第二章 1.楞次定律同步作业（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第二章 1.楞次定律同步作业（Word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 402.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-25 12:10:18 | ||
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文档简介
人教版（2019）选择性必修第二册 第二章 1.楞次定律 同步作业
一、多选题
1．如图所示，在水平面上固定有两根相距0.5m的足够长的平行光滑金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R=3Ω的定值电阻，导体棒ab长l=0.5m，其电阻为r=1.0Ω，质量m=1kg，与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.4T。现使ab棒在水平拉力作用下以v=10m/s的速度向右做匀速运动，以下判断正确的是（ ）
A．ab中电流的方向为从a向b
B．ab棒两端的电压为1.5V
C．拉力突然消失，到棒最终静止，定值电阻R产生热量为75J
D．拉力突然消失，到棒最终静止，电路中产生的总热量为50J
2．如图所示，理想变压器左线圈与导轨相连接，导体棒ab可在导轨上滑动，磁场方向垂直纸面向里，以下说法正确的是：
A．ab棒匀速向右滑，c、d两点中c点电势高
B．ab棒匀加速右滑，c、d两点中d点电势高
C．ab棒匀减速右滑，c、d两点中d点电势高
D．ab棒匀加速左滑，c、d两点中c点电势高
3．如图甲所示，重力为G的矩形闭合线框用一条绝缘细绳悬挂，线框下方有一通电直导线，通电直导线通以图乙所示正弦交变电流，绝缘细绳张力为T，设由m到n为直导线电流正方向，则（ ）
A．时刻，
B．时刻，矩形闭合线框内的感应电流为零
C．时间内，矩形闭合线框内感应电流方向为
D．时间内，矩形闭合线框有扩张趋势
4．如图所示，两条足够长的平行金属导轨固定在水平面内，处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，两导轨间距为L，左端间接一电阻R，质量为m的金属杆ab静置于导轨，杆与导轨间动摩擦因数为μ．现给金属杆一个水平向右的冲量Io，金属杆运动一段距离x后静止，运动过程中与导轨始终保持垂直且接触良好．不计杆和导轨的电阻，重力加速度为g．则金属杆ab在运动过程中
A．做匀减速直线运动
B．杆中的电流大小逐渐减小，方向从b流向a
C．刚开始运动时加速度大小为
D．电阻R上消耗的电功为
5．AOC是光滑的直角金属导轨，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，ab是一根靠立在导轨上的金属直棒(开始时b离O点很近)，如图所示．它从静止开始在重力作用下运动，运动过程中a端始终在AO上，b端始终在OC上，直到ab完全落在OC上，整个装置放在一匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，则ab棒在运动过程中( )
A．感应电流方向始终是b→a
B．感应电流方向先是b→a，后变为a→b
C．所受安培力方向垂直于ab向上
D．所受安培力方向先垂直于ab向下，后垂直于ab向上
6．在如图所示的虚线框内有匀强磁场，设图示磁场方向为正，磁感应强度随时间变化规律如图所示．边长为l、电阻为R的正方形均匀线框abcd有一半处在磁场中，磁场方向垂直于线框平面，此时线框ab边的发热功率为P，则下列说法正确的是( )
A．磁感应强度
B．线框中感应电流为
C．线框cd边的发热功率为P
D．a端电势高于b端电势
二、单选题
7．超导是当今高科技的热点。当一块磁体靠近超导体时，超导体会产生强大的电流，对磁体有排斥作用。这种排斥为可以使磁体悬浮于空中，磁悬浮列车就采用了这种技术。关于磁体悬浮，下列说法中正确的是（ ）
A．超导体中电流产生的磁场方向与磁体的磁场方向相反
B．超导体中电流产生的磁场方向与磁体的磁场方向相同
C．超导体使磁体处于超重状态
D．超导体使磁体处于失重状态
8．如图所示，螺线管与灵敏电流计相连，一条形磁铁从螺线管的正上方由静止释放，向下穿过螺线管，不计空气阻力．下列说法正确的是
A．条形磁铁做自由落体运动 B．电流计中的电流先由B到A，后由A到B
C．磁铁减少的重力势能等于回路中产生的热量 D．A点的电势先高于B点的电势，后低于B点的电势
9．如图所示，轻质弹簧一端固定在天花板上，另一端拴接条形磁铁，一个铜盘放在条形磁铁的正下方的绝缘水平桌面上，控制磁铁使弹簧处于原长，然后由静止释放磁铁，不计磁铁与弹簧之间的磁力作用，且磁铁运动过程中未与铜盘接触，下列说法中正确的是（ ）
A．磁铁所受弹力与重力等大反向时，磁铁的加速度为零
B．磁铁下降过程中，俯视铜盘，铜盘中产生顺时针方向的涡旋电流
C．磁铁从静止释放到第一次运动到最低点的过程中，磁铁减少的重力势能全部转化为弹簧弹性势能
D．磁铁做阻尼振动，铜盘对磁铁做功的绝对值等于铜盘产生的焦耳热（不考虑辐射电磁波）
10．如图，通有恒定电流的直导线右侧有一矩形线圈abcd，导线与线圈共面．如果线圈运动时产生方向为abcda的感应电流，线圈可能的运动是（ ）
A．向上平移
B．向下平移
C．向左平移
D．向右平移
11．如图所示，甲是法拉第发明的圆盘发电机，图乙是这个圆盘发电机的示意图，铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘良好接触，使铜盘转动，电阻R中就有电流通过。若所加磁场为匀强磁场，方向水平向右，回路的总电阻恒定，从左往右看，铜盘沿顺时针方向匀速转动，下列说法正确的是（ ）
A．铜盘转动过程中，穿过铜盘和线圈构成的回路中磁通量为零
B．通过电阻R的电流在周期性变化
C．若铜盘转动过程中不计一切阻力，铜盘会一直运动
D．铜片C的电势比铜片D的电势低
12．现代科学研究中常用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场加速电子的设备。电子感应加速器主要由上、下电磁铁磁极和环形真空室组成。当电磁铁绕组通以变化的电流时会产生变化的磁场，穿过真空室所包围的区域内的磁通量也随时间变化，这时真空室空间内就产生应涡旋电场，电子将在涡旋电场作用下得到加速。如图所示（上方为侧视图下方为真空室的俯视图），若电子被“约束”在半径为的圆周上运动，当电磁铁绕组通以图中所示的电流时（ ）
A．电子在轨道上顺时针运动
B．保持电流的方向不变，当电流减小时，电子将加速
C．保持电流的方向不变，当电流增大时，电子将加速
D．被加速时电子做圆周运动的周期不变
13．如图所示，有一带铁芯的线圈，a、c是线圈两端，b为中间抽头，把a、b两点接入一平行金属导轨，在导轨上横放一金属棒，导轨间有如图所示的匀强磁场，要使a、c两点的电势都低于b点，则金属棒沿导轨的运动情况可能是
A．向左做匀加速直线运动 B．向左做匀减速直线运动
C．向右做匀加速直线运动 D．向右做匀减速直线运动
14．如图甲所示的闭合圆线圈放在匀强磁场中，时磁感应强度垂直线圈平面向里，磁感应强度随时间变化的关系图像如图乙所示.则在0~2s内线圈中感应电流的方向为（ ）
A．逆时针 B．先逆时针后顺时针 C．顺时针 D．先顺时针后逆时针
15．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，则磁铁（ ）
A．从B到C的过程中，圆环中产生逆时针方向的电流（从上往下看）
B．摆到D处时，圆环给桌面的压力小于圆环受到的重力
C．从A到D和从D到E的过程中，圆环受到摩擦力方向相同
D．在A、E两处的重力势能相等
16．如图所示，甲、乙两个矩形线圈同处在纸面内，甲的ab边与乙的cd边平行且靠得较近，甲、乙两线圈分别处在垂直纸面方向的匀强磁场中，穿过甲的磁感应强度为B1，方向指向纸面内，穿过乙的磁感应强度为B2，方向指向纸面外，两个磁场可同时变化，当发现ab边和cd边间有排斥力时，磁场的变化情况可能是（ ）
A．B1变小，B2变小 B．B1变大，B2变大
C．B1变小，B2变大 D．B1不变，B2变小
17．如图所示，匀强磁场垂直圆形线圈指向纸内，a、b、c、d为圆形线圈上等距离的四点，现用外力在上述四点将线圈拉成正方形，且线圈仍处在原先所在平面内，则在线圈发生形变的过程中( )
A．线圈中将产生abcda方向的感应电流
B．线圈中将产生adcba方向的感应电流
C．线圈中感应电流方向无法判断
D．线圈中无感应电流
18．如图所示，在垂直纸面向里、范围足够大的匀强磁场中，放置一个金属圆环，圆环平面与磁场方向垂直，若要使圆环中产生如图中箭头所示方向的瞬时感应电流，下列方法可行的是
A．使匀强磁场均匀增强
B．使匀强磁场均匀减弱
C．使圆环向左或向右平动
D．使圆环向上或向下平动
19．美国《大众科学》月刊网站报道，明尼苏达大学的研究人员发现，一种具有独特属性的新型合金能够将热能直接转化为电能．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，其简化模型如图图示.A为圆柱型合金材料，B为线圈．套在圆柱形合金材料上，线圈的半径大于合金材料的半径．现对A进行加热，则A变成两端为磁极的强磁合金，下列判断正确的是
A．B中一定产生逆时针方向的电流
B．B中一定产生顺时针方向的电流
C．B线圈一定有收缩的趋势
D．B线圈一定有扩张的趋势
20．如图所示，三条长直导线、、都通以垂直纸面方向的电流，其中、两根导线中电流方向垂直纸面向外。点在、连线上，与、、三条导线距离相等，且。现在点垂直纸面放置一小段通电导线，电流方向垂直纸面向里，导线受力方向如图所示。则可以判断（ ）
A．点处的磁感应强度的方向与相同
B．长导线中的电流方向垂直纸面向内
C．长导线中电流小于中电流
D．长导线中电流小于中电流
三、填空题
21．航母上飞机弹射起飞利用的电磁驱动原理如图所示。当固定线圈突然通电时，线圈左侧的金属环被弹射出去。则闭合S瞬间，从右侧看环中产生_________（填“顺时针”或“逆时针”）方向的感应电流；对调电池的正负极，重复实验，环将向_____（填“左”或“右”）运动。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案
1．BD
【详解】
A．由右手定则判断可知ab中电流的方向为从b向a，故A错误；
B．由法拉第电磁感应定律得ab棒产生的感应电动势为
由欧姆定律棒两端的电压
故B正确；
CD．对于棒减速运动过程，根据能量守恒定律得，回路中产生的总热量为
定值电阻R的发出热量为
故C错误，D正确。
故选BD。
2．BD
【详解】
试题分析：ab棒匀速向右滑，产生的感应电流是恒定的，cd中没有电流流过，A错；ab棒匀加速右滑，左线圈中向下的磁场增加，右线圈向上的磁场增加，感应电流产生向下的磁场，电流从d通过电灯到c，d点电势高，B对；ab棒匀减速右滑，左线圈中向下的磁场减弱，右线圈向上的磁场减弱，感应电流产生向上的磁场，电流从c通过电灯到d，c点电势高，C错；．ab棒匀加速左滑，左线圈中向上的磁场增加，右线圈向下的磁场增加，感应电流产生向上的磁场，电流从c通过电灯到d，c点电势高，D对；
故选BD
考点：考查了导体切割磁感线运动
点评：应用楞次定律判断右边线圈中有无感应电流，应用右手螺旋定责判断电势高低．
3．AD
【详解】
A．时刻，中电流最大，形成的磁场最强，线框中的磁通量也最大，但此时磁通量变化率为零，所以线框内感应电流为零，不受安培力，故，A正确；
B．时刻，中电流为零，故线框中的磁通量为零，但此时磁通量变化率最大，感应电流最强，B错误；
C．在时间内，内电流正在减小，形成磁场正在减弱，线框为了“阻碍”的减少，产生的感应电流形成的磁场必然垂直纸面向外，所以感应电流方向为，C错误；
D．线框为了“阻碍”的减少，通过面积的扩张减缓的减少，D正确；
故选AD。
4．BD
【详解】
AB.金属杆获得冲量Io后，速度，对金属杆应用右手定则分析可得电流方向是b到a，受安培力方向向左，根据牛顿第二定律，，所以杆做的是加速度减小的减速直线运动，A错误B正确
C.刚开始运动时，，，联立解得：，C错误
D.对金属棒应用动能定理：，克服安培力的功等于转化给回路的电能即电阻消耗的电功，解得：，D正确
5．BD
【详解】
初始，ab与直角行金属导轨围成的三角形面积趋于0，末状态ab与直角行金属导轨围成的三角形面积也是趋于0，所以整个运动过程中，闭合回路的面积是先增大后减小．根据楞次定律的增反减同，判断电流方向先是逆时针后是顺时针，选项A错B对．根据左手定则判断安培力可得安培力先是垂直于ab向下，后垂直于ab向上，选项C错D对．
6．BC
【详解】
AB．由图看出，在每个周期内磁感应强度随时间均匀增大，线圈产生大小恒定的感应电流，设感应电流的大小为I，则有对ab边，
P=I2 R
得
I=2；
由闭合电路欧姆定律得，感应电动势为
E=IR=2
根据法拉第电磁感应定律得：
；
由图知，
联立以上三式得：
故A错误，B正确．
C．正方形四边的电阻相等，电流相等，则发热功率相等，都为P，故C正确．
D．由楞次定律判断得知，线圈中感应电流方向沿逆时针，则a端电势低于b端电势．故D错误．
故选BC．
【点睛】
本题是法拉第电磁感应定律、欧姆定律、功率和楞次定律的综合应用，感应电动势与电路知识与电磁感应联系的纽带，计算时要注意运用线圈的有效面积，即处于磁场中的面积．
7．A
【详解】
AB．超导体中电流产生的磁场方向与磁体的磁场方向相反，产生了排斥力，这种排斥力可以使磁体悬浮于空中，故A正确，B错误；
CD．排斥力可以使磁体悬浮于空中，所以超导体对磁体的力与磁体的重力平衡，故CD错误。
故选A。
8．B
【详解】
A．由于磁铁在运动中产生电磁感应现象，故磁铁受到阻碍作用，故磁铁不会做自由落体运动；故A错误；
BD．当磁铁N极向下运动，导致穿过线圈的磁通量变大，且方向向下，则由楞次定律可得线圈中产生感应电流方向盘旋而下，螺线管下端相当于电源的正极。所以通过G的电流方向为从B到A，当S极离开螺线管时，穿过线圈的磁通量变小，且方向向下，则螺线管上端相当于电源的正极。所以通过G的电流方向为从A到B，则A点的电势先低于B点的电势，后高于B点电势，故D错误，B正确；
C．根据能量守恒规律可知，磁铁减少的重力势能等于回路中产生的热量和磁铁的动能之和，故磁铁减小的重力势能大于回路中产生的热量，故C错误。
故选B。
9．D
【详解】
A．磁铁上下运动时，由于穿过铜盘的磁通量发生变化，则在铜盘中会产生感应电流，铜盘对磁铁有磁场力阻碍磁铁的运动，则当磁铁所受弹力与重力等大反向时，此时磁铁还应该受到下面铜盘的作用力，故此时磁铁的加速度不为零，A错误；
B．根据楞次定律，磁铁下降过程中，俯视铜盘，铜盘中产生逆时针方向的涡旋电流，B错误；
C．磁铁从静止释放到第一次运动到最低点的过程中，由于有电能产生，则磁铁减少的重力势能等于弹簧弹性势能与产生的电能之和，C错误；
D．磁铁做阻尼振动，铜盘对磁铁做功的绝对值等于铜盘中产生的电能，电能全部转化为铜盘产生的焦耳热，D正确；
故选D。
10．C
【详解】
导线中电流强度不变时，产生的磁场不变，导线周围的磁感应强度不变，则穿过线框的磁通量不变，即不会产生感应电流，故AB错误；线框向左运动时，线框中的磁感应强度增大，穿过线框的磁通量增大，可以产生感应电流，根据楞次定律可知电流方向为abcda，故C正确；线框向右运动时，线框中的磁感应强度减小，穿过线框的磁通量减小，可以产生感应电流，根据楞次定律可知电流方向为adcba，故D错误．所以C正确，ABD错误．
11．D
【详解】
A．磁场与铜盘垂直，铜盘转动过程中，穿过铜盘和线圈构成的回路中磁通量不为零，A错误；
B．铜盘转动过程中，铜盘半径切割磁感线产生感应电动势，铜盘做匀速圆周运动，感应电动势不变，感应电流不变，B错误；
C．铜盘转动过程中，机械能转化为电能，铜盘最终会停下来，C错误；
D．根据右手定则，电流方向为C到D，铜盘相当于电源，在电源内部电流从低电势流向高电势，所以铜片C的电势比铜片D的电势低，D正确。
故选D。
12．C
【详解】
ABC．当电磁铁绕组通有图中所示的电流时，由安培定则知，将产生向上的磁场，当电磁铁绕组中电流增大时，根据楞次定律和安培定则可知，这时真空室空间内将产生顺时针方向的涡旋电场，电子沿逆时针方向运动，电子将加速；同理可判断知，当电流减小时，电子将沿逆时针方向减速，故AB错误，C正确。
D．由于电子被“约束”在半径为R的圆周上运动，由
知，电子加速后，电子做圆周运动的周期减小，故D错误。
故选C。
故选C。
13．B
【详解】
要使c点的电势都低于b点，线圈中产生感应电动势c相当于电源的负极，a端相当电源的正极，由于线圈中的电流从b端进、a端出，根据楞次定律判断可知，线圈的电流应减小，则由 ，可知，金属棒应做减速运动，故要使a、c两点的电势都低于b点，金属棒沿导轨可能向左做匀减速直线运动。故B正确。
故选B。
【名师点睛】
本题是两次电磁感应的问题，根据右手定则和楞次定律分析感应电流的方向，由法拉第电磁感应定律和欧姆定律结合分析感应电流大小的变化情况，来确定金属棒的运动情况。
14．C
【详解】
将0~2s时间段划分为两段：0~ls内，线圈中磁场的磁感应强度为正，磁感应强度垂直线圈平面向里且磁通量减小，由“增反减同”可知，感应电流产生的磁场垂直线圈平面向里，根据安培定则，感应电流的方向为顺时针；1~2s内，线圈中磁场的磁感应强度为负，磁感应强度垂直线圈平面向外且磁通量增大，由“增反减同”可知，感应电流产生的磁场垂直线圈平面向里，根据安培定则，感应电流的方向仍为顺时针，故C正确，A、B、D错误；
故选C。
15．C
【详解】
A．从B到C的过程中，圆环中的磁场向上且磁通量增大，据“增反减同”可判断产生顺时针方向的电流（从上往下看），A错误；
B．摆到D处时，圆环中产生的感应电流有使圆环远离阻碍磁通量增大的趋势，故给桌面的压力大于圆环受到的重力，B错误；
C．由楞次定律的推论“来拒去留”可知，从A到D和从D到E的过程中，圆环受到摩擦力方向均向右，C正确；
D．由于有部分机械能转化为电能，故在A、E两处的重力势能不相等，D错误。
故选C。
16．C
【详解】
试题分析：当发现ab边和cd边间有排斥力时，说明ab边和cd边中的电流的方向相反，所以两个线圈中感应电流的方向都是顺时针或都是逆时针，若都是顺时针则B1变小，B2变大；若都是逆时针则B1变大，B2变小；只有选项C正确．故选C．
考点：楞次定律
【名师点睛】该题有两种不同的解题的思路，可以根据个人的习惯以及对于楞次定律不同的理解选择不同的方法．
17．A
【详解】
周长一定时，圆形的面积最大．本题线圈面积变小，磁通量变小，有感应电流产生．由楞次定律可知线圈中将产生顺时针方向的感应电流．
A. 线圈中将产生abcda方向的感应电流，与结论相符合，选项A正确；
B. 线圈中将产生adcba方向的感应电流，与结论不相符，选项B错误；
C. 线圈中感应电流方向无法判断，与结论不相符，选项C错误；
D. 线圈中无感应电流，与结论不相符，选项D错误；
18．A
【分析】
穿过线圈的磁通量变化则会产生感应电流，且感应电流的方向可以根据楞次定律来判断．
【详解】
AB、根据题目要是线圈中产生逆时针的电流根据楞次定律可知应该使原磁场增大，故A对；B错；
CD、圆环向左或向右平动以及向上或向下平动时，穿过线圈中的磁通量没有发生变化，故不会产生感应电流，故CD错误；
故选A
【点睛】
产生感应电流的必备条件：穿过闭合线圈的磁通量发生变化，可以根据这个来判断本题的选项．
19．D
【分析】
当导致线圈的磁通量变化，从而产生感应电流，感应磁场去阻碍线圈的磁通量的变化．
【详解】
提高温度，这种合金会从非磁性合金变成强磁性合金，穿过线圈的磁通量增大，从而在环绕它的线圈中产生电流．由于原磁场的方向未知，所以不能判断出感应电流的方向．故AB错误；A外侧的磁场的方向与A内部的磁场的方向相反，B的面积越大，则穿过线圈B的磁通量小．当B中磁通量增大时，则线圈产生的感应电流方向的阻碍磁通量的增大，面积有扩张的趋势．故C错误，D正确．故选D．
【点睛】
可从阻碍磁通量变化的角度去分析：增反减同，当磁通量增大时，则线圈产生的感应电流方向的阻碍磁通量的增大．
20．C
【详解】
A．由左手定则可知磁感应强度方向与安培力方向垂直，故A错误；
BCD．由左手定则可知，点的磁感应强度方向与垂直斜向右下方，此磁场方向可分解为水平向右和竖直向下，所以导线在点产生的磁场方向应水平向右，由右手定则可知，导线中的电流为垂直纸面向外，导线在点产生的磁场方向竖直向上，导线在点产生的磁场方向竖直向下，所以导线中电流小于中电流，由以上分析可知无法确定导线中电流是否小于中电流，故C正确，BD错误。
故选C。
21．逆时针 左
【详解】
[1]线圈中电流从右侧流入，由右手螺旋定则可知，磁场方向向左，在闭合开关的过程中，金属环中的磁场变强，由楞次定律可知，金属环的感应电流由右侧看为逆时针。
[2]对调电池的正负极，重复实验，金属环中感应电流的磁场与线圈中的磁场方向相反，所以金属环受力向左，故仍将向左弹出。
答案第1页，共2页
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一、多选题
1．如图所示，在水平面上固定有两根相距0.5m的足够长的平行光滑金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R=3Ω的定值电阻，导体棒ab长l=0.5m，其电阻为r=1.0Ω，质量m=1kg，与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.4T。现使ab棒在水平拉力作用下以v=10m/s的速度向右做匀速运动，以下判断正确的是（ ）
A．ab中电流的方向为从a向b
B．ab棒两端的电压为1.5V
C．拉力突然消失，到棒最终静止，定值电阻R产生热量为75J
D．拉力突然消失，到棒最终静止，电路中产生的总热量为50J
2．如图所示，理想变压器左线圈与导轨相连接，导体棒ab可在导轨上滑动，磁场方向垂直纸面向里，以下说法正确的是：
A．ab棒匀速向右滑，c、d两点中c点电势高
B．ab棒匀加速右滑，c、d两点中d点电势高
C．ab棒匀减速右滑，c、d两点中d点电势高
D．ab棒匀加速左滑，c、d两点中c点电势高
3．如图甲所示，重力为G的矩形闭合线框用一条绝缘细绳悬挂，线框下方有一通电直导线，通电直导线通以图乙所示正弦交变电流，绝缘细绳张力为T，设由m到n为直导线电流正方向，则（ ）
A．时刻，
B．时刻，矩形闭合线框内的感应电流为零
C．时间内，矩形闭合线框内感应电流方向为
D．时间内，矩形闭合线框有扩张趋势
4．如图所示，两条足够长的平行金属导轨固定在水平面内，处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，两导轨间距为L，左端间接一电阻R，质量为m的金属杆ab静置于导轨，杆与导轨间动摩擦因数为μ．现给金属杆一个水平向右的冲量Io，金属杆运动一段距离x后静止，运动过程中与导轨始终保持垂直且接触良好．不计杆和导轨的电阻，重力加速度为g．则金属杆ab在运动过程中
A．做匀减速直线运动
B．杆中的电流大小逐渐减小，方向从b流向a
C．刚开始运动时加速度大小为
D．电阻R上消耗的电功为
5．AOC是光滑的直角金属导轨，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，ab是一根靠立在导轨上的金属直棒(开始时b离O点很近)，如图所示．它从静止开始在重力作用下运动，运动过程中a端始终在AO上，b端始终在OC上，直到ab完全落在OC上，整个装置放在一匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，则ab棒在运动过程中( )
A．感应电流方向始终是b→a
B．感应电流方向先是b→a，后变为a→b
C．所受安培力方向垂直于ab向上
D．所受安培力方向先垂直于ab向下，后垂直于ab向上
6．在如图所示的虚线框内有匀强磁场，设图示磁场方向为正，磁感应强度随时间变化规律如图所示．边长为l、电阻为R的正方形均匀线框abcd有一半处在磁场中，磁场方向垂直于线框平面，此时线框ab边的发热功率为P，则下列说法正确的是( )
A．磁感应强度
B．线框中感应电流为
C．线框cd边的发热功率为P
D．a端电势高于b端电势
二、单选题
7．超导是当今高科技的热点。当一块磁体靠近超导体时，超导体会产生强大的电流，对磁体有排斥作用。这种排斥为可以使磁体悬浮于空中，磁悬浮列车就采用了这种技术。关于磁体悬浮，下列说法中正确的是（ ）
A．超导体中电流产生的磁场方向与磁体的磁场方向相反
B．超导体中电流产生的磁场方向与磁体的磁场方向相同
C．超导体使磁体处于超重状态
D．超导体使磁体处于失重状态
8．如图所示，螺线管与灵敏电流计相连，一条形磁铁从螺线管的正上方由静止释放，向下穿过螺线管，不计空气阻力．下列说法正确的是
A．条形磁铁做自由落体运动 B．电流计中的电流先由B到A，后由A到B
C．磁铁减少的重力势能等于回路中产生的热量 D．A点的电势先高于B点的电势，后低于B点的电势
9．如图所示，轻质弹簧一端固定在天花板上，另一端拴接条形磁铁，一个铜盘放在条形磁铁的正下方的绝缘水平桌面上，控制磁铁使弹簧处于原长，然后由静止释放磁铁，不计磁铁与弹簧之间的磁力作用，且磁铁运动过程中未与铜盘接触，下列说法中正确的是（ ）
A．磁铁所受弹力与重力等大反向时，磁铁的加速度为零
B．磁铁下降过程中，俯视铜盘，铜盘中产生顺时针方向的涡旋电流
C．磁铁从静止释放到第一次运动到最低点的过程中，磁铁减少的重力势能全部转化为弹簧弹性势能
D．磁铁做阻尼振动，铜盘对磁铁做功的绝对值等于铜盘产生的焦耳热（不考虑辐射电磁波）
10．如图，通有恒定电流的直导线右侧有一矩形线圈abcd，导线与线圈共面．如果线圈运动时产生方向为abcda的感应电流，线圈可能的运动是（ ）
A．向上平移
B．向下平移
C．向左平移
D．向右平移
11．如图所示，甲是法拉第发明的圆盘发电机，图乙是这个圆盘发电机的示意图，铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘良好接触，使铜盘转动，电阻R中就有电流通过。若所加磁场为匀强磁场，方向水平向右，回路的总电阻恒定，从左往右看，铜盘沿顺时针方向匀速转动，下列说法正确的是（ ）
A．铜盘转动过程中，穿过铜盘和线圈构成的回路中磁通量为零
B．通过电阻R的电流在周期性变化
C．若铜盘转动过程中不计一切阻力，铜盘会一直运动
D．铜片C的电势比铜片D的电势低
12．现代科学研究中常用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场加速电子的设备。电子感应加速器主要由上、下电磁铁磁极和环形真空室组成。当电磁铁绕组通以变化的电流时会产生变化的磁场，穿过真空室所包围的区域内的磁通量也随时间变化，这时真空室空间内就产生应涡旋电场，电子将在涡旋电场作用下得到加速。如图所示（上方为侧视图下方为真空室的俯视图），若电子被“约束”在半径为的圆周上运动，当电磁铁绕组通以图中所示的电流时（ ）
A．电子在轨道上顺时针运动
B．保持电流的方向不变，当电流减小时，电子将加速
C．保持电流的方向不变，当电流增大时，电子将加速
D．被加速时电子做圆周运动的周期不变
13．如图所示，有一带铁芯的线圈，a、c是线圈两端，b为中间抽头，把a、b两点接入一平行金属导轨，在导轨上横放一金属棒，导轨间有如图所示的匀强磁场，要使a、c两点的电势都低于b点，则金属棒沿导轨的运动情况可能是
A．向左做匀加速直线运动 B．向左做匀减速直线运动
C．向右做匀加速直线运动 D．向右做匀减速直线运动
14．如图甲所示的闭合圆线圈放在匀强磁场中，时磁感应强度垂直线圈平面向里，磁感应强度随时间变化的关系图像如图乙所示.则在0~2s内线圈中感应电流的方向为（ ）
A．逆时针 B．先逆时针后顺时针 C．顺时针 D．先顺时针后逆时针
15．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，则磁铁（ ）
A．从B到C的过程中，圆环中产生逆时针方向的电流（从上往下看）
B．摆到D处时，圆环给桌面的压力小于圆环受到的重力
C．从A到D和从D到E的过程中，圆环受到摩擦力方向相同
D．在A、E两处的重力势能相等
16．如图所示，甲、乙两个矩形线圈同处在纸面内，甲的ab边与乙的cd边平行且靠得较近，甲、乙两线圈分别处在垂直纸面方向的匀强磁场中，穿过甲的磁感应强度为B1，方向指向纸面内，穿过乙的磁感应强度为B2，方向指向纸面外，两个磁场可同时变化，当发现ab边和cd边间有排斥力时，磁场的变化情况可能是（ ）
A．B1变小，B2变小 B．B1变大，B2变大
C．B1变小，B2变大 D．B1不变，B2变小
17．如图所示，匀强磁场垂直圆形线圈指向纸内，a、b、c、d为圆形线圈上等距离的四点，现用外力在上述四点将线圈拉成正方形，且线圈仍处在原先所在平面内，则在线圈发生形变的过程中( )
A．线圈中将产生abcda方向的感应电流
B．线圈中将产生adcba方向的感应电流
C．线圈中感应电流方向无法判断
D．线圈中无感应电流
18．如图所示，在垂直纸面向里、范围足够大的匀强磁场中，放置一个金属圆环，圆环平面与磁场方向垂直，若要使圆环中产生如图中箭头所示方向的瞬时感应电流，下列方法可行的是
A．使匀强磁场均匀增强
B．使匀强磁场均匀减弱
C．使圆环向左或向右平动
D．使圆环向上或向下平动
19．美国《大众科学》月刊网站报道，明尼苏达大学的研究人员发现，一种具有独特属性的新型合金能够将热能直接转化为电能．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，其简化模型如图图示.A为圆柱型合金材料，B为线圈．套在圆柱形合金材料上，线圈的半径大于合金材料的半径．现对A进行加热，则A变成两端为磁极的强磁合金，下列判断正确的是
A．B中一定产生逆时针方向的电流
B．B中一定产生顺时针方向的电流
C．B线圈一定有收缩的趋势
D．B线圈一定有扩张的趋势
20．如图所示，三条长直导线、、都通以垂直纸面方向的电流，其中、两根导线中电流方向垂直纸面向外。点在、连线上，与、、三条导线距离相等，且。现在点垂直纸面放置一小段通电导线，电流方向垂直纸面向里，导线受力方向如图所示。则可以判断（ ）
A．点处的磁感应强度的方向与相同
B．长导线中的电流方向垂直纸面向内
C．长导线中电流小于中电流
D．长导线中电流小于中电流
三、填空题
21．航母上飞机弹射起飞利用的电磁驱动原理如图所示。当固定线圈突然通电时，线圈左侧的金属环被弹射出去。则闭合S瞬间，从右侧看环中产生_________（填“顺时针”或“逆时针”）方向的感应电流；对调电池的正负极，重复实验，环将向_____（填“左”或“右”）运动。
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．BD
【详解】
A．由右手定则判断可知ab中电流的方向为从b向a，故A错误；
B．由法拉第电磁感应定律得ab棒产生的感应电动势为
由欧姆定律棒两端的电压
故B正确；
CD．对于棒减速运动过程，根据能量守恒定律得，回路中产生的总热量为
定值电阻R的发出热量为
故C错误，D正确。
故选BD。
2．BD
【详解】
试题分析：ab棒匀速向右滑，产生的感应电流是恒定的，cd中没有电流流过，A错；ab棒匀加速右滑，左线圈中向下的磁场增加，右线圈向上的磁场增加，感应电流产生向下的磁场，电流从d通过电灯到c，d点电势高，B对；ab棒匀减速右滑，左线圈中向下的磁场减弱，右线圈向上的磁场减弱，感应电流产生向上的磁场，电流从c通过电灯到d，c点电势高，C错；．ab棒匀加速左滑，左线圈中向上的磁场增加，右线圈向下的磁场增加，感应电流产生向上的磁场，电流从c通过电灯到d，c点电势高，D对；
故选BD
考点：考查了导体切割磁感线运动
点评：应用楞次定律判断右边线圈中有无感应电流，应用右手螺旋定责判断电势高低．
3．AD
【详解】
A．时刻，中电流最大，形成的磁场最强，线框中的磁通量也最大，但此时磁通量变化率为零，所以线框内感应电流为零，不受安培力，故，A正确；
B．时刻，中电流为零，故线框中的磁通量为零，但此时磁通量变化率最大，感应电流最强，B错误；
C．在时间内，内电流正在减小，形成磁场正在减弱，线框为了“阻碍”的减少，产生的感应电流形成的磁场必然垂直纸面向外，所以感应电流方向为，C错误；
D．线框为了“阻碍”的减少，通过面积的扩张减缓的减少，D正确；
故选AD。
4．BD
【详解】
AB.金属杆获得冲量Io后，速度，对金属杆应用右手定则分析可得电流方向是b到a，受安培力方向向左，根据牛顿第二定律，，所以杆做的是加速度减小的减速直线运动，A错误B正确
C.刚开始运动时，，，联立解得：，C错误
D.对金属棒应用动能定理：，克服安培力的功等于转化给回路的电能即电阻消耗的电功，解得：，D正确
5．BD
【详解】
初始，ab与直角行金属导轨围成的三角形面积趋于0，末状态ab与直角行金属导轨围成的三角形面积也是趋于0，所以整个运动过程中，闭合回路的面积是先增大后减小．根据楞次定律的增反减同，判断电流方向先是逆时针后是顺时针，选项A错B对．根据左手定则判断安培力可得安培力先是垂直于ab向下，后垂直于ab向上，选项C错D对．
6．BC
【详解】
AB．由图看出，在每个周期内磁感应强度随时间均匀增大，线圈产生大小恒定的感应电流，设感应电流的大小为I，则有对ab边，
P=I2 R
得
I=2；
由闭合电路欧姆定律得，感应电动势为
E=IR=2
根据法拉第电磁感应定律得：
；
由图知，
联立以上三式得：
故A错误，B正确．
C．正方形四边的电阻相等，电流相等，则发热功率相等，都为P，故C正确．
D．由楞次定律判断得知，线圈中感应电流方向沿逆时针，则a端电势低于b端电势．故D错误．
故选BC．
【点睛】
本题是法拉第电磁感应定律、欧姆定律、功率和楞次定律的综合应用，感应电动势与电路知识与电磁感应联系的纽带，计算时要注意运用线圈的有效面积，即处于磁场中的面积．
7．A
【详解】
AB．超导体中电流产生的磁场方向与磁体的磁场方向相反，产生了排斥力，这种排斥力可以使磁体悬浮于空中，故A正确，B错误；
CD．排斥力可以使磁体悬浮于空中，所以超导体对磁体的力与磁体的重力平衡，故CD错误。
故选A。
8．B
【详解】
A．由于磁铁在运动中产生电磁感应现象，故磁铁受到阻碍作用，故磁铁不会做自由落体运动；故A错误；
BD．当磁铁N极向下运动，导致穿过线圈的磁通量变大，且方向向下，则由楞次定律可得线圈中产生感应电流方向盘旋而下，螺线管下端相当于电源的正极。所以通过G的电流方向为从B到A，当S极离开螺线管时，穿过线圈的磁通量变小，且方向向下，则螺线管上端相当于电源的正极。所以通过G的电流方向为从A到B，则A点的电势先低于B点的电势，后高于B点电势，故D错误，B正确；
C．根据能量守恒规律可知，磁铁减少的重力势能等于回路中产生的热量和磁铁的动能之和，故磁铁减小的重力势能大于回路中产生的热量，故C错误。
故选B。
9．D
【详解】
A．磁铁上下运动时，由于穿过铜盘的磁通量发生变化，则在铜盘中会产生感应电流，铜盘对磁铁有磁场力阻碍磁铁的运动，则当磁铁所受弹力与重力等大反向时，此时磁铁还应该受到下面铜盘的作用力，故此时磁铁的加速度不为零，A错误；
B．根据楞次定律，磁铁下降过程中，俯视铜盘，铜盘中产生逆时针方向的涡旋电流，B错误；
C．磁铁从静止释放到第一次运动到最低点的过程中，由于有电能产生，则磁铁减少的重力势能等于弹簧弹性势能与产生的电能之和，C错误；
D．磁铁做阻尼振动，铜盘对磁铁做功的绝对值等于铜盘中产生的电能，电能全部转化为铜盘产生的焦耳热，D正确；
故选D。
10．C
【详解】
导线中电流强度不变时，产生的磁场不变，导线周围的磁感应强度不变，则穿过线框的磁通量不变，即不会产生感应电流，故AB错误；线框向左运动时，线框中的磁感应强度增大，穿过线框的磁通量增大，可以产生感应电流，根据楞次定律可知电流方向为abcda，故C正确；线框向右运动时，线框中的磁感应强度减小，穿过线框的磁通量减小，可以产生感应电流，根据楞次定律可知电流方向为adcba，故D错误．所以C正确，ABD错误．
11．D
【详解】
A．磁场与铜盘垂直，铜盘转动过程中，穿过铜盘和线圈构成的回路中磁通量不为零，A错误；
B．铜盘转动过程中，铜盘半径切割磁感线产生感应电动势，铜盘做匀速圆周运动，感应电动势不变，感应电流不变，B错误；
C．铜盘转动过程中，机械能转化为电能，铜盘最终会停下来，C错误；
D．根据右手定则，电流方向为C到D，铜盘相当于电源，在电源内部电流从低电势流向高电势，所以铜片C的电势比铜片D的电势低，D正确。
故选D。
12．C
【详解】
ABC．当电磁铁绕组通有图中所示的电流时，由安培定则知，将产生向上的磁场，当电磁铁绕组中电流增大时，根据楞次定律和安培定则可知，这时真空室空间内将产生顺时针方向的涡旋电场，电子沿逆时针方向运动，电子将加速；同理可判断知，当电流减小时，电子将沿逆时针方向减速，故AB错误，C正确。
D．由于电子被“约束”在半径为R的圆周上运动，由
知，电子加速后，电子做圆周运动的周期减小，故D错误。
故选C。
故选C。
13．B
【详解】
要使c点的电势都低于b点，线圈中产生感应电动势c相当于电源的负极，a端相当电源的正极，由于线圈中的电流从b端进、a端出，根据楞次定律判断可知，线圈的电流应减小，则由 ，可知，金属棒应做减速运动，故要使a、c两点的电势都低于b点，金属棒沿导轨可能向左做匀减速直线运动。故B正确。
故选B。
【名师点睛】
本题是两次电磁感应的问题，根据右手定则和楞次定律分析感应电流的方向，由法拉第电磁感应定律和欧姆定律结合分析感应电流大小的变化情况，来确定金属棒的运动情况。
14．C
【详解】
将0~2s时间段划分为两段：0~ls内，线圈中磁场的磁感应强度为正，磁感应强度垂直线圈平面向里且磁通量减小，由“增反减同”可知，感应电流产生的磁场垂直线圈平面向里，根据安培定则，感应电流的方向为顺时针；1~2s内，线圈中磁场的磁感应强度为负，磁感应强度垂直线圈平面向外且磁通量增大，由“增反减同”可知，感应电流产生的磁场垂直线圈平面向里，根据安培定则，感应电流的方向仍为顺时针，故C正确，A、B、D错误；
故选C。
15．C
【详解】
A．从B到C的过程中，圆环中的磁场向上且磁通量增大，据“增反减同”可判断产生顺时针方向的电流（从上往下看），A错误；
B．摆到D处时，圆环中产生的感应电流有使圆环远离阻碍磁通量增大的趋势，故给桌面的压力大于圆环受到的重力，B错误；
C．由楞次定律的推论“来拒去留”可知，从A到D和从D到E的过程中，圆环受到摩擦力方向均向右，C正确；
D．由于有部分机械能转化为电能，故在A、E两处的重力势能不相等，D错误。
故选C。
16．C
【详解】
试题分析：当发现ab边和cd边间有排斥力时，说明ab边和cd边中的电流的方向相反，所以两个线圈中感应电流的方向都是顺时针或都是逆时针，若都是顺时针则B1变小，B2变大；若都是逆时针则B1变大，B2变小；只有选项C正确．故选C．
考点：楞次定律
【名师点睛】该题有两种不同的解题的思路，可以根据个人的习惯以及对于楞次定律不同的理解选择不同的方法．
17．A
【详解】
周长一定时，圆形的面积最大．本题线圈面积变小，磁通量变小，有感应电流产生．由楞次定律可知线圈中将产生顺时针方向的感应电流．
A. 线圈中将产生abcda方向的感应电流，与结论相符合，选项A正确；
B. 线圈中将产生adcba方向的感应电流，与结论不相符，选项B错误；
C. 线圈中感应电流方向无法判断，与结论不相符，选项C错误；
D. 线圈中无感应电流，与结论不相符，选项D错误；
18．A
【分析】
穿过线圈的磁通量变化则会产生感应电流，且感应电流的方向可以根据楞次定律来判断．
【详解】
AB、根据题目要是线圈中产生逆时针的电流根据楞次定律可知应该使原磁场增大，故A对；B错；
CD、圆环向左或向右平动以及向上或向下平动时，穿过线圈中的磁通量没有发生变化，故不会产生感应电流，故CD错误；
故选A
【点睛】
产生感应电流的必备条件：穿过闭合线圈的磁通量发生变化，可以根据这个来判断本题的选项．
19．D
【分析】
当导致线圈的磁通量变化，从而产生感应电流，感应磁场去阻碍线圈的磁通量的变化．
【详解】
提高温度，这种合金会从非磁性合金变成强磁性合金，穿过线圈的磁通量增大，从而在环绕它的线圈中产生电流．由于原磁场的方向未知，所以不能判断出感应电流的方向．故AB错误；A外侧的磁场的方向与A内部的磁场的方向相反，B的面积越大，则穿过线圈B的磁通量小．当B中磁通量增大时，则线圈产生的感应电流方向的阻碍磁通量的增大，面积有扩张的趋势．故C错误，D正确．故选D．
【点睛】
可从阻碍磁通量变化的角度去分析：增反减同，当磁通量增大时，则线圈产生的感应电流方向的阻碍磁通量的增大．
20．C
【详解】
A．由左手定则可知磁感应强度方向与安培力方向垂直，故A错误；
BCD．由左手定则可知，点的磁感应强度方向与垂直斜向右下方，此磁场方向可分解为水平向右和竖直向下，所以导线在点产生的磁场方向应水平向右，由右手定则可知，导线中的电流为垂直纸面向外，导线在点产生的磁场方向竖直向上，导线在点产生的磁场方向竖直向下，所以导线中电流小于中电流，由以上分析可知无法确定导线中电流是否小于中电流，故C正确，BD错误。
故选C。
21．逆时针 左
【详解】
[1]线圈中电流从右侧流入，由右手螺旋定则可知，磁场方向向左，在闭合开关的过程中，金属环中的磁场变强，由楞次定律可知，金属环的感应电流由右侧看为逆时针。
[2]对调电池的正负极，重复实验，金属环中感应电流的磁场与线圈中的磁场方向相反，所以金属环受力向左，故仍将向左弹出。
答案第1页，共2页
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