线框的磁通量增大,因此产生感应电流,根据楞次定律可判断电流的方向为a→d→c→b→a,故A错误;金属线框离开磁场时,穿过线框的磁通量减小,因此产生感应电流,根据楞次定律可判断电流的方向为a→b→c→d→a,故B错误;根据能量守恒定律,线框每次经过磁场边界时都会有热量产生,机械能减少,可知金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小不相等,故C错误;当线框不再穿出磁场时,就没有机械能损失了,线框最终将在有界磁场中做往复运动,故D正确。
9.(2025·四川省成都七中高二月考)如图所示,通电螺线管置于闭合金属环a的轴线上,当螺线管中电流I减小时( )
A.环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的减小
B.环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的减小
C.环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的增大
D.环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的增大
答案:A
解析:当螺线管中通过的电流逐渐变小时,电流产生的磁场逐渐变弱,故穿过金属环a的磁通量变小,根据楞次定律可知,为阻碍原磁通量变小,金属环a有收缩的趋势,故A正确,B、C、D错误。
10.(多选)(2025·山东莱芜一中月考)如图所示,金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时,铜线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引(导体棒切割磁感线速度越大,感应电流越大)( )
A.向右做匀速运动 B.向左做减速运动
C.向右做减速运动 D.向右做加速运动
答案:BC
解析:当导体棒向右匀速运动时产生恒定的电流,线圈c中的磁通量恒定不变,无感应电流,A错误;当导体棒向左做减速运动时,由右手定则可判定回路中的感应电流从b→a且减小,螺线管产生的磁场减弱,穿过c的磁通量减小,由楞次定律知c被螺线管吸引,B正确;同理可判定C正确,D错误。
11.如图所示,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨,导轨平面与磁场垂直。金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS,一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内,线框与导轨共面。现让金属杆PQ突然向右运动,在运动开始的瞬间,关于感应电流的方向,下列说法正确的是( )
A.PQRS中沿顺时针方向,T中沿逆时针方向
B.PQRS中沿顺时针方向,T中沿顺时针方向
C.PQRS中沿逆时针方向,T中沿逆时针方向
D.PQRS中沿逆时针方向,T中沿顺时针方向
答案:D
解析:金属杆PQ向右切割磁感线,根据右手定则可知PQRS中感应电流沿逆时针方向;原来T中的磁场方向垂直于纸面向里,回路PQRS中的感应电流产生的磁场方向垂直于纸面向外,使得穿过T的磁通量减小,根据楞次定律可知T中产生顺时针方向的感应电流,综上所述,可知选项D正确。
12.把两个线圈绕在一个铁环上,A线圈与电源、滑动变阻器R组成一个回路,B线圈与开关S、电流表G组成另一个回路,如图所示。下列说法正确的是( )
A.闭合开关S的瞬间,电流表G中有a→b的感应电流
B.闭合开关S的瞬间,电流表G中有b→a的感应电流
C.闭合开关S后,在增大滑动变阻器R阻值的过程中,电流表G中有a→b的感应电流
D.闭合开关S后,在增大滑动变阻器R阻值的过程中,电流表G中有b→a的感应电流
答案:D
解析:闭合开关S的瞬间,通过B线圈的磁通量不发生变化,B线圈中不产生感应电流,故A、B错误;闭合开关S后,在增大滑动变阻器R接入电路的阻值的过程中,A线圈中的电流逐渐减小,即B线圈处于逐渐减弱的磁场中,由安培定则和楞次定律可知,电流表G中的感应电流方向为b→a,故C错误,D正确。
学生用书第49页
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