2.1楞次定律 同步课时训练 （word版含答案）
文档属性
| 名称 | 2.1楞次定律 同步课时训练 （word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 763.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-27 12:36:30 | ||
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文档简介
2.1 楞次定律 同步课时训练
一、单选题
1．（2022·云南·昆明市第一中学西山学校高三阶段练习）半径为2R的圆形磁场的磁感应强度为B，半径为R的单匝圆形线圈电阻为r，两圆同平面。线圈以速度v沿两圆心连线匀速穿过磁场区域，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．线圈进入磁场过程中，线圈里先有逆时针方向电流后有顺时针方向电流
B．线圈穿过磁场过程中通过线圈的磁通量变化率的最大值为2BRv
C．线圈位移为R时，线圈中有最大感应电流
D．线圈进入磁场到位移为R的过程中，感应电动势均匀增加
2．（2022·河北省博野中学高二期末）如图所示，竖直平面内有一金属圆环，半径为a，总电阻为R（指拉直时两端的电阻），磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻为的导体棒AB，AB由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，则这时AB两端的电压大小为（ ）
A． B． C． D．Bav
3．（2022·江苏·盐城市第一中学高二阶段练习）如图所示，为水平放置的平行“”形光滑金属导轨，间距为，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为，导轨电阻不计。已知金属杆倾斜放置，与导轨成角，单位长度的电阻为，保持金属杆以速度沿平行于的方向滑动金属杆滑动过程中与导轨接触良好。则
A．金属杆的热功率为
B．电路中感应电动势的大小为
C．金属杆所受安培力的大小为
D．电路中感应电流的大小为
二、多选题
4．（2022届辽宁省名校新高考高三（下）3 1 2模拟物理试题（一））如图所示，正弦形状的金属丝与金属杆AC在A、C处焊接在一起，回路总电阻为R，彼此绝缘，AB=BC=l，DB竖直高度为l，线圈整体以速度v向右做匀速直线运动，右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场宽为l，在线圈穿过磁场过程中，下列说法正确的是（ ）
A．线圈上的D、E点分别处于磁场边界上时，感应电流最大
B．线圈上的D、E点同时处于磁场边界上时，感应电流最大
C．穿越磁场的整个过程中，线框中产生的焦耳热为
D．穿越磁场的整个过程中，外力所做的功为
5．（2022·山东·聊城民慧实验高级中学高二阶段练习）两磁感应强度均为B的匀强磁场区I、III，方向如图所示，两区域中间为宽为s的无磁场区II，有一边长为L（L>s）。电阻为R的均匀正方形金属线框abcd置于区域I，ab边与磁场边界平行，现拉着金属线框以速度v向右匀速运动，则（ ）
A．当ab边刚进入中央无磁场区域II时，ab两点间电压为
B．ab边刚进入磁场区域III时，通过ab边的电流大小为，方向
C．把金属线框从区域I完全拉入区域III的过程中，拉力所做功为
D．当cd边刚出区域I到刚进入区域III的过程中，回路中产生的焦耳热为
6．（2022·内蒙古乌兰察布·高二期末）如图所示，在匀强磁场中有两条相互平行的金属导轨，磁场方向与导轨平面垂直，导轨上有两个可沿导轨向同一方向自由移动的金属棒、，运动过程中两金属棒始终与导轨垂直且接触良好。已知两金属棒运动的速度大小分别是、，若回路中有感应电流产生，则两金属棒速度的大小关系可能是（ ）
A． B．
C． D．
7．（2022·全国·高三专题练习）如图甲所示为无线充电技术中使用的通电线圈示意图，线圈匝数为n，面积为S，电阻为R。匀强磁场平行于线圈轴线穿过线圈，设向右为正方向，磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示。则在0到t1时间内，下列说法正确的是（ ）
A．线圈a端的电势比线圈b端的电势高
B．通过线圈的磁通量的变化量为
C．线圈ab两端的电势差Uab恒为
D．若用导线将线圈a、b两端连接起来，则通过导线横截面的电荷量为
8．（2022·江苏·海安县实验中学高二阶段练习）如图甲所示，矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁场的方向与导线框所在的平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，规定垂直纸面向里为磁场的正方向，逆时针方向为感应电流i的正方向，水平向右为ad边所受安培力F的正方向。下图正确的是（ ）
A． B．
C． D．
9．（2022·甘肃·一模）如图甲所示，abcd是匝数为100匝、边长为10cm、总电阻为0.1Ω的正方形闭合导线圈，放在与线圈平面垂直的图示匀强磁场中，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示。则以下说法正确的是（ ）
A．导线圈中产生的是正弦式交变电流
B．在t=2.5s时导线圈产生的感应电动势为2V
C．在0~2s内通过导线横截面的电荷量为10C
D．在t=1s时导线圈内电流的瞬时功率为10W
10．（2022·湖北·模拟预测）如图所示，在距地面高处固定有两根间距为水平放置的平行金属导轨，导轨的左端接有电源E，右端边缘处静置有一长、质量、电阻的导体棒，导体棒所在空间有磁感应强度大小、方向竖直向上的匀强磁场。闭合开关后，导体棒以某一初速度水平向右抛出，已知导体棒落地点到抛出点的水平距离，重力加速度，则（ ）
A．在空中运动过程中，导体棒a端的电势低于b端的电势
B．导体棒抛出时的初速度大小为5m/s
C．在空中运动过程中，导体棒上产生的感应电动势大小恒定
D．闭合开关后，通过导体棒的电荷量为1.0C
11．（2022·山东·烟台市教育科学研究院一模）有一边长为L、质量为m、总电阻为R的正方形导线框自磁场上方某处自由下落，如图所示。区域I、II中匀强磁场的磁感应强度大小均为B，二者宽度分别为L、H，且H＞L。导线框恰好匀速进入区域I，一段时间后又恰好匀速离开区域II，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．导线框离开区域II的速度大于
B．导线框刚进入区域II时的加速度大小为g，方向竖直向上
C．导线框进入区域II的过程产生的焦耳热为mgH
D．导线框自开始进入区域I至刚完全离开区域II的时间为
三、填空题
12．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，电阻Rab=0.1Ω的导体ab沿光滑导线框向右做匀速运动线框中接有电阻R=0.4Ω，线框放在磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，导体的ab长度l=0.4m，运动速度v=10m/s。线框的电阻不计。
（1）电路abcd中相当于电源的正极是_________端。（填“a”或“b”）
（2）安培力的功率P’=________W；
（4）电阻R上消耗的功率P=________W。
13．（2021·上海交大附中高二开学考试）如图，匀强磁场的磁感应强度大小为，磁场外一质量为、电阻为、边长为的正方形导线框位于光滑水平面上，其左、右两边与磁场边界平行。在水平向右的恒力作用下，线框由静止开始向磁场区域运动。若导线框在进入磁场的过程中保持匀速直线运动，则线框开始运动时其右端与磁场边界之间的距离为__________；若线框开始运动时其右端与磁场边界之间的距离大于，则线框前端进入磁场的过程中，线框所做的运动为___________。
14．（2021·天津·静海一中高二期末）在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的水平匀强磁场，如图所示。PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个边长为a、质量为m、电阻为R的金属正方形线框，以速度v垂直磁场方向从如图实线位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时，线框的速度为，则此时线框的加速度为___________，此时线框中的电功率为___________。
四、解答题
15．（2022·河南·濮阳南乐一高高二阶段练习）如图甲所示，水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置，间距d=0.5m，电阻不计，左端通过导线与阻值R=2Ω的电阻连接，右端通过导线与阻值RL=4Ω的小灯泡L连接。在CDFE矩形区域内有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，CE长L=2m，有一阻值r=2Ω的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处（恰好不在磁场中）。CDFE区域内磁场的磁感应强度B随时间变化的图象如图乙所示。在t=0至t=4s内，金属棒PQ保持静止，在t=4s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动。已知从t=0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中，小灯泡的亮度没有发生变化。求：
(1)通过小灯泡的电流；
(2)金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小。
16．（2019·重庆·高二期末）如图所示，质量为的足够长金属导轨abcd在光滑的绝缘水平面上。一电阻不计，质量为的导体棒PQ放置在导轨上，始终与导轨接触良好，PQbc构成矩形。棒与导轨间动摩擦因数为，棒左侧有两个固定于水平面的立柱。导轨段长为，开始时PQ左侧导轨的总电阻为，右侧导轨单位长度的电阻为。以ef为界，其左侧匀强磁场方向竖直向上，右侧匀强磁场水平向左，磁感应强度大小均为。在时，一水平向左的拉力垂直作用于导轨的边上，使导轨由静止开始做匀加速直线运动，加速度为。求：
（1）回路中感应电流随时间变化的表达式；
（2）经过多少时间拉力F达到最大值，拉力F的最大值为多少；
（3）当导轨abcd的速度达到时突然撤去，导轨经过位移停下来，求在此过程中回路中产生的焦耳热。
17．（2022·山东·聊城民慧实验高级中学高二阶段练习）水平面上固定着如图形状的导轨，其中AB与CD平行，AC和CD夹角为，导轨ACE部分单位长度电阻1Ω，导轨其他各部分和金属杆电阻不计。导轨处在磁感应强度为方向竖直向下的匀强磁场中。质量m=1kg的金属杆放在导轨上（金属杆足够长），对金属杆施加如图乙所示的外力。金属杆在0-1s内以v1做匀速运动，t=1s时金属杆恰好运动到AE处。金属杆继续运动3s速度变为v2以后匀速运动。求：
（1）金属杆的速度v1。（2）金属杆的速度v2。（3）4s内通过金属杆的电荷量。（4）4s内导轨产生的热量。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．C
3．A
4．BD
5．BC
6．ABD
7．AD
8．AD
9．BD
10．BC
11．CD
12． a 0.32 0.256
13． 做加速度减小的减速运动
14．
15．(1)0.1A；(2)1m/s
16．（1）；（2） ; ；（3）
17．（1）4m/s；（2）2m/s；（3）；（4）30J
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．（2022·云南·昆明市第一中学西山学校高三阶段练习）半径为2R的圆形磁场的磁感应强度为B，半径为R的单匝圆形线圈电阻为r，两圆同平面。线圈以速度v沿两圆心连线匀速穿过磁场区域，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．线圈进入磁场过程中，线圈里先有逆时针方向电流后有顺时针方向电流
B．线圈穿过磁场过程中通过线圈的磁通量变化率的最大值为2BRv
C．线圈位移为R时，线圈中有最大感应电流
D．线圈进入磁场到位移为R的过程中，感应电动势均匀增加
2．（2022·河北省博野中学高二期末）如图所示，竖直平面内有一金属圆环，半径为a，总电阻为R（指拉直时两端的电阻），磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻为的导体棒AB，AB由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，则这时AB两端的电压大小为（ ）
A． B． C． D．Bav
3．（2022·江苏·盐城市第一中学高二阶段练习）如图所示，为水平放置的平行“”形光滑金属导轨，间距为，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为，导轨电阻不计。已知金属杆倾斜放置，与导轨成角，单位长度的电阻为，保持金属杆以速度沿平行于的方向滑动金属杆滑动过程中与导轨接触良好。则
A．金属杆的热功率为
B．电路中感应电动势的大小为
C．金属杆所受安培力的大小为
D．电路中感应电流的大小为
二、多选题
4．（2022届辽宁省名校新高考高三（下）3 1 2模拟物理试题（一））如图所示，正弦形状的金属丝与金属杆AC在A、C处焊接在一起，回路总电阻为R，彼此绝缘，AB=BC=l，DB竖直高度为l，线圈整体以速度v向右做匀速直线运动，右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场宽为l，在线圈穿过磁场过程中，下列说法正确的是（ ）
A．线圈上的D、E点分别处于磁场边界上时，感应电流最大
B．线圈上的D、E点同时处于磁场边界上时，感应电流最大
C．穿越磁场的整个过程中，线框中产生的焦耳热为
D．穿越磁场的整个过程中，外力所做的功为
5．（2022·山东·聊城民慧实验高级中学高二阶段练习）两磁感应强度均为B的匀强磁场区I、III，方向如图所示，两区域中间为宽为s的无磁场区II，有一边长为L（L>s）。电阻为R的均匀正方形金属线框abcd置于区域I，ab边与磁场边界平行，现拉着金属线框以速度v向右匀速运动，则（ ）
A．当ab边刚进入中央无磁场区域II时，ab两点间电压为
B．ab边刚进入磁场区域III时，通过ab边的电流大小为，方向
C．把金属线框从区域I完全拉入区域III的过程中，拉力所做功为
D．当cd边刚出区域I到刚进入区域III的过程中，回路中产生的焦耳热为
6．（2022·内蒙古乌兰察布·高二期末）如图所示，在匀强磁场中有两条相互平行的金属导轨，磁场方向与导轨平面垂直，导轨上有两个可沿导轨向同一方向自由移动的金属棒、，运动过程中两金属棒始终与导轨垂直且接触良好。已知两金属棒运动的速度大小分别是、，若回路中有感应电流产生，则两金属棒速度的大小关系可能是（ ）
A． B．
C． D．
7．（2022·全国·高三专题练习）如图甲所示为无线充电技术中使用的通电线圈示意图，线圈匝数为n，面积为S，电阻为R。匀强磁场平行于线圈轴线穿过线圈，设向右为正方向，磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示。则在0到t1时间内，下列说法正确的是（ ）
A．线圈a端的电势比线圈b端的电势高
B．通过线圈的磁通量的变化量为
C．线圈ab两端的电势差Uab恒为
D．若用导线将线圈a、b两端连接起来，则通过导线横截面的电荷量为
8．（2022·江苏·海安县实验中学高二阶段练习）如图甲所示，矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁场的方向与导线框所在的平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，规定垂直纸面向里为磁场的正方向，逆时针方向为感应电流i的正方向，水平向右为ad边所受安培力F的正方向。下图正确的是（ ）
A． B．
C． D．
9．（2022·甘肃·一模）如图甲所示，abcd是匝数为100匝、边长为10cm、总电阻为0.1Ω的正方形闭合导线圈，放在与线圈平面垂直的图示匀强磁场中，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示。则以下说法正确的是（ ）
A．导线圈中产生的是正弦式交变电流
B．在t=2.5s时导线圈产生的感应电动势为2V
C．在0~2s内通过导线横截面的电荷量为10C
D．在t=1s时导线圈内电流的瞬时功率为10W
10．（2022·湖北·模拟预测）如图所示，在距地面高处固定有两根间距为水平放置的平行金属导轨，导轨的左端接有电源E，右端边缘处静置有一长、质量、电阻的导体棒，导体棒所在空间有磁感应强度大小、方向竖直向上的匀强磁场。闭合开关后，导体棒以某一初速度水平向右抛出，已知导体棒落地点到抛出点的水平距离，重力加速度，则（ ）
A．在空中运动过程中，导体棒a端的电势低于b端的电势
B．导体棒抛出时的初速度大小为5m/s
C．在空中运动过程中，导体棒上产生的感应电动势大小恒定
D．闭合开关后，通过导体棒的电荷量为1.0C
11．（2022·山东·烟台市教育科学研究院一模）有一边长为L、质量为m、总电阻为R的正方形导线框自磁场上方某处自由下落，如图所示。区域I、II中匀强磁场的磁感应强度大小均为B，二者宽度分别为L、H，且H＞L。导线框恰好匀速进入区域I，一段时间后又恰好匀速离开区域II，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．导线框离开区域II的速度大于
B．导线框刚进入区域II时的加速度大小为g，方向竖直向上
C．导线框进入区域II的过程产生的焦耳热为mgH
D．导线框自开始进入区域I至刚完全离开区域II的时间为
三、填空题
12．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，电阻Rab=0.1Ω的导体ab沿光滑导线框向右做匀速运动线框中接有电阻R=0.4Ω，线框放在磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，导体的ab长度l=0.4m，运动速度v=10m/s。线框的电阻不计。
（1）电路abcd中相当于电源的正极是_________端。（填“a”或“b”）
（2）安培力的功率P’=________W；
（4）电阻R上消耗的功率P=________W。
13．（2021·上海交大附中高二开学考试）如图，匀强磁场的磁感应强度大小为，磁场外一质量为、电阻为、边长为的正方形导线框位于光滑水平面上，其左、右两边与磁场边界平行。在水平向右的恒力作用下，线框由静止开始向磁场区域运动。若导线框在进入磁场的过程中保持匀速直线运动，则线框开始运动时其右端与磁场边界之间的距离为__________；若线框开始运动时其右端与磁场边界之间的距离大于，则线框前端进入磁场的过程中，线框所做的运动为___________。
14．（2021·天津·静海一中高二期末）在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的水平匀强磁场，如图所示。PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个边长为a、质量为m、电阻为R的金属正方形线框，以速度v垂直磁场方向从如图实线位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时，线框的速度为，则此时线框的加速度为___________，此时线框中的电功率为___________。
四、解答题
15．（2022·河南·濮阳南乐一高高二阶段练习）如图甲所示，水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置，间距d=0.5m，电阻不计，左端通过导线与阻值R=2Ω的电阻连接，右端通过导线与阻值RL=4Ω的小灯泡L连接。在CDFE矩形区域内有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，CE长L=2m，有一阻值r=2Ω的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处（恰好不在磁场中）。CDFE区域内磁场的磁感应强度B随时间变化的图象如图乙所示。在t=0至t=4s内，金属棒PQ保持静止，在t=4s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动。已知从t=0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中，小灯泡的亮度没有发生变化。求：
(1)通过小灯泡的电流；
(2)金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小。
16．（2019·重庆·高二期末）如图所示，质量为的足够长金属导轨abcd在光滑的绝缘水平面上。一电阻不计，质量为的导体棒PQ放置在导轨上，始终与导轨接触良好，PQbc构成矩形。棒与导轨间动摩擦因数为，棒左侧有两个固定于水平面的立柱。导轨段长为，开始时PQ左侧导轨的总电阻为，右侧导轨单位长度的电阻为。以ef为界，其左侧匀强磁场方向竖直向上，右侧匀强磁场水平向左，磁感应强度大小均为。在时，一水平向左的拉力垂直作用于导轨的边上，使导轨由静止开始做匀加速直线运动，加速度为。求：
（1）回路中感应电流随时间变化的表达式；
（2）经过多少时间拉力F达到最大值，拉力F的最大值为多少；
（3）当导轨abcd的速度达到时突然撤去，导轨经过位移停下来，求在此过程中回路中产生的焦耳热。
17．（2022·山东·聊城民慧实验高级中学高二阶段练习）水平面上固定着如图形状的导轨，其中AB与CD平行，AC和CD夹角为，导轨ACE部分单位长度电阻1Ω，导轨其他各部分和金属杆电阻不计。导轨处在磁感应强度为方向竖直向下的匀强磁场中。质量m=1kg的金属杆放在导轨上（金属杆足够长），对金属杆施加如图乙所示的外力。金属杆在0-1s内以v1做匀速运动，t=1s时金属杆恰好运动到AE处。金属杆继续运动3s速度变为v2以后匀速运动。求：
（1）金属杆的速度v1。（2）金属杆的速度v2。（3）4s内通过金属杆的电荷量。（4）4s内导轨产生的热量。
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参考答案：
1．B
2．C
3．A
4．BD
5．BC
6．ABD
7．AD
8．AD
9．BD
10．BC
11．CD
12． a 0.32 0.256
13． 做加速度减小的减速运动
14．
15．(1)0.1A；(2)1m/s
16．（1）；（2） ; ；（3）
17．（1）4m/s；（2）2m/s；（3）；（4）30J
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