2.1楞次定律 课时提升练（Word版含解析）

2.1楞次定律 课时提升练（解析版）
一、选择题
1．如图所示，一段长铜管竖直放置，将一铁质圆柱体从铜管内部上端由静止释放，经过时间t1落到铜管下端，将相同质量的磁体从铜管内部上端由静止释放，经过时间t2落到铜管下端，则t1和t2的关系为（　　）
A．t1< t2 B．t1> t2
C．t1= t2 D．条件不足，无法判断
2．下列关于感应电流的说法正确的是（　　）
A．当闭合回路所在区域的磁场变化时，回路中一定产生感应电流
B．感应电流的磁场总要阻止引起感应电流的磁通量的变化
C．感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
D．感应电流的磁场总跟引起感应电流的磁场方向相反
3．下列关于电磁感应说法正确的是（　　）
A．只要磁通量发生变化，就会产生感应电流
B．感应电流激发的磁场总是阻碍线圈中磁通量的变化
C．穿过闭合回路磁通量为零时，感应电流也为零
D．穿过闭合回路磁通量最大时，感应电流也一定最大
4．如图所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈。当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN大小变化、摩擦力方向，及线圈是收缩或扩张趋势的正确判断是（　　）
A．FN先小于mg后大于mg，摩擦力方向先向左后向右，先有扩张趋势后有收缩趋势
B．FN先大于mg后小于mg，摩擦力方向先向右后向左，先有扩张趋势后有收缩趋势
C．FN先小于mg后大于mg，摩擦力方向一直向右，先有收缩趋势后有扩张趋势
D．FN先大于mg后小于mg，摩擦力方向一直向左，先有收缩趋势后有扩张趋势
5．如图所示，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，它们之间相互绝缘、且MN靠近ad边，当MN中电流逐渐增大时（　　）
A．线圈中的磁通量保持不变
B．线圈中没有感应电流产生
C．线圈中感应电流方向是adcba
D．线圈所受安培力的合力方向向右
6．研究人员发现一种具有独特属性的新型合金能够将内能直接转化为电能，具体而言，只要略微提高温度，这种合金就会变成强磁性合金，从而使环绕它的线圈中产生电流，其简化模型如图所示，A为圆柱形合金材料，B为线圈，套在圆柱形合金材料正中央线圈的半径大于合金材料的半径，现对A进行加热，下列说法正确的是（　　）
A．B线圈有向左运动的趋势
B．B线圈有扩张的趋势
C．B线圈中感应电流产生的磁场阻止了B线圈内磁通量的增加
D．若从右向左看B中产生顺时针方向电流，则A左端是强磁性合金的N极
7．如图（a），在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R，R在PQ的右侧。导线PQ中通有正弦交流电i，i的变化如图（b）所示，规定从Q到P为电流正方向。导线框R中的感应电动势（　　）
A．在t＝时最大 B．在t＝时改变方向
C．在t＝时最大，且沿顺时针方向 D．在t＝T时最大，且沿顺时针方向
8．关于楞次定律，下列说法正确的是（　　）
A．感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
B．闭合电路的一部分导体在做切割磁感线运动时，必受磁场阻碍作用
C．原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场同向
D．感生电流的磁场总是跟原磁场反向，阻碍原磁场
9．如图所示，A、B都是铝环，A环闭合，B环有缺口，两者固定在横梁两端，横梁可绕中间支点转动。某同学用条形磁铁的一个磁极靠近或远离静止的A、B环，观察到不同现象。下列推断正确的是（　　）
A．N极远离A环时，A环被吸引是由于A环被磁化
B．S极靠近A环时，A环产生顺时针方向的电流
C．N极靠近B环时，B环不动，是因为B环内磁通量不发生变化
D．S极远离B环时，B环不动，是因为B环没有产生感应电动势
10．如图所示，光滑平行导轨M、N固定在同一水平面上，两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路。当一条形磁铁从高处下落接近回路时（　　）
A．P、Q将互相靠拢 B．P、Q将互相远离
C．磁铁的加速度仍为g D．磁铁的加速度大于g
11．如图所示，AOC是光滑的金属轨道，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，PQ是一根金属直杆如图所示立在导轨上，直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运动过程中Q端始终在OC上，空间存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，则在PQ杆滑动的过程中，下列判断正确的是（　　）
A．感应电流的方向始终是由
B．感应电流的方向始终是由
C．PQ受磁场力的方向垂直杆向左
D．PQ受磁场力的方向先垂直于杆向左下，后垂直于杆向右上
12．如图1所示，绝缘水平面上导体环甲、乙同心放置，导体环丙位于乙的右侧，乙中通有逆时针方向的电流且电流值按如图2所示的规律变化，下列说法正确的是（　　）
A．甲中感应电流方向为顺时针，有收缩趋势
B．甲中感应电流方向为逆时针，有扩张趋势
C．丙中感应电流方向为顺时针，有收缩趋势
D．丙中感应电流方向为逆时针，有扩张趋势
13．如图所示，软导线放在水平面上，空间存在竖直方向的匀强磁场，由于磁场发生变化，回路形状由图甲变为图乙。关于该磁场的方向以及强弱的变化，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
14．如图，线圈A、铁芯M、线圈B都可自由移动，S合上后要使B中有感应电流且流过电阻R的电流方向为a→b，可采用的办法是（　　）
A．使B迅速靠近A B．断开电源开关S
C．将铁芯M插入 D．将铁芯M抽出
15．在一根较长的铁钉上，用漆包线绕上两个线圈A、B，将线圈B的两端接在一起，并把CD段直漆包线沿南北方向放置在静止的小磁针的上方，如图所示。下列判断正确的是（　　）
A．开关闭合电流稳定时，小磁针不发生偏转
B．开关闭合瞬间，小磁针的N极垂直纸面向里转动
C．开关断开瞬间，小磁针的N极垂直纸面向里转动
D．开关断开瞬间，小磁针的N极垂直纸面向外转动
二、解答题
16．法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示。软铁环上绕有M、N两个线圈，当线圈M电路中的开关断开的瞬间，线圈N中的感应电流沿什么方向？
17．如图所示，在一枚长铁钉上用漆包线绕上A和B两个线圈，将线圈B的两端接在一起，并把CD段漆包线拉直置于自制的小磁针上方。试判断在用干电池给线圈A通电的瞬间，小磁针偏转的方向。做一下这个实验，看看你的判断与实验结果是否一致。
参考答案
1．A
【详解】
由楞次定律可知，磁体的运动导致磁体周围的铜管磁通量变化，从而产生感应电流，阻碍磁体下落，故磁体下落的时间长，故A正确，BCD错误。
故选A。
【点睛】
本题以磁体和金属体在铜管中下落为载体，通过两个物体下落时间的比较，考查学生对楞次定律的理解，考查了学生物理观念的建立。
2．C
【详解】
A．当闭合回路所在区域的磁场变化时，闭合回路的磁通量不一定变化，回路中不一定产生感应电流，A错误；
BC．感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，不是阻止引起感应电流的磁通量的变化，B错误，C正确；
D．当闭合回路的磁通量减少时，感应电流的磁场跟引起感应电流的磁场方向相同，D错误。
故选C。
3．B
【详解】
A．穿过回路的磁通量发生变化，但回路不闭合，则不会有感应电流产生，A错误；
B．根据楞次定律，感应电流的磁场总是阻碍线圈原来磁通量的变化，B正确；
C．穿过闭合回路磁通量为零时，可能此时磁通量的变化率最大，因此感应电流却最大，C错误；
D．穿过闭合回路磁通量最大时，可能此时磁通量的变化率最小，因此感应电流却最小，D错误。
故选B。
4．D
【详解】
当磁铁向右运动时，线圈中的磁通量增大，根据楞次定律的第二种描述：“来拒去留：可知，线圈有向下和向右的趋势；因此线圈受到的支持力先增大；同时运动趋势向右；当线圈离开时支持力小于重力，同时有向右运动的趋势，则全程所受的摩擦力一直向左；根据楞次定律的表述“增缩减扩”可知线框先有收缩趋势后有扩张趋势，故选D。
【点睛】
当回路中的磁通量发生变化时，感应电流的效果是阻碍原磁通量的变化。阻碍原磁通量的变化——“增反减同”
5．C
【详解】
根据安培定则可知，直导线两侧的磁场左边向里，右边向外，因线圈右边面积大于左边面积，可知线圈中测磁通量向外，当MN中电流逐渐增大时，线圈中的磁通量向外增大，根据楞次定律可知，线圈中感应电流方向是adcba，根据左手定则可知，ad和bc边受安培力方向均向左，即线圈所受安培力的合力方向向左。
故选C。
6．B
【详解】
AB．现对A进行加热，其磁感应强度增大，则通过B线圈的磁通量增大，由楞次定律可知B线圈一定有扩张的趋势，故A错误，B正确；
C．根据楞次定律可知B线圈中感应电流产生的磁场阻碍了B线圈内磁通量的增加，但并不阻止，只是增加的缓慢而已，故C错误；
D．根据楞次定律可知，若从右向左看B中产生顺时针方向电流，则A左端是强磁性合金的S极，故D错误。
故选B。
7．C
【详解】
A．根据右手螺旋定则可知，当电流为正时，穿过线框R的磁通量垂直纸面向内，而且磁感强度的大小与电流大小成正比，在0~时间内，穿过线圈的磁通量向内的逐渐增多，感应电流的磁场向外，感应电动势为逆时针方向，由于QP中的电流增加的越来越缓慢，感应电动势越来越小，在图像中，图像的斜率与感应电动势成正比，因此在时刻，感应电动势为零，故A错误；
BC．在~时间内，穿过线框R的磁通量先向内减少，然后再向外增多，感应电动势为顺时针方向先增大后减小，在t=时刻，感应电动势最大，故B错误，C正确；
D．在~时间内，穿过线框R的磁通量向外减少，感应电动势为逆时针方向，且在t=T时刻达到最大值，故D错误。
故选C。
8．A
【详解】
A．根据楞次定律可知，感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故A正确；
B．闭合电路的一部分导体在做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，磁场对导体有安培力，起到阻碍导体与磁场相对运动的作用，故B错误；
C．原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，根据楞次定律可知，感应电流的磁场与原磁场反向，故C错误；
D．只有当原磁通量增加时，感生电流的磁场才跟原磁场反向，阻碍原磁场，故D错误。
故选A。
9．B
【详解】
A. N极远离A环时，A环被吸引是由于A环产生感应电流，A错误；
B. S极靠近A环时，A环的磁通量增加，根据楞次定律，感应电流的磁场垂直纸面向里，根据安培定则，A环产生顺时针方向的电流，B正确；
CD. S极远离B环时，B环磁通量发生变化产生感应电动势，有缺口无感应电流，磁铁与B环无作用力，所以B环不动，CD错误。
故选B。
10．A
【详解】
当一条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，可知，P、Q将互相靠拢，回路的面积减小一点，使穿过回路的磁场减小一点，起到阻碍原磁通量增加的作用，同时，由于相互靠近，根据楞次定律的理解，阻碍相对运动，则磁铁受到向上的安培力作用，所以合力小于重力，磁铁的加速度一定小于g。
故选A。
11．D
【详解】
AB．在PQ杆滑动的过程中，的面积先增大，后减小，穿过磁通量先增大，后减小，根据楞次定律可知：感应电流的方向先是由P到Q，后是由Q到P，故AB错误；
CD．由左手定则判断得到：PQ受磁场力的方向先垂直于杆向左下，后垂直于杆向右上，故D正确，C错误。
故选D。
12．B
【详解】
AB．根据右手定则可知，乙环在甲环中产生的磁场方向为垂直纸面向外，且磁感应强度不断减弱，根据楞次定律可知甲中感应电流方向为逆时针，有扩张趋势，故A错误，B正确；
CD．乙环在丙环中产生的磁场方向为垂直纸面向里，且磁感应强度不断减弱，根据楞次定律可知丙中感应电流方向为顺时针，有扩张的趋势，故CD错误。
故选B。
13．AC
【详解】
根据楞次定律，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，只要磁场逐渐增强，穿过回路的磁通量就会增加，回路的面积就将减小。
故选AC。
14．AC
【详解】
A．由题意可知，流过电阻R的电流方向为a→b，根据右手螺旋定则，线圈B中感应电流的磁场方向是水平向左，因此原磁场水平向左减弱或水平向右增强。根据右手螺旋定则可知，线圈A在B中产生的磁场方向是水平向右，当使B迅速靠近A时，穿过线圈B的磁通量向右且增大，因此R中的感应电流方向为a→b，故A正确；
B．当断开电源开关时，穿过线圈B的磁通量向右减小，因此R中的感应电流方向为b→a。故B错误；
CD．当将铁芯M插入时，穿过线圈B的磁通量向右增加，因此R中的感应电流方向为a→b，将铁芯M抽出时，R中电流反向，故C正确；D错误。
故选AC。
15．AC
【详解】
A．开关闭合电流稳定时，由电磁感应现象可知，线圈B中没有感应电流产生，因此小磁针不发生偏转，A正确；
B．开关闭合瞬间，由楞次定律可知线圈B中产生感应电流方向由D到C，由安培定则可知，CD导线下面的磁场方向垂直纸面向外，小磁针的N极垂直纸面向外转动，S极垂直纸面向里转动，B错误；
CD．开关打开瞬间，由楞次定律可知线圈B中产生感应电流方向由C到D，由安培定则可知，CD导线下面的磁场方向垂直纸面向里，小磁针的N极垂直纸面向里转动，S极垂直纸面向外转动，C正确，D错误。
故选AC。
16．见解析
【详解】
分析与解答首先明确，我们用楞次定律研究的对象是线圈N和电流表组成的闭合导体回路。
线圈M中的电流在铁环中产生的磁感线是顺时针方向的（如下图），这些磁感线穿过线圈N的方向是向下的，即线圈N中原磁场B0的方向是向下的。
开关断开的瞬间，铁环中的磁场迅速减弱，线圈N中的磁通量减小。
感应电流的磁场Bi（图中没有标出）要阻碍磁通量的减小，所以，Bi的方向与B0的方向相同，即线圈N中Bi的方向也是向下的。
根据右手螺旋定则，由Bi的方向判定，线圈N中感应电流Ii应沿下图所示的方向。
17．见详解
【详解】
由图可知，电池的左侧为正极，干电池通电的瞬间，线圈A产生的磁场的方向向左，根据楞次定律，线圈B中产生电流，电流的方向由C到D，根据安培定则，CD导线下方的磁场方向垂直纸面向里，则小磁针S极向纸外偏转，N极向纸内偏转。