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 | 682.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-14 06:49:03 | ||
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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，A、B都是铝环，A环闭合，B环有缺口，两者固定在横梁两端，横梁可绕中间支点转动。某同学用条形磁铁的一个磁极靠近或远离静止的A、B环，观察到不同现象。下列推断正确的是（ ）
A．N极远离A环时，A环被吸引是由于A环被磁化
B．S极靠近A环时，A环产生顺时针方向的电流
C．N极靠近B环时，B环不动，是因为B环内磁通量不发生变化
D．S极远离B环时，B环不动，是因为B环没有产生感应电动势
2．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
3．如图所示，一通有图示方向恒定电流的长直导线和一单匝闭合金属线圈放在光滑的水平面上，现给线圈一个初速度，的方向与电流方向的夹角为，电流足够大，则下列说法正确的是（ ）
A．线圈最终停在水平面上
B．线圈中感应电流沿逆时针方向
C．线圈中的感应电流大小恒定
D．线圈最终以的速率做匀速直线运动
4．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
5．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
6．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
7．电阻、电容器与一个线圈连成闭合回路，条形磁铁静止在线圈的正上方，N极朝下，如图所示，现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端过程中，流过的电流方向和电容器极板的带电情况是（ ）
A．从a到b，上极板带正电
B．从a到b，下极板带正电
C．从b到a，上极板带负电
D．从b到a，下极板带负电
8．如图所示，在光滑水平桌面上固定一个条形磁铁，分别将大小相同的铁球、铝球和木球放在磁铁的左侧且给它们一个初速度，向磁铁滚去。观察小球的运动情况，可能发生的是（ ）
A．铁球、铝球、木球都做匀速运动
B．只有木球、铝球做减速运动
C．铁球做加速运动，铝球做减速运动
D．只有铝球、木球做匀速运动
9．某同学设计了一个电磁炉冲击钻，其原理示意图如图所示，若发现钻头M突然向右运动，则可能是（ ）
A．保持开关S闭合，变阻器滑片P加速向左滑动
B．保持开关S闭合，变阻器滑片P匀速向右滑动
C．开关S由闭合到断开的瞬间
D．保持开关S断开，变阻器滑片P加速向左滑动
10．如图所示，光滑固定金属导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放放置在导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时（重力加速度为g）（ ）
A．P、Q会互相靠拢 B．磁铁下落的加速度大于g
C．磁铁的动能的增加量等于其势能的减少量 D．P、Q会互相远离
11．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
12．在北半球，地磁场的竖直分量向下。歼-20战斗机在我国上空巡航，机翼水平，由于地磁场的作用，机翼上有电势差，设飞行员左方机翼末端处的电势为1，右方机翼末端处的电势为2，若歼-20（ ）
A．从南往北飞，1比2低 B．从东往西飞，1比2低
C．从北往南飞，1比2低 D．从西往东飞，1比2高
二、填空题
13．如图所示，Ⅰ和Ⅱ是一对异名磁极，ab为放在其间的金属棒． ab 和cd用导线连成一个闭合回路．当ab棒向左运动时，cd导线受到向下的磁场力．由此可知Ⅰ是_____________极， a点电势____________________（填“高于”或“低于”）b点电势．
14．如图所示，两金属棒ab、cd放在磁场中，并组成闭合电路，当ab棒向左运动时，cd棒受到向下的磁场力，则可知磁极I是__________极，理由是___________________________________．
15．在图中，已知导体在匀强磁场中做垂直于磁场方向的切割磁感线运动时产生的感应电流的方向，请判断其运动方向：
(a)______；
(b)______；
(c)______。
16．如图所示，将一条形磁铁从螺线管拔出过程中穿过螺线管的磁通量变化情况是___________，螺线管中产生的感应电流的磁感线方向是向____________，螺线管受到条形磁铁的作用力方向是_______．
17．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。
三、解答题
18．如图所示，一轻质闭合铝框两端装有转轴，铝框放在U形磁铁的N、S之间，能灵活转动。现转动安装在U形磁铁上的摇把P使磁铁转动起来，会发现铝框会随之同方向转动起来，试说明其原理。
19．如图所示边长为l的正方形金属线框，以一定的速度进入磁感应强度为B的有界匀强磁场（磁场宽度略大于线框边长），线框平面始终与磁场方向垂直。从线框进入磁场区域直到完全离开的过程中，线框中产生的感应电流方向是怎样的？（方向采用“顺时针”或“逆时针”）
20．一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动。已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置Ⅰ和位置Ⅱ时，顺着磁场的方向看去，线圈中感应电流的方向是怎样的？
21．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？
22．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。
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. N极远离A环时，A环被吸引是由于A环产生感应电流，A错误；
B. S极靠近A环时，A环的磁通量增加，根据楞次定律，感应电流的磁场垂直纸面向里，根据安培定则，A环产生顺时针方向的电流，B正确；
CD. S极远离B环时，B环磁通量发生变化产生感应电动势，有缺口无感应电流，磁铁与B环无作用力，所以B环不动，CD错误。
故选B。
2．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。
3．D
【关键能力】
本题考查法拉第电磁感定律、楞次定律、运动的分解等知识，考查考生的逻辑推理能力。
【详解】
线圈运动过程中，穿过线圈的磁通量向下减小，根据楞次定律和右手螺旋定则可知，线圈中产生顺时针方向的感应电流，根据“来拒去留”可知，通电直导线对线圈有水平向左的安培力，则线圈在垂直于通电直导线方向上做减速运动，直至速度减为零，由于穿过线圈的磁通量大小不再改变，所以线圈中没有感应电流产生，线圈将以的速度沿着平行于通电直导线方向做匀速直线运动，综上所述，ABC错误，D正确。
故选D。
4．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。
5．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。
6．C
【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。
7．C
【详解】
当磁铁N极向下运动时，导致向下穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，线圈产生的感应磁场方向与原磁场方向相反，再由安培定则可知感应电流方向沿线圈盘旋而下，由于线圈相当于电源，则流过的电流方向由b到a，线圈对电容器充电，使得下极板带正电，上极板带负电，C正确，ABD错误；
故选C。
8．C
【详解】
磁化是指磁性物质带有了磁性，铁属于磁性物质所以被磁化了，铝不是，但是金属，所以会有涡流产生，而木球既不会被磁化也不会产生电磁感应现象。铁球将做加速运动，其原因是铁球被磁化后与磁铁之间产生相互吸引的磁场力，铝球将做减速运动，其原因是铝球内产生了感应电流，感应电流的磁场阻碍相对运动，木球将匀速运动，其原因是木球既不能被磁化，也不能产生感应电流，所以磁铁对木球不产生力的作用。
故选C。
9．A
【详解】
A．开关S闭合，则左边线圈的右端为N极；变阻器滑片P加速向左滑动，则阻值减小，左边线圈中的电流变大，根据楞次定律可知，在右侧线圈中产生的感应电流磁场与左边线圈中的磁场相反，即左端为N极，则钻头M突然向右运动，选项A正确；
B．同理可判断，保持开关S闭合，变阻器滑片P匀速向右滑动，左边线圈中的电流变小，则钻头M突然向左运动，选项B错误；
C．开关S由闭合到断开的瞬间，相当于电流减小，则与B的情况相同，则钻头M突然向左运动，选项C错误；
D．保持开关S断开，变阻器滑片P加速向左滑动，左边线圈中无电流，则右边线圈中也无感应电流产生，则钻头M不会运动，选项D错误。
故选A。
10．A
【详解】
AD．当一条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增大，根据楞次定律可知，P、Q会互相靠拢阻碍磁通量的增大，故A正确，D错误；
B．根据楞次定律可知，回路产生的感应磁场会阻碍磁铁的下落，则磁铁下落的加速度小于g，故B错误；
C．磁铁的重力势能转化为系统的动能和因焦耳热产生的内能，故磁铁的动能的增加量小于其势能的减少量，故C错误。
故选A。
11．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。
12．D
【详解】
在我国上空地磁场有竖直向下的分量，歼-20战斗机在我国上空巡航时，水平机翼切割磁感线，根据右手定则，无论飞机向什么方向运动，对飞行员而言，左方机翼的末端电势总是高于右方机翼的末端，即1总比2高。
故选D。
13． S； 高于；
【详解】
当ab棒向左运动时，cd导线受到向下的磁场力，根据左手定则可知电流为从d到c．由右手定则可知，由此可知Ⅰ是S极， a点电势高于b点电势．
14． S 由左手定则判断电流方向c→d，从而电流是b→a，根据右手定则，磁感线垂直穿过手心，I为S极
【详解】
I是S极，理由是：由左手定则判断电流方向c→d，从而电流是b→a，根据右手定则，磁感线垂直穿过手心，故I为S极.
15． 竖直向上 竖直向上 水平向右
【详解】
(a)[1]由右手定则可知，导体的运动方向竖直向上；
(b)[2]由右手定则可知，导体的运动方向竖直向上；
(3)[3]由图可知，磁场方向竖直向上，由右手定则可知，导体运动方向为水平向右
16． 减少 向上 向上
【详解】
由题意可知，当磁铁S极向上运动时，即远离了螺线管，导致穿过线圈的磁通量减少，且磁场方向向上，因此根据楞次定律，感应电流的磁场的方向向上，感应电流的方向如图所示：
有电流的螺线管相当于条形磁铁，判断可知，螺线管的上端为N极，根据条形磁铁的特点，同极相吸，异极相排斥，故螺线管受到条形磁铁的作用力方向向上．
17． 垂直纸面向外 顺；
【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。
18．见解析
【详解】
为了更好地展示导体相对运动方向和磁场运动方向，画出自右向左观察实验装置的右侧视图，如图所示。
当U形磁铁如图所示逆时针转动时，O点上部磁感线向左切割ab导线，同时O点下部磁感线向右切割cd导线，根据相对运动的原理可假设磁感线不同，导线ab向右切割磁感线，而导线cd向左切割磁感线。应用右手定则可知铝框中的感应电流方向为a→b→c→d。再应用左手定则可知ab边和cd边所受的磁场力方向分别为向左和向右，这样线框受到两个逆时针方向的力矩作用转动起来。
19．先逆时针方向，然后不产生感应电流，最后沿顺时针方向。
【详解】
线圈进入磁场时，穿过线圈的磁通量向里增加，根据楞次定律可知，线圈中感应电流方向为逆时针方向；当线圈全部进入磁场后，穿过线圈的磁通量不变，线圈中无感应电流；线圈出离磁场时，穿过线圈的磁通量向里减小，根据楞次定律可知，线圈中感应电流方向为顺时针方向；
20．逆时针；顺时针
【详解】
由图可知，当线圈第一次通过位置Ⅰ的过程中，穿过线圈的磁通量增加，根据楞次定律可知，线圈中感应电流的方向，顺着磁场方向看是逆时针；
当线圈运动到Ⅱ位置的过程中，穿过线圈的磁通量减少，根据楞次定律可知，线圈中感应电流的方向应是顺时针。
21．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。
22．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。
答案第1页，共2页
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一、单选题
1．如图所示，A、B都是铝环，A环闭合，B环有缺口，两者固定在横梁两端，横梁可绕中间支点转动。某同学用条形磁铁的一个磁极靠近或远离静止的A、B环，观察到不同现象。下列推断正确的是（ ）
A．N极远离A环时，A环被吸引是由于A环被磁化
B．S极靠近A环时，A环产生顺时针方向的电流
C．N极靠近B环时，B环不动，是因为B环内磁通量不发生变化
D．S极远离B环时，B环不动，是因为B环没有产生感应电动势
2．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
3．如图所示，一通有图示方向恒定电流的长直导线和一单匝闭合金属线圈放在光滑的水平面上，现给线圈一个初速度，的方向与电流方向的夹角为，电流足够大，则下列说法正确的是（ ）
A．线圈最终停在水平面上
B．线圈中感应电流沿逆时针方向
C．线圈中的感应电流大小恒定
D．线圈最终以的速率做匀速直线运动
4．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
5．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
6．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
7．电阻、电容器与一个线圈连成闭合回路，条形磁铁静止在线圈的正上方，N极朝下，如图所示，现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端过程中，流过的电流方向和电容器极板的带电情况是（ ）
A．从a到b，上极板带正电
B．从a到b，下极板带正电
C．从b到a，上极板带负电
D．从b到a，下极板带负电
8．如图所示，在光滑水平桌面上固定一个条形磁铁，分别将大小相同的铁球、铝球和木球放在磁铁的左侧且给它们一个初速度，向磁铁滚去。观察小球的运动情况，可能发生的是（ ）
A．铁球、铝球、木球都做匀速运动
B．只有木球、铝球做减速运动
C．铁球做加速运动，铝球做减速运动
D．只有铝球、木球做匀速运动
9．某同学设计了一个电磁炉冲击钻，其原理示意图如图所示，若发现钻头M突然向右运动，则可能是（ ）
A．保持开关S闭合，变阻器滑片P加速向左滑动
B．保持开关S闭合，变阻器滑片P匀速向右滑动
C．开关S由闭合到断开的瞬间
D．保持开关S断开，变阻器滑片P加速向左滑动
10．如图所示，光滑固定金属导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放放置在导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时（重力加速度为g）（ ）
A．P、Q会互相靠拢 B．磁铁下落的加速度大于g
C．磁铁的动能的增加量等于其势能的减少量 D．P、Q会互相远离
11．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
12．在北半球，地磁场的竖直分量向下。歼-20战斗机在我国上空巡航，机翼水平，由于地磁场的作用，机翼上有电势差，设飞行员左方机翼末端处的电势为1，右方机翼末端处的电势为2，若歼-20（ ）
A．从南往北飞，1比2低 B．从东往西飞，1比2低
C．从北往南飞，1比2低 D．从西往东飞，1比2高
二、填空题
13．如图所示，Ⅰ和Ⅱ是一对异名磁极，ab为放在其间的金属棒． ab 和cd用导线连成一个闭合回路．当ab棒向左运动时，cd导线受到向下的磁场力．由此可知Ⅰ是_____________极， a点电势____________________（填“高于”或“低于”）b点电势．
14．如图所示，两金属棒ab、cd放在磁场中，并组成闭合电路，当ab棒向左运动时，cd棒受到向下的磁场力，则可知磁极I是__________极，理由是___________________________________．
15．在图中，已知导体在匀强磁场中做垂直于磁场方向的切割磁感线运动时产生的感应电流的方向，请判断其运动方向：
(a)______；
(b)______；
(c)______。
16．如图所示，将一条形磁铁从螺线管拔出过程中穿过螺线管的磁通量变化情况是___________，螺线管中产生的感应电流的磁感线方向是向____________，螺线管受到条形磁铁的作用力方向是_______．
17．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。
三、解答题
18．如图所示，一轻质闭合铝框两端装有转轴，铝框放在U形磁铁的N、S之间，能灵活转动。现转动安装在U形磁铁上的摇把P使磁铁转动起来，会发现铝框会随之同方向转动起来，试说明其原理。
19．如图所示边长为l的正方形金属线框，以一定的速度进入磁感应强度为B的有界匀强磁场（磁场宽度略大于线框边长），线框平面始终与磁场方向垂直。从线框进入磁场区域直到完全离开的过程中，线框中产生的感应电流方向是怎样的？（方向采用“顺时针”或“逆时针”）
20．一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动。已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置Ⅰ和位置Ⅱ时，顺着磁场的方向看去，线圈中感应电流的方向是怎样的？
21．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？
22．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。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】
A. N极远离A环时，A环被吸引是由于A环产生感应电流，A错误；
B. S极靠近A环时，A环的磁通量增加，根据楞次定律，感应电流的磁场垂直纸面向里，根据安培定则，A环产生顺时针方向的电流，B正确；
CD. S极远离B环时，B环磁通量发生变化产生感应电动势，有缺口无感应电流，磁铁与B环无作用力，所以B环不动，CD错误。
故选B。
2．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。
3．D
【关键能力】
本题考查法拉第电磁感定律、楞次定律、运动的分解等知识，考查考生的逻辑推理能力。
【详解】
线圈运动过程中，穿过线圈的磁通量向下减小，根据楞次定律和右手螺旋定则可知，线圈中产生顺时针方向的感应电流，根据“来拒去留”可知，通电直导线对线圈有水平向左的安培力，则线圈在垂直于通电直导线方向上做减速运动，直至速度减为零，由于穿过线圈的磁通量大小不再改变，所以线圈中没有感应电流产生，线圈将以的速度沿着平行于通电直导线方向做匀速直线运动，综上所述，ABC错误，D正确。
故选D。
4．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。
5．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。
6．C
【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。
7．C
【详解】
当磁铁N极向下运动时，导致向下穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，线圈产生的感应磁场方向与原磁场方向相反，再由安培定则可知感应电流方向沿线圈盘旋而下，由于线圈相当于电源，则流过的电流方向由b到a，线圈对电容器充电，使得下极板带正电，上极板带负电，C正确，ABD错误；
故选C。
8．C
【详解】
磁化是指磁性物质带有了磁性，铁属于磁性物质所以被磁化了，铝不是，但是金属，所以会有涡流产生，而木球既不会被磁化也不会产生电磁感应现象。铁球将做加速运动，其原因是铁球被磁化后与磁铁之间产生相互吸引的磁场力，铝球将做减速运动，其原因是铝球内产生了感应电流，感应电流的磁场阻碍相对运动，木球将匀速运动，其原因是木球既不能被磁化，也不能产生感应电流，所以磁铁对木球不产生力的作用。
故选C。
9．A
【详解】
A．开关S闭合，则左边线圈的右端为N极；变阻器滑片P加速向左滑动，则阻值减小，左边线圈中的电流变大，根据楞次定律可知，在右侧线圈中产生的感应电流磁场与左边线圈中的磁场相反，即左端为N极，则钻头M突然向右运动，选项A正确；
B．同理可判断，保持开关S闭合，变阻器滑片P匀速向右滑动，左边线圈中的电流变小，则钻头M突然向左运动，选项B错误；
C．开关S由闭合到断开的瞬间，相当于电流减小，则与B的情况相同，则钻头M突然向左运动，选项C错误；
D．保持开关S断开，变阻器滑片P加速向左滑动，左边线圈中无电流，则右边线圈中也无感应电流产生，则钻头M不会运动，选项D错误。
故选A。
10．A
【详解】
AD．当一条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增大，根据楞次定律可知，P、Q会互相靠拢阻碍磁通量的增大，故A正确，D错误；
B．根据楞次定律可知，回路产生的感应磁场会阻碍磁铁的下落，则磁铁下落的加速度小于g，故B错误；
C．磁铁的重力势能转化为系统的动能和因焦耳热产生的内能，故磁铁的动能的增加量小于其势能的减少量，故C错误。
故选A。
11．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。
12．D
【详解】
在我国上空地磁场有竖直向下的分量，歼-20战斗机在我国上空巡航时，水平机翼切割磁感线，根据右手定则，无论飞机向什么方向运动，对飞行员而言，左方机翼的末端电势总是高于右方机翼的末端，即1总比2高。
故选D。
13． S； 高于；
【详解】
当ab棒向左运动时，cd导线受到向下的磁场力，根据左手定则可知电流为从d到c．由右手定则可知，由此可知Ⅰ是S极， a点电势高于b点电势．
14． S 由左手定则判断电流方向c→d，从而电流是b→a，根据右手定则，磁感线垂直穿过手心，I为S极
【详解】
I是S极，理由是：由左手定则判断电流方向c→d，从而电流是b→a，根据右手定则，磁感线垂直穿过手心，故I为S极.
15． 竖直向上 竖直向上 水平向右
【详解】
(a)[1]由右手定则可知，导体的运动方向竖直向上；
(b)[2]由右手定则可知，导体的运动方向竖直向上；
(3)[3]由图可知，磁场方向竖直向上，由右手定则可知，导体运动方向为水平向右
16． 减少 向上 向上
【详解】
由题意可知，当磁铁S极向上运动时，即远离了螺线管，导致穿过线圈的磁通量减少，且磁场方向向上，因此根据楞次定律，感应电流的磁场的方向向上，感应电流的方向如图所示：
有电流的螺线管相当于条形磁铁，判断可知，螺线管的上端为N极，根据条形磁铁的特点，同极相吸，异极相排斥，故螺线管受到条形磁铁的作用力方向向上．
17． 垂直纸面向外 顺；
【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。
18．见解析
【详解】
为了更好地展示导体相对运动方向和磁场运动方向，画出自右向左观察实验装置的右侧视图，如图所示。
当U形磁铁如图所示逆时针转动时，O点上部磁感线向左切割ab导线，同时O点下部磁感线向右切割cd导线，根据相对运动的原理可假设磁感线不同，导线ab向右切割磁感线，而导线cd向左切割磁感线。应用右手定则可知铝框中的感应电流方向为a→b→c→d。再应用左手定则可知ab边和cd边所受的磁场力方向分别为向左和向右，这样线框受到两个逆时针方向的力矩作用转动起来。
19．先逆时针方向，然后不产生感应电流，最后沿顺时针方向。
【详解】
线圈进入磁场时，穿过线圈的磁通量向里增加，根据楞次定律可知，线圈中感应电流方向为逆时针方向；当线圈全部进入磁场后，穿过线圈的磁通量不变，线圈中无感应电流；线圈出离磁场时，穿过线圈的磁通量向里减小，根据楞次定律可知，线圈中感应电流方向为顺时针方向；
20．逆时针；顺时针
【详解】
由图可知，当线圈第一次通过位置Ⅰ的过程中，穿过线圈的磁通量增加，根据楞次定律可知，线圈中感应电流的方向，顺着磁场方向看是逆时针；
当线圈运动到Ⅱ位置的过程中，穿过线圈的磁通量减少，根据楞次定律可知，线圈中感应电流的方向应是顺时针。
21．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。
22．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。
答案第1页，共2页
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