高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册1 楞次定律课后作业题

2.1楞次定律专题复习2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第二册

一、选择题（共15题）

1．如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距．两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流．若(　　)

A．金属环向上运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向

B．金属环向下运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向

C．金属环向左侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向

D．金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向

2．如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示。在0- 时间内，直导线中电流向上，则在-T时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力情况是（　　）

A．感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左

B．感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右

C．感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右

D．感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左

3．如图所示，一根长导线弯成如图abcd的形状，在导线框中通以直流电，在框的正中间用绝缘的橡皮筋悬挂一个金属环P，环与导线框处于同一竖直平面内，当电流I增大时，下列说法中正确的是(　　)

A．金属环P中产生顺时针方向的电流

B．橡皮筋的长度增大

C．橡皮筋的长度不变

D．橡皮筋的长度减小

4．如图所示，平行导轨a、b和平行导轨c、d在同一平面内，两导轨分别和两线圈相连接，匀强磁场的方向垂直两导轨所在的平面.金属棒L1和L2可在两导轨上沿导轨自由滑动，棒L2原来静止，用外力使L1向左运动，下列说法中正确的是（ ）

A．当L1向左匀速运动时，L2将向左运动

B．当L1向左匀速运动时，L2将向右运动

C．当L1向左加速运动时，L2将向左运动

D．当L1向左加速运动时，L2将向右运动

5．如图所示,在两根平行长直导线中，通以方向相同、大小相等的恒定电流．一个小线框在两导线平面内，从靠近右边的导线内侧沿着与两导线垂直的方向匀速向左移动，直至到达左边导线的内侧．在这移动过程中，线框中的感应电流方向   （          ）

A．沿abcda不变 B．沿dcbad不变

C．由abcda 变为dcbad D．由dcbad变为 dcbad

6．如图所示是“巴罗轮”的示意图，下边缘浸入水银槽中的铝盘置于蹄形磁铁的磁场中，可绕转轴转动，当转轴、水银槽分别与电源的正负极相连时，铝盘开始转动，下列说法中不正确的是（　　）

A．铝盘绕顺时针方向转动

B．只改变磁场方向，铝盘的转动方向改变

C．只改变电流方向，铝盘的转动方向改变

D．同时改变磁场方向与电流方向，铝盘的转动方向不变

7．如图所示，两个完全相同的矩形导线框A、B在靠得很近的竖直平面内，线框的长边均处于水平位置．线框A固定且通有电流I，线框B从足够高处由静止释放，在运动到A下方的过程中（　　）

A．穿过线框B的磁通量先变小后变大

B．穿过线框B的磁通量先变大后变小

C．线框B所受安培力的合力为零

D．线框B的机械能一直减小

8．闭合线圈abcd运动到如图所示的位置时，bc边所受到的磁场力的方向向下，那么线圈的运动情况是（　　）

A．向左平动进入磁场 B．向右平动进入磁场

C．向上平动 D．向下平动

9．如图，长直通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面。下列操作中能使导线与线圈相互吸引的是（　　）

A．MN中的电流突然增大 B．MN向左平移

C．线圈向上平移 D．线圈绕MN旋转90°

10．如图所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的矩形金属线圈。当一竖直放置的、磁极不明的条形磁铁从线圈中线AB正上方快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及其在水平方向运动趋势的正确判断是（　　）

A．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向右

B．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向左

C．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向右

D．由于磁铁磁极极性不明，无法判断

11．如图（a）所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈Q，P和Q共轴，Q中通有变化的电流，电流变化的规律如图（b）所示，则下列说法正确的是

A．t1、t5时刻P线圈对桌面的压力小于P自身的重力

B．t3、t5时刻线圈P中产生的感应电流方向相反

C．t3时刻线圈P有收缩的趋势

D．t2、t6时刻P线圈的发热功率为0

12．下列说法正确的是（       ）

A．由UEd可知，在匀强电场中两点间的电势差U等于电场强度E乘以两点间的距离d

B．由可知，若通电导线在某空间未受磁场力，则表明该空间不存在磁场

C．楞次定律其实质是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体表现

D．由UEIr可知，当电路处于断路状态时I0，EU。所以，电源电动势就是断路状态时的路端电压

13．如图所示为感应式发电机，a、b、c、d是空间四个可用电刷与铜盘边缘接触的点，O1、O2是铜盘轴线导线的接线端，M、N是电流表的接线端．现在将铜盘转动，能观察到感应电流的是 （ ）

A．将电流表的接线端M、N分别连接a、c位置

B．将电流表的接线端M、N分别连接O1、a位置

C．将电流表的接线端M、N分别连接O1、O2位置

D．将电流表的接线端M、N分别连接c、d位置

14．如图所示，一个水平放置的矩形线圈abcd（俯视abcd为逆时针绕向，即bc边在外），在细长水平磁铁的S极附近竖直下落，由位置I经位置Ⅱ到位置Ⅲ．位置Ⅱ与磁铁同一平面，位置I和Ⅲ都很靠近Ⅱ，则在下落过程中，线圈中的感应电流的方向为（       ）

A．abcda

B．adcba

C．从abcda到adcba

D．从adcba到abcda

15．如图所示，正方形闭合导线框处在磁感应强度恒定的匀强磁场中，C、E、D、F为线框中的四个顶点，图甲中的线框绕E点转动，图乙中的线框向右平动，磁场足够大．下列判断正确的是(　　)

A．图甲线框中有感应电流产生，C点电势比D点低

B．图甲线框中无感应电流产生，C、D两点电势相等

C．图乙线框中有感应电流产生，C点电势比D点低

D．图乙线框中无感应电流产生，C、D两点电势相等

二、填空题（共4题）

16．如图,当把滑动变阻器的滑片P从右向左滑动时，在线圈A中感应电流的方向是从__________端流进电流表，从_________端流出；在线圈B中感应电流的方向是从____端流进电流表，从________端流出．

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。

18．绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环，线圈与电源、电键相连，如图所示．闭合电键的瞬间，铝环跳起一定高度．保持电键闭合，铝环则应____（填“保持原有高度”或“回落”）：断开电键时铝环则应________（填“跳起一定高度”或“不再跳起”）．

19．研究电磁感应现象的实验。

（1）为了能明显地观察到实验现象，请用实线将如图所示的实验器材连接相应的实物电路图______。

（2）将原线圈插入副线圈中，闭合开关后，下列操作可使副线圈中感应电流与原线圈中电流的绕行方向相同的是___________。

A．在原线圈中插入软铁棒       B．拔出原线圈

C．使变阻器阻值变大             D．断开开关

三、综合题（共4题）

20．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”）

21．法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示.软环上绕有两个线圈A和B，当线圈A电路中的开关闭合的瞬间，线圈B中的感应电流沿什么方向？

22．如图所示，长为 L、电阻 r＝0.3Ω、质量 m＝0.1kg 的金属棒 CD 垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上，两导轨间距也是 L，棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计，导轨左端接有 R＝0.5Ω 的电阻，量程为0~3.0A 的电流表串接在一条导轨上，量程为 0~1.0V 的电压表接在电阻 R 的两端，垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面。现以向右恒定外力 F 使金属棒右移，当金属棒以 v＝2m/s 的速度在导轨平面上匀速滑动时，观察到电路中的一个电表正好满偏，而另一个电表未满偏。问：

(1)在图中标出两块表的正负接线柱；

(2)此满偏的电表是什么表？说明理由；

(3)拉动金属棒的外力 F 多大？

23．在右上图中已标出了导体棒ab在匀强磁场中沿金属导轨移动时，螺线管中感应电流的方向，则在图中标出ab运动速度v方向及置于螺线管右端小磁针静止时的N、S极．

参考答案：

1．D

2．C

3．B

4．C

5．B

6．A

7．D

8．A

9．B

10．C

11．D

12．C

13．B

14．B

15．B

16．     左   右     左     右    

17．     垂直纸面向外     顺；

18．     回落     不再跳起

19．    

（1）探究电磁感应现象实验电路分两部分，电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路，检流计与副线圈组成另一个闭合电路，电路图如图所示

（2）A．在原线圈中插入软铁棒，穿过副线圈的磁通量增大，根据楞次定律，可知产生的感应电流与原线圈电流的绕行方向相反，故A错误；

B．拔出原线圈，穿过副线圈的磁通量减小，根据楞次定律，可知产生的感应电流与原线圈电流的绕行方向相同，故B正确；

C．使变阻器阻值变大，则原线圈中电流减小，穿过副线圈的磁通量减小，根据楞次定律，可知产生的感应电流与原线圈电流绕行方向相同，故C正确；

D．断开开关，穿过副线圈的磁通量减小，根据楞次定律，可知产生的感应电流与原线圈电流绕行方向相同，故D正确。

故选BCD。

20．先逆时针方向，然后不产生感应电流，最后沿顺时针方向。

21．从D到C

22．（1）电压表上正下负、电流表左正右负；

(2)电压表满偏

若电流表满偏，则I=3A

根据欧姆定律

大于电压表量程，故电压表满偏

(3)U=1V时根据欧姆定律

由能量守恒可知回路的电功率等于外力的功率，即

解得F=1.6N

23．