2.2感应电流的方向-楞次定律同步训练（Word版含答案）

2.2感应电流的方向——楞次定律
一、单选题
1．如图P沿着速度方向运动，且P中通如图所示电流，则眼睛看到的L和R的电流方向是（　　）
A．都是顺时针
B．都是逆时针
C．L顺时针，R逆时针
D．L逆时针，R顺时针
2．如图所示，两个很轻的铝环a、b，环a闭合，环b不闭合，a、b环都固定在一根可以绕O点自由转动的水平细杆上，此时整个装置静止。下列选项正确的是（ ）
A．条形磁铁N极垂直环a靠近a，环a将靠近磁铁
B．条形磁铁S极垂直环a远离a，环a将不动
C．条形磁铁N极垂直环b靠近b，环b将靠近磁铁
D．条形磁铁S极垂直环a靠近a，环a将远离磁铁
3．如图所示，矩形闭合线圈竖直放置，是它的对称轴，通电直导线AB与平行，且AB、所在平面与线圈平面垂直，如要在线圈中形成方向为的感应电流，可行的做法是
A．AB中电流Ⅰ逐渐增大
B．AB中电流I先增大后减小
C．导线AB正对靠近线圈
D．线圈绕轴逆时针转动90°(俯视)
4．物理课上，老师做了一个“电磁阻尼”实验：如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁，将磁铁托起到某一高度后放开，磁铁能上下振动较长时间才停下来；如果在磁铁下方放一个固定的铝质圆环，使磁极上下振动时穿过它，磁铁就会很快地停下来．某同学另找器材再探究此实验．他安装好器材，经反复实验后发现：磁铁下方放置圆环，并没有对磁铁的振动产生影响，对比老师演示的实验，其原因可能是
A．弹簧的劲度系数太小 B．磁铁的质量太小
C．磁铁的磁性太强 D．圆环的材料与老师用的不同
5．如图所示的四个实验现象中，与事实相符的是（　　）
A． B．
C． D．
6．如图所示，通电长直导线L与矩形导体框放在同一绝缘水平面上，两者相距较近，当导体框水平向右平移时，下列说法正确的是（　　）
A．导体框中没有感应电流
B．导体框中有顺时针方向的感应电流
C．导体框中有逆时针方向的感应电流
D．导体框中感应电流方向先沿顺时针再沿逆时针
7．有一长螺线管通以电流I，一闭合导体从螺线管上方沿竖直方向下落且始终保持水平方向，如图所示，则导体环在图中A、B、C三个位置上，受到的磁场力分别是（　　）
A．A处向上，B处向上，C处向上
B．A处向上，B处为零，C处向上
C．A处向下，B处向下，C处向下
D．A处向下，B处为零，C处向上
8．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
9．如图（a）所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈Q，P和Q共轴，Q中通有变化的电流，电流变化的规律如图（b）所示，则下列说法正确的是
A．t1、t5时刻P线圈对桌面的压力小于P自身的重力
B．t3、t5时刻线圈P中产生的感应电流方向相反
C．t3时刻线圈P有收缩的趋势
D．t2、t6时刻P线圈的发热功率为0
10．某研究性学习小组在探究电磁感应现象和楞次定律时，设计并进行了如下实验：如图，矩形金属线圈放置在水平薄玻璃板上，有两块相同的蹄形磁铁，相对固定，四个磁极之间的距离相等．当两块磁铁匀速向右通过线圈位置时，线圈静止不动，那么线圈所受摩擦力的方向是(　　)
A．先向左，后向右 B．先向左，后向右，再向左
C．一直向右 D．一直向左
11．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
12．如图4所示，通电直导线旁放有一闭合线圈abcd，当直电线中的电流I增大或减小时，线圈的运动情况和感应电流方向正确的是（ ）
A．电流I增大，线圈向左平动
B．电流I减小，线圈向右平动
C．电流I减小，线圈中感应电流逆时针方向
D．电流I增大，线圈中感应电流逆时针方向
二、多选题
13．如图所示，在直导线下方有一矩形线框，当直导线中通有方向如图所示且均匀增大的电流时，线框将
A．有顺时针方向的电流 B．有逆时针方向的电流
C．靠近直导线 D．远离直导线
14．如图所示，若在磁体的两磁极上装有极靴，可使线圈转动时，无论转到什么位置，线圈平面始终与磁场平行。现用导线将A、B两线框连接成闭合回路，一同学轻轻拨动线框B，使线框B沿顺时针方向转动，转动过程中某一时刻A、B两线框恰处于图中所示的位置，则（　　）
A．此时线框A在顺时针转动
B．此时线框A在逆时针转动
C．线框A可视为发电机，线框B可视为电动机
D．线框B可视为发电机，线框A可视为电动机
15．中国科学院科普云平台的格致论道栏目中，罗会仟老师演示了用超导线圈悬浮一个强磁铁的实验，如图所示，此时强磁铁N极朝上。当快速将磁铁从图示位置向下拔出，则（　　）
A．俯视超导线圈，其电流的方向为顺时针
B．俯视超导线圈，其电流的方向为逆时针
C．将磁铁S极朝上再从下方靠近超导线圈，线圈受引力
D．将磁铁S极朝上再从下方靠近超导线圈，线圈受斥力
三、填空题
16．如图所示，两金属棒ab、cd放在磁场中，并组成闭合电路，当ab棒向左运动时，cd棒受到向下的磁场力，则可知磁极I是__________极，理由是___________________________________．
17．某空间出现了如图所示的一组闭合的电场线，这可能是沿AB方向磁场在迅速________，或沿BA方向磁场在迅速________．
18．如图所示，将一个闭合金属圆环在匀强磁场中捏成一个“8”字形（上、下两个圆半径相等），在这过程中，产生的感应电流方向为___________（选填“顺时针”或“逆时针”）；理由是：___________。
19．让两个相同的闭合金属环A和B分别从同高度静止开始释放，其中A穿过一条形磁铁，B下方无磁铁。发现A比B下落得慢。
分析其原因：
(1)A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A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：______。
(3)而B环只受重力，做自由落体运动，因此比A环下落要快一点。
四、解答题
20．如图所示，当磁感应强度B增大时，试分析放在该磁场中金属圆环中感应电流的方向。
21．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？
22．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？
23．如图所示，是矩形导线框abcd的对称轴，线框左半部分处于垂直纸面向外的匀强磁场中，据此完成表内容。
序号 线圈的运动 线圈中是否有感应电流产生 感应电流的方向
1 将线框abcd向右匀减速平移
2 将线框abcd向纸面外平移
3 将线框abcd以ad为轴向外转动60°
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
根据安培定则可知，P中产生的磁场沿导线向里；同时P靠近L，远离R，则根据楞次定律增反减同可知，L中电流为逆时针，R中电流为顺时针，故ABC错误，D正确。
故选D。
2．D
【解析】
【详解】
A．当条形磁铁N极垂直a环靠近a时，穿过a环的磁通量增加，a环闭合产生感应电流，磁铁对a环产生安培力，阻碍两者相对运动，a环将远离磁铁，故A错误；
BD．当条形磁铁S极垂直a环靠近a时，穿过a环的磁通量增加，a环闭合产生感应电流，磁铁对a环产生安培力，阻碍两者相对运动，a环将远离磁铁，故B错误，D正确；
C．当条形磁铁N极垂直b环靠近b时，b环中不产生感应电流，磁铁对b环没有安培力作用，b环将静止不动，故C错误。
故选D。
3．D
【解析】
【详解】
OO′为线框的对称轴，由图示可知，AB中电流产生的磁场穿过线圈的磁通量为零；
A. AB中电流I逐渐增大，穿过线圈的磁通量始终为零，保持不变，线圈中没有感应电流产生，故A错误；
B. AB中电流I先增大后减小，穿过线圈的磁通量始终为零，保持不变，线圈中没有感应电流产生，故B错误；
C. 导线AB正对OO′靠近线圈，穿过线圈的磁通量始终为零，保持不变，线圈中没有感应电流产生，故C错误；
D. 线圈绕OO′轴逆时针转动90 (俯视)穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流方向为abcda，故D正确；
故选D.
4．D
【解析】
【详解】
ABC．产生感应电流，都能对磁铁的运动产生阻碍作用，ABC错；
D．圆环的材料为非金属材料，不能产生感应电流，无法对磁铁产生阻碍作用，故选D．
故选D。
5．C
【解析】
【详解】
A．该图中通电直导线下方的磁场方向向里，则小磁针的N极向里偏转，选项A错误；
B．该图中根据左手定则可知，直导线受安培力向左，选项B错误；
C．该图中同向电流相互吸引，选项C正确；
D．该图中，根据右手定则可知，回路中产生与图示相反方向的感应电流，选项D错误。
故选C。
6．B
【解析】
【详解】
当导体框水平向右平移时，即逐渐远离通电长直导线，导致穿过导体框的磁场减小，即穿过导体框的磁通量减小，根据右手螺旋定则，可知，导体框所处的磁场方向垂直纸面向里，依据楞次定律，则产生感应电流的方向为顺时针方向
故选B。
7．B
【解析】
【详解】
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A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），即磁场力方向向上；当铜环经过位置C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），即磁场力方向向上；当铜环经过B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，则铜环不受磁场力，故B正确。
故选B。
8．C
【解析】
【详解】
A．库仑发现了点电荷的相互作用规律--库仑定律，法拉第提出了电场、电场线和磁场、磁感线的概念，故A错误；
B．法拉第研究了感应电流产生的条件，库柏和韦德提出了法拉第电磁感应定律。故B错误；
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，故C正确；
D．奥斯特首先发现电流的磁效应现象，安培发现了磁场对电流的作用规律，并提出了分子电流假说，故D错误；
故选C。
9．D
【解析】
【详解】
A．t1、t5时刻电流增大，其磁场增大，则穿过P的磁通量变大，由楞次定律可知P将阻碍磁通量的变大，则P有向下运动的趋势，即它们有相互排斥的作用，线圈对桌面的压力大于P自身的重力，故A错误；
B．t3、t5时刻，通过Q线圈的电流前者减小，后者增大，但它们的电流方向相反，根据楞次定律，则t3、t5时刻线圈P中产生的感应电流方向相同，故B错误；
C．t3时刻电流减小，线圈P产生感应电流，要阻碍磁通量减小，则P有扩张的趋势，故C错误；
D．t2、t6时刻， 穿过线圈P的磁通量变大，变化率为零，感应电流为零，所以P线圈的发热功率为零，故D正确．
故选D。
10．D
【解析】
【详解】
当原磁通量增加时，感应电流的磁场与原来磁场的方向相反，两个磁场产生相互排斥的作用力； 当原磁通量减少时，感应电流的磁场就与原来磁场的方向相同，两个磁场产生相互吸引的作用力，所以感应电流总要阻碍导体和磁极间的相对运动．当磁铁匀速向右通过线圈时，N极靠近线圈，线圈的感应电流总要阻碍磁极的相对运动，给磁极向左的安培力，那么磁极给线圈向右的安培力，线圈静止不动，是因为受到了向左的摩擦力．当N极离开线圈，线圈的感应电流总要阻碍磁极的相对运动，给磁极向左的安培力，那么磁极给线圈向右的安培力，线圈静止不动，是因为受到了向左的摩擦力．所以整个过程线圈所受的摩擦力一直向左．故D正确．故选D．
11．D
【解析】
【详解】
AB．在PQ杆滑动的过程中，的面积先增大，后减小，穿过磁通量先增大，后减小，根据楞次定律可知：感应电流的方向先是由P到Q，后是由Q到P，故AB错误；
CD．由左手定则判断得到：PQ受磁场力的方向先垂直于杆向左下，后垂直于杆向右上，故D正确，C错误。
故选D。
12．D
【解析】
【详解】
试题分析：直导线中通有向上均匀增大的电流，根据安培定则，知通过线框的磁场方向垂直纸面向里，且均匀增大，根据楞次定律，知感应电流的方向为逆时针方向；根据左手定则，ab边受到的安培力方向向右，线圈向右运动，故A错误，D正确；直导线中通有向上均匀减小的电流，根据安培定则，知通过线框的磁场方向垂直纸面向里，且均匀减小，根据楞次定律，知感应电流的方向为顺时针方向，根据左手定则，ab边受到的安培力方向向左，线圈向左运动，故BC错误．
考点：楞次定律
【名师点睛】直导线中通有向下均匀增大的电流，根据安培定则判断导线右侧的磁场方向以及磁场的变化，再根据楞次定律判断感应电流的方向，最后根据左手定则判断出aB．cd边所受安培力的方向，注意离导线越近，磁感应强度越大．
13．BD
【解析】
【详解】
试题分析：导线中的电流增大时，产生的磁场强度增大，所以通过线框的磁通量增大，所以根据楞次定律可得产生逆时针方向电流，将远离导线，BD正确；
考点：考查楞次定律的应用
点评：做本题的关键是根据电流的变化判断磁场的变化，再根据楞次定律判断感应电流的变化，
14．BD
【解析】
【分析】
【详解】
CD．根据题意可知线框B先转动产生电流，线框A中有了电流后，受到安培力的作用才转动，所以线框B可视为发电机，线框A可视为电动机，故D正确，C错误；
AB．根据安培定则可知在线框B中产生从上往下看顺时针的电流，在线框A中的电流方向从上往下看是顺时针方向的电流，根据安培左手定则可知线框A将逆时针方向转动，故A错误，B正确。
故选BD。
15．BD
【解析】
【详解】
AB．根据楞次定律可知，当快速将磁铁从图示位置向下拔出时，线圈的磁通量减小，又此时强磁铁N极朝上，故俯视超导线圈，其电流的方向为逆时针，A错误，B正确；
CD．将磁铁S极朝上再从下方靠近超导线圈时，根据楞次定律可知，线圈下方为S极，故线圈受斥力，C错误，D正确。
故选BD。
16． S 由左手定则判断电流方向c→d，从而电流是b→a，根据右手定则，磁感线垂直穿过手心，I为S极
【解析】
【详解】
I是S极，理由是：由左手定则判断电流方向c→d，从而电流是b→a，根据右手定则，磁感线垂直穿过手心，故I为S极.
17． 减弱　 增强
【解析】
【详解】
[1][2]．根据安培定则可知感应电场产生的磁场方向竖直向下，根据麦克斯韦电磁场理论可知磁场一定变化的．若有沿AB方向上的磁场，与感应磁场方向相同，则磁场正逐渐减弱；若有沿BA方向的磁场，与感应磁场方向相反，则磁场正逐渐增强．
18． 顺时针 增反减同
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]由题意可知，将半径为r的金属圆环变成上、下半径相等两圆，则有
解得
再由面积公式
可知，面积变化为
整个闭合回路的磁通量减少，根据楞次定律可得，感应电流形成的磁场和原磁场同向，再由安培定则可知，产生的感应电流方向为顺时针。
19． 闭合导体内磁通量发生变化 楞次定律
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]A环下落时，由于穿过磁铁，环中会产生感应电流。理由是：闭合导体内磁通量发生变化。
(2)[2]由于A环中有感应电流，会受到一个向上的阻力作用。其理论依据是楞次定律。
20．顺时针方向
【解析】
【详解】
圆环中感应电流的产生并不是由导线切割磁感线引起，故无法用右手定则判断感应电流的方向，而只能用楞次定律判断。由于穿过圆环的磁通量变大，感应电流的磁场方向应和原来的磁场方向相反（即右手大拇指垂直纸面向里），用右手螺旋定则可确定圆环中感应电流方向应是顺时针方向。
21．将向远离螺线管的方向摆动
【解析】
【详解】
闭合开关S的瞬间，螺线管产生的磁场使得闭合导电线圈中的磁通量瞬间增大，根据楞次定律可知，线圈中会产生感应电流阻碍这种变化，即感应电流的磁场会与螺线管的磁场相斥，所以闭合导电线圈将向远离螺线管的方向摆动。
22．见解析
【解析】
【详解】
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。
23．见解析
【解析】
【详解】
1．将线框abcd向右匀减速平移，其磁通量减小，根据楞次定律，则产生逆时针方向感应电流；
2． 将线框abcd向纸面外平移，穿过线圈的磁通量不变化，不产生感应电流；
3．将线框abcd以ad为轴向外转动60°，穿过线圈的磁通量不变化，不产生感应电流；
答案第1页，共2页
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