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 | 572.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-12 01:05:11 | ||
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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，水平桌面上固定一通电直导线，电流方向如图，且电流逐渐增大，导线右侧有一金属导线制成的圆环，且圆环始终静止在水平桌面上，则（ ）
A．圆环中产生顺时针方向的感应电流
B．圆环中产生恒定的感应电流
C．圆环有扩张的趋势
D．圆环受到水平向左的摩擦力
2．如图，光滑绝缘直杆上自由悬挂两个闭合金属环a、b。将条形磁铁的N极由靠近金属环b的位置，沿金属环轴线向右快速移动时，下列说法正确的是（ ）
A．金属环a、b同时向右移动，间距不变
B．金属环a向左移动，金属环b向右移动
C．金属环a、b同时向右移动，间距增大
D．金属环a、b同时向左移动，间距减小
3．1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”。1982年，美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验，他设想，如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线圈，从上向下看，导线图中出现的感应电流方向是（ ）
A．先逆时针，后顺时针 B．先顺时针，后逆时针
C．一直顺时针 D．一直逆时针
4．如图所示，水平放置的铝制圆盘与蹄形磁铁的转轴在同一竖直线上，圆盘位于磁铁上方，磁铁以角速度匀速旋转。下列说法正确的是（ ）
A．圆盘与磁铁同方向旋转，且角速度大于
B．圆盘与磁铁反方向旋转，且角速度大于
C．圆盘与磁铁同方向旋转，且角速度小于
D．圆盘与磁铁反方向旋转，且角速度小于
5．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
6．物理学的发展史丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，下列叙述中符合物理学史实的是（ ）
A．奥斯特从理论上预言了电磁波，并通过实验证实了电磁波的存在
B．牛顿发现了电磁感应定律，使人们对电和磁内在联系的认识更加完善
C．楞次在分析了许多实验事实后，总结出了楞次定律，用楞次定律可以判定感应电流方向
D．赫兹观察到通电螺旋管外部的磁场和条形磁铁的磁场很相似，由此受到启发，提出了著名的分子电流假说
7．如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。金属杆置于导轨上并与导轨形成闭合回路，一圆环形金属框位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。现让金属杆突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是
A．中沿顺时针方向，中沿逆时针方向
B．中沿顺时针方向，中沿顺时针方向
C．中沿逆时针方向，中沿逆时针方向
D．中沿逆时针方向，中沿顺时针方向
8．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
9．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
10．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
11．闭合线框，自某高度自由下落时穿过一个有界的匀强磁场，当它经过如图所示的三个位置时，对感应电流的方向，受力，加速度描述正确的是（ ）
A．经过Ⅰ时，，受到的安培力向上，加速度一定小于
B．经过Ⅱ时，，不受安培力，加速度等于
C．经过Ⅱ时，无感应电流，加速度等于
D．经过Ⅲ时，，受到的安培力向下，加速度一定大于
12．如图，光滑水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈．一竖直放置的条形磁铁固定在线圈中线AB正上方，给线圈提供一个初速度，让线圈从磁铁下方滑过，则关于线圈在靠近、通过、离开磁铁不太远的过程中，受到的支持力FN及在水平方向运动的描述正确的是（ ）
A．FN先小于mg后大于mg，一直向左做加速运动
B．FN先大于mg后小于mg，向左先做减速运动后做加速运动
C．FN先小于mg后大于mg，向左先做加速运动后做减速运动
D．FN先大于mg后小于mg，一直向左做减速运动
二、填空题
13．如图所示，A和B都是铝环，环A是闭合的，环B是断开的，两环分别固定在一横梁的两端，横梁可以绕中间的支点转动．
（1）用磁铁的N极靠近____环，横梁会绕中间的支点转动；(选填“A”或“B”)
（2）用磁铁的N极靠近A环，A环会有______方向的电流产生．(选填“顺时针”或“逆时针”)
14．小明在研究性学习中设计了一种可测量磁感应强度的实验，其装置如图所示。在该实验中，磁铁固定在水平放置的电子测力计上，此时电子测力计的计数为，磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场，其余区域磁场不计。直铜条AB的两端通过导线与一电阻连接成闭合回路，总阻值为R。若让铜条水平且垂直于磁场，以恒定的速率v在磁场中竖直向下运动，这时电子测力计的计数为，铜条在磁场中的长度L。
（1）判断铜墙条所受安培力的方向为________，和哪个大？________大。
（2）求铜条匀速运动时所受安培力的大小________和磁感应强度的大小________。
15．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”)
16．把一个用丝线悬挂的铅球放在电路中的线圈上方，如图所示，在下列三种情况下，悬挂铅球的丝线所受的拉力与铅球不在线圈上方时比较：
（1）当滑片不动时，拉力____________．
（2）当滑动变阻器的滑片向右移动时，拉力__________． (填“变大”、“不变”或“变小”)
17．如图所示，光滑平行金属导轨和都处于同一水平面内，P和Q之间连接一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，现垂直于导轨放置一根导体棒MN，MN向左运动时，流过导体棒的电流方向为_________，MN向右运动时，流过导体棒的电流方向为_________。（均选填“M→N”或“N→M”）
三、解答题
18．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。
19．如图所示，cdef是金属框，当导体ab向右移动时，试应用楞次定律确定abcd和abfe两个电路中感应电流的方向。
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，试探究在以下四种情况中小磁针N极的偏转方向。
(1)开关S闭合时；
(2)开关S闭合后；
(3)开关S闭合后，调节滑动变阻器使电流增强；
(4)开关S断开时。
22．如图所示，闭合电路abcd中的一部分导体ab在磁场中向右运动，试判断闭合电路中的电流方向。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】
A．直导线通电流向上，在右侧产生的磁感线向里，电流增大，穿过圆环的磁通量增大，根据楞次定律可知感应电流的磁场向外，则感应电流为逆时针，故A错误；
B．据题意电流只是逐渐增大，而只有直导线通的电流均匀增大，才能在圆环中产生均匀增大的磁通量变化，从而产生恒定的感应电流，故B错误；
C．穿过圆环的磁通量增大，根据楞次定律的理解“增缩减扩”，可知圆环有收缩的趋势，故C错误；
D．将有逆时针感应电流流过的圆环用微元法截成电流元，上下电流元所受安培力抵消，而对于左右的电流元，由于左侧所处磁感应强度更大，抵消右侧所受安培力之后为总的安培力方向，由左手定则可知方向向右，则圆环始终静止在水平桌面上有圆环受到水平向左的摩擦力和安培力平衡，故D正确。
故选D。
2．C
【详解】
条形磁铁向右运动，由图可知，两金属环的磁通量都减小，由“阻碍”思想可知，两金属环均向右运动，以阻碍磁通量的减小。金属环b更靠近磁铁，故磁通量的变化更快，运动的加速度和速度都更大，故两金属环间距变大。故C正确，ABD错误。
故选C。
3．D
【详解】
若N磁单极子穿过超导线圈的过程中，当磁单极子靠近线圈时，穿过线圈中磁通量增加，且磁场方向从上向下，所以由楞次定律可知，感应磁场方向从上向下看，再由右手螺旋定则可确定感应电流方向逆时针；当磁单极子远离线圈时，穿过线圈中磁通量减小，且磁场方向从下向上，所以由楞次定律可知，感应磁场方向从下向上，再由右手螺旋定则可确定感应电流方向逆时针。因此线圈中产生的感应电流方向一直逆时针不变。
故选D。
4．C
【详解】
根据楞次定律的推论可知，电磁感应产生的现象总是阻碍两物体间的相对运动，但阻碍不是阻止，磁铁旋转时，磁铁相对圆盘旋转，则圆盘也跟着同向旋转，即阻碍磁铁相对圆盘的旋转运动，但不会阻止，若圆盘角速度为，则磁铁相对圆盘同方向旋转，且角速度小于，ABD错误，C正确。
故选C。
5．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。
6．C
【详解】
A．麦克斯韦从理论上预言了电磁波，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故A错误；
B．法拉第发现了电磁感应定律，使人们对电和磁内在联系的认识更加完善，故B错误；
C．楞次在分析了许多实验事实后，总结出了楞次定律，用楞次定律可以判定感应电流方向，故C正确；
D．安培观察到通电螺旋管外部的磁场和条形磁铁的磁场很相似，由此受到启发，提出了著名的分子电流假说，故D错误。
故选C。
7．D
【详解】
PQ突然向右运动，导体切割磁感线，根据右手定则，可知电流由Q流向P，中电流沿逆时针方向，PQRS中的电流产生的磁场向外增强，则T中的合磁场向里减弱，根据楞次定律可知T的感应电流产生的磁场应指向纸面内，则T中感应电流方向为顺时针。故ABC错误，D正确。
故选D。
8．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。
9．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。
10．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。
11．C
【详解】
A．线框经过Ⅰ时，线圈磁通量增加，根据楞次定律可知线圈中的感应电流方向为逆时针，即，根据左手定则可知线圈受到的安培力向上，安培力与重力的大小关系不能定量确定，故加速度与的大小关系不能确定，A错误；
BC．线框经过Ⅱ时，线圈磁通量保持不变，线圈中无感应电流，不受安培力，加速度等于，B错误，C正确；
D．线框经过Ⅲ时，线圈磁通量减小，根据楞次定律可知线圈中的感应电流方向为顺时针，即，根据左手定则可知线圈受到的安培力向上，安培力与重力的大小关系不能定量确定，故加速度与的大小关系不能确定，D错误；
故选C。
12．D
【详解】
线圈左端A经过条形磁铁到线圈中心位于磁铁正下方过程，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律的第二种表述：来拒去留，可知线圈受到向右和向下的磁场力，即线圈对水平桌面的压力大于重力，线圈做减速运动，从线圈中心位于磁铁正下方到线圈右端B经过磁铁过程，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律的第二种表述：来拒去留，可知线圈受到向右和向上的磁场力，即线圈对水平桌面的压力小于重力，线圈继续做减速运动，根据牛顿第三定律可知，线圈受到的支持力先大于重力后小于重力，线圈一直向左做减速运动，D正确，ABC错误；
故选D。
13． A 逆时针
【详解】
（1）[1]A环闭合，磁铁插向A环时，产生感应电流，根据楞次定律，“来拒去留”可知环受力，A环会远离磁铁，横梁会绕中间的支点转动；
（2）[2]用N极接近环A时，向里的磁通量最大，所以A环中感应电流的磁场的方向向外，环A能产生逆时针的感应电流。
14． 竖直向上
【详解】
（1）[1][2]．根据棒向下运动，切割磁感线，产生感应电流，由右手定则可得感应电流方向为B到A，再由左手定则可得，安培力方向竖直向上；因此当棒不动时，棒不受安培力作用，所以G2＞G1；
（2）[3][4]．由于铜条匀速运动，则有安培力等于重力，即有：安培力F=G2-G1；
根据法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律可求出电流大小为
而由从而可得出，磁感应强度大小
．
15． 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.
16． 不变 变小
【详解】
（1）铅球相当于口朝下的线圈，滑动变阻器的滑动端不移动时，电流没有变化，则铅球没有感应电流出现，则拉力等于重力，保持不变；
（2）当滑动变阻器的滑动头向右移动时，电流增大磁场增强，穿过铅球的磁通量变大，由楞次定律可知线圈与铅球互相排斥，则拉力变小．
17． M→N N→M
【详解】
[1]根据右手定则，MN向左运动时，MN中的电流方向为M→N。
[2]根据右手定则，MN向右运动时，MN中的电流方向为N→M。
18．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。
19．abcd和abfe两个电路中感应电流的方向分别为abcda和abfea.
【详解】
当导体ab向右移动时，穿过abcd的磁通量减小，根据楞次定律可知产生的感应电流方向为abcda；同理，当导体ab向右移动时，穿过abfe的磁通量增加，由楞次定律可知产生的电流方向为abfea。
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．(1)垂直纸面向外； (2)不偏转； (3)垂直纸面向外； (4)垂直纸面向里
【详解】
开关S闭合时，左边线圈的电流及磁场情况和穿过右边线圈磁通量方向如图所示。
(1)S闭合时，穿过右边线圈的磁通量Φ增加，由楞次定律可知，感应电流b→a，再由安培定则可知，N极指向垂直纸面向外的方向。
(2)S闭合后，穿过右边线圈的磁通量Φ不变，不产生感应电流，小磁针不偏转。
(3)此种情况同(1)现象相同，即N极指向垂直纸面向外的方向。
(4)此种情况与(1)现象相反，即N极指向垂直纸面向里的方向。
22．闭合电路中电流是顺时针方向
【详解】
用右手定则，右手心让磁感线穿过（即手掌心向纸外），大拇指同导线ab的运动方向相同（即向右），则四指向上得出通过导线ba的电流方向是b到a，由此可知闭合电路中产生顺时针方向的电流。
答案第1页，共2页
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一、单选题
1．如图所示，水平桌面上固定一通电直导线，电流方向如图，且电流逐渐增大，导线右侧有一金属导线制成的圆环，且圆环始终静止在水平桌面上，则（ ）
A．圆环中产生顺时针方向的感应电流
B．圆环中产生恒定的感应电流
C．圆环有扩张的趋势
D．圆环受到水平向左的摩擦力
2．如图，光滑绝缘直杆上自由悬挂两个闭合金属环a、b。将条形磁铁的N极由靠近金属环b的位置，沿金属环轴线向右快速移动时，下列说法正确的是（ ）
A．金属环a、b同时向右移动，间距不变
B．金属环a向左移动，金属环b向右移动
C．金属环a、b同时向右移动，间距增大
D．金属环a、b同时向左移动，间距减小
3．1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”。1982年，美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验，他设想，如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线圈，从上向下看，导线图中出现的感应电流方向是（ ）
A．先逆时针，后顺时针 B．先顺时针，后逆时针
C．一直顺时针 D．一直逆时针
4．如图所示，水平放置的铝制圆盘与蹄形磁铁的转轴在同一竖直线上，圆盘位于磁铁上方，磁铁以角速度匀速旋转。下列说法正确的是（ ）
A．圆盘与磁铁同方向旋转，且角速度大于
B．圆盘与磁铁反方向旋转，且角速度大于
C．圆盘与磁铁同方向旋转，且角速度小于
D．圆盘与磁铁反方向旋转，且角速度小于
5．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
6．物理学的发展史丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，下列叙述中符合物理学史实的是（ ）
A．奥斯特从理论上预言了电磁波，并通过实验证实了电磁波的存在
B．牛顿发现了电磁感应定律，使人们对电和磁内在联系的认识更加完善
C．楞次在分析了许多实验事实后，总结出了楞次定律，用楞次定律可以判定感应电流方向
D．赫兹观察到通电螺旋管外部的磁场和条形磁铁的磁场很相似，由此受到启发，提出了著名的分子电流假说
7．如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。金属杆置于导轨上并与导轨形成闭合回路，一圆环形金属框位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。现让金属杆突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是
A．中沿顺时针方向，中沿逆时针方向
B．中沿顺时针方向，中沿顺时针方向
C．中沿逆时针方向，中沿逆时针方向
D．中沿逆时针方向，中沿顺时针方向
8．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
9．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
10．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
11．闭合线框，自某高度自由下落时穿过一个有界的匀强磁场，当它经过如图所示的三个位置时，对感应电流的方向，受力，加速度描述正确的是（ ）
A．经过Ⅰ时，，受到的安培力向上，加速度一定小于
B．经过Ⅱ时，，不受安培力，加速度等于
C．经过Ⅱ时，无感应电流，加速度等于
D．经过Ⅲ时，，受到的安培力向下，加速度一定大于
12．如图，光滑水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈．一竖直放置的条形磁铁固定在线圈中线AB正上方，给线圈提供一个初速度，让线圈从磁铁下方滑过，则关于线圈在靠近、通过、离开磁铁不太远的过程中，受到的支持力FN及在水平方向运动的描述正确的是（ ）
A．FN先小于mg后大于mg，一直向左做加速运动
B．FN先大于mg后小于mg，向左先做减速运动后做加速运动
C．FN先小于mg后大于mg，向左先做加速运动后做减速运动
D．FN先大于mg后小于mg，一直向左做减速运动
二、填空题
13．如图所示，A和B都是铝环，环A是闭合的，环B是断开的，两环分别固定在一横梁的两端，横梁可以绕中间的支点转动．
（1）用磁铁的N极靠近____环，横梁会绕中间的支点转动；(选填“A”或“B”)
（2）用磁铁的N极靠近A环，A环会有______方向的电流产生．(选填“顺时针”或“逆时针”)
14．小明在研究性学习中设计了一种可测量磁感应强度的实验，其装置如图所示。在该实验中，磁铁固定在水平放置的电子测力计上，此时电子测力计的计数为，磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场，其余区域磁场不计。直铜条AB的两端通过导线与一电阻连接成闭合回路，总阻值为R。若让铜条水平且垂直于磁场，以恒定的速率v在磁场中竖直向下运动，这时电子测力计的计数为，铜条在磁场中的长度L。
（1）判断铜墙条所受安培力的方向为________，和哪个大？________大。
（2）求铜条匀速运动时所受安培力的大小________和磁感应强度的大小________。
15．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”)
16．把一个用丝线悬挂的铅球放在电路中的线圈上方，如图所示，在下列三种情况下，悬挂铅球的丝线所受的拉力与铅球不在线圈上方时比较：
（1）当滑片不动时，拉力____________．
（2）当滑动变阻器的滑片向右移动时，拉力__________． (填“变大”、“不变”或“变小”)
17．如图所示，光滑平行金属导轨和都处于同一水平面内，P和Q之间连接一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，现垂直于导轨放置一根导体棒MN，MN向左运动时，流过导体棒的电流方向为_________，MN向右运动时，流过导体棒的电流方向为_________。（均选填“M→N”或“N→M”）
三、解答题
18．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。
19．如图所示，cdef是金属框，当导体ab向右移动时，试应用楞次定律确定abcd和abfe两个电路中感应电流的方向。
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，试探究在以下四种情况中小磁针N极的偏转方向。
(1)开关S闭合时；
(2)开关S闭合后；
(3)开关S闭合后，调节滑动变阻器使电流增强；
(4)开关S断开时。
22．如图所示，闭合电路abcd中的一部分导体ab在磁场中向右运动，试判断闭合电路中的电流方向。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】
A．直导线通电流向上，在右侧产生的磁感线向里，电流增大，穿过圆环的磁通量增大，根据楞次定律可知感应电流的磁场向外，则感应电流为逆时针，故A错误；
B．据题意电流只是逐渐增大，而只有直导线通的电流均匀增大，才能在圆环中产生均匀增大的磁通量变化，从而产生恒定的感应电流，故B错误；
C．穿过圆环的磁通量增大，根据楞次定律的理解“增缩减扩”，可知圆环有收缩的趋势，故C错误；
D．将有逆时针感应电流流过的圆环用微元法截成电流元，上下电流元所受安培力抵消，而对于左右的电流元，由于左侧所处磁感应强度更大，抵消右侧所受安培力之后为总的安培力方向，由左手定则可知方向向右，则圆环始终静止在水平桌面上有圆环受到水平向左的摩擦力和安培力平衡，故D正确。
故选D。
2．C
【详解】
条形磁铁向右运动，由图可知，两金属环的磁通量都减小，由“阻碍”思想可知，两金属环均向右运动，以阻碍磁通量的减小。金属环b更靠近磁铁，故磁通量的变化更快，运动的加速度和速度都更大，故两金属环间距变大。故C正确，ABD错误。
故选C。
3．D
【详解】
若N磁单极子穿过超导线圈的过程中，当磁单极子靠近线圈时，穿过线圈中磁通量增加，且磁场方向从上向下，所以由楞次定律可知，感应磁场方向从上向下看，再由右手螺旋定则可确定感应电流方向逆时针；当磁单极子远离线圈时，穿过线圈中磁通量减小，且磁场方向从下向上，所以由楞次定律可知，感应磁场方向从下向上，再由右手螺旋定则可确定感应电流方向逆时针。因此线圈中产生的感应电流方向一直逆时针不变。
故选D。
4．C
【详解】
根据楞次定律的推论可知，电磁感应产生的现象总是阻碍两物体间的相对运动，但阻碍不是阻止，磁铁旋转时，磁铁相对圆盘旋转，则圆盘也跟着同向旋转，即阻碍磁铁相对圆盘的旋转运动，但不会阻止，若圆盘角速度为，则磁铁相对圆盘同方向旋转，且角速度小于，ABD错误，C正确。
故选C。
5．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。
6．C
【详解】
A．麦克斯韦从理论上预言了电磁波，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故A错误；
B．法拉第发现了电磁感应定律，使人们对电和磁内在联系的认识更加完善，故B错误；
C．楞次在分析了许多实验事实后，总结出了楞次定律，用楞次定律可以判定感应电流方向，故C正确；
D．安培观察到通电螺旋管外部的磁场和条形磁铁的磁场很相似，由此受到启发，提出了著名的分子电流假说，故D错误。
故选C。
7．D
【详解】
PQ突然向右运动，导体切割磁感线，根据右手定则，可知电流由Q流向P，中电流沿逆时针方向，PQRS中的电流产生的磁场向外增强，则T中的合磁场向里减弱，根据楞次定律可知T的感应电流产生的磁场应指向纸面内，则T中感应电流方向为顺时针。故ABC错误，D正确。
故选D。
8．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。
9．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。
10．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。
11．C
【详解】
A．线框经过Ⅰ时，线圈磁通量增加，根据楞次定律可知线圈中的感应电流方向为逆时针，即，根据左手定则可知线圈受到的安培力向上，安培力与重力的大小关系不能定量确定，故加速度与的大小关系不能确定，A错误；
BC．线框经过Ⅱ时，线圈磁通量保持不变，线圈中无感应电流，不受安培力，加速度等于，B错误，C正确；
D．线框经过Ⅲ时，线圈磁通量减小，根据楞次定律可知线圈中的感应电流方向为顺时针，即，根据左手定则可知线圈受到的安培力向上，安培力与重力的大小关系不能定量确定，故加速度与的大小关系不能确定，D错误；
故选C。
12．D
【详解】
线圈左端A经过条形磁铁到线圈中心位于磁铁正下方过程，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律的第二种表述：来拒去留，可知线圈受到向右和向下的磁场力，即线圈对水平桌面的压力大于重力，线圈做减速运动，从线圈中心位于磁铁正下方到线圈右端B经过磁铁过程，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律的第二种表述：来拒去留，可知线圈受到向右和向上的磁场力，即线圈对水平桌面的压力小于重力，线圈继续做减速运动，根据牛顿第三定律可知，线圈受到的支持力先大于重力后小于重力，线圈一直向左做减速运动，D正确，ABC错误；
故选D。
13． A 逆时针
【详解】
（1）[1]A环闭合，磁铁插向A环时，产生感应电流，根据楞次定律，“来拒去留”可知环受力，A环会远离磁铁，横梁会绕中间的支点转动；
（2）[2]用N极接近环A时，向里的磁通量最大，所以A环中感应电流的磁场的方向向外，环A能产生逆时针的感应电流。
14． 竖直向上
【详解】
（1）[1][2]．根据棒向下运动，切割磁感线，产生感应电流，由右手定则可得感应电流方向为B到A，再由左手定则可得，安培力方向竖直向上；因此当棒不动时，棒不受安培力作用，所以G2＞G1；
（2）[3][4]．由于铜条匀速运动，则有安培力等于重力，即有：安培力F=G2-G1；
根据法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律可求出电流大小为
而由从而可得出，磁感应强度大小
．
15． 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.
16． 不变 变小
【详解】
（1）铅球相当于口朝下的线圈，滑动变阻器的滑动端不移动时，电流没有变化，则铅球没有感应电流出现，则拉力等于重力，保持不变；
（2）当滑动变阻器的滑动头向右移动时，电流增大磁场增强，穿过铅球的磁通量变大，由楞次定律可知线圈与铅球互相排斥，则拉力变小．
17． M→N N→M
【详解】
[1]根据右手定则，MN向左运动时，MN中的电流方向为M→N。
[2]根据右手定则，MN向右运动时，MN中的电流方向为N→M。
18．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。
19．abcd和abfe两个电路中感应电流的方向分别为abcda和abfea.
【详解】
当导体ab向右移动时，穿过abcd的磁通量减小，根据楞次定律可知产生的感应电流方向为abcda；同理，当导体ab向右移动时，穿过abfe的磁通量增加，由楞次定律可知产生的电流方向为abfea。
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．(1)垂直纸面向外； (2)不偏转； (3)垂直纸面向外； (4)垂直纸面向里
【详解】
开关S闭合时，左边线圈的电流及磁场情况和穿过右边线圈磁通量方向如图所示。
(1)S闭合时，穿过右边线圈的磁通量Φ增加，由楞次定律可知，感应电流b→a，再由安培定则可知，N极指向垂直纸面向外的方向。
(2)S闭合后，穿过右边线圈的磁通量Φ不变，不产生感应电流，小磁针不偏转。
(3)此种情况同(1)现象相同，即N极指向垂直纸面向外的方向。
(4)此种情况与(1)现象相反，即N极指向垂直纸面向里的方向。
22．闭合电路中电流是顺时针方向
【详解】
用右手定则，右手心让磁感线穿过（即手掌心向纸外），大拇指同导线ab的运动方向相同（即向右），则四指向上得出通过导线ba的电流方向是b到a，由此可知闭合电路中产生顺时针方向的电流。
答案第1页，共2页
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