2.1楞次定律同步练习—2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第二册（word含答案）

高中物理人教版（2019）选择性必修第二册2.1楞次定律
一、单选题
1.如图所示，一圆形金属线圈放置在水平桌面上，匀强磁场垂直于桌面竖直向下，过线圈上A点作切线
，
与线圈在同一平面上.在线圈以
为轴翻转180°的过程中，线圈中电流方向（??
）
A.?始终为A→C→B→A????????????????????????????????????????????B.?先为A→C→B→A后为A→B→C→A
C.?始终为A→B→C→A????????????????????????????????????????????D.?先为A→B→C→A后为A→C→B→A
2.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
3.如图甲所示，在绝缘的水平桌面上放置一金属圆环．在圆环的正上方放置—个螺线管，在螺线管中通入如图乙所示的电流，电流从螺线管a端流入为正．以下说法中正确的是（??
）
A.?在第1s末，圆环中的感应电流最大
B.?在第2s末，圆环对桌面的压力小于圆环的重力
C.?在1~2s内和2~3s内，圆环中的感应电流的方向相反
D.?从上往下看，在0~1s内，圆环中的感应电流沿顺时针方向
4.如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a（??
）
A.?顺时针加速旋转?????????????B.?顺时针减速旋转?????????????C.?逆时针加速旋转?????????????D.?逆时针减速旋转
5.如图所示，矩形线框abcd与长直导线在同一平面内，直导线中通有向上的恒定电流I．当矩形线框从长直导线的右侧运动到左侧的过程中线框内感应电流的方向为（??
）
A.?先dcba，后一直abcd????????????????????????????????????????B.?先dcba，再abcd，后dcba
C.?先abcd，后一直dcba????????????????????????????????????????D.?先abcd，再dcba，后abcd
6.如图所示，通电导线MN与单匝圆形线圈
a共面，位置靠近圆形线圈a左侧且相互绝缘．当MN中电流突然减小时，下列说法正确的是(??
)
A.?线圈a中产生的感应电流方向为顺时针方向?????????B.?线圈a中产生的感应电流方向为逆时针方向
C.?线圈a所受安培力的合力方向垂直纸面向里?????????D.?线圈a所受安培力的合力方向水平向左
7.如图所示，螺线管与电阻R相连，磁铁从螺线管的正上方由静止释放，向下穿过螺线管，下列说法正确的是（???
）
A.?a的电势始终高于b的电势???????????????????????????????????B.?通过电阻的电流先由a到b，后由b到a
C.?磁铁减少的重力势能等于回路产生的热量???????????D.?磁铁刚离开螺线管时的加速度小于重力加速度
8.将一个闭合金属环用丝线悬于O点，如图所示。虚线左边有垂直于纸面向外的匀强磁场，而右边没有磁场。下列的现象能够发生的是（?
）
A.?金属环的摆动不会停下来，一直做等幅摆动
B.?金属环的摆动幅度越来越小，小到某一数值后做等幅摆动
C.?金属环的摆动会很快停下来
D.?金属环最后一次向左摆动时，最终停在平衡位置左侧某一点处
9.两固定且互相垂直的无限长直导线l1与l2在同一竖直面内，导线中通有大小相等、方向如图所示的恒定电流．有一正方形导线框ABCD，初始时刻，AB边与
l1重合，AD边与
l2重合，所有导线间彼此绝缘，下列说法正确的是（??
）
A.?若导线框向右平移，则导线框内产生逆时针方向的感应电流
B.?若导线框向上平移，则导线框内产生顺时针方向的感应电流
C.?若导线框沿AC方向平移，则导线框内产生顺时针方向的感应电流
D.?若导线框向右平移，l1对CD边的安培力垂直CD边向右
二、多选题
10.某人在自行车道上从东往西沿直线骑行，该处地磁场的水平分量方向由南向北，竖直分量方向竖直向下。自行车车把为直把、金属材质，且带有绝缘把套，只考虑自行车在地磁场中的电磁感应现象，下列结论正确的是（??
）
A.?图示位置中辐条A点电势比B点电势低
B.?图示位置中辐条A点电势比B点电势高
C.?自行车左车把的电势比右车把的电势高
D.?自行车在十字路口左拐改为南北骑向，则自行车右车把电势高
11.如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，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，受到的安培力方向水平向右
D.?导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左
12.如图，两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，与导轨接触良好的导体棒AB和CD可以在导轨上自由滑动，当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法正确的（??
）
A.?导体棒CD内有电流通过，方向是D→C???????????????B.?导体棒CD内有电流通过，方向是C→D
C.?磁场对导体棒CD的作用力向左???????????????????????????D.?磁场对导体棒CD的作用力向右
13.如图所示，A和B都是铝环，环A是闭合的，环B是断开的，两环分别固定在一横梁的两端，横梁可以绕中间的支点转动．下列判断正确的是(???
)??
A.?用磁铁的N极靠近A环，A环会有顺时针方向的电流产生
B.?用磁铁的N极靠近A环，A环会有逆时针方向的电流产生
C.?用磁铁的N极靠近A环，A环会远离磁铁
D.?用磁铁的N极靠近B环，B环会远离磁铁
14.两圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环．当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B中产生如图所示方向的感应电流，则(?
?)
A.?A可能带正电且转速减小?????????????????????????????????????B.?A可能带正电且转速增大
C.?A可能带负电且转速减小?????????????????????????????????????D.?A可能带负电且转速增大
15.如图所示，虚线矩形abcd为匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，圆形金属环以一定的速度沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动．图中给出的是圆环的四个可能到达的位置，则圆环速度可能为零的位置是(??
)
A.????????????B.????????????C.????????????D.?
16.如图，在水平光滑桌面上，两相同的矩形刚性小线圈分别叠放在固定的绝缘矩形金属框的左右两边上，且每个小线圈都各有一半面积在金属框内，在金属框接通逆时针方向电流的瞬间（?
）
A.?两小线圈会有相互靠拢的趋势
B.?两小线圈会有相互远离的趋势
C.?两小线圈中感应电流都沿顺时针方向
D.?左边小线圈中感应电流沿顺时针方向，右边小线圈中感应电流沿逆时针方向
三、解答题
17.在图中，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上。
（1）当闭合开关S的一瞬间，线圈P中感应电流的方向如何？
（2）当断开开关S的一瞬间，线圈P中感应电流的方向如何？
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】
C
【解析】【解答】当线圈平面与磁场方向平行时，线圈平面与磁场方向的夹角为0度，则
。当线圈与磁场方向垂直时，穿过线圈平面的磁通量最大，图示情况是磁场与线圈垂直，所以开始时穿过线圈的磁通量最大，转过90°时穿过线圈的磁通量最小，所以在线圈由图示位置以
为轴翻转180°的过程中，向里穿过线圈的磁通量先减小，后增大，向里穿过线圈的磁通量减小时，根据楞次定律可知，产生的感应电流的方向是A→B→C→A，转过角度大于90°后，向里穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，产生的感应电流的方向仍然是A→B→C→A，
故答案为：C。
【分析】由磁通量的定义求得最大磁通量的位置与最小磁通量的位置，然后判定磁通量的变化情况。
2.【答案】
C
【解析】【解答】由图示可知，在磁铁下落过程中，穿过圆环的磁场方向向上，在磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量变大，在磁铁远离圆环时穿过圆环的磁通量减小，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流先沿顺时针方向，后沿逆时针方向，C符合题意．
故答案为：C．
【分析】根据条形磁铁的磁场特点，先判断圆环的磁通量的变化，然后由楞次定律可以判断出感应电流的方向。
3.【答案】
D
【解析】【解答】0～1s线圈中电流增大的越来越慢，到1s末电流最大，但是变化率为零，所以圆环中的感应电流最小．A不符合题意．
2s末金属环中感应电流最大，但螺线管中电流为零，没有磁场，与金属环间无相互作用，所以2s末圆环对桌面的压力等于圆环的重力，B不符合题意；1～2s正方向电流减小，2～3s反向电流增大，根据楞次定律，金属环中感应电流的磁场方向不变，感应电流方向不变，C不符合题意；0～1s线圈中电流增大，产生的磁场增大，金属环中磁通量增大，根据楞次定律可知，从上往下看，0～ls内圆环中的感应电流沿顺时针方向，D符合题意.
故答案为：D.
【分析】根据安培定则判定穿过线圈A的磁通量变化，再根据楞次定律，确定环对桌面的压力情况；同理，根据安培定则与楞次定律，即可判定各段时间内的感应电流方向和环的变化趋势。
4.【答案】
B
【解析】【解答】当带正电的绝缘圆环a顺时针加速旋转时，相当于顺时针方向电流，并且在增大，根据右手螺旋定则，其内（金属圆环a内）有垂直纸面向里的磁场，其外（金属圆环b处）有垂直纸面向外的磁场，并且磁场的磁感应强度在增大，金属圆环b包围的面积内的磁场的总磁感应强度是垂直纸面向里（因为向里的比向外的磁通量多，向里的是全部，向外的是部分）而且增大，根据楞次定律，b中产生的感应电流的磁场垂直纸面向外，磁场对电流的作用力向外，所以b中产生逆时针方向的感应电流，所以当带正电的绝缘圆环a顺时针减速旋转，b中产生顺时针方向的感应电流A不符合题意B符合题意；当带正电的绝缘圆环a逆时针加速旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，但具有扩张趋势；当逆时针减速旋转时，b中产生逆时针方向的感应电流，但具有收缩趋势，CD不符合题意
故答案为：B
【分析】由于a的转动形成了感应电流，而只有a中感应电流的变化可以在b中产生磁通量的变化，才使b中产生了感应电流。
5.【答案】
D
【解析】【解答】由安培定则得，向上的恒定电流I在导线左边产生的磁场垂直纸面向外，在导线右边产生的磁场垂直纸面向里．
当线框abcd向导线靠近时，穿过线框的磁通量是向里的增大，根据楞次定律，感应电流的磁场垂直纸面向外，则感应电流的方向为abcd．
当线框越过导线到线框中心轴线与导线重合时，穿过线框的磁通量是向里的减小，根据楞次定律，感应电流的磁场垂直纸面向里，则感应电流的方向为dcba．
当线框继续向左运动，穿过线框的磁通量是向外的增大，根据楞次定律，感应电流的磁场垂直纸面向里，则感应电流的方向为dcba．
当线框远离导线时，穿过线框的磁通量是向外的减小，根据楞次定律，感应电流的磁场垂直纸面向外，则感应电流的方向为abcd．
综上，线框中电流方向先abcd，再dcba，后abcd．D项正确，ABC三项错误．
故答案为：D
【分析】根据通电导线由安培定则，来判断通电直导线
周围的磁场分布，知道它是非匀强磁场，同时要根据楞次定律和安培定则判断感应电流的方向。
6.【答案】
A
【解析】【解答】由图可知，通电导线MN与线圈a共面，位置靠近圆形线圈a左侧且相互绝缘，导线两侧的磁感应强度对称分布，由右手定则可知线圈中的磁通量方向垂直纸面向里；当MN中电流突然减小时，由楞次定律可知感应电流的感应磁场方向垂直纸面向里，故由右手定则可知，感应电流方向为顺时针方向，再由左手定则可知，左侧受到的安培力水平向右，而右侧的安培力方向也水平向右，故安培力的合力向右．A符合题意，BCD不符合题意；
故答案为：A.
【分析】根据右手安培定则得到线圈中磁通量的方向，然后由楞次定律得到电流减小时线圈中感应电流方向，进而得到线圈各边受力情况。
7.【答案】
D
【解析】【解答】AB.磁铁向下穿过螺线管，螺线管中磁通量先向下增多，后向下减少，由楞次定律可知电流先由b到a，后由a到b，A、B不符合题意；
C.由能量守恒可知，磁铁减少的重力势能等于磁铁的动能和回路产生的热量，C不符合题意；
D.磁铁不论是进入螺线管还是离开螺线管，感应电流的磁场都要阻碍磁铁运动，故加速度小于重力加速度，D符合题意．
故答案为：D
【分析】磁铁向下运动时，穿过螺线管的磁通量发生变化，导致线圈中产生感应电流，由楞兹定律判断出感应电流的方向，感应电流总是阻碍引起感应电流的原因，根据来句去留判断各点的受力情况，从而知道加速度的大小。
8.【答案】
C
【解析】【解答】当金属环进入或离开磁场区域时磁通量发生变化，会产生电流，根据楞次定律得出感应电流的方向，从而阻碍线圈运动，即有机械能通过安培力做负功转化为内能；当环没有磁通量的变化时，无感应电流，只有重力做功，环的机械能守恒；据以上可知，环在运动过程中只有摆进或摆出磁场时有机械能转化为热能，所以与没有磁场相比，环会很快静止，
故答案为：C。
【分析】首先分析环的运动，根据楞次定律进行判断感应电流的方向；从能量守恒的角度分析即可。
9.【答案】
D
【解析】【解答】根据右手定则可知，两根通电导线产生的磁场在虚线的下方垂直纸面向外；当导线框向右平移时，穿过线圈的磁通量向外减增加，根据楞次定律可知，导线框内产生顺时针方向的感应电流，此过程中I1和CD边上的电流为异向电流，相互排斥，即I1对CD边的安培力垂直CD边向右，A不符合题意，D符合题意；根据右手定则可知，两根通电导线产生的磁场在虚线的上方垂直纸面向里；当导线框向上平移时，穿过线圈的磁通量向里减增加，根据楞次定律可知，导线框内产生逆时针方向的感应电流，B不符合题意；若导线框沿AC方向平移，则导线框内磁通量不变，则不产生感应电流，C不符合题意；
故答案为：D
【分析】根据安培定则判断各导线产生的磁场方向和大小变化，根据楞次定律判断感应电流的方向；根据左手定则判断安培力的方向。
二、多选题
10.【答案】
A,C
【解析】【解答】AB．自行车从东往西行驶时，辐条切割地磁场水平分量的磁感线，根据右手定则判断可知，图示位置中辐条A点电势比B点电势低，A符合题意，B不符合题意；
C．自行车车把切割地磁场竖直分量的磁感线，由右手定则知，左车把的电势比右车把的电势高，C符合题意；
D．自行车左拐改为南北骑向，自行车车把仍切割地磁场竖直分量的磁感线，由右手定则可知，左车把的电势仍然高于右车把的电势，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】自行车辐条和车把切割磁感线，由右手定责判断电势的高低。
11.【答案】
A,D
【解析】【解答】AB．由右手定则可知，线框进入磁场时，感应电流沿顺时针方向，即为a→d→c→b→a，导线框离开磁场时，感应电流方向为逆时针方向，即为a→b→c→d→a，A符合题意，B不符合题意；
CD．根据左手定则可知，导线框进入磁场时，受到的安培力方向向左，导线框离开磁场时，受到的安培力方向也是向左，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】线框进入时bc边切割磁感线，出来时ad边切割磁感线，因此根据右手定则可以判断出电流方向，然后根据左手定则判断安培力方向。
12.【答案】
B,D
【解析】【解答】AB．
AB切割磁感线产生感应电流，根据右手定则判断可知，AB中感应电流的方向为B→A，则导体棒CD内有电流通过，方向是C→D，A不符合题意B符合题意；
CD．
感应电流通过CD，CD棒受到安培力作用，由左手定则判断可知磁场对导体棒CD的安培力向右。C不符合题意D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】AB切割磁感线产生感应电流，由右手定则判断感应电流的方向；感应电流通过CD，CD棒受到安培力，由左手定则判断安培力。
13.【答案】
B,C
【解析】【解答】AB.?用N极接近环A时，向里的磁通量最大，所以A环中感应电流的磁场的方向向外，环A能产生逆时针的感应电流，，A不符合题意，B符合题意；
C.
A环闭合，磁铁插向A环时，产生感应电流，环受力，A环会远离磁铁．C符合题意；D.
B环不闭合，磁铁插向B环时，环内不产生感应电流，因此环不受到磁场的作用，横杆不转动，D不符合题意；
故答案为：BC
【分析】发生电磁感应现象时，闭合回路有感应电流，感应电流受到安培力作用，横杆传动；如果回路不闭合只产生感应电动势，没有感应电流，环不受安培力，杆不转动。
14.【答案】
B,C
【解析】【解答】AB.若A带正电，顺时针转动产生顺时针方向的电流，A中磁场方向垂直直面向里，当转速增大，B中磁通量增加，根据楞次定律，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，即感应电流磁场方向垂直直面向外，A中产生逆时针电流，A不符合题意，B符合题意；
CD.
若A带负电，顺时针转动产生逆时针方向的电流，A中磁场方向垂直直面向外，当转速减小，B中磁通量减少，根据楞次定律，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即感应电流磁场方向垂直直面向外，A中产生逆时针电流，C符合题意，D不符合题意；
故答案为：BC。
【分析】利用A所带的电性及转速的变化可以判别A产生的磁场方向及大小变化；结合楞次定律可以判别B产生的感应电流方向。
15.【答案】
A,D
【解析】【解答】当圆形金属线圈进入磁场时，会受到磁场对它的阻力，所以A中线圈的位置的速度可能是零，A符合题意；线圈完全进入磁场后，线圈中不再产生感应电流，故它也不再受到安培力的作用，所以线圈在磁场中一旦进入后，其速度不可能为零，BC不符合题意；在线圈运动出磁场时，磁场也会对线圈一个吸引力阻碍它的离开，D的位置速度也可能为零，D符合题意．
故答案为：AD
【分析】根据楞次定律来拒去留进行判断。
16.【答案】
B,C
【解析】【解答】根据右手螺旋定则可知，通电导线瞬间，对于左金属框，因矩形金属框内部的磁场比外部强，所以左小线圈有向外的磁通量，且增大；同理，右边金属框也一样，因此左、右小线圈的磁通量均增大，根据楞次定律可知，线圈的感应电流方向都是顺时针方向，再由同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，知两线圈的运动情况是相互远离．故B、C正确，A、D错误．故选：BC．
【分析】解决本题的关键掌握同向电流、异向电流的关系．同向电流相互吸引，异向电流相互排斥．同时还考查右手螺旋定则与楞次定律．
三、解答题
17.【答案】
（1）解：由于在电源外部电流从正极流向负极，则根据右手定则可知线圈M产生的磁场如下图所示，且开关闭合瞬间M产生的磁场在增大，则根据楞次定律可知，开关闭合瞬间线圈P的感应电流流经电表的方向为从左向右。
（2）解：由于在电源外部电流从正极流向负极，则根据右手定则可知线圈M产生的磁场如下图所示，且开关断开瞬间M产生的磁场在减小，则根据楞次定律可知，开关断开瞬间线圈P的感应电流流经电表的方向为从右向左。
【解析】【分析】（1）开关闭合的瞬间，M中产生的磁场变大，故P中感应电流流经电表的方向为从左向右；
（2）断开开关瞬间，M中产生的磁场减小，根据楞次定律流经电表的电流方向从右向左。