2025版高中物理第四章3楞次定律練習(xí)含解析新人教版選修3-2

PAGE5-3楞次定律1.(2024·山東濟南檢測)關(guān)于楞次定律,下列說法正確的是(A)A.感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的改變B.閉合回路的一部分導(dǎo)體在磁場中運動時,必受磁場阻礙作用C.原磁場穿過閉合回路的磁通量增加時,感應(yīng)電流的磁場與原磁場同向D.感應(yīng)電流的磁場總是跟原磁場反向,阻礙原磁場的改變解析:感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的改變,選項A正確;閉合回路的一部分導(dǎo)體在磁場中平行磁感線運動時,不受磁場阻礙作用,選項B錯誤;原磁場穿過閉合回路的磁通量增加時,感應(yīng)電流的磁場與原磁場反向,選項C錯誤;當(dāng)原磁場增加時感應(yīng)電流的磁場跟原磁場反向,當(dāng)原磁場減弱時感應(yīng)電流的磁場跟原磁場同向,選項D錯誤.2.(2024·山東青島期中)如圖所示,閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵,磁鐵的N極朝下.當(dāng)磁鐵向下運動時(但未插入線圈內(nèi)部)(B)A.線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同,磁鐵與線圈相互吸引B.線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同,磁鐵與線圈相互排斥C.線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反,磁鐵與線圈相互吸引D.線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反,磁鐵與線圈相互排斥解析:由題意可知,穿過線圈的磁場方向向下,磁鐵向下運動造成穿過線圈的磁通量增加,由楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場方向與磁鐵磁場方向相反,由此可以判定感應(yīng)電流的方向與題中所標(biāo)電流方向相同,磁鐵與線圈相互排斥,故B正確.3.如圖所示,一根條形磁鐵自左向右穿過一個閉合螺線管,則電路中(C)A.始終有感應(yīng)電流自a向b流過電流表GB.始終有感應(yīng)電流自b向a流過電流表GC.先有a→G→b方向的感應(yīng)電流,后有b→G→a方向的感應(yīng)電流D.將不會產(chǎn)生感應(yīng)電流解析:條形磁鐵從左邊進入螺線管的過程中,穿過螺線管的磁通量不斷增加,依據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的方向是a→G→b.條形磁鐵從螺線管中向右穿出的過程中,穿過螺線管的磁通量不斷減小,依據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的方向是b→G→a,故選項C正確.4.(多選)如圖所示,小圓圈表示處于勻強磁場中的閉合電路一部分導(dǎo)線的橫截面,速度v在紙面內(nèi).關(guān)于感應(yīng)電流的有無及方向的推斷正確的是(AC)A.(甲)圖中有感應(yīng)電流,方向向里B.(乙)圖中有感應(yīng)電流,方向向外C.(丙)圖中無感應(yīng)電流D.(丁)圖中a,b,c,d四個位置均無感應(yīng)電流解析:(甲)圖中導(dǎo)線切割磁感線,依據(jù)右手定則,可知電流方向向里,A正確;(乙)、(丙)圖中導(dǎo)線不切割磁感線,無電流,B錯誤,C正確;(丁)圖中導(dǎo)線在b,d位置時切割磁感線,有感應(yīng)電流,在a,c位置時速度的方向與磁感線方向平行,不切割磁感線,無電流,D錯誤.5.如圖所示,ab為一金屬桿,它處在垂直于紙面對里的勻強磁場中,可繞a點在紙面內(nèi)轉(zhuǎn)動;S是以a為圓心位于紙面內(nèi)的金屬圓環(huán).在桿轉(zhuǎn)動過程中,桿的b端與金屬環(huán)保持良好接觸;A為電流表,其一端與金屬環(huán)相連,一端與a點良好接觸.當(dāng)桿沿順時針方向轉(zhuǎn)動時,某時刻ab桿的位置如圖所示,則此時刻(A)A.電流表中電流的方向由c→d;作用于ab的安培力向右B.電流表中電流的方向由c→d;作用于ab的安培力向左C.電流表中電流的方向由d→c;作用于ab的安培力向右D.無電流通過電流表,作用于ab的安培力為零解析:金屬桿順時針轉(zhuǎn)動切割磁感線,由右手定則可知產(chǎn)生由a到b的感應(yīng)電流,電流由c→d流過電流表,再由左手定則知此時ab桿所受安培力向右,故A正確.6.如圖所示,一水平放置的矩形閉合線圈abcd在瘦長磁鐵的N極旁邊豎直下落,保持bc邊在紙外,ab邊在紙內(nèi),由圖中位置Ⅰ經(jīng)過位置Ⅱ到位置Ⅲ,位置Ⅰ和位置Ⅲ都很接近位置Ⅱ,這個過程中線圈中的感應(yīng)電流(A)A.沿abcd流淌B.沿dcba流淌C.先沿abcd流淌,后沿dcba流淌D.先沿dcba流淌,后沿abcd流淌解析:由條形磁鐵的磁場可知,線圈在位置Ⅱ時穿過閉合線圈的磁通量最少,為零;線圈從位置Ⅰ到位置Ⅱ,從下向上穿過線圈的磁通量在削減;線圈從位置Ⅱ到位置Ⅲ,從上向下穿過線圈的磁通量在增加,依據(jù)楞次定律可知線圈中感應(yīng)電流的方向是abcd,故A正確.7.邊長為h的正方形金屬導(dǎo)線框,從圖所示位置由靜止起先下落,通過一勻強磁場區(qū)域,磁場方向水平,且垂直于線框平面,磁場區(qū)高度為H,上、下邊界如圖中虛線所示(H>h),從線框起先下落到完全穿過磁場區(qū)的全過程中(C)A.線框中總有感應(yīng)電流存在B.線框中感應(yīng)電流方向是先順時針后逆時針C.線框中感應(yīng)電流方向是先逆時針后順時針D.線框受到磁場力的方向有時向上,有時向下解析:因為H>h,當(dāng)線框全部處于磁場區(qū)域時線框內(nèi)磁通量不變,線框中無感應(yīng)電流,故A錯誤;依據(jù)右手定則可知,線框進入磁場時感應(yīng)電流是逆時針,線框離開磁場時感應(yīng)電流是順時針,故C正確,B錯誤;結(jié)合左手定則可知,線框在進出磁場過程中受到磁場力的方向總是向上,故D錯誤.8.如圖所示,通電螺線管置于閉合金屬環(huán)a的軸線上,當(dāng)螺線管中電流I減小時(A)A.環(huán)有縮小的趨勢以阻礙原磁通量的減小B.環(huán)有擴大的趨勢以阻礙原磁通量的減小C.環(huán)有縮小的趨勢以阻礙原磁通量的增大D.環(huán)有擴大的趨勢以阻礙原磁通量的增大解析:金屬環(huán)a收縮時,它的合磁通量是增加的;當(dāng)螺線管中通過的電流漸漸變小時,電流產(chǎn)生的磁場漸漸變?nèi)?故穿過金屬環(huán)a的磁通量變小,依據(jù)楞次定律可知,為阻礙原磁通量變小,金屬環(huán)a有收縮的趨勢,故A正確.9.如圖所示,兩條平行虛線之間存在勻強磁場,虛線間的距離為l,磁場方向垂直紙面對里.abcd是位于紙面內(nèi)的梯形線圈,ad與bc間的距離也為l.t=0時刻,bc邊與磁場區(qū)域邊界重合.讓線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場區(qū)域邊界的方向穿過磁場區(qū)域.請推斷當(dāng)bc邊剛進入磁場時,線圈abcd中感應(yīng)電流的方向.解析:法一右手定則利用右手定則可干脆判定感應(yīng)電流的方向為a→d→c→b→a.法二楞次定律bc邊進入磁場,穿過線圈的磁通量增大,感應(yīng)電流的磁場將阻礙這一磁通量的增大,因此將產(chǎn)生a→d→c→b→a方向的感應(yīng)電流.答案:a→d→c→b→a10.(2024·河北雞澤一中月考)如圖所示,上下開口、內(nèi)壁光滑的銅管P和塑料管Q豎直放置,小磁塊先后在兩管中從相同高度處由靜止釋放,并落至底部,則小磁塊(A)A.在P中的下落時間比在Q中的長B.在兩個下落過程中的機械能都守恒C.在P和Q中都做自由落體運動D.落至底部時在P中的速度比在Q中的大解析:當(dāng)小磁塊在光滑的銅管P中下落時,由于穿過銅管的磁通量改變,導(dǎo)致銅管產(chǎn)生感應(yīng)電流,因電磁阻尼,所以在P中做的不是自由落體運動;而在塑料管Q內(nèi)小磁塊沒有任何阻力,做自由落體運動,所以P中的能量部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,Q中的機械能守恒,則至底部時在P中的速度比在Q中的小,在銅管中小磁塊受到安培阻力,則在P中的下落時間比在Q中的長,選項A正確.11.(2024·浙江寧波高二檢測)如圖(甲)所示,長直導(dǎo)線與矩形線框abcd處在同一平面中固定不動,長直導(dǎo)線中通以大小和方向隨時間作周期性改變的電流i,it圖象如圖(乙)所示,規(guī)定圖中箭頭所指的方向為電流正方向,則在T4～3TA.始終沿逆時針方向B.始終沿順時針方向C.先沿逆時針方向然后沿順時針方向D.先沿順時針方向然后沿逆時針方向解析:在T4～312.(2024·浙江杭州高二檢測)(多選)兩圓環(huán)A,B置于同一水平面上,其中A為勻稱帶電絕緣環(huán),B為導(dǎo)體環(huán).當(dāng)A以如圖所示的方向繞中心轉(zhuǎn)動的角速度發(fā)生改變時,B中產(chǎn)生如圖所示方向的感應(yīng)電流,則(BC)A.A可能帶正電且轉(zhuǎn)速減小B.A可能帶正電且轉(zhuǎn)速增大C.A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速減小D.A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速增大解析:B中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向垂直于紙面對外,A中電流應(yīng)為逆時針減弱或順時針增加,若A帶正電,則轉(zhuǎn)速增大,故A錯誤,B正確;若A帶負(fù)電,則轉(zhuǎn)速減小,故C正確,D錯誤.13.如圖所示,在水平地面下有一條沿東西方向鋪設(shè)的水平直導(dǎo)線,導(dǎo)線中通有自東向西穩(wěn)定、強大的直流電流.現(xiàn)用一閉合的檢測線圈(線圈中串有靈敏的檢流計,圖中未畫出)檢測此通電直導(dǎo)線的位置,若不考慮地磁場的影響,在檢測線圈位于水平面內(nèi),從距直導(dǎo)線很遠(yuǎn)處由北向南沿水平地面通過導(dǎo)線的上方并移至距直導(dǎo)線很遠(yuǎn)處的過程中,俯視檢測線圈,其中的感應(yīng)電流的方向是(C)A.先順時針后逆時針B.先逆時針后順時針C.先逆時針后順時針,然后再逆時針D.先順時針后逆時針,然后再順時針解析:依據(jù)通電直導(dǎo)線四周磁感線的特點,檢測線圈由遠(yuǎn)處移至直導(dǎo)線正上方時,穿過線圈的磁場有向下的重量,磁通量先增加后減小,由楞次定律和安培定則知,線圈中的電流方向先逆時針后順時針.當(dāng)檢測線圈由直導(dǎo)線正上方移至遠(yuǎn)處時,穿過線圈的磁場有向上的重量,磁通量先增加后減小,由楞次定律和安培定則知,線圈中的電流方向先順時針后逆時針,故C正確.14.(2024·福建師大附中期末)“磁單極子”是指只有N極或S極的磁性物質(zhì),其磁感線分布類似于點電荷的電場線分布.物理學(xué)家們長期以來始終用試驗試圖證明自然界中存在“磁單極子”.如圖所示的試驗就是用于檢測磁單極子的試驗之一,用超導(dǎo)材料圍成線圈放置在防磁裝置中,可認(rèn)為不受四周其他磁場的作用,設(shè)想有一個磁單極子S極,從左向右穿過一線圈,從左向右看,產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向是(A)A.始終是順時針 B.始終是逆時針C.先順時針后逆時針 D.先逆時針后順時針解析:有一個S極磁單極子從左向右穿過一線圈,依據(jù)楞次定律,可知磁單極子穿入穿出線圈時感應(yīng)場方向始終向右,從左向右看,回路中形成持續(xù)的順時針流向的感應(yīng)電流,故A正確.15.(2024·寧夏吳忠中學(xué)期末)如圖,螺線管的導(dǎo)線兩端與兩平行金屬板相接,一個帶負(fù)電的小球用絲線懸掛在兩金屬板間,并處