2.1楞次定律常见七种题型 专项训练 -2026-2027学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册
2.1楞次定律常见七种题型
题型一 楞次定律的理解与电磁感应史实
题型二 磁体与线圈相对运动中的阻碍判断
题型三 线框进出有界磁场的电流与安培力
题型四 通电导线、螺线管与线框的相互作用
题型五 导轨上导体棒的二次感应与双棒互动
题型六 切割磁感线方向与地磁场中的电势
题型七 感应电流的图像与实验探究
题型一 楞次定律的理解与电磁感应史实
【解题技巧】楞次定律的核心是“阻碍”:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,磁通量增大时反向、减小时同向,可概括为“增反减同”。阻碍不是阻止,磁通量仍在变化,只是被延缓;其本质是能量守恒的体现,克服安培力做功把机械能转化为电能。注意区分“磁通量变化”与“磁通量大小”:磁通量为零时变化率可能最大。学史要记准:奥斯特发现电流磁效应、法拉第发现电磁感应、楞次总结出感应电流方向的规律。
1.如图是一种手摇发电的手电筒。这个手电筒外壳透明,可以清晰地看到里面有一个线圈和一个磁体。当沿图中箭头方向来回摇动时,小灯泡发光。以下说法正确的是( )
A.灯丝中电流方向保持不变
B.摇动时电能转化为机械能
C.该现象属于电磁感应现象
D.此装置与电动机原理相同
2.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.穿过线圈的磁通量均匀变化时,感应电动势变化
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
3.了解物理规律的发现过程,学会像科学家那样观察和思考,是学习物理的重要收获,以下符合史实的是( )
A.安培通过测定电热发现了电流热效应的规律
B.卡文迪什通过扭秤实验发现了点电荷间相互作用的规律
C.法拉第发现了电流的磁效应,拉开了研究电与磁相互关系的序幕
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D.感应电流遵从楞次定律所描述的方向,这是能量守恒定律的必然结果
4.在物理学发展过程中,观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。下列叙述不符合史实的是( )
A.奥斯特在实验中观察到电流的磁效应,该效应揭示了电和磁之间存在联系
B.安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性,提出了分子电流假说
C.法拉第在实验中观察到,在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中,会出现感应电流
D.楞次在分析了许多实验事实后提出,感应电流应具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
5.下列关于科学家对电磁学的发展所做出的贡献中,说法正确的是( )
A.安培在分析了许多实验事实后提出,感应电流应具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
B.奥斯特发现了电流的磁效应并总结出安培定则
C.法拉第电磁感应定律是由纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后总结出的规律
D.楞次总结出了楞次定律并发现了电流的磁效应
题型二 磁体与线圈相对运动中的阻碍判断
【解题技巧】磁体与线圈相对运动时用“来拒去留”判断:磁体靠近,线圈以同名磁极相对,表现为排斥、远离;磁体远离,线圈以异名磁极相对,表现为吸引、追随。由此可直接判断线圈受力方向、对桌面压力变化(靠近时压力大于重力)、摩擦力方向与运动趋势。判断电流方向仍回到“增反减同”:先看穿过线圈的磁通量是增还是减,再定感应电流的磁场方向,最后用右手螺旋定则定电流方向。面积趋势为“增缩减扩”。
1.如图所示,用绳吊起一个铝环,用条形磁体的N极去靠近或者远离铝环,下列判断正确的是( )
A.磁体向右侧靠近铝环时,铝环向左摆动
B.使铝环摆动的力是磁场对铝环的安培力
C.若磁体向左侧远离铝环,铝环不会摆动
D.若换用磁体S极向右侧靠近铝环时,铝环向左摆动
2.如图所示,用轻绳将一条形磁铁竖直悬挂于O点,在其正下方的水平绝缘桌面上放置一铜质圆环。现将磁铁从A处由静止释放,经过B、C到达最低处D,再摆到左侧最高处E,圆环始终保持静止。下列说法正确的是( )
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A.磁铁在A、E两处的重力势能相等
B.磁铁从A摆到D的过程中,圆环给桌面的压力大于圆环的重力
C.磁铁从A到D和从D到E的过程中,圆环受到摩擦力方向相反
D.磁铁从A到D的过程中,圆环中产生逆时针方向的电流(从上往下看)
3.如图所示,在水平放置的条形磁铁的N极附近,一个闭合线圈向下运动并始终保持与磁铁垂直。在位置b,N极附近的磁感线正好与线圈平面垂直。在线圈从a到c运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.磁通量一直增大 B.磁通量先减小后增大
C.从左边看,感应电流先逆时针后顺时针 D.从左边看,感应电流先顺时针后逆时针
4.如图,在一水平、固定的闭合导体圆环上方,有一条形磁铁(N极朝上,S极朝下)由静止开始下落,磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触,关于圆环中感应电流的方向(从上向下看),下列说法中正确的是
A.总是顺时针 B.总是逆时针
C.先顺时针后逆时针 D.先逆时针后顺时针
5.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极加速插向线圈的过程中,下列说法正确的是( )
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