2.1楞次定律 同步练习（word版含答案）

2.1、楞次定律
一、选择题（共16题）
1．如图（甲）所示，导线MN和矩形线框abcd共面且均固定．在MN中通以图（乙）所示的电流（NM方向为电流正方向），则在0～T时间内，（ ）
A．线框感应电流方向始终沿abcda
B．线框感应电流方向先沿abcda后沿adcba
C．ab边始终不受力的作用
D．bc边受安培力先向左后向右
2．如图所示，一根两端开口的铜管竖直放置，一磁性较强的柱形磁体从上端放入管中，过了较长时间才从铜管下端落出，比自由落体慢了许多。则（　　）
A．磁体下落变慢，主要是由于磁体受到了空气的阻力
B．磁体下落变慢，主要是由于磁体受到金属铜的吸引
C．铜管对磁体的作用力方向始终向上
D．铜管内感应电流方向保持不变
3．如图所示，条形磁铁用细线悬挂在点，点正下方固定一个水平放置的铝线圈。让磁铁在竖直面内摆动，下列说法中正确的是（ ）
A．磁铁左右摆动一次，线圈内感应电流的方向将只改变1次
B．磁铁所受到的感应电流对它的作用力始终是阻力
C．磁铁所受到的感应电流对它的作用力有时是阻力有时是动力
D．磁铁始终受到感应电流磁场的斥力作用
4．如图电路中要使电流计G中的电流方向如图所示，则导轨上的金属棒AB 的运动必须是（ ）
A．向左匀速移动；
B．向右匀速移动；
C．向右减速移动；
D．向右加速移动.
5．如图所示，通电螺线管的内部中间和外部正上方静止悬挂着金属环a和b，当变阻器R的滑动头c向左滑动时（　　）
A．a环向左摆，b环向右摆
B．a环和b环都不会左摆或右摆
C．两环对悬线的拉力都将增大
D．a环和b环中感应电流的方向相同
6．如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个矩形闭合导线框abcd沿纸面由位置1匀速运动到位置2。则（　　）
A．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a
B．导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→a
C．导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右
D．导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左
7．如图所示，平行导体滑轨、放置于同一水平面上，固定在竖直向下的匀强磁场中，导体棒AB、CD横放在滑轨上且静止，形成一个闭合电路.当AB向右滑动的瞬间，电路中感应电流的方向及CD受到的安培力方向分别为（ ）
A．电流方向沿ABCD，安培力方向向右
B．电流方向沿ABCD，安培力方向向左
C．电流方向沿ADCB，安培力方向向右
D．电流方向沿ADCB，安培力方向向左
8．如图，圆形线圈水平固定，当条形磁铁沿线圈轴线从上向下穿过线圈的过程中，线圈受到的磁场力方向（ ）
A．始终向上
B．始终向下
C．先向上后向下
D．先向下后向上
9．“楞次定律”是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体表现（ ）
A．能量守恒定律 B．欧姆定律
C．牛顿第一定律 D．库仑定律
10．如图所示，条形磁铁以速度v远离螺线管，螺线管中的感应电流的情况是（　　）
A．穿过螺线管中的磁通量增加，电流计中的感应电流由a流向b
B．穿过螺线管中的磁通量减少，电流计中的感应电流由b流向a
C．穿过螺线管中的磁通量增加，电流计中的感应电流由a流向b
D．穿过螺线管中的磁通量减少，电流计中的感应电流由a流向b
11．如图所示是著名物理学家费曼设计的一个实验，在一块绝缘板中部安装一个线圈，并接有电源，板的四周有许多带负电的小球．整个装置悬挂起来，在接通电键瞬间，整个圆盘将（自上而下看）（ ）
A．逆时针转动一下
B．静止不动
C．电路稳定情况下，断开电键瞬间圆盘转动方向与电键接通瞬间圆盘转动方向相反
D．不管板上小球的电性如何，电键接通瞬间时，圆盘转动方向都是一样的
12．如图所示，圆形导体线圈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闭合回路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是（　　）
A．线圈a有扩张的趋势 B．穿过线圈a的磁通量变小
C．线圈a中将产生顺时针方向的感应电流（俯视） D．线圈a对水平桌面的压力FN将增大
13．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
14．下列说法正确的是( )
A．法拉第最早引入了电场的概念，并提出用电场线表示电场
B．奥斯特发现了由磁场产生电流的条件和规律，即电磁感应定律
C．安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说
D．楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场方向总是与原来的磁场方向相反
15．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
16．如图所示，在直线电流附近有一根金属棒ab，当金属棒以b端为圆心，以ab为半径，在过导线的平面内匀速旋转达到图中的位置时（ ）
A．a端聚积电子 B．b端聚积电子 C．金属棒内电场强度等于零 D．φa＞φb
二、填空题
17．判断感应电流的方向用_______定律或_________定则．
18．如图，铁质齿轮P可绕其水平轴O转动，其右端有一带线圈的条形磁铁，G是一个电流计，当P转动，铁齿靠近磁铁时铁齿被磁化，通过线圈的磁通量_____，线圈中就会产生感应电流。当P从图示位置开始转到下一个铁齿正对磁铁的过程中，通过G的感应电流的方向是______。
19．已知某一区域的地下埋有一根与地表面平行的直线电缆，电缆中通有变化的电流，在其周围有变化的磁场，因此可以通过在地面上测量闭合试探小线圈中的感应电动势来探测电缆的确切位置、走向和深度．当线圈平面平行地面测量时，在地面上a、c两处测得试探线圈中的电动势为零，b、d两处线圈中的电动势不为零；当线圈平面与地面成45°夹角时，在b、d两处测得试探线圈中的电动势为零．经过测量发现，a、b、c、d恰好位于边长为1 m的正方形的四个顶角上，如图所示．据此可以判定地下电缆在_______两点连线的正下方，离地表面的深度为_______m．
三、综合题
20．如图所示，导线与平行。试判断在闭合与断开开关S时，导线中感应电流的方向，说明你判断的理由。
21．如图所示，竖直放置的平行导轨上搁置了一根与导轨接触良好的金属棒ab，水平方向的匀磁场强垂直穿过导轨平面，请在图上标出当金属棒ab下落时，ab棒中感应电流的方向和ab棒所受的磁场力方向。
22．在“研究电磁感应现象”的实验中，首先按图所示接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系.当闭合开关S时，观察到电流表指针向左偏，不通电时电流表指针停在正中央.然后按图所示将电流表与副线圈B连成一个闭合回路，将原线圈A、电池、滑动变阻器和开关S串联成另一个闭合电路
（1）S闭合后，将螺线管A（原线圈）插入螺线管B（副线圈）的过程中，电流表的指针将如何偏转？
（2）保持开关S闭合，线圈A放在B中不动时，指针如何偏转？
（3）保持开关S闭合，线圈A放在B中不动将滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流表指针将如何偏转？
（4）保持开关S闭合，线圈A放在B中不动，突然断开S，电流表指针将如何偏转？
23．如图所示，导体棒从通电圆环左端匀速向右运动，试标出图示位置时，导体棒中感应电流方向和导体棒所受安培力的方向.
( )
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
解：AB、由题意可知，NM方向为电流正方向，根据右手螺旋定则可知，在0到T/2时间内，穿过线框abcd磁场方向垂直纸面向里，大小在减小，则线框产生的感应电流方向，由楞次定律可得，感应电流方向顺时针，即为abcda；当在T/2到T时间内，穿过线框abcd磁场方向垂直纸面向外，大小在增大，则线框产生的感应电流方向，由楞次定律可得，感应电流方向仍为顺时针，即为abcda；故A正确，B错误；
C、当NM电流大小变化时，周围产生磁场，导致线框中产生感应电流，从而使线框ab受到安培力作用，故C错误；
D、当通以正向电流时，线框bc受到向右的安培力；当通以反向电流时，线框bc受到向左的安培力，故D错误；
故选A
2．C
【详解】
ABC．把铜管看成一个个铜环叠加构成，磁体下落，穿过每个铜环内的磁通量发生变化，进而铜环内产生感应电流，感应电流阻碍原磁通量的变化，根据“来拒去留”，铜管对磁体的作用力方向始终向上，故AB错误，C正确；
D．磁体的两极所产生的磁场方向不同，因而两极的磁感线穿过每个小铜环的磁通量方向不同，根据楞次定律可得，产生的感应电流的方向不同，D错误；
故选C。
3．B
【详解】
A．在一个周期之内，穿过铝线圈的磁通量先增大，后减小，再增大，最后又减小，穿过铝线圈磁场方向不变，磁通量变化趋势改变，感应电流方向发生改变，因此在一个周期内，感应电流方向改变4次，故A错误；
B．由楞次定律可知，磁铁靠近铝线圈时受到斥力作用，远离铝线圈时受到引力作用，感应电流对它的作用力始终是阻力，故B正确；
C．由楞次定律可知，感应电流总是阻碍磁铁的相对运动，感应电流对磁铁的作用力总是阻力，故C错误；
D．由楞次定律可知，磁铁靠近铝线圈时受到斥力作用，远离铝线圈时受到引力作用，故D错误；
故选B。
4．D
【详解】
试题分析：当导体棒匀速移动时，产生的电流恒定，左边线圈不会产生感应电流，AB错误；当向右减速运动时右边线圈中的电流减小，方向从B到A，穿过左边螺线管的水平向左的磁通量减小，由楞次定律可知感应电流与图示方向相反，C错误；当向右甲速运动时右边线圈中的电流增大，方向从B到A，穿过左边螺线管的水平向左的磁通量增大，由楞次定律可知感应电流与图示方向相同，D正确；
5．B
【详解】
当变阻器R的滑动头c向左滑动时，电流增大，致使两环上的磁通量增大，根据楞次定律可知，从左向右看a环上产生逆时针方向的感应电流，b还上产生顺时针方向的感应电流，再根据左手定则可知，a环受向上的磁场力，b环受向下的磁场力，所以两环都不会左右摆动，a环对悬线拉力减小，b环对悬线拉力增大，故应该选B
6．D
【详解】
AD．导线框进入磁场时，cd边切割磁感线，由右手定则可知，电流方向为a→d→c→b→a，这时由左手定则可判断cd边受到的安培力方向水平向左，A错误，D正确；
BC．在导线框离开磁场时，ab边处于磁场中且在做切割磁感线运动，同样用右手定则和左手定则可以判断电流的方向为a→b→c→d→a，这时安培力的方向仍然水平向左，BC错误。
故选D。
7．C
【详解】
由右手定则可判断，AB中感应电流方向为B→A，则CD中电流方向D→C，由左手定则可判断，CD受到向右的安培力， C正确；ABD错误；
故选C．
8．B
【详解】
由楞次定律的相对运动角度来分析，则有：“来拒去留”可知，当磁铁靠近时，线圈受到向下的安培力；当远离时，线圈受到向下的安培力，故感应电流受的作用力方向始终向下，故B正确，ACD错误．
9．A
【详解】
当线圈与磁体间有相对运动时，根据“来拒去留”可知，磁场力都是阻碍线圈与磁体间的相对运动，有外力对系统做了功，导致其他形式的能转化为线圈的电能；当导体做切割磁感线运动时，安培力总是阻碍导体的运动，导体克服安培力做功，把其他形式的能转化为电能，所以楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的体现，故A正确， BCD错误。
故选A。
10．B
【详解】
条形磁铁从左向右远离螺线管的过程中，穿过线圈的原磁场方向向下，且磁通量在减少，根据楞次定律可知，螺线管中感应电流的磁场方向向下，又由安培定则判断电流计中的感应电流由b流向a，故B正确，ACD错误。
故选B。
11．C
【详解】
ABD．接通电源瞬间圆板受到电场力作用而转动，由于金属小球带负电，再根据电磁场理论可知，产生逆时针方向的电场，负电荷受到的电场力与电场方向相反，则有顺时针方向的电场力，当开关闭合后，电流产生磁场不变，则磁场周围不会出现电场，因此圆盘不在受到电场力，所以圆盘顺时针转动一下，故A正确，B错误，D错误；
C．断开电键瞬间，由电磁场理论可知，产生顺时针方向的电场，负电荷受到的电场力与电场方向相反，则有逆时针方向的电场力，所以圆盘逆时针转动一下，圆盘转动方向与电键接通瞬间圆盘转动方向相反，故C正确；
故选C。
12．D
【详解】
AB．当滑动触头P向下移动时电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知通过线圈b的电流增大，则b产生的磁场增大，根据安培定则可知磁场的方向向下，从而判断出穿过线圈a的磁通量向下增加，根据楞次定律的推广：“感应电流产生的效果总是阻碍引起感应电流的原因”，因为滑动触头向下滑动导致穿过线圈a的磁通量增加，故只有线圈面积减少或远离线圈b时才能阻碍磁通量的增加，故线圈a应有收缩的趋势，故AB错误；
C．穿过线圈a的磁通量增加方向向下，根据楞次定律可以判断出线圈a中感应电流方向俯视应为逆时针，故C错误；
D．开始时线圈a对桌面的压力等于线圈a的重力，当滑动触头向下滑动时，穿过线圈a的磁通量增加，故只有线圈面积减少或远离线圈b时才能阻碍磁通量的增加，故线圈a有远离b的趋势，故线圈a对水平桌面的压力将增大，故D正确。
故选D。
13．A
【详解】
A．0~1s内，螺线管中从a向b的电流逐渐增大，穿过圆环的磁场向上的逐渐增强，根据楞次定律，从上往下看，圆环中的感应电流沿顺时针方向，A正确；
B．1s末，穿过圆环的磁通量达到最大，此时圆环中的感应电流为零，不受安培力，对桌面的压等于圆环的重力，B错误；
C．0~1s内，穿过圆环的磁通量逐渐增多，根据楞次定律推论“增缩减扩”，圆环面积有收缩的趋势，C错误；
D．1~2s内螺线管中从a向b的电流逐渐减小，2~3s内螺线管中从b向a的电流逐渐增加，穿过圆环的磁通量先是向上的减少，然后是向下的增多，根据楞次定律，圆环中的感应电流方向相同，D错误。
故选A。
14．AC
【详解】
法拉第最早引入了电场的概念，并提出用电场线表示电场，故A正确；法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律，即电磁感应定律，故B错误；安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说，故C正确；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．当原磁通量减小时，感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相同，故D错误．所以AC正确，BD错误．
15．AD
【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．
16．BD
【详解】
由安培定则可知，电流右侧磁场方向向外；ab在转动中切割磁感线产生感应电动势，由右手定则可知，a端电势高，b端电势低，即：φa＞φb，故金属棒内电场强度不等于零，电子在金属棒内向电势低的方向聚集，因此b端将聚集电子，故BD正确；AC错误；故选BD．
17． 楞次 右手
【详解】
判断感应电流的方向用楞次定律或右手定则。
18． 增大 先向左再向右
【详解】
铁齿被磁化产生的磁场方向与线圈原磁场方向相同，从右向左，所以通过线圈的磁通量增大。
线圈正对铁齿离开，从右向左的磁场减弱，根据楞次定律可知线圈中产生的磁场从右向左，根据安培定则可知通过G的电流为从右向左；当上边铁齿靠近线圈时，线圈中从右向左的磁场增强，根据楞次定律可知线圈中产生的磁场从左向右，根据安培定则可知通过G的电流从左向右，所以通过G的感应电流的方向是先向左再向右。
19． a、c 0.71
【详解】
当线圈平面平行地面测量时，在地面上a、c两处测得试探线圈中的电动势为零，说明通过线圈的磁通量为零，则小线圈在a、c两处的正上方，而b、d两处线圈中的电动势不为零，说明穿过小线圈的磁通量发生变化，则试探线圈在通电直导线的两边．当线圈平面与地面成45°夹角时，在b、d两处测得试探线圈中的电动势为零．则说明小线圈现在的位置与直导线平行且在小线圈的正下方．又由于a、b、c、d恰好位于边长为1米的正方形的四个顶角上．所以可确定地下电缆在ac两点连线的正下方．
当线圈平面与地面成45°夹角时，直导线在小线圈的正下方．则边长为1米的正方形可知，直导线离地表的深度为
20．在闭合开关S时，导线CD中感应电流的方向D→C；在断开开关S时，导线CD中感应电流的方向C→D．
【详解】
在闭合开关S时，根据安培定则可知导线框CD所处的磁场方向垂直纸面向外，AB直导线中的电流增大，穿过线框CD的磁通量增大，根据楞次定律得：线框中感应电流方向为顺时针方向．则导线CD中有感应电流，其方向D→C；
在断开开关S时，根据安培定则可知导线框CD所处的磁场方向垂直纸面向外，AB直导线中的电流减小，穿过线框CD的磁通量减小，根据楞次定律得到：线框中感应电流方向为逆时针方向．则导线CD中有感应电流，其方向C→D。
21．答案见解析
【解析】
根据右手定则可知，金属棒中感应电流水平向右；由左手定则可知，安培力方向向上；如图：
22．（1）向右偏转 （2）不偏转 （3）向右偏转 （4）向左偏转
【详解】
在图（a）中，闭合开关，电流从正接线柱流入电流表，电流表指针向左偏转，即电流从哪个接线柱流入，指针就向哪侧偏转．在图（b）中，闭合开关后，由安培定则可知，线圈A中的电流产生的磁场竖直向上；
(1)将S闭合后，将螺线管A插入螺线管B的过程中，穿过B的磁场向上，磁通量变大，由楞次定律可知，感应电流从电流表负接线柱流入，则电流表的指针将右偏转；
(2)保持开关S闭合，线圈A放在B中不动时，穿过B的磁通量恒定不变，没有感应电流产生，电流表不偏转；
(3)保持开关S闭合，线圈A放在B中不动将滑动变阻器的滑片P向左滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻减小，A中的电流增大，所以A中的磁场增强，所以穿过B的磁通量增大，楞次定律可知，感应电流从电流表负接线柱流入，则电流表的指针将右偏转；
(4)线圈A放在B中不动，突然断开S，A中电流产生的磁场突然消失，故穿过B的磁通量减小，根据楞次定律可知，感应电流从电流表正接线柱流入，电流表指针向左偏转。
23．
【详解】
圆环通逆时针电流，由安培定则可知在圆环内部的磁场垂直纸面向外；然后由右手定则：磁感线穿过右手手心，ab棒垂直磁场向右切割磁感线(右手大拇指指向) ，则产生的感应电流方向向下(四指指向)；再由左手定则可得ab棒受到的安培力水平向左。
答案第1页，共2页