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 | 720.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-15 11:18:20 | ||
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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，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
2．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
3．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
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
5．如图所示，矩形闭合线圈放置在水平薄板上，薄板左下方有一条形磁铁，当磁铁匀速自左向右通过线圈下方时，线圈始终保持静止，那么线圈中产生感应电流的方向（从上向下看） 和线圈受到薄板的摩擦力方向分别是（ ）
A．感应电流的方向先逆时针方向，后顺时针方向
B．感应电流的方向先顺时针方向，后逆时针方向
C．摩擦力方向先向左、后向右
D．摩擦力方向先向右、后向左
6．如图，是电子感应加速器的示意图，上图是侧视图，下图是真空室的俯视图，如果从上向下看，要实现电子沿逆时针方向在环中加速运动。那么电磁铁线圈中的电流应满足（ ）
A．与图示线圈中电流方向一致，电流在减小 B．与图示线圈中电流方向一致，电流在增大
C．与图示线圈中电流方向相反，电流在减小 D．与图示线圈中电流方向相反，电流在增大
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．如图，两个半径不同但共心的圆形导线环A、B位于同一平面内，A环的半径大于B环的半径，从0到的时间间隔内，当导线A环中的电流i发生某种变化，而导线B环中的感应电流总是沿逆时针方向，且导线B环总有扩张的趋势。设A环中电流i的正方向与图中箭头所示的方向相同，则i随时间t的变化的图线可能是（ ）
A． B． C． D．
9．用绝缘轻绳将矩形线框静止悬吊在空中，线框处于竖直平面内。线框正上方有一通电直导线，导线中通入方向向左、大小按图示变化的电流，已知通入电流过程中线框一直处于静止状态，则下列说法正确的是（ ）
A．0～t1时间内，轻绳上的拉力一直等于线框的重力
B．0～t1时间内，轻绳上的拉力先大于线框重力后小于线框的重力
C．t0～t1时间内，轻绳上的拉力大于线框的重力
D．0～t0时间内，轻绳上的拉力大于线框的重力
10．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
11．如图所示，当导线ab在外力作用下沿导轨向左运动时，流过R的电流方向是（ ）
A．由d→e B．由e→d
C．无感应电流 D．无法确定
12．关于电磁感应现象，下列说法中正确的是（ ）
A．导体在磁场中运动一定能产生感应电流
B．闭合线圈整个放在变化磁场中一定能产生感应电流
C．感应电流的磁场总跟原来的磁场方向相反
D．感应电流的磁场总是阻碍原来的磁通量的变化
二、填空题
13．伸开右手，使拇指与其余四个手指_________，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使_________指向导线运动的方向，这时_________所指的方向就是感应电流的方向。
14．如图所示，条形磁铁移近螺线管时螺线管和条形磁铁之间________（填“有”或“无”）相互电磁作用力；螺线管中A点电势________ B点电势．（填“高于”或“低于”）
15．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”）．
16．学习楞次定律的时候，老师往往会做如下图所示的实验。图中，a、b都是很轻的铝环，环a是闭合的，环b是不闭合的。a、b环都固定在一根可以绕O点自由转动的水平细杆上，开始时整个装置静止。当条形磁铁N极垂直a环靠近a时，a环将___________；当条形磁铁N极垂直b环靠近b时，b环将___________。填“靠近磁铁”、“远离磁铁”或“静止不动”
17．如图所示，用细线围成一个有缺口的双环形闭合回路，环所在空间有一个垂直纸面向里的匀强磁场，在磁感强度B减小的过程中，环中是否有感应电流：_____，如有则其方向在外环中是____，内环中是____。
三、解答题
18．在某一生产铜线框的工厂流水线上，人们为了检测出个别未闭合的不合格线圈，通常将完全相同的铜线圈等距离排列在匀速运动的水平绝缘传送带上，然后让传送带通过一固定的、磁场方向垂直于传送带的匀强磁场区域，根据穿过磁场后线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈。请根据上述原理，观察图中的第1～6个铜线圈，分析哪个或哪些线圈不合格，并说明判断理由。
19．如图所示，在水平放置的条形磁铁的N极附近，一个闭合线圈竖直向下运动并始终保持水平。在位置B，N极附近的磁感线正好与线圈平面平行，A、B之间和B、C之间的距离都比较小。试判断线圈在位置A、B、C时感应电流的方向，说明你判断的理由。
20．如图所示，通电直导线MN和矩形线框abcd位于同一平面内（两者之间绝缘）。初始时直导线位于线框正中央。当线框向右平移到图中虚线所在位置的过程中，线框中感应电流的方向如何？
21．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”）
22．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。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【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。
2．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。
3．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。
4．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。
5．B
【详解】
AB．根据楞次定律可知，靠近时，向上的磁通量增加，所以感应电流的方向（从上向下看）顺时针；当远离时，向上的磁通量减小，所以感应电流的方向（从上向下看）逆时针，故A错误，B正确。
CD．一条形磁铁匀速自左向右通过线圈下方靠近时，导致穿过线圈的磁通量要增加，根据楞次定律的另一种表述，感应电流的效果总是要反抗（或阻碍）产生感应电流的原因，即阻碍磁通量的变化。则要阻碍磁通量的变化，所以线圈有向右运动的趋势，由于线圈静止，知线圈受到向左的摩擦力。 当磁铁远离线圈时，穿过线圈的磁通量要减小，根据楞次定律的另一种表述，要阻碍磁通量减小，线圈有向右的运动趋势，由于线圈静止，知线圈受到向左的摩擦力。故CD错误；
故选B。
6．B
【详解】
电子在真空室内逆时针做圆周运动，由左手定则可知，真空室内磁场从下到上，则上方为S极，由右手螺旋定则可知电流方向应与图示线圈中电流方向一致，与图示线圈中电流方向一致，要使电子逆时针加速，则感生电场的方向应为顺时针，由右手定则线圈产生的磁场向上增大，所以电流在增大，故B正确，ACD错误。
故选B。
7．B
【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．B
【详解】
根据楞次定律可以判断，因为导线B环总有扩张的趋势，则导线B环中的磁通量减小，当导线B环中的感应电流沿逆时针方向时，其磁通量应垂直于纸面向外减小，再根据安培定则可以判断，导线A环中的电流应沿逆时针方向减小，即沿负方向减小。
故选B。
9．C
【详解】
AD．0～t0时间内，通电直导线中的电流减小，电流产生的磁场减弱，穿过线框的磁通量减小，根据楞次定律的第二种表述知线框受到向上的安培力，对线框根据平衡条件知轻绳上的拉力小于线框的重力，A、D项均错误；
BC．t0~t1时间内，通电直导线中的电流增大，电流产生的磁场增强，穿过线框的磁通量增大，根据楞次定律的第二种表述知线框受到向下的安培力，对线框根据平衡条件知轻绳上的拉力大于线框的重力，C项正确，B项错误。
故选C。
10．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。
11．B
【详解】
由右手定则可知，ab向左运动时产生的感应电流方向由a→b，故流过R的电流方向是由e→d，故B正确，ACD错误。
故选B。
12．D
【详解】
A．导体在磁场中运动，如果速度方向与磁场方向平行，就不会产生感应电动势，也不会有感应电流，所以导体在磁场中运动不一定能产生感应电流，故A错误；
B．要形成感应电流必须是闭合回路且磁通量发生改变，所以闭合线圈整个放在变化磁场中，但是线圈平面与磁场平行，磁通量为零时，不能产生感应电流，故B错误；
CD．感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，不一定与原磁场方向相反，故C错误，D正确。
故选D。
13． 垂直 拇指 四指
略
14． 无 低于
【详解】
条形磁铁移近螺线管时，由于螺线管不闭合，不产生感应电流，所以螺线管和条形磁铁之间无相互电磁作用力；
条形磁铁移近螺线管时，螺线管磁通量增加，根据楞次定律可知螺线管中感应电动势方向从A指向B，A端相当于电源的负极，B端相当于电源的正极，则A点电势低于B点电势．
【点睛】
解决本题要明确产生感应电流的必要条件是电路必须闭合，没有感应电流，线圈不受安培力．根据楞次定律判断感应电动势的方向，即可判断电势的高低．
15．大于
【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。
16． 远离磁铁 静止不动
【详解】
当条形磁铁N极垂直a环靠近a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，a环将远离磁铁。
当条形磁铁N极垂直b环靠近b时，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。
17． 是 顺时针 逆时针
【详解】
[1][2][3]当磁场强度B减小时，穿过闭合回路的磁通量减小，根据楞次定律，感应电流的磁场方向向里，根据安培定则，外环的感应电流为顺时针方向，内环为逆时针方向。
18．第三个不合格，理由见解析。
【详解】
当线圈通过磁场时，穿过线圈的磁通量发生变化，导致线圈中产生感应电动势，如果线圈是闭合的，线圈中出现感应电流，磁场会对感应电流施加安培力。由楞次定律可知:线圈进入磁场时，穿过线圈的磁通量变大，安培力阻碍磁通量变大，所以安培力方向与运动方向相反;线圈出磁场时，安培力阻碍磁通量变小，则安培力的方向仍与运动方向相反。所以线圈闭合，进入和离开磁场时，线圈中出现感应电流，受到安培力向左，所以线圈相对传送带向后滑动;若线圈不闭合，进入磁场时，线圈中没有感应电流，则相对传送带位置不变，从图中可以看出，第三个线圈是不合格的。
19．从上往下看，位置A沿逆时针方向、位置B沿逆时针方向、位置C沿逆时针方向
【详解】
在位置A、B、C处，线圈的左边和右边都切割感线产生感应电动势，由于左边所在处的磁感应强度大，产生的感应电动势大，所以线圈中有感应电动势，一定有感应电流，且线圈中感应电流方向与一边产生的感应电动势方向相同，根据右手定则判断可知线圈中感应电流沿逆时针方向，则从上往下看，位置A沿逆时针方向、位置B沿逆时针方向、位置C沿逆时针方向。
20．线框中感应电流的方向为逆时针方向
【详解】
方法一：直导线MN中的电流所产生的磁场方向，可根据安培定则，判断出在导线右侧是垂直纸面向里（用”×”来表示），而在导线左侧是垂直纸面向外（用“ ”来表示）。当线框向右移动时，ab边和cd边做切割磁感线运动产生感应电动势（相当于两个电源），线框的ab边向右切割磁感线运动，由右手定则可得ab中感应电动势的方向是a→b。同理可得在cd边中的感应电动势的方向是c→d。所以线框abcd中的感应电流方向为逆时针方向。
方法二：若用楞次定律来判断亦可。根据楞次定律：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。当原磁通量减少时，感应电流磁场与原磁场方向相同；当原磁通量增加时，感应电流磁场与原磁场方向相反。在运用楞次定律时，首先判明线框abcd向右平移时磁通量由零开始增大且方向垂直纸面向里。（提示：穿过线框的磁通量的计算，不仅要看穿过此线框磁感线条数的多少，还要看磁感线的方向，以相反方向穿过线框的磁感线计算磁通量时要”相互抵消”。）因此，感应电流磁场与原磁场方向相反。然后可判断线框中感应电流的磁场方向应向外。最后由安培定则判断感应电流是逆时针方向。
21．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；
22．(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。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．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
2．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
3．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
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
5．如图所示，矩形闭合线圈放置在水平薄板上，薄板左下方有一条形磁铁，当磁铁匀速自左向右通过线圈下方时，线圈始终保持静止，那么线圈中产生感应电流的方向（从上向下看） 和线圈受到薄板的摩擦力方向分别是（ ）
A．感应电流的方向先逆时针方向，后顺时针方向
B．感应电流的方向先顺时针方向，后逆时针方向
C．摩擦力方向先向左、后向右
D．摩擦力方向先向右、后向左
6．如图，是电子感应加速器的示意图，上图是侧视图，下图是真空室的俯视图，如果从上向下看，要实现电子沿逆时针方向在环中加速运动。那么电磁铁线圈中的电流应满足（ ）
A．与图示线圈中电流方向一致，电流在减小 B．与图示线圈中电流方向一致，电流在增大
C．与图示线圈中电流方向相反，电流在减小 D．与图示线圈中电流方向相反，电流在增大
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．如图，两个半径不同但共心的圆形导线环A、B位于同一平面内，A环的半径大于B环的半径，从0到的时间间隔内，当导线A环中的电流i发生某种变化，而导线B环中的感应电流总是沿逆时针方向，且导线B环总有扩张的趋势。设A环中电流i的正方向与图中箭头所示的方向相同，则i随时间t的变化的图线可能是（ ）
A． B． C． D．
9．用绝缘轻绳将矩形线框静止悬吊在空中，线框处于竖直平面内。线框正上方有一通电直导线，导线中通入方向向左、大小按图示变化的电流，已知通入电流过程中线框一直处于静止状态，则下列说法正确的是（ ）
A．0～t1时间内，轻绳上的拉力一直等于线框的重力
B．0～t1时间内，轻绳上的拉力先大于线框重力后小于线框的重力
C．t0～t1时间内，轻绳上的拉力大于线框的重力
D．0～t0时间内，轻绳上的拉力大于线框的重力
10．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
11．如图所示，当导线ab在外力作用下沿导轨向左运动时，流过R的电流方向是（ ）
A．由d→e B．由e→d
C．无感应电流 D．无法确定
12．关于电磁感应现象，下列说法中正确的是（ ）
A．导体在磁场中运动一定能产生感应电流
B．闭合线圈整个放在变化磁场中一定能产生感应电流
C．感应电流的磁场总跟原来的磁场方向相反
D．感应电流的磁场总是阻碍原来的磁通量的变化
二、填空题
13．伸开右手，使拇指与其余四个手指_________，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使_________指向导线运动的方向，这时_________所指的方向就是感应电流的方向。
14．如图所示，条形磁铁移近螺线管时螺线管和条形磁铁之间________（填“有”或“无”）相互电磁作用力；螺线管中A点电势________ B点电势．（填“高于”或“低于”）
15．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”）．
16．学习楞次定律的时候，老师往往会做如下图所示的实验。图中，a、b都是很轻的铝环，环a是闭合的，环b是不闭合的。a、b环都固定在一根可以绕O点自由转动的水平细杆上，开始时整个装置静止。当条形磁铁N极垂直a环靠近a时，a环将___________；当条形磁铁N极垂直b环靠近b时，b环将___________。填“靠近磁铁”、“远离磁铁”或“静止不动”
17．如图所示，用细线围成一个有缺口的双环形闭合回路，环所在空间有一个垂直纸面向里的匀强磁场，在磁感强度B减小的过程中，环中是否有感应电流：_____，如有则其方向在外环中是____，内环中是____。
三、解答题
18．在某一生产铜线框的工厂流水线上，人们为了检测出个别未闭合的不合格线圈，通常将完全相同的铜线圈等距离排列在匀速运动的水平绝缘传送带上，然后让传送带通过一固定的、磁场方向垂直于传送带的匀强磁场区域，根据穿过磁场后线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈。请根据上述原理，观察图中的第1～6个铜线圈，分析哪个或哪些线圈不合格，并说明判断理由。
19．如图所示，在水平放置的条形磁铁的N极附近，一个闭合线圈竖直向下运动并始终保持水平。在位置B，N极附近的磁感线正好与线圈平面平行，A、B之间和B、C之间的距离都比较小。试判断线圈在位置A、B、C时感应电流的方向，说明你判断的理由。
20．如图所示，通电直导线MN和矩形线框abcd位于同一平面内（两者之间绝缘）。初始时直导线位于线框正中央。当线框向右平移到图中虚线所在位置的过程中，线框中感应电流的方向如何？
21．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”）
22．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。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【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。
2．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。
3．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。
4．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。
5．B
【详解】
AB．根据楞次定律可知，靠近时，向上的磁通量增加，所以感应电流的方向（从上向下看）顺时针；当远离时，向上的磁通量减小，所以感应电流的方向（从上向下看）逆时针，故A错误，B正确。
CD．一条形磁铁匀速自左向右通过线圈下方靠近时，导致穿过线圈的磁通量要增加，根据楞次定律的另一种表述，感应电流的效果总是要反抗（或阻碍）产生感应电流的原因，即阻碍磁通量的变化。则要阻碍磁通量的变化，所以线圈有向右运动的趋势，由于线圈静止，知线圈受到向左的摩擦力。 当磁铁远离线圈时，穿过线圈的磁通量要减小，根据楞次定律的另一种表述，要阻碍磁通量减小，线圈有向右的运动趋势，由于线圈静止，知线圈受到向左的摩擦力。故CD错误；
故选B。
6．B
【详解】
电子在真空室内逆时针做圆周运动，由左手定则可知，真空室内磁场从下到上，则上方为S极，由右手螺旋定则可知电流方向应与图示线圈中电流方向一致，与图示线圈中电流方向一致，要使电子逆时针加速，则感生电场的方向应为顺时针，由右手定则线圈产生的磁场向上增大，所以电流在增大，故B正确，ACD错误。
故选B。
7．B
【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．B
【详解】
根据楞次定律可以判断，因为导线B环总有扩张的趋势，则导线B环中的磁通量减小，当导线B环中的感应电流沿逆时针方向时，其磁通量应垂直于纸面向外减小，再根据安培定则可以判断，导线A环中的电流应沿逆时针方向减小，即沿负方向减小。
故选B。
9．C
【详解】
AD．0～t0时间内，通电直导线中的电流减小，电流产生的磁场减弱，穿过线框的磁通量减小，根据楞次定律的第二种表述知线框受到向上的安培力，对线框根据平衡条件知轻绳上的拉力小于线框的重力，A、D项均错误；
BC．t0~t1时间内，通电直导线中的电流增大，电流产生的磁场增强，穿过线框的磁通量增大，根据楞次定律的第二种表述知线框受到向下的安培力，对线框根据平衡条件知轻绳上的拉力大于线框的重力，C项正确，B项错误。
故选C。
10．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。
11．B
【详解】
由右手定则可知，ab向左运动时产生的感应电流方向由a→b，故流过R的电流方向是由e→d，故B正确，ACD错误。
故选B。
12．D
【详解】
A．导体在磁场中运动，如果速度方向与磁场方向平行，就不会产生感应电动势，也不会有感应电流，所以导体在磁场中运动不一定能产生感应电流，故A错误；
B．要形成感应电流必须是闭合回路且磁通量发生改变，所以闭合线圈整个放在变化磁场中，但是线圈平面与磁场平行，磁通量为零时，不能产生感应电流，故B错误；
CD．感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，不一定与原磁场方向相反，故C错误，D正确。
故选D。
13． 垂直 拇指 四指
略
14． 无 低于
【详解】
条形磁铁移近螺线管时，由于螺线管不闭合，不产生感应电流，所以螺线管和条形磁铁之间无相互电磁作用力；
条形磁铁移近螺线管时，螺线管磁通量增加，根据楞次定律可知螺线管中感应电动势方向从A指向B，A端相当于电源的负极，B端相当于电源的正极，则A点电势低于B点电势．
【点睛】
解决本题要明确产生感应电流的必要条件是电路必须闭合，没有感应电流，线圈不受安培力．根据楞次定律判断感应电动势的方向，即可判断电势的高低．
15．大于
【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。
16． 远离磁铁 静止不动
【详解】
当条形磁铁N极垂直a环靠近a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，a环将远离磁铁。
当条形磁铁N极垂直b环靠近b时，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。
17． 是 顺时针 逆时针
【详解】
[1][2][3]当磁场强度B减小时，穿过闭合回路的磁通量减小，根据楞次定律，感应电流的磁场方向向里，根据安培定则，外环的感应电流为顺时针方向，内环为逆时针方向。
18．第三个不合格，理由见解析。
【详解】
当线圈通过磁场时，穿过线圈的磁通量发生变化，导致线圈中产生感应电动势，如果线圈是闭合的，线圈中出现感应电流，磁场会对感应电流施加安培力。由楞次定律可知:线圈进入磁场时，穿过线圈的磁通量变大，安培力阻碍磁通量变大，所以安培力方向与运动方向相反;线圈出磁场时，安培力阻碍磁通量变小，则安培力的方向仍与运动方向相反。所以线圈闭合，进入和离开磁场时，线圈中出现感应电流，受到安培力向左，所以线圈相对传送带向后滑动;若线圈不闭合，进入磁场时，线圈中没有感应电流，则相对传送带位置不变，从图中可以看出，第三个线圈是不合格的。
19．从上往下看，位置A沿逆时针方向、位置B沿逆时针方向、位置C沿逆时针方向
【详解】
在位置A、B、C处，线圈的左边和右边都切割感线产生感应电动势，由于左边所在处的磁感应强度大，产生的感应电动势大，所以线圈中有感应电动势，一定有感应电流，且线圈中感应电流方向与一边产生的感应电动势方向相同，根据右手定则判断可知线圈中感应电流沿逆时针方向，则从上往下看，位置A沿逆时针方向、位置B沿逆时针方向、位置C沿逆时针方向。
20．线框中感应电流的方向为逆时针方向
【详解】
方法一：直导线MN中的电流所产生的磁场方向，可根据安培定则，判断出在导线右侧是垂直纸面向里（用”×”来表示），而在导线左侧是垂直纸面向外（用“ ”来表示）。当线框向右移动时，ab边和cd边做切割磁感线运动产生感应电动势（相当于两个电源），线框的ab边向右切割磁感线运动，由右手定则可得ab中感应电动势的方向是a→b。同理可得在cd边中的感应电动势的方向是c→d。所以线框abcd中的感应电流方向为逆时针方向。
方法二：若用楞次定律来判断亦可。根据楞次定律：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。当原磁通量减少时，感应电流磁场与原磁场方向相同；当原磁通量增加时，感应电流磁场与原磁场方向相反。在运用楞次定律时，首先判明线框abcd向右平移时磁通量由零开始增大且方向垂直纸面向里。（提示：穿过线框的磁通量的计算，不仅要看穿过此线框磁感线条数的多少，还要看磁感线的方向，以相反方向穿过线框的磁感线计算磁通量时要”相互抵消”。）因此，感应电流磁场与原磁场方向相反。然后可判断线框中感应电流的磁场方向应向外。最后由安培定则判断感应电流是逆时针方向。
21．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；
22．(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。
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