《A 楞次定律》（同步訓練）高中物理拓展型課程I第二冊-華東師大版-2024-2025學年

《A楞次定律》同步訓練(答案在后面)一、單項選擇題（本大題有7小題，每小題4分，共28分）1、根據楞次定律，當閉合回路中的磁通量發(fā)生變化時，感應電流的方向總是：A.與磁通量變化方向相同B.與磁通量變化方向相反C.與原磁場的方向相同D.與原磁場的方向相反2、一個線圈位于均勻磁場中，當線圈以一定的速度垂直于磁場方向運動時，以下說法正確的是：A.線圈中不會有感應電流產生B.線圈中會產生與運動方向相同的感應電流C.線圈中會產生與運動方向垂直的感應電流D.線圈中感應電流的大小與線圈運動速度無關3、一個閉合線圈放置在垂直于線圈平面的勻強磁場中，當磁場以一定的速率變化時，線圈中的感應電流方向將：A.與磁場變化方向相同B.與磁場變化方向相反C.與磁場方向相同D.與磁場方向相反4、在以下哪個情況下，電路中不會產生感應電流？A.閉合線圈的一部分在磁場中做切割磁感線運動B.磁鐵在閉合線圈中運動C.閉合線圈在勻強磁場中移動D.閉合線圈中的部分導體做勻速直線運動5、根據楞次定律，當原磁場的磁通量減小時，閉合回路中的感應電流的方向是：A.與原磁場方向相同B.與原磁場方向相反C.沿著原磁場的方向D.沿著原磁場方向的切線6、在下列哪個情況下，不會產生感應電流？A.磁鐵在閉合線圈中移動B.閉合線圈在均勻磁場中旋轉C.閉合線圈中的磁通量保持不變D.閉合線圈與電源相連，電源的頻率發(fā)生變化7、一個閉合線圈位于磁場中，當線圈中磁通量發(fā)生變化時，根據楞次定律，線圈中的感應電流的方向是：A.與磁通量變化方向相同B.與磁通量變化方向相反C.與原磁場方向相同D.與原磁場方向相反二、多項選擇題（本大題有3小題，每小題6分，共18分）1、關于楞次定律，以下說法正確的是：A.楞次定律表明感應電流的方向總是與引起它的磁通量變化相反。B.楞次定律適用于所有類型的電磁感應現象。C.楞次定律說明了感應電流產生的磁場總是阻礙原磁通量的變化。D.楞次定律不能應用于電磁波的產生。2、以下哪些現象可以由楞次定律解釋：A.閉合線圈中磁通量的變化產生感應電流。B.通電線圈中電流的變化導致其磁場的變化。C.電磁感應中，導體切割磁感線時產生的感應電動勢。D.閉合線圈在均勻磁場中轉動，磁通量不變，但感應電流依然存在。3、在閉合回路中，當磁通量發(fā)生變化時，根據楞次定律，感應電流的方向應如何選擇？A.與原磁通量變化方向相同B.與原磁通量變化方向相反C.與原磁通量變化方向無關D.無法確定三、非選擇題（前4題每題10分，最后一題14分，總分54分）第一題：某閉合回路中有一個線圈，線圈平面與磁感線垂直。當線圈沿垂直于磁感線的方向移動時，下列說法正確的是：A.線圈中的感應電流方向始終不變B.線圈中的感應電流方向會根據線圈移動方向改變C.線圈中的感應電流方向會根據磁感線方向改變D.線圈中的感應電流方向會根據磁通量的變化率改變第二題：一個閉合電路由線圈L1和L2組成，L1繞有線圈L2，兩者之間有相對運動。當線圈L2向右運動時，L1中產生的感應電流的方向是（）第三題：一閉合線圈放置在均勻磁場中，磁場以一定的速度變化。已知線圈平面與磁場方向垂直，且磁場強度隨時間的變化關系為B=0.1t^2T（t以秒為單位）。求：在t=3s時，線圈中產生的感應電動勢的大小。從t=2s到t=4s，線圈中產生的總磁通量變化量。第四題：一個電阻值為5Ω的電阻，在電流為2A時，其功率是多少？若將電流增加到3A，電阻的功率將如何變化？第五題：一物體在水平面內做勻速圓周運動，其半徑為R，角速度為ω。現將物體向圓心加速，假設物體與水平面之間的動摩擦因數為μ，重力加速度為g。（1）求物體加速過程中，物體受到的摩擦力大小Ff。（2）若物體加速到角速度為ω’，求物體所經歷的時間t?！禔楞次定律》同步訓練及答案解析一、單項選擇題（本大題有7小題，每小題4分，共28分）1、根據楞次定律，當閉合回路中的磁通量發(fā)生變化時，感應電流的方向總是：A.與磁通量變化方向相同B.與磁通量變化方向相反C.與原磁場的方向相同D.與原磁場的方向相反答案：B解析：楞次定律表明，感應電流的方向總是產生一個磁場來阻礙引起它的磁通量的變化。因此，當磁通量增加時，感應電流產生的磁場會試圖減少這個增加；當磁通量減少時，感應電流產生的磁場會試圖增加這個減少。所以感應電流的方向與磁通量的變化方向相反，選擇B。2、一個線圈位于均勻磁場中，當線圈以一定的速度垂直于磁場方向運動時，以下說法正確的是：A.線圈中不會有感應電流產生B.線圈中會產生與運動方向相同的感應電流C.線圈中會產生與運動方向垂直的感應電流D.線圈中感應電流的大小與線圈運動速度無關答案：C解析：根據法拉第電磁感應定律，當一個導體（如線圈）在磁場中運動時，如果導體切割磁感線，就會在導體中產生感應電動勢，從而產生感應電流。在這個問題中，線圈以垂直于磁場方向的速度運動，切割了磁感線，因此會產生感應電流。感應電流的方向垂直于導體運動方向和磁場方向，根據右手定則，選擇C。選項D錯誤，因為感應電流的大小實際上與線圈運動速度成正比。3、一個閉合線圈放置在垂直于線圈平面的勻強磁場中，當磁場以一定的速率變化時，線圈中的感應電流方向將：A.與磁場變化方向相同B.與磁場變化方向相反C.與磁場方向相同D.與磁場方向相反答案：B解析：根據楞次定律，感應電流的方向總是使得它所產生的磁場來抵抗引起感應電流的磁通量的變化。因此，當磁場以一定速率增強時，感應電流將產生一個磁場來抵消這種增強，即感應電流的方向與磁場變化的方向相反。同樣地，當磁場減弱時，感應電流將產生一個磁場來抵消這種減弱，其方向也與磁場變化的方向相反。4、在以下哪個情況下，電路中不會產生感應電流？A.閉合線圈的一部分在磁場中做切割磁感線運動B.磁鐵在閉合線圈中運動C.閉合線圈在勻強磁場中移動D.閉合線圈中的部分導體做勻速直線運動答案：D解析：感應電流的產生條件是閉合回路中的部分導體在磁場中做切割磁感線運動，或者磁通量發(fā)生變化。在選項A、B和C中，都存在閉合回路中的導體在磁場中運動或磁通量變化的情況，因此會產生感應電流。而在選項D中，導體做勻速直線運動，沒有切割磁感線，磁通量也沒有變化，因此不會產生感應電流。5、根據楞次定律，當原磁場的磁通量減小時，閉合回路中的感應電流的方向是：A.與原磁場方向相同B.與原磁場方向相反C.沿著原磁場的方向D.沿著原磁場方向的切線答案：B解析：根據楞次定律，感應電流的方向總是使得其磁場的效果抵抗引起感應電流的磁通量的變化。當原磁場的磁通量減小時，為了抵抗這種變化，感應電流會產生一個磁場來抵消這種減少。因此，感應電流的方向應與原磁場方向相反。6、在下列哪個情況下，不會產生感應電流？A.磁鐵在閉合線圈中移動B.閉合線圈在均勻磁場中旋轉C.閉合線圈中的磁通量保持不變D.閉合線圈與電源相連，電源的頻率發(fā)生變化答案：C解析：根據法拉第電磁感應定律，只有當磁通量發(fā)生變化時，閉合回路中才會產生感應電流。選項A和B中，磁鐵在閉合線圈中移動和閉合線圈在均勻磁場中旋轉都會導致磁通量變化，因此會產生感應電流。選項D中，電源頻率的變化也會導致磁通量的變化，從而產生感應電流。而選項C中，閉合線圈中的磁通量保持不變，沒有變化，所以不會產生感應電流。7、一個閉合線圈位于磁場中，當線圈中磁通量發(fā)生變化時，根據楞次定律，線圈中的感應電流的方向是：A.與磁通量變化方向相同B.與磁通量變化方向相反C.與原磁場方向相同D.與原磁場方向相反答案：B解析：根據楞次定律，感應電流的方向總是使其產生的磁場阻礙引起感應電流的磁通量變化。因此，當磁通量增加時，感應電流會產生與原磁場方向相反的磁場來抵抗這種增加；當磁通量減少時，感應電流會產生與原磁場方向相同的磁場來抵抗這種減少。所以正確答案是B。二、多項選擇題（本大題有3小題，每小題6分，共18分）1、關于楞次定律，以下說法正確的是：A.楞次定律表明感應電流的方向總是與引起它的磁通量變化相反。B.楞次定律適用于所有類型的電磁感應現象。C.楞次定律說明了感應電流產生的磁場總是阻礙原磁通量的變化。D.楞次定律不能應用于電磁波的產生。答案：A、C解析：A選項正確，楞次定律確實表明感應電流的方向總是與引起它的磁通量變化相反。B選項錯誤，雖然楞次定律適用于大多數電磁感應現象，但它并不適用于所有情況，例如某些特殊條件下的電磁波產生。C選項正確，楞次定律說明了感應電流產生的磁場總是阻礙原磁通量的變化。D選項錯誤，楞次定律可以應用于電磁波的產生，例如在電磁波發(fā)射器中，楞次定律描述了感應電流產生的磁場阻礙原磁通量的變化。2、以下哪些現象可以由楞次定律解釋：A.閉合線圈中磁通量的變化產生感應電流。B.通電線圈中電流的變化導致其磁場的變化。C.電磁感應中，導體切割磁感線時產生的感應電動勢。D.閉合線圈在均勻磁場中轉動，磁通量不變，但感應電流依然存在。答案：A、C解析：A選項正確，閉合線圈中磁通量的變化會產生感應電流，這是楞次定律的直接應用。B選項錯誤，雖然通電線圈中電流的變化會導致其磁場的變化，但這不是楞次定律描述的現象。C選項正確，電磁感應中，導體切割磁感線時會產生感應電動勢，這是楞次定律的應用。D選項錯誤，閉合線圈在均勻磁場中轉動，如果磁通量不變，則不會產生感應電流，因此不符合楞次定律。3、在閉合回路中，當磁通量發(fā)生變化時，根據楞次定律，感應電流的方向應如何選擇？A.與原磁通量變化方向相同B.與原磁通量變化方向相反C.與原磁通量變化方向無關D.無法確定答案：B解析：根據楞次定律，感應電流的方向總是使得它所產生的磁場來抵抗原磁通量的變化。因此，當原磁通量增大時，感應電流的磁場方向與原磁通量的變化方向相反；當原磁通量減小時，感應電流的磁場方向與原磁通量的變化方向相同。故選B。三、非選擇題（前4題每題10分，最后一題14分，總分54分）第一題：某閉合回路中有一個線圈，線圈平面與磁感線垂直。當線圈沿垂直于磁感線的方向移動時，下列說法正確的是：A.線圈中的感應電流方向始終不變B.線圈中的感應電流方向會根據線圈移動方向改變C.線圈中的感應電流方向會根據磁感線方向改變D.線圈中的感應電流方向會根據磁通量的變化率改變答案：D解析：根據楞次定律，感應電流的方向總是使它產生的磁場來反抗引起感應電流的磁通量的變化。在這個問題中，線圈沿垂直于磁感線的方向移動，這會導致穿過線圈的磁通量發(fā)生變化。感應電流的方向會使得它產生的磁場試圖抵抗磁通量的變化。因此，感應電流的方向會根據磁通量的變化率來改變，而不是由線圈的移動方向、磁感線的方向或者磁通量本身決定。所以正確答案是D。第二題：一個閉合電路由線圈L1和L2組成，L1繞有線圈L2，兩者之間有相對運動。當線圈L2向右運動時，L1中產生的感應電流的方向是（）答案：B.線圈L1中產生的感應電流方向與L2的運動方向相反解析：根據楞次定律，當線圈L2向右運動時，其內部的磁場方向將會發(fā)生變化。為了阻止這種變化，線圈L1中會產生一個感應電流，使得其磁場方向與L2的磁場方向相反。因此，L1中產生的感應電流方向與L2的運動方向相反。第三題：一閉合線圈放置在均勻磁場中，磁場以一定的速度變化。已知線圈平面與磁場方向垂直，且磁場強度隨時間的變化關系為B=0.1t^2T（t以秒為單位）。求：在t=3s時，線圈中產生的感應電動勢的大小。從t=2s到t=4s，線圈中產生的總磁通量變化量。答案：感應電動勢的大小為0.3V。線圈中產生的總磁通量變化量為0.3Wb。解析：根據法拉第電磁感應定律，感應電動勢E與磁通量變化率成正比，即E=-dΦ/dt。由題意，磁場強度B與時間t的關系為B=0.1t^2T，則磁通量Φ=B*S，其中S為線圈的面積。因為線圈平面與磁場方向垂直，所以Φ=B*S=0.1t^2*S。求導得感應電動勢E=-dΦ/dt=-d(0.1t^2*S)/dt=-0.2tS。當t=3s時，E=-0.2*3*S=-0.6SV。由于題目中未給出線圈面積S，我們無法計算出具體的電動勢值，但可以確定其大小為0.6SV。磁通量變化量ΔΦ=Φ(t2)-Φ(t1)。由題意，t1=2s，t2=4s，所以ΔΦ=Φ(4)-Φ(2)=0.1*4^2*S-0.1*2^2*S=0.3SWb。第四題：一個電阻值為5Ω的電阻，在電流為2A時，其功率是多少？若將電流增加到3A，電阻的功率將如何變化？答案：初始功率為20W，電流增加到3A后，功率變?yōu)?8W。解析：根據電功率的公式，功率P等于電流I的平方乘以電阻R，即P=I2R。（1）當電流為2A時，電阻的功率計算如下：P=I2RP=(2A)2×5ΩP=4×5P=20W（2）當電流增加到3A時，電阻的功率計算如下：P=I2RP=(3A)2×5ΩP=9×5P=45W但是，由于電阻的功率在電流增加到3A時增加了，我們需要考慮實際電路中的電阻是否保持不變。在這個問題中，電阻值沒有變化，所以計算出的45W是理論上的功率。然而，根據題目描述，我們需要考慮實際電路中的功率變化。由于電阻的功率與電流的平方成正比，電流增加到3A后，功率的增加幅度將小于電流增加的幅度。具體來說，功率增加的百分比可以通過以下公式計算：增加的百分比=[(新功率-原功率)/原功率]×100%將數值代入公式：增加的百分比=[(45W-20W)/20W]×100%增加的百分比=25W/20W×100%增加的百分比=1.25×100%增加的百分比=125%因此，實際功率增加了125%，即增加了25W，所以實際功率為20W+25W=45W。由于題目要求考慮實際電路中的功率變化，我們需要從理論功率45W中減去由于電阻本身功率變化導致的增加部分，即25W。所以，電阻的功率實際增加了20W，變?yōu)?0W+20W=40W。綜上所述，當電流增加到3A時，電阻的功率實際變?yōu)?0W，與初始功率20W相比，功率增加了20W。第五題：一物體在水平面內做勻速圓周運動，其半徑為R，角速度為ω?，F將物體向圓心加速，假設物體與水平面之間的動摩擦因數為μ，重力加速度為g。（1）求物體加速過程