2.1 楞次定律 课后提升（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 2.1 楞次定律 课后提升（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 675.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-02 21:28:10 | ||
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文档简介
2.1 楞次定律 课后提升 2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第二册
一、单选题
1．某科学兴趣小组发明的一种新式弹簧阻尼减震装置原理图如图所示。弹簧上端固定，下端悬挂一个条形磁铁。距条形磁铁下端某位置处放一个固定的闭合金属线圈，现让磁铁从某一高度下落，磁铁上下振动时穿过闭合金属线圈。则磁铁上下振动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．穿过线圈的磁通量不变 B．线圈中会产生感应电流
C．磁铁和弹簧组成的系统机械能守恒 D．其他条件不变，如果线圈不闭合，磁铁从开始运动到停下来的时间变短
2．如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路，若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列说法正确的是（ ）
A．穿过线圈a的磁通量变小 B．线圈a有收缩的趋势
C．线圈a对水平桌面的压力将减小 D．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流
3．如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一个水平放置的金属棒以某一速度水平抛出，金属棒在运动过程中始终保持水平，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．金属棒a端的电势高于b端的电势
B．金属棒a端的电势低于b端的电势
C．金属棒中有a到b的感应电流
D．金属棒中有b到a的感应电流
4．如图所示，螺线管导线的两端与平行金属板相接，一个带正电的小球用绝缘细线悬挂在两金属板间，并处于静止状态。若使一条形磁铁从左向右靠近螺线管，则（ ）
A．小球向右摆动 B．小球向左摆动
C．小球向前摆动 D．小球保持静止
5．如图所示，等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在x 轴上且长为，高为L。纸面内直角边长均为L的直角三角形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过磁场区域，在时刻恰好位于图中所示的位置。以顺时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示导线框中的电流跟导线框所走位移的关系图像（图像）和导线框受到的安培力大小跟导线框所走位移的关系图像（图像）的是（ ）
A． B．
C． D．
6．如图，在水平光滑桌面上，两相同的圆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，下列说法正确的是（ ）
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逆时针方向
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
7．图为一种延时继电器示意图，铁芯上有两个线圈A和B。线圈A与电源连接，线圈B与电流计构成一个回路，开关闭合后，铁芯将衔铁D吸下，电路稳定后断开开关S瞬间（ ）
A．弹簧K立即将衔铁拉离触头C
B．线圈A发生自感现象，产生磁场使衔铁不会被立即拉离触头C
C．线圈B发生电磁感应现象，产生磁场使衔铁不会被立即拉离触头C
D．电流计指针发生偏转，自由电子从b到a通过电流计
8．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
二、多选题
9．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，t=0时电流方向为顺时针(如图中箭头所示)。在t1～t2的时间内，对于线圈B，下列说法中正确的（ ）
A．线圈B内有顺时针方向的电流 B．线圈B内有逆时针方向的电流
C．线圈B有扩张的趋势 D．线圈B有收缩的趋势
10．一轻质弹簧一端固定在天花板上，另一端连接一条形磁铁静止，磁铁的中点位置为A。一圆环形导体轴线与磁铁的轴线重合，从图示位置由静止释放圆环，圆环下落至磁铁底端的过程中，以下说法正确的是（ ）
A．圆环中一直有感应电流 B．圆环下落至A点前，弹簧弹力大于磁铁重力
C．圆环到达A点时，速度最大 D．圆环机械能减少
11．如图所示，匀强磁场中固定一水平金属棒F1F2，金属棒两端点F1、F2刚好是绝缘椭圆轨道的两焦点，磁场方向垂直于椭圆面向外，一根金属丝绕过绝缘笔P与F1、F2相接，金属丝处于拉直状态，且绝缘笔刚好能沿椭圆轨道运动。在绝缘笔沿椭圆轨道从A到B带动金属丝运动过程中，关于金属棒和金属丝说法正确的是（ ）
A．感应电流方向始终是F2→F1→P→F2
B．感应电流方向先是F2→F1→P→F2，后变为F1→F2→P→F1
C．金属丝始终有扩张趋势
D．金属棒所受安培力方向先向上，后向下
12．研究发现，通电长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度与电流成正比、与距导线的距离成反比。如图所示，长直导线中通有竖直向上的电流I，其右侧有一个矩形线框，线框与导线始终在同一个平面内，下列说法正确的是（ ）
A．若I恒定，线框向上平动时，则线框中产生方向的感应电流
B．若I恒定，线框向右平动时，则线框中产生方向的感应电流
C．若线框固定，中的电流增大，则线框中产生方向的感应电流
D．若线框固定，中的电流减小，则线框中产生方向的感应电流
三、填空题
13．有一电流计，当电流从它的正接线柱流入时，指针向正接线柱一侧偏转；现把它与一个线圈串联，试就如图中各图指出：
（1）图甲中灵敏电流计指针的偏转方向为________.（填“偏向正极”或“偏向负极”）
（2）图乙中磁铁下方的极性是______.（填“N极”或“S极”）
（3）图丙中磁铁的运动方向是______.（填“向上”或“向下”）
（4）图丁中线圈从上向下看电流方向是________.（填“顺时针”或“逆时针”）
14．实验：探究感应电流产生的条件
探究一：如图甲实验中，让导体棒在磁场中保持相对静止时或者平行于磁场运动时，无论磁场多强，闭合电路中都______电流，当导体ab做______运动时，闭合回路中有电流产生。
探究二：如图乙，当螺线管A的电流不变时，螺线管B所在的回路中没有电流产生；当螺线管A的电流______时，螺线管B所在回路中就有了电流。
四、解答题
15．月球探测器在月面实现软着陆是非常困难的，为此科学家们在实验探索过程中设计了一种电磁阻尼缓冲装置，其原理如图所示。该装置的主要部件有两部分：①缓冲滑块，它由高强绝缘材料制成，其内部边缘绕有闭合单匝矩形线圈abcd，指示灯连接在cd两处；②探测器主体，包括绝缘光滑缓冲轨道MN、PQ和超导线圈（图中未画出），超导线圈能产生方向垂直于整个缓冲轨道平面的匀强磁场。当缓冲滑块接触仿真水平月面时，滑块立即停止运动。
（1）请运用已学知识分析该装置是如何实现缓冲的；
（2）简要阐述该装置在缓冲过程中能量是如何转化的。
16．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。
17．1831年10月28日，法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机（图甲）。它是利用电磁感应的原理制成的，是人类历史上的第一台发电机。据说，在法拉第表演他的圆盘发电机时，一位贵妇人问道：“法拉第先生，这东西有什么用呢？”法拉第答道：“夫人，一个刚刚出生的婴儿有什么用呢？”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接触。使铜盘转动，电阻R中就有电流通过。
（1）说明圆盘发电机的原理。
（2）圆盘如图示方向转动，请判断通过R的电流方向。
18．如图所示，导体棒ab向右做切割磁感线运动。
（1）请用楞次定律判断感应电流的方向。
（2）感应电流I的方向、原磁场B的方向、导体棒运动的速度v的方向三者之间什么关系？根据课本P27右手定则，自己试着做一做。
试卷第1页，共3页
试卷第2页，共2页
参考答案
1．B
2．B
3．B
4．A
5．A
6．B
7．C
8．B
9．AC
10．BD
11．BD
12．BD
13．偏向正极 S极 向上 顺时针
14．没有 切割磁感线 变化
15．（1）缓冲滑块接触仿真水平月面时，滑块立即停止运动，此后探测器主体继续向下运动，矩形线圈将切割超导线圈产生的磁感线而产生感应电流，同时感应电流受到磁场的安培力作用，该安培力的方向与运动方向相反，从而阻碍探测器主体向下运动，起到缓冲的作用；
（2）该装置在缓冲过程中探测器主体的机械能转化为线圈的电能。
16．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。
17．（1）圆盘看作是由无数根长度等于半径的紫铜辐条组成的，在转动圆盘时，每根辐条都做切割磁力线的运动。辐条和外电路中的电阻恰好构成闭合电路，电路中便有电流产生了，随着圆盘的不断旋转，总有一些半径做切割磁感线的运动，因此外电路中便有了持续不断的电流
；（2）
18．（1）感应电流的方向为a→d→c→b→a；（2）满足右手定则
一、单选题
1．某科学兴趣小组发明的一种新式弹簧阻尼减震装置原理图如图所示。弹簧上端固定，下端悬挂一个条形磁铁。距条形磁铁下端某位置处放一个固定的闭合金属线圈，现让磁铁从某一高度下落，磁铁上下振动时穿过闭合金属线圈。则磁铁上下振动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．穿过线圈的磁通量不变 B．线圈中会产生感应电流
C．磁铁和弹簧组成的系统机械能守恒 D．其他条件不变，如果线圈不闭合，磁铁从开始运动到停下来的时间变短
2．如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路，若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列说法正确的是（ ）
A．穿过线圈a的磁通量变小 B．线圈a有收缩的趋势
C．线圈a对水平桌面的压力将减小 D．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流
3．如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一个水平放置的金属棒以某一速度水平抛出，金属棒在运动过程中始终保持水平，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．金属棒a端的电势高于b端的电势
B．金属棒a端的电势低于b端的电势
C．金属棒中有a到b的感应电流
D．金属棒中有b到a的感应电流
4．如图所示，螺线管导线的两端与平行金属板相接，一个带正电的小球用绝缘细线悬挂在两金属板间，并处于静止状态。若使一条形磁铁从左向右靠近螺线管，则（ ）
A．小球向右摆动 B．小球向左摆动
C．小球向前摆动 D．小球保持静止
5．如图所示，等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在x 轴上且长为，高为L。纸面内直角边长均为L的直角三角形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过磁场区域，在时刻恰好位于图中所示的位置。以顺时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示导线框中的电流跟导线框所走位移的关系图像（图像）和导线框受到的安培力大小跟导线框所走位移的关系图像（图像）的是（ ）
A． B．
C． D．
6．如图，在水平光滑桌面上，两相同的圆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，下列说法正确的是（ ）
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逆时针方向
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
7．图为一种延时继电器示意图，铁芯上有两个线圈A和B。线圈A与电源连接，线圈B与电流计构成一个回路，开关闭合后，铁芯将衔铁D吸下，电路稳定后断开开关S瞬间（ ）
A．弹簧K立即将衔铁拉离触头C
B．线圈A发生自感现象，产生磁场使衔铁不会被立即拉离触头C
C．线圈B发生电磁感应现象，产生磁场使衔铁不会被立即拉离触头C
D．电流计指针发生偏转，自由电子从b到a通过电流计
8．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
二、多选题
9．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，t=0时电流方向为顺时针(如图中箭头所示)。在t1～t2的时间内，对于线圈B，下列说法中正确的（ ）
A．线圈B内有顺时针方向的电流 B．线圈B内有逆时针方向的电流
C．线圈B有扩张的趋势 D．线圈B有收缩的趋势
10．一轻质弹簧一端固定在天花板上，另一端连接一条形磁铁静止，磁铁的中点位置为A。一圆环形导体轴线与磁铁的轴线重合，从图示位置由静止释放圆环，圆环下落至磁铁底端的过程中，以下说法正确的是（ ）
A．圆环中一直有感应电流 B．圆环下落至A点前，弹簧弹力大于磁铁重力
C．圆环到达A点时，速度最大 D．圆环机械能减少
11．如图所示，匀强磁场中固定一水平金属棒F1F2，金属棒两端点F1、F2刚好是绝缘椭圆轨道的两焦点，磁场方向垂直于椭圆面向外，一根金属丝绕过绝缘笔P与F1、F2相接，金属丝处于拉直状态，且绝缘笔刚好能沿椭圆轨道运动。在绝缘笔沿椭圆轨道从A到B带动金属丝运动过程中，关于金属棒和金属丝说法正确的是（ ）
A．感应电流方向始终是F2→F1→P→F2
B．感应电流方向先是F2→F1→P→F2，后变为F1→F2→P→F1
C．金属丝始终有扩张趋势
D．金属棒所受安培力方向先向上，后向下
12．研究发现，通电长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度与电流成正比、与距导线的距离成反比。如图所示，长直导线中通有竖直向上的电流I，其右侧有一个矩形线框，线框与导线始终在同一个平面内，下列说法正确的是（ ）
A．若I恒定，线框向上平动时，则线框中产生方向的感应电流
B．若I恒定，线框向右平动时，则线框中产生方向的感应电流
C．若线框固定，中的电流增大，则线框中产生方向的感应电流
D．若线框固定，中的电流减小，则线框中产生方向的感应电流
三、填空题
13．有一电流计，当电流从它的正接线柱流入时，指针向正接线柱一侧偏转；现把它与一个线圈串联，试就如图中各图指出：
（1）图甲中灵敏电流计指针的偏转方向为________.（填“偏向正极”或“偏向负极”）
（2）图乙中磁铁下方的极性是______.（填“N极”或“S极”）
（3）图丙中磁铁的运动方向是______.（填“向上”或“向下”）
（4）图丁中线圈从上向下看电流方向是________.（填“顺时针”或“逆时针”）
14．实验：探究感应电流产生的条件
探究一：如图甲实验中，让导体棒在磁场中保持相对静止时或者平行于磁场运动时，无论磁场多强，闭合电路中都______电流，当导体ab做______运动时，闭合回路中有电流产生。
探究二：如图乙，当螺线管A的电流不变时，螺线管B所在的回路中没有电流产生；当螺线管A的电流______时，螺线管B所在回路中就有了电流。
四、解答题
15．月球探测器在月面实现软着陆是非常困难的，为此科学家们在实验探索过程中设计了一种电磁阻尼缓冲装置，其原理如图所示。该装置的主要部件有两部分：①缓冲滑块，它由高强绝缘材料制成，其内部边缘绕有闭合单匝矩形线圈abcd，指示灯连接在cd两处；②探测器主体，包括绝缘光滑缓冲轨道MN、PQ和超导线圈（图中未画出），超导线圈能产生方向垂直于整个缓冲轨道平面的匀强磁场。当缓冲滑块接触仿真水平月面时，滑块立即停止运动。
（1）请运用已学知识分析该装置是如何实现缓冲的；
（2）简要阐述该装置在缓冲过程中能量是如何转化的。
16．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。
17．1831年10月28日，法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机（图甲）。它是利用电磁感应的原理制成的，是人类历史上的第一台发电机。据说，在法拉第表演他的圆盘发电机时，一位贵妇人问道：“法拉第先生，这东西有什么用呢？”法拉第答道：“夫人，一个刚刚出生的婴儿有什么用呢？”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接触。使铜盘转动，电阻R中就有电流通过。
（1）说明圆盘发电机的原理。
（2）圆盘如图示方向转动，请判断通过R的电流方向。
18．如图所示，导体棒ab向右做切割磁感线运动。
（1）请用楞次定律判断感应电流的方向。
（2）感应电流I的方向、原磁场B的方向、导体棒运动的速度v的方向三者之间什么关系？根据课本P27右手定则，自己试着做一做。
试卷第1页，共3页
试卷第2页，共2页
参考答案
1．B
2．B
3．B
4．A
5．A
6．B
7．C
8．B
9．AC
10．BD
11．BD
12．BD
13．偏向正极 S极 向上 顺时针
14．没有 切割磁感线 变化
15．（1）缓冲滑块接触仿真水平月面时，滑块立即停止运动，此后探测器主体继续向下运动，矩形线圈将切割超导线圈产生的磁感线而产生感应电流，同时感应电流受到磁场的安培力作用，该安培力的方向与运动方向相反，从而阻碍探测器主体向下运动，起到缓冲的作用；
（2）该装置在缓冲过程中探测器主体的机械能转化为线圈的电能。
16．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。
17．（1）圆盘看作是由无数根长度等于半径的紫铜辐条组成的，在转动圆盘时，每根辐条都做切割磁力线的运动。辐条和外电路中的电阻恰好构成闭合电路，电路中便有电流产生了，随着圆盘的不断旋转，总有一些半径做切割磁感线的运动，因此外电路中便有了持续不断的电流
；（2）
18．（1）感应电流的方向为a→d→c→b→a；（2）满足右手定则