2.1 楞次定律培优试卷-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第二册（含解析）

2.1《楞次定律》培优试卷
班级： 姓名： 得分：
选择题（每题6分，共60分）
1．如图所示，若套在条形磁铁上的弹性金属线圈Ⅰ突然缩小为线圈Ⅱ，则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)是(　　)
A．有顺时针方向的感应电流
B．有逆时针方向的感应电流
C．有先逆时针后顺时针方向的感应电流
D．无感应电流
2. 关于感应电流,下列说法正确的是(　　)
A.根据楞次定律知,感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量
B.感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化
C.感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向可能相同,也可能相反
D.当导体切割磁感线运动时,必须用右手定则确定感应电流的方向
3．如图所示，老师做了一个物理小实验让学生观察：一轻质横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象是(　　)
A．磁铁插向左环，横杆发生转动
B．磁铁插向右环，横杆发生转动
C．无论磁铁插向左环还是右环，横杆都不发生转动
D．无论磁铁插向左环还是右环，横杆都发生转动
4.某同学在探究感应电流产生的条件的实验中,将直流电源、滑动变阻器、线圈A(有铁芯)、线圈B、灵敏电流计及开关按图连接成电路。在实验中,该同学发现开关闭合的瞬间,灵敏电流计的指针向左偏。由此可以判断,在保持开关闭合的状态下(　　)
A.当线圈A拔出时,灵敏电流计的指针向左偏
B.当线圈A中的铁芯拔出时,灵敏电流计的指针向右偏
C.当滑动变阻器的滑片匀速滑动时,灵敏电流计的指针不偏转
D.当滑动变阻器的滑片向N端滑动时,灵敏电流计的指针向右偏
5.如图所示,把一条形磁铁从图示位置由静止释放,穿过采用双线绕法的通电线圈,不计空气阻力,此过程中条形磁铁做(　　)
A.减速运动 B.匀速运动 C.自由落体运动 D.变加速运动
6．如图所示，MN是一根固定在光滑水平面上的通电细长直导线，电流方向由N到M。今将一矩形金属线框abcd放在导线上，ab边平行于MN，让线框的位置偏向导线的左边，两者彼此绝缘，当导线上的电流突然增大时，线框整体受力为(　　)
A．受力向右　　　　　 B．受力向左
C．受力向上 D．受力为零
7.(多选)如图所示,某人在自行车道上从东往西沿直线骑行,该处地磁场的水平分量方向由南向北,竖直分量方向竖直向下。自行车车把为直把、金属材质,且带绝缘把套,只考虑自行车在地磁场中的电磁感应现象,下列结论正确的是(　　)
A.图示位置中辐条A点电势比B点电势低
B.图示位置中辐条A点电势比B点电势高
C.自行车左车把的电势比右车把的电势高
D.自行车在十字路口左拐改为南北骑向,则自行车右车把电势高
8．[多选]如图所示，在水平面上有一固定的导轨，导轨为U形金属框架，框架上放置一金属杆ab，不计摩擦，在竖直方向上有匀强磁场，则(　　)
A．若磁场方向竖直向上并增强时，杆ab将向右移动
B．若磁场方向竖直向上并减弱时，杆ab将向右移动
C．若磁场方向竖直向下并增强时，杆ab将向右移动
D．若磁场方向竖直向下并减弱时，杆ab将向右移动
9.[多选]如图所示，矩形闭合线圈放置在水平薄板上，有一块蹄形磁铁置于薄板的正下方(磁极间距略大于矩形线圈的宽度)。当磁铁匀速向右通过线圈正下方时，线圈仍静止不动，那么线圈受到薄板的摩擦力方向和线圈中产生的感应电流的方向(从上向下看)是(　　)
A．摩擦力方向一直向左
B．摩擦力方向先向左、后向右
C．感应电流的方向为顺时针→逆时针→顺时针
D．感应电流的方向为顺时针→逆时针
10.(多选)如图所示,水平放置的两平行轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,当PQ在外力作用下运动时,MN在磁场力作用下向右运动,则PQ所做的运动可能是(　　)
A.向右匀加速运动
B.向左匀加速运动
C.向右匀减速运动
D.向左匀减速运动
二：非选择题（20+20分）
11.某同学在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中，设计了如图所示的装置。线圈A通过电流表甲、阻值较大的电阻R′、滑动变阻器R和开关S连接到电源上，线圈B的两端接到另一个电流表乙上，两个电流表完全相同，零刻度线在表盘中央。闭合开关后，当滑动变阻器R的滑片P不动时，甲、乙两个电流表指针的位置如图所示。
(1)当滑片P较快地向左滑动时，电流表甲的指针的偏转情况是________，电流表乙的指针的偏转情况是________。(均填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”)
(2)断开开关，待电路稳定后再迅速闭合开关，电流表乙的指针的偏转情况是________(填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”)。
(3)从上述实验可以初步得出结论：_________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
12.重力为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的大小关系。
(1)在t1时刻;(2)在t2时刻;(3)在t3时刻。
答案：
一，选择题
1.【答案】A　
【解析】穿过线圈的磁通量包括磁体内全部和磁体外的一部分，合磁通量是向上的。当线圈突然缩小时合磁通量增加，原因是磁体外向下穿过线圈的磁通量减少。由楞次定律判断，感应电流的方向为顺时针方向，选项A正确。
2.【答案】:C
【解析】:由楞次定律知,感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化,A错误。感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化,不是阻碍原磁场的变化,B错误。由楞次定律知,如果是因磁通量的减少而引起的感应电流,则感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相同,阻碍磁通量的减小;如果是因磁通量的增加而引起的感应电流,则感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相反,阻碍磁通量的增加,C正确。导体切割磁感线运动时,可直接用右手定则确定感应电流的方向,也可以由楞次定律确定感应电流的方向,D错误。
3.【答案】B　
【解析】左环没有闭合，在磁铁插入过程中，不产生感应电流，故横杆不发生转动。右环闭合，在磁铁插入过程中，产生感应电流，在磁场力的作用下横杆将发生转动，故B正确。
4.【答案】B
【解析】解析由题意可知:开关闭合的瞬间,灵敏电流计的指针向左偏,则当磁通量增大时指针左偏;若磁通量减小时,则指针右偏;当线圈A拔出,或线圈A中的铁芯拔出时,磁通量均减小,因此电流计指针向右偏,故A错误,B正确;滑动变阻器的滑片匀速滑动,穿过线圈的磁通量发生变化,电流计指针要发生偏转,故C错误;当滑动变阻器的滑片向N端滑动时,电阻减小,则电流增大,导致磁通量增大,因此灵敏电流计的指针向左偏,故D错误。
5.【答案】C
【解析】】双线绕法得到的两个线圈通电时,由安培定则知,两线圈的磁场等值反向相互抵消,合磁场为零,对磁铁无作用力。当磁铁下落时,穿过两线圈的磁通量同向增加,根据楞次定律,两线圈中产生的感应电流等值反向,互相抵消,线圈对磁铁没有作用力。磁铁下落过程中只受重力,由静止释放,所以磁铁做自由落体运动,故C正确,A、B、D错误。
6.【答案】A
【解析】：　金属线框放在导线MN上，导线中电流产生磁场，根据安培定则判断可知，导线左右两侧磁场方向相反，导线左侧线框的磁通量大于右侧线框的磁通量。当导线中电流增大时，穿过线框的磁通量增大，线框产生感应电流，根据楞次定律可知，感应电流的磁场要阻碍原磁通量的变化，则线框将向使磁通量减小的方向运动，即向右移动，线框整体受力向右，故A正确，B、C、D错误。
7.【答案】AC
【解析】：自行车从东往西行驶时,辐条切割地磁场水平分量的磁感线,根据右手定则判断可知,题图所示位置中辐条A点电势比B点电势低,故A正确,B错误;自行车车把切割地磁场竖直分量的磁感线,由右手定则知,左车把的电势比右车把的电势高,故C正确;自行车左拐改为南北骑向,自行车车把仍切割地磁场竖直分量的磁感线,由右手定则可知左车把的电势仍然高于右车把的电势,故D错误。
8.【答案】BD　
【解析】不管磁场方向竖直向上还是竖直向下，当磁感应强度增大时，回路中磁通量增大，由楞次定律知，杆ab将向左移动，反之，杆ab将向右移动，选项B、D正确。
9.【答案】AC　
【解析】从磁铁开始运动到线圈处在磁铁两极中间的过程中，穿过线圈的磁通量向上，且先增加后减少，之后的过程中，穿过线圈的磁通量向下，且先增加后减少，所以感应电流的方向为顺时针→逆时针→顺时针，故C正确， D错误；根据楞次定律可知，磁铁向右移动的过程中，磁铁对线圈有向右的安培力作用，所以薄板对线圈的摩擦力方向始终向左，故A正确，B错误。
10.【答案】BC
【解析】：设PQ向右运动,用右手定则可判定PQ中感应电流的方向是由Q→P,由安培定则可知穿过L1的磁场方向是自下而上的;若PQ向右匀加速运动,则穿过L1的磁通量增加,用楞次定律可以判断流过MN的感应电流方向是从N→M的,用左手定则可判定MN受到向左的安培力,将向左运动,所以选项A错误。若PQ向右减速运动,流过MN的感应电流方向、感应电流所受的安培力的方向均将反向,MN向右运动,所以选项C正确。同理可判断选项B正确,D错误。
12.【解析】：由题图可知，电流由哪一接线柱流入，电流表的指针就向该侧偏转。
(1)当滑片P较快地向左滑动时，通电回路中的电流增大，电流表甲的指针向左偏，穿过线圈B的磁通量增大且原磁场方向向下，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向向上，由安培定则得，电流表乙的指针向右偏。
(2)断开开关，待电路稳定后再迅速闭合开关，左侧(通电)回路中的电流增大，穿过线圈B的磁通量增大且原磁场方向向下，故电流表乙的指针向右偏。
(3)通过实验可以初步得出结论：穿过闭合电路的磁通量发生变化时产生感应电流，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
【答案】：(1)向左偏　向右偏　(2)向右偏
(3)穿过闭合回路的磁通量发生变化时产生感应电流，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
12.【解析】(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,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,弹簧测力计的示数大于G。
【答案】(1)小于G　(2)等于G　(3)大于G