本人声明：本资源属本人原创作品，授予21世纪教育网独家发行。
第四章 电磁感应
楞次定律 同步练习题
（考试时间为60分钟，试卷满分60分）
选择题（本题共10小题；每小题4分，共40分）
1.下列叙述中，符合物理学史实的是（ ）
A.楞次总结出了电磁感应定律
B.法拉第最先发现电流的磁效应
C.库仑最早测出了元电荷e的数值
D.伽利略推翻了力是维持物体运动的原因的观点
【答案】:D
【解析】:A、法拉第总结出了电磁感应定律，故A错误； B、奥斯特最早发现了电流的磁效应现象，故B错误； C、密立根最早测出了元电荷e的数值，故C错误； D、伽利略通过理想斜面实验，假设没有摩擦，物体将一直运动下去不会停止，从而推翻“力是维持物体运动的原因”，故D正确． 2．物理学是建立在实验基础上的一门学科，很多定律是可以通过实验进行验证的．下列定律中不能通过实验直接得以验证的是（ ）
A．牛顿第一定律
B．楞次定律
C．电阻定律
D．库仑定律
【答案】:A
【解析】：A、牛顿第一定律是牛顿在总结伽利略、笛卡尔等人实验结论的基础上，经过合理的想象总结得来的，指出物体在不受力时的运动情况，而完全不受力的物体是不存在的，故无法利用实验验证，故A正确； B、楞次定律通过电流计指针的摆动方向显示感应电流的方向，再结合安培定则判断感应电流的磁场，能在实验室中加以验证，故B错误； C、电阻定律研究影响电阻大小的因素，采用控制变量法，依次改变导体的材料、长度、横截面积等变量，利用电流表和电压表的读数结合欧姆定律得到电阻定律，故C错误； D、库仑定律是库仑在实验室利用库仑扭秤装置，通过转换法，测量钮丝的偏转量的大小得到的，其后的300多年间直至今天仍有很多人重复这个实验，不断提高实验的精度．故D错误21cnjy.com
3.物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”．如图所示，她把一个带铁芯的线圈、开关和电源用导终连接起来后，将一金属套环置于线圈上，且使铁芯穿过套环．闭合开关的瞬间，套环立刻跳起．某同学另找来器材再探究此实验．他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均末动．对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是（ ）【来源：21·世纪·教育·网】
A．线圈接在了直流电源上
B．电源电压过高
C．所选线圈的匝数过多
D．所用套环的材料与老师的不同
【答案】:D
【解析】：A、线圈接在直流电源上，闭合开关的瞬间，穿过套环的磁通量仍然会改变，套环中会产生感应电流，会跳动．故A错误． B、电源电压过高，在套环中产生的感应电流更大，更容易跳起．故B错误． C、线圈匝数过多，在套环中产生的感应电流越大，套环更容易跳起．故C错误． D、所用的套环材料不同，可能不产生感应电流，则不会受到安培力，不会跳起．故D正确2-1-c-n-j-y
4.条形磁铁位于线圈L的正上方，N极朝下．灵敏电流计G、电容C与线圈L连成如图所示的电路．现使磁铁从静止开始加速下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过G的电流方向和电容器极板的带电情况是( ) 21*cnjy*com
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，上极板带正电 D．从b到a，下极板带正电．【出处：21教育名师】
【答案】:D
【解析】:当磁铁N极向下运动，导致穿过线圈的磁通量变大，且方向向下，则由楞次定律可得线圈中产生感应电流方向盘旋而下，螺线管下端相当于电源的正极．所以通过G的电流方向为从b到a，而电容器下极板则带正电.
5.如图所示，两个大小相等互相绝缘的导体环，B环与A环有部分面积重叠，当开关S断开时（ ）【版权所有：21教育】
A．B环内有顺时针方向的感应电流
B．B环内有逆时针方向感应电流
C．B环内没有感应电流
D．条件不足，无法判定
【答案】:D
【解析】：根据右手螺旋定则可知，A线圈的磁通量向里，所以B线圈的左边的磁场方向垂直纸面向里，右边的磁场方向垂直向外．由于交叉部分面积与圆环的面积关系不知，条件不足，不能判断出B中的合磁通量的方向．所以合磁通方向可能垂直纸面向里，可能是0，也可能向外．故D正确，A、B、C错误．
6．两条导线互相垂直，相隔一段较小的距离，如图所示；其中一条AB是固定的，另一条CD能自由转动，当直流电流按图示方向通入两条导线时，CD导线将（ ）
A．逆时针方向转动，同时靠近导线AB
B．顺时针方向转动，同时靠近导线AB
C．逆时针方向转动，同时离开导线AB
D．顺时针方向转动，同时离开导线AB
【答案】:A
【解析】：电流AB产生的磁场在右边垂直纸面向里，在左边垂直纸面向外，在CD左右两边各取一小电流元，根据左手定则，左边的电流元所受的安培力方向向下，右边的电流元所受安培力方向向上，知CD导线逆时针方向转动．当CD导线转过90°后，两电流为同向电流，相互吸引．所以导线CD逆时针方向转动，同时靠近导线AB．故A正确，B、C、D错误．21·cn·jy·com
7.线圈ab中的电流如图所示，设电流从a到b为正方向，那么在0~t0这段时间内，用丝线悬挂的铝环M中产生感应电流，从左向右看，它的方向是（ ）
A．顺时针
B．逆时针
C．先顺时针后逆时针
D．先逆时针后顺时针
【答案】:A
【解析】：由题意可知，电流从a到b为正方向，当电流从a流向b，由右手定则知，线圈的磁场水平向右，由于电流的减小，所以磁通量减小，由楞次定律知，M中的感应电流形成的磁场与原磁场方向相同，可知，线圈M的感应电流沿顺时针，（从左向右看）；同理可判断电流方向增加时，线圈M中的电流也是顺时针，A对。21*cnjy*com
8.(多选）如图甲所示，一环形线圈放在匀强磁场中，设第1 s内磁感线垂直线圈平面向里．若磁感应( )
强度B随时间t变化的关系如图乙所示，则
A．第1 s内线圈中感应电流的大小逐渐增加
B．第2 s内线圈中感应电流的大小恒定
C．第3 s内线圈中感应电流的方向为逆时针方向
D．第4 s内线圈中感应电流的方向为顺时针方向
【答案】:BD
【解析】：注意给的图像是磁通量随时间的变化图像，而不是电动势随时间的变化图像。
9.（多选）如图所示，光滑固定导轨m、n水平放置，两根导体棒p、q平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处自由下落接近回路时（重力加速度为g）（ ）21教育网
A．p、q将互相靠拢
B．p、q将互相远离
C．磁铁下落的加速度仍为g
D．磁铁下落的加速度小于g
【答案】:AD
【解析】:A、B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加，根据楞次定律：感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，可知，P、Q将互相靠拢，回路的面积减小一点，使穿过回路的磁场减小一点，起到阻碍原磁通量增加的作用．故A正确，B错误．www.21-cn-jy.com
C、D由于磁铁受到向上的磁场力作用，所以合力小于重力，磁铁的加速度一定小于g．故C错误，D正确．2·1·c·n·j·y
10.(多选）关于楞次定律，下列说法正确的是（ ）
A.感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
B.闭合电路的一部分导体在做切割磁感线运动时，必受磁场阻碍作用
C.原磁场穿过闭合回路的磁通量磁增加时，感应电流的磁场与原磁场同向
D.感生电流的磁场总是跟原磁场反向，阻碍原磁场
【答案】:AB
【解析】:A、根据楞次定律得知：感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．故A正确．21·世纪*教育网
B、闭合电路的一部分导体在做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，磁场对导体有安培力，起到阻碍导体与磁场相对运动的作用．故B正确．
C、原磁场穿过闭合回路的磁通量磁增加时，根据楞次定律得知，感应电流的磁场与原磁场反向．故C错误．www-2-1-cnjy-com
D、感生电流的磁场不一定跟原磁场反向，只有当原磁通量增加时，感生电流的磁场才跟原磁场反向，而当原磁通量减小时，感生电流的磁场跟原磁场同向．故D错误．【来源：21cnj*y.co*m】
二、解答题（本题共3小题，共20分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。）
11.（7分）如图所示，质量为m＝100 g的铝环，用细线悬挂起来，环中央距地面高度 h＝0.8 m，有一质量为M＝200 g的小磁铁(长度可忽略)，以10 m/s的水平速度射入并穿过铝环，落地点距铝环原位置的水平距离为3.6 m，则磁铁与铝环发生相互作用时(小磁铁穿过铝环后的运动看作平抛运动)：
(1)铝环向哪边偏斜？
(2)若铝环在磁铁穿过后速度为2 m/s，在磁铁穿过铝环的整个过程中，环中产生了多少电能？(g＝10 m/s2)
【答案】：铝环向右偏斜 1.7 J
【解析】：(1)由楞次定律可知，当小磁铁向右运动时，铝环向右偏斜(阻碍相对运动)．
(2)由能量守恒可得：由磁铁穿过铝环飞行的水平距离可求出穿过后的速度
v＝ m/s＝9 m/s，
W电＝1.7 J.
12.（6分）如图所示，水平放置的光滑导电轨道，处在磁感应强度为B=0.5 T、方向向上的匀强磁场中，轨道上放一根金属杆，长度恰好等于轨道之间的距离L=0.2m，质量m=0.1kg，电阻R=0.02 Ω,跨接在轨道间的电阻R=1.18 Ω，轨道电阻忽略不计，取g=10 m/S2.21世纪教育网版权所有
（1）要使金?属杆获得60 m/S的稳定速度，应对它施加多大的水平力F？
（2）在金属杆获得60m/S的稳定速度后，若撤去水平力F，那么此刻以后电阻R上还能放出多少热量？21教育名师原创作品
【答案】：(1)0.3N (2)177J
【解析】:(1)金属杆获得稳定的速度，就是做匀速运动，它所受到的安培力应与外力是一对平衡力，即F=FB=IBL.ab杆切割磁感线产生的感应电动势为E=BLv，回路中感应电流
所以，
.?
（2）撤去外力F后，金属杆将在安培力的作用下做减速运动，感应电动势在减小，感应电流在减小，安培力在减小，加速度在减小，直到金属杆的速度为零时为止.此过程中金属杆的动能通过安培力做功转化为回路中的电能，再通过电阻转化为电热，由于外电阻R与金属杆是串联关系，在串联电路中，消耗的电能与电阻成正比，故有?
QR+Qr=mv2=180J?
由①②两式解得：QR?=177J.
13.（7分）如图所示，用丝线将一个闭合金属环悬于O点，虚线左边有垂直于纸面向外的匀强磁场，而右边没有磁场．金属环的摆动会很快停下来．试解释这一现象．若整个空间都有垂直于纸面向外的匀强磁场，会有这种现象吗？
【答案】：不会阻碍相对运动，摆动就不会很快停下来．
【解析】：只有左边有匀强磁场，金属环在穿越磁场边界时(无论是进入还是穿出)，由于磁通量发生变化，环内一定有感应电流产生．根据楞次定律，感应电流将会阻碍相对运动，所以摆动会很快停下来，这就是电磁阻尼现象．还可以用能量守恒来解释：有电流产生，就一定有机械能向电能转化，摆的机械能将不断减小．若空间都有匀强磁场，穿过金属环的磁通量不变化，无感应电流，不会阻碍相对运动，摆动就不会很快停下来．
本人声明：本资源属本人原创作品，授予21世纪教育网独家发行。
第四章 电磁感应
楞次定律 同步练习题
（考试时间为60分钟，试卷满分60分）
选择题（本题共10小题；每小题4分，共40分）
1.下列叙述中，符合物理学史实的是（ ）
A.楞次总结出了电磁感应定律
B.法拉第最先发现电流的磁效应
C.库仑最早测出了元电荷e的数值
D.伽利略推翻了力是维持物体运动的原因的观点 2．物理学是建立在实验基础上的一门学科，很多定律是可以通过实验进行验证的．下列定律中不能通过实验直接得以验证的是（ ）
A．牛顿第一定律
B．楞次定律
C．电阻定律
D．库仑定律
3.物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”．如图所示，她把一个带铁芯的线圈、开关和电源用导终连接起来后，将一金属套环置于线圈上，且使铁芯穿过套环．闭合开关的瞬间，套环立刻跳起．某同学另找来器材再探究此实验．他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均末动．对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是（ ）21教育网
A．线圈接在了直流电源上
B．电源电压过高
C．所选线圈的匝数过多
D．所用套环的材料与老师的不同
4.条形磁铁位于线圈L的正上方，N极朝下．灵敏电流计G、电容C与线圈L连成如图所示的电路．现使磁铁从静止开始加速下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过G的电流方向和电容器极板的带电情况是( ) 21世纪教育网版权所有
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，上极板带正电 D．从b到a，下极板带正电2·1·c·n·j·y
5.如图所示，两个大小相等互相绝缘的导体环，B环与A环有部分面积重叠，当开关S断开时（ ）www-2-1-cnjy-com
A．B环内有顺时针方向的感应电流
B．B环内有逆时针方向感应电流
C．B环内没有感应电流
D．条件不足，无法判定
6．两条导线互相垂直，相隔一段较小的距离，如图所示；其中一条AB是固定的，另一条CD能自由转动，当直流电流按图示方向通入两条导线时，CD导线将（ ）2-1-c-n-j-y
A．逆时针方向转动，同时靠近导线AB
B．顺时针方向转动，同时靠近导线AB
C．逆时针方向转动，同时离开导线AB
D．顺时针方向转动，同时离开导线AB
7.线圈ab中的电流如图所示，设电流从a到b为正方向，那么在0~t0这段时间内，用丝线悬挂的铝环M中产生感应电流，从左向右看，它的方向是（ ）
A．顺时针
B．逆时针
C．先顺时针后逆时针
D．先逆时针后顺时针
8.(多选）如图甲所示，一环形线圈放在匀强磁场中，设第1 s内磁感线垂直线圈平面向里．若磁感应( )【来源：21·世纪·教育·网】
强度B随时间t变化的关系如图乙所示，则
A．第1 s内线圈中感应电流的大小逐渐增加
B．第2 s内线圈中感应电流的大小恒定
C．第3 s内线圈中感应电流的方向为逆时针方向
D．第4 s内线圈中感应电流的方向为顺时针方向
9.（多选）如图所示，光滑固定导轨m、n水平放置，两根导体棒p、q平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处自由下落接近回路时（重力加速度为g）（ ）21·cn·jy·com
A．p、q将互相靠拢
B．p、q将互相远离
C．磁铁下落的加速度仍为g
D．磁铁下落的加速度小于g
10.(多选）关于楞次定律，下列说法正确的是（ ）
A.感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
B.闭合电路的一部分导体在做切割磁感线运动时，必受磁场阻碍作用
C.原磁场穿过闭合回路的磁通量磁增加时，感应电流的磁场与原磁场同向
D.感生电流的磁场总是跟原磁场反向，阻碍原磁场
二、解答题（本题共3小题，共20分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。）
11.（7分）如图所示，质量为m＝100 g的铝环，用细线悬挂起来，环中央距地面高度 h＝0.8 m，有一质量为M＝200 g的小磁铁(长度可忽略)，以10 m/s的水平速度射入并穿过铝环，落地点距铝环原位置的水平距离为3.6 m，则磁铁与铝环发生相互作用时(小磁铁穿过铝环后的运动看作平抛运动)：
(1)铝环向哪边偏斜？
(2)若铝环在磁铁穿过后速度为2 m/s，在磁铁穿过铝环的整个过程中，环中产生了多少电能？(g＝10 m/s2)21cnjy.com
12.（6分）如图所示，水平放置的光滑导电轨道，处在磁感应强度为B=0.5 T、方向向上的匀强磁场中，轨道上放一根金属杆，长度恰好等于轨道之间的距离L=0.2m，质量m=0.1kg，电阻R=0.02 Ω,跨接在轨道间的电阻R=1.18 Ω，轨道电阻忽略不计，取g=10 m/S2.21·世纪*教育网
（1）要使金?属杆获得60 m/S的稳定速度，应对它施加多大的水平力F？
（2）在金属杆获得60m/S的稳定速度后，若撤去水平力F，那么此刻以后电阻R上还能放出多少热量？www.21-cn-jy.com
13.（7分）如图所示，用丝线将一个闭合金属环悬于O点，虚线左边有垂直于纸面向外的匀强磁场，而右边没有磁场．金属环的摆动会很快停下来．试解释这一现象．若整个空间都有垂直于纸面向外的匀强磁场，会有这种现象吗？
