2.1楞次定律同步练习（word版含答案）

2.1 楞次定律 同步练习
一、单选题
1．如图所示，图中虚线是匀强磁场区的边界，一个闭合线框自左至右穿过该磁场区，线框经过图示的哪个位置时有顺时针的感应电流(　 　)
A．在位置1 B．在位置2
C．在位置3 D．在位置4
2．通电导体在磁场中会受到安培力的作用，人们通常利用左手定则来判断安培力的方向。如图所示的通电导线均置于匀强磁场中，其中导线受到的安培力的方向向左的是（　　）
A． B． C． D．
3．1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”．1982年，美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验：他设想，如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的闭合超导线圈，那么，从上向下看，这个线圈中将出现（ ）
A．先是逆时针方向，然后是顺时针方向的感应电流
B．先是顺时针方向，然后是逆时针方向的感应电流
C．顺时针方向的持续流动的感应电流
D．逆时针方向的持续流动的感应电流
4．关于楞次定律下列说法正确的是（　　）
A．感应电流的磁场总是要阻止引起感应电流的磁通量的变化
B．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
C．感应电流的磁场总是跟引起感应电流的原磁场方向相反
D．穿过闭合回路的原磁场减弱时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反
5．如图所示，在水平放置的条形磁铁的N极附近，一个闭合线圈向下运动并始终保持水平．在位置Ⅱ，N极附近的磁感线正好与线圈平面平行，线圈下落过程中要经历Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个位置，如果从上往下观察，关于线圈中的感应电流方向的判断，正确的是（ ）
A．始终沿顺时针方向
B．始终沿逆时针方向
C．在Ⅱ上方时为顺时针方向
D．在Ⅱ下方时为顺时针方向
6．老师让学生观察一个物理小实验：一轻质横杆可绕中心点自由转动，横杆两侧各固定一金属环，其中左环上有一小缺口。老师拿一条形磁铁插向其中一个小环；后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象是（　　）
A．磁铁插向左环，横杆发生转动
B．磁铁插向右环，横杆发生转动
C．把磁铁从左环中拔出，左环会跟着磁铁运动
D．把磁铁从右环中拔出，右环不会跟着磁铁运动
7．一航天飞机下有一细金属杆,杆指向地心．若仅考虑地磁场的影响，则当航天飞机位于赤道上空
A．由西向东水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下
B．由东向西水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下
C．沿地磁极的经线由南向北水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由下向上
D．沿地磁极的经线由北向南水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下
8．如图所示，通电直导线MN与矩形金属线框abcd位于同一平面内，导线中的电流方向如图所示．若导线中的电流增大，下列说法正确的是( )
A．穿过线框的磁通量始终为零
B．穿过线框的磁通量变小
C．ab边感应电流的方向为b→a
D．ab边受到的安培力方向向右
9．如图甲，在线圈l1中通入电流i1后，在l2上产生感应电流随时间变化规律如图乙所示，则通入线圈l1中的电流i1随时间变化图线是下图中的（l1、 l2中电流正方向如图甲中箭头）（ ）
A． B．
C． D．
10．线圈绕制在圆柱形铁芯上，通过导线与电流计连接组成闭合回路。条形磁铁的轴线和铁芯的轴线及连接线圈和电流计的导线在同一平面内，铁芯、线圈及条形磁铁的几何中心均在与铁芯垂直的PQ连线上。条形磁铁分别与线圈相互平行或相互垂直放置，使其沿QP方向靠近线圈。若电流从电流计“+”接线柱流入时电流计指针向右偏转，在如下情形中能观察到明显的电磁感应现象，且图中标出的电流计指针偏转方向正确的是（　　）
A． B．
C． D．
二、多选题
11．两个金属的圆环同心放置，当小环中通以逆时针方向的电流，且电流不断增大时，大环将会有（ ）
A．有向外扩张的趋势
B．有向内收缩的趋势
C．产生顺时针方向的感应电流
D．产生逆时针方向的感应电流
12．如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，下列操作后的现象判断正确的是（　　）
A．闭合开关S瞬间，线圈P里没有感应电流
B．断开开关S瞬间，线圈P里有感应电流，且流经电表的电流方向为a→b
C．闭合开关S瞬间，线圈P里有感应电流，且流经电表的电流方向为a→b
D．闭合开关S，待线圈M中电流稳定时，线圈P里没有感应电流
13．如图所示，水平面内有4条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线，它们构成一个九宫格。四个相同的圆形闭合线圈在其中四个方格内放置于正中心，直导线中的电流大小与变化情况完全相同，电流方向如图所示，当4条直导线中的电流都增大时，四个线圈1、2、3、4中感应电流的情况是（　　）
A．线圈1中有感应电流 B．线圈2中无感应电流
C．线圈3中无感应电流 D．线圈4中无感应电流
14．下列说法正确的是（　　）
A．楞次定律告诉我们，感应电流的“效果”总是要反抗引起感应电流的“原因”
B．汽车上用的感应电动机是利用电磁驱动原理制成的
C．探测器探测到金属物是因为金属物中产生了涡流
D．变压器的铁芯利用薄硅钢片叠加而成是为了增大涡流
15．如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN。MN的左边有一个ab为恒定电流的长直导线。PQ处于匀强磁场中。下列说法正确的是（　　）
A．当MN在外力作用下向右匀速运动时，PQ向左运动
B．当MN在外力作用下向右匀速运动时，PQ向右运动
C．当PQ在外力作用下向右匀速运动时，MN向左运动
D．当PQ在外力作用下向右加速运动时，MN向右运动
16．如图所示为电流天平原理示意图，天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，线圈匝数为N，水平边长为L，线圈的下部处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面。现用其来测量匀强磁场的磁感应强度。当线圈中通有电流I（方向如图）时，在天平左、右两边加上质量分别为m1、m2的砝码，天平平衡。当电流反向（大小不变）时，左边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡，已知重力加速度为g。由此可知（　　）
A．磁感应强度的方向垂直纸面向里 B．磁感应强度的方向垂直纸面向外
C．磁感应强度大小为 D．磁感应强度大小为
17．如图为老师演示奥斯特实验的示意图。水平放置的小磁针的正上方平行放置一根直导线。导线末通电时小磁针N极指向正北，导线中通有电流时，小磁针静止时N极指向东偏北方向，与正北方向的夹角为，由此可推断（　　）
A．导线中的电流方向由南向北
B．增大导线中的电流，增大
C．增大导线与小磁针的距离，减小
D．将小磁针放置到导线正上方，小磁针静止时N极指向西偏南方向
18．如图所示，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距．两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流．若
A．金属环向左侧直导线靠近，穿过环的磁通量增加
B．金属环向右侧直导线靠近，穿过环的磁通量减小
C．金属环向上运动，环上无感应电流
D．金属环向下运动，环上的感应电流方向为顺时针方向
三、实验题
19．我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律。以下是实验探究过程的一部分
（1）如图所示，磁铁的N极向下运动时，发现电流表指针偏转，若要探究线圈中产生感应电流的方向，除了要知道线圈上导线的绕向外，还必须知道_______________________。
（2）如图所示，实验中发现闭合开关时，电流表指针向右偏。闭合开关稳定后，若向左移动滑动变阻器触头，此过程中电流表指针向__________偏转；若将线圈A抽出，此过程中电流表指针向__________偏转（均选填“左”或“右”）。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
试题分析：只要穿过闭合线圈的磁通量发生变化就有感应电流产生，在位置2时，磁通量增大，感应电流的磁场与原磁场方向相反，由右手定则可知感应电流为逆时针，同理判断在位置4电流方向为顺时针，故选D
考点：考查楞次定律
点评：难度较小，明确远磁场方向和磁通量的变化
2．A
【解析】
【详解】
A．根据左手定则，导线受安培力方向向左。故A正确；
B．根据左手定则，导线受安培力方向向右。故B错误；
C．导线与磁场方向平行，不受安培力。故C错误；
D．根据左手定则，导线受安培力方向垂直纸面向里。故D错误。
故选A。
3．D
【解析】
【分析】
考查楞次定律。
【详解】
N单极子向下靠近时，磁通量向下增加，当N单极子向下离开时，磁通量向上且减小，产生的感应电流均为逆时针方向，D正确。
故选D。
4．B
【解析】
【分析】
【详解】
AB．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，选项A错误，B正确；
C．感应电流的磁场跟引起感应电流的原磁场方向可能相同，也可能相反，选项C错误；
D．穿过闭合回路的原磁场减弱时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，选项D错误。
故选B。
5．B
【解析】
【详解】
解：在位置I到在Ⅱ上方过程时，穿过线圈的磁通量减小，磁场方向斜向上，据楞次定律判断可知：线圈中感应电流方向沿abcd方向．
在Ⅱ下方时，穿过线圈的磁通量增大，磁场方向斜向下，据楞次定律判断可知：线圈中感应电流方向沿abcd方向．
故均为逆时针方向；
故选B．
【点评】解答本题关键要掌握判定感应电流的产生条件，及掌握楞次定律和右手定则的应用．要注意线圈通过II位置时磁通量为零．
6．B
【解析】
【详解】
AB．磁铁插向右环，闭合回路中有感应电流产生，横杆发生转动；磁铁插向左环，由于左环不闭合，没有感应电流产生，横杆不发生转动，故A错误，B正确。
CD．把磁铁从左环中拔出，没有感应电流产生，左环不会跟着磁铁运动；把磁铁从右环中拔出，在右环中有感应电流产生，右环会跟着磁铁运动，故CD错误。
故选B。
7．B
【解析】
【详解】
在地球赤道上空，地磁场方向由南水平指向北；飞机由东向西水平飞行时，由右手定则可知，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下，故B正确，A错误；飞机沿经过地磁极的那条经线由南向北或由北向南水平飞行时，金属杆的速度方向与磁感线方向在同一平面内，金属杆不切割磁感线，不产生感应电动势，故CD错误；故选B．
8．D
【解析】
【详解】
根据右手螺旋定则可判断出，该直导线MN 在其右侧产生的磁场方向垂直于纸面向里，导线电流增大，原磁场磁感应强度增强，穿过线框的磁通量增大，故A、B 均错误；线框中磁通量增大，感应电流产生的磁场阻碍原磁场磁通量的变化，感应磁场方向为垂直纸面向外，根据右手螺旋定则，线框中感应电流方向为逆时针，即a→b→c→d，故 C 错误；根据感应电流方向及左手定则可判断出，线框ab 边在原磁场中受到的安培力方向向右，故D 正确．故选D.
点睛：本题考查安培定则、楞次定律和左手定则综合应用的能力．直导线中的电流方向由N到M，根据安培定则判断导线框所在处磁场方向．根据楞次定律判断导线框中感应电流方向，由左手定则分析导线框所受的安培力情况. 在解答的过程中要注意判定的顺序．
9．D
【解析】
【详解】
AC．由乙图知原线圈中的电流应该是均匀变化的，故AC错误；
BD．由乙图知副线圈中的电流沿图示方向，若原线圈中的电流是正向增大，则副线圈中由楞次定律知电流应该与正方向相反，故B错误，D正确。
故选D。．
10．A
【解析】
【分析】
【详解】
AB．该图中当磁铁向线圈靠近时，穿过线圈的磁通量向下增加，根据楞次定律可知，线圈中产生的感应电流从正极流入电流计，则电流计指针向右偏转，选项A正确，B错误；
CD．当磁铁按如图所示的方式靠近线圈时，由对称性可知，穿过线圈的磁通量总是零，线圈中不会有感应电流，选项CD错误。
故选A。
11．AC
【解析】
【详解】
当内环中电流逐渐增大时，在环内产生的磁场增大，外环内的磁通量增大，为阻碍磁通量的增大，外环B将产生与内环A中方向相反的电流，即顺时针方向感应电流；因它们的电流方向相反，则出现相互排斥现象，因此同时外环有面积增大的趋势，即有向外扩张的趋势，故AC正确，BD错误．故选AC．
12．CD
【解析】
【详解】
A．闭合开关S瞬间，线圈M产生磁场，穿过线圈P的磁通量从无到有增加，则线圈P里有感应电流，故A错误；
B．断开开关S瞬间，线圈M产生在铁芯中产生的向右的磁场消失，线圈P中的磁通量突然从向右变为无，根据楞次定律，感应电流在铁芯内产生的磁场向右，根据右手螺旋定则，流经电表的电流方向为b→a，故B错误；
C．闭合开关S瞬间，线圈M中产生向右的磁场，穿过线圈P的磁通量向右，从无到有增加，根据楞次定律，感应电流在铁芯中产生的磁场向左，根据右手螺旋定则，流经电表的电流方向为a→b，故C正确；
D．闭合开关S，待线圈M中电流稳定时，线圈P的中的磁通量稳定不变，不产生感应电流，故D正确。
故选CD。
13．BD
【解析】
【分析】
【详解】
根据安培定则可判断出长直导线中电流产生的磁场方向，线圈1、2、4中的合磁通量始终为零，所以增大直导线中的电流时，线圈1、2、4中的磁通量不发生变化，无感应电流产生，而线圈3中有感应电流产生；故选BD。
14．ABC
【解析】
【分析】
【详解】
A．楞次定律告诉我们，感应电流的“效果”总是要反抗引起感应电流的“原因”，故A正确；
B．汽车上用的感应电动机是利用电磁驱动原理制成的，故B正确；
C．探测器探测到金属物是因为线圈产生变化的磁场，使金属物中产生了涡流，故C正确；
D．变压器的铁芯利用薄硅钢片叠加而成是为了增大电阻，减小涡流，故D错误。
故选ABC。
15．AD
【解析】
【分析】
【详解】
AB．根据安培定则可知，MN处于ab产生的垂直平面向外的磁场中，MN在外力作用下向右运动，MNL1线圈中磁通量减小，说明MN中电流由M指向N，L1中感应电流的产生的磁场向上，由楞次定律可知，线圈L2中产生感应电流的磁场也应该是向上，若MN在外力作用下向右匀速运动，离导线ab越远，导线ab产生的磁场越弱，则通过MNL1磁通量减小且减小的速度变慢，则L1线圈中电流减小，L2线圈中磁通量减小产生感应电流，导体棒PQ电流由Q指向P，导体棒将向左运动，故A正确，B错误；
CD．当PQ在外力作用下向右运动时，根据楞次定律可知电流由Q指向P，L2中感应电流的磁场向上，由楞次定律可知，线圈L1中产生感应电流的磁场应该是向上，若PQ在外力作用下向右匀速运动，L1线圈中磁通量没有发生变化，也就没有感应电流产生，导体棒MN将处于静止状态；若PQ在外力作用下向右加速运动时，根据楞次定律可知导体棒MN中的电流方向从N到M，根据左手定则可知MN向右运动，故C错误，D正确。
故选AD。
16．BD
【解析】
【分析】
【详解】
若磁感应强度B的方向垂直纸面向里，开始线圈所受安培力的方向向向下，电流方向相反，则安培力方向反向，变为竖直向上，相当于右边少了两倍的安培力大小，所以右边应加砝码；若磁感应强度B的方向垂直纸面向外，开始线圈所受安培力的方向向向上，电流方向相反，则安培力方向反向，变为竖直向下，相当于右边多了两倍的安培力大小，需要在左边加砝码，有
所以
故BD正确，AC错误。
17．BC
【解析】
【分析】
【详解】
A．小磁场处于地磁场与电流磁场的复合场，N极指向东偏北，则电流磁场向东，根据右手螺旋定则，电流应由北向南，A错误；
B．电流磁场越强，越大，所以增大电流，会使电流磁场增强，增大，B正确；
C．增大导线与小磁针两者距离，会使电流磁场减弱，减小，C正确；
D．将小磁针放在导线上方，电流磁场向西，合成后向西偏北，D错误。
故选BC。
18．AC
【解析】
【分析】
由题中“一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内”可知，本题考查闭合线圈磁通量变化以及感应电流方向，根据楞次定律和通电导线磁场分布规律可分析本题．
【详解】
AB、根据通电导线磁场分布规律可知，在两根通电导线中间，及分布垂直纸面向外的磁场也分布垂直纸面向里的磁场，并且在中间位置，磁通量为零，因此金属环无论向左向右移动，磁通量均增加，故A正确B错误；
CD、因为金属环内磁通量为零，根据对称性，金属环上下移动磁通量不会发生变化，根据楞次定律可知，无感应电流产生，故C正确D错误．
19． 电流从电流表的“+”接线柱流入时，指针向哪个方向偏转 右 左
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]若要探究线圈中产生感应电流的方向，除了要知道线圈上导线的绕向外，还必须知道电流从电流表的“+”接线柱流入时，指针向哪个方向偏转。
(2)[2][3]闭合开关时，电流表指针向右偏，说明磁场向下且磁通量增大时，电流表指针向右偏，闭合开关稳定后，若向左移动滑动变阻器触头，电阻减小，电流增大，磁场增强，磁通量增大，故电流表指针向右偏转；若将线圈A抽出，磁场减弱，磁通量减小，此过程中电流表指针向左偏转。
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