2.1楞次定律 同步练习（Word版含解析）
文档属性
| 名称 | 2.1楞次定律 同步练习（Word版含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 981.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-02 04:43:46 | ||
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文档简介
人教版（2019）选择性必修二 2.1 楞次定律
一、单选题
1．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
2．如图为电子感应加速器基本原理图，电磁铁通有电流，上、下两电磁铁的磁极之间的外围有一个环形真空室，真空室中存在使电子做圆周运动的磁场（图中未画出）。为使电子沿图示逆时针方向加速运动，采取控制电磁铁中电流的办法，可行的是（ ）
A．图示中的电流方向和大小都保持不变
B．图示中的电流方向不变，大小不断减小
C．图示中的电流方向不变，大小不断增大
D．图示中的电流方向和大小作周期性变化
3．如图为地球磁场的磁感线示意图。在北半球，地磁场竖直分量向下。一飞行员驾驶飞机在我国上空匀速巡航，机翼保持水平，飞行高度不变，由于地磁场的存在，机翼就会切割磁感线，致使机翼的两端之间会有一定的电势差。则从飞行员的角度看，机翼左端的电势比右端的电势（ ）
A．高 B．低
C．相等 D．以上情况都有可能
4．航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的．电磁驱动原理如图所示，在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环，铝环和铜环的形状、大小相同，已知铜的电阻率较小，则合上开关S的瞬间（ ）
A．两个金属环都向左运动
B．两个金属环都向右运动
C．从左侧向右看，铝环中感应电流沿顺时针方向
D．铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力
5．如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路，若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列说法正确的是（ ）
A．穿过线圈a的磁通量变小 B．线圈a有收缩的趋势
C．线圈a对水平桌面的压力将减小 D．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流
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，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
8．某同学设想的减小电梯坠落时造成伤害的一种应急安全装置如图所示，在电梯轿厢底部安装永久强磁铁，磁铁N极朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，线圈在电梯轿厢坠落时能自动闭合，从而减小对箱内人员的伤害。当轿厢坠落到图示位置时，关于该装置，以下说法正确的是（ ）
A．从下往上看，金属线圈A中的感应电流沿逆时针方向
B．从下往上看，金属线圈B中的感应电流沿顺时针方向
C．金属线圈B对轿厢下落有阻碍作用，A没有阻碍作用
D．金属线圈B有收缩的趋势，A有扩张的趋势
9．如图甲所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁，磁铁的极向下。将磁铁托起到某一高度（弹簧处于压缩状态）后放开，磁铁能上下振动较长时间才停下来。如果在磁铁下端放一个固定的闭合金属圆环（如图乙所示），仍将磁铁托起到同一高度后放开，磁铁就会很快地停下来。针对这个现象下列解释正确的是（ ）
A．磁铁很快停下来的主要原因是圆环中产生了感应电流
B．磁铁、弹簧、地球组成的系统机械能守恒
C．磁铁在运动过程中一直受到向上安培力的阻碍作用
D．金属圆环的制作材料一定不是铝，因为磁铁对铝不会产生力的作用
10．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水平边界重合，某时刻保持两磁场方向不变，增大的同时减小，则圆环中（ ）
A．有可能不产生感应电流 B．产生顺时针方向的感应电流
C．产生逆时针方向的感应电流 D．条件不足无法判断
11．如图所示，矩形导线框与无限长通电直导线在同一平面内，直导线中的电流方向由M到N，导线框的边与直导线平行。若直导线中的电流增大，导线框中将产生感应电流，导线框会受到安培力的作用，则以下关于导线框受到的安培力的判断正确的是（ ）
A．边所受安培力方向向左
B．边所受安培力方向向右
C．导线框所受的安培力的合力向右
D．导线框所受的安培力的合力为0
12．如图所示，导线框与直导线在同一平面内，直导线通有恒定电流I，在线框由左向右匀速通过直导线的过程中，线框中感应电流的方向是（ ）
A．先，后，再 B．先，后
C．始终 D．先，后，再
二、填空题
13．如图所示，金属圆环套在光滑的绝缘水平杆上，左侧一条形磁铁，正在沿圆环轴心方向朝环运动．我们可以判断，圆环中形成的感应电流方向为________（从右往左看）（填“顺时针”或“逆时针”），环受安培力作用会向________（填“右”或“左”）运动．
14．如图，铁质齿轮P可绕其水平轴O转动，其右端有一带线圈的条形磁铁，G是一个电流计，当P转动，铁齿靠近磁铁时铁齿被磁化，通过线圈的磁通量_____，线圈中就会产生感应电流。当P从图示位置开始转到下一个铁齿正对磁铁的过程中，通过G的感应电流的方向是______。
15．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。
16．如图所示，当滑动变阻器R的滑片P向右移动时，流过电阻的电流方向是______________.
17．如图所示，条形磁铁悬挂在天花板上，铜环与条形磁铁同轴放置，从离地h高处静止释放，则铜环下落到地面的时间________（选填“大于”“等于”或“小于”）．
三、解答题
18．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？
19．如图所示，AB、CD、EF、GH是四根裸铜线，放在磁场中，EF和GH可以在AB、CD上滑动，当EF向左运动时，GH将怎样运动，为什么？
20．如图所示，矩形线框向右运动，在图中画出边中感应电流的方向．
21．如图所示，闭合电路中的一部分导线在电磁铁的磁场中垂直于磁场运动，导线的运动方向向下，试标出导线中产生的感应电流方向．
22．简要说明楞次定律是能量守恒定律的表现？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
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。
2．C
【解析】
【详解】
由安培定则可知，上方电磁铁的下边为S极，下方电磁铁的上边为N极；真空室内的磁场方向向上（从上往下看为“ ”）；为使电子沿图示逆时针方向做加速运动，因为电子所受电场力的方向与场强的方向相反，说明感生电场的方向是沿顺时针方向，根据楞次定律可知，要产生顺时针方向的感生电场，可以让图示中的电流方向不变，使其大小增大，故ABD错误，C正确；
故选C。
3．A
【解析】
【详解】
北半球的地磁场有竖直向下的分量，飞机飞行时，水平机翼切割向下的磁感线，根据右手定则，可知无论飞机向任何方向飞行，则从飞行员的角度看，机翼左端的电势比右端的电势高。
故选A。
4．C
【解析】
【详解】
C．开关S闭合后，线圈中的电流从右侧流入，由安培定则可知，磁场方向向左，在合上开关S的瞬间，磁场变强，由楞次定律可知，从左侧向右看，铝环中感应电流沿顺时针方向，故C正确；
AB．铝环所在位置的磁场有沿铝环圆心向外的分量，由左手定则可判断铝环受到的安培力有向左的分力，可知铝环向左运动，同理可判断，铜环向右运动，A、B错误；
D．由于铜的电阻率较小，铜环和铝环的形状大小相同，所以铜环的电阻较小，故铜环中的感应电流较大，则铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力，故D错误．
故选C。
5．B
【解析】
【详解】
若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，螺线管中的电流增大，产生的磁场增强，穿过线圈a的磁通量向下变大，根据楞次定律可知圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流，并且线圈a有收缩的趋势和远离螺线管的趋势，此时线圈a对水平桌面的压力将增大，故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．B
【解析】
【详解】
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。
8．D
【解析】
【详解】
AB．当电梯坠落至如图位置时，闭合线圈A中向上的磁场减弱，感应电流的方向从下往上看是顺时针方向，B中中向上的磁场增强，感应电流的方向从下往上看是逆时针方向，AB错误；
C．结合A的分析可知，当电梯坠落至如图位置时，闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落，C错误；
D．闭合线圈A中向上的磁场减弱，B中中向上的磁场增强，根据楞次定律可知，线圈B有收缩的趋势，A有扩张的趋势，D正确。
故选D。
9．A
【解析】
【详解】
A．磁铁上下运动过程中在圆环中产生了感应电流，因此受到安培力作用，根据牛顿第三定律，磁铁也受到安培力的作用。由楞次定律可知产生的感应电流总是阻碍磁通量的变化，在此处体现为阻碍磁铁的相对运动，故磁铁能很快停下来，A正确；
B．磁铁、弹簧、地球组成的系统中，有安培力做功，系统机械能不守恒，B错误；
C．磁铁在向下运动的过程中受到向上的安培力，在向上运动的过程中受到向下的安培力，C错误；
D．磁铁很快停下来是由于安培力作用，而非磁铁对金属的吸引力，所以只要圆环是金属的，就能产生感应电流从而受到安培力，D错误。
故选A。
10．C
【解析】
【详解】
增大的同时减小，根据楞次定律和安培定则可知，圆环中产生顺时针方向的感应电流，故ABD错误，C正确。
故选C。
11．C
【解析】
【详解】
AB．直导线中通有向上均匀增大的电流，根据安培定则，穿过线框的磁场方向垂直纸面向里，且均匀增大，根据楞次定律，知感应电流的方向为逆时针方向。故ad受力向上，bc受力向下，ab受力向右，dc受力向左，AB错误；
CD．根据安培力，ad与bc受到的安培力大小相同，根据左手定则，ab边所受安培力方向水平向右，cd边所受安培力方向水平向左，离导线越近，磁感应强度越大，所以ab边所受的安培力大于cd边所受的安培力，则线圈所受磁场力的合力方向向右，D错误C正确。
故选C。
12．D
【解析】
【详解】
线框在直导线左侧时，随着线框向右运动，向外的磁通量增加，根据楞次定律线框中感应电流的方向为。在线框的边跨过直导线后，如图所示
根据右手定则边产生的感应电流方向为，边产生的感应电流方向为。线框全部跨过直导线后，随着向右运动，向内的磁通量减少，根据楞次定律知线框中感应电流的方向为，故D正确，ABC错误。
故选D。
13． 顺时针 右
【解析】
【详解】
[1]原磁场方向向右，向右运动时，穿过圆环的磁通量要变大，根据楞次定律，圆环中感应电流产生向左的感应磁场，即产生了顺时针方向的感应电流（从右往左看）．
[2]据来拒去留，环受到向右的安培力，将向右运动．
14． 增大 先向左再向右
【解析】
【详解】
[1]铁齿被磁化产生的磁场方向与线圈原磁场方向相同，从右向左，所以通过线圈的磁通量增大。
[2]线圈正对铁齿离开，从右向左的磁场减弱，根据楞次定律可知线圈中产生的磁场从右向左，根据安培定则可知通过G的电流为从右向左；当上边铁齿靠近线圈时，线圈中从右向左的磁场增强，根据楞次定律可知线圈中产生的磁场从左向右，根据安培定则可知通过G的电流从左向右，所以通过G的感应电流的方向是先向左再向右。
15． 垂直纸面向外 顺；
【解析】
【分析】
【详解】
[1]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。
[2]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。
16．从a到b
【解析】
【详解】
[1]由右手螺旋定则可得，左边螺线管中产生的磁场的方向N极向右；当变阻器R的滑动片P向右移动使流过线圈的电流减小时，左边螺线管产生的磁场减小，穿过右边螺线管的磁通量减小，根据楞次定律，在右边线圈中产生的感应电流的方向：a→b。
17．大于
【解析】
【详解】
[1]如果没有条形磁铁，铜环做自由落体运动，由公式可知，则所用时间为
由于条形磁铁的存在，铜环下落过程中穿过其磁通量变化，由楞次定律可知，将阻碍铜环的运动，所以铜环落地时间将大于。
18．第一个时间内
【解析】
【分析】
【详解】
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。
19．GH将向左运动
【解析】
【分析】
【详解】
四条导线围成闭合电路，当EF向左运动时，穿过电路的磁通量增加，电路中将产生感应电流。由右手定则可知，EF上电流方向为由E→F，即电路中电流方向为逆时针方向，GH上电流方向为由H→G；通电导线GH在匀强磁场中受到安培力的作用，根据左手定则可以判定GH受力方向为水平向左，GH将在磁场力作用下，沿AB、CD两导线向左运动。
20．从d到c
【解析】
【详解】
矩形线框向右运动，磁通量减小，由楞次定律可知，线框中产生顺时针方向的电流，所以cd边电流方向为从d到c。如图
21．
【解析】
【详解】
由右手螺旋定则可知，左边螺线管的右边的S极，右边螺线管的左边的N极，所形成的磁场方向水平向左，由右手则可知，产生的感应电流方向垂直纸面向里，如图
22．见解析
【解析】
【详解】
能量守恒定律是自然界普遍的规律，楞次定律中感应电动势的后果总是和引起感应电流的原因相对抗或阻碍，而这种对抗或阻碍的作用是把其他形式的能量转化为感应电流所在回路中的电能，之后电能又转化为内能。在电磁感应这种能量转化过程中，总的能量是守恒的，楞次定律的意义在于它是能量的转化和守恒定律在电磁感应现象中的具体体现，所以楞次定律的本质是能量守恒定律。
答案第1页，共2页
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一、单选题
1．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
2．如图为电子感应加速器基本原理图，电磁铁通有电流，上、下两电磁铁的磁极之间的外围有一个环形真空室，真空室中存在使电子做圆周运动的磁场（图中未画出）。为使电子沿图示逆时针方向加速运动，采取控制电磁铁中电流的办法，可行的是（ ）
A．图示中的电流方向和大小都保持不变
B．图示中的电流方向不变，大小不断减小
C．图示中的电流方向不变，大小不断增大
D．图示中的电流方向和大小作周期性变化
3．如图为地球磁场的磁感线示意图。在北半球，地磁场竖直分量向下。一飞行员驾驶飞机在我国上空匀速巡航，机翼保持水平，飞行高度不变，由于地磁场的存在，机翼就会切割磁感线，致使机翼的两端之间会有一定的电势差。则从飞行员的角度看，机翼左端的电势比右端的电势（ ）
A．高 B．低
C．相等 D．以上情况都有可能
4．航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的．电磁驱动原理如图所示，在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环，铝环和铜环的形状、大小相同，已知铜的电阻率较小，则合上开关S的瞬间（ ）
A．两个金属环都向左运动
B．两个金属环都向右运动
C．从左侧向右看，铝环中感应电流沿顺时针方向
D．铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力
5．如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路，若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列说法正确的是（ ）
A．穿过线圈a的磁通量变小 B．线圈a有收缩的趋势
C．线圈a对水平桌面的压力将减小 D．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流
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，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
8．某同学设想的减小电梯坠落时造成伤害的一种应急安全装置如图所示，在电梯轿厢底部安装永久强磁铁，磁铁N极朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，线圈在电梯轿厢坠落时能自动闭合，从而减小对箱内人员的伤害。当轿厢坠落到图示位置时，关于该装置，以下说法正确的是（ ）
A．从下往上看，金属线圈A中的感应电流沿逆时针方向
B．从下往上看，金属线圈B中的感应电流沿顺时针方向
C．金属线圈B对轿厢下落有阻碍作用，A没有阻碍作用
D．金属线圈B有收缩的趋势，A有扩张的趋势
9．如图甲所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁，磁铁的极向下。将磁铁托起到某一高度（弹簧处于压缩状态）后放开，磁铁能上下振动较长时间才停下来。如果在磁铁下端放一个固定的闭合金属圆环（如图乙所示），仍将磁铁托起到同一高度后放开，磁铁就会很快地停下来。针对这个现象下列解释正确的是（ ）
A．磁铁很快停下来的主要原因是圆环中产生了感应电流
B．磁铁、弹簧、地球组成的系统机械能守恒
C．磁铁在运动过程中一直受到向上安培力的阻碍作用
D．金属圆环的制作材料一定不是铝，因为磁铁对铝不会产生力的作用
10．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水平边界重合，某时刻保持两磁场方向不变，增大的同时减小，则圆环中（ ）
A．有可能不产生感应电流 B．产生顺时针方向的感应电流
C．产生逆时针方向的感应电流 D．条件不足无法判断
11．如图所示，矩形导线框与无限长通电直导线在同一平面内，直导线中的电流方向由M到N，导线框的边与直导线平行。若直导线中的电流增大，导线框中将产生感应电流，导线框会受到安培力的作用，则以下关于导线框受到的安培力的判断正确的是（ ）
A．边所受安培力方向向左
B．边所受安培力方向向右
C．导线框所受的安培力的合力向右
D．导线框所受的安培力的合力为0
12．如图所示，导线框与直导线在同一平面内，直导线通有恒定电流I，在线框由左向右匀速通过直导线的过程中，线框中感应电流的方向是（ ）
A．先，后，再 B．先，后
C．始终 D．先，后，再
二、填空题
13．如图所示，金属圆环套在光滑的绝缘水平杆上，左侧一条形磁铁，正在沿圆环轴心方向朝环运动．我们可以判断，圆环中形成的感应电流方向为________（从右往左看）（填“顺时针”或“逆时针”），环受安培力作用会向________（填“右”或“左”）运动．
14．如图，铁质齿轮P可绕其水平轴O转动，其右端有一带线圈的条形磁铁，G是一个电流计，当P转动，铁齿靠近磁铁时铁齿被磁化，通过线圈的磁通量_____，线圈中就会产生感应电流。当P从图示位置开始转到下一个铁齿正对磁铁的过程中，通过G的感应电流的方向是______。
15．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。
16．如图所示，当滑动变阻器R的滑片P向右移动时，流过电阻的电流方向是______________.
17．如图所示，条形磁铁悬挂在天花板上，铜环与条形磁铁同轴放置，从离地h高处静止释放，则铜环下落到地面的时间________（选填“大于”“等于”或“小于”）．
三、解答题
18．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？
19．如图所示，AB、CD、EF、GH是四根裸铜线，放在磁场中，EF和GH可以在AB、CD上滑动，当EF向左运动时，GH将怎样运动，为什么？
20．如图所示，矩形线框向右运动，在图中画出边中感应电流的方向．
21．如图所示，闭合电路中的一部分导线在电磁铁的磁场中垂直于磁场运动，导线的运动方向向下，试标出导线中产生的感应电流方向．
22．简要说明楞次定律是能量守恒定律的表现？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
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。
2．C
【解析】
【详解】
由安培定则可知，上方电磁铁的下边为S极，下方电磁铁的上边为N极；真空室内的磁场方向向上（从上往下看为“ ”）；为使电子沿图示逆时针方向做加速运动，因为电子所受电场力的方向与场强的方向相反，说明感生电场的方向是沿顺时针方向，根据楞次定律可知，要产生顺时针方向的感生电场，可以让图示中的电流方向不变，使其大小增大，故ABD错误，C正确；
故选C。
3．A
【解析】
【详解】
北半球的地磁场有竖直向下的分量，飞机飞行时，水平机翼切割向下的磁感线，根据右手定则，可知无论飞机向任何方向飞行，则从飞行员的角度看，机翼左端的电势比右端的电势高。
故选A。
4．C
【解析】
【详解】
C．开关S闭合后，线圈中的电流从右侧流入，由安培定则可知，磁场方向向左，在合上开关S的瞬间，磁场变强，由楞次定律可知，从左侧向右看，铝环中感应电流沿顺时针方向，故C正确；
AB．铝环所在位置的磁场有沿铝环圆心向外的分量，由左手定则可判断铝环受到的安培力有向左的分力，可知铝环向左运动，同理可判断，铜环向右运动，A、B错误；
D．由于铜的电阻率较小，铜环和铝环的形状大小相同，所以铜环的电阻较小，故铜环中的感应电流较大，则铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力，故D错误．
故选C。
5．B
【解析】
【详解】
若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，螺线管中的电流增大，产生的磁场增强，穿过线圈a的磁通量向下变大，根据楞次定律可知圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流，并且线圈a有收缩的趋势和远离螺线管的趋势，此时线圈a对水平桌面的压力将增大，故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．B
【解析】
【详解】
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。
8．D
【解析】
【详解】
AB．当电梯坠落至如图位置时，闭合线圈A中向上的磁场减弱，感应电流的方向从下往上看是顺时针方向，B中中向上的磁场增强，感应电流的方向从下往上看是逆时针方向，AB错误；
C．结合A的分析可知，当电梯坠落至如图位置时，闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落，C错误；
D．闭合线圈A中向上的磁场减弱，B中中向上的磁场增强，根据楞次定律可知，线圈B有收缩的趋势，A有扩张的趋势，D正确。
故选D。
9．A
【解析】
【详解】
A．磁铁上下运动过程中在圆环中产生了感应电流，因此受到安培力作用，根据牛顿第三定律，磁铁也受到安培力的作用。由楞次定律可知产生的感应电流总是阻碍磁通量的变化，在此处体现为阻碍磁铁的相对运动，故磁铁能很快停下来，A正确；
B．磁铁、弹簧、地球组成的系统中，有安培力做功，系统机械能不守恒，B错误；
C．磁铁在向下运动的过程中受到向上的安培力，在向上运动的过程中受到向下的安培力，C错误；
D．磁铁很快停下来是由于安培力作用，而非磁铁对金属的吸引力，所以只要圆环是金属的，就能产生感应电流从而受到安培力，D错误。
故选A。
10．C
【解析】
【详解】
增大的同时减小，根据楞次定律和安培定则可知，圆环中产生顺时针方向的感应电流，故ABD错误，C正确。
故选C。
11．C
【解析】
【详解】
AB．直导线中通有向上均匀增大的电流，根据安培定则，穿过线框的磁场方向垂直纸面向里，且均匀增大，根据楞次定律，知感应电流的方向为逆时针方向。故ad受力向上，bc受力向下，ab受力向右，dc受力向左，AB错误；
CD．根据安培力，ad与bc受到的安培力大小相同，根据左手定则，ab边所受安培力方向水平向右，cd边所受安培力方向水平向左，离导线越近，磁感应强度越大，所以ab边所受的安培力大于cd边所受的安培力，则线圈所受磁场力的合力方向向右，D错误C正确。
故选C。
12．D
【解析】
【详解】
线框在直导线左侧时，随着线框向右运动，向外的磁通量增加，根据楞次定律线框中感应电流的方向为。在线框的边跨过直导线后，如图所示
根据右手定则边产生的感应电流方向为，边产生的感应电流方向为。线框全部跨过直导线后，随着向右运动，向内的磁通量减少，根据楞次定律知线框中感应电流的方向为，故D正确，ABC错误。
故选D。
13． 顺时针 右
【解析】
【详解】
[1]原磁场方向向右，向右运动时，穿过圆环的磁通量要变大，根据楞次定律，圆环中感应电流产生向左的感应磁场，即产生了顺时针方向的感应电流（从右往左看）．
[2]据来拒去留，环受到向右的安培力，将向右运动．
14． 增大 先向左再向右
【解析】
【详解】
[1]铁齿被磁化产生的磁场方向与线圈原磁场方向相同，从右向左，所以通过线圈的磁通量增大。
[2]线圈正对铁齿离开，从右向左的磁场减弱，根据楞次定律可知线圈中产生的磁场从右向左，根据安培定则可知通过G的电流为从右向左；当上边铁齿靠近线圈时，线圈中从右向左的磁场增强，根据楞次定律可知线圈中产生的磁场从左向右，根据安培定则可知通过G的电流从左向右，所以通过G的感应电流的方向是先向左再向右。
15． 垂直纸面向外 顺；
【解析】
【分析】
【详解】
[1]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。
[2]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。
16．从a到b
【解析】
【详解】
[1]由右手螺旋定则可得，左边螺线管中产生的磁场的方向N极向右；当变阻器R的滑动片P向右移动使流过线圈的电流减小时，左边螺线管产生的磁场减小，穿过右边螺线管的磁通量减小，根据楞次定律，在右边线圈中产生的感应电流的方向：a→b。
17．大于
【解析】
【详解】
[1]如果没有条形磁铁，铜环做自由落体运动，由公式可知，则所用时间为
由于条形磁铁的存在，铜环下落过程中穿过其磁通量变化，由楞次定律可知，将阻碍铜环的运动，所以铜环落地时间将大于。
18．第一个时间内
【解析】
【分析】
【详解】
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。
19．GH将向左运动
【解析】
【分析】
【详解】
四条导线围成闭合电路，当EF向左运动时，穿过电路的磁通量增加，电路中将产生感应电流。由右手定则可知，EF上电流方向为由E→F，即电路中电流方向为逆时针方向，GH上电流方向为由H→G；通电导线GH在匀强磁场中受到安培力的作用，根据左手定则可以判定GH受力方向为水平向左，GH将在磁场力作用下，沿AB、CD两导线向左运动。
20．从d到c
【解析】
【详解】
矩形线框向右运动，磁通量减小，由楞次定律可知，线框中产生顺时针方向的电流，所以cd边电流方向为从d到c。如图
21．
【解析】
【详解】
由右手螺旋定则可知，左边螺线管的右边的S极，右边螺线管的左边的N极，所形成的磁场方向水平向左，由右手则可知，产生的感应电流方向垂直纸面向里，如图
22．见解析
【解析】
【详解】
能量守恒定律是自然界普遍的规律，楞次定律中感应电动势的后果总是和引起感应电流的原因相对抗或阻碍，而这种对抗或阻碍的作用是把其他形式的能量转化为感应电流所在回路中的电能，之后电能又转化为内能。在电磁感应这种能量转化过程中，总的能量是守恒的，楞次定律的意义在于它是能量的转化和守恒定律在电磁感应现象中的具体体现，所以楞次定律的本质是能量守恒定律。
答案第1页，共2页
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