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 | 529.6KB | ||
| 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 22:29:53 | ||
图片预览
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．下列说法正确的是（ ）
A．由UEd可知，在匀强电场中两点间的电势差U等于电场强度E乘以两点间的距离d
B．由可知，若通电导线在某空间未受磁场力，则表明该空间不存在磁场
C．楞次定律其实质是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体表现
D．由UEIr可知，当电路处于断路状态时I0，EU。所以，电源电动势就是断路状态时的路端电压
2．在北半球上，地磁场竖直分量向下。飞机在我国上空匀速巡航，机翼保持水平，飞行高度不变。由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差，设飞行员左方机翼末端处的电势为，右方机翼末端处的电势为，则（ ）
A．若飞机从西往东飞，比高
B．若飞机从东往西飞，比高
C．若飞机从南往北飞，比高
D．若飞机从北往南飞，比高
3．如图所示，水平面内光滑的平行长直金属导轨间距为，左端接电阻，导轨上静止放有一金属棒。正方形虚线框内有竖直向下、磁感应强度为的匀强磁场，该磁场正以速度匀速向右移动，则（ ）
A．电阻两端的电压恒为
B．电阻中有从向的电流
C．导体棒以速度向左运动
D．导体棒也向右运动，只是速度比小
4．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
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．在图中，M和N是两条在同一水平面内又互相平行的光滑金属导轨，ef和cd为两根导体棒，整个装置放在匀强磁场中，最初两棒均静止。如果ef在外力作用下沿导轨运动，回路中产生了感应电流，已知cd棒所受的磁场力方向向右，那么感应电流的方向以及ef棒的运动方向分别是（ ）
A．d到c，向右 B．c到d，向右 C．c到d，向左 D．d到c，向左
7．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
8．在物理学发展中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法起到了重要作用。下列叙述符合史实的是（ ）
A．伽利略通过“理想斜面实验”得出“力是维持物体运动的原因”
B．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应说明了电和磁之间存在联系
C．法拉第在实验中观察到，通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，出现了感应电流
D．楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反
9．物理学家通过艰苦的实验来探究自然的物理规律，为人类的科学做出了巨大贡献。下列描述中符合物理学史实的是（ ）
A．奥斯特在实验中观察磁生电的现象，揭示了电和磁之间存在联系
B．安培在实验中观察到电流的磁效应，进一步分析和实验后证实了磁生电的猜想
C．楞次通过实验探究得出：闭合回路中感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
D．法拉第根据通电螺线管产生的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说
10．研究人员发现一种具有独特属性的新型合金能够将内能直接转化为电能，具体而言，只要略微提高温度，这种合金就会变成强磁性合金，从而使环绕它的线圈中产生电流，其简化模型如图所示，A为圆柱形合金材料，B为线圈，套在圆柱形合金材料正中央线圈的半径大于合金材料的半径，现对A进行加热，下列说法正确的是（ ）
A．B线圈有向左运动的趋势
B．B线圈有扩张的趋势
C．B线圈中感应电流产生的磁场阻止了B线圈内磁通量的增加
D．若从右向左看B中产生顺时针方向电流，则A左端是强磁性合金的N极
11．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
12．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逆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
二、填空题
13．如图，平行导体滑轨MM′、NN′水平放置，固定在匀强磁场中，磁场方向与水平面垂直向下．金属杆AB、CD横放其上静止，形成一个闭合电路，CD固定不动．当AB向右滑动的瞬间，电路中感应电流的方向是 __________ (填“顺时针”或“逆时针”)，杆CD受到的磁场力方向__________ (填“向左”或“向右”)
14．1834年俄国物理学家楞次对感应电流的许多实验事实进行分析研究，提出了著名的楞次定律。如图所示，螺线管的电阻可以忽略。竖直悬挂的线圈中心轴线与螺线管的轴线水平共线。现突然断开开关S，将发生的现象是∶线圈向__________摆动（填写“左”或“右”），并有___________趋势（填写“收缩”或“扩张”）；线圈中的感应电流为________时针（填写“顺”或“逆”）（从左向右看）。
15．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”）。
16．如图所示，金属棒ab置于电阻不计、水平放置的U形光滑导轨上，在虚线ef右侧存在磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向下的有界匀强磁场。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。金属棒ab在水平恒力F的作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右加速运动，在此过程中，回路abdc中电流沿______ （选填“顺时针方向”或“逆时针方向”），圆环L有______ （选填“收缩”或“扩张”）趋势，圆环内产生的感应电流沿______ （选填“顺时针方向”或“逆时针方向”）。
17．如图所示，两条平行导电导轨与一螺线管相连，导轨所在处的左半部分有一垂直于导轨平面向里的匀强磁场，导轨上搁有一根导体棒，且在磁场区内，现使导体棒向左平移，则导体棒中的感应电流方向为__________，螺线管的________端为N极，螺线管右侧的小磁针N极应指向________．
三、解答题
18．如图所示，两平行金属导轨P、Q水平放置在匀强磁场中，磁场方向垂直于轨道平面，在两导轨之间连接一电阻R。当一根垂直于导轨的导体棒ab沿着导轨向右滑动时，棒ab中感应电流的方向是怎样的？请说明理由。
19．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。
20．法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示。软铁环上绕有M、N两个线圈，当线圈M电路中的开关断开的瞬间，线圈N中的感应电流沿什么方向？
21．在图中是金属框，框内存在着如图所示的匀强磁场。当导体向右移动时，请用楞次定律判断和两个电路中感应电流的方向。
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
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
A．由公式U=Ed可知，在匀强电场中两点间电势差U等于电场强度E与两点间沿电场方向距离d的乘积， A错误；
B．一根通电直导线在某个空间没有受到磁场力的作用，可能是空间没有磁场，也可能是电流的方向与磁场方向平行，B错误；
C．楞次定律其实质是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体表现， C正确；
D．由可知，当电路处于断路状态时I=0，E=U。所以电源电动势在数值上等于断路状态时的路端电压，但二者不能等同。电动势是描述电源性质的重要物理量，是非静电力把单位正电荷从负极移到正极所做的功，而电源的路端电压是指电源加在外电路两端的电压，是静电力把单位正电荷从正极经外电路移到负极所做的功。D错误。
故选C。
2．C
【详解】
当飞机在我国上方匀速巡航时，由于地磁场的存在，且地磁场的竖直分量方向竖直向下，由于判定感应电动势的方向的方法与判定感应电流的方向的方法是相同的，由低电势指向高电势，由右手定则可判知，在北半球，不论沿何方向水平飞行，都是飞机的左方机翼电势高，右方机翼电势低，即总有比高。
故选C。
3．D
【详解】
CD．根据楞次定律，磁场正以速度匀速向右移动，磁通量减小，则导体棒也向右运动，阻碍磁通量的减小，但由于要产生感应电流，棒的速度比小，C错误，D正确；
B．由此可认为磁场不动棒向左切割，感应电流方向从向流过，B错误；
A．产生感应电动势的大小看棒与磁场的相对速度，故电阻两端的电压小于，A错误。
故选D。
4．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。
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】
cd棒所受的磁场力方向向右，磁场垂直纸面向里，根据左手定则，cd棒中感应电流方向c到d。ef棒中感应电流方向f到e，根据右手定则，ef棒的运动方向向右。ACD错误。
故选B。
7．D
【详解】
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。
8．B
【详解】
A．伽利略通过“理想斜面实验”得出“力不是维持物体运动的原因”，选项A错误；
B．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应说明了电和磁之间存在联系，选项B正确；
C．法拉第在实验中观察到，通有变化电流的静止导线附近的固定导线圈中，出现了感应电流，选项C错误；
D．楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，选项D错误。
故选B。
9．C
【详解】
A．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，揭示了电和磁之间存在联系，故A错误；
B．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，法拉第进一步分析和实验后证实了磁生电的猜想，故B错误；
C．楞次通过实验探究得出，闭合回路中感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故C正确；
D．安培根据通电螺线管产生的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说，故D错误。
故选C。
10．B
【详解】
AB．现对A进行加热，其磁感应强度增大，则通过B线圈的磁通量增大，由楞次定律可知B线圈一定有扩张的趋势，故A错误，B正确；
C．根据楞次定律可知B线圈中感应电流产生的磁场阻碍了B线圈内磁通量的增加，但并不阻止，只是增加的缓慢而已，故C错误；
D．根据楞次定律可知，若从右向左看B中产生顺时针方向电流，则A左端是强磁性合金的S极，故D错误。
故选B。
11．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。
12．A
【详解】
A B. 由于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，变化前金属圆环的磁通量为0，要使环中产生感应电流，金属圆环的磁通量一定增大，并且环中产生逆时针方向感应电流,，感应电流产生的感应磁场方向垂直纸面向外，根据楞次定律可知，金属圆环的磁通量变化只能向里增大，可能的变化如下：
①和同时增大，增大比增大快；
②和同时减小，减小比减小慢；
③同时增大，减小；
选项A正确，B错误；
CD. 同时以相同的变化率增大和或同时以相同的变化率减小和，金属圆环的磁通量始终为0，不会产生感应电流，选项CD错误。
故选A。
13． 逆时针 向右
【详解】
由右手安培定则可知，当AB向右运动时电流由B到A，故电流方向沿ADCB，即为逆时针；则再由左手定则可得CD受力向右．
【点睛】AB运动时产生电流的经过CD，从而使CD受磁场力而产生运动，即先由电磁感应产生电流，电流再在磁场中受到安培力而产生了运动.
14． 右 扩张 逆
【详解】
[1] [2][3]现突然断开开关S，穿过线圈内的向左的磁通量减小，根据楞次定律可知，从左向右看，线圈中的感应电流方向为逆时针方向，感应电流在螺线管的磁场中受到安培力的作用，使线圈向右摆动，且有扩张趋势。
15． 收缩 变小
【详解】
[1][2]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。
16． 逆时针方向 收缩 顺时针方向
【详解】
[1][2][3]根据右手定则可知，ab棒切割磁感线，abdc回路中产生沿逆时针方向的感应电流，则abdc回路中感应电流在圆环处产生垂直纸面向外的磁场。感应电流的大小与ab棒切割磁感线的速度成正比，随着ab棒不断向右加速运动，穿过小圆环的磁通量不断增大，由楞次定律可知，小圆环中产生沿顺时针方向的感应电流，小圆环有收缩的趋势。
17． 由M到N 下 上
【详解】
[1]根据右手定则可知，当MN导体棒应向左平移时，则导体棒中的感应电流方向由M到N；
[2]依据安培定则，则螺线管的下端为N极；
[3]根据小磁针静止时N极的指向即为磁场方向，因此小磁针N极应指向上；
18．由b流向a；见解析
【详解】
棒ab中感应电流的方向由b流向a。已知原磁场的方向垂直于纸面向里，当棒ab向右滑动时，穿过闭合回路abPQ的磁通量增加。根据楞次定律可知，电路中产生的感应电流的磁场要阻碍该闭合回路中磁通量的增加，因此回路中感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，即垂直于纸面向外，由安培定则可知，感应电流沿逆时针方向流动。
19．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。
20．见解析
【详解】
分析与解答首先明确，我们用楞次定律研究的对象是线圈N和电流表组成的闭合导体回路。
线圈M中的电流在铁环中产生的磁感线是顺时针方向的（如下图），这些磁感线穿过线圈N的方向是向下的，即线圈N中原磁场B0的方向是向下的。
开关断开的瞬间，铁环中的磁场迅速减弱，线圈N中的磁通量减小。
感应电流的磁场Bi（图中没有标出）要阻碍磁通量的减小，所以，Bi的方向与B0的方向相同，即线圈N中Bi的方向也是向下的。
根据右手螺旋定则，由Bi的方向判定，线圈N中感应电流Ii应沿下图所示的方向。
21．电路中感应电流的方向为顺时针方向；电路中感应电流的方向为逆时针方向。
【详解】
楞次定律指出感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，在电路中，当导体向右移动时磁通量减少，则感应电流的磁场与原磁场的方向相同，根据右手螺旋定则可知电路中感应电流的方向为顺时针方向；
在电路中，当导体向右移动时磁通量增加，则感应电流的磁场与原磁场的方向相反，根据右手螺旋定则可知电路中感应电流的方向为逆时针方向。
22．见解析
【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
答案第1页，共2页
一、单选题
1．下列说法正确的是（ ）
A．由UEd可知，在匀强电场中两点间的电势差U等于电场强度E乘以两点间的距离d
B．由可知，若通电导线在某空间未受磁场力，则表明该空间不存在磁场
C．楞次定律其实质是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体表现
D．由UEIr可知，当电路处于断路状态时I0，EU。所以，电源电动势就是断路状态时的路端电压
2．在北半球上，地磁场竖直分量向下。飞机在我国上空匀速巡航，机翼保持水平，飞行高度不变。由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差，设飞行员左方机翼末端处的电势为，右方机翼末端处的电势为，则（ ）
A．若飞机从西往东飞，比高
B．若飞机从东往西飞，比高
C．若飞机从南往北飞，比高
D．若飞机从北往南飞，比高
3．如图所示，水平面内光滑的平行长直金属导轨间距为，左端接电阻，导轨上静止放有一金属棒。正方形虚线框内有竖直向下、磁感应强度为的匀强磁场，该磁场正以速度匀速向右移动，则（ ）
A．电阻两端的电压恒为
B．电阻中有从向的电流
C．导体棒以速度向左运动
D．导体棒也向右运动，只是速度比小
4．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
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．在图中，M和N是两条在同一水平面内又互相平行的光滑金属导轨，ef和cd为两根导体棒，整个装置放在匀强磁场中，最初两棒均静止。如果ef在外力作用下沿导轨运动，回路中产生了感应电流，已知cd棒所受的磁场力方向向右，那么感应电流的方向以及ef棒的运动方向分别是（ ）
A．d到c，向右 B．c到d，向右 C．c到d，向左 D．d到c，向左
7．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
8．在物理学发展中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法起到了重要作用。下列叙述符合史实的是（ ）
A．伽利略通过“理想斜面实验”得出“力是维持物体运动的原因”
B．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应说明了电和磁之间存在联系
C．法拉第在实验中观察到，通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，出现了感应电流
D．楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反
9．物理学家通过艰苦的实验来探究自然的物理规律，为人类的科学做出了巨大贡献。下列描述中符合物理学史实的是（ ）
A．奥斯特在实验中观察磁生电的现象，揭示了电和磁之间存在联系
B．安培在实验中观察到电流的磁效应，进一步分析和实验后证实了磁生电的猜想
C．楞次通过实验探究得出：闭合回路中感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
D．法拉第根据通电螺线管产生的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说
10．研究人员发现一种具有独特属性的新型合金能够将内能直接转化为电能，具体而言，只要略微提高温度，这种合金就会变成强磁性合金，从而使环绕它的线圈中产生电流，其简化模型如图所示，A为圆柱形合金材料，B为线圈，套在圆柱形合金材料正中央线圈的半径大于合金材料的半径，现对A进行加热，下列说法正确的是（ ）
A．B线圈有向左运动的趋势
B．B线圈有扩张的趋势
C．B线圈中感应电流产生的磁场阻止了B线圈内磁通量的增加
D．若从右向左看B中产生顺时针方向电流，则A左端是强磁性合金的N极
11．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
12．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逆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
二、填空题
13．如图，平行导体滑轨MM′、NN′水平放置，固定在匀强磁场中，磁场方向与水平面垂直向下．金属杆AB、CD横放其上静止，形成一个闭合电路，CD固定不动．当AB向右滑动的瞬间，电路中感应电流的方向是 __________ (填“顺时针”或“逆时针”)，杆CD受到的磁场力方向__________ (填“向左”或“向右”)
14．1834年俄国物理学家楞次对感应电流的许多实验事实进行分析研究，提出了著名的楞次定律。如图所示，螺线管的电阻可以忽略。竖直悬挂的线圈中心轴线与螺线管的轴线水平共线。现突然断开开关S，将发生的现象是∶线圈向__________摆动（填写“左”或“右”），并有___________趋势（填写“收缩”或“扩张”）；线圈中的感应电流为________时针（填写“顺”或“逆”）（从左向右看）。
15．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”）。
16．如图所示，金属棒ab置于电阻不计、水平放置的U形光滑导轨上，在虚线ef右侧存在磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向下的有界匀强磁场。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。金属棒ab在水平恒力F的作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右加速运动，在此过程中，回路abdc中电流沿______ （选填“顺时针方向”或“逆时针方向”），圆环L有______ （选填“收缩”或“扩张”）趋势，圆环内产生的感应电流沿______ （选填“顺时针方向”或“逆时针方向”）。
17．如图所示，两条平行导电导轨与一螺线管相连，导轨所在处的左半部分有一垂直于导轨平面向里的匀强磁场，导轨上搁有一根导体棒，且在磁场区内，现使导体棒向左平移，则导体棒中的感应电流方向为__________，螺线管的________端为N极，螺线管右侧的小磁针N极应指向________．
三、解答题
18．如图所示，两平行金属导轨P、Q水平放置在匀强磁场中，磁场方向垂直于轨道平面，在两导轨之间连接一电阻R。当一根垂直于导轨的导体棒ab沿着导轨向右滑动时，棒ab中感应电流的方向是怎样的？请说明理由。
19．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。
20．法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示。软铁环上绕有M、N两个线圈，当线圈M电路中的开关断开的瞬间，线圈N中的感应电流沿什么方向？
21．在图中是金属框，框内存在着如图所示的匀强磁场。当导体向右移动时，请用楞次定律判断和两个电路中感应电流的方向。
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
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
A．由公式U=Ed可知，在匀强电场中两点间电势差U等于电场强度E与两点间沿电场方向距离d的乘积， A错误；
B．一根通电直导线在某个空间没有受到磁场力的作用，可能是空间没有磁场，也可能是电流的方向与磁场方向平行，B错误；
C．楞次定律其实质是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体表现， C正确；
D．由可知，当电路处于断路状态时I=0，E=U。所以电源电动势在数值上等于断路状态时的路端电压，但二者不能等同。电动势是描述电源性质的重要物理量，是非静电力把单位正电荷从负极移到正极所做的功，而电源的路端电压是指电源加在外电路两端的电压，是静电力把单位正电荷从正极经外电路移到负极所做的功。D错误。
故选C。
2．C
【详解】
当飞机在我国上方匀速巡航时，由于地磁场的存在，且地磁场的竖直分量方向竖直向下，由于判定感应电动势的方向的方法与判定感应电流的方向的方法是相同的，由低电势指向高电势，由右手定则可判知，在北半球，不论沿何方向水平飞行，都是飞机的左方机翼电势高，右方机翼电势低，即总有比高。
故选C。
3．D
【详解】
CD．根据楞次定律，磁场正以速度匀速向右移动，磁通量减小，则导体棒也向右运动，阻碍磁通量的减小，但由于要产生感应电流，棒的速度比小，C错误，D正确；
B．由此可认为磁场不动棒向左切割，感应电流方向从向流过，B错误；
A．产生感应电动势的大小看棒与磁场的相对速度，故电阻两端的电压小于，A错误。
故选D。
4．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。
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】
cd棒所受的磁场力方向向右，磁场垂直纸面向里，根据左手定则，cd棒中感应电流方向c到d。ef棒中感应电流方向f到e，根据右手定则，ef棒的运动方向向右。ACD错误。
故选B。
7．D
【详解】
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。
8．B
【详解】
A．伽利略通过“理想斜面实验”得出“力不是维持物体运动的原因”，选项A错误；
B．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应说明了电和磁之间存在联系，选项B正确；
C．法拉第在实验中观察到，通有变化电流的静止导线附近的固定导线圈中，出现了感应电流，选项C错误；
D．楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，选项D错误。
故选B。
9．C
【详解】
A．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，揭示了电和磁之间存在联系，故A错误；
B．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，法拉第进一步分析和实验后证实了磁生电的猜想，故B错误；
C．楞次通过实验探究得出，闭合回路中感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故C正确；
D．安培根据通电螺线管产生的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说，故D错误。
故选C。
10．B
【详解】
AB．现对A进行加热，其磁感应强度增大，则通过B线圈的磁通量增大，由楞次定律可知B线圈一定有扩张的趋势，故A错误，B正确；
C．根据楞次定律可知B线圈中感应电流产生的磁场阻碍了B线圈内磁通量的增加，但并不阻止，只是增加的缓慢而已，故C错误；
D．根据楞次定律可知，若从右向左看B中产生顺时针方向电流，则A左端是强磁性合金的S极，故D错误。
故选B。
11．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。
12．A
【详解】
A B. 由于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，变化前金属圆环的磁通量为0，要使环中产生感应电流，金属圆环的磁通量一定增大，并且环中产生逆时针方向感应电流,，感应电流产生的感应磁场方向垂直纸面向外，根据楞次定律可知，金属圆环的磁通量变化只能向里增大，可能的变化如下：
①和同时增大，增大比增大快；
②和同时减小，减小比减小慢；
③同时增大，减小；
选项A正确，B错误；
CD. 同时以相同的变化率增大和或同时以相同的变化率减小和，金属圆环的磁通量始终为0，不会产生感应电流，选项CD错误。
故选A。
13． 逆时针 向右
【详解】
由右手安培定则可知，当AB向右运动时电流由B到A，故电流方向沿ADCB，即为逆时针；则再由左手定则可得CD受力向右．
【点睛】AB运动时产生电流的经过CD，从而使CD受磁场力而产生运动，即先由电磁感应产生电流，电流再在磁场中受到安培力而产生了运动.
14． 右 扩张 逆
【详解】
[1] [2][3]现突然断开开关S，穿过线圈内的向左的磁通量减小，根据楞次定律可知，从左向右看，线圈中的感应电流方向为逆时针方向，感应电流在螺线管的磁场中受到安培力的作用，使线圈向右摆动，且有扩张趋势。
15． 收缩 变小
【详解】
[1][2]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。
16． 逆时针方向 收缩 顺时针方向
【详解】
[1][2][3]根据右手定则可知，ab棒切割磁感线，abdc回路中产生沿逆时针方向的感应电流，则abdc回路中感应电流在圆环处产生垂直纸面向外的磁场。感应电流的大小与ab棒切割磁感线的速度成正比，随着ab棒不断向右加速运动，穿过小圆环的磁通量不断增大，由楞次定律可知，小圆环中产生沿顺时针方向的感应电流，小圆环有收缩的趋势。
17． 由M到N 下 上
【详解】
[1]根据右手定则可知，当MN导体棒应向左平移时，则导体棒中的感应电流方向由M到N；
[2]依据安培定则，则螺线管的下端为N极；
[3]根据小磁针静止时N极的指向即为磁场方向，因此小磁针N极应指向上；
18．由b流向a；见解析
【详解】
棒ab中感应电流的方向由b流向a。已知原磁场的方向垂直于纸面向里，当棒ab向右滑动时，穿过闭合回路abPQ的磁通量增加。根据楞次定律可知，电路中产生的感应电流的磁场要阻碍该闭合回路中磁通量的增加，因此回路中感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，即垂直于纸面向外，由安培定则可知，感应电流沿逆时针方向流动。
19．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。
20．见解析
【详解】
分析与解答首先明确，我们用楞次定律研究的对象是线圈N和电流表组成的闭合导体回路。
线圈M中的电流在铁环中产生的磁感线是顺时针方向的（如下图），这些磁感线穿过线圈N的方向是向下的，即线圈N中原磁场B0的方向是向下的。
开关断开的瞬间，铁环中的磁场迅速减弱，线圈N中的磁通量减小。
感应电流的磁场Bi（图中没有标出）要阻碍磁通量的减小，所以，Bi的方向与B0的方向相同，即线圈N中Bi的方向也是向下的。
根据右手螺旋定则，由Bi的方向判定，线圈N中感应电流Ii应沿下图所示的方向。
21．电路中感应电流的方向为顺时针方向；电路中感应电流的方向为逆时针方向。
【详解】
楞次定律指出感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，在电路中，当导体向右移动时磁通量减少，则感应电流的磁场与原磁场的方向相同，根据右手螺旋定则可知电路中感应电流的方向为顺时针方向；
在电路中，当导体向右移动时磁通量增加，则感应电流的磁场与原磁场的方向相反，根据右手螺旋定则可知电路中感应电流的方向为逆时针方向。
22．见解析
【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
答案第1页，共2页