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 | 522.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-09 02:43:31 | ||
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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．在一水平通电直导线的正下方，有一半圆形光滑圆弧轨道，一导体圆环自轨道左侧的A点无初速度释放、下滑过程中环平面始终保持与弧轨道平面平行，则下列说法中正确的是（ ）
A．圆环中没有感应电流产生
B．安培力始终阻碍圆环相对轨道的运动，以阻碍圆环中的磁通量变化
C．圆环能滑到轨道右侧与A点等高的C处
D．圆环在整个运动过程中机械能不变
2．如图甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P和Q共轴，Q中的电流i随时间t变化的规律如图乙所示，取甲图中电流方向为正方向，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为FN，则（ ）
A．在t1时刻，FN>G，P有扩张的趋势
B．在t2时刻，FN>G，P有缩小趋势
C．在t3时刻，FN=G，P中有感应电流
D．在t4时刻，FN＞G，P有收缩的趋势
3．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．以上三者均不能产生顺时针电流
4．如图所示，一个闭合梯形导线框位于竖直平面内，其下方固定一根与线框所在的竖直平面平行且距离很近（但不重叠）的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流。不计空气阻力，线框从实线位置由静止释放至运动到下方虚线位置的过程中（ ）
A．穿过线框的磁通量先增大后减小 B．线框中感应电流的方向先逆时针后顺时针
C．线框受到的安培力方向先竖直向上后竖直向下 D．线框运动的加速度一直不超过重力加速度
5．图为一种延时继电器示意图，铁芯上有两个线圈A和B。线圈A与电源连接，线圈B与电流计构成一个回路，开关闭合后，铁芯将衔铁D吸下，电路稳定后断开开关S瞬间（ ）
A．弹簧K立即将衔铁拉离触头C
B．线圈A发生自感现象，产生磁场使衔铁不会被立即拉离触头C
C．线圈B发生电磁感应现象，产生磁场使衔铁不会被立即拉离触头C
D．电流计指针发生偏转，自由电子从b到a通过电流计
6．如图所示，某空间匀强电场竖直向下，匀强磁场垂直纸面向里，一金属棒从高h处自由下落，则（ ）
A．A端先着地 B．B端先着地
C．两端同时着地 D．以上说法均不正确
7．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
8．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
9．如图甲，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈Q，P和Q共轴，Q中通有变化电流，电流随时间变化的规律如图乙所示，P所受重力为G，桌面对P的支持力为N，则（ ）
A．t1时刻NG
C．t3时刻N＝0 D．t4时刻N>G
10．如图所示，一闭合小金属线圈从蹄形磁铁的N极正上方移到S极正上方，从上往下看，此过程中小线圈中感应电流的方向 （ ）
A．始终沿顺时针 B．始终沿逆时针
C．先沿顺时针后沿逆时针 D．先沿逆时针后沿顺时针
11．如图所示，在光滑绝缘的水平桌面上放一弹性闭合导体环，在导体环轴线上方有一条形磁铁。当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，下列判断中正确的是（ ）
A．导体环有收缩趋势
B．通过导体环的磁通量保持不变
C．导体环对桌面的压力小于重力
D．导体环中产生顺时针方向的感应电流
12．长直导线固定在绝缘水平面上，通有如图所示电流，矩形金属线框ABCD放在长直导线右侧水平面上，AB与长直导线平行，金属棒MN垂直放在金属线框上，并与AB平行，用力使金属棒在金属线框上向右平移，金属线框不动，则下列判断正确的是（ ）
A．MN中有从M到N的感应电流
B．AB边受到向右的安培力
C．CD边受到向左的安培力
D．AD边和BC边不受安培力作用
二、填空题
13．如图所示是闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情景，则A图中感应电流的方向为______，B图中感应电流的方向为______，C图中感应电流的方向为______。
14．如图所示，当导线棒MN在外力作用下沿导轨向右运动时，流过R的电流方向是为_________．(用字母表示)
15．如题图所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的S极朝下。在将磁铁的S极插入线圈的过程中，通过电阻的感应电流的方向由_______到______，（填“a到b”或“b到a”），线圈与磁铁相互_______（填“吸引”或“排斥”）。
16．如图，匀强磁场垂直于软导线回路平面向外，由于磁场发生变化，回路变为圆形，在此过程中，该磁场___________（选填“逐渐增强”或“逐渐减弱”），回路中感应电流的方向___________（选填“顺时针”或“逆时针”）。
17．让两个相同的闭合金属环A和B分别从同高度静止开始释放，其中A穿过一条形磁铁，B下方无磁铁。发现A比B下落得慢。
分析其原因：
(1)A环下落时，由于穿过磁铁，环中会产生感应电流。理由是：______。
(2)由于A环中有感应电流，会受到一个向上的阻力作用。其理论依据是：______。
(3)而B环只受重力，做自由落体运动，因此比A环下落要快一点。
三、解答题
18．图中的A和B都是铝环，A环是闭合的，B环是断开的，横梁可以绕中间的支点转动。某人在实验时，用磁铁的任意一极移近A环，A环都会被推斥，把磁铁远离A环，A环又会被磁铁吸引。但磁极移近或远离B环时，却没有发现与A环相同的现象。这是为什么？
19．匀强磁场的方向垂直矩形金属线框abcd。在矩形线框平面内有一相切的圆形金属环。现使圆环向右运动，如图所示，则圆环中是否有电流？如果有电流，方向如何？
20．如图所示，有一个导电线圈从条形磁铁正上方下落，依次经过a、b、c三个位置。请用楞次定律判断，在经过a、b、c三个位置时线圈中感应电流的方向。
21．如图所示，v为闭合电路中一部分导线在匀强磁场中运动的速度方向，试标出导线中的感应电流方向．
22．重为G的线圈系在一个弹簧测力计上，其下方有一通电导线，如图甲所示，导线所通过的电流如图乙所示，它们均在同一平面内，求下列不同时刻弹簧测力计的示数与G的关系。
(1)在t1时刻；
(2)在t2时刻；
(3)在t3时刻。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
A．水平通电导线周围有磁场，且离导线越远磁场强度越小，在圆环下落过程中，通过圆环的磁通量变小故有感应电流产生，故A错误；
B．根据楞次定律可知，安培力始终阻碍圆环相对轨道的运动，以阻碍圆环中的磁通量变化，故B正确；
C．因为圆环在运动的过程中，有感应电流，对整个过程由能量守恒定律得，重力势能转化为电能，故不能上升到右侧与A点等高处，故C错误；
D．整个过程重力势能转化为电能，机械能不守恒，故D错误；
故选B。
2．C
【详解】
A．在t1时刻，Q的电流增大，P的磁通量增大，根据楞次定律和左手定则，两个线圈相互排斥，P有收缩的趋势，A错误；
BD．在t2和t4时刻，电流不变，P中不产生感应电流，两个线圈之间没有相互作用力，P没有变化，BD错误；
C．在t3时刻，Q的电流等于零，两个线圈没有相互作用力FN=G。该时刻，电流的变化率不等于零，P中磁通量变化有感应电流，C正确；
故选C。
3．B
【详解】
ABD．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，圆环中的原磁通量变化为向里的磁通量减少或者向外的磁通量增多，故AD错误，B正确。
C．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，总的磁通量总保持大小相同，不会产生感应电流，故C错误。
故选B。
4．D
【详解】
AB．根据安培定则，通电直导线的磁场在上方垂直纸面向里，下方垂直纸面向外．线框从上向下靠近导线的过程，向里的磁场磁感应强度增加，根据楞次定律，线框中产生逆时针方向的电流；穿越导线时，上方向里的磁场和下方向外的磁场叠加，先是向里的磁通量减小，一直减小到零，之后变成向外的磁通量，并逐渐增大，直至最大，这一过程线框中产生顺时针方向的电流；向外的磁通量变成最大后，继续向下运动，向外的磁通量又逐渐减小，这时的电流方向又变成了逆时针。所以整个过程中，穿过线框的磁通量是：向里增加→向里减小→向外增大→向外减小；→线框中感应电流方向依次为逆时针→顺时针→逆时针，故选项AB错误；
CD．根据楞次定律，感应电流始终阻碍线框相对磁场的运动，故线框所受安培力的方向始终向上，线框所受合力为重力与安培力之差，不会超过重力，所以加速度一直不超过重力加速度，故C错误，D正确。
故选D。
5．C
【详解】
ABC．延时继电器示意图的原理是断开开关S瞬间，穿过铁芯的磁通量减小，线圈B产生感应电流阻碍磁通量的减小，从而使得铁芯继续有磁性，对衔铁D继续有吸引力，当磁性消失后，衔铁才会被拉离触头C，故AB错误，C正确；
D．根据安培定则知A线圈的磁感应强度向上减小，由楞次定律可知穿过B线圈的感应磁场向上，则感应电流由b到a，电流计指针要发生偏转，而自由电子的定向移动为a到b，故D错误；
故选C。
6．B
【详解】
棒AB做切割磁感线运动，根据右手定则，B端带正电，A端带负电，故B端受向下的电场力，A端受到向上的电场力，故B端先落地。
故选B。
7．C
【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。
8．A
【详解】
由于ab边受到竖直向上的安培力，根据左手定则，可知线框中的电流方向为顺时针方向，再根据安培定则可知，感应电流的磁场方向垂直纸面向里，根据楞次定律“增反减同”可知，原磁场磁通量增大。
A．当线框水平向左平移时，穿过线框的磁通量增大，故A正确；
B．当线框水平向右平移时，穿过线框的磁通量减小，故B错误；
CD．沿磁场边界上下平移时，穿过线框的磁通量不变，故CD错误。
故选A。
9．D
【详解】
AD．t1时刻和t4时刻电流增大，其产生的磁场磁场强度增大，则穿过P的磁通量变大，由楞次定律可知P将阻碍磁通量的变大，则P有向下运动的趋势，对地面的压力增大，故N>G，故A错误，D正确；
B．t2时刻，线圈Q中电流最大，形成的磁场最强，但电流变化率为零，故线圈P中磁通量不变，N=G，故B错误；
C．t3时刻，线圈Q中电流变化最快，线圈P中产生感应电流最大，但线圈Q中电流为零、磁场为零，与线圈P没有相互作用力，故N=G，故C错误。
故选D。
10．B
【详解】
小线圈从蹄形磁铁的N极正上方移到S极正上方的过程中，磁通量先向上减小后向下增大;根据楞次定律的推论“增反减同”，可判断小线圈中感应电流的方向始终沿逆时针（从上往下看），ACD错误，B正确。
故选B。
11．A
【详解】
ABC．当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，穿过导体环的磁通量增大，根据楞次定律可知导体环产生的感应电流所受的安培力将使导体环有收缩趋势和远离磁铁的趋势，则导体环对桌面的压力大于重力，故A正确，BC错误；
D．由于磁铁的极性未知，所以无法判断导体环中感应电流的方向，故D错误。
故选A。
12．B
【详解】
A．根据安培定则可知导线右侧的磁感应强度方向垂直纸面向里，根据右手定则可知MN中有从N到M的感应电流，故A错误；
BCD．根据前面分析可知，AB中有从A到B的感应电流，DC中有从D到C的感应电流，根据左手定则可知AB边和CD边都受到向右的安培力，AD和BC中有电流且处于磁场中，则也会受到安培力的作用，故B正确，CD错误。
故选B。
13． b→a a→c→b→a b→a
【详解】
[1][2][3]题中各图中情景都属于闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动的情况，应用右手定则判断可得A中电流由b→a，B中电流沿a→c→b→a方向，C中电流由b→a。
14．d到e
【详解】
[1]．导线棒MN在外力作用下沿导轨向右运动而切割磁感线产生感应电流，根据右手定则可以判定感应电流的方向为由b→a，流过R的电流方向向下，即由d→e．
【点睛】
右手定则的：右手平展，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内．磁感线垂直进入手心，大拇指指向导线运动方向，则四指所指方向为导线中感应电流的方向．
15． a b 排斥
【详解】
[1][2]将磁铁的S极插入线圈的过程中，由楞次定律知，通过电阻的感应电流的方向由a到b
[3] 根据楞次定律“来拒去留“可判断线圈对磁铁的作用是阻碍作用，故磁铁与线圈相互排斥。
16． 逐渐减弱 逆时针
【详解】
[1]匀强磁场垂直于软导线回路平面向外，由于磁场发生变化，回路变为圆形，说明受到安培力的方向向外，导线围成的面积扩大，由楞次定律可知，导线内的磁通量一定在减小，因为扩大面积可以阻碍磁通量的减小，所以该磁场在“逐渐减弱”。
[2]由楞次定律可知，原磁场方向向外，且逐渐减弱，回路中感应电流的磁场与原磁场方向相同，所以感应电流的方向是“逆时针”。
17． 闭合导体内磁通量发生变化 楞次定律
【详解】
(1)[1]A环下落时，由于穿过磁铁，环中会产生感应电流。理由是：闭合导体内磁通量发生变化。
(2)[2]由于A环中有感应电流，会受到一个向上的阻力作用。其理论依据是楞次定律。
18．见解析
【详解】
当条形磁铁插入A环时，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，因此A环阻碍磁铁靠近，A环都会被推斥，出现转动现象；同理把磁铁远离A环，A环又会被磁铁吸引；当条形磁铁向B环靠近时，B环断开，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。
19．有电流流过 方向为NeM和NfM
【详解】
本题问的是圆环中有无感应电流，进而问圆环中电流的方向，应该注意到本题中含有多个闭合电路，若我们只考虑圆环这个回路，会从圆环中磁通量没有变化而得出圆环中无感应电流这个错误结论，应该看到在圆环向右运动过程中，MabNe，MabNf以及MeNcd，MfNed等回路中的磁通量都发生了变化，都可产生感应电流，作为这些回路的一部分的圆环也应有电流。根据楞次定律可画出感应电流方向，如下图所示。
当然，我们也可从“切割磁感线”的角度来分析。当圆环向右运动时，MfN和MeN都在切割磁感线，产生感应电动势。应用右手定则可以确定其中的感应电流的方向，即感应电动势的方向，用电池符号代表感应电动势画在图上。这样，就不难看出，整个电路相当于两个相同的电源并联，而MabN和MdcN是两个并联的外电路，形成了一个完整的闭合电路，如下图所示。
可见，电源电路中有电流流过，方向为NeM和NfM。
20．见解析
【详解】
在a位置，条形磁铁的磁场方向向上，导电线圈经过a位置瞬间，穿过线圈的磁通量在增大，根据楞次定律，导电线圈中感应电流产生的磁场方向应向下；用右手螺旋定则判断出，在该位置导电线圈中的感应电流从上往下看是顺时针方向；
导电线圈经过b位置瞬间，因该位置各点的磁场方向平行，穿过线圈的磁通量无变化，故线圈中无感应电流产生；
在c位置，条形磁铁的磁场方向向上，导电线圈经过c位置瞬间，穿过线圈的磁通量在减小，根据楞次定律，导电线圈中感应电流产生的磁场方向应向上；用右手螺旋定则判断出，在该位置导电线圈中的感应电流从上往下看是逆时针方向。
21．垂直纸面向里
【详解】
由右手定则可知，当闭合电路中一部分导线在匀强磁场中向上运动时，导线中的感应电流方向为垂直纸面向里。如图
22．(1)小于G；(2)等于G；(3)大于G
【详解】
(1)在t1时刻穿过线圈的磁通量增加，线圈中产生感应电流，由楞次定律知线圈有收缩的趋势，受到向上的安培力，故弹簧测力计的示数小于G；
(2)在t2时刻穿过线圈的磁通量不变，线圈中不产生感应电流，由力的平衡知，弹簧测力计的示数等于G；
(3)在t3时刻穿过线圈的磁通量减少，线圈中产生感应电流，由楞次定律知线圈有扩张的趋势，受到向下的安培力，故弹簧测力计的示数大于G。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．在一水平通电直导线的正下方，有一半圆形光滑圆弧轨道，一导体圆环自轨道左侧的A点无初速度释放、下滑过程中环平面始终保持与弧轨道平面平行，则下列说法中正确的是（ ）
A．圆环中没有感应电流产生
B．安培力始终阻碍圆环相对轨道的运动，以阻碍圆环中的磁通量变化
C．圆环能滑到轨道右侧与A点等高的C处
D．圆环在整个运动过程中机械能不变
2．如图甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P和Q共轴，Q中的电流i随时间t变化的规律如图乙所示，取甲图中电流方向为正方向，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为FN，则（ ）
A．在t1时刻，FN>G，P有扩张的趋势
B．在t2时刻，FN>G，P有缩小趋势
C．在t3时刻，FN=G，P中有感应电流
D．在t4时刻，FN＞G，P有收缩的趋势
3．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．以上三者均不能产生顺时针电流
4．如图所示，一个闭合梯形导线框位于竖直平面内，其下方固定一根与线框所在的竖直平面平行且距离很近（但不重叠）的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流。不计空气阻力，线框从实线位置由静止释放至运动到下方虚线位置的过程中（ ）
A．穿过线框的磁通量先增大后减小 B．线框中感应电流的方向先逆时针后顺时针
C．线框受到的安培力方向先竖直向上后竖直向下 D．线框运动的加速度一直不超过重力加速度
5．图为一种延时继电器示意图，铁芯上有两个线圈A和B。线圈A与电源连接，线圈B与电流计构成一个回路，开关闭合后，铁芯将衔铁D吸下，电路稳定后断开开关S瞬间（ ）
A．弹簧K立即将衔铁拉离触头C
B．线圈A发生自感现象，产生磁场使衔铁不会被立即拉离触头C
C．线圈B发生电磁感应现象，产生磁场使衔铁不会被立即拉离触头C
D．电流计指针发生偏转，自由电子从b到a通过电流计
6．如图所示，某空间匀强电场竖直向下，匀强磁场垂直纸面向里，一金属棒从高h处自由下落，则（ ）
A．A端先着地 B．B端先着地
C．两端同时着地 D．以上说法均不正确
7．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
8．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
9．如图甲，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈Q，P和Q共轴，Q中通有变化电流，电流随时间变化的规律如图乙所示，P所受重力为G，桌面对P的支持力为N，则（ ）
A．t1时刻N
C．t3时刻N＝0 D．t4时刻N>G
10．如图所示，一闭合小金属线圈从蹄形磁铁的N极正上方移到S极正上方，从上往下看，此过程中小线圈中感应电流的方向 （ ）
A．始终沿顺时针 B．始终沿逆时针
C．先沿顺时针后沿逆时针 D．先沿逆时针后沿顺时针
11．如图所示，在光滑绝缘的水平桌面上放一弹性闭合导体环，在导体环轴线上方有一条形磁铁。当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，下列判断中正确的是（ ）
A．导体环有收缩趋势
B．通过导体环的磁通量保持不变
C．导体环对桌面的压力小于重力
D．导体环中产生顺时针方向的感应电流
12．长直导线固定在绝缘水平面上，通有如图所示电流，矩形金属线框ABCD放在长直导线右侧水平面上，AB与长直导线平行，金属棒MN垂直放在金属线框上，并与AB平行，用力使金属棒在金属线框上向右平移，金属线框不动，则下列判断正确的是（ ）
A．MN中有从M到N的感应电流
B．AB边受到向右的安培力
C．CD边受到向左的安培力
D．AD边和BC边不受安培力作用
二、填空题
13．如图所示是闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情景，则A图中感应电流的方向为______，B图中感应电流的方向为______，C图中感应电流的方向为______。
14．如图所示，当导线棒MN在外力作用下沿导轨向右运动时，流过R的电流方向是为_________．(用字母表示)
15．如题图所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的S极朝下。在将磁铁的S极插入线圈的过程中，通过电阻的感应电流的方向由_______到______，（填“a到b”或“b到a”），线圈与磁铁相互_______（填“吸引”或“排斥”）。
16．如图，匀强磁场垂直于软导线回路平面向外，由于磁场发生变化，回路变为圆形，在此过程中，该磁场___________（选填“逐渐增强”或“逐渐减弱”），回路中感应电流的方向___________（选填“顺时针”或“逆时针”）。
17．让两个相同的闭合金属环A和B分别从同高度静止开始释放，其中A穿过一条形磁铁，B下方无磁铁。发现A比B下落得慢。
分析其原因：
(1)A环下落时，由于穿过磁铁，环中会产生感应电流。理由是：______。
(2)由于A环中有感应电流，会受到一个向上的阻力作用。其理论依据是：______。
(3)而B环只受重力，做自由落体运动，因此比A环下落要快一点。
三、解答题
18．图中的A和B都是铝环，A环是闭合的，B环是断开的，横梁可以绕中间的支点转动。某人在实验时，用磁铁的任意一极移近A环，A环都会被推斥，把磁铁远离A环，A环又会被磁铁吸引。但磁极移近或远离B环时，却没有发现与A环相同的现象。这是为什么？
19．匀强磁场的方向垂直矩形金属线框abcd。在矩形线框平面内有一相切的圆形金属环。现使圆环向右运动，如图所示，则圆环中是否有电流？如果有电流，方向如何？
20．如图所示，有一个导电线圈从条形磁铁正上方下落，依次经过a、b、c三个位置。请用楞次定律判断，在经过a、b、c三个位置时线圈中感应电流的方向。
21．如图所示，v为闭合电路中一部分导线在匀强磁场中运动的速度方向，试标出导线中的感应电流方向．
22．重为G的线圈系在一个弹簧测力计上，其下方有一通电导线，如图甲所示，导线所通过的电流如图乙所示，它们均在同一平面内，求下列不同时刻弹簧测力计的示数与G的关系。
(1)在t1时刻；
(2)在t2时刻；
(3)在t3时刻。
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参考答案：
1．B
【详解】
A．水平通电导线周围有磁场，且离导线越远磁场强度越小，在圆环下落过程中，通过圆环的磁通量变小故有感应电流产生，故A错误；
B．根据楞次定律可知，安培力始终阻碍圆环相对轨道的运动，以阻碍圆环中的磁通量变化，故B正确；
C．因为圆环在运动的过程中，有感应电流，对整个过程由能量守恒定律得，重力势能转化为电能，故不能上升到右侧与A点等高处，故C错误；
D．整个过程重力势能转化为电能，机械能不守恒，故D错误；
故选B。
2．C
【详解】
A．在t1时刻，Q的电流增大，P的磁通量增大，根据楞次定律和左手定则，两个线圈相互排斥，P有收缩的趋势，A错误；
BD．在t2和t4时刻，电流不变，P中不产生感应电流，两个线圈之间没有相互作用力，P没有变化，BD错误；
C．在t3时刻，Q的电流等于零，两个线圈没有相互作用力FN=G。该时刻，电流的变化率不等于零，P中磁通量变化有感应电流，C正确；
故选C。
3．B
【详解】
ABD．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，圆环中的原磁通量变化为向里的磁通量减少或者向外的磁通量增多，故AD错误，B正确。
C．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，总的磁通量总保持大小相同，不会产生感应电流，故C错误。
故选B。
4．D
【详解】
AB．根据安培定则，通电直导线的磁场在上方垂直纸面向里，下方垂直纸面向外．线框从上向下靠近导线的过程，向里的磁场磁感应强度增加，根据楞次定律，线框中产生逆时针方向的电流；穿越导线时，上方向里的磁场和下方向外的磁场叠加，先是向里的磁通量减小，一直减小到零，之后变成向外的磁通量，并逐渐增大，直至最大，这一过程线框中产生顺时针方向的电流；向外的磁通量变成最大后，继续向下运动，向外的磁通量又逐渐减小，这时的电流方向又变成了逆时针。所以整个过程中，穿过线框的磁通量是：向里增加→向里减小→向外增大→向外减小；→线框中感应电流方向依次为逆时针→顺时针→逆时针，故选项AB错误；
CD．根据楞次定律，感应电流始终阻碍线框相对磁场的运动，故线框所受安培力的方向始终向上，线框所受合力为重力与安培力之差，不会超过重力，所以加速度一直不超过重力加速度，故C错误，D正确。
故选D。
5．C
【详解】
ABC．延时继电器示意图的原理是断开开关S瞬间，穿过铁芯的磁通量减小，线圈B产生感应电流阻碍磁通量的减小，从而使得铁芯继续有磁性，对衔铁D继续有吸引力，当磁性消失后，衔铁才会被拉离触头C，故AB错误，C正确；
D．根据安培定则知A线圈的磁感应强度向上减小，由楞次定律可知穿过B线圈的感应磁场向上，则感应电流由b到a，电流计指针要发生偏转，而自由电子的定向移动为a到b，故D错误；
故选C。
6．B
【详解】
棒AB做切割磁感线运动，根据右手定则，B端带正电，A端带负电，故B端受向下的电场力，A端受到向上的电场力，故B端先落地。
故选B。
7．C
【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。
8．A
【详解】
由于ab边受到竖直向上的安培力，根据左手定则，可知线框中的电流方向为顺时针方向，再根据安培定则可知，感应电流的磁场方向垂直纸面向里，根据楞次定律“增反减同”可知，原磁场磁通量增大。
A．当线框水平向左平移时，穿过线框的磁通量增大，故A正确；
B．当线框水平向右平移时，穿过线框的磁通量减小，故B错误；
CD．沿磁场边界上下平移时，穿过线框的磁通量不变，故CD错误。
故选A。
9．D
【详解】
AD．t1时刻和t4时刻电流增大，其产生的磁场磁场强度增大，则穿过P的磁通量变大，由楞次定律可知P将阻碍磁通量的变大，则P有向下运动的趋势，对地面的压力增大，故N>G，故A错误，D正确；
B．t2时刻，线圈Q中电流最大，形成的磁场最强，但电流变化率为零，故线圈P中磁通量不变，N=G，故B错误；
C．t3时刻，线圈Q中电流变化最快，线圈P中产生感应电流最大，但线圈Q中电流为零、磁场为零，与线圈P没有相互作用力，故N=G，故C错误。
故选D。
10．B
【详解】
小线圈从蹄形磁铁的N极正上方移到S极正上方的过程中，磁通量先向上减小后向下增大;根据楞次定律的推论“增反减同”，可判断小线圈中感应电流的方向始终沿逆时针（从上往下看），ACD错误，B正确。
故选B。
11．A
【详解】
ABC．当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，穿过导体环的磁通量增大，根据楞次定律可知导体环产生的感应电流所受的安培力将使导体环有收缩趋势和远离磁铁的趋势，则导体环对桌面的压力大于重力，故A正确，BC错误；
D．由于磁铁的极性未知，所以无法判断导体环中感应电流的方向，故D错误。
故选A。
12．B
【详解】
A．根据安培定则可知导线右侧的磁感应强度方向垂直纸面向里，根据右手定则可知MN中有从N到M的感应电流，故A错误；
BCD．根据前面分析可知，AB中有从A到B的感应电流，DC中有从D到C的感应电流，根据左手定则可知AB边和CD边都受到向右的安培力，AD和BC中有电流且处于磁场中，则也会受到安培力的作用，故B正确，CD错误。
故选B。
13． b→a a→c→b→a b→a
【详解】
[1][2][3]题中各图中情景都属于闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动的情况，应用右手定则判断可得A中电流由b→a，B中电流沿a→c→b→a方向，C中电流由b→a。
14．d到e
【详解】
[1]．导线棒MN在外力作用下沿导轨向右运动而切割磁感线产生感应电流，根据右手定则可以判定感应电流的方向为由b→a，流过R的电流方向向下，即由d→e．
【点睛】
右手定则的：右手平展，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内．磁感线垂直进入手心，大拇指指向导线运动方向，则四指所指方向为导线中感应电流的方向．
15． a b 排斥
【详解】
[1][2]将磁铁的S极插入线圈的过程中，由楞次定律知，通过电阻的感应电流的方向由a到b
[3] 根据楞次定律“来拒去留“可判断线圈对磁铁的作用是阻碍作用，故磁铁与线圈相互排斥。
16． 逐渐减弱 逆时针
【详解】
[1]匀强磁场垂直于软导线回路平面向外，由于磁场发生变化，回路变为圆形，说明受到安培力的方向向外，导线围成的面积扩大，由楞次定律可知，导线内的磁通量一定在减小，因为扩大面积可以阻碍磁通量的减小，所以该磁场在“逐渐减弱”。
[2]由楞次定律可知，原磁场方向向外，且逐渐减弱，回路中感应电流的磁场与原磁场方向相同，所以感应电流的方向是“逆时针”。
17． 闭合导体内磁通量发生变化 楞次定律
【详解】
(1)[1]A环下落时，由于穿过磁铁，环中会产生感应电流。理由是：闭合导体内磁通量发生变化。
(2)[2]由于A环中有感应电流，会受到一个向上的阻力作用。其理论依据是楞次定律。
18．见解析
【详解】
当条形磁铁插入A环时，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，因此A环阻碍磁铁靠近，A环都会被推斥，出现转动现象；同理把磁铁远离A环，A环又会被磁铁吸引；当条形磁铁向B环靠近时，B环断开，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。
19．有电流流过 方向为NeM和NfM
【详解】
本题问的是圆环中有无感应电流，进而问圆环中电流的方向，应该注意到本题中含有多个闭合电路，若我们只考虑圆环这个回路，会从圆环中磁通量没有变化而得出圆环中无感应电流这个错误结论，应该看到在圆环向右运动过程中，MabNe，MabNf以及MeNcd，MfNed等回路中的磁通量都发生了变化，都可产生感应电流，作为这些回路的一部分的圆环也应有电流。根据楞次定律可画出感应电流方向，如下图所示。
当然，我们也可从“切割磁感线”的角度来分析。当圆环向右运动时，MfN和MeN都在切割磁感线，产生感应电动势。应用右手定则可以确定其中的感应电流的方向，即感应电动势的方向，用电池符号代表感应电动势画在图上。这样，就不难看出，整个电路相当于两个相同的电源并联，而MabN和MdcN是两个并联的外电路，形成了一个完整的闭合电路，如下图所示。
可见，电源电路中有电流流过，方向为NeM和NfM。
20．见解析
【详解】
在a位置，条形磁铁的磁场方向向上，导电线圈经过a位置瞬间，穿过线圈的磁通量在增大，根据楞次定律，导电线圈中感应电流产生的磁场方向应向下；用右手螺旋定则判断出，在该位置导电线圈中的感应电流从上往下看是顺时针方向；
导电线圈经过b位置瞬间，因该位置各点的磁场方向平行，穿过线圈的磁通量无变化，故线圈中无感应电流产生；
在c位置，条形磁铁的磁场方向向上，导电线圈经过c位置瞬间，穿过线圈的磁通量在减小，根据楞次定律，导电线圈中感应电流产生的磁场方向应向上；用右手螺旋定则判断出，在该位置导电线圈中的感应电流从上往下看是逆时针方向。
21．垂直纸面向里
【详解】
由右手定则可知，当闭合电路中一部分导线在匀强磁场中向上运动时，导线中的感应电流方向为垂直纸面向里。如图
22．(1)小于G；(2)等于G；(3)大于G
【详解】
(1)在t1时刻穿过线圈的磁通量增加，线圈中产生感应电流，由楞次定律知线圈有收缩的趋势，受到向上的安培力，故弹簧测力计的示数小于G；
(2)在t2时刻穿过线圈的磁通量不变，线圈中不产生感应电流，由力的平衡知，弹簧测力计的示数等于G；
(3)在t3时刻穿过线圈的磁通量减少，线圈中产生感应电流，由楞次定律知线圈有扩张的趋势，受到向下的安培力，故弹簧测力计的示数大于G。
答案第1页，共2页
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