高中人教物理選擇性必修二2.1楞次定律 練習（解析版）

1、第二章 電磁感應第1節(jié) 楞次定律一、單選題1一足夠長直導線固定在光滑水平面內，導線中通有如圖所示的恒定電流，一硬質金屬環(huán)在該平面內運動，初速度v0的方向與電流方向垂直、下列判斷正確的是（）A金屬環(huán)中感應電流的方向始終沿逆時針方向B金屬環(huán)所受合力始終保持不變C金屬環(huán)做勻速直線運動D金屬環(huán)最終停止在該水平面上【答案】D【解析】A金屬環(huán)向右運動時，穿過環(huán)的磁通量向里減小，由楞次定律可知，環(huán)中感應電流的方向始終沿順時針方向，選項A錯誤；B金屬環(huán)向右運動過程中磁場減弱，產生的感應電流減小，則所受安培力減小，即環(huán)所受合力減小，選項B錯誤；CD金屬環(huán)受向左的安培力且逐漸減小，則金屬環(huán)做變減速運動，最終停止在

2、該水平面上，選項C錯誤，D正確。故選D。2一條形磁鐵從某一高度處由靜止釋放，豎直向下穿過導線圈，當磁鐵的S端經過A，N端經過B時，下列關于線圈中感應電流的方向和所受安培力的說法中正確的是（）A感應電流方向相同，線圈所受安培力的方向相同B感應電流方向相反，線圈所受安培力的方向相反C感應電流方向相反，線圈所受安培力的方向相同D感應電流方向相同，線圈所受安培力的方向相反【答案】C【解析】條形磁鐵S端經過A位置時，磁鐵靠近線圈，穿過線圈的磁通量向上且增加，根據楞次定律判斷，線圈中感應電流產生的磁場方向向下，由安培定則判斷可知，線圈中感應電流為順時針方向（從上向下看），有感應電流的線圈等效為上S下N的條

3、形磁鐵，磁鐵與線圈是相互排斥的，故線圈所受安培力的方向是向下的；條形磁鐵N端經過B位置時，磁鐵遠離線圈，穿過閉合線圈的磁通量向上且減少，根據楞次定律判斷，線圈中感應電流產生的磁場方向向上，由安培定則判斷可知，線圈中感應電流為逆時針方向（從上向下看），有感應電流的線圈等效為上N下S的條形磁鐵，磁鐵與線圈是相互吸引的，線圈所受安培力的方向是向下的。綜上所述，當磁鐵的S端經過A，N端經過B時，感應電流方向相反，線圈所受安培力的方向相同。故選C。3如圖所示，導線AB可在置于勻強磁場中的不計電阻的金屬框架上滑動，則下列判斷正確的是（）AAB向左勻加速運動時，電流表中電流均勻增大BAB向左減速運動時，電流

4、表中有電流方向由abCAB向右加速運動時；電流表中有電流方向由baDAB向左勻速運動時，電流表中有電流方向由ab【答案】C【解析】AAB向左勻加速運動時，左線圈中電流均勻增大，原線圈中磁場均勻增強，副線圈中磁通量均勻增大，產生恒定的感應電動勢，則副線圈中產生大小不變的電流，所以電流表中電流不變，故A錯誤；BAB向左減速運動時，左線圈產生由A到B的減小的電流，其磁場在右線圈中豎直向上，右線圈中磁通量減小，由楞次定律知右線圈感應電流的磁場豎直向上，故電流表中有電流方向由ba，故B錯誤；CAB向右加速運動時，左線圈產生由B到A的增大的電流，其磁場在右線圈中豎直向下，右線圈中磁通量增大，由楞次定律知右

5、線圈感應電流的磁場豎直向上，故電流表中有電流方向由ba，故C正確；DAB向左勻速運動時，左線圈中電流保持不變，右線圈中磁通量不變，無電流產生，故D錯誤。故選C。4如圖甲所示，螺線管內有一平行于軸線的磁場，規(guī)定圖中箭頭所示方向為磁感應強度B的正方向，螺線管與導線框cdef相連，導線框cdef內有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導線框cdef在同一平面內，當螺線管內的磁感應強度隨時間按圖乙所示規(guī)律變化時，下列選項中正確的是（）A在t1時刻，金屬圓環(huán)L內的磁通量最大B在t2時刻，金屬圓環(huán)L內的磁通量為零C在t1t2時間內，金屬圓環(huán)L內有逆時針方向的感應電流D在t1t2時間內，金屬圓環(huán)L有收縮的趨勢【答

6、案】D【解析】A由B-t圖知，時刻磁通量的變化率為零，則感應電流為零，L上的磁通量為零；故A錯誤；B在時刻，磁感應強度為零，但是磁通量的變化率最大，則感應電流最大，通過金屬圓環(huán)的磁通量最大。B錯誤；C在時間內，磁通量的變化率不斷變大，則線圈內的感應電流不斷變大，根據楞次定律，在線圈中的電流方向f到c，根據右手螺旋定則，穿過圓環(huán)的磁通量向外增大，則根據楞次定律，在金屬圓環(huán)中產生順時針方向的感應電流。故C錯誤；D在時間內，L內的磁場增加，由愣次定律可以確定L必須減小面積以達到阻礙磁通量的增加，故有收縮的趨勢，故D正確。故選D。5矩形導線框與長直導線放在同一水平面上，邊與平行，導線中通入如圖所示的電

7、流，當中的電流減小時，下列說法正確的是（）A導線框中沒有感應電流B導線框中有逆時針方向的感應電流C導線框所受的安培力的合力方向水平向左D導線框所受的安培力的合力為0【答案】C【解析】AB當中的電流減小時，線圈的磁通量減小，根據楞次定律，感應電流的方向為順時針方向。AB錯誤；CD根據左手定則，線圈左邊受力向左，右邊受力向右，但是左邊處于磁感應強度較大處，所以安培力較大，即合力向左。C正確， D錯誤。故選C。6如圖所示，線圈兩端與電阻相連構成閉合回路，在線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的S極朝下。在將磁鐵的S極插入線圈的過程中（）A通過電阻的感應電流的方向由a到b，線圈與磁鐵相互排斥B通過電阻

8、的感應電流的方向由b到a，線圈與磁鐵相互排斥C通過電阻的感應電流的方向由a到b，線圈與磁鐵相互吸引D通過電阻的感應電流的方向由b到a，線圈與磁鐵相互吸引【答案】A【解析】將磁鐵的S極插入線圈的過程中，由楞次定律知，通過電阻的感應電流的方向由a到b，據推論“來拒去留”可知線圈與磁鐵相互排斥，A正確。故選A。7如圖所示，金屬棒ab、金屬導軌和螺線管組成閉合回路，金屬棒ab在勻強磁場B中沿導軌向右運動，則（）Aab棒不受安培力作用Bab棒a端的電勢比b端低Cab棒中感應電流的方向由b到aD螺線管產生的磁場，A端為N極【答案】C【解析】A金屬棒ab沿導軌向右運動時，所受安培力方向向左，以“阻礙”其運動

9、，故A錯誤；B根據右手定則可知，流過金屬棒ab的感應電流的方向是從b流向a，ab棒相當于電路中的電源，在電源內部，電流是從負極（低電勢）流向正極（高電勢），即a端電勢更高，故B錯誤；CD流過螺線管的電流方向是從A端到達B端，根據右手螺旋定則可知，螺線管的A端為S極，故C正確，D錯誤。故選C。8磁懸浮高速列車在我國上海、青島已投入正式運行。如圖是磁懸浮的原理，圖中A是圓柱形磁鐵，且N極朝上，B是用超導材料制成的超導圓環(huán)。在超導圓環(huán)B進入磁場中，則（）AB中將產生感應電流，當穩(wěn)定后，感應電流消失BB中將產生感應電流，當穩(wěn)定后，感應電流仍存在CB中感應電流的方向如圖俯視為逆時針方向DB懸浮時感應電流

10、產生的磁場方向與圓柱形磁鐵A上端的磁場方向一致【答案】B【解析】AB在超導圓環(huán)B進入磁場的過程中，根據楞次定律不難判斷出B中會產生感應電流，而因為B是超導體沒有電阻，故即使B穩(wěn)定后電磁感應現象消失，B中的電流也不會消失，選項A錯誤，B正確；CD根據楞次定律可知，圓柱形磁鐵的N極朝上，放入線圈時，線圈中的磁通量向上增大，則感應電流的磁場應向下，B中感應電流方向從上向下俯視看應為順時針，選項CD錯誤。故選B。9如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN，當PQ在外力的作用下運動時，MN在磁場力的作用下向右運動，則PQ所做的運動可能是（）A向右加速運動B向左勻速運動C向右減速運

11、動D向左減速運動【答案】C【解析】ACD當PQ向右運動時，用右手定則可判定PQ中感應電流的方向是由QP，由安培定則可知穿過L1的磁場方向是自下而上的；若PQ向右加速運動，則穿過L1的磁通量增加，用楞次定律可以判斷流過MN的感應電流方向是從NM的，用左手定則可判定MN受到向左的安培力，將向左運動，若PQ向右減速運動，流過MN的感應電流方向、感應電流所受的安培力的方向均將反向，MN向右運動，同理可判斷PQ向左減速運動時，MN向左運動，故AD錯誤，C正確；BPQ勻速運動時，MN中無感應電流，MN不受安培力，則MN不會運動，故B錯誤；故選C。二、多選題10如圖，粗糙水平桌面上有一質量為m的銅質矩形線圈

12、。當一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方等高快速經過時，若線圈始終不動，則關于線圈受到的支持力FN及在水平方向運動趨勢的正確判斷是（）AFN先小于mg后大于mgBFN先大于mg后小于mgC運動趨勢向左D運動趨勢向右【答案】BD【解析】AB當磁鐵沿矩形線圈中線AB正上方通過時，線圈中向下的磁通量先增加后減小，由楞次定律可知，線圈中感應電流的方向（從上向下看）先逆時針再順時針，則線圈先上方為N極下方為S極，后改為上方為S極下方為N極，根據同名磁極相斥、異名磁極相吸，則線圈受到的支持力先大于mg后小于mg，A錯誤，B正確；CD在磁鐵到達線圈中心前，線圈和磁鐵之間是排斥力，在磁鐵到達線圈中心后，線

13、圈和磁鐵之間是吸引力，根據受力的方向可得，線圈有向右的運動趨勢，C錯誤，D正確。故選BD。11如圖，螺線管B置于閉合金屬圓環(huán)A的軸線上，在通過B中的電流減弱的過程中（）A環(huán)A有擴張的趨勢B環(huán)A有縮小的趨勢C螺線管B有伸長的趨勢D螺線管B有縮短的趨勢【答案】BC【解析】AB當B中通過的電流逐漸變小時，電流產生的磁場逐漸變弱，故穿過A的磁通量變小，為阻礙磁通量變小，環(huán)A有收縮的趨勢，故A錯誤，B正確；CD螺線管B電流變小，每匝線圈產生的磁場減弱，線圈間的引力變小，螺線管B有伸長的趨勢，故C正確，D錯誤。故選BC。12如圖所示，A、B為大小、形狀均相同且內壁光滑，但用不同材料制成的圓管，豎直固定在相

14、同高度。兩個相同的磁性小球，同時從A、B管上端的管口無初速釋放，穿過A管的小球比穿過B管的小球先落到地面。下面對于兩管的描述中可能正確的是（）AA管是用塑料制成的，B管是用銅制成的BA管是用鋁制成的，B管是用膠木制成的CA管是用膠木制成的，B管是用塑料制成的DA管是用膠木制成的，B管是用鋁制成的【答案】AD【解析】由題意可知，小球在B管中下落的速度要小于A管中的下落速度，故說明小球在B管時受到阻力作用；其原因是金屬導體切割磁感線，從而使閉合的導體中產生感應電流，由于磁極間的相互作用而使小球 受向上的阻力；故B管應為金屬導體，如銅、鋁等，而A管應為絕緣體，如塑料、膠木等，故AD正確BC錯誤。故選

15、AD。三、填空題13如圖，鋁環(huán)A用輕線靜止懸掛，與長直螺線管共軸，并位于其左側，若突然閉合電鍵S，則鋁環(huán)A將_（填“向左”或“向右”或“不”）擺動，并有_（填“收縮”或“擴張”）趨勢?！敬鸢浮肯蜃?收縮 【解析】12突然閉合電鍵S，電流變大，則穿過鋁環(huán)A的磁通量變大，由來拒去留可知，鋁環(huán)A與長直螺線管間存在排斥力，則金屬環(huán)A將向左運動，因磁通量增大，由增縮減擴可知，金屬環(huán)A有收縮趨勢。14某學習小組在“探究楞次定律”的實驗中，記錄如下表：磁鐵放置情況磁鐵運動情況電表指針偏轉情況N極朝下插入線圈向左偏轉S極朝下從線圈中抽出向偏轉極朝下從線圈中抽出向右偏轉(1)請你補充完整表格，所要填寫的內容寫在

16、對應的橫線上：_；（選填“左”或“右”）；_；（選填“N”或“S”）(2)根據實驗現象，組長帶領大家研究后認為：這個實驗中，磁鐵插入線圈中不動，讓線圈上下運動也可以產生感應電流。你認為他們的結論是_（選填“正確”或“不正確”）的?！敬鸢浮孔?N極朝下 正確 【解析】（1）1 當條形磁鐵的N極向下插入線圈過程中，線圈中向下的磁場增強，則指針向左偏。當條形磁鐵的S極向下抽出線圈中過程中，線圈中向上的磁場減弱，即改變了磁場的方向又改變了磁場的強弱，所以電流計的指針向左偏。2 當條形磁鐵的N極向下插入線圈過程中，線圈中向下的磁場增強，則指針向左偏。當條形磁鐵的N極向下抽出線圈中過程中，線圈中向下的磁場

17、減弱，即只改變了磁場的強弱沒有改變磁場的方向，所以電流計的指針向右偏轉。（2）3通過分析上面的實驗，得出磁鐵插入線圈過程，線圈不動，實現了線圈的磁通量的變化，產生了感應電流，根據這個結論，磁鐵插入線圈中不動，讓線圈上下運動也可以改變線圈的磁通量的變化，同樣也可以產生感應電流，所以他們的結論是正確的。四、解答題15重為G的線圈系在一個彈簧測力計上，其下方有一通電導線，如圖甲所示，導線所通過的電流如圖乙所示，它們均在同一平面內，求下列不同時刻彈簧測力計的示數與G的關系。(1)在t1時刻；(2)在t2時刻；(3)在t3時刻?！敬鸢浮?1)小于G；(2)等于G；(3)大于G【解析】(1)在t1時刻穿過

18、線圈的磁通量增加，線圈中產生感應電流，由楞次定律知線圈有收縮的趨勢，受到向上的安培力，故彈簧測力計的示數小于G；(2)在t2時刻穿過線圈的磁通量不變，線圈中不產生感應電流，由力的平衡知，彈簧測力計的示數等于G；(3)在t3時刻穿過線圈的磁通量減少，線圈中產生感應電流，由楞次定律知線圈有擴張的趨勢，受到向下的安培力，故彈簧測力計的示數大于G。16在圖中，線圈M和線圈P繞在同一個鐵芯上。(1)當閉合開關S的一瞬間，線圈P中感應電流的方向如何？(2)當斷開開關S的一瞬間，線圈P中感應電流的方向如何？【答案】(1)左向右；(2)右向左【解析】(1)由于在電源外部電流從正極流向負極，則根據右手定則可知線圈M產生的磁場如下圖所示，且開關閉合瞬間M產生的磁場在增大，則根據楞次定律可知，開關閉合瞬間線圈P的感應電流流經電表的方向為從左向右。 (2)由于在電源外部電流從正極流向負極，則根據右手定則可知線圈M產生的磁場如下圖所示，且開關斷開瞬間M產生的磁場在減小，則根據楞次定律可知，開關斷開瞬間線圈P的感應電流流經電表的方向為從右向左。17如圖甲，單匝線圈放在勻強磁場中，線圈平面與磁場垂直，磁場方向垂直紙