2.1楞次定律同步练习（Word版含答案）

人教2019物理 选修二 2.1楞次定律 同步练习
一．选择题（共10小题）
1．如图所示，金属棒AB原来处于静止状态（悬挂）。由于CD棒的运动，导致AB棒向右摆动，则CD棒（　　）
A．向右平动 B．向左平动 C．向里平动 D．向外平动
2．如图，两金属棒ab、cd分别置于两个异名磁极之间，组成闭合回路。能使cd棒受到向下磁场力的情况是（　　）
磁极Ⅰ为S极，磁极Ⅲ为S极，ab棒向左运动
磁极Ⅰ为S极，磁极Ⅲ为N极，ab棒向右运动
磁极Ⅰ为N极，磁极Ⅲ为N极，ab棒向左运动
④磁极Ⅰ为N极，磁极Ⅲ为S极，ab棒向右运动
A．①②④ B．①②③④ C．②④ D．①③
3．如图所示，平行导体滑轨MM′、NN′水平放置，固定在匀强磁场中，磁场方向与水平面垂直向下．滑线AB．CD 横放其上静止，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滑线CD受到的磁场力方向分别为（　　）
A．电流方向沿ABCD；受力方向向右
B．电流方向沿ABCD；受力方向向左
C．电流方向沿ADCB；受力方向向右
D．电流方向沿ADCB；受力方向向左
4．某高中科研兴趣小组利用学过的知识制造了一台电磁炮，其原理示意图如图甲所示，高压直流电源电动势为E，大电容器的电容为C。线圈套在中空的塑料管上，管内光滑，将直径略小于管的内径的金属小球静置于管口附近。首先将开关S接1，使电容器完全充电，然后立即将S转接2，此后电容器放电，通过线圈的电流随时间的变化如图乙所示，金属小球在0～t1的时间内被加速发射出去，t1时刻刚好运动到管口。下列关于该电磁炮的说法正确的是（　　）
A．小球在塑料管中加速度随线圈中电流的增大而增大
B．在0～t1的时间内，电容器储存的电能全部转化为小球的动能
C．适当加长塑料管可使小球获得更大的速度
D．在0～t1的时间内，顺着发射方向看小球中产生的涡流是逆时针方向的
5．如图所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈。当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN大小变化、摩擦力方向，及线圈是收缩或扩张趋势的正确判断是（　　）
A．FN先小于mg后大于mg，摩擦力方向先向左后向右，先有扩张趋势后有收缩趋势
B．FN先大于mg后小于mg，摩擦力方向先向右后向左，先有扩张趋势后有收缩趋势
C．FN先小于mg后大于mg，摩擦力方向一直向右，先有收缩趋势后有扩张趋势
D．FN先大于mg后小于mg，摩擦力方向一直向左，先有收缩趋势后有扩张趋势
6．如图所示，有一闭合的金属线框abcd，放置在垂直于纸面的匀强磁场中，匀强磁场方向与线框平面垂直。在仅有线框移动的情况下，发现ab边受到竖直向上的安培力，则此时线框处于以下哪种运动（　　）
A．水平向左平移 B．水平向右平移
C．沿磁场边界向上平移 D．沿磁场边界向下平移
7．如图所示，线圈M与电源E、开关S，滑动变阻器R相连，线圈N与灵敏电流计G相连，线圈M与线圈N绕在同一铁芯上。已知灵敏电流计G的指针向电流流入一侧偏转，则下列操作可以使电流计G的指针向“+”接线柱偏转的是（　　）
A．闭合开关S瞬间
B．保持S断开，将滑动变阻器R向右移
C．保持S闭合，将滑动变阻器R向右移
D．保持S闭合，将滑动变阻器R向左移
8．如图，甲、乙为两根固定在同一竖直平面内的平行长直导线，通有大小相等、方向向上的恒定电流，虚线AB到甲、乙两直导线的距离相等。一圆形金属环环面平行于两导线放置于两导线间，环的圆心与虚线AB重合，环的直径远小于两导线间的距离。下列说法正确的是（　　）
A．导线甲对导线乙的安培力方向水平向右
B．两导线在虚线AB上形成的磁场的磁感应强度不为0
C．金属环沿虚线AB向上移动时，环上有感应电流产生
D．金属环向右靠近导线乙时，环上有顺时针方向的感应电流
9．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
10．如图所示，线圈A与电源、开关相连。线圈B与电阻R连接成闭合电路。电键闭合、断开的瞬间，关于通过电阻R的电流方向判断正确的是（　　）
A．电键闭合瞬间，电流方向a到b
B．电键闭合瞬间，电流方向b到a
C．电键断开瞬间，电流方向a到b
D．电键断开瞬间，铁芯中磁感线沿逆时针方向
二．多选题（共6小题）
（多选）11．广元市某届科创大赛中，一学生设计的电磁弹射装置的简化模型如图所示，线圈固定在水平放置的光滑绝缘杆上，将金属环放在线圈左侧。闭合开关时金属环被弹射出去，则（　　）
A．从右向左看，金属环中感应电流沿顺时针方向
B．将电源正负极调换，闭合开关时金属环将向右靠近线圈
C．将金属环放置在线圈右侧，闭合开关时金属环将向右弹射出去
D．金属环不闭合，则闭合开关时金属环依然会产生感应电动势
（多选）12．一轻质弹簧一端固定在天花板上，另一端连接一条形磁铁静止，磁铁的中点位置为A。一圆环形导体轴线与磁铁的轴线重合，从图示位置由静止释放圆环，圆环下落至磁铁底端的过程中，以下说法正确的是（　　）
A．圆环中一直有感应电流
B．圆环下落至A点前，弹簧弹力大于磁铁重力
C．圆环到达A点时，速度最大
D．圆环机械能减少
（多选）13．如图甲所示，矩形线框abcd与直导线MN固定在同一平面内，线框的ad、bc两条边与导线MN平行。规定从N至M为直导线中电流的正方向，当导线MN中通以按图乙所示规律变化的电流时，下列说法正确的是（　　）
A．矩形线框中感应电流先沿abcda方向后沿adcba方向
B．矩形线框中感应电流始终沿abcda方向
C．矩形线框所受安培力方向先向左后向右
D．矩形线框所受安培力方向始终向左
（多选）14．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
（多选）15．如图，两个半径不同但共心的圆形导线环A、B位于同一平面内，A环的半径大于B环的半径，已知在t＝0到t＝t1的时间间隔内，当导线A环中的电流i发生某种变化，而导线B环中的感应电流总是沿逆时针方向。设A环中电流i的正方向与图中箭头所示的方向相同，则i随时间t的变化的图线可能是（　　）
（多选）16．如图甲所示，长直螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场B，图中箭头所示方向为其正方向．螺线管与导线框abcd相连，导线框内有一柔软的正方形金属环L，正方形金属环L与导线框在同一平面内．当螺线管内的磁感应强度B随时间按图乙所示规律变化时，下列说法正确的是（　　）
A．在0～t1时间内，导线框abcd内有顺时针方向的感应电流
B．在t1～t3时间内，导线框abcd内的感应电流方向先顺时针后逆时针
C．在t2～t3时间内，正方形金属环L可能扩张为圆环
D．在t3～t5时间内，正方形金属环L内有方向不变的感应电流
三．实验题（共2小题）
17．（1）在“用DIS研究温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验中，封闭气体的压强p用　 　测量，体积V由　 　读出。
（2）在“研究磁通量变化时感应电流的方向”实验中，将螺线管与电流计组成闭合回路，实验装置如图。将条形磁铁的N极、S极分别插入、抽出线圈，线圈中的感应电流方向分别如甲、乙、丙、丁图所示。则甲图中在线圈内部感应电流磁场的方向与条形磁铁磁场的方向　 　，由此可知，感应电流的磁场阻碍引起感应电流的　 　的增加。再经过思考乙、丙、丁图所示的情况，本实验得到的结论是　 　。
18．绕在同一铁芯上的线圈Ⅰ、Ⅱ按图所示方法连接，判断在以下各情况中，线圈Ⅱ中是否有感应电流产生．
①闭合电键K的瞬时　 　．
②保持电键K闭合的时候　 　．
③断开电键K的瞬时　 　．
④电键K闭合将变阻器RO的滑动端向左滑动时：　 　．（以上各空均填“有”或“无”）
四．计算题（共2小题）
19．一个质量为m、直径为d、电阻为R的金属圆环，在范围很大的磁场中沿竖直方向下落，磁场的分布情况如图所示，已知磁感应强度竖直方向的分量By的大小只随高度变化，其随高度y变化关系为By＝（1+ky）B0（k为大于0的比例常数），其中沿圆环轴线的磁场方向始终竖直向上，在下落过程中金属圆环所在的平面始终保持水平，速度越来越大，最终稳定为某一数值，称为收尾速度．重力加速度为g，不计空气阻力，求：
（1）圆环中的感应电流方向；
（2）圆环的收尾速度大小．
20．桌面上放着一个10匝的矩形线圈，线圈中心上方一定高度有一竖直放置的条形磁铁，此时线圈内磁通量为0.04Wb，把条形磁铁竖直放在线圈内的桌面上时，线圈内的磁通量为0.12Wb，问：
（1）从上往下看，线圈内感应电流方向是顺时针还是逆时针？
（2）若以上过程用了0.1s，则线圈中的感应电动势是多少？
人教2019物理 选修二 2.1楞次定律 同步练习
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
1．D。
2．B。
3．C。
4．D。
5．D。
6．A。
7．C。
8．D。
9．B。
10．A。
二．多选题（共6小题）
11．CD。
12．BD。
13．BC。
14．CD。
15．BC。
16．AC。
三．实验题（共2小题）
17．【解答】解：（1）根据实验原理，结合实验设计，在保持温度不变情况，用压强传感器测量气体的压强；用注射器刻度来读作，气体的体积，记作V；
（2）根据安培定则可知，甲图中在线圈内部感应电流磁场的方向向上，与条形磁铁磁场的方向相反；故说明感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的增加；同理可知，乙中线圈中磁场增加，感应电流的磁场与条形磁铁的方向相反；丙丁线圈中磁场减弱，线圈中感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，则说明感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
故答案为：（1）压强传感器，注射器刻度；
（2）相反，磁通量，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
18．【解答】解：
由图所示电路可知：
①闭合电键K的瞬时，穿过线圈Ⅱ的磁通量变化，有感应电流产生；
②保持电键K闭合的时，穿过线圈Ⅱ的磁通量不变，没有感应电流产生；
③断开电键K的瞬时，穿过线圈Ⅱ的磁通量发生变化，有感应电流产生；
④电键K闭合将变阻器RO的滑动端向左滑动时，穿过线圈Ⅱ的磁通量发生变化，有感应电流产生；
故答案为：①有②无③有④有。
四．计算题（共2小题）
19．答：（1）圆环中的感应电流方向是顺时针；
（2）圆环的收尾速度大小为。
20．答：（1）从上往下看，线圈内感应电流方向是顺时针
（2）若以上过程用了0.1s，则线圈中的感应电动势是8V。第10页（共11页）