选修3-2 习题课：楞次定律的应用 同步练习(word含答案)
文档属性
| 名称 | 选修3-2 习题课：楞次定律的应用 同步练习(word含答案) |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 207.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-23 06:55:53 | ||
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文档简介
选修3-2 习题课：楞次定律的应用 同步练习
一、单项选择题（共10小题；共40分）
1. 如图，导体棒 垂直放置在光滑水平导轨 和 上， 、 点是导轨与棒的交点，与电阻 形成闭合回路。在 内存在垂直导轨平面竖直向下的匀强磁场，以下有关感应电流的说法正确的是
A. 若导体棒 水平向左运动，通过电阻 的电流方向从
B. 若导体棒 水平向左运动，通过电阻 的电流方向从
C. 若导体棒 水平向右运动，通过电阻 的电流方向从
D. 若导体棒 水平向右运动，通过电阻 的电流方向从
2. 如图所示光滑水平绝缘面上有两个金属环静止在平面上，环 竖直，环 水平放置，均处于中间分割线上，在平面中间分割线正上方有一条形磁铁，当磁铁沿中间分割线向右运动时，下列说法正确的是
A. 两环都向右运动 B. 两环都向左运动
C. 环 静止，环 向右运动 D. 两环都静止
3. 如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框，初始位置线框与磁感线平行，则在下列四种情况下，线框中会产生感应电流的是
A. 线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中左右运动
B. 线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中上下运动
C. 线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线 转动
D. 线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线 转动
4. 如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一 形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。金属杆 置于导轨上并与导轨形成闭合回路 ，一圆环形金属框 位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。现让金属杆 突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是
A. 中沿顺时针方向， 中沿逆时针方向
B. 中沿顺时针方向， 中沿顺时针方向
C. 中沿逆时针方向， 中沿逆时针方向
D. 中沿逆时针方向， 中沿顺时针方向
5. 楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现
A. 电阻定律 B. 库仑定律 C. 欧姆定律 D. 能量守恒定律
6. 如图所示，一个金属圆环水平放置在竖直向上的匀强磁场中，能使圆环中产生感应电流的做法是
A. 使匀强磁场均匀减少
B. 保持圆环水平并在磁场中上下移动
C. 保持圆环水平并在磁场中左右移动
D. 保持圆环水平并使圆环绕过圆心的竖直轴转动
7. 如图所示，导线 和 互相平行，则在下列情况中导线 中无感应电流的是
A. 开关 闭合或断开的瞬间
B. 开关 是闭合的，但滑动触头向左滑
C. 开关 是闭合的，但滑动触头向右滑
D. 开关 始终闭合，滑动触头不动
8. 如图所示， 为一正方形导线框，它以恒定速度向右进入以 为边界的匀强磁场，磁场方向垂直线框平面， 线与线框的边成 ， 、 分别为 和 的中点，关于线框中的感应电流
A. 当 点经过边界 时，感应电流最大
B. 当 点经过边界 时，感应电流最大
C. 当 点经过边界 时，感应电流最大
D. 当 点经过边界 时，感应电流最大
9. 如图所示，金属线框由匀强磁场 区匀速移到 区， 和 方向相反，则金属框中感应电流为：
A. 先顺时针后逆时针 B. 先逆时针后顺时针
C. 逆时针方向 D. 顺时针方向
10. 如图所示，闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在匀强磁场中，将它从匀强磁场中匀速拉出，以下各种说法中正确的是
A. 向左拉出和向右拉出时，环中感应电流方向相反
B. 向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿顺时针方向
C. 向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿逆时针方向
D. 将圆环拉出磁场过程中，环全部处在磁场中运动时，也有感应电流产生
二、填空题（共4小题；共14分）
11. 如图（）所示，圆形线圈 的正上方悬挂一相同的线圈 ， 和 共轴， 中通有变化的电流，电流随时间变化的规律如图（）所示，则在 和 时间内，线圈 中有感应电流。
12. 朝北的钢窗由两扇窗组成，每扇窗是由一个矩形金属框和一大块玻璃做成。现将右边的窗突然向外推开 ，此过程中窗框内的感应电流方向从里面往外看是沿 时针方向的。若将左边的窗突然向外推开 ，此过程中窗框内的感应电流方向从里面往外看是沿 时针方向的。（均选填“顺”或“逆”）
13. 如图所示，竖直放置的长直导线中通以恒定电流，矩形金属线框 跟导线在同一平面内，当线框以直导线为轴转动时，线框中 （选填“能”或“不能”）产生感应电流。
14. 如图，铁质齿轮 可绕其水平轴 转动，其右端有一带线圈的条形磁铁， 是一个电流计，当 转动，铁齿靠近磁铁时铁齿被磁化，通过线圈的磁通量 ，线圈中就会产生感应电流。当 从图示位置开始转到下一个铁齿正对磁铁的过程中，通过 的感应电流的方向是 。
三、解答题（共3小题；共39分）
15. 让两个相同的闭合金属环 和 分别从同高度静止开始释放，其中 穿过一条形磁铁， 下方无磁铁。发现 比 下落得慢。
分析其原因：
（1） 环下落时，由于穿过磁铁，环中会产生感应电流。理由是： 。
（2）由于 环中有感应电流，会受到一个向上的阻力作用。其理论依据是： 。
而 环只受重力，做自由落体运动，因此比 环下落要快一点。
16. 如图所示边长为 的正方形金属线框，以一定的速度进入磁感应强度为 的有界匀强磁场（磁场宽度略大于线框边长），线框平面始终与磁场方向垂直。从线框进入磁场区域直到完全离开的过程中，线框中产生的感应电流方向是怎样的 （方向采用“顺时针”或“逆时针”）
17. 如图所示，当条形磁铁靠近导体棒 时，判断导体棒 中产生的感应电流方向。
答案
第一部分
1. B
【解析】根据右手定则可知，若导体棒 水平向左运动，通过电阻 的电流方向从 ，选项A错误，B正确；仅在 区域存在竖直向下的匀强磁场，若导体棒 水平向右运动，电路中无电流，选项C、D错误。
2. C
【解析】条形磁铁向右运动时，环 中磁通量保持为零不变，无感应电流，仍静止，环 中磁通量变化，根据楞次定律，为阻碍磁通量的变化，感应电流的效果使环 向右运动。
3. C
【解析】四种情况中初始位置线框均与磁感线平行，磁通量为零，按 、 、 三种情况线框运动后，线框仍与磁感线平行，磁通量保持为零不变，线框中不产生感应电流.
C中线框转动后，穿过线框的磁通量不断发生变化，所以产生感应电流，C项正确.
4. D
【解析】 向右运动，导体切割磁感线，根据右手定则，可知电流由 流向 ，即逆时针方向，根据楞次定律可知，通过 的磁场减弱，则 的感应电流产生的磁场应指向纸面里面，则感应电流方向为顺时针。
5. D
【解析】【分析】当线圈与磁体间有相对运动时，根据“来拒去留”可知，磁场力都是阻碍线圈与磁体间的相对运动，有外力对系统做了功，导致其他形式的能转化为线圈的电能；当导体做切割磁感线运动时，安培力总是阻碍导体的运动，导体克服安培力做，把其他形式的能转化为电能，据此即可分析。
【解析】解：当线圈与磁体间有相对运动时，根据“来拒去留”可知，磁场力都是阻碍线圈与磁体间的相对运动，有外力对系统做了功，导致其他形式的能转化为线圈的电能；当导体做切割磁感线运动时，安培力总是阻碍导体的运动，导体克服安培力做，把其他形式的能转化为电能，所以楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的体现，故正确，错误。
故选：。
【点评】考查电磁感应原理，掌握楞次定律的内涵，注意从做功与能量转化角度来认识楞次定律的内容。
6. A
【解析】据闭合回路中磁通量变化产生感应电流这一条件，只有选项A的做法使磁通量变化，故选项A符合题意。
7. D
8. B
9. D
10. B
【解析】圆环中感应电流的方向，取决于圆环中磁通量变化的情况，不论向左或向右将圆环拉出磁场，圆环中垂直纸面向里的磁感线都要减少，根据楞次定律可知，感应电流产生的磁场与原来磁场方向相同，即都垂直纸面向里，应用安培定则可以判断出感应电流方向沿顺时针方向.圆环全部处在磁场中运动时，虽然导线做切割磁感线运动，但环中磁通量不变，只有圆环离开磁场，环的一部分在磁场中，另一部分在磁场外时，环中磁通量才发生变化，环中才有感应电流.故选 B.
第二部分
11. ；
12. 顺；顺
13. 不能
14. 增大；先向左再向右
第三部分
15. （1） 闭合导体内磁通量发生变化
（2） 楞次定律
16. 先逆时针方向，然后不产生感应电流，最后沿顺时针方向
17. 垂直纸面向外
第1页（共1 页）
一、单项选择题（共10小题；共40分）
1. 如图，导体棒 垂直放置在光滑水平导轨 和 上， 、 点是导轨与棒的交点，与电阻 形成闭合回路。在 内存在垂直导轨平面竖直向下的匀强磁场，以下有关感应电流的说法正确的是
A. 若导体棒 水平向左运动，通过电阻 的电流方向从
B. 若导体棒 水平向左运动，通过电阻 的电流方向从
C. 若导体棒 水平向右运动，通过电阻 的电流方向从
D. 若导体棒 水平向右运动，通过电阻 的电流方向从
2. 如图所示光滑水平绝缘面上有两个金属环静止在平面上，环 竖直，环 水平放置，均处于中间分割线上，在平面中间分割线正上方有一条形磁铁，当磁铁沿中间分割线向右运动时，下列说法正确的是
A. 两环都向右运动 B. 两环都向左运动
C. 环 静止，环 向右运动 D. 两环都静止
3. 如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框，初始位置线框与磁感线平行，则在下列四种情况下，线框中会产生感应电流的是
A. 线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中左右运动
B. 线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中上下运动
C. 线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线 转动
D. 线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线 转动
4. 如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一 形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。金属杆 置于导轨上并与导轨形成闭合回路 ，一圆环形金属框 位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。现让金属杆 突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是
A. 中沿顺时针方向， 中沿逆时针方向
B. 中沿顺时针方向， 中沿顺时针方向
C. 中沿逆时针方向， 中沿逆时针方向
D. 中沿逆时针方向， 中沿顺时针方向
5. 楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现
A. 电阻定律 B. 库仑定律 C. 欧姆定律 D. 能量守恒定律
6. 如图所示，一个金属圆环水平放置在竖直向上的匀强磁场中，能使圆环中产生感应电流的做法是
A. 使匀强磁场均匀减少
B. 保持圆环水平并在磁场中上下移动
C. 保持圆环水平并在磁场中左右移动
D. 保持圆环水平并使圆环绕过圆心的竖直轴转动
7. 如图所示，导线 和 互相平行，则在下列情况中导线 中无感应电流的是
A. 开关 闭合或断开的瞬间
B. 开关 是闭合的，但滑动触头向左滑
C. 开关 是闭合的，但滑动触头向右滑
D. 开关 始终闭合，滑动触头不动
8. 如图所示， 为一正方形导线框，它以恒定速度向右进入以 为边界的匀强磁场，磁场方向垂直线框平面， 线与线框的边成 ， 、 分别为 和 的中点，关于线框中的感应电流
A. 当 点经过边界 时，感应电流最大
B. 当 点经过边界 时，感应电流最大
C. 当 点经过边界 时，感应电流最大
D. 当 点经过边界 时，感应电流最大
9. 如图所示，金属线框由匀强磁场 区匀速移到 区， 和 方向相反，则金属框中感应电流为：
A. 先顺时针后逆时针 B. 先逆时针后顺时针
C. 逆时针方向 D. 顺时针方向
10. 如图所示，闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在匀强磁场中，将它从匀强磁场中匀速拉出，以下各种说法中正确的是
A. 向左拉出和向右拉出时，环中感应电流方向相反
B. 向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿顺时针方向
C. 向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿逆时针方向
D. 将圆环拉出磁场过程中，环全部处在磁场中运动时，也有感应电流产生
二、填空题（共4小题；共14分）
11. 如图（）所示，圆形线圈 的正上方悬挂一相同的线圈 ， 和 共轴， 中通有变化的电流，电流随时间变化的规律如图（）所示，则在 和 时间内，线圈 中有感应电流。
12. 朝北的钢窗由两扇窗组成，每扇窗是由一个矩形金属框和一大块玻璃做成。现将右边的窗突然向外推开 ，此过程中窗框内的感应电流方向从里面往外看是沿 时针方向的。若将左边的窗突然向外推开 ，此过程中窗框内的感应电流方向从里面往外看是沿 时针方向的。（均选填“顺”或“逆”）
13. 如图所示，竖直放置的长直导线中通以恒定电流，矩形金属线框 跟导线在同一平面内，当线框以直导线为轴转动时，线框中 （选填“能”或“不能”）产生感应电流。
14. 如图，铁质齿轮 可绕其水平轴 转动，其右端有一带线圈的条形磁铁， 是一个电流计，当 转动，铁齿靠近磁铁时铁齿被磁化，通过线圈的磁通量 ，线圈中就会产生感应电流。当 从图示位置开始转到下一个铁齿正对磁铁的过程中，通过 的感应电流的方向是 。
三、解答题（共3小题；共39分）
15. 让两个相同的闭合金属环 和 分别从同高度静止开始释放，其中 穿过一条形磁铁， 下方无磁铁。发现 比 下落得慢。
分析其原因：
（1） 环下落时，由于穿过磁铁，环中会产生感应电流。理由是： 。
（2）由于 环中有感应电流，会受到一个向上的阻力作用。其理论依据是： 。
而 环只受重力，做自由落体运动，因此比 环下落要快一点。
16. 如图所示边长为 的正方形金属线框，以一定的速度进入磁感应强度为 的有界匀强磁场（磁场宽度略大于线框边长），线框平面始终与磁场方向垂直。从线框进入磁场区域直到完全离开的过程中，线框中产生的感应电流方向是怎样的 （方向采用“顺时针”或“逆时针”）
17. 如图所示，当条形磁铁靠近导体棒 时，判断导体棒 中产生的感应电流方向。
答案
第一部分
1. B
【解析】根据右手定则可知，若导体棒 水平向左运动，通过电阻 的电流方向从 ，选项A错误，B正确；仅在 区域存在竖直向下的匀强磁场，若导体棒 水平向右运动，电路中无电流，选项C、D错误。
2. C
【解析】条形磁铁向右运动时，环 中磁通量保持为零不变，无感应电流，仍静止，环 中磁通量变化，根据楞次定律，为阻碍磁通量的变化，感应电流的效果使环 向右运动。
3. C
【解析】四种情况中初始位置线框均与磁感线平行，磁通量为零，按 、 、 三种情况线框运动后，线框仍与磁感线平行，磁通量保持为零不变，线框中不产生感应电流.
C中线框转动后，穿过线框的磁通量不断发生变化，所以产生感应电流，C项正确.
4. D
【解析】 向右运动，导体切割磁感线，根据右手定则，可知电流由 流向 ，即逆时针方向，根据楞次定律可知，通过 的磁场减弱，则 的感应电流产生的磁场应指向纸面里面，则感应电流方向为顺时针。
5. D
【解析】【分析】当线圈与磁体间有相对运动时，根据“来拒去留”可知，磁场力都是阻碍线圈与磁体间的相对运动，有外力对系统做了功，导致其他形式的能转化为线圈的电能；当导体做切割磁感线运动时，安培力总是阻碍导体的运动，导体克服安培力做，把其他形式的能转化为电能，据此即可分析。
【解析】解：当线圈与磁体间有相对运动时，根据“来拒去留”可知，磁场力都是阻碍线圈与磁体间的相对运动，有外力对系统做了功，导致其他形式的能转化为线圈的电能；当导体做切割磁感线运动时，安培力总是阻碍导体的运动，导体克服安培力做，把其他形式的能转化为电能，所以楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的体现，故正确，错误。
故选：。
【点评】考查电磁感应原理，掌握楞次定律的内涵，注意从做功与能量转化角度来认识楞次定律的内容。
6. A
【解析】据闭合回路中磁通量变化产生感应电流这一条件，只有选项A的做法使磁通量变化，故选项A符合题意。
7. D
8. B
9. D
10. B
【解析】圆环中感应电流的方向，取决于圆环中磁通量变化的情况，不论向左或向右将圆环拉出磁场，圆环中垂直纸面向里的磁感线都要减少，根据楞次定律可知，感应电流产生的磁场与原来磁场方向相同，即都垂直纸面向里，应用安培定则可以判断出感应电流方向沿顺时针方向.圆环全部处在磁场中运动时，虽然导线做切割磁感线运动，但环中磁通量不变，只有圆环离开磁场，环的一部分在磁场中，另一部分在磁场外时，环中磁通量才发生变化，环中才有感应电流.故选 B.
第二部分
11. ；
12. 顺；顺
13. 不能
14. 增大；先向左再向右
第三部分
15. （1） 闭合导体内磁通量发生变化
（2） 楞次定律
16. 先逆时针方向，然后不产生感应电流，最后沿顺时针方向
17. 垂直纸面向外
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