2.1 楞次定律 同步训练 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.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
2.如图所示,光滑绝缘水平面上,有两条固定的相互垂直彼此绝缘的长直导线,通以大小相同的电流。在角平分线上,对称放置四个相同的圆线圈。若两根导线上的电流同时增加,则会产生逆时针方向感应电流的是( )
A.线圈1 B.线圈2 C.线圈3 D.线圈4
3.如图所示,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两端连在一起构成一个闭合回路。在断开开关S的时候,弹簧K并不会立刻将衔铁D拉起使触头C离开,而是过一小段时间才执行这个动作。下列说法正确的是( )
A.线圈B不闭合,仍会产生延时效应
B.将衔铁D换成铜片,延时效果更好
C.保持开关S闭合,线圈B中磁通量为零
D.断开开关S的瞬间,线圈B中的电流从上往下看为顺时针方向
4.如图所示,水平放置的铝制圆盘与蹄形磁铁的转轴在同一竖直线上,圆盘位于磁铁上方,磁铁以角速度匀速旋转。下列说法正确的是( )
A.圆盘与磁铁同方向旋转,且角速度大于
B.圆盘与磁铁反方向旋转,且角速度大于
C.圆盘与磁铁同方向旋转,且角速度小于
D.圆盘与磁铁反方向旋转,且角速度小于
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.下列科学家对物理学发展所做贡献符合史实的是( )
A.库仑发现了点电荷间的作用规律,并提出了电场的概念
B.法拉第研究了感应电流产生的条件,并提出了法拉第电磁感应定律
C.德国科学家楞次通过分析大量实验结果,发表了确定感应电流方向的楞次定律
D.安培首先发现电流的磁效应现象,并提出了分子电流假说
7.如图甲所示,绝缘的水平桌面上放置一金属圆环,在圆环的正上方放置一个螺线管,在螺线管中通入如图乙所示的电流,电流从螺线管a端流入为正,以下说法正确的是( )
A.从上往下看,0~1s内圆环中的感应电流沿顺时针方向
B.1s末圆环对桌面的压力小于圆环的重力
C.0~1s内圆环面积有扩张的趋势
D.1~2s内和2~3s内圆环中的感应电流方向相反
8.某同学设想的减小电梯坠落时造成伤害的一种应急安全装置如图所示,在电梯轿厢底部安装永久强磁铁,磁铁N极朝上,电梯井道内壁上铺设若干金属线圈,线圈在电梯轿厢坠落时能自动闭合,从而减小对箱内人员的伤害。当轿厢坠落到图示位置时,关于该装置,以下说法正确的是( )
A.从下往上看,金属线圈A中的感应电流沿逆时针方向
B.从下往上看,金属线圈B中的感应电流沿顺时针方向
C.金属线圈B对轿厢下落有阻碍作用,A没有阻碍作用
D.金属线圈B有收缩的趋势,A有扩张的趋势
二、多选题
9.如图所示,电阻为R的长直螺线管两端通过电阻可忽略的导线相连接。一个质量为m的小条形磁铁从静止开始落入其中,经过一段距离后以速度v做匀速运动。假设小磁铁在下落过程中始终沿螺线管的轴线运动且无翻转,则( )
A.小磁铁的磁性越强,小磁铁最后做匀速运动的速度v就越小
B.螺线管的电阻R越大,小磁铁最后做匀速运动的速度v 就越小
C.小磁铁做匀速运动时,由于回路中的磁通量没有变化,因此在回路中没有感应电流产生
D.小磁铁做匀速运动时在回路中产生的感应电流I=
10.如图所示,正方形金属线框abcd固定在光滑水平桌面上,线框正上方有一条形磁铁,下列说法正确的是( )
A.当磁铁向下靠近金属线框时,线框中产生adcba方向的感应电流,线框有扩大的趋势
B.当磁铁向下靠近金属线框时,线框中产生abcda方向的感应电流,线框有缩小的趋势
C.当磁铁水平向右运动时,线框中产生adcba方向的感应电流,线框有向右运动的趋势
D.当磁铁水平向右运动时,线框中产生abcda方向的感应电流,线框有向左运动的趋势
11.某同学用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素,将磁体从线圈中上匀速抽出时,观察到灵敏电流计指针向右偏转,关于该实验,下列说法正确的是( )
A.必须保证磁体匀速运动,灵敏电流计指针才会向右偏转
B.若将磁体向上加速抽出,灵敏电流计指针也会向右偏转
C.将磁体的N、S极对调,并将其向上抽出,灵敏电流计指针仍向右偏转
D.将磁体的N、S极对调,并将其向下插入,灵敏电流计指针仍向右偏转
12.如图,磁场垂直于纸面,磁感应强度在竖直方向均匀分布,水平方向非均匀分布。一铜制圆环用丝线悬挂于O点,将圆环拉至位置a后无初速度释放,圆环能摆到右侧最高点b,不计空气阻力。在圆环从a摆向b的过程中( )
A.感应电流方向一直是逆时针
B.感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针
C.圆环所受安培力方向始终沿水平方向
D.圆环所受安培力方向始终与圆环速度方向相反
三、填空题
13.如图,匀强磁场垂直于软导线回路平面向外,由于磁场发生变化,回路变为圆形,在此过程中,该磁场___________(选填“逐渐增强”或“逐渐减弱”),回路中感应电流的方向___________(选填“顺时针”或“逆时针”)。
14.在“探究影响感应电流方向的因素”实验中,某同学忘记记录图中甲乙丙丁四种情况中磁铁的运动情况,请你在每一个图中用箭头标记一下与感应电流方向相匹配的磁铁的运动方向_________________。
四、解答题
15.在某一生产铜线框的工厂流水线上,人们为了检测出个别未闭合的不合格线圈,通常将完全相同的铜线圈等距离排列在匀速运动的水平绝缘传送带上,然后让传送带通过一固定的、磁场方向垂直于传送带的匀强磁场区域,根据穿过磁场后线圈间的距离,就能够检测出不合格线圈。请根据上述原理,观察图中的第1~6个铜线圈,分析哪个或哪些线圈不合格,并说明判断理由。
16.如图所示,水平放置一个有铁芯的螺线管,在螺线管的一端悬挂着一个轻小的闭合导电线圈,问:闭合开关S的瞬间,轻小的闭合导电线圈将怎样运动?
17.当闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时,怎样确定感应电流的方向呢?在图中,如果导体棒AB向右运动,那么感应电流的方向是怎样的呢?
18.如图所示,在水平放置的条形磁铁的N极附近,一个闭合导电线圈保持水平地向下运动。在B位置线圈平面与N极的磁感线正好平行。请判断在从A位置到B位置、从B位置到C位置两个过程中,导电线圈中电流的方向。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案
1.D
2.D
3.D
4.C
5.C
6.C
7.A
8.D
9.AD
10.BC
11.BD
12.BC
13.逐渐减弱 逆时针
14.
15.第三个不合格,理由如下:当线圈通过磁场时,穿过线圈的磁通量发生变化,导致线圈中产生感应电动势,如果线圈是闭合的,线圈中出现感应电流,磁场会对感应电流施加安培力。由楞次定律可知:线圈进入磁场时,穿过线圈的磁通量变大,安培力阻碍磁通量变大,所以安培力方向与运动方向相反;线圈出磁场时,安培力阻碍磁通量变小,则安培力的方向仍与运动方向相反。所以线圈闭合,进入和离开磁场时,线圈中出现感应电流,受到安培力向左,所以线圈相对传送带向后滑动;若线圈不闭合,进入磁场时,线圈中没有感应电流,则相对传送带位置不变,从图中可以看出,第三个线圈是不合格的。
16.将向远离螺线管的方向摆动
17.在如图所示的电路中,研究对象是导体棒AB、导线和电流计组成的闭合电路。导体棒AB位于磁场中,因此磁场的部分磁感线穿过闭合电路。当导体棒AB向右运动时,穿过闭合电路中的磁通量将增大。根据楞次定律,导体棒AB上的感应电流方向应该是从A指向B。
18.逆时针方向(俯视),逆时针方向(俯视)