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物理人教版 (2019)第二章 电磁感应1 楞次定律复习练习题
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这是一份物理人教版 (2019)第二章 电磁感应1 楞次定律复习练习题，共18页。试卷主要包含了单选题，共10小题，多选题，共4小题，填空题，共4小题，解答题，共4小题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题，共10小题
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，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
3．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
4．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
5．如图甲所示，在绝缘的水平桌面上放置一金属圆环。在圆环的正上方放置一个螺线管，在螺线管中通入如图乙所示的电流，电流从螺线管a端流入为正。以下说法中正确的是（ ）
A．在第末，圆环中的感应电流最大
B．在第末，圆环对桌面的压力小于重力
C．在内和内，圆环中的感应电流的方向相反
D．从上往下看，在内，圆环中的感应电流沿顺时针方向
6．如图甲为电动汽车无线充电原理图，M为受电线圈，N为送电线圈。图乙为受电线圈M的示意图，线圈匝数为n、电阻为r、横截面积为S，a、b两端连接车载变流装置，磁场平行于线圈轴线方向穿过线圈。下列说法不正确的是（ ）
A．当线圈N接入恒定电流时，不能为电动汽车充电
B．当线圈N接入周期性交变电流时，线圈M两端产生周期性变化的电压
C．当线圈N在M中产生的磁感应强度B竖直向上且减小时，有电流从b端流出
D．充电时，若某时刻线圈M中磁感应强度变化率为k，此时M两端电压为
7．如图，在水平光滑桌面上，两相同的圆形刚性小线圈分别叠放在固定的绝缘矩形金属框的左右两边上，且每个小线圈都各有一半面积在金属框内，在金属框接通逆时针方向电流的瞬间，下列说法正确的是（ ）
A．两小线圈会有相互靠拢的趋势
B．两小线圈会有相互远离的趋势
C．两小线圈中感应电流都沿逆时针方向
D．左边小线圈中感应电流沿顺时针方向，右边小线圈中感应电流沿逆时针方向
8．如图所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的条形磁铁。当一水平线圈从磁铁上方附近沿直线AB快速经过时，若磁铁始终不动，关于线圈中电流方向正确判断的是（从上往下看）（ ）
A．一直是逆时针B．一直是顺时针
C．先逆时针，后顺时针D．先顺时针，后逆时针
9．如图所示，间距为d的甲、乙两块水平金属板与一个匝数未知的线圈用导线连接，两板间有一台压力测量仪，在其水平表面静置一个质量为m、带电量为q的小球。线圈中无磁场，甲、乙板间无电场时，测量仪有示数；当线圈中存在方向竖直向下、磁通量变化率为k（k为常数）的磁场B时，测量仪示数变为原来的2倍。小球电荷量保持不变、重力加速度为g，线圈的电阻不计，则（ ）
A．小球一定带正电
B．线圈的匝数为
C．在线圈中磁场B增大过程，甲极板电势低于乙极板电势
D．在线圈中磁场B减小过程，甲、乙极板电势相等
10．人们对电磁炮的研究不断深入。某高中科研兴趣小组利用学过的知识制造了一台电磁炮，其原理示意图如图甲所示，高压直流电源电动势为E，大电容器的电容为C。线圈套在中空的塑料管上，管内光滑，将直径略小于管的内径的金属小球静置于管口附近。首先将开关S接1，使电容器完全充电，然后立即将S转接2，此后电容器放电，通过线圈的电流随时间的变化如图乙所示，金属小球在的时间内被加速发射出去，时刻刚好运动到管口。下列关于该电磁炮的说法正确的是（ ）
A．小球在塑料管中做匀变速直线运动
B．在的时间内，小球中产生的涡流从左向右看是顺时针方向的
C．在时刻，小球受到的线圈磁场对它的作用力为零
D．在的时间内，电容器储存的电能全部转化为小球的动能
二、多选题，共4小题
11．如图所示，半径为的线圈内有垂直纸面向内的圆形匀强磁场区域，磁场区域的半径为r，已知线圈的电阻为R，线圈与磁场区域共圆心，则以下说法中正确的是（ ）
A．保持磁场不变，线圈的半径由变到的过程中，不产生感应电流
B．保持磁场不变，线圈的半径由变到的过程中，有逆时针的电流
C．保持线圈半径不变，使磁场随时间按，线圈中的电流为
D．保持线圈半径不变，使磁场随时间按，线圈中的电流为
12．如图所示，在长直通电导线MN附近有一个矩形闭合金属线圈ABCD，圈与导线放在光滑绝缘水平面上，且导线MN固定。下列说法正确的为（ ）
A．若MN中通有从N流向M的电流、且电流增大，则线圈的CD边受到向右的安培力
B．若MN中通有从N流向M的电流、且电流增大，则线圈ABCD会向右运动
C．如果MN中通有从N流向M的恒定电流，发现线圈中感应出A→B→C→D→A流向的电流，原因是线圈可能向左运动了
D．如果MN中通有从N流向M的恒定电流，且让线圈向右运动，则线圈有收缩趋势
13．一轻质弹簧一端固定在天花板上，另一端连接一条形磁铁静止，磁铁的中点位置为A。一圆环形导体轴线与磁铁的轴线重合，从图示位置由静止释放圆环，圆环下落至磁铁底端的过程中，以下说法正确的是（ ）
A．圆环中一直有感应电流B．圆环下落至A点前，弹簧弹力大于磁铁重力
C．圆环到达A点时，速度最大D．圆环机械能减少
14．某实验小组探究影响感应电流的因素实验装置俯视图如图所示，装置置于绝缘水平面上，两线圈绕在同一铁心上，线圈连接电源和电键。光滑金属杆置于与线圈连接的两水平导轨上，其间有竖直向下的匀强磁场，导电性良好。则（ ）
A．开关闭合瞬间，通过金属杆的感应电流方向为左
B．开关闭合后，金属杆匀速靠近线圈
C．开关断开瞬间，通过金属杆的感应电流方向为左
D．开关断开后，金属杆减速远离线圈
三、填空题，共4小题
15．如图所示，两块水平的金属板距离为d，用导线开关K与一个n匝的线圈连接，线圈置于上方向竖直向上的变化磁场B中。两板间放置一个压力传感器，压力传感器上表面（绝缘）静止放置一个质量为m，电荷量为+q的小球。K断开时传感器上有示数，K闭合后传感器上的示数变为原来的一半。则线圈中磁场B的变化情况为_________（选填“均匀增强”或“均匀减弱”），磁通量变化率________（重力加速度为g）
16．如图所示，金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧。
（1）若变阻器滑片P向右移动，则金属环A将向______（填“左”或“右”）运动，并有______（填“收缩”或“扩张”）趋势．
（2）若断开开关S，则金属环A将______（填“保持不动”“向左运动”或“向右运动”）。
17．如图所示，当线圈由图示位置开始向左拉出磁场时，线圈中感应电流方向是___________；线圈受到磁场对其作用力的合力方向是_________________。
18．某同学在实验室里熟悉各种仪器的使用。他将一条形磁铁放在转盘上，如图甲所示，磁铁可随转盘转动，另将一磁感强度传感器固定在转盘旁边，当转盘（及磁铁）转动时，引起磁感强度测量值周期性地变化，该变化与转盘转动的周期一致。经过操作，该同学在计算机上得到了如图乙所示的图像。
(1)在图像记录的这段时间内，圆盘转动的快慢情况是_______。
(2)圆盘匀速转动时的周期是_______s。
(3)该同学猜测磁感强度传感器内有一线圈，当测得磁感强度最大时就是穿过线圈的磁通量最大时。按照这种猜测_______。
A．在t=0.1s时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化
B．在t=0.15s时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化
C．在t=0.1s时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值
D．在t=0.15s时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值
四、解答题，共4小题
19．图是一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A和B。线圈A跟电源连接，线圈B两端连在一起，构成一个闭合电路。在断开开关S的时候，弹簧K并不会立刻将衔铁D拉起而使触头C（连接工作电路）离开，而是过一小段时间后才执行这个动作。延时继电器就是因此而得名的。
(1)请解释：当开关S断开后，为什么电磁铁还会继续吸住衔铁一小段时间？
(2)如果线圈B不闭合，是否会对延时效果产生影响？为什么？
20．如图所示，条形磁铁以某一速度v向螺线管靠近，此时螺线管中是否产生感应电流？如果产生，感应电流的方向是怎样的？
21．如图所示，水平放置的绝缘桌面上有一个金属圆环，圆心的正上方有一个竖直的条形磁铁。请通过分析形成以下结论：把条形磁铁向水平方向移动时，金属圆环将受到水平方向运动的驱动力，驱动力的方向跟条形磁铁运动的方向相同。
22．如图所示，在通有电流I的长直导线附近有一个矩形线圈，线圈与导线始终在同一个平面内。线圈在导线的一侧，垂直于导线左右平移时，其中产生了方向的电流。已知距离载流直导线较近的位置磁场较强。请判断：线圈在向哪个方向移动？
参考答案：
1．B
【解析】
【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．C
【解析】
【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。
3．B
【解析】
【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。
4．C
【解析】
【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。
5．D
【解析】
【详解】
A．在第末，螺线管中电流的变化率为零，产生磁场的变化率为零，圆环中磁通量的变化率为零，圆环中无感应电流，故A错误；
B．在第2s末，虽然圆环中感应电流达到最大，但由于此时螺线管中电流为零，不产生磁场，所以圆环与螺线管之间作用力为零，此时圆环对桌面的压力与重力大小相等，故B错误；
C．在内，圆环中磁通量向上减小，根据楞次定律可知，从上往下看，感应电流沿逆时针方向；在内，圆环中磁通量向下增大，根据楞次定律可知，从上往下看，感应电流沿逆时针方向，故C错误；
D．在内，圆环中磁通量向上增大，根据楞次定律可知，从上往下看，圆环中的感应电流沿顺时针方向，故D正确。
故选D。
6．D
【解析】
【详解】
A．当线圈N接入恒定电流时，穿过线圈M的磁通量不变，不产生感应电动势，不能为电动汽车充电，故A正确，不符合题意；
B．当线圈N接入周期性交变电流时，穿过线圈M的磁通量周期性变化，由法拉第电磁感应定律可知，线圈M两端产生周期性变化的电压，故B正确，不符合题意；
C．当线圈N在M中产生的磁感应强度B竖直向上且减小时，由楞次定律可知，感应电流磁感应强度向上，由安培定则，感应电流方向从a向b，即有电流从b端流出，故C正确，不符合题意；
D．充电时，若某时刻线圈M中磁感应强度变化率为k，则M中产生的电动势
由于线圈有内阻r，结合闭合电路的欧姆定律可知，M两端电压一定小于，故D错误，符合题意。
故选D。
7．B
【解析】
【详解】
根据右手螺旋定则可知，通电瞬间，金属框内部磁感线垂直纸面向外，外部垂直纸面向里，使左边小线圈右半部分处于向外的磁场中，磁通量增大，左半部分处于向里的磁场中，磁通量增大，由于矩形金属框内部的磁场比外部强，所以左边小线圈的合磁通量不为零，合磁场方向向外；同理，右边金属框也一样，因此左、右小线圈的磁通量均增大，合磁场方向垂直纸面向外，根据楞次定律推论“增反减同”可知，线圈的感应电流方向都是顺时针方向，再由“同向电流相互吸引，异向电流相互排斥”，知两线圈的运动情况是相互远离．故B正确，A、C、D错误。
故选B。
8．D
【解析】
【详解】
根据条形磁铁磁感线分布规律可知，沿直线AB快速经过过程，穿过线圈向上的磁通量先增加后减少，根据楞次定律可知，感应电流产生的磁场应阻碍原磁通量的变化，根据右手螺旋定则可以判断，线圈中电流方向先顺时针，后逆时针。
故选D。
9．B
【解析】
【详解】
ACD．由题意可知小球所受电场力竖直向下，在线圈中磁场B增大过程，根据楞次定律可知甲极板带正电、乙极板带负电，即此时甲极板电势高于乙极板电势，小球带正电；在线圈中磁场B减小过程，同理可知甲极板带负电、乙极板带正电，即此时甲极板电势低于乙极板电势，小球带负电，故ACD错误；
B．设线圈的匝数为N，根据法拉第电磁感应定律可知两极板间电压大小为
两极板间电场强度大小为
由题意可得
联立解得
故B正确。
故选B。
10．C
【解析】
【详解】
A．线圈中的磁场强弱程度与通过线圈的电流大小成正比，根据乙图可知，线圈中产生的磁感应强度（磁通量）变化步调与电流i的变化步调一致，在里，电流i在增大，但其变化率在减小，所以线圈中的磁通量变化率也在减小，由法拉第电磁感应定律可知，线圈内变化的磁场产生的感应电场电动势在减小，所以小球受感应电场的电场力减小，做加速度减小的加速运动，故A错误；
B．时间内，由安培定则知线圈内感应磁场方向是向右的，磁通量在增大，根据楞次定律“增反减同”可知感应电场的电场线在线圈内部是向左的，由安培定则推得，小球中产生的涡流从左向右看是逆时针方向的，故B错误；
C．时刻，线圈中电流i的变化率为零，所以线圈中磁通量变化率为零，感应电场电动势为零，电流为零，所以小球受线圈作用力为零，故C正确；
D．电容器在放电过程中，变化的磁场在空间产生了变化的感应电场，在空间会产生电磁波发射出去，所以在的时间内电容器储存的电能没有全部转化为小球的动能，故D错误。
故选C。
11．AC
【解析】
【详解】
A．保持磁场不变，线圈的半径由变到的过程中，穿过线圈的磁通量不变，不产生感应电流，故A正确；
B．保持磁场不变，线圈的半径由变到的过程中，穿过线圈的磁通量不变，不产生感应电流，线圈的半径由r变到0.5r的过程中，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知此时有顺时针的电流，故B错误；
CD．保持线圈半径不变，使磁场随时间按，根据法拉第电磁感应定律可知线圈产生的感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律可知线圈中的电流为
故C正确，D错误。
故选AC。
12．BC
【解析】
【详解】
AB．若MN中通有从N流向M的电流、且电流增大，根据右手螺旋定则可知，穿过线圈的磁场方向为垂直纸面向里，且逐渐变大，根据楞次定律可知，线圈中感应电流的方向为A→B→C→D→A，根据左手定则可知，CD边受到向左的安培力，AB边受向右的安培力，越靠近导线磁场越强，则线圈ABCD受到的向右的力大于向左的力，则线圈ABCD会向右运动，故A错误B正确；
C．如果MN中通有从N流向M的恒定电流，发现线圈中感应出A→B→C→D→A流向的电流，根据楞次定律可知，穿过线圈的磁通量增加，当线圈向左运动，磁通量增加，故C正确；
D．如果MN中通有从N流向M的恒定电流，且让线圈向右运动，则穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知，线圈有扩张的趋势，故D错误。
故选BC。
13．BD
【解析】
【详解】
AC．导体切割磁感线运动时，产生感应电动势，当圆环运动至与A点等高的位置时，速度方向与磁场方向平行，此时没有感应电动势，圆环加速度最大，为g，此时速度向下加速度向下因此还能向下加速速度不是最大，AC错误；
B．圆环到达位置A之前，由楞次定律可知，圆环受到阻碍下落的磁场力，根据牛顿第三定律知，磁铁受到圆环施加的向下的磁场力，条形磁铁向下运动，弹簧形变增大，弹力大于磁铁重力，B正确；
D．由于圆环下落过程中，向上的磁场力对圆环做负功，所以机械能减少，D正确。
故选BD。
14．CD
【解析】
【详解】
A．开关闭合瞬间，线圈的磁通量增大，根据右手螺旋定则和楞次定律可知，通过金属杆的感应电流方向为右，A错误；
B．开关闭合瞬间，金属杆受到安培力，根据左手定则，金属杆靠近线圈运动，开关闭合后，线圈的电流恒定，磁通量不变，但金属杆运动时切割磁感线，金属杆受到安培力朝远离线圈方向，故金属杆减速靠近线圈，B错误；
C．开关断开瞬间，线圈的磁通量减小，根据右手螺旋定则和楞次定律可知，通过金属杆的感应电流方向为左，C正确；
D．开关断开瞬间，金属杆受到安培力，根据左手定则，金属杆远离线圈运动，开关断开后，线圈的电流为0，磁通量为0，但金属杆运动时切割磁感线，金属杆受到安培力朝指向线圈方向，故金属杆减速远离线圈，D正确。
故选CD。
15． 均匀增强
【解析】
【详解】
[1]小球带正电，知上极板带负电，根据楞次定律得知，磁场正在均匀增强；
[2]电键闭合时有
解得
16． 右 扩张 保持不动
【解析】
【详解】
(1)[1][2] 若变阻器滑片P向右移动，电阻变大，电流变小，线圈产生的磁场变小，穿过圆环磁通量变小，根据楞次定律可知，A环将被吸引，向右运动，并有扩张趋势。
(2)[3] 若断开开关S，线圈磁场消失，虽然A环产生感应电流，但线圈无磁场，A环不受安培力，则金属环A将保持不动。
17． 顺时针 向右
【解析】
【详解】
[1]根据楞次定律可知圈中感应电流方向是顺时针方向；
[2]根据楞次定律可知线圈受到磁场对其作用力的合力方向是水平向右。
18． 先快慢不变，后越来越慢 0.2 AC
【解析】
【详解】
(1)[1]周期反映圆盘转动的快慢程度，周期越大，转动越慢，由图看出，圆盘转动的周期先保持不变，后越来越大，则圆盘转动先快慢不变，后越来越慢；
(2)[2]由相邻两个正向最大值之间的时间间隔读出圆盘匀速转动时的周期是T=0.2s。
(3)[3]A．在t=0.1s时刻，线圈内磁场最强，磁通量最大，接着磁通量会变小，但磁场方向没变，所以导致产生感应电流的方向发生变化，故A正确；
B．在t=0.15s时刻，线圈内磁场为零，磁通量为零，接着磁通量会变大，由于磁场方向发生变化，磁通量从正向减小变为反向变大，所以产生感应电流的方向不会发生变化，故B错误；
C．在t=0.1s时刻，线圈内磁场最强，磁通量最大，此时磁通量变化率最大，产生的感应电流最大，故C正确；
D．在t=0.15s时刻，线圈内磁场最弱，磁通量最小，但磁通量变化率最小，线圈内产生的感应电流的大小达到了最小值，故D错误；
故选AC。
19．(1)因为线圈B中产生了电磁感应现象，从而产生延时作用；(2)线圈不闭合，则不会产生延时效果。
【解析】
【详解】
(1)由题意可知，当S断开后，线圈A中磁场减弱，穿过线圈B的磁通量要减小，根据楞次定律可知，B中产生的感应电流的磁场阻碍原来磁通量的减小，导致穿过线圈B的磁通量减小变慢，产生有延时释放D的作用；
(2)如果线圈不闭合，则B线圈中会有电磁感应现象，但不产生感应电流，故不会产生延时效果；
20．产生感应电流，方向在螺线管中由下到上
【解析】
【详解】
当磁铁向左运动时，导致线圈的磁通量向下增大，感应电流的产生的磁场与它相反；据右手螺旋定则可知，螺线管产生感应电流，感应电流方向在螺线管中由下到上。
21．见解析
【解析】
【详解】
当条形磁铁沿轴线竖直向右迅速移动时，闭合导体环内的磁通量减小，因此线圈做出的反应是：根据“增缩减扩”，则面积有扩大的趋势，同时根据“来拒去留”可知线圈将跟随磁铁运动，金属圆环受安培力向右。
22．向左移动
【解析】
【详解】
选择矩形线圈为研究对象，画出通电直导线一侧的磁感线分布图（图），磁感线方向垂直纸面向里，用“×”表示。已知矩形线圈中感应电流的方向是，根据右手螺旋定则，感应电流的磁场方向是垂直纸面向外的（即指向读者的，用矩形中心的圆点“·”表示）。根据楞次定律，感应电流的磁场应该是阻碍穿过线圈的磁通量变化的。现在已经判明感应电流的磁场从纸面内向外指向读者，是跟原来磁场的方向相反的。因此线圈移动时通过它的磁通量一定是在增大。这说明线圈在向左移动。
一、单选题，共10小题
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，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
3．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
4．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
5．如图甲所示，在绝缘的水平桌面上放置一金属圆环。在圆环的正上方放置一个螺线管，在螺线管中通入如图乙所示的电流，电流从螺线管a端流入为正。以下说法中正确的是（ ）
A．在第末，圆环中的感应电流最大
B．在第末，圆环对桌面的压力小于重力
C．在内和内，圆环中的感应电流的方向相反
D．从上往下看，在内，圆环中的感应电流沿顺时针方向
6．如图甲为电动汽车无线充电原理图，M为受电线圈，N为送电线圈。图乙为受电线圈M的示意图，线圈匝数为n、电阻为r、横截面积为S，a、b两端连接车载变流装置，磁场平行于线圈轴线方向穿过线圈。下列说法不正确的是（ ）
A．当线圈N接入恒定电流时，不能为电动汽车充电
B．当线圈N接入周期性交变电流时，线圈M两端产生周期性变化的电压
C．当线圈N在M中产生的磁感应强度B竖直向上且减小时，有电流从b端流出
D．充电时，若某时刻线圈M中磁感应强度变化率为k，此时M两端电压为
7．如图，在水平光滑桌面上，两相同的圆形刚性小线圈分别叠放在固定的绝缘矩形金属框的左右两边上，且每个小线圈都各有一半面积在金属框内，在金属框接通逆时针方向电流的瞬间，下列说法正确的是（ ）
A．两小线圈会有相互靠拢的趋势
B．两小线圈会有相互远离的趋势
C．两小线圈中感应电流都沿逆时针方向
D．左边小线圈中感应电流沿顺时针方向，右边小线圈中感应电流沿逆时针方向
8．如图所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的条形磁铁。当一水平线圈从磁铁上方附近沿直线AB快速经过时，若磁铁始终不动，关于线圈中电流方向正确判断的是（从上往下看）（ ）
A．一直是逆时针B．一直是顺时针
C．先逆时针，后顺时针D．先顺时针，后逆时针
9．如图所示，间距为d的甲、乙两块水平金属板与一个匝数未知的线圈用导线连接，两板间有一台压力测量仪，在其水平表面静置一个质量为m、带电量为q的小球。线圈中无磁场，甲、乙板间无电场时，测量仪有示数；当线圈中存在方向竖直向下、磁通量变化率为k（k为常数）的磁场B时，测量仪示数变为原来的2倍。小球电荷量保持不变、重力加速度为g，线圈的电阻不计，则（ ）
A．小球一定带正电
B．线圈的匝数为
C．在线圈中磁场B增大过程，甲极板电势低于乙极板电势
D．在线圈中磁场B减小过程，甲、乙极板电势相等
10．人们对电磁炮的研究不断深入。某高中科研兴趣小组利用学过的知识制造了一台电磁炮，其原理示意图如图甲所示，高压直流电源电动势为E，大电容器的电容为C。线圈套在中空的塑料管上，管内光滑，将直径略小于管的内径的金属小球静置于管口附近。首先将开关S接1，使电容器完全充电，然后立即将S转接2，此后电容器放电，通过线圈的电流随时间的变化如图乙所示，金属小球在的时间内被加速发射出去，时刻刚好运动到管口。下列关于该电磁炮的说法正确的是（ ）
A．小球在塑料管中做匀变速直线运动
B．在的时间内，小球中产生的涡流从左向右看是顺时针方向的
C．在时刻，小球受到的线圈磁场对它的作用力为零
D．在的时间内，电容器储存的电能全部转化为小球的动能
二、多选题，共4小题
11．如图所示，半径为的线圈内有垂直纸面向内的圆形匀强磁场区域，磁场区域的半径为r，已知线圈的电阻为R，线圈与磁场区域共圆心，则以下说法中正确的是（ ）
A．保持磁场不变，线圈的半径由变到的过程中，不产生感应电流
B．保持磁场不变，线圈的半径由变到的过程中，有逆时针的电流
C．保持线圈半径不变，使磁场随时间按，线圈中的电流为
D．保持线圈半径不变，使磁场随时间按，线圈中的电流为
12．如图所示，在长直通电导线MN附近有一个矩形闭合金属线圈ABCD，圈与导线放在光滑绝缘水平面上，且导线MN固定。下列说法正确的为（ ）
A．若MN中通有从N流向M的电流、且电流增大，则线圈的CD边受到向右的安培力
B．若MN中通有从N流向M的电流、且电流增大，则线圈ABCD会向右运动
C．如果MN中通有从N流向M的恒定电流，发现线圈中感应出A→B→C→D→A流向的电流，原因是线圈可能向左运动了
D．如果MN中通有从N流向M的恒定电流，且让线圈向右运动，则线圈有收缩趋势
13．一轻质弹簧一端固定在天花板上，另一端连接一条形磁铁静止，磁铁的中点位置为A。一圆环形导体轴线与磁铁的轴线重合，从图示位置由静止释放圆环，圆环下落至磁铁底端的过程中，以下说法正确的是（ ）
A．圆环中一直有感应电流B．圆环下落至A点前，弹簧弹力大于磁铁重力
C．圆环到达A点时，速度最大D．圆环机械能减少
14．某实验小组探究影响感应电流的因素实验装置俯视图如图所示，装置置于绝缘水平面上，两线圈绕在同一铁心上，线圈连接电源和电键。光滑金属杆置于与线圈连接的两水平导轨上，其间有竖直向下的匀强磁场，导电性良好。则（ ）
A．开关闭合瞬间，通过金属杆的感应电流方向为左
B．开关闭合后，金属杆匀速靠近线圈
C．开关断开瞬间，通过金属杆的感应电流方向为左
D．开关断开后，金属杆减速远离线圈
三、填空题，共4小题
15．如图所示，两块水平的金属板距离为d，用导线开关K与一个n匝的线圈连接，线圈置于上方向竖直向上的变化磁场B中。两板间放置一个压力传感器，压力传感器上表面（绝缘）静止放置一个质量为m，电荷量为+q的小球。K断开时传感器上有示数，K闭合后传感器上的示数变为原来的一半。则线圈中磁场B的变化情况为_________（选填“均匀增强”或“均匀减弱”），磁通量变化率________（重力加速度为g）
16．如图所示，金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧。
（1）若变阻器滑片P向右移动，则金属环A将向______（填“左”或“右”）运动，并有______（填“收缩”或“扩张”）趋势．
（2）若断开开关S，则金属环A将______（填“保持不动”“向左运动”或“向右运动”）。
17．如图所示，当线圈由图示位置开始向左拉出磁场时，线圈中感应电流方向是___________；线圈受到磁场对其作用力的合力方向是_________________。
18．某同学在实验室里熟悉各种仪器的使用。他将一条形磁铁放在转盘上，如图甲所示，磁铁可随转盘转动，另将一磁感强度传感器固定在转盘旁边，当转盘（及磁铁）转动时，引起磁感强度测量值周期性地变化，该变化与转盘转动的周期一致。经过操作，该同学在计算机上得到了如图乙所示的图像。
(1)在图像记录的这段时间内，圆盘转动的快慢情况是_______。
(2)圆盘匀速转动时的周期是_______s。
(3)该同学猜测磁感强度传感器内有一线圈，当测得磁感强度最大时就是穿过线圈的磁通量最大时。按照这种猜测_______。
A．在t=0.1s时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化
B．在t=0.15s时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化
C．在t=0.1s时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值
D．在t=0.15s时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值
四、解答题，共4小题
19．图是一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A和B。线圈A跟电源连接，线圈B两端连在一起，构成一个闭合电路。在断开开关S的时候，弹簧K并不会立刻将衔铁D拉起而使触头C（连接工作电路）离开，而是过一小段时间后才执行这个动作。延时继电器就是因此而得名的。
(1)请解释：当开关S断开后，为什么电磁铁还会继续吸住衔铁一小段时间？
(2)如果线圈B不闭合，是否会对延时效果产生影响？为什么？
20．如图所示，条形磁铁以某一速度v向螺线管靠近，此时螺线管中是否产生感应电流？如果产生，感应电流的方向是怎样的？
21．如图所示，水平放置的绝缘桌面上有一个金属圆环，圆心的正上方有一个竖直的条形磁铁。请通过分析形成以下结论：把条形磁铁向水平方向移动时，金属圆环将受到水平方向运动的驱动力，驱动力的方向跟条形磁铁运动的方向相同。
22．如图所示，在通有电流I的长直导线附近有一个矩形线圈，线圈与导线始终在同一个平面内。线圈在导线的一侧，垂直于导线左右平移时，其中产生了方向的电流。已知距离载流直导线较近的位置磁场较强。请判断：线圈在向哪个方向移动？
参考答案：
1．B
【解析】
【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．C
【解析】
【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。
3．B
【解析】
【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。
4．C
【解析】
【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。
5．D
【解析】
【详解】
A．在第末，螺线管中电流的变化率为零，产生磁场的变化率为零，圆环中磁通量的变化率为零，圆环中无感应电流，故A错误；
B．在第2s末，虽然圆环中感应电流达到最大，但由于此时螺线管中电流为零，不产生磁场，所以圆环与螺线管之间作用力为零，此时圆环对桌面的压力与重力大小相等，故B错误；
C．在内，圆环中磁通量向上减小，根据楞次定律可知，从上往下看，感应电流沿逆时针方向；在内，圆环中磁通量向下增大，根据楞次定律可知，从上往下看，感应电流沿逆时针方向，故C错误；
D．在内，圆环中磁通量向上增大，根据楞次定律可知，从上往下看，圆环中的感应电流沿顺时针方向，故D正确。
故选D。
6．D
【解析】
【详解】
A．当线圈N接入恒定电流时，穿过线圈M的磁通量不变，不产生感应电动势，不能为电动汽车充电，故A正确，不符合题意；
B．当线圈N接入周期性交变电流时，穿过线圈M的磁通量周期性变化，由法拉第电磁感应定律可知，线圈M两端产生周期性变化的电压，故B正确，不符合题意；
C．当线圈N在M中产生的磁感应强度B竖直向上且减小时，由楞次定律可知，感应电流磁感应强度向上，由安培定则，感应电流方向从a向b，即有电流从b端流出，故C正确，不符合题意；
D．充电时，若某时刻线圈M中磁感应强度变化率为k，则M中产生的电动势
由于线圈有内阻r，结合闭合电路的欧姆定律可知，M两端电压一定小于，故D错误，符合题意。
故选D。
7．B
【解析】
【详解】
根据右手螺旋定则可知，通电瞬间，金属框内部磁感线垂直纸面向外，外部垂直纸面向里，使左边小线圈右半部分处于向外的磁场中，磁通量增大，左半部分处于向里的磁场中，磁通量增大，由于矩形金属框内部的磁场比外部强，所以左边小线圈的合磁通量不为零，合磁场方向向外；同理，右边金属框也一样，因此左、右小线圈的磁通量均增大，合磁场方向垂直纸面向外，根据楞次定律推论“增反减同”可知，线圈的感应电流方向都是顺时针方向，再由“同向电流相互吸引，异向电流相互排斥”，知两线圈的运动情况是相互远离．故B正确，A、C、D错误。
故选B。
8．D
【解析】
【详解】
根据条形磁铁磁感线分布规律可知，沿直线AB快速经过过程，穿过线圈向上的磁通量先增加后减少，根据楞次定律可知，感应电流产生的磁场应阻碍原磁通量的变化，根据右手螺旋定则可以判断，线圈中电流方向先顺时针，后逆时针。
故选D。
9．B
【解析】
【详解】
ACD．由题意可知小球所受电场力竖直向下，在线圈中磁场B增大过程，根据楞次定律可知甲极板带正电、乙极板带负电，即此时甲极板电势高于乙极板电势，小球带正电；在线圈中磁场B减小过程，同理可知甲极板带负电、乙极板带正电，即此时甲极板电势低于乙极板电势，小球带负电，故ACD错误；
B．设线圈的匝数为N，根据法拉第电磁感应定律可知两极板间电压大小为
两极板间电场强度大小为
由题意可得
联立解得
故B正确。
故选B。
10．C
【解析】
【详解】
A．线圈中的磁场强弱程度与通过线圈的电流大小成正比，根据乙图可知，线圈中产生的磁感应强度（磁通量）变化步调与电流i的变化步调一致，在里，电流i在增大，但其变化率在减小，所以线圈中的磁通量变化率也在减小，由法拉第电磁感应定律可知，线圈内变化的磁场产生的感应电场电动势在减小，所以小球受感应电场的电场力减小，做加速度减小的加速运动，故A错误；
B．时间内，由安培定则知线圈内感应磁场方向是向右的，磁通量在增大，根据楞次定律“增反减同”可知感应电场的电场线在线圈内部是向左的，由安培定则推得，小球中产生的涡流从左向右看是逆时针方向的，故B错误；
C．时刻，线圈中电流i的变化率为零，所以线圈中磁通量变化率为零，感应电场电动势为零，电流为零，所以小球受线圈作用力为零，故C正确；
D．电容器在放电过程中，变化的磁场在空间产生了变化的感应电场，在空间会产生电磁波发射出去，所以在的时间内电容器储存的电能没有全部转化为小球的动能，故D错误。
故选C。
11．AC
【解析】
【详解】
A．保持磁场不变，线圈的半径由变到的过程中，穿过线圈的磁通量不变，不产生感应电流，故A正确；
B．保持磁场不变，线圈的半径由变到的过程中，穿过线圈的磁通量不变，不产生感应电流，线圈的半径由r变到0.5r的过程中，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知此时有顺时针的电流，故B错误；
CD．保持线圈半径不变，使磁场随时间按，根据法拉第电磁感应定律可知线圈产生的感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律可知线圈中的电流为
故C正确，D错误。
故选AC。
12．BC
【解析】
【详解】
AB．若MN中通有从N流向M的电流、且电流增大，根据右手螺旋定则可知，穿过线圈的磁场方向为垂直纸面向里，且逐渐变大，根据楞次定律可知，线圈中感应电流的方向为A→B→C→D→A，根据左手定则可知，CD边受到向左的安培力，AB边受向右的安培力，越靠近导线磁场越强，则线圈ABCD受到的向右的力大于向左的力，则线圈ABCD会向右运动，故A错误B正确；
C．如果MN中通有从N流向M的恒定电流，发现线圈中感应出A→B→C→D→A流向的电流，根据楞次定律可知，穿过线圈的磁通量增加，当线圈向左运动，磁通量增加，故C正确；
D．如果MN中通有从N流向M的恒定电流，且让线圈向右运动，则穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知，线圈有扩张的趋势，故D错误。
故选BC。
13．BD
【解析】
【详解】
AC．导体切割磁感线运动时，产生感应电动势，当圆环运动至与A点等高的位置时，速度方向与磁场方向平行，此时没有感应电动势，圆环加速度最大，为g，此时速度向下加速度向下因此还能向下加速速度不是最大，AC错误；
B．圆环到达位置A之前，由楞次定律可知，圆环受到阻碍下落的磁场力，根据牛顿第三定律知，磁铁受到圆环施加的向下的磁场力，条形磁铁向下运动，弹簧形变增大，弹力大于磁铁重力，B正确；
D．由于圆环下落过程中，向上的磁场力对圆环做负功，所以机械能减少，D正确。
故选BD。
14．CD
【解析】
【详解】
A．开关闭合瞬间，线圈的磁通量增大，根据右手螺旋定则和楞次定律可知，通过金属杆的感应电流方向为右，A错误；
B．开关闭合瞬间，金属杆受到安培力，根据左手定则，金属杆靠近线圈运动，开关闭合后，线圈的电流恒定，磁通量不变，但金属杆运动时切割磁感线，金属杆受到安培力朝远离线圈方向，故金属杆减速靠近线圈，B错误；
C．开关断开瞬间，线圈的磁通量减小，根据右手螺旋定则和楞次定律可知，通过金属杆的感应电流方向为左，C正确；
D．开关断开瞬间，金属杆受到安培力，根据左手定则，金属杆远离线圈运动，开关断开后，线圈的电流为0，磁通量为0，但金属杆运动时切割磁感线，金属杆受到安培力朝指向线圈方向，故金属杆减速远离线圈，D正确。
故选CD。
15． 均匀增强
【解析】
【详解】
[1]小球带正电，知上极板带负电，根据楞次定律得知，磁场正在均匀增强；
[2]电键闭合时有
解得
16． 右 扩张 保持不动
【解析】
【详解】
(1)[1][2] 若变阻器滑片P向右移动，电阻变大，电流变小，线圈产生的磁场变小，穿过圆环磁通量变小，根据楞次定律可知，A环将被吸引，向右运动，并有扩张趋势。
(2)[3] 若断开开关S，线圈磁场消失，虽然A环产生感应电流，但线圈无磁场，A环不受安培力，则金属环A将保持不动。
17． 顺时针 向右
【解析】
【详解】
[1]根据楞次定律可知圈中感应电流方向是顺时针方向；
[2]根据楞次定律可知线圈受到磁场对其作用力的合力方向是水平向右。
18． 先快慢不变，后越来越慢 0.2 AC
【解析】
【详解】
(1)[1]周期反映圆盘转动的快慢程度，周期越大，转动越慢，由图看出，圆盘转动的周期先保持不变，后越来越大，则圆盘转动先快慢不变，后越来越慢；
(2)[2]由相邻两个正向最大值之间的时间间隔读出圆盘匀速转动时的周期是T=0.2s。
(3)[3]A．在t=0.1s时刻，线圈内磁场最强，磁通量最大，接着磁通量会变小，但磁场方向没变，所以导致产生感应电流的方向发生变化，故A正确；
B．在t=0.15s时刻，线圈内磁场为零，磁通量为零，接着磁通量会变大，由于磁场方向发生变化，磁通量从正向减小变为反向变大，所以产生感应电流的方向不会发生变化，故B错误；
C．在t=0.1s时刻，线圈内磁场最强，磁通量最大，此时磁通量变化率最大，产生的感应电流最大，故C正确；
D．在t=0.15s时刻，线圈内磁场最弱，磁通量最小，但磁通量变化率最小，线圈内产生的感应电流的大小达到了最小值，故D错误；
故选AC。
19．(1)因为线圈B中产生了电磁感应现象，从而产生延时作用；(2)线圈不闭合，则不会产生延时效果。
【解析】
【详解】
(1)由题意可知，当S断开后，线圈A中磁场减弱，穿过线圈B的磁通量要减小，根据楞次定律可知，B中产生的感应电流的磁场阻碍原来磁通量的减小，导致穿过线圈B的磁通量减小变慢，产生有延时释放D的作用；
(2)如果线圈不闭合，则B线圈中会有电磁感应现象，但不产生感应电流，故不会产生延时效果；
20．产生感应电流，方向在螺线管中由下到上
【解析】
【详解】
当磁铁向左运动时，导致线圈的磁通量向下增大，感应电流的产生的磁场与它相反；据右手螺旋定则可知，螺线管产生感应电流，感应电流方向在螺线管中由下到上。
21．见解析
【解析】
【详解】
当条形磁铁沿轴线竖直向右迅速移动时，闭合导体环内的磁通量减小，因此线圈做出的反应是：根据“增缩减扩”，则面积有扩大的趋势，同时根据“来拒去留”可知线圈将跟随磁铁运动，金属圆环受安培力向右。
22．向左移动
【解析】
【详解】
选择矩形线圈为研究对象，画出通电直导线一侧的磁感线分布图（图），磁感线方向垂直纸面向里，用“×”表示。已知矩形线圈中感应电流的方向是，根据右手螺旋定则，感应电流的磁场方向是垂直纸面向外的（即指向读者的，用矩形中心的圆点“·”表示）。根据楞次定律，感应电流的磁场应该是阻碍穿过线圈的磁通量变化的。现在已经判明感应电流的磁场从纸面内向外指向读者，是跟原来磁场的方向相反的。因此线圈移动时通过它的磁通量一定是在增大。这说明线圈在向左移动。
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