1.楞次定律同步练习（word版含答案）

人教版（2019）选择性必修第二册 第二章 1.楞次定律 同步练习
一、单选题
1．如图，a、b、c三个上下平行的圆形线圈同轴水平放置，现闭合b线圈中的电键S，则在闭合S的瞬间，由上向下观察（　　）
A．a、c线圈中无感应电流
B．a、c线圈中的感应电流都沿顺时针方向
C．a、c线圈中的感应电流都沿逆时针方向
D．a、c线圈中感应电流的方向相反
2．长直导线与环形导线固定在同一平面内，长直导线中通有图示方向的电流．当电流大小逐渐减弱时（ ）
A．环形导线有收缩的趋势
B．环形导线有远离长直导线的趋势
C．环形导线中有顺时针方向的感应电流
D．环形导线中有感应电流，但方向无法确定
3．如图所示，通有恒定电流的螺线管竖直放置，电流方向如图，铜环R螺线管轴线下落，下落过程中环面始终保持水平，铜环先后经过轴线上1、2、3三个位置，位置2处于螺线管的中心，位置1、3与位置2等距，则（ ）
A．从上向下看，环经过位置1时，感应电流是逆时针的
B．从上向下看，环经过位置3时，感应电流是逆时针的
C．环在位置2时的加速度小于重力加速度
D．环在位置3的磁通量比在位置2时大
4．如图所示，水平放置的不计电阻的光滑平行金属导轨与电阻R串联，R=0.4Ω，导轨间距d=0.1m，装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=2T．导体棒AB垂直导轨放置，电阻r=0.1Ω．当AB棒在平行导轨的外力F作用下恰好做匀速运动，速度v=1m/s，则下列说法中正确的是 ( )
A．AB棒中的电流方向由B到A
B．AB两点间的电压为0.2V
C．电路中的电流为0.5A
D．外力大小为0.08N
5．如图所示，圆筒形铝管竖直置于水平桌面上，一磁块从铝管的正上方由静止开始下落，穿过铝管落到水平桌面上，下落过程中磁块不与管壁接触．忽略空气阻力，则在下落过程中
A．磁块做自由落体运动
B．磁块的机械能守恒
C．铝管对桌面的压力大于铝管的重力
D．铝管中无感应电流产生
6．如图，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．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流 B．穿过线圈a的磁通量变小
C．线圈a有收缩的趋势 D．线圈a对水平桌面的压力FN将减小
7．如图所示，导线框abcd与通电导线在同一平面内，直导线中通有恒定电流并通过ad和bc的中点，当线框向右运动的瞬间，则（　　）
A．线框中有感应电流，且按顺时针方向
B．线框中有感应电流，且按逆时针方向
C．线框中有感应电流，但方向难以判断
D．由于穿过线框的磁通量为零，所以线框中没有感应电流
8．如图所示，一导体棒ab静止在U型磁铁的两臂之间．闭合开关S给导体棒通以由a到b的电流时，导体棒受到的安培力方向
A．向上 B．向下 C．向左 D．向右
9．下列有关物理量的方向描述正确的是（ ）
A．电场中某点的电场强度的方向就是电荷在该点受到的电场力方向
B．磁场中某点磁感应强度的方向就是正电荷在该点受到的磁场力方向
C．闭合电路中电荷定向运动的方向就是电流的方向
D．感应电流具有这样的方向，即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
10．矩形导线框abcd放在磁场中，在外力控制下处于静止状态，如图所示．磁感线方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图像如图乙所示．t＝0时刻，磁感应强度的方向垂直导线框平面向里，在0～4 s时间内，导线框ab边所受安培力随时间变化的图像(规定以向左为安培力正方向)可能是下列选项中的(　　)
A． B．
C． D．
11．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
12．如图所示为一种早期发电机的原理示意图，该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成，两磁极相对于线圈平面对称．当磁极绕转轴匀速转动时，磁极中心在线圈平面上的投影沿圆弧MOP运动（O是线圈的中心）．在磁极的投影从M点运动到P点的过程中
A．流过电流表的电流由F指向E
B．流过电流表的电流先增大再减小
C．流过电流表的电流先减小再增大
D．流过电流表的电流先增大再减小，然后再增大、再减小
13．如图甲所示，金属圆环在垂直于环面的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B随时间t按正弦规律变化，如图乙所示．已知磁场方向垂直于环面向里为正方向，则下列说法错误的是（　　）
A．时间内，环中感应电流沿顺时针
B．时刻，穿过圆环的磁通量为0，圆环中无感应电流
C．时间内，金属圆环出现两次收缩趋势，两次扩张趋势
D．时间内，环上某一段受到的安培力指向圆心
14．图a中A、B为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置，A线圈中通有如图（b）所示的交流电i，下列说法正确的是（　　）
A．在t1到t2时间内A、B两线圈相斥
B．在t2到t3时间内A、B两线圈相斥
C．t1时刻两线圈间作用力最大
D．t2时刻两线圈间作用力最大
15．关于感应电流的产生及方向，下列描述正确的是（ ）
A．导体ab向右切割磁感线时，导体中将产生沿abcda方向的感应电流
B．磁铁通过图示位置向下插时，导线中将产生沿ba方向的感应电流
C．开关闭合，电路稳定后，G表示数恒定且不为零
D．通有恒定电流的导线及闭合线圈在同一竖直面内，线圈向上平移时，线圈将产生abcda方向的感应电流
二、多选题
16．如图，金属环A用绝缘轻绳悬挂，其中心与长直螺线管共轴，并位于其左侧．长直螺线管连接在如图所示的电路中．下列说法正确的有
A．S闭合的瞬间，A环向左摆动，并有收缩的趋势
B．S闭合的瞬间，A环向右摆动，并有扩大的趋势
C．在S闭合的情况下，将R的滑动头的左端移动，A环向左摆动，并有收缩的趋势
D．在S闭合的情况下，将R的滑动头向右端移动，A环向右摆动，并有收缩的趋势
17．如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO′为其对称轴．一导线折成边长为L的正方形闭合回路abcd，回路在纸面内以恒定速度v0向左运动，当回路运动到关于OO′对称的位置时（　　）
A．穿过回路的磁通量不为零
B．回路中感应电动势大小为2BLv0
C．回路中感应电流的方向为逆时针方向
D．回路中ab边与cd边所受安培力方向相反
18．如图所示，金属导轨上的导体棒在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，铜制线圈中将有感应电流产生且被螺线管吸引（　　）
A．向右做匀速运动 B．向左做减速运动
C．向右做减速运动 D．向右做加速运动
19．如图所示，两平行导轨间距为L，倾斜部分和水平部分长度均为L，倾斜部分与水平面的夹角为37°，cd间接电阻R，导轨电阻不计，质量为m的金属细杆静止在倾斜导轨底端，与导轨接触良好，电阻为r，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化关系为，在杆运动前，以下说法正确的是（　　）
A．穿过回路的磁通量为
B．流过导体棒的电流方向为由b到a
C．回路中电流的大小为
D．细杆受到的摩擦力一直减小
20．如图所示，在磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在外力作用下沿金属导轨以速度v向右匀速滑动。金属导轨间距为L，电阻不计，金属杆的电阻为R，ab间电阻为2R，MN两点间电势差为U，则通过电阻R的电流方向及U的大小（　　）
A．a→b B．b→a
C．BLv D．
21．如图所示，导体AB、CD可在水平轨道上自由滑动，且两水平轨道在中央交叉处互不相通.当导体棒AB向左运动时（）
A．AB中感应电流的方向为由A到B
B．AB中感应电流的方向为由B到A
C．CD向左运动
D．CD向右运动
三、填空题
22．在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n = 1500匝，横截面积S = 20cm2．螺线管导线电阻r = 1.0Ω，R1 = 4.0Ω，R2 = 5.0Ω，C=30μF．在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度’0如图乙所示的规律变化，则电容器上极板带____电，电容器的带电量为________C．
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【解析】
【分析】
根据安培定则确定电流产生的磁场方向，根据楞次定律判断上方线圈中感应电流的方向；
【详解】
闭合时，b线圈中电流由上向下观察逆时针方向，根据安培定则穿过a、c线圈的磁场方向向上，磁通量增大，根据楞次定律，感应电流的磁场方向向下，由安培定则判断，由上向下观察a、c线圈的感应电流均为顺时针方向；故选B.
【点睛】
该题考查楞次定律的应用，楞次定律应用的题目我们一定要会做，大胆的去找原磁场方向，磁通量的变化情况，应用楞次定律常规的步骤进行判断即可．
2．C
【解析】
【详解】
A、通电导线在线圈位置产生了垂直纸面向里的磁场，当电流大小逐渐减弱时，通电导线在周围空间产生的磁场也在减弱，所以线圈中的磁通量也在减小，为了阻碍磁通量的减小，所以此时线圈有扩张的趋势，故A错；
B、线圈中的磁通量在减小，为了阻碍磁通量的减小，所以线圈有靠近长直导线的趋势，故B错；
CD、线圈中的磁通量在减小，根据楞次定律可知此时线圈中就产生了顺时针的电流，故C对；D错；
3．B
【解析】
【分析】
应用楞次定律的广义表述：感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因；根据来拒去留的判断口诀分析在各点的受力情况，从而知道加速度的大小．
【详解】
A、B、铜环在位置1、3的磁场的方向相同，且磁通量在1的位置在增加，而在3的位置在减小，根据右手螺旋定则与楞次定律，可知，从上向下看，环经过位置1时，感应电流是顺时针；环经过们置3时，感应电流是逆时针，故A错误，B正确．C、感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因；当铜环经过1位置时，正在靠近螺线管，铜环受到的磁场力阻碍铜环靠近螺线管（来拒），则加速度a1＜g；当铜环经过位置3时，正在远离螺线管，铜环受到的磁场力阻碍铜环远离螺线管（去留），则加速度a3＜g；当铜环经过2位置时，环中磁通量最大，且运动方向与磁场平行，故不产生感应电流，则加速度a2=g．又由于从1位置经2位置到3位置的过程中，铜环的速度在逐渐增加，即v3＞v1，故铜环在3位置处所受磁场力比在1位置时所受磁场力大，故a1＞a3．综合考虑则有：a3＜a1＜a2=g．故C、D错误．故选B．
【点睛】
本题考查了楞次定律的应用，重点是根据磁通量的变化判断出感应电流的有无和方向，注意虽然不知磁场的方向，但不影响判定感应电流的方向．
4．D
【解析】
【详解】
根据右手定则可知，AB棒中的电流方向由A到B，选项A错误；感应电动势，则电路中的电流为，AB两点间的电压为 ，外力大小等于安培力，即，故选项BC错误，D正确；故选D.
5．C
【解析】
【详解】
试题分析：条形磁铁通过铝管时，导致铝管的磁通量发生变化，从而产生感应电流，出现感应磁场要阻碍原磁场的变化，导致条形磁铁受到一定阻力，因而机械能不守恒；在下落过程中导致铝管产生热能；根据楞次定律得出铝管对桌面的压力大于铝管的重力．
磁铁在铝管中运动的过程中，虽不计空气阻力，但在过程中，出现安培力作负功现象，从而磁块不会做自由落体运动，故A错误；磁铁在整个下落过程中，除重力做功外，还有产生感应电流对应的安培力做功，导致减小的重力势能，部分转化动能外，还有产生内能．故机械能不守恒；同时增加的动能小于重力势能的减小量，BD错误；磁铁在整个下落过程中，由楞次定律中来拒去留规律可知，铝管受向下的作用力，故铝管对桌面的压力一定大于铝管的重力，故C正确．
6．C
【解析】
【分析】
此题主要考查了楞次定律，通过滑动变阻器阻值的变化，讨论电路中电流的变化，再从电流和磁感应强度的联系去进一步判断a中产生的感应电流方向。
【详解】
A．根据右手定则可知，线圈产生向下的磁场，当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，电阻减小，电流增大，磁感应强度变大，因此根据楞次定律线圈中会产生阻碍磁场变大的感应电流，即将产生俯视逆时针方向的感应电流，故选项A错误；
B．因为滑动变阻器的滑片P向下滑动时，电阻减小，电流增大，磁感应强度变大，所以线圈中磁通量变大，故选项B错误；
C．因为滑动变阻器的滑片P向下滑动时，线圈中磁通量增加，因此之后线圈面积减小时才能阻碍磁通量的增加，所以线圈 a 有收缩的趋势，故选项C正确；
D．通过楞次定律可知线圈电流，可以将线圈等效为条形磁铁，则两磁铁都是N极相对，因此线圈 a 对水平桌面的压力FN将增大，故选项D错误。
故选C。
7．B
【解析】
【详解】
直导线电流，根据右手螺旋定则可知，直导线右边的磁场垂直向里，左边的磁场垂直向外，因处于线框的中点处，所以穿过线框的磁通量相互抵消，恰好为零；当线框向右运动的瞬间，导致直导线右边垂直向里穿过线框的磁通量增大，而直导线左边垂直向外的磁通量在减小，根据楞次定律，则有感应电流的方向逆时针。
故选B。
8．C
【解析】
【详解】
电流方向a由到b，磁场方向竖直向下，根据左手定则，安培力向左，故C正确．
9．D
【解析】
【详解】
A、电场中某点的电场强度的方向就是正电荷在电场中某点受力的方向，故A错误；
B、磁场中任一点，小磁针北极受力方向，就是该点的磁场方向，故B错误；
C、电荷的定向移动形成电流，正电荷的定向移动方向是电流的方向，故C错误；
D、楞次在分析了许多实验事实后提出楞次定律，即感应电流应具有这样的方向，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故D正确．
点睛：本题考查了电场、磁场、电流以及感应电流的方向，注意教材中对这些方向的规定．
10．C
【解析】
【详解】
0～1 s时间内，线框中磁场是向里的均匀增加，产生感应电流大小恒定，方向逆时针；1～3s时间内，线框中磁场先是向里的均匀减小然后向外均匀增加，产生感应电流大小恒定，方向顺时针；3～4s时间内，线框中磁场是向外的均匀减小，产生感应电流大小恒定，方向逆时针。
安培力，L不变，感应电流大小恒定，安培力大小随B增大而增大，随B减小而减小．据左手定则，0～1 s时间内，ab边所受安培力方向向右(负方向)；1～2s时间内，ab边所受安培力方向向左(正方向)；2～3s时间内，ab边所受安培力方向向右(负方向)；3～4s时间内，ab边所受安培力方向向左(正方向)；故C项正确，ABD三项错误。
11．C
【解析】
【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。
12．D
【解析】
【详解】
试题分析：在磁极绕转轴从M到O匀速转动时，穿过线圈平面的磁场方向向上，磁通量增大，根据楞次定律可知线圈中产生顺时针方向的感应电流，电流由F经G流向E；在磁极绕转轴从O到P匀速转动时，穿过线圈平面的磁场方向向上，磁通量减小，根据楞次定律可知线圈中产生逆时针方向的感应电流，电流由E经G流向F，故A错误．根据导线切割磁感线产生感应电动势公式E=BLv，从M到O运动时，可知当磁铁运动时线圈处的磁感应强度先增后减，可知感应电动势先增加后减小、则电流先增大再减小；从O到P运动时，线圈处的磁感应强度先增后减可知感应电动势先增加后减小，电流也先增大再减小，故故整个过程中电流先增大再减小，然后再增大、再减小，故BC错误、D正确．故选D．
考点：楞次定律；法拉第电磁感应定律.
13．B
【解析】
【详解】
根据楞次定律，t1～t3时间内，环中感应电流方向一直沿顺时针方向，故A正确； t2时刻，穿过圆环的磁通量为0，但磁通量的变化率最大，所以圆环中感应电流为最大值，故B错误； 当磁感应强度增大时，根据楞次定律可知，金属环有收缩的趋势，当磁感应强度减小时，金属环有扩张趋势，从图象可以看出，0～t4时间内，金属环出现两次收缩趋势，两次扩张趋势，故C正确； t2～t3时间内穿过线圈的磁通量逐渐增大，环有收缩的趋势，环上某一段受到的安培力的方向一定指向圆心，故D正确．此题选择不正确的选项，故选B.
14．B
【解析】
【分析】
【详解】
AB．如图所示，在t1到t2时间内A线圈中电流减小，电流的变化率变大，则穿过B线圈的磁通量减小，B线圈中感应电流方向与A线圈相同，且是增大的，A、B两线圈相吸引；同理在t2到t3时间内A、B两线圈相斥；t1时刻A线圈中电流最大，变化率最小为零，B线圈中磁通量变化为零，所以此时B线圈中感应电流为零，A错误，B正确；
CD．t2时刻A线圈中电流为零，但其变化率最大，B线圈中磁通量变化率最大，感应电流最大，但是此时两线圈间作用力为零；t1时刻A线圈中电流最大，但是电流的变化率为零，B线圈中感应电流为零，则两线圈中作用力为零，则CD错误。
故选B。
15．B
【解析】
【详解】
A．导体向右切割磁感线时，磁场的方向向下，由右手定则可知，导线中将产生沿方向的感应电流，A错误；
B．磁铁通过图示位置向下插时，线圈内磁场的方向向下增大，根据楞次定律可知，螺线管中产生向上的磁场，根据安培定则可知导线中将产生沿方向的感应电流，B正确；
C．闭合电路稳定后线圈内的磁场不变，根据感应电流产生的条件可知，闭合回路中磁通量的变化量为0，电路中没有感应电流，所以表示数为零，C错误；
D．通有恒定电流的长直导线和闭合线圈在同一竖直面内，线圈向上平移时，线圈中的磁通量保持不变，磁通量变化量为0，所以不产生感应电流，D错误。
故选B。
16．AC
【解析】
【分析】
闭合电键或由滑片的移动可知电流的变化，即可得出磁场的变化及穿着线圈的磁通量的变化，则由楞次定律可得出线圈中磁场的方向，从而得出线圈的运动及形状的变化；
【详解】
AB.S闭合的瞬间，电流变大，据楞次定律，感应电流的磁场方向与原电流磁场方向相反，故相互排斥，则金属环A将向左摆动，因磁通量增大，金属环A有收缩趋势，故A正确，B错误；
C.在S闭合的情况下，将R的清动头向左端移动，电阻变小，电流变大，据楞次定律，感应电流的磁场方向与原电流磁场方向相反，故相互排斥，则金属环A将向左摆动，因磁通量增大，金属环A有收缩趋势，故选项C正确；
D.在S闭合的情况下，将R的清动头向右端移动，电阻变大，电流变小，据楞次定律，感应电流的磁场方向与原电流磁场方向相同，故相互吸引，则则金属环A将向右摆动，因磁通量减小，金属环A有扩张趋势，故选项D错误．
【点睛】
楞次定律可简单地记为：“增反减同”、“来拒去留”，楞次定律的应用一定注意不要只想着判断电流方向，应练习用楞次定律去判断导体的运动及形状的变化．
17．BC
【解析】
【分析】
考查电磁感应相关知识。
【详解】
A．当前位置，回路的磁通量正负相抵，恰好为零，A项错误；
B．cd边切割磁感线产生的感应电动势为BLv0，ab边切割磁感线产生的感应电动势也为BLv0，方向均为逆时针，故回路中感应电动势大小为2BLv0，B项正确；
C．根据右手定则判断回路中感应电流的方向为逆时针方向，C项正确；
D．由左手定则可知，回路中ab边与cd边所受安培力方向相同，均为向右，D项错误。
故选BC。
18．BC
【解析】
【详解】
A．导体棒ab向右做匀速运动时，ab中产生的感应电流不变，螺线管产生的磁场是稳定的，穿过c的磁通量不变，c中没有感应电流，线圈c不受安培力作用，不会被螺线管吸引，故A错误；
BCD．导体棒ab向左做减速运动时，根据右手定则判断得到，ab中产生的感应电流方向从，感应电流减小，螺线管产生的磁场减弱，穿过c的磁通量减小，根据楞次定律得知，c中产生逆时针方向（从左向右看）的感应电流，左侧相当于N极，螺线管左侧是N极，则线圈c被螺线管吸引；同理导体棒向右做减速运动时，线圈c被螺线管吸引；导体棒向右做加速运动时，线圈c被螺线管排斥，故BC正确，D错误；
故选BC。
19．BC
【解析】
【详解】
A、由 ，故A错误．C、磁感应强度均匀增大，产生的感生电动势，由法拉第电磁感应定得，由全电路欧姆定律得，则C正确．B、由楞次定律可得感应电流的方向俯视为顺时针方向，即电流流向为b到a，B正确．D、因感应电流大小恒定，则细杆所受的安培力因B逐渐增大而增大，由左手定则知方向水平向右，对杆的平衡知识可得，则摩擦力先向上逐渐减小到零，后向下逐渐增大，D错误．故选BC．
【点睛】电磁感应的两类电源(动生和感生)构成的典型题型有：电源问题、电路问题、运动问题、电量与能量问题．
20．AD
【解析】
【分析】
【详解】
AB．由右手定则可判断出，MN中电流由N指向M，则通过电阻的电流方向由a指向b，故A正确，B错误；
CD．金属杆中产生的电动势为
则R两端的电压为
故C错误，D正确。
故选AD。
21．AD
【解析】
【分析】
AB中感应电流方向根据右手定则判断，根据左手定则判断出CD所受的安培力方向，即可判断CD的运动方向．
【详解】
A、B、导体棒AB向左移动时，产生感应电流，根据右手定则判断得知AB中感应电流的方向为A到B， A正确，B错误；
C、D、AB中产生的感应电流通过CD时，方向由C到D，根据左手定则判断可知CD所受的安培力方向向右，所以CD向右移动， C错误，D正确；
故选AD．
【点睛】
本题是发电机带动电动机的类型，关键掌握右手定则和左手定则，并能正确运用，要注意两个定则使用的条件，不能搞混．
22． 负 1.8×10-5C
【解析】
【详解】
根据楞次定律可知，螺线管下极带正电，上极带负电，则电流稳定后电容器上极板带负电，S闭合后，电容器两端的电压为：，电容器的电量．
答案第1页，共2页
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