2.1 楞次定律 巩固基础练习题（Word版含答案）

2.1 楞次定律
一、单选题
1．两圆环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转动的角速度发生变化时，B中产生如图所示方向的感应电流，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一定带负电且转速减小 D．A可能带负电且转速增大
2．已知一灵敏电流计，当电流从正接线柱流入时，指针向正接线柱一侧偏转，现把它与线圈串联接成下图所示电路，当条形磁铁按如图所示情况运动时，以下判断不正确的是（ ）
A．图中电流表偏转方向向右
B．图中磁铁下方的极性是N极
C．图中磁铁的运动方向向下
D． 图中线圈的绕制方向与前三个相反
3．如图，在线圈的左、右两侧分别套上绝缘的金属环a、b，导体棒AB在匀强磁场中下落的瞬间，a、b环将（　　）
A．向线圈靠拢 B．向两侧跳开
C．一起向左侧运动 D．一起向右侧运动
4．小李同学在探究电磁感应现象和楞次定律时，进行了如下实验：如图所示，矩形金属线圈放置在水平薄玻璃上，玻璃正下方有两块完全相同的蹄形磁铁，磁铁四个磁极之间的距离相等。当两块磁铁匀速向右通过玻璃正下方时，玻璃上的线圈始终保持不动，关于线圈所受摩擦力的方向，下列说法正确的是（　　）
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
5．下列各图中的导体棒是闭合回路的一部分，图中分别标出了导体棒的速度方向、磁场方向和棒中感应电流的方向，其中三者关系正确的是（　　）
A． B．
C． D．
6．某研究性学习小组的同学设计的电梯坠落的应急安全装置如图所示，在电梯挂厢上安装永久磁铁，并在电梯的井壁上铺设线圈，这样可以在电梯突然坠落时减小对人员的伤害。关于该装置，下列说法正确的是（　　）
A．当电梯突然坠落时，该安全装置可使电梯停在空中
B．当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时，闭合线圈A、B中的电流方向相反
C．当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时，只有闭合线圈A在阻碍电梯下落
D．当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时，只有闭合线圈B在阻碍电梯下落
7．如图所示，在一个左右延伸很远的上、下有界的匀强磁场上方有一闭合线圈，当闭合线圈从上方下落穿过磁场的过程中，线圈所受磁场力始终小于重力（　　）
A．进入磁场时加速度可能小于g，离开磁场时加速度可能大于g，也可能小于g
B．进入磁场时加速度大于g，离开时小于g
C．进入磁场和离开磁场，加速度都大于g
D．进入磁场和离开磁场，加速度都小于g
8．如图所示，CDEF是一个矩形金属框，当导体棒AB向右移动时，回路中会产生感应电流，则下列说法中正确的是（　　）
A．导体棒中的电流方向为B→A
B．电流表A1中的电流方向为F→E
C．电流表A1中的电流方向为E→F
D．电流表A2中的电流方向为D→C
9．如图所示，蹄形磁铁和矩形线圈均可绕竖直轴转动，将蹄形磁铁逆时针转动（从上往下看），则矩形线圈的运动情况和产生的感应电流情况为（　　）
A．线圈将顺时针转动
B．线圈将逆时针转动
C．线圈转动，线圈中无感应电流
D．线圈不转动，线圈中有感应电流
10．如图（a），在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R，R在PQ的右侧。导线PQ中通有正弦交流电i，i的变化如图（b）所示，规定从Q到P为电流正方向。导线框R中的感应电动势（　　）
A．在t＝时最大 B．在t＝时改变方向
C．在t＝时最大，且沿顺时针方向 D．在t＝T时最大，且沿顺时针方向
二、多选题
11．下列说法正确的是（ ）
A．安培发现了电流的磁效应
B．奥斯特发现了电荷之间的相互作用规律
C．法拉第发现了电磁感应定律
D．楞次找到了判断感应电流方向的方法
12．如图所示，在光滑水平面上固定一条形磁铁，有一小球以一定的初速度向磁铁方向运动，如果发现小球做减速运动，则小球的材料可能是（ ）
A．铁
B．木
C．铜
D．铝
13．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
14．如图，长直通电导线与矩形线圈abcd处于同一平面，电流方向向上，下列说法中正确的是（　　）
A．若线圈向右平动，其中感应电流方向是
B．若线圈竖直向下运动，无感应电流产生
C．当线圈以ab边为轴转动时（小于），其中感应电流方向是
D．当线圈向导线靠近时，其中感应电流方向是
三、填空题
15．如图所示，金属圆盘可绕O轴转动，电阻R用电刷接于圆盘中心和边缘之间．当圆盘做顺时针方向的转动时（从上向下看），通过R的电流方向是 ______ ．
16．如图所示是世界上早期制作的发电机及电动机的实验装置，有一个可绕固定转轴转动的铜盘，铜盘的一部分处在蹄形磁铁当中．实验时用导线A连接铜盘的中心，用导线B连接铜盘的边缘．若用外力摇手柄使得铜盘逆时针转动起来时，电路闭合会产生感应电流，则电流从____端流出；若将A、B导线端连接外电源，则铜盘会逆时针转动起来，则此时____端连接电源的正极（均选填A或B）．
17．如图，金属环A用轻线悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧．若变阻器滑片P向左移动，则金属环A将向___________（填“左”或“右”）运动，并有___________（填“收缩”或“扩张”）趋势．
18．如图，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内。当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，圆环L有______（填“收缩”或“扩张”）趋势，圆环内产生的感应电流______（填“变大”“变小”或“不变”）。
19．如图所示是继电器的原理图，A为常闭触点，B为常开触点，当在接线柱2、3间通入一定的电流时，电磁铁便使衔铁P脱离A而与B接触，从而达到控制电路的目的.接线柱______________与有电源的热敏电阻串联.接线柱___________与外电路串联，即可在温度过高时切断外电路，实现对外电路的自动控制.若要求切断此电路的同时接通另一个外电路，则需要接通的电路应连在____________两个接线柱上.
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
AB．若A带正电，顺时针转动产生顺时针方向的电流，A中磁场方向垂直纸面向里，当转速增大，B中磁通量增加,根据楞次定律,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，即感应电流磁场方向垂直纸面向外，故A中产生逆时针电流，故A错误；B正确；
CD．若A带负电，顺时针转动产生逆时针方向的电流，A中磁场方向垂直纸面向外，当转速减小，B中磁通量减小，根据楞次定律，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即感应电流磁场方向垂直纸面向外，故A中产生逆时针电流，因此圆环可能带正电也可能带负电，故CD错误。
故选B。
2．C
【详解】
A．由图示可知，条形磁铁向下插入线圈时，穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流从电流计的右接线柱流入，电流表指针向右偏转，故A正确；
B．由图示可知，电流计指针向左偏转，说明电流从负接线柱流入，由安培定则可知，感应电流磁场向下，由图示可知，此时条形磁铁离开线圈，原磁通量减小，由楞次定律可知，原磁场方向向下，因此条形磁铁的下端是N极，故B正确；
C．由图示可知，电流计指针向右偏转，说明电流从正接线柱流入，由安培定则可知，感应电流磁场向上，由图示可知，原磁场方向向上，由楞次定律可知，原磁通量应减小，因此条形磁铁应向上运动，故C错误；
D．由图示可知，电流计指针向右偏转，说明电流从正接线柱流入，由图示可知，原磁场方向向下，磁铁离开线圈，穿过线圈的原磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流磁场应向下，由安培定则可知，丁图中线圈的绕制方向从上往下看为顺时针方向，故D正确；
本题选择错误的，故选C．
3．B
【解析】
【详解】
导体棒AB在匀强磁场中下落的瞬间，导致通电螺旋管的磁场增强，导致通过环的磁通量增大，根据楞次定律，两环为了阻碍磁通量增大，要向磁场弱的两侧运动，故B正确，ACD错误。
故选B。
4．D
【详解】
由楞次定律，线圈的感应电流总要阻碍磁极的相对运动，故磁极对线圈有向右的安培力，则线圈所受摩擦力一直向左。
故选D。
5．B
【详解】
根据右手定则，伸开右手，让磁感线穿过掌心，大拇指指向导体棒运动方向，可判断感应电流的方向。A中感应电流应沿导体棒向里，B中感应电流应沿导体棒向外，C中感应电流应沿导体棒向右， D中导体棒运动时不切割磁感线，无感应电流产生，ACD错误，B正确。
故选B。
6．B
【解析】
【详解】
A．若电梯突然坠落，闭合线圈A、B内的磁通量发生变化，将在线圈中产生感应电流，感应电流会阻碍永久磁铁的相对运动，可起到应急避险作用，但不能阻止永久磁铁的运动，故A错误；
B．当电梯坠落至永久磁铁在题图所示位置时，闭合线圈A中向上的磁场减弱，感应电流的方向从上向下看是逆时针方向，闭合线圈B中向上的磁场增强，感应电流的方向从上向下看是顺时针方向，可知闭合线圈A与B中感应电流方向相反，故B正确；
CD．结合A项的分析可知，当电梯坠落至永久磁铁在题图所示位置时，闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落，故CD错误。
故选B。
7．D
【详解】
闭合线圈从上方下落进入和离开磁场时由楞次定律的推论“来拒去留”可知，受到的磁场力始终向上，由题意知，线圈所受磁场力始终小于重力，故进入磁场和离开磁场时，加速度都小于g，D正确。
故选D。
8．B
【详解】
ABC．根据右手定则，导体棒中的电流方向为A→B，所以电流表A1中的电流方向为F→E，故A、C错误，B正确；
D．电流表A2中的电流方向为C→D，故D错误。
故选B。
9．B
【详解】
蹄形磁铁在转动过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，产生感应电流，根据楞次定律可知，为阻碍磁通量增加，则导致线圈与磁铁转动方向相同，即逆时针方向转动。
故选B。
10．C
【解析】
【详解】
A．根据右手螺旋定则可知，当电流为正时，穿过线框R的磁通量垂直纸面向内，而且磁感强度的大小与电流大小成正比，在0~时间内，穿过线圈的磁通量向内的逐渐增多，感应电流的磁场向外，感应电动势为逆时针方向，由于QP中的电流增加的越来越缓慢，感应电动势越来越小，在图像中，图像的斜率与感应电动势成正比，因此在时刻，感应电动势为零，故A错误；
BC．在~时间内，穿过线框R的磁通量先向内减少，然后再向外增多，感应电动势为顺时针方向先增大后减小，在t=时刻，感应电动势最大，故B错误，C正确；
D．在~时间内，穿过线框R的磁通量向外减少，感应电动势为逆时针方向，且在t=T时刻达到最大值，故D错误。
故选C。
11．CD
【解析】
【详解】
A．奥斯特发现了电流磁效应，故A错误；
B．库仑发现了电荷之间的相互作用规律，故B错误；
C．法拉第发现了电磁感应定律，故C正确；
D．楞次找到了判断感应电流方向的方法，故D正确。
故选CD。
12．CD
【解析】
【详解】
A：铁球被磁化后受到引力做加速运动．故A项错误．
B：磁场对木块无任何作用，木块做匀速运动．故B项错误．
CD：铜铝是金属的，金属小球可看作许多线圈构成，在向磁铁方向运动过程中，由于条形磁铁周围的磁场是非匀强磁场，穿过金属线圈中的磁通量会发生改变，它们会产生感应电流，根据楞次定律的推论，来拒去留，它们的速度会减小．故CD两项均正确．
点睛：楞次定律的常用表述有“增反减同”“来拒去留”“增缩减扩”等．
13．CD
【解析】
【详解】
A．闭合开关后，由右手定则可知螺线管的左边为N极，故穿过圆环的磁场方向向左，由于圆环中磁通量变大，由楞次定律可知，圆环中感应电流的磁场方向向右，故从右向左看，圆环中电流方向为逆时针，故A错误；
B．将电源正负极对调，闭合开关时，圆环中的磁通量仍然增加，由楞次定律可知，圆环仍然向左运动，故B错误；
C．金属环放置在右侧时，闭合开关，圆环中磁通量增加，由楞次定律可知，它将向右运动，故C正确；
D．金属环不闭合，磁通量变化时仍会产生感应电动势，但是没有感应电流，故D正确；
故选CD。
14．CD
【详解】
A．当线圈向右平动，穿过线圈的磁通量减少，根据右手螺旋定则与楞次定律可知，其中感应电流方向是，故A错误；
B．若线圈竖直向下运动，穿过线圈的磁通量减少，有感应电流，故B错误；
C．当线圈以ab边为轴转动时（小于），穿过线圈的磁通量减少，根据右手螺旋定则与楞次定律可知，其中感应电流方向是，故C正确；
D．当线圈向导线靠近时，穿过线圈的磁通量增大，根据右手螺旋定则与楞次定律可知，其中感应电流方向是，故D正确。
故选CD。
15．b到a
【详解】
将圆盘看成由很多根从圆心到边缘的导线组成，这些导线就像自行车的辐条．圆盘转动时，这些辐条切割磁感线．由右手定则知，辐条中感应电流从O流向圆盘边缘，然后通过电刷沿导线从b通过电阻R到a，所以，通过R的电流方向是b→a。
16． A A
【解析】
【详解】
若铜盘从上向下看逆时针转动，由右手定则可知，产生的感应电流从A端流出；
若将A、B导线端连接外电源，则铜盘会逆时针转动起来，则由左手定则可知，此时A端连接电源的正极.
17． 左， 收缩
【详解】
变阻器滑片P向左移动，电阻变小，电流变大，据楞次定律，感应电流的磁场方向与原电流磁场方向相反，故相互排斥，则金属环A将向左运动，因磁通量增大，金属环A有收缩趋势。
18． 收缩 变小
【详解】
由于金属棒ab在恒力F的作用下向右运动，则abcd回路中产生逆时针方向的感应电流，则在圈环处产生垂直于纸面向外的磁场随着金属棒向右加速运动，圆环的磁通量将增大，依据楞次定律可知，圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环的磁通量将增大；又由于金属棒向右运动的加速度减小，单位时间内磁通量的变化率减小，所以在圆环中产生的感应电流不断减小。
19． 2，3 1，5 1，4
【解析】
【详解】
试题分析：控制电路电流的通断是由温度控制的，当温度到达金属丝下端所指的温度时，电磁铁中有电流通过，温度达不到时，电磁铁中无电流通过，所以有电源的热敏电阻与接线柱2、3 相连；当在温度过高时要切断外电路，实现对外电路的自动，导致热敏电阻阻值减小，磁性会把衔铁吸过来，使接线柱1、5的外电路断开；若要求切断此电路的同时接通另一个外电路，则需要接通的电路应连在1、4两个接线柱上．
考点：本题通过电磁铁在电磁继电器上的应用考查电磁继电器的原理．
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