2.1楞次定律 同步练习（Word版含答案）

2.1楞次定律
一、单选题
1．如图所示，金属棒、金属导轨和螺线管组成闭合回路，金属棒在匀强磁场中沿导轨向右运动，则（　　）
A．棒不受安培力作用
B．棒所受安培力的方向向右
C．棒中感应电流的方向由到
D．螺线管产生的磁场，端为N极
2．如图所示，一矩形线框，从abcd位置平移到a′b′c′d′位置的过程中，关于线框内产生的感应电流方向，下列叙述正确的是（线框平行于纸面移动）（　　）
A．一直顺时针 B．顺时针→逆时针
C．逆时针→顺时针→逆时针 D．顺时针→逆时针→顺时针
3．如图所示是生产中常用的一种延时继电器的示意图，铁芯上有两个线圈A和B，线圈A跟电源连接，线圈B的两端接在一起，构成一个闭合回路。下列说法正确的是（　　）
A．闭合开关S时，线圈B中产生图示方向的感应电流
B．断开开关S的瞬间，线圈B中产生图示方向的感应电流
C．断开开关S时，主要是线圈A具有延时作用
D．断开开关S的瞬间，弹簧K立即将衔铁D拉起
4．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流表及开关按图所示连接，在保持开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下．某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P向左加速滑动时，电流表指针向右偏转。由此可以推断（　　）
A．线圈A向上移动或滑动变阻器的滑片P向右加速滑动，都能引起电流表指针向左偏转
B．线圈A向上移动或断开开关，都能引起电流表指针向右偏转
C．滑动变阻器的滑片P匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流表指针静止在中央
D．因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，所以无法判断电流表指针偏转的方向
5．如图所示，a和c是两闭合的金属线圈，b为通电线圈，由于b线圈中电流变化，a上产生顺时针方向的感应电流，下列说法正确的是（　　）
A．c上的感应电流方向一定是顺时针方向
B．c上可以没有感应电流
C．c上的感应电流可能是逆时针方向
D．b上的电流方向一定是逆时针方向
6．如图所示，光滑的水平桌面上放着a和b两个完全相同的金属环。如果一条形磁铁的N极竖直向下迅速靠近两环，则（　　）
A．a、b两环均静止不动 B．a、b两环互相靠近
C．a、b两环互相远离 D．a、b两环均向上跳起
7．如图所示，在某节实验课上，李老师把一个带有长铁芯的导电线圈L、开关S和电源用导线连接起来，并将一金属套环套过线圈L的铁芯后放在线圈上方。闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起。某同学另找来器材再做此实验。他连接好电路，经重复试验，导电线圈上的套环均未动。对比李老师演示的实验，下列四个说法中，导致套环未动的原因可能是（ ）
A．导电线圈接在了直流电源上 B．电源电压过高
C．所选导电线圈的匝数太多 D．所用套环的材料与李老师的不同
8．如图甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P和Q共轴，Q中通有变化的电流i，电流随时间变化的规律如图乙所示，t1时刻电流方向如图甲中箭头所示。P所受的重力为G，桌面对P的支持力为FN，则（　　）
A．t1时刻FN＞G，P有收缩的趋势
B．t2时刻FN＝G，此时穿过P的磁通量为0
C．t3时刻FN＝G，此时P中无感应电流
D．t4时刻FN＜G，此时穿过P的磁通量最小
9．如图所示，光滑无电阻的金属框架MON竖直放置，水平方向的匀强磁场垂直MON平面，质量为m的金属棒ab从∠abO=45°的位置由静止释放，两端沿框架在重力作用下滑动。在棒由图示位置滑动到处于水平位置的过程中，ab中感应电流的方向是（　　）
A．由a到b B．由b到a
C．先由a到b，再由b到a D．先由b到a，再由a到b
10．如图所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁体从高处加速下落接近回路时（　　）
A．P、Q将互相靠拢
B．P、Q将互相远离
C．磁体的加速度一定大于g
D．磁体的加速度仍等于g
11．1931年，英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”。1982年，美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验。他设想，如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线圈，那么，从上向下看，超导线圈将出现（　　）
A．先有逆时针方向的感应电流，然后有顺时针方向的感应电流
B．先有顺时针方向的感应电流，然后有逆时针方向的感应电流
C．始终有顺时针方向的感应电流
D．始终有逆时针方向的感应电流
12．为了测量列车运行的速度和加速度大小，可采用如图甲所示的装置，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（电流测量记录仪未画出）。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。若俯视轨道平面时强磁体的磁场垂直地面向里（如图乙），则在列车经过测量线圈的过程中，流经线圈的电流方向为（　　）
A．始终沿逆时针方向 B．先沿顺时针，再沿逆时针方向
C．先沿逆时针，再沿顺时针方向 D．始终沿顺时针方向
13．如图所示，内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内，有一直径略小于环径口的带正电的小球，以速率v沿逆时针方向匀速转动，若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度B随时间均匀增加的匀强磁场，设运动过程中小球带电量不变，那么（　　）
A．小球对玻璃环的压力一定不断增大
B．小球受到的磁场力一定不断增大
C．小球先沿逆时针方向减速运动，过一段时间后沿顺时针方向加速运动
D．磁场力对小球一直做负功
14．在泗水县城某居民小区内，有一辆平板三轮车上水平装载着一个长方形铝合金窗框，三轮车沿平直道路自西向东行驶。若考虑到地磁场的存在，且在三轮车运动的区域内地磁场可视为匀强磁场，则铝合金窗框将发生电磁感应现象，下列判断中正确的是（　　）
A．窗框内将产生感应电流，且俯视窗框时窗框中的感应电流沿顺时针方向
B．窗框内将产生感应电流，且俯视窗框时窗框中的感应电流沿逆时针方向
C．窗框内无感应电流，但窗框的北侧电势较低
D．窗框内无感应电流，但窗框的北侧电势较高
15．某同学搬运如图所示的磁电式电流表时，发现表针晃动剧烈且不易停止。按照老师建议，该同学在两接线柱间接一根导线后再次搬运，发现表针晃动明显减弱且能很快停止。下列说法正确的是（　　）
A．未接导线时，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势
B．未接导线时，表针晃动剧烈是因为表内线圈受到安培力的作用
C．接上导线后，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势
D．接上导线后，表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用
16．如图所示，一个闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点，将圆环拉离平衡位置并由静止释放，圆环摆动过程中经过有界的水平方向的匀强磁场区域，A、B为该磁场的竖直边界，磁场方向垂直于圆环所在平面向里，若不计空气阻力，则（　　）
A．圆环向右穿过磁场后，还能摆到释放位置 B．圆环离开磁场时具有收缩的趋势
C．圆环将在磁场中不停地摆动 D．圆环在磁场中运动时均有感应电流
17．如图所示，水平桌面上放有一个闭合铝环，在铝环轴线上方有一个条形磁体。当条形磁体沿轴线竖直向下迅速移动时，下列判断正确的是（　　）
铝环有收缩的趋势，对桌面的压力增大
B．铝环有收缩的趋势，对桌面的压力减小
C．铝环有扩张的趋势，对桌面的压力减小
D．铝环有扩张的趋势，对桌面的压力增大
18．如图甲所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内，线圈A中通以如图乙所示的变化电流，设t=0时电流沿逆时针方向（图中箭头所示）。关于线圈B的电流方向和所受安培力产生的效果，下列说法中正确的是（　　）
A．在0B．在0C．在t1D．在t1试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．C
【详解】
ABC．棒沿导轨向右运动，由右手定则可知，ab中产生由b到a的向上的感应电流，根据左手定则可知，ab棒受安培力向左，选项AB错误，C正确；
D．根据安培定则可知，螺线管产生的磁场，B端为N极，选项D错误。
故选C。
2．D
【详解】
由安培定则得，恒定电流的直导线产生的磁场在导线左边的方向为垂直直面向外，右边的磁场方向垂直向里。
当线圈向导线靠近时，磁场方向是垂直直面向外，穿过线圈的磁通量变大，根据楞次定律，可知：感应电流方向为adcba，为顺时针方向；
当线圈越过导线时到线圈中心轴与导线重合，磁场方向是垂直直面向外，穿过线圈的磁通量的变小，则感应电流方向为abcda，为逆时针方向；
当继续向右运动时，磁场方向是垂直直面向里，穿过磁通量变大，由楞次定律可在，感应电流方向为：abcda，为逆时针方向；
当远离导线时，磁场方向是垂直直面向里，穿过线圈的磁通量变小，由楞次定律可知，感应电流方向为：adcba，为顺时针方向。
故选D。
3．B
【详解】
AB．由题意可知，当S接通后，线圈A中产生磁场，穿过线圈B的磁通量要增加，根据楞次定律，增反减同，结合右手螺旋定则可知，B中产生与图示方向相反的感应电流；同理，断开开关S的瞬间，线圈B中产生图示方向的感应电流，故A错误，B正确；
CD．将S断开，导致穿过线圈B的磁通量减小变慢，根据楞次定律可知，线圈B产生有延时释放D的作用，故CD错误。
故选B。
4．B
【详解】
AB．滑动变阻器的滑片P向左加速滑动时，回路中的电阻增大，线圈A中的电流减小，线圈A产生的磁场减弱，因此线圈A向上移动或断开开关时，穿过线圈B的磁通量减少，电流表指针向右偏转，故A错误，B正确；
C．P匀速向左滑动时穿过线圈B的磁通量减少，电流表指针向右偏转，P匀速向右滑动时穿过线圈B的磁通量增加，电流表指针向左偏转，故C错误；
D．由以上分析可知，D错误。
故选B。
5．A
【详解】
ABC．由于b中电流变化一定会引其c中所包围的磁通量变化，故c中一定有感应电流；因a中电流为顺时针，而c中磁通量的变化一定与a中磁通量变化情况相同，因此c中电流一定为顺时针方向，故A正确，BC错误；
D．a中电流为顺时针，感应电流的磁场方向向里，则根据楞次定律可知，b中电流可能是顺时针减小或逆时针增大，故D错误；
故选A。
6．C
【详解】
当条形磁铁的N极竖直向下迅速靠近两环时，两环中的磁通量增大，根据楞次定律可知两环中的感应电流将阻碍这种变化，于是相互远离。
故选C。
7．D
【详解】
A．导电线圈接在了直流电源上，在闭合S的一瞬间，通过套环的磁通量也会瞬间增大从而使套环跳起，故A不符合题意；
BC．电源电压过高和所选导电线圈的匝数太多，线圈L产生的磁场强度都会增大，理论上应使套环跳起得更高，故BC不符合题意；
D．所用套环的材料与李老师的不同，即有可能选用了绝缘体制作的套环，或者材料密度较大的套环，前者是由于套环中不会产生感应电流而不跳起，后者是因为套环质量较大，以至于感应电流的阻碍作用不足以将套环托起，故D符合题意。
故选D。
8．A
【详解】
A．t1时刻，螺线管中电流增大，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，故线圈有远离螺线管和面积收缩的趋势，即
A正确；
B．t2时刻，螺线管中电流不变，其形成的磁场不变，线圈P中的磁通量不变，因此线圈中无感应电流产生，故t2时刻
此时穿过P的磁通量最大，B错误；
C．t3时刻，螺线管中电流为0，但是线圈P中磁通量是变化的，因此此时线圈中有感应电流产生，C错误；
D．t4时刻，螺线管中电流不变，线圈P中的磁通量不变，无感应电流产生，故
D错误。
故选A。
9．A
【详解】
以ab棒与金属框架组成的回路为研究对象，由几何知识可知，当∠abO为45°时，回路面积最大，故棒由图示位置开始运动的过程中，穿过回路的磁通量在减小，由楞次定律可知，产生的感应电流方向为顺时针，即ab中感应电流的方向为由a到b，BCD错误，A正确。
故选A。
10．A
【详解】
AB．当条形磁体从上到下接近闭合回路时，穿过回路的磁通量在不断增加。根据楞次定律可知，感应电流所产生的效果总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化——增加，阻碍磁通量增加可以通过减小回路的面积来实现，故P、Q将互相靠拢，A正确，B错误；
CD．为了反抗磁体下落时磁通量的增加，根据“来拒去留”可知，感应电流的磁场给条形磁体一个向上阻碍其下落的阻力，使磁体下落的加速度小于g，C、D错误。
故选A。
11．D
【详解】
AB．在磁单极子运动的过程中，当磁单极子位于超导线圈上方时，超导线圈中原磁场的方向向下，磁通量增加，则感应电流的磁场方向向上，由安培定则可知，产生逆时针（俯视）方向的感应电流；当磁单极子位于超导线圈下方时，超导线圈中原磁场的方向向上，磁通量减小，则感应电流的磁场方向向上，由安培定则可知，产生逆时针（俯视）方向的感应电流，故AB错误,
CD．始终有逆时针方向的感应电流，故C错误，D正确。
故选D。
12．C
【详解】
列车上强磁体的磁场方向垂直地面向里，在列车经过线圈的过程中，穿过线圈的磁通量先增大后减小，根据楞次定律可知，线圈中的感应电流的方向为先沿逆时针，再沿顺时针方向，ABD错误，C正确。
故选C。
13．C
【详解】
磁感应强度竖直向上，B随时间成正比增加，由楞次定律可知，变化的磁场产生的感生电场沿顺时针方向。小球带正电，小球所受电场力沿顺时针方向，与小球开始时的运动方向相反，小球先沿逆时针方向减速运动，当小球速度减小到零后，小球反向加速，即沿顺时针方向加速运动。
A．小球在水平面内做圆周运动，环对小球的弹力与小球所受的洛伦兹力提供向心力，小球做逆时针减速运动时，洛伦兹力与所需向心力方向相反，则环对小球的弹力减去洛伦兹力等于向心力；当小球速度为0时，向心力和洛伦兹力均为0，环对小球的弹力也为0，所以小球对玻璃环的压力不是一直增大。故A错误；
B．由于小球的速度先减小到0后反向增大，磁感应强度一直增大，由洛伦兹力公式可知，小球受到的磁场力不是一直增大，故B错误；
C．小球先沿逆时针方向减速运动，过一段时间后沿顺时针方向加速运动，故C正确；
D．洛伦兹力始终与小球的运动方向垂直，磁场力对小球不做功，故D错误。
故选C。
14．D
【详解】
AB．在泗水地磁场的竖直分量竖直向下，地磁场视为匀强磁场，则穿过穿过平放的长方形铝合金窗框的磁通量不变，铝合金窗框内没有感应电流产生，故AB错误；
CD．铝合金窗框自西向东运动，由右手定则可知，窗框的北侧电势较高，南侧电势较低，故 D正确，C错误。
故选D。
15．D
【详解】
A．未接导线时，表针晃动过程中导线切割磁感线，表内线圈会产生感应电动势，故A错误；
B．未接导线时，未连成闭合回路，没有感应电流，所以不受安培力，故B错误；
CD．接上导线后，表针晃动过程中表内线圈产生感应电动势，根据楞次定律可知，表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用，故C错误D正确。
故选D。
16．C
【详解】
A．当圆环进入或离开磁场区域时磁通量发生变化，会产生电流，机械能向电能转化，所以机械能不守恒，因此环向右穿过磁场后，不能摆到释放位置，故A错误；
B．圆环离开磁场时磁通量减少，由楞次定律（增缩减扩）可知：圆环离开磁场时具有扩张的趋势，故B错误；
C．在圆环不断经过磁场，机械能不断损耗过程中圆环越摆越低，最后整个圆环只会在磁场区域来回摆动，因为在此区域内没有磁通量的变化（一直是最大值），所以机械能守恒，即圆环最后的运动状态为在磁场区域来回摆动，而不是静止在平衡位置，故C正确；
D．圆环在磁场中运动时，因穿过其磁通量不变，不会产生感应电流，故D错误。
故选C。
17．A
【详解】
根据楞次定律可知：当条形磁体沿轴线竖直向下迅速移动时，闭合铝环内的磁通量增加，因此铝环有收缩的趋势，同时有远离磁体的趋势，从而阻碍磁通量的增加，故增加了和桌面的挤压程度，从而使铝环对桌面的压力增加，故选项A正确，BCD错误。
故选A。
18．D
【详解】
AB．在0CD．当t1故选D。答案第1页，共2页
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