2.1楞次定律课后练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 2.1楞次定律课后练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 620.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-27 20:13:43 | ||
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文档简介
课时1楞次定律课后练习第二章电磁感应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．法拉第的贡献无法用任何物质来衡量，他的研究涉及电学、磁学、电化学等方面，发明了电动机和发电机，变压技术等等，其中电磁感应现象的发现对电磁学的发展有重要的作用。如图所示是法拉第发现电磁感应现象的一个装置的示意图，软铁环上绕有M、N两个线圈，线圈M与电源、开关S1相连，线圈N与电阻R，开关S2相连。下列说法正确的是（ ）
A．先闭合S2 ，再闭合S1，有电流从a-R-b
B．先闭合S1，再闭合S2，有电流从a-R-b
C．先闭合S2 ，再闭合S1，有电流从b-R-a
D．先闭合S1 ，再闭合S2，有电流从b-R-a
2．如图所示，A、B是两根互相平行的、固定的长直通电导线，二者电流大小和方向都相同．一个矩形闭合金属线圈abcd与A、B在同一平面内，并且ab边保持与通电导线平行．线圈从图中的位置1匀速向左移动，经过位置2，最后到位置3，其中位置2恰在A、B的正中间．则下列说法中正确的是（ ）
A．在位置2时，穿过线圈的磁通量为零
B．在位置2时，穿过线圈的磁通量的变化率为零
C．从位置1到位置3的整个过程中，线圈内感应电流的方向发生了变化
D．从位置1到位置3的整个过程中，线圈受到的磁场力的方向先向右后向左
3．如图所示，两个线圈套在同一铁芯上，左侧线圈与导轨相连接，导体棒可在导轨上滑动，磁场方向垂直纸面向里，以下说法正确的是（ ）
A．棒匀速向右滑，、两点中点电势高
B．棒匀加速右滑，、两点中点电势高
C．棒匀减速右滑，、两点中点电势高
D．棒匀加向左滑，、两点中点电势高
4．如图所示，一有限范围的匀强磁场，宽度为d，将一边长为l的正方形导线框以速度为v匀速地通过磁场区域，若，则线圈中不产生感应电流的时间应等于（ ）
A． B．
C． D．
5．如图所示，两匀强磁场的磁感应强度和大小相等、方向相反。金属圆环的直径与两磁场的边界重合。下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是（ ）
A．同时增大减小
B．同时减小增大
C．同时以相同的变化率增大和
D．同时以相同的变化率减小和
6．如图所示，一个金属圆盘安装在竖直的转动轴上，置于蹄形磁铁之间，两块铜片A、O分别与金属盘的边缘和转动轴接触．若使金属盘按图示方向(俯视顺时针方向)转动起来，下列说法正确的是( )
A．电阻R中有Q→R→P方向的感应电流
B．电阻R中有P→R→Q方向的感应电流
C．穿过圆盘的磁通量始终没有变化，电阻R中无感应电流
D．调换磁铁的N、S极同时改变金属盘的转动方向，R中感应电流的方向也会发生改变
7．如图所示，a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长la＝3lb，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则（ ）
A．两线圈内产生顺时针方向的感应电流
B．a、b线圈中感应电动势之比为81:1
C．a、b线圈中感应电流之比为9:1
D．a、b线圈中电功率之比为27:1
8．下列说法正确的是（ ）
A．电荷在电场中的受力方向一定与电场的方向相同
B．导体棒在匀强磁场中运动时一定能产生感应电动势
C．感应电流的磁场方向总是与引起感应电流的磁场方向相反
D．运动的电荷在磁场中所受的磁场力方向一定与磁场的方向垂直
9．如图甲所示，OO'轴沿竖直方向，把一个闭合线圈放在蹄形磁铁的两磁极间，蹄形磁铁和闭合线圈都可以绕OO'轴转动，不计摩擦;如图乙所示，闭合金属环从曲面上h高处滚下，又沿曲面的另一侧上升，设环的初速度为零，不计摩擦，整个曲面处在垂直纸面的磁场中（图中未画出），下列说法正确的是（ ）
A．图甲中当逆时针（从上向下看）转动蹄形磁铁时，磁铁的磁极未知，故线圈转动方向未知
B．图甲中当蹄形磁铁不动时，给闭合线圈一初速度，使其沿OO'轴转动，由于不计摩擦，线圈将匀速转动
C．图乙中若磁场为非匀强磁场，因圆环面积不变，可知圆环磁通量不变，故圆环机械能守恒，滚上的高度仍为h
D．图乙中若磁场为非匀强磁场，圆环滚下过程中，圆环内有感应电流
10．如图甲所示，线圈ab中通有如图乙所示的电流，电流从a到b为正方向，在0~t0这段时间内，用丝线悬挂的铝环M中产生感应电流，则 （ ）
A．从左向右看感应电流先逆时针后顺时针
B．铝环受到的安培力一直向左
C．铝环受到的安培力先向左后向右
D．铝环始终有收缩趋势
二、多选题，共4小题
11．如图所示，水平放置的两组光滑轨道上分别放有可自由移动的金属棒PQ和MN，并且分别放置在磁感应强度为B1和B2的匀强磁场中，当PQ在外力的作用下运动时，MN向右运动，则PQ所做的运动可能是（ ）
A．向左加速运动 B．向右加速运动
C．向右减速运动 D．向右匀速运动
12．如图所示，A为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着正电荷，在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B，使B的环面水平且与圆盘面平行，其轴线与胶木盘A的轴线OO'重合。现使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO'按箭头所示方向加速转动，则（ ）
A．丝线受到的拉力减小
B．金属环B中产生顺时针方向（俯视）的电流
C．金属环B的面积有扩大的趋势
D．如果胶木盘A开始匀速转动，此后金丝线受到的拉力不变
13．如图所示，水平桌面上放着一个圆形金属线圈，在其圆心的正上方固定一个柱形磁体，现通过加热的方式使柱形磁体磁性减弱，圆形金属线圈始终静止，下列说法正确的是（ ）
A．从上往下看，线圈中感应电流沿顺时针方向
B．线圈中感应电流产生的磁通量方向向上
C．水平桌面对线圈支持力减小
D．线圈有缩小的趋势
14．等离子气流由左方连续以v0射入P1和P2两板间的匀强磁场中，ab直导线与P1、P2相连接，线圈A与直导线cd连接。线圈A内有随图2所示的变化磁场，且磁场B的正方向规定为向左，如图1所示，则下列叙述正确的是（ ）
A．0～1s内ab、cd导线互相排斥
B．1～2s内ab、cd导线互相吸引
C．2～3s内ab、cd导线互相吸引
D．3～4s内ab、cd导线互相排斥
三、填空题，共4小题
15．学习楞次定律的时候，老师往往会做如下图所示的实验。图中，a、b都是很轻的铝环，环a是闭合的，环b是不闭合的。a、b环都固定在一根可以绕O点自由转动的水平细杆上，开始时整个装置静止。当条形磁铁N极垂直a环靠近a时，a环将___________；当条形磁铁N极垂直b环靠近b时，b环将___________。填“靠近磁铁”、“远离磁铁”或“静止不动”
16．如图所示，将一个闭合金属圆环在匀强磁场中捏成一个“8”字形（上、下两个圆半径相等），在这过程中，产生的感应电流方向为___________（选填“顺时针”或“逆时针”）；理由是：___________。
17．如图为法拉第发现电磁感应现象的实验示意图，产生电磁感应现象的是___________（填“A”或“B”）线圈。当电键闭合瞬间，通过灵敏电流计的电流方向为___________（填“D到C”或“C到D”）。
18．如图所示，套在条形磁铁外的两个面积相同的线圈A和，其中“”线圈在磁铁的正中间。设两个线圈中的磁通量依次为，它们的大小关系是________。磁铁如果突然向右运动，线圈A将会___________运动（选填“向右”、"向左”、“静止”）。
四、解答题，共4小题
19．如图甲所示的电路中，螺线管匝数匝，横截面积，螺线管导线电阻，，，，闭合开关，在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化，规定螺线管内的磁感应强度的方向向下为正方向。求：
(1)电容器的下极板的电性
(2)流过电阻的电流大小
(3)断开后，流过电阻的电荷量
20．粒子加速器是借助于不同形态的电场，将带电粒子加速到高能量的电磁装置。粒子加速器可分为直线加速器和圆形加速器等类型。对于质量较小的电子，由于受到相对论效应的影响，回旋加速器就不适用了。加速电子可以用电子感应加速器。图是其结构图（上为侧视图，下为真空室俯视图），圆形电磁铁两极间有一环形真空室，在交变电流的激励下，两极间出现交变磁场，交变磁场又激发出感生电场。从电子枪射入真空室的电子在感生电场力和洛伦兹力的共同作用下，在真空室内做加速圆周运动，加速完成后，电子束被引离轨道进入靶室。图为一周期内磁场的变化情况，B为正时表示B的方向竖直向上。已知电子带负电，试简要分析在一周期内的哪段时间内，电子可被加速做圆周运动？
21．在图中，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上。
（1）当闭合开关S的一瞬间，线圈P里有没有感应电流？
（2）当线圈M里有恒定电流通过时，线圈P里有没有感应电流？
（3）当断开开关S的一瞬间，线圈P里有没有感应电流？
（4）在上面三种情况里，如果线圈P里有感应电流，感应电流沿什么方向？
22．磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为的正方形范围内，有一个电阻为R、边长为l的正方形导线框，沿垂直于磁感线方向以速度v匀速通过磁场区域，如图所示，从边进入磁场开始计时。
（1）画出穿过线框的磁通量随时间变化的图像；
（2）从进入到穿出磁场的过程中，请分析线框中产生感应电流的情况。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【解析】
BD．先闭合S1，再闭合S2，右边线圈磁通量就不发生变化，所以不会有电流产生，B、D错误；
AC．先闭合S2后闭合S1，则右边磁通量增加，根据安培定则可知，穿过右边的磁通量在增加，原磁场方向向下，由楞次定律可知，感应电流磁场方向向上，根据安培定则可知流过电阻的电流为,故C正确，A错误。
故选C。
2．A
【解析】
AB．磁通量是指穿过线圈中磁感线的净条数，故在位置2，A导线在线圈中的磁场方向向里，B导线在线圈中的磁场方向向外，则线圈的磁通量为0，但磁通量的变化率不为0，A正确，B错误；
C．1→2，磁通量向外减小，感应电流为逆时针方向，2→3，磁通量向里增大，感应电流仍为逆时针方向，C错误；
D．由楞次定律知，线圈所受磁场力总是阻碍线圈与导线的相对运动，方向总是向右，D错误．
故选A。
3．B
【解析】
A．棒匀速向右滑，则左侧线圈中产生恒定不变的感应电流，右侧线圈中无感应电动势产生，选项A错误；
B．棒匀加速右滑，左侧线圈中产生由上到下的逐渐增加的电流，则根据楞次定律，右侧线圈产生的流过灯泡的电流由d到c，则、两点中d点电势高，选项B正确；
C．棒匀减速右滑，左侧线圈中产生由上到下的逐渐减小的电流，则根据楞次定律，右侧线圈产生的流过灯泡的电流由c到d，则、两点中c点电势高，选项C错误；
D．棒匀加向左滑，左侧线圈中产生由下到上的逐渐增加的电流，则根据楞次定律，右侧线圈产生的流过灯泡的电流由c到d，则、两点中c点电势高，选项D错误；
故选B。
4．C
【解析】
如图所示
从线框完全进入直到右边开始离开磁场区域，线框中的磁通量就不再发生变化，故线圈中没有感应电流的距离为，所以线圈中不产生感应电流的时间应为
故C正确，A、B、D错误；
故选C。
5．B
【解析】
AB．产生顺时针方向的感应电流则感应磁场的方向垂直纸面向里。由楞次定律可知，圆环中的净磁通量变化为向里磁通量减少或者向外的磁通量增多，A错误，B正确。
CD．同时以相同的变化率增大B1和B2，或同时以相同的变化率减小B1和B2，两个磁场的磁通量总保持大小相同，所以总磁通量为0，不会产生感应电流，CD 错误。
故选B。
6．B
【解析】
圆盘转动时时，相当A、O间的半径切割磁感线产生感应电动势，该半径与R构成闭合回路，电路中产生感应电流，由右手定则可知，通过电阻R的感应电流方向为：P→R→Q，故AC错误，B正确；调换磁铁的N、S极同时改变金属盘的转动方向，半径的转动方向与磁场方向同时变为相反方向，由右手定则可知，R中感应电流的方向不变，故D错误；故选B．
7．D
【解析】
A．磁感应强度随时间均匀增大，则穿过线圈的磁通量增大，所以感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，应为垂直纸面向外，根据安培定则可以判断感应电流方向为逆时针，故A错误；
B．根据法拉第电磁感应定律可知，线圈中产生的感应电动势为
因为两个线圈在同一个磁场中，磁感应强度的变化率（）相同，匝数相同，所以两线圈中的感应电动势之比为它们的面积之比，即
故B错误；
C．根据电阻定律可知两线圈的电阻之比为
所以根据欧姆定律可知，线圈中的电流之比为
故C错误；
D．线圈中的电功率P＝EI，所以两线圈中的电功率之比为
故D正确。
故选D。
8．D
【解析】
A．若电荷为负电荷，则所受的电场力方向与电场方向相反，A错误；
B．若导体棒在匀强磁场中平行于磁场方向运动时，不会产生感应电动势，B错误；
C．根根据楞次定律可知，感应电流的磁场方向总是阻碍引起感应电流磁场的磁通量的变化，当磁通量增大，感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反，反之则相同，C错误；
D．据左手定则可知，运动电荷在磁场中所受的磁场力方向一定与磁场的方向垂直，D正确。
故选D。
9．D
【解析】
A．当逆时针（从上向下看）转动蹄形磁铁时，根据楞次定律可知，为阻碍磁通量变化，则线圈与磁铁转动方向相同，A错误；
B．当蹄形磁铁不动时，闭合线圈以某一初速度绕OO'轴转动，切割磁感线，产生感应电流，线圈受到的安培力阻碍线圈的转动，则线圈做减速转动，B错误；
CD．若题图乙中磁场是非匀强磁场，闭合金属环滚动过程中，磁通量变化，环中产生感应电流，金属环的一部分机械能转化为电能，金属环在曲面另一侧滚上的高度减小，C错误D正确。
故选D。
10．C
【解析】
ABC．由于电流从a到b为正方向，当电流从a流向b，由右手螺旋定则可知，线圈的磁场水平向右，由于电流逐渐减小，所以磁通量变小，根据楞次定律可得，铝环M中感应电流方向为顺时针（从左向右看），线圈与铝环相互吸引（同相电流相吸引）；当电流从b流向a，由右手螺旋定则可知，线圈的磁场水平向左，因电流增大，则磁通量变大，根据楞次定律可得，铝环M中感应电流方向为顺时针（从左向右看），线圈与铝环相互排斥（反向电流相排斥），故铝环M中的电流方向一直为逆时针，铝环受到的安培力先向左后向右，A、B错误，C正确；
D．穿过线圈M的磁通量先减小后增大，根据楞次定律，阻碍磁通量的变化，则铝环受到的安培力先向左后向右，线圈先扩大后收缩的趋势，故D错误。
故选C。
11．AC
【解析】
根据安培定则可知，MN处于垂直纸面向里的磁场中，MN在磁场力作用下向右运动，说明MN受到的磁场力向右，由左手定则可知电流由M指向N，L2中感应电流的磁场向上，由楞次定律可知，L1线圈中电流的磁场应该是向上减弱，或向下增强。
若L1中磁场方向向上减弱，根据安培定则可知PQ中电流方向为Q→P且减小，根据右手定则可知PQ向右减速运动；若L1中磁场方向向下增强，根据安培定则可知PQ中电流方向为P→Q且增大，根据右手定则可知PQ向左加速运动。
故选AC。
12．ABD
【解析】
ABC．木盘A由静止开始绕其轴线OO'按箭头所示方向加速转动，通过金属环B的磁通量增大，根据楞次定律的推论，金属环B的面积有缩小的趋势，且B有向上升的趋势，丝线受到的拉力减小，AB正确；C错误；
D．如果胶木盘A开始匀速转动，通过B的磁通量没有发生变化，则B环没有感应电流，则此后金丝线受到的拉力不变，所以D正确；
故选ABD。
13．AC
【解析】
AB．柱形磁体磁性减弱时，穿过线圈的磁通量向下减小，从而在线圈中产生电流，根据楞次定律可知，感应电流产生的磁通量方向向下，从上往下看，线圈中感应电流沿顺时针方向，故A正确，B错误；
CD．为阻碍线圈中磁通量的减小，线圈有扩张的趋势。由于靠近磁体N极位置磁感线较密，为阻碍磁通量的减小，线圈有被吸引的趋势，因此水平桌面对线圈支持力减小，故C正确，D错误；
故选AC。
14．BD
【解析】
左侧实际上为等离子体发电机，将在ab中形成从a到b的电流，由图2可知，0～2s内磁场均匀变化，根据楞次定律可知将形成从c到d的电流，同理2～4s形成从d到c的电流，且电流大小不变，故0～2s秒内电流同向，相互吸引，2～4s电流反向，相互排斥。
故选BD。
15． 远离磁铁 静止不动
【解析】
当条形磁铁N极垂直a环靠近a时，穿过a环的磁通量增加，a环闭合产生感应电流，磁铁对a环产生安培力，阻碍两者相对运动，a环将远离磁铁。
当条形磁铁N极垂直b环靠近b时，b环中不产生感应电流，磁铁对b环没有安培力作用，b环将静止不动。
16． 顺时针 增反减同
【解析】
由题意可知，将半径为r的金属圆环变成上、下半径相等两圆，则有
解得
再由面积公式
可知，面积变化为
整个闭合回路的磁通量减少，根据楞次定律可得，感应电流形成的磁场和原磁场同向，再由安培定则可知，产生的感应电流方向为顺时针。
17． B D到C
【解析】
当电键断开或闭合的瞬间，A线圈中电流变化，引起A线圈周围磁场强弱变化，通过B线圈中的磁通量变化，因此在B线圈中产生电磁感应现象。
当电键闭合瞬间，A线圈中电流增强，磁场增强，磁感应强度增大；由安培定则可知电磁铁中磁感应强度的方向是顺时针方向；因此通过B线圈的磁场方向是顺时针方向，且增强，由楞次定律可知，B线圈中感应电流的磁场方向是逆时针，感应电流方向从D到C。
18． 小于（或者<） 向右
【解析】
在条形磁铁内外都有磁场，而磁铁内部向左的磁通量相同，外部向右的磁通量越大，抵消越多，总磁通量越少。线圈A和线圈B面积相同，线圈B所在位置向右的磁通量较小，故
磁铁如果突然向右运动，根据楞次定律的“来拒去留”线圈A将会向右运动。
19．(1)带正电；(2)；(3)
【解析】
(1)根据楞次定律可知，自上而下看，螺线管中的感应电流方向为逆时针方向，则电容器的下极板为高电势，带正电。
(2)根据法拉第电磁感应定律
根据电路知识
代入数据得
(3)根据电路知识电容器两极间的电压和电阻两端的一样
电容器原来储存的电荷量为
则断开后，流过的电荷量为
20．第一个时间内
【解析】
由楞次定律可知，在第一个和第四个时间内，感生电场的方向为顺时针方向，电子受力方向为逆时针方向，可被加速；
由左手定则可知，只有磁场方向向上时，电子所受洛伦兹力才指向圆心，充当向心力，所以只有第一个时间内，电子可被加速做圆周运动。
21．（1）有；（2）没有；（3）有；（4）见解析
【解析】
（1）当合上开关的一瞬间，线圈M产生磁场，穿过线圈P的磁通量增加，线圈P里有感应电流。
（2）当线圈M里有恒定电流通过时，产生稳定的磁场，线圈P的磁通量不变，没有感应电流
（3）当断开开关的一瞬间，穿过线圈M的磁通量减小，线圈P里有感应电流
（4）当闭合开关S的一瞬间，线圈M产生磁场，穿过线圈P的磁通量增加，根据安培定则知线圈P中磁场方向向右，根据楞次定律判断可知流经电表的电流方向为a→b
断开开关S瞬间，线圈P的磁通量减少，线圈P里有感应电流，根据安培定则知线圈P中原来磁场方向向右，根据楞次定律判断可知流经电表的电流方向为b→a
22．（1）；（2）线框进入磁场阶段，线框中产生逆时针方向的感应电流；线框在磁场中运动阶段，无感应电流产生；线框离开磁场阶段，线框中产生顺时针方向的感应电流。
【解析】
线框穿过磁场的过程可分为三个阶段：进入磁场阶段(只有ab边在磁场中)、在磁场中运动阶段(ab、cd两边均在磁场中)、离开磁场阶段(只有cd边在磁场中)．
（1）①线框进入磁场阶段：t为0～，线框进入磁场中的面积与时间成正比，即
S＝lvΔt1
故
Φ＝BS＝BlvΔt1
当Δt1＝时
Φ＝Bl2
②线框在磁场中运动阶段：t为～，线框中的磁通量为
Φ＝Bl2
保持不变，此过程
Δt2＝
③线框离开磁场阶段：t为～，线框中的磁通量均匀减小，
即
Φ＝Bl(l－vΔt3)＝Bl2－BlvΔt3
当t＝时
Δt3＝
Φ＝0
因此穿过线框的磁通量随时间的变化图象如图所示．
（2）线框进入磁场阶段，穿过线框的磁通量增加，线框中产生逆时针方向的感应电流；线框在磁场中运动阶段，穿过线框的磁通量保持不变，无感应电流产生；线框离开磁场阶段，穿过线框的磁通量减小，线框中产生顺时针方向的感应电流。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题，共10小题
1．法拉第的贡献无法用任何物质来衡量，他的研究涉及电学、磁学、电化学等方面，发明了电动机和发电机，变压技术等等，其中电磁感应现象的发现对电磁学的发展有重要的作用。如图所示是法拉第发现电磁感应现象的一个装置的示意图，软铁环上绕有M、N两个线圈，线圈M与电源、开关S1相连，线圈N与电阻R，开关S2相连。下列说法正确的是（ ）
A．先闭合S2 ，再闭合S1，有电流从a-R-b
B．先闭合S1，再闭合S2，有电流从a-R-b
C．先闭合S2 ，再闭合S1，有电流从b-R-a
D．先闭合S1 ，再闭合S2，有电流从b-R-a
2．如图所示，A、B是两根互相平行的、固定的长直通电导线，二者电流大小和方向都相同．一个矩形闭合金属线圈abcd与A、B在同一平面内，并且ab边保持与通电导线平行．线圈从图中的位置1匀速向左移动，经过位置2，最后到位置3，其中位置2恰在A、B的正中间．则下列说法中正确的是（ ）
A．在位置2时，穿过线圈的磁通量为零
B．在位置2时，穿过线圈的磁通量的变化率为零
C．从位置1到位置3的整个过程中，线圈内感应电流的方向发生了变化
D．从位置1到位置3的整个过程中，线圈受到的磁场力的方向先向右后向左
3．如图所示，两个线圈套在同一铁芯上，左侧线圈与导轨相连接，导体棒可在导轨上滑动，磁场方向垂直纸面向里，以下说法正确的是（ ）
A．棒匀速向右滑，、两点中点电势高
B．棒匀加速右滑，、两点中点电势高
C．棒匀减速右滑，、两点中点电势高
D．棒匀加向左滑，、两点中点电势高
4．如图所示，一有限范围的匀强磁场，宽度为d，将一边长为l的正方形导线框以速度为v匀速地通过磁场区域，若，则线圈中不产生感应电流的时间应等于（ ）
A． B．
C． D．
5．如图所示，两匀强磁场的磁感应强度和大小相等、方向相反。金属圆环的直径与两磁场的边界重合。下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是（ ）
A．同时增大减小
B．同时减小增大
C．同时以相同的变化率增大和
D．同时以相同的变化率减小和
6．如图所示，一个金属圆盘安装在竖直的转动轴上，置于蹄形磁铁之间，两块铜片A、O分别与金属盘的边缘和转动轴接触．若使金属盘按图示方向(俯视顺时针方向)转动起来，下列说法正确的是( )
A．电阻R中有Q→R→P方向的感应电流
B．电阻R中有P→R→Q方向的感应电流
C．穿过圆盘的磁通量始终没有变化，电阻R中无感应电流
D．调换磁铁的N、S极同时改变金属盘的转动方向，R中感应电流的方向也会发生改变
7．如图所示，a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长la＝3lb，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则（ ）
A．两线圈内产生顺时针方向的感应电流
B．a、b线圈中感应电动势之比为81:1
C．a、b线圈中感应电流之比为9:1
D．a、b线圈中电功率之比为27:1
8．下列说法正确的是（ ）
A．电荷在电场中的受力方向一定与电场的方向相同
B．导体棒在匀强磁场中运动时一定能产生感应电动势
C．感应电流的磁场方向总是与引起感应电流的磁场方向相反
D．运动的电荷在磁场中所受的磁场力方向一定与磁场的方向垂直
9．如图甲所示，OO'轴沿竖直方向，把一个闭合线圈放在蹄形磁铁的两磁极间，蹄形磁铁和闭合线圈都可以绕OO'轴转动，不计摩擦;如图乙所示，闭合金属环从曲面上h高处滚下，又沿曲面的另一侧上升，设环的初速度为零，不计摩擦，整个曲面处在垂直纸面的磁场中（图中未画出），下列说法正确的是（ ）
A．图甲中当逆时针（从上向下看）转动蹄形磁铁时，磁铁的磁极未知，故线圈转动方向未知
B．图甲中当蹄形磁铁不动时，给闭合线圈一初速度，使其沿OO'轴转动，由于不计摩擦，线圈将匀速转动
C．图乙中若磁场为非匀强磁场，因圆环面积不变，可知圆环磁通量不变，故圆环机械能守恒，滚上的高度仍为h
D．图乙中若磁场为非匀强磁场，圆环滚下过程中，圆环内有感应电流
10．如图甲所示，线圈ab中通有如图乙所示的电流，电流从a到b为正方向，在0~t0这段时间内，用丝线悬挂的铝环M中产生感应电流，则 （ ）
A．从左向右看感应电流先逆时针后顺时针
B．铝环受到的安培力一直向左
C．铝环受到的安培力先向左后向右
D．铝环始终有收缩趋势
二、多选题，共4小题
11．如图所示，水平放置的两组光滑轨道上分别放有可自由移动的金属棒PQ和MN，并且分别放置在磁感应强度为B1和B2的匀强磁场中，当PQ在外力的作用下运动时，MN向右运动，则PQ所做的运动可能是（ ）
A．向左加速运动 B．向右加速运动
C．向右减速运动 D．向右匀速运动
12．如图所示，A为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着正电荷，在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B，使B的环面水平且与圆盘面平行，其轴线与胶木盘A的轴线OO'重合。现使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO'按箭头所示方向加速转动，则（ ）
A．丝线受到的拉力减小
B．金属环B中产生顺时针方向（俯视）的电流
C．金属环B的面积有扩大的趋势
D．如果胶木盘A开始匀速转动，此后金丝线受到的拉力不变
13．如图所示，水平桌面上放着一个圆形金属线圈，在其圆心的正上方固定一个柱形磁体，现通过加热的方式使柱形磁体磁性减弱，圆形金属线圈始终静止，下列说法正确的是（ ）
A．从上往下看，线圈中感应电流沿顺时针方向
B．线圈中感应电流产生的磁通量方向向上
C．水平桌面对线圈支持力减小
D．线圈有缩小的趋势
14．等离子气流由左方连续以v0射入P1和P2两板间的匀强磁场中，ab直导线与P1、P2相连接，线圈A与直导线cd连接。线圈A内有随图2所示的变化磁场，且磁场B的正方向规定为向左，如图1所示，则下列叙述正确的是（ ）
A．0～1s内ab、cd导线互相排斥
B．1～2s内ab、cd导线互相吸引
C．2～3s内ab、cd导线互相吸引
D．3～4s内ab、cd导线互相排斥
三、填空题，共4小题
15．学习楞次定律的时候，老师往往会做如下图所示的实验。图中，a、b都是很轻的铝环，环a是闭合的，环b是不闭合的。a、b环都固定在一根可以绕O点自由转动的水平细杆上，开始时整个装置静止。当条形磁铁N极垂直a环靠近a时，a环将___________；当条形磁铁N极垂直b环靠近b时，b环将___________。填“靠近磁铁”、“远离磁铁”或“静止不动”
16．如图所示，将一个闭合金属圆环在匀强磁场中捏成一个“8”字形（上、下两个圆半径相等），在这过程中，产生的感应电流方向为___________（选填“顺时针”或“逆时针”）；理由是：___________。
17．如图为法拉第发现电磁感应现象的实验示意图，产生电磁感应现象的是___________（填“A”或“B”）线圈。当电键闭合瞬间，通过灵敏电流计的电流方向为___________（填“D到C”或“C到D”）。
18．如图所示，套在条形磁铁外的两个面积相同的线圈A和，其中“”线圈在磁铁的正中间。设两个线圈中的磁通量依次为，它们的大小关系是________。磁铁如果突然向右运动，线圈A将会___________运动（选填“向右”、"向左”、“静止”）。
四、解答题，共4小题
19．如图甲所示的电路中，螺线管匝数匝，横截面积，螺线管导线电阻，，，，闭合开关，在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化，规定螺线管内的磁感应强度的方向向下为正方向。求：
(1)电容器的下极板的电性
(2)流过电阻的电流大小
(3)断开后，流过电阻的电荷量
20．粒子加速器是借助于不同形态的电场，将带电粒子加速到高能量的电磁装置。粒子加速器可分为直线加速器和圆形加速器等类型。对于质量较小的电子，由于受到相对论效应的影响，回旋加速器就不适用了。加速电子可以用电子感应加速器。图是其结构图（上为侧视图，下为真空室俯视图），圆形电磁铁两极间有一环形真空室，在交变电流的激励下，两极间出现交变磁场，交变磁场又激发出感生电场。从电子枪射入真空室的电子在感生电场力和洛伦兹力的共同作用下，在真空室内做加速圆周运动，加速完成后，电子束被引离轨道进入靶室。图为一周期内磁场的变化情况，B为正时表示B的方向竖直向上。已知电子带负电，试简要分析在一周期内的哪段时间内，电子可被加速做圆周运动？
21．在图中，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上。
（1）当闭合开关S的一瞬间，线圈P里有没有感应电流？
（2）当线圈M里有恒定电流通过时，线圈P里有没有感应电流？
（3）当断开开关S的一瞬间，线圈P里有没有感应电流？
（4）在上面三种情况里，如果线圈P里有感应电流，感应电流沿什么方向？
22．磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为的正方形范围内，有一个电阻为R、边长为l的正方形导线框，沿垂直于磁感线方向以速度v匀速通过磁场区域，如图所示，从边进入磁场开始计时。
（1）画出穿过线框的磁通量随时间变化的图像；
（2）从进入到穿出磁场的过程中，请分析线框中产生感应电流的情况。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【解析】
BD．先闭合S1，再闭合S2，右边线圈磁通量就不发生变化，所以不会有电流产生，B、D错误；
AC．先闭合S2后闭合S1，则右边磁通量增加，根据安培定则可知，穿过右边的磁通量在增加，原磁场方向向下，由楞次定律可知，感应电流磁场方向向上，根据安培定则可知流过电阻的电流为,故C正确，A错误。
故选C。
2．A
【解析】
AB．磁通量是指穿过线圈中磁感线的净条数，故在位置2，A导线在线圈中的磁场方向向里，B导线在线圈中的磁场方向向外，则线圈的磁通量为0，但磁通量的变化率不为0，A正确，B错误；
C．1→2，磁通量向外减小，感应电流为逆时针方向，2→3，磁通量向里增大，感应电流仍为逆时针方向，C错误；
D．由楞次定律知，线圈所受磁场力总是阻碍线圈与导线的相对运动，方向总是向右，D错误．
故选A。
3．B
【解析】
A．棒匀速向右滑，则左侧线圈中产生恒定不变的感应电流，右侧线圈中无感应电动势产生，选项A错误；
B．棒匀加速右滑，左侧线圈中产生由上到下的逐渐增加的电流，则根据楞次定律，右侧线圈产生的流过灯泡的电流由d到c，则、两点中d点电势高，选项B正确；
C．棒匀减速右滑，左侧线圈中产生由上到下的逐渐减小的电流，则根据楞次定律，右侧线圈产生的流过灯泡的电流由c到d，则、两点中c点电势高，选项C错误；
D．棒匀加向左滑，左侧线圈中产生由下到上的逐渐增加的电流，则根据楞次定律，右侧线圈产生的流过灯泡的电流由c到d，则、两点中c点电势高，选项D错误；
故选B。
4．C
【解析】
如图所示
从线框完全进入直到右边开始离开磁场区域，线框中的磁通量就不再发生变化，故线圈中没有感应电流的距离为，所以线圈中不产生感应电流的时间应为
故C正确，A、B、D错误；
故选C。
5．B
【解析】
AB．产生顺时针方向的感应电流则感应磁场的方向垂直纸面向里。由楞次定律可知，圆环中的净磁通量变化为向里磁通量减少或者向外的磁通量增多，A错误，B正确。
CD．同时以相同的变化率增大B1和B2，或同时以相同的变化率减小B1和B2，两个磁场的磁通量总保持大小相同，所以总磁通量为0，不会产生感应电流，CD 错误。
故选B。
6．B
【解析】
圆盘转动时时，相当A、O间的半径切割磁感线产生感应电动势，该半径与R构成闭合回路，电路中产生感应电流，由右手定则可知，通过电阻R的感应电流方向为：P→R→Q，故AC错误，B正确；调换磁铁的N、S极同时改变金属盘的转动方向，半径的转动方向与磁场方向同时变为相反方向，由右手定则可知，R中感应电流的方向不变，故D错误；故选B．
7．D
【解析】
A．磁感应强度随时间均匀增大，则穿过线圈的磁通量增大，所以感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，应为垂直纸面向外，根据安培定则可以判断感应电流方向为逆时针，故A错误；
B．根据法拉第电磁感应定律可知，线圈中产生的感应电动势为
因为两个线圈在同一个磁场中，磁感应强度的变化率（）相同，匝数相同，所以两线圈中的感应电动势之比为它们的面积之比，即
故B错误；
C．根据电阻定律可知两线圈的电阻之比为
所以根据欧姆定律可知，线圈中的电流之比为
故C错误；
D．线圈中的电功率P＝EI，所以两线圈中的电功率之比为
故D正确。
故选D。
8．D
【解析】
A．若电荷为负电荷，则所受的电场力方向与电场方向相反，A错误；
B．若导体棒在匀强磁场中平行于磁场方向运动时，不会产生感应电动势，B错误；
C．根根据楞次定律可知，感应电流的磁场方向总是阻碍引起感应电流磁场的磁通量的变化，当磁通量增大，感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反，反之则相同，C错误；
D．据左手定则可知，运动电荷在磁场中所受的磁场力方向一定与磁场的方向垂直，D正确。
故选D。
9．D
【解析】
A．当逆时针（从上向下看）转动蹄形磁铁时，根据楞次定律可知，为阻碍磁通量变化，则线圈与磁铁转动方向相同，A错误；
B．当蹄形磁铁不动时，闭合线圈以某一初速度绕OO'轴转动，切割磁感线，产生感应电流，线圈受到的安培力阻碍线圈的转动，则线圈做减速转动，B错误；
CD．若题图乙中磁场是非匀强磁场，闭合金属环滚动过程中，磁通量变化，环中产生感应电流，金属环的一部分机械能转化为电能，金属环在曲面另一侧滚上的高度减小，C错误D正确。
故选D。
10．C
【解析】
ABC．由于电流从a到b为正方向，当电流从a流向b，由右手螺旋定则可知，线圈的磁场水平向右，由于电流逐渐减小，所以磁通量变小，根据楞次定律可得，铝环M中感应电流方向为顺时针（从左向右看），线圈与铝环相互吸引（同相电流相吸引）；当电流从b流向a，由右手螺旋定则可知，线圈的磁场水平向左，因电流增大，则磁通量变大，根据楞次定律可得，铝环M中感应电流方向为顺时针（从左向右看），线圈与铝环相互排斥（反向电流相排斥），故铝环M中的电流方向一直为逆时针，铝环受到的安培力先向左后向右，A、B错误，C正确；
D．穿过线圈M的磁通量先减小后增大，根据楞次定律，阻碍磁通量的变化，则铝环受到的安培力先向左后向右，线圈先扩大后收缩的趋势，故D错误。
故选C。
11．AC
【解析】
根据安培定则可知，MN处于垂直纸面向里的磁场中，MN在磁场力作用下向右运动，说明MN受到的磁场力向右，由左手定则可知电流由M指向N，L2中感应电流的磁场向上，由楞次定律可知，L1线圈中电流的磁场应该是向上减弱，或向下增强。
若L1中磁场方向向上减弱，根据安培定则可知PQ中电流方向为Q→P且减小，根据右手定则可知PQ向右减速运动；若L1中磁场方向向下增强，根据安培定则可知PQ中电流方向为P→Q且增大，根据右手定则可知PQ向左加速运动。
故选AC。
12．ABD
【解析】
ABC．木盘A由静止开始绕其轴线OO'按箭头所示方向加速转动，通过金属环B的磁通量增大，根据楞次定律的推论，金属环B的面积有缩小的趋势，且B有向上升的趋势，丝线受到的拉力减小，AB正确；C错误；
D．如果胶木盘A开始匀速转动，通过B的磁通量没有发生变化，则B环没有感应电流，则此后金丝线受到的拉力不变，所以D正确；
故选ABD。
13．AC
【解析】
AB．柱形磁体磁性减弱时，穿过线圈的磁通量向下减小，从而在线圈中产生电流，根据楞次定律可知，感应电流产生的磁通量方向向下，从上往下看，线圈中感应电流沿顺时针方向，故A正确，B错误；
CD．为阻碍线圈中磁通量的减小，线圈有扩张的趋势。由于靠近磁体N极位置磁感线较密，为阻碍磁通量的减小，线圈有被吸引的趋势，因此水平桌面对线圈支持力减小，故C正确，D错误；
故选AC。
14．BD
【解析】
左侧实际上为等离子体发电机，将在ab中形成从a到b的电流，由图2可知，0～2s内磁场均匀变化，根据楞次定律可知将形成从c到d的电流，同理2～4s形成从d到c的电流，且电流大小不变，故0～2s秒内电流同向，相互吸引，2～4s电流反向，相互排斥。
故选BD。
15． 远离磁铁 静止不动
【解析】
当条形磁铁N极垂直a环靠近a时，穿过a环的磁通量增加，a环闭合产生感应电流，磁铁对a环产生安培力，阻碍两者相对运动，a环将远离磁铁。
当条形磁铁N极垂直b环靠近b时，b环中不产生感应电流，磁铁对b环没有安培力作用，b环将静止不动。
16． 顺时针 增反减同
【解析】
由题意可知，将半径为r的金属圆环变成上、下半径相等两圆，则有
解得
再由面积公式
可知，面积变化为
整个闭合回路的磁通量减少，根据楞次定律可得，感应电流形成的磁场和原磁场同向，再由安培定则可知，产生的感应电流方向为顺时针。
17． B D到C
【解析】
当电键断开或闭合的瞬间，A线圈中电流变化，引起A线圈周围磁场强弱变化，通过B线圈中的磁通量变化，因此在B线圈中产生电磁感应现象。
当电键闭合瞬间，A线圈中电流增强，磁场增强，磁感应强度增大；由安培定则可知电磁铁中磁感应强度的方向是顺时针方向；因此通过B线圈的磁场方向是顺时针方向，且增强，由楞次定律可知，B线圈中感应电流的磁场方向是逆时针，感应电流方向从D到C。
18． 小于（或者<） 向右
【解析】
在条形磁铁内外都有磁场，而磁铁内部向左的磁通量相同，外部向右的磁通量越大，抵消越多，总磁通量越少。线圈A和线圈B面积相同，线圈B所在位置向右的磁通量较小，故
磁铁如果突然向右运动，根据楞次定律的“来拒去留”线圈A将会向右运动。
19．(1)带正电；(2)；(3)
【解析】
(1)根据楞次定律可知，自上而下看，螺线管中的感应电流方向为逆时针方向，则电容器的下极板为高电势，带正电。
(2)根据法拉第电磁感应定律
根据电路知识
代入数据得
(3)根据电路知识电容器两极间的电压和电阻两端的一样
电容器原来储存的电荷量为
则断开后，流过的电荷量为
20．第一个时间内
【解析】
由楞次定律可知，在第一个和第四个时间内，感生电场的方向为顺时针方向，电子受力方向为逆时针方向，可被加速；
由左手定则可知，只有磁场方向向上时，电子所受洛伦兹力才指向圆心，充当向心力，所以只有第一个时间内，电子可被加速做圆周运动。
21．（1）有；（2）没有；（3）有；（4）见解析
【解析】
（1）当合上开关的一瞬间，线圈M产生磁场，穿过线圈P的磁通量增加，线圈P里有感应电流。
（2）当线圈M里有恒定电流通过时，产生稳定的磁场，线圈P的磁通量不变，没有感应电流
（3）当断开开关的一瞬间，穿过线圈M的磁通量减小，线圈P里有感应电流
（4）当闭合开关S的一瞬间，线圈M产生磁场，穿过线圈P的磁通量增加，根据安培定则知线圈P中磁场方向向右，根据楞次定律判断可知流经电表的电流方向为a→b
断开开关S瞬间，线圈P的磁通量减少，线圈P里有感应电流，根据安培定则知线圈P中原来磁场方向向右，根据楞次定律判断可知流经电表的电流方向为b→a
22．（1）；（2）线框进入磁场阶段，线框中产生逆时针方向的感应电流；线框在磁场中运动阶段，无感应电流产生；线框离开磁场阶段，线框中产生顺时针方向的感应电流。
【解析】
线框穿过磁场的过程可分为三个阶段：进入磁场阶段(只有ab边在磁场中)、在磁场中运动阶段(ab、cd两边均在磁场中)、离开磁场阶段(只有cd边在磁场中)．
（1）①线框进入磁场阶段：t为0～，线框进入磁场中的面积与时间成正比，即
S＝lvΔt1
故
Φ＝BS＝BlvΔt1
当Δt1＝时
Φ＝Bl2
②线框在磁场中运动阶段：t为～，线框中的磁通量为
Φ＝Bl2
保持不变，此过程
Δt2＝
③线框离开磁场阶段：t为～，线框中的磁通量均匀减小，
即
Φ＝Bl(l－vΔt3)＝Bl2－BlvΔt3
当t＝时
Δt3＝
Φ＝0
因此穿过线框的磁通量随时间的变化图象如图所示．
（2）线框进入磁场阶段，穿过线框的磁通量增加，线框中产生逆时针方向的感应电流；线框在磁场中运动阶段，穿过线框的磁通量保持不变，无感应电流产生；线框离开磁场阶段，穿过线框的磁通量减小，线框中产生顺时针方向的感应电流。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页