第2章 第1节 第2课时 分层训练 能力提升-【优学精讲】2026-2027学年高中物理选择性必修二同步教参（教科版·新教材）

题组1　楞次定律的应用 1．(多选)如图所示，一段软导线组成的正方形回路置于光滑水平面上，软导线所在空间存在竖直方向的匀强磁场。由于磁场发生了某种变化，导致回路形状变为圆形。关于该磁场的变化，下列说法可能正确的是 (　　) A．方向竖直向上，逐渐增强 B．方向竖直向上，逐渐减弱 C．方向竖直向下，逐渐增强 D．方向竖直向下，逐渐减弱 解析：选BD。同样周长情况下，圆形面积大于正方形，即回路面积增大了，根据楞次定律可知，感应电流的磁场会阻碍原磁场的磁通量变化，无论穿过回路的磁感线的方向如何，只要磁场逐渐减弱，穿过回路的磁通量就会减小，回路的面积就将增大，故B、D正确，A、C错误。 2．(2026·贵州毕节市期中)如图所示，当条形磁铁沿环轴线ab从左向右穿过金属环的过程中，在金属环的左侧向右看，金属环的电流方向为 (　　) A．先顺时针后逆时针　 B．先逆时针后顺时针 C．始终为顺时针 D．始终为逆时针 解析：选B。条形磁铁内部磁场的方向是从S极指向N极，可知条形磁铁自左向右穿过金属环的过程中磁场的方向都是向右的，当条形磁铁进入金属环的时候，穿过金属环的磁通量向右增大；当条形磁铁穿出金属环时，穿过金属环的磁通量向右减小，根据楞次定律判断条形磁铁进入和穿出金属环的过程中，感应电流的磁场方向分别是向左和向右的，再由安培定则可以判断出，先有逆时针方向的感应电流，后有顺时针方向的感应电流。 3．(多选)(2026·西藏昌都市期末)如图所示，矩形线框abcd位于通电长直导线附近，且线框与导线在同一平面内。当导线中电流I随时间t发生变化时，下列说法正确的是 (　　) A．只有当导线中电流增大时，线框中才会产生感应电流 B．当导线中电流发生变化，线框不动时，线框中就会产生感应电流 C．线框中产生感应电流的条件是穿过线框的磁通量发生变化 D．当导线中电流恒定时，无论如何移动线框，都不会产生感应电流 解析：选BC。线框中产生感应电流的条件是穿过线框的磁通量发生变化，故C正确；当导线中电流发生变化时，不论变大还是变小，电流产生的磁场都会变化，那么穿过线框的磁通量就会变化，即使线框不动，线框中也会产生感应电流，故A错误，B正确；当导线中电流恒定时，移动线框，比如线框靠近或远离导线等情况，穿过线框的磁通量会发生变化，会产生感应电流，故D错误。 题组2　楞次定律推论的应用 4．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方向的感应电流 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 解析：选B。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方向的感应电流，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。 5．(多选)如图所示，在光滑水平桌面上有两个金属圆环，在它们圆心连线中点正上方有一个条形磁铁，当给条形磁铁一竖直向上的初速度后(不考虑金属环之间的作用)，将会出现的情况是 (　　) A．两金属环将相互靠拢 B．两金属环将相互排斥 C．磁铁的加速度会大于g D．磁铁的加速度会小于g 解析：选AC。当给条形磁铁一竖直向上的初速度后，穿过两个圆环的磁通量减小，根据楞次定律可知，感应电流的磁场总要阻碍磁通量的变化，所以两个圆环要向磁通量增大的方向运动，则知两金属环相互靠拢，故A正确，B错误；条形磁铁向上运动，根据楞次定律的推论“来拒去留”可知，磁铁受到向下的磁场力，所以磁铁向上运动的加速度会大于g，故C正确，D错误。 6．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 解析：选C。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＝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。 7．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极加速插向线圈的过程中，下列说法正确的是 (　　) A．电子秤的示数等于m0 B．电子秤的示数小于m0 C．线圈中产生的电流沿逆时针方向(俯视) D．线圈中产生的电流沿顺时针方向(俯视) 解析：选C。将条形磁铁插向线圈的过程中，穿过线圈的磁通量发生了变化，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，将磁铁N极加速插向线圈的过程中，线圈与磁铁相互排斥，导致电子秤的示数大于m0，故A、B错误；根据楞次定律和安培定则可判断，将条形磁铁的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。 题组3　右手定则和左手定则的应用 8．(2026·贵州黔南州期末)一个矩形导线框用绝缘细软线悬挂在一根较长的竖直导线AB的右边，且导线框和导线AB在同一平面内，如图所示，当导线AB中的电流减小时，线框将 (　　) A．向右摆动 B．向左摆动 C．绕OO′轴转动 D．静止不动 解析：选B。由安培定则可知，电流右侧的磁场方向向里，导线中的电流减小时，电流周围的磁场减小，所以线框中的磁通量减小，根据楞次定律可知感应电流的方向为顺时针方向，由左手定则可知左边受力方向向左，右边受力向右，而左边受力大于右边受力，故线框整体向左摆动，故选B。 9．(多选)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 解析：选BD。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。 10．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 解析：选A。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。 11．如图所示，a、b、c为同一平面内的线圈，其中a、b为同心圆，现给a中通以顺时针方向的电流，在a中的电流逐渐增大的过程中，b、c中产生的感应电流方向为 (　　) A．b、c中均为顺时针方向 B．b、c中均为逆时针方向 C．b为逆时针方向，c为顺时针方向 D．b为顺时针方向，c为逆时针方向 解析：选C。首先，由题意可知线圈a中的电流在逐渐增大，电流产生的磁场也在不断增大。其次根据右手螺旋定则判断出线圈a中的电流在线圈b区域内产生的磁场垂直于纸面向里，再根据楞次定律可以判断出线圈b产生的感应电流为逆时针方向，对应产生的磁场垂直于纸面向外。同理，根据右手螺旋定则判断出线圈a的电流在线圈c区域内产生的磁场垂直于纸面向外，再根据楞次定律可以判断出线圈c产生的感应电流为顺时针方向，对应产生的磁场垂直于纸面向里。 12．(2026·辽宁锦州市期末)工厂生产金属工件时，光滑水平传送带上的闭合圆形金属线框，以恒定速度v斜向上匀速通过有界匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向外，磁场宽度与线框直径恰好相等。下列说法正确的是 (　　) A．线框中不产生感应电流 B．线框中感应电流方向一直沿顺时针方向 C.线框中感应电流方向一直沿逆时针方向 D．线框中感应电流方向先沿顺时针后沿逆时针 解析：选D。线框进入磁场过程，穿过线框的磁通量增大，线框出磁场过程，穿过线框的磁通量减小，即穿过线框的磁通量发生变化，则线框中产生感应电流，故A错误；根据右手定则可知，线框中感应电流方向先沿顺时针后沿逆时针，故B、C错误，D正确。 13．(2025·江西卷，T5)托卡马克是一种磁约束核聚变装置，其中心柱上的密绕螺线管(CS线圈)可以驱动附近由电子和离子组成的磁约束等离子体旋转形成等离子体电流，如图(a)所示。当CS线圈通以如图(b)所示的电流时，产生的等离子体电流方向(俯视)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 解析：选A。由题图(b)可知开始阶段流过CS线圈的电流正向减小，根据右手螺旋定则可知，CS线圈产生的磁场下端为N极，上端为S极，则穿过线圈周围某一截面的磁通量向下减小，由楞次定律可知产生的感应电场方向为顺时针方向(俯视)，则产生的等离子体电流方向(俯视)为顺时针；同理在以后阶段通过CS线圈的电流反向增加时，情况与前一阶段等效，即产生的等离子体电流方向(俯视)仍为顺时针。 学科网（北京）股份有限公司 $