新教材2024高中物理第二章電磁感應2.1楞次定律同步測試新人教版選擇性必修第二冊

其次章電磁感應1楞次定律【基礎鞏固】1.如圖所示,勻強磁場與圓形導體環(huán)平面垂直,導體EF與環(huán)接觸良好,當EF向右勻速運動時 ()A.穿過圓環(huán)的磁通量不變,環(huán)上無感應電流產(chǎn)生B.整個環(huán)中有順時針方向的電流C.整個環(huán)中有逆時針方向的電流D.環(huán)的右側有逆時針方向的電流,環(huán)的左側有順時針方向的電流解析:由右手定則知EF上的電流由E→F,故環(huán)右側的電流方向為逆時針,環(huán)左側的電流方向為順時針,選D.答案:D2.如圖所示,兩同心圓環(huán)A、B置于同一水平面上,其中B為勻稱帶負電的絕緣環(huán),A為導體環(huán).當B繞環(huán)心轉動時,導體環(huán)A產(chǎn)生順時針方向的電流且具有擴展趨勢,則B的轉動狀況是()A.順時針加速轉動 B.順時針減速轉動C.逆時針加速轉動 D.逆時針減速轉動解析:由題可知,A中感應電流為順時針,由安培定則可知,感應電流產(chǎn)生的磁場向里,由楞次定律可知,引起感應電流的磁場可能為向外增大或向里減小.若原磁場向外,則B中電流應為逆時針,由于B帶負電,B應順時針轉動且轉速增大;若原磁場向里,則B中電流應為順時針,則B應逆時針轉動且轉速減小.又因為導體環(huán)A具有擴展趨勢,則B中電流應與A中的方向相反,即B應順時針轉動且轉速增大,故選項A正確.答案:A3.(多選)如圖所示,閉合金屬圓環(huán)沿垂直于磁場方向放置在有界勻強磁場中,將它從勻強磁場中勻速拉出,下列說法正確的是 ()A.向左拉出和向右拉出時,環(huán)中的感應電流方向相反B.向左或向右拉出時,環(huán)中感應電流方向都是沿順時針方向的(俯視)C.向左或向右拉出時,環(huán)中感應電流方向都是沿逆時針方向的(俯視)D.環(huán)在離開磁場之前無感應電流解析:不管將金屬圓環(huán)從哪邊拉出磁場,穿過環(huán)的磁通量都要削減,依據(jù)楞次定律可知,感應電流的磁場要阻礙原磁通量的削減,感應電流的磁場方向與原磁場方向相同,應用安培定則可以推斷出感應電流的方向是沿順時針方向的(俯視),選項B正確,選項A、C錯誤.在環(huán)離開磁場前,穿過環(huán)的磁通量不變,無感應電流,選項D正確.答案:BD4.(2024·廣東深圳)如圖所示,導軌間的磁場方向垂直于紙面對里,圓形金屬環(huán)B正對電磁鐵A,當導線MN在導軌上向右加速滑動時,則 ()A.MN導線無感應電流,B環(huán)無感應電流B.MN導線有向上的感應電流,從左向右看B環(huán)有逆時針方向的感應電流C.MN導線有向下的感應電流,從左向右看B環(huán)有逆時針方向的感應電流D.MN導線有向上的感應電流,從左向右看B環(huán)有順時針方向的感應電流解析:依據(jù)右手定則可以推斷出,MN導線有向上的感應電流.依據(jù)右手螺旋定則可以推斷出,電磁鐵A在金屬環(huán)B中的磁場方向向左.感應電動勢E=Blv,導線向右加速滑動,電動勢增大,感應電流也增大,故通過金屬環(huán)B的磁通量也增大.依據(jù)楞次定律可知,從左向右看金屬環(huán)B中感應電流方向沿順時針方向.選項D正確.答案:D5.在探究楞次定律的試驗中,某同學用試觸法推斷電流計指針偏轉方向與電流流向的關系時,將電池的負極與電流計的A接線柱連接,連接B接線柱的導線試觸電池正極時,發(fā)覺指針指示如圖甲中的b位置.甲乙丙(1)現(xiàn)將電流計的兩接線柱與乙線圈的兩個接線柱連接,將磁體S極向下插入線圈時,電流計指針指示位置如圖甲中的a位置,則與線圈接線柱C連接的是電流計的接線柱.

(2)若將電流計的A、B接線柱分別與丙線圈的E、F接線柱連接,將磁體從線圈中抽出時,電流計指針指示位置如圖甲中的b位置,則磁體P端是極.

解析:(1)將電池的負極與電流計的A接線柱連接,連接B接線柱的導線試觸電池正極,發(fā)覺指針指示題圖甲中的b位置,電流從B流入電流計,說明電流從哪端流入,指針就向哪端偏轉,而將磁體S極向下插入線圈時,電流計指針指示位置如題圖甲中的a位置,說明感應電流從A流入電流計;依據(jù)楞次定律“增反減同”,感應電流的磁場向下,再由安培定則,推斷線圈C是電流流出端,而D是電流流入端,那么與線圈接線柱C連接的是電流計的B接線柱.(2)若將電流計的A、B接線柱分別與丙線圈的E、F接線柱連接,將磁體從線圈中抽出時,電流計指針指示位置如題圖甲中的b位置,則感應電流從B流入電流計,說明F接線柱是正極,因此感應電流從上向下看是沿順時針的,依據(jù)安培定則與楞次定律得感應電流的磁場向下,由于磁體向上運動,則磁體Q端是N極,P端是S極.答案:(1)B(2)S6.下圖是某小組在探討磁通量改變時感應電流的方向試驗中的部分操作示意圖,圖甲是電流通過靈敏電流計時指針的偏轉狀況,圖乙是磁體從線圈中抽出時靈敏電流計指針的偏轉狀況.甲乙丙(1)圖甲電路中串聯(lián)定值電阻R主要是為了.

A.減小電路兩端的電壓,愛護電源B.增大電路兩端的電壓,愛護電源C.減小電路中的電流,愛護靈敏電流計D.減小電路中的電流,便于視察靈敏電流計的讀數(shù)(2)如圖乙所示,當磁體向上抽出時,電流計中指針(選填“左”或“右”)偏;接著操作如圖丙所示,此時條形磁體的運動是(選填“插入”或“抽出”)線圈.

解析:(1)電路中串聯(lián)定值電阻的目的是減小電流,愛護靈敏電流計,故選項C正確.(2)在乙圖中,線圈中的磁場方向向下,當磁體向上抽出時,穿過線圈的磁通量減小,依據(jù)楞次定律知,感應電流的磁場與原磁場方向相同,則流過電流計的電流方向為從下往上,所以電流計指針向右偏.在丙圖中,線圈中的磁場方向向上,感應電流流過電流計的方向是從上向下,則感應電流的磁場方向向上,與原磁場方向相同,故穿過線圈的磁通量在減小,即磁體抽出線圈.答案:(1)C(2)右抽出【拓展提高】7.如圖甲所示,兩個閉合圓線圈A、B圓心重合,放在同一水平面內(nèi),線圈A中通以如圖乙所示的改變電流,t=0時電流的方向為順時針(如圖中箭頭所示).在t1~t2時間內(nèi),對于線圈B,下列說法正確的是 ()甲乙A.線圈B內(nèi)有順時針方向的電流,線圈B有擴張的趨勢B.線圈B內(nèi)有順時針方向的電流,線圈B有收縮的趨勢C.線圈B內(nèi)有逆時針方向的電流,線圈B有擴張的趨勢D.線圈B內(nèi)有逆時針方向的電流,線圈B有收縮的趨勢解析:t1~t2時間內(nèi),線圈A中的電流方向為逆時針,依據(jù)安培定則可知在線圈A內(nèi)部產(chǎn)生的磁場方向垂直于紙面對外,線圈A外部產(chǎn)生的磁場方向垂直于紙面對里,穿過線圈B的合磁場方向垂直于紙面對外,由于線圈A中的電流增加,穿過線圈B的磁通量增加,依據(jù)楞次定律和安培定則,在線圈B中將產(chǎn)生順時針方向的感應電流,并且線圈B有擴張的趨勢,故選項A正確,選項B、C、D錯誤.答案:A8.(多選)如圖所示,通電螺線管N置于閉合金屬環(huán)M的中心軸線上,當N中的電流突然減小時,則 ()A.金屬環(huán)M有縮小的趨勢B.金屬環(huán)M有擴張的趨勢C.螺線管N有縮短的趨勢D.螺線管N有伸長的趨勢解析:當通入通電螺線管的電流突然減小時,螺線管每匝間的相互吸引力也減小,所以匝間距有增大趨勢;對金屬環(huán)M,穿過的磁通量也隨之削減,由于它包圍內(nèi)外磁場,只有減小面積才能阻礙磁通量的削減,金屬環(huán)M有縮小的趨勢.選項A、D正確.答案:AD9.(多選)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MN、PQ,當PQ在外力的作用下運動時(運動速度越大,產(chǎn)生的感應電流越大),MN在安培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.向左加速運動C.向右減速運動 D.向左減速運動解析: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Q→P,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,用楞次定律可以推斷流過MN的感應電流方向是N→M,用左手定則可判定MN受到向左的安培力,MN將向左運動,故選項A錯誤;若PQ向右減速運動,流過MN的感應電流方向、MN所受的安培力的方向將均反向,MN向右運動,故選項C正確;同理可推斷選項B正確,選項D錯誤.答案:BC10.(多選)如圖所示,一輕質絕緣橫桿兩側各固定一金屬環(huán),橫桿可繞中心點自由轉動.拿一條形磁體插向其中一個小環(huán),后又取出插向另一個小環(huán),看到的現(xiàn)象及現(xiàn)象分析正確的是 ()A.磁體插向左環(huán),橫桿發(fā)生轉動B.磁體插向右環(huán),橫桿發(fā)生轉動C.磁體插向左環(huán),左環(huán)中產(chǎn)生感應電流D.磁體插向右環(huán),右環(huán)中產(chǎn)生感應電流解析:左環(huán)不閉合,磁體插向左環(huán)時,不產(chǎn)生感應電流,環(huán)不受力,橫桿不轉動,故選項A、C錯誤.右環(huán)閉合,磁體插向右環(huán)時,環(huán)內(nèi)產(chǎn)生感應電流,環(huán)受到磁場的作用,橫桿轉動,故選項B、D正確.答案:BD11.(1)下圖為探討電磁感應現(xiàn)象的試驗裝置,將圖中所缺的導線補接完整.(2)電路正確連接后,小線圈B已經(jīng)放在大線圈A的內(nèi)部(如圖),閉合開關,發(fā)覺靈敏電流計向右稍微偏轉,則斷開開關瞬間,靈敏電流計指針向(選填“左”或“右”)偏轉.

(3)若用楞次定律說明(2)中試驗現(xiàn)象,須要明確.

A.靈敏電流計指針偏轉方向與電流流入方向之間的關系B.線圈A的繞向C.線圈B的繞向D.兩線圈的匝數(shù)解析:(1)將電源、開關、滑動變阻器、小線圈B串聯(lián)成一個回路,再將電流計與大線圈A串聯(lián)成另一個回路.(2)閉合開關,穿過A線圈的磁通量增大,靈敏電流計的指針向右偏;當斷開開關瞬間,穿過A線圈的磁通量減小,靈敏電流計指針將向左偏轉.(3)若用楞次定律說明(2)中試驗現(xiàn)象,須要明確①電流計的電流流入方向與指針的偏轉方向的關系;②小線圈B的繞向;③大線圈A的繞向.選項A、B、C正確.答案:(1)如圖所示.(2)左(3)ABC【挑戰(zhàn)創(chuàng)新】12.(多選)如圖所示,兩個線圈繞在同一根鐵芯上,其中一線圈通過開關與電源連接,另一線圈與遠處沿南北方向水平放置在紙面內(nèi)的直導線連接成回路.將一小磁針懸掛在直導線正上方,開關未閉合時小磁針處于靜止狀態(tài).下列說法正確的是 ()A.開關閉合后的瞬間,小磁針的N極朝垂直于紙面對里的方向轉動B.開關閉合并保持一段時間后,小磁針的N極指向垂直于紙面對里的方向C.開關閉合并保持一段時間后,小磁針的N極指向垂直于紙面對外的方向D.開關閉合并保持一段時間再斷開后的瞬間,小磁針的N極朝垂直于紙面對外的方向轉動解析:開關閉合后的瞬間,依據(jù)楞次定律,左邊線圈中產(chǎn)生電流,電