2.1楞次定律 分层作业巩固提升（Word版含解析）
文档属性
| 名称 | 2.1楞次定律 分层作业巩固提升（Word版含解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 576.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-22 21:09:54 | ||
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文档简介
课时1楞次定律分层作业巩固提升第二章电磁感应2021_2022学年高二物理选择性必修第二册（人教版2019）
一、单选题，共10小题
1．某科学兴趣小组发明的一种新式弹簧阻尼减震装置原理图如图所示。弹簧上端固定，下端悬挂一个条形磁铁。距条形磁铁下端某位置处放一个固定的闭合金属线圈，现让磁铁从某一高度下落，磁铁上下振动时穿过闭合金属线圈。则磁铁上下振动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．穿过线圈的磁通量不变 B．线圈中会产生感应电流
C．磁铁和弹簧组成的系统机械能守恒 D．其他条件不变，如果线圈不闭合，磁铁从开始运动到停下来的时间变短
2．如图所示，a、b、c三个线圈是同心圆，b线圈上连接有直流电源E和开关K，则下列说法正确的是（ ）
A．在K闭合的一瞬间，线圈c中有逆时针方向的瞬时电流，有收缩趋势
B．在K闭合的一-瞬间，线圈c中有逆时针方向的瞬时电流，有扩张趋势
C．在K闭合的一瞬间，线圈a中有逆时针方向的瞬时电流，有收缩趋势
D．在K闭合的一-瞬间，线圈a中有顺时针方向的瞬时电流，有扩张趋势
3．根据麦克斯韦电磁理论，变化的磁场可以产生电场.当产生的电场的电场线如图所示时，可能是（ ）
A．向上方向的磁场在增强
B．向下方向的磁场在减弱
C．向上方向的磁场先增强，然后反向减弱
D．向上方向的磁场先减弱，然后反向增强
4．如图所示，通电直导线右侧有一金属框与其在同一水平面内，金属棒放在框架上且接触良好。若发现金属棒向左运动并且电流方向为到。则中电流的变化情况是（ ）
A．中通有由方向逐渐减小的电流
B．中通有由方向逐渐增大的电流
C．中通有由方向逐渐减小的电流
D．中通有由方向逐渐增大的电流
5．如图所示，导线框abcd与通电直导线固定在同一平面内，直导线中通有图示方向的电流I，当电流I增大时，下列说法中正确的是（ ）
A．线框中将产生逆时针方向的感应电流，线框将受到水平向右的安培力
B．线框中将产生逆时针方向的感应电流，线框将受到水平向左的安培力
C．线框中将产生顺时针方向的感应电流，线框将受到水平向左的安培力
D．线框中将产生顺时针方向的感应电流，线框将受到水平向右的安培力
6．1931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超导线圈，从上向下看，导线图中出现的感应电流方向是（ ）
A．先逆时针，后顺时针 B．先顺时针，后逆时针
C．一直顺时针 D．一直逆时针
7．如图所示，光滑绝缘的水平面上，有一长直导线与新月形金属导线框，直导线固定，导线框可以在水平面上自由移动。开始导线框的对称轴MN与直导线垂直。t=0时给直导线通交变电流，规定图示方向为电流正方向。下列关于导线框的说法正确的是（ ）
A．在0~时间内，导线框中产生顺时针方向的感应电流
B．在~时间内，导线框有面积缩小的趋势
C．在时导线框受到的安培力最大
D．在0~时间内，导线框将沿MN方向向右平动
8．如图所示，某同学在电磁炉面板上竖直放置一纸质圆筒，圆筒上套一环形轻质铝箔，电磁炉产生的交变磁场的频率、强弱可以调节。现给电磁炉通电，发现铝箔悬浮了起来，则（ ）
A．只减小磁场，铝箔悬浮高度将不变
B．只增大频率，铝箔中产生的感应电流增大
C．更换薄铝箔，铝箔中产生的感应电流变大
D．在产生图示方向磁场时，断开电源，铝箔中会产生图示方向的电流
9．如图1所示，固定闭合线圈abcd处于方向垂直纸面向外的磁场中，磁感线分布均匀，磁场的磁感应强度大小B随时间t的变化规律如图2所示，则下列说法正确的是（ ）
A．t=1s时，ab边受到的安培力方向向左
B．t=2s时，ab边受到的安培力为0
C．t=3s时，线圈面积有收缩趋势
D．t=4s时，线圈内感应电流为顺时针
10．如图所示，导线框ABC与长直导线在同一平面内，直导线通有恒定电流I，在导线框由直导线左侧向右匀速靠近直导线过程及在直导线右侧向右匀速远离直导线过程中，导线框中感应电流的方向分别是（ ）
A．都是ABC B．都是CBA
C．靠近时是ABC，远离时是CBA D．靠近时是CBA，远离时是ABC
二、多选题，共4小题
11．轻质细线吊着一质量为m＝0.4kg、边长为L＝1m、匝数n＝10的正方形线圈，其总电阻为R＝1Ω。在线圈的中间位置以下区域分布着磁场，如图甲所示。磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示。则下列判断正确的是（ ）
A．线圈中的感应电流大小为0.5A
B．0-6s内线圈产生的焦耳热为1.5J
C．t＝0时轻质细线的拉力大小等于线圈的重力
D．线圈中感应电流的方向为逆时针
12．如图（甲）、（乙）、（丙）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，为了使线框感应电流方向是adcba，下列措施可行的是（ ）
A．图（甲）线框向左平移
B．图（乙）线框向左平移
C．图（丙）线框向左平移
D．三幅图中电流增大，都能实现上述电流方向
13．某测量通电螺线管内部磁感应强度的装置如图所示，把一个很小的测量线圈C放在待测处（测量线圈平面与螺线管轴线垂直），将线圈C与电流计G串联构成一串联电路，两个电源E完全相同，将开关K由位置A拨到位置B时，测得通过测量线圈C的电荷量为q。已知测量线圈C的匝数为N、截面积为S，测量线圈C和电流表G组成的串联回路的总电阻为R。下列描述正确的是（ ）
A．通电螺线管内部的磁场方向由向右变为向左
B．在此过程中，G表中的电流方向为b-G-a方向
C．在此过程中，穿过测量线圈C的磁通量的变化量为
D．待测处的磁感应强度的大小为
14．两圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环，当A以如图所示的方向绕中心顺时针变速转动时，B中产生逆时针的感应电流。则（ ）
A．A可能带正电且转速减小 B．A可能带正电且转速增大
C．A可能带负电且转速减小 D．A可能带负电且转速增大
三、填空题，共4小题
15．如图，铝环A用轻线静止悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧，若突然闭合电键S，则铝环A将________（填“向左”或“向右”或“不”）摆动，并有________（填“收缩”或“扩张”）趋势。
16．如图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为，面积为S。若在时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由均匀减少到，则该段时间线圈a端电势___________b端电势（选填“大于”或“小于”），ab两端电势差为___________
17．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。
18．如图所示，AB两个线圈在同一平面上，A线圈在B线圈中。当只在B线圈中通以逆时针方向的电流，则穿过A线圈的磁通量方向为___________；当只在A线圈中通以顺时针方向不断减小的电流，B线圈会产生___________时针方向的感应电流。
四、解答题，共4小题
19．如图所示，两平行金属导轨P、Q水平放置在匀强磁场中，磁场方向垂直于轨道平面，在两导轨之间连接一电阻R。当一根垂直于导轨的导体棒ab沿着导轨向右滑动时，棒ab中感应电流的方向是怎样的？请说明理由。
20．如图所示，在一根较长的铁钉上用漆包线绕出两个线圈A和B。将线圈B的两端与漆包线CD相连，使CD平放在静止的小磁针的正上方，与小磁针平行。试判断开关闭合的瞬间，小磁针N极的偏转情况，并用实验检验你的判断。
21．重为G的线圈系在一个弹簧测力计上，其下方有一通电导线，如图甲所示，导线所通过的电流如图乙所示，它们均在同一平面内，求下列不同时刻弹簧测力计的示数与G的关系。
(1)在t1时刻；
(2)在t2时刻；
(3)在t3时刻。
22．如图（a）所示，电阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路，线圈的半径为r1。在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图像如图（b）所示，图像与横、纵轴的截距分别为t0和B0。不计导线的电阻，求0～t1时间内通过电阻R1的电流大小与方向以及电荷量。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【解析】
ABD．由于线圈固定，当磁铁上下振动时，线圈中的磁通量会发生变化，从而在线圈中产生感应电流，电流给磁铁力的作用，根据楞次定律“来拒去留”，磁铁很快停下来。如果线圈不闭合，线圈中磁通量仍然会变化，但不会产生感应电流，磁铁不会受到电流的作用力，磁铁停下来的时间变长，故B正确，AD错误；
C．磁铁上下振动过程中，磁铁和弹簧组成的系统受到线圈中的电流的作用力，此作用力对系统做功，机械能不守恒，C错误。
故选B。
2．A
【解析】
AB．在K闭合的一瞬间，线圈b中有顺时针方向的瞬时电流，线圈b内磁场垂直纸面向里增大，线圈b外磁场垂直纸面向外增大，研究c线圈，根据楞次定律、右手螺旋定则和左手定则，线圈c中有逆时针方向的瞬时电流，有收缩趋势，故A正确，B错误。
CD．研究a线圈，根据楞次定律、右手螺旋定则和左手定则，线圈a中有逆时针方向的瞬时电流，有扩张的趋势，故CD错误。
故选A。
3．D
【解析】
AB．当一个闭合电路中的磁通量发生变化时，回路中就有感应电流产生，回路中并没有电源，电流的产生是由磁场的变化造成的。麦克斯韦把以上的观点推广到不存在闭合电路的情况，即变化的磁场产生电场，向上的磁场增强、向下的磁场减弱时，感应电流的磁场方向向下，阻碍原磁场的增强，根据安培定则可判断出感应电流方向与题图中E的方向相反，故A、B错误；
CD．同理，当磁场向上减弱或磁场向下增强即反向增强时，感应电流的磁场方向向上，阻碍原磁场的减弱，根据安培定则可判断出感应电流方向与题图中E的方向相同；当磁场向上方向的磁场减弱或向下增强时，与题图中E的方向相反，C错误，D正确。
故选D。
4．B
【解析】
由于cd中产生的磁场变化使线圈中产生感应电流，金属棒ab向左运动并且电流方向为a到b，根据左手定则，可知磁场一定是向外的；根据楞次定律可知，磁场一定是增大的，再根据安培定则可知，cd中电流一定是由c到d，且大小在增大。
故选B。
5．A
【解析】
根据安培定则可知，直导线右侧磁场方向垂直直面向里，当导线中电流增大时，穿过线框的向里的磁感线条数增多，由楞次定律可知，线圈会产生逆时针的感应电流。根据左手定则对线框受力分析可知线框ab边受到的安培力方向水平向右，cd边受到的安培力方向水平向左，因为ab处的磁感应强度大于cd处的磁感应强度，由安培力表达式可知ab边受到的安培力大于cd边，故线框合力向右，A正确。
故选A。
6．D
【解析】
若N磁单极子穿过超导线圈的过程中，当磁单极子靠近线圈时，穿过线圈中磁通量增加，且磁场方向从上向下，所以由楞次定律可知，感应磁场方向从上向下看，再由右手螺旋定则可确定感应电流方向逆时针；当磁单极子远离线圈时，穿过线圈中磁通量减小，且磁场方向从下向上，所以由楞次定律可知，感应磁场方向从下向上，再由右手螺旋定则可确定感应电流方向逆时针。因此线圈中产生的感应电流方向一直逆时针不变。
故选D。
7．D
【解析】
A．在0~时间内，直导线中的电流正向增大，导线框中向里的磁通量增大，由楞次定律可知，线框中产生逆时针方向的感应电流，故A错误；
B．在~时间内，导线框中磁通量减小，其面积有扩大的趋势，故B错误；
C．在时直导线中电流变化率为零，导线框中感应电流为零，受到的安培力为零，故C错误；
D．在0~时间内，导线框受到安培力沿对称轴向右，线框向右加速运动，故D正确。
故选D。
8．B
【解析】
A．铝箔悬浮起来是由于磁场的变化，铝箔中产生感应电流，在磁场中受安培力作用，若减小磁场，感应电流不变时，安培力减小，铝箔悬浮的高度会减小，A错误；
B．只增大频率，磁场的变化率增大，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势增加，因此铝箔中产生的感应电流增大，B正确；
C．更换薄铝箔，根据
截面S减小，铝箔的电阻增大，因此感应电流变小，C错误；
D．在产生图示方向磁场时，断开电源，向上的磁场减弱，根据楞次定律，铝箔中会产生感应电流与图示方向相反，D错误。
故选B。
9．B
【解析】
A．如图2所示图线可知：0～2s内磁感应强度大小逐渐增大，根据楞次定律可知流过ab边的电流由b流向a，由左手定则可知，ab边受到的安培力方向向右，A错误；
B．如图2所示图线可知，t=2 s时
由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势为0 ，由闭合电路的欧姆定律可知，感应电流为零，ab边受的安培力为0，B正确；
C．如图2所示图线可知：2～4s内磁感应强度大小逐渐减小，根据楞次定律增缩减扩，线圈面积有扩大的趋势，C错误；
D．如图2所示图线可知：2～4s内磁感应强度大小逐渐减小，根据楞次定律线圈内感应电流为逆时针，D错误。
故选B。
10．B
【解析】
由题图及安培定则可知，通电直导线在导线左边产生的磁场的方向为垂直纸面向外，在导线右边产生的磁场方向垂直纸面向里，当导线框向直导线靠近时，穿过导线框的垂直纸面向外的磁通量变大，根据楞次定律可知感应电流产生的磁场方向垂直纸面向里，则感应电流方向为CBA；
当导线框在直导线右侧远离直导线时，穿过导线框的垂直纸面向里的磁通量变小，由楞次定律可知感应电流产生的磁场方向垂直纸面向里，则感应电流方向为CBA，故B正确，ACD错误。
故选B。
11．ABD
【解析】
A．根据图像可知线圈中产生的感应电动势大小为
电流
A正确；
B．内线圈产生的焦耳热为
B正确；
C．对线框受力分析
轻质细线的拉力大小小于线圈的重力，C错误；
D．增反减同，通过右手螺旋可知，线圈中感应电流的方向为逆时针，D正确。
故选ABD。
12．CD
【解析】
A．图（甲）线框向左平移，由安培定则可知通过线框的磁通量向里且减小，由楞次定律可知线框感应电流方向是abcda，故A错误；
B．图（乙）线框向左平移，开始时通过线框的磁通量向外且减小，由楞次定律可知，线框感应电流方向是abcda，故B错误；
C．图（丙）线框向左平移，由安培定则可知通过线框的磁通量向外且增大，由楞次定律可知线框感应电流方向是adcba，故C正确；
D．甲图中线框中磁通量向里，电流增大，磁通量增加，由楞次定律可知，线框感应电流方向是adcba；乙图中线框中磁通量向外，电流增大，磁通量增加，由楞次定律可知，线框感应电流方向是adcba；丙图中线框中磁通量向外，电流增大，磁通量增加，由楞次定律可知，线框感应电流方向是adcba；故D正确。
故选CD。
13．AC
【解析】
A．当将开关K由位置A拨到位置B时，通过螺线管的电流反向，磁场方向由向右变为向左，A正确；
B．根据楞次定律，在此过程中，表中的电流方向为。a--b方向，B错误；
C．电荷量
根据法拉第电磁感应定律有
由此可知在此过程中，穿过测量线圈C的磁通量的变化量
C正确；
D．根据，待测处的磁感应强度的大小
D错误。
故选AC。
14．BC
【解析】
AB．由图可知，B中电流为逆时针，由右手螺旋定则可知，感应电流的磁场向外，根据楞次定律可知，引起感应电流的磁场可能为，向外减小或向里增大，若原磁场向里，则A中电流应为顺时针，故A应带正电，因磁场变强，故A中电流应增大，即A的转速应增大，A错误，B正确；
CD．若原磁场向外，则A中电流应为逆时针，故A应带负电，因磁场变弱，故A中电流应减小，即A的转速应减小，D错误，C正确。
故选BC。
15． 向左 收缩
【解析】
突然闭合电键S，电流变大，则穿过铝环A的磁通量变大，由来拒去留可知，铝环A与长直螺线管间存在排斥力，则金属环A将向左运动，因磁通量增大，由增缩减扩可知，金属环A有收缩趋势。
16． 大于
【解析】
根据楞次定律，如果线圈闭合，感应电流的磁通量向右，故感应电动势逆时针（从右侧看），则a端电势大于b端电势；
穿过线圈的磁感应强度均匀减小，故产生恒定的感应电动势，根据法拉第电磁感应定律，有
17． 闭合导体内磁通量发生变化 楞次定律
【解析】
(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)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。
18． 垂直纸面向外 顺；
【解析】
当只在B线圈中通以逆时针方向的电流，根据安培定则可知，B线圈内部磁场方向垂直纸面向外，则穿过A线圈的磁通量方向为垂直纸面向外。
只在A线圈中通以顺时针方向不断减小的电流，根据安培定则可知，B线圈的磁通量方向垂直纸面向里，并磁通量减小；由楞次定律可知B线圈会产生顺时针方向的感应电流。
19．由b流向a；见解析
【解析】
棒ab中感应电流的方向由b流向a。已知原磁场的方向垂直于纸面向里，当棒ab向右滑动时，穿过闭合回路abPQ的磁通量增加。根据楞次定律可知，电路中产生的感应电流的磁场要阻碍该闭合回路中磁通量的增加，因此回路中感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，即垂直于纸面向外，由安培定则可知，感应电流沿逆时针方向流动。
20．小磁针N极向纸内偏转，S极向纸外偏转
【解析】
干电池通电的瞬间，铁钉上产生向右增加的磁场，根据楞次定律，线圈B中产生感应电流，电流的方向由C到D，根据安培定则，CD导线下方的磁场方向垂直纸面向里，则小磁针N极向纸内偏转，S极向纸外偏转．
21．(1)小于G；(2)等于G；(3)大于G
【解析】
(1)在t1时刻穿过线圈的磁通量增加，线圈中产生感应电流，由楞次定律知线圈有收缩的趋势，受到向上的安培力，故弹簧测力计的示数小于G；
(2)在t2时刻穿过线圈的磁通量不变，线圈中不产生感应电流，由力的平衡知，弹簧测力计的示数等于G；
(3)在t3时刻穿过线圈的磁通量减少，线圈中产生感应电流，由楞次定律知线圈有扩张的趋势，受到向下的安培力，故弹簧测力计的示数大于G。
22．，电流由b向a通过R1；
【解析】
由法拉第电磁感应定律得感应电动势为
由闭合电路的欧姆定律，得通过R1的电流大小为
由楞次定律知该电流由b向a通过R1．
由
得在0至t1时间内通过R1的电量为:
答案第1页，共2页
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一、单选题，共10小题
1．某科学兴趣小组发明的一种新式弹簧阻尼减震装置原理图如图所示。弹簧上端固定，下端悬挂一个条形磁铁。距条形磁铁下端某位置处放一个固定的闭合金属线圈，现让磁铁从某一高度下落，磁铁上下振动时穿过闭合金属线圈。则磁铁上下振动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．穿过线圈的磁通量不变 B．线圈中会产生感应电流
C．磁铁和弹簧组成的系统机械能守恒 D．其他条件不变，如果线圈不闭合，磁铁从开始运动到停下来的时间变短
2．如图所示，a、b、c三个线圈是同心圆，b线圈上连接有直流电源E和开关K，则下列说法正确的是（ ）
A．在K闭合的一瞬间，线圈c中有逆时针方向的瞬时电流，有收缩趋势
B．在K闭合的一-瞬间，线圈c中有逆时针方向的瞬时电流，有扩张趋势
C．在K闭合的一瞬间，线圈a中有逆时针方向的瞬时电流，有收缩趋势
D．在K闭合的一-瞬间，线圈a中有顺时针方向的瞬时电流，有扩张趋势
3．根据麦克斯韦电磁理论，变化的磁场可以产生电场.当产生的电场的电场线如图所示时，可能是（ ）
A．向上方向的磁场在增强
B．向下方向的磁场在减弱
C．向上方向的磁场先增强，然后反向减弱
D．向上方向的磁场先减弱，然后反向增强
4．如图所示，通电直导线右侧有一金属框与其在同一水平面内，金属棒放在框架上且接触良好。若发现金属棒向左运动并且电流方向为到。则中电流的变化情况是（ ）
A．中通有由方向逐渐减小的电流
B．中通有由方向逐渐增大的电流
C．中通有由方向逐渐减小的电流
D．中通有由方向逐渐增大的电流
5．如图所示，导线框abcd与通电直导线固定在同一平面内，直导线中通有图示方向的电流I，当电流I增大时，下列说法中正确的是（ ）
A．线框中将产生逆时针方向的感应电流，线框将受到水平向右的安培力
B．线框中将产生逆时针方向的感应电流，线框将受到水平向左的安培力
C．线框中将产生顺时针方向的感应电流，线框将受到水平向左的安培力
D．线框中将产生顺时针方向的感应电流，线框将受到水平向右的安培力
6．1931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超导线圈，从上向下看，导线图中出现的感应电流方向是（ ）
A．先逆时针，后顺时针 B．先顺时针，后逆时针
C．一直顺时针 D．一直逆时针
7．如图所示，光滑绝缘的水平面上，有一长直导线与新月形金属导线框，直导线固定，导线框可以在水平面上自由移动。开始导线框的对称轴MN与直导线垂直。t=0时给直导线通交变电流，规定图示方向为电流正方向。下列关于导线框的说法正确的是（ ）
A．在0~时间内，导线框中产生顺时针方向的感应电流
B．在~时间内，导线框有面积缩小的趋势
C．在时导线框受到的安培力最大
D．在0~时间内，导线框将沿MN方向向右平动
8．如图所示，某同学在电磁炉面板上竖直放置一纸质圆筒，圆筒上套一环形轻质铝箔，电磁炉产生的交变磁场的频率、强弱可以调节。现给电磁炉通电，发现铝箔悬浮了起来，则（ ）
A．只减小磁场，铝箔悬浮高度将不变
B．只增大频率，铝箔中产生的感应电流增大
C．更换薄铝箔，铝箔中产生的感应电流变大
D．在产生图示方向磁场时，断开电源，铝箔中会产生图示方向的电流
9．如图1所示，固定闭合线圈abcd处于方向垂直纸面向外的磁场中，磁感线分布均匀，磁场的磁感应强度大小B随时间t的变化规律如图2所示，则下列说法正确的是（ ）
A．t=1s时，ab边受到的安培力方向向左
B．t=2s时，ab边受到的安培力为0
C．t=3s时，线圈面积有收缩趋势
D．t=4s时，线圈内感应电流为顺时针
10．如图所示，导线框ABC与长直导线在同一平面内，直导线通有恒定电流I，在导线框由直导线左侧向右匀速靠近直导线过程及在直导线右侧向右匀速远离直导线过程中，导线框中感应电流的方向分别是（ ）
A．都是ABC B．都是CBA
C．靠近时是ABC，远离时是CBA D．靠近时是CBA，远离时是ABC
二、多选题，共4小题
11．轻质细线吊着一质量为m＝0.4kg、边长为L＝1m、匝数n＝10的正方形线圈，其总电阻为R＝1Ω。在线圈的中间位置以下区域分布着磁场，如图甲所示。磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示。则下列判断正确的是（ ）
A．线圈中的感应电流大小为0.5A
B．0-6s内线圈产生的焦耳热为1.5J
C．t＝0时轻质细线的拉力大小等于线圈的重力
D．线圈中感应电流的方向为逆时针
12．如图（甲）、（乙）、（丙）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，为了使线框感应电流方向是adcba，下列措施可行的是（ ）
A．图（甲）线框向左平移
B．图（乙）线框向左平移
C．图（丙）线框向左平移
D．三幅图中电流增大，都能实现上述电流方向
13．某测量通电螺线管内部磁感应强度的装置如图所示，把一个很小的测量线圈C放在待测处（测量线圈平面与螺线管轴线垂直），将线圈C与电流计G串联构成一串联电路，两个电源E完全相同，将开关K由位置A拨到位置B时，测得通过测量线圈C的电荷量为q。已知测量线圈C的匝数为N、截面积为S，测量线圈C和电流表G组成的串联回路的总电阻为R。下列描述正确的是（ ）
A．通电螺线管内部的磁场方向由向右变为向左
B．在此过程中，G表中的电流方向为b-G-a方向
C．在此过程中，穿过测量线圈C的磁通量的变化量为
D．待测处的磁感应强度的大小为
14．两圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环，当A以如图所示的方向绕中心顺时针变速转动时，B中产生逆时针的感应电流。则（ ）
A．A可能带正电且转速减小 B．A可能带正电且转速增大
C．A可能带负电且转速减小 D．A可能带负电且转速增大
三、填空题，共4小题
15．如图，铝环A用轻线静止悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧，若突然闭合电键S，则铝环A将________（填“向左”或“向右”或“不”）摆动，并有________（填“收缩”或“扩张”）趋势。
16．如图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为，面积为S。若在时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由均匀减少到，则该段时间线圈a端电势___________b端电势（选填“大于”或“小于”），ab两端电势差为___________
17．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。
18．如图所示，AB两个线圈在同一平面上，A线圈在B线圈中。当只在B线圈中通以逆时针方向的电流，则穿过A线圈的磁通量方向为___________；当只在A线圈中通以顺时针方向不断减小的电流，B线圈会产生___________时针方向的感应电流。
四、解答题，共4小题
19．如图所示，两平行金属导轨P、Q水平放置在匀强磁场中，磁场方向垂直于轨道平面，在两导轨之间连接一电阻R。当一根垂直于导轨的导体棒ab沿着导轨向右滑动时，棒ab中感应电流的方向是怎样的？请说明理由。
20．如图所示，在一根较长的铁钉上用漆包线绕出两个线圈A和B。将线圈B的两端与漆包线CD相连，使CD平放在静止的小磁针的正上方，与小磁针平行。试判断开关闭合的瞬间，小磁针N极的偏转情况，并用实验检验你的判断。
21．重为G的线圈系在一个弹簧测力计上，其下方有一通电导线，如图甲所示，导线所通过的电流如图乙所示，它们均在同一平面内，求下列不同时刻弹簧测力计的示数与G的关系。
(1)在t1时刻；
(2)在t2时刻；
(3)在t3时刻。
22．如图（a）所示，电阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路，线圈的半径为r1。在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图像如图（b）所示，图像与横、纵轴的截距分别为t0和B0。不计导线的电阻，求0～t1时间内通过电阻R1的电流大小与方向以及电荷量。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【解析】
ABD．由于线圈固定，当磁铁上下振动时，线圈中的磁通量会发生变化，从而在线圈中产生感应电流，电流给磁铁力的作用，根据楞次定律“来拒去留”，磁铁很快停下来。如果线圈不闭合，线圈中磁通量仍然会变化，但不会产生感应电流，磁铁不会受到电流的作用力，磁铁停下来的时间变长，故B正确，AD错误；
C．磁铁上下振动过程中，磁铁和弹簧组成的系统受到线圈中的电流的作用力，此作用力对系统做功，机械能不守恒，C错误。
故选B。
2．A
【解析】
AB．在K闭合的一瞬间，线圈b中有顺时针方向的瞬时电流，线圈b内磁场垂直纸面向里增大，线圈b外磁场垂直纸面向外增大，研究c线圈，根据楞次定律、右手螺旋定则和左手定则，线圈c中有逆时针方向的瞬时电流，有收缩趋势，故A正确，B错误。
CD．研究a线圈，根据楞次定律、右手螺旋定则和左手定则，线圈a中有逆时针方向的瞬时电流，有扩张的趋势，故CD错误。
故选A。
3．D
【解析】
AB．当一个闭合电路中的磁通量发生变化时，回路中就有感应电流产生，回路中并没有电源，电流的产生是由磁场的变化造成的。麦克斯韦把以上的观点推广到不存在闭合电路的情况，即变化的磁场产生电场，向上的磁场增强、向下的磁场减弱时，感应电流的磁场方向向下，阻碍原磁场的增强，根据安培定则可判断出感应电流方向与题图中E的方向相反，故A、B错误；
CD．同理，当磁场向上减弱或磁场向下增强即反向增强时，感应电流的磁场方向向上，阻碍原磁场的减弱，根据安培定则可判断出感应电流方向与题图中E的方向相同；当磁场向上方向的磁场减弱或向下增强时，与题图中E的方向相反，C错误，D正确。
故选D。
4．B
【解析】
由于cd中产生的磁场变化使线圈中产生感应电流，金属棒ab向左运动并且电流方向为a到b，根据左手定则，可知磁场一定是向外的；根据楞次定律可知，磁场一定是增大的，再根据安培定则可知，cd中电流一定是由c到d，且大小在增大。
故选B。
5．A
【解析】
根据安培定则可知，直导线右侧磁场方向垂直直面向里，当导线中电流增大时，穿过线框的向里的磁感线条数增多，由楞次定律可知，线圈会产生逆时针的感应电流。根据左手定则对线框受力分析可知线框ab边受到的安培力方向水平向右，cd边受到的安培力方向水平向左，因为ab处的磁感应强度大于cd处的磁感应强度，由安培力表达式可知ab边受到的安培力大于cd边，故线框合力向右，A正确。
故选A。
6．D
【解析】
若N磁单极子穿过超导线圈的过程中，当磁单极子靠近线圈时，穿过线圈中磁通量增加，且磁场方向从上向下，所以由楞次定律可知，感应磁场方向从上向下看，再由右手螺旋定则可确定感应电流方向逆时针；当磁单极子远离线圈时，穿过线圈中磁通量减小，且磁场方向从下向上，所以由楞次定律可知，感应磁场方向从下向上，再由右手螺旋定则可确定感应电流方向逆时针。因此线圈中产生的感应电流方向一直逆时针不变。
故选D。
7．D
【解析】
A．在0~时间内，直导线中的电流正向增大，导线框中向里的磁通量增大，由楞次定律可知，线框中产生逆时针方向的感应电流，故A错误；
B．在~时间内，导线框中磁通量减小，其面积有扩大的趋势，故B错误；
C．在时直导线中电流变化率为零，导线框中感应电流为零，受到的安培力为零，故C错误；
D．在0~时间内，导线框受到安培力沿对称轴向右，线框向右加速运动，故D正确。
故选D。
8．B
【解析】
A．铝箔悬浮起来是由于磁场的变化，铝箔中产生感应电流，在磁场中受安培力作用，若减小磁场，感应电流不变时，安培力减小，铝箔悬浮的高度会减小，A错误；
B．只增大频率，磁场的变化率增大，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势增加，因此铝箔中产生的感应电流增大，B正确；
C．更换薄铝箔，根据
截面S减小，铝箔的电阻增大，因此感应电流变小，C错误；
D．在产生图示方向磁场时，断开电源，向上的磁场减弱，根据楞次定律，铝箔中会产生感应电流与图示方向相反，D错误。
故选B。
9．B
【解析】
A．如图2所示图线可知：0～2s内磁感应强度大小逐渐增大，根据楞次定律可知流过ab边的电流由b流向a，由左手定则可知，ab边受到的安培力方向向右，A错误；
B．如图2所示图线可知，t=2 s时
由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势为0 ，由闭合电路的欧姆定律可知，感应电流为零，ab边受的安培力为0，B正确；
C．如图2所示图线可知：2～4s内磁感应强度大小逐渐减小，根据楞次定律增缩减扩，线圈面积有扩大的趋势，C错误；
D．如图2所示图线可知：2～4s内磁感应强度大小逐渐减小，根据楞次定律线圈内感应电流为逆时针，D错误。
故选B。
10．B
【解析】
由题图及安培定则可知，通电直导线在导线左边产生的磁场的方向为垂直纸面向外，在导线右边产生的磁场方向垂直纸面向里，当导线框向直导线靠近时，穿过导线框的垂直纸面向外的磁通量变大，根据楞次定律可知感应电流产生的磁场方向垂直纸面向里，则感应电流方向为CBA；
当导线框在直导线右侧远离直导线时，穿过导线框的垂直纸面向里的磁通量变小，由楞次定律可知感应电流产生的磁场方向垂直纸面向里，则感应电流方向为CBA，故B正确，ACD错误。
故选B。
11．ABD
【解析】
A．根据图像可知线圈中产生的感应电动势大小为
电流
A正确；
B．内线圈产生的焦耳热为
B正确；
C．对线框受力分析
轻质细线的拉力大小小于线圈的重力，C错误；
D．增反减同，通过右手螺旋可知，线圈中感应电流的方向为逆时针，D正确。
故选ABD。
12．CD
【解析】
A．图（甲）线框向左平移，由安培定则可知通过线框的磁通量向里且减小，由楞次定律可知线框感应电流方向是abcda，故A错误；
B．图（乙）线框向左平移，开始时通过线框的磁通量向外且减小，由楞次定律可知，线框感应电流方向是abcda，故B错误；
C．图（丙）线框向左平移，由安培定则可知通过线框的磁通量向外且增大，由楞次定律可知线框感应电流方向是adcba，故C正确；
D．甲图中线框中磁通量向里，电流增大，磁通量增加，由楞次定律可知，线框感应电流方向是adcba；乙图中线框中磁通量向外，电流增大，磁通量增加，由楞次定律可知，线框感应电流方向是adcba；丙图中线框中磁通量向外，电流增大，磁通量增加，由楞次定律可知，线框感应电流方向是adcba；故D正确。
故选CD。
13．AC
【解析】
A．当将开关K由位置A拨到位置B时，通过螺线管的电流反向，磁场方向由向右变为向左，A正确；
B．根据楞次定律，在此过程中，表中的电流方向为。a--b方向，B错误；
C．电荷量
根据法拉第电磁感应定律有
由此可知在此过程中，穿过测量线圈C的磁通量的变化量
C正确；
D．根据，待测处的磁感应强度的大小
D错误。
故选AC。
14．BC
【解析】
AB．由图可知，B中电流为逆时针，由右手螺旋定则可知，感应电流的磁场向外，根据楞次定律可知，引起感应电流的磁场可能为，向外减小或向里增大，若原磁场向里，则A中电流应为顺时针，故A应带正电，因磁场变强，故A中电流应增大，即A的转速应增大，A错误，B正确；
CD．若原磁场向外，则A中电流应为逆时针，故A应带负电，因磁场变弱，故A中电流应减小，即A的转速应减小，D错误，C正确。
故选BC。
15． 向左 收缩
【解析】
突然闭合电键S，电流变大，则穿过铝环A的磁通量变大，由来拒去留可知，铝环A与长直螺线管间存在排斥力，则金属环A将向左运动，因磁通量增大，由增缩减扩可知，金属环A有收缩趋势。
16． 大于
【解析】
根据楞次定律，如果线圈闭合，感应电流的磁通量向右，故感应电动势逆时针（从右侧看），则a端电势大于b端电势；
穿过线圈的磁感应强度均匀减小，故产生恒定的感应电动势，根据法拉第电磁感应定律，有
17． 闭合导体内磁通量发生变化 楞次定律
【解析】
(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)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。
18． 垂直纸面向外 顺；
【解析】
当只在B线圈中通以逆时针方向的电流，根据安培定则可知，B线圈内部磁场方向垂直纸面向外，则穿过A线圈的磁通量方向为垂直纸面向外。
只在A线圈中通以顺时针方向不断减小的电流，根据安培定则可知，B线圈的磁通量方向垂直纸面向里，并磁通量减小；由楞次定律可知B线圈会产生顺时针方向的感应电流。
19．由b流向a；见解析
【解析】
棒ab中感应电流的方向由b流向a。已知原磁场的方向垂直于纸面向里，当棒ab向右滑动时，穿过闭合回路abPQ的磁通量增加。根据楞次定律可知，电路中产生的感应电流的磁场要阻碍该闭合回路中磁通量的增加，因此回路中感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，即垂直于纸面向外，由安培定则可知，感应电流沿逆时针方向流动。
20．小磁针N极向纸内偏转，S极向纸外偏转
【解析】
干电池通电的瞬间，铁钉上产生向右增加的磁场，根据楞次定律，线圈B中产生感应电流，电流的方向由C到D，根据安培定则，CD导线下方的磁场方向垂直纸面向里，则小磁针N极向纸内偏转，S极向纸外偏转．
21．(1)小于G；(2)等于G；(3)大于G
【解析】
(1)在t1时刻穿过线圈的磁通量增加，线圈中产生感应电流，由楞次定律知线圈有收缩的趋势，受到向上的安培力，故弹簧测力计的示数小于G；
(2)在t2时刻穿过线圈的磁通量不变，线圈中不产生感应电流，由力的平衡知，弹簧测力计的示数等于G；
(3)在t3时刻穿过线圈的磁通量减少，线圈中产生感应电流，由楞次定律知线圈有扩张的趋势，受到向下的安培力，故弹簧测力计的示数大于G。
22．，电流由b向a通过R1；
【解析】
由法拉第电磁感应定律得感应电动势为
由闭合电路的欧姆定律，得通过R1的电流大小为
由楞次定律知该电流由b向a通过R1．
由
得在0至t1时间内通过R1的电量为:
答案第1页，共2页
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