高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册1 楞次定律精品复习练习题

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2.1楞次定律   同步练习一、多选题1．（2022·湖北·云梦县黄香高级中学高二期末）如图所示，在光滑的水平桌面上，和是两条固定的平行长直导线，通过的电流强度相等。矩形线框位于两条导线的正中间，通有顺时针方向的电流，在、产生的磁场作用下静止。的电流方向右，则（　　）A．中电流向左B．如果线框向平移，穿过线框的磁通量可能变为0C．线框与导线垂直的每条边，都不受安培力作用D．线框面积有增大的趋势【答案】AD【解析】A．由于矩形线框在、产生的磁场作用下静止，又的电流方向右，根据安培定则可知，中电流向左，A正确；B．如果线框向平移，矩形线框不再处于中间位置，故穿过线框的磁通量不可能变为0，B错误；C．线框与导线垂直的每条边，都受安培力作用，只是安培力的合力为0，C错误；D．的电流方向右，导线下方产生的磁场垂直纸面向里，根据左手定则可知，线框上条边受到的安培力竖直向上，中电流向左，b导线上方产生的磁场垂直纸面向里，线框下条边受到的安培力竖直向下，故线框面积有增大的趋势，D正确。故选AD。2．（2022·四川·阆中中学高二开学考试）如图（a），螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场，以图中箭头所示方向为其正方向。螺线管与导线框abcd相连，导线框内有一小金属圆环L，圆环与导线框在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度B随时间按图（b）所示规律变化时（　　）A．在t2～t3时间内，a点的电势始终比d点的电势高B．在t3～t4时间内，L有扩张趋势C．在t1～t2时间内，L内有顺时针方向的感应电流D．在t2～t3时间内，L内有逆时针方向的感应电流【答案】ABC【解析】A．由安培定则可知，在t2～t3时间内，a点相当于电源的正极，d点相当于电源的负极，因此a点的电势始终比d点的电势高，故A正确；B．在t3～t4时间内，螺线管中磁场的变化率减小，产生的感应电动势减小，穿过金属圆环L的磁通量减小，L有扩张趋势，故B正确；C．由安培定则可知，在t1～t2时间内，导线框中有dcbad方向的电流，由于磁场变化率减小，导致感应电流逐渐减小，穿过金属圆环L的磁通量减小，由楞次定律可知L内有顺时针方向的感应电流，故C正确；D．在t2～t3时间内，螺线管产生的感应电动势不变，穿过金属圆环L的磁通量不变，L内无感应电流，故D错误。故选ABC。3．（2022·湖南师大附中高二期末）如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示。在0～时间内，直导线中电流方向向上，下列说法正确的是（　　）A．时间内，线框内感应电流方向为顺时针，线框有收缩趋势B．时间内，线框内感应电流方向为逆时针，线框有扩张趋势C．时间内，线框内感应电流方向为顺时针，线框有扩张趋势D．时间内，线框内感应电流方向为逆时针，线框有收缩趋势【答案】BD【解析】在时间内，直导线电流方向向上，根据安培定则，知导线左侧磁场的方向垂直纸面向外，电流逐渐减小，则磁场逐渐减弱，且线框内磁通量减少，根据楞次定律，则金属线框中产生逆时针方向的感应电流，且线框面积有扩张的趋势。同理可知，时间内，感应电流方向为逆时针，且线框有收缩趋势。故选BD。4．（2022·湖北·武汉市常青第一中学高二期末）如图所示，A为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着正电荷，在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B，使B的环面水平且与圆盘面平行，其轴线与胶木盘A的轴线OO'重合。现使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO'按箭头所示方向加速转动，则（　　）A．丝线受到的拉力减小B．金属环B中产生顺时针方向（俯视）的电流C．金属环B的面积有扩大的趋势D．如果胶木盘A开始匀速转动，此后金丝线受到的拉力不变【答案】ABD【解析】ABC．木盘A由静止开始绕其轴线OO'按箭头所示方向加速转动，通过金属环B的磁通量增大，根据楞次定律的推论，金属环B的面积有缩小的趋势，且B有向上升的趋势，丝线受到的拉力减小，AB正确；C错误；D．如果胶木盘A开始匀速转动，通过B的磁通量没有发生变化，则B环没有感应电流，则此后金丝线受到的拉力不变，所以D正确；故选ABD。5．（2022·湖北·高二期末）如图，两个半径不同但共心的圆形导线环A、B位于同一平面内，A环的半径大于B环的半径，已知在t＝0到t＝t1的时间间隔内，当导线A环中的电流i发生某种变化，而导线B环中的感应电流总是沿逆时针方向。设A环中电流i的正方向与图中箭头所示的方向相同，则i随时间t的变化的图线可能是（　　）A．B． C． D．【答案】BC【解析】导线B环中的感应电流总是沿逆时针方向，根据右手螺旋定则可知感生电流的磁场应为垂直纸面向外，根据楞次定律可知原磁场应为垂直纸面向里的增强的磁场或垂直纸面向外的减弱的磁场。再根据右手螺旋定则可判断A环中电流i可能是图示方向的增强或反方向的减弱。故选BC。6．（2022·湖北·鄂州市教学研究室高二期末）如图所示，水平放置的两组光滑轨道上分别放有可自由移动的金属棒PQ和MN，并且分别放置在磁感应强度为B1和B2的匀强磁场中，当PQ在外力的作用下运动时，MN向右运动，则PQ所做的运动可能是（       ）A．向左加速运动 B．向右加速运动C．向右减速运动 D．向右匀速运动【答案】AC【解析】根据安培定则可知，MN处于垂直纸面向里的磁场中，MN在磁场力作用下向右运动，说明MN受到的磁场力向右，由左手定则可知电流由M指向N，L2中感应电流的磁场向上，由楞次定律可知，L1线圈中电流的磁场应该是向上减弱，或向下增强。若L1中磁场方向向上减弱，根据安培定则可知PQ中电流方向为Q→P且减小，根据右手定则可知PQ向右减速运动；若L1中磁场方向向下增强，根据安培定则可知PQ中电流方向为P→Q且增大，根据右手定则可知PQ向左加速运动。故选AC。7．（2022·江苏·南京市第一中学高二开学考试）如图（甲）、（乙）、（丙）所示，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，它们之间相互绝缘、且MN靠近ad边，为了使线框感应电流方向是adcba，下列措施可行的是（　　）A．图（甲）线框向左平移B．图（乙）线框向左平移C．图（丙）线框向左平移D．三幅图中电流增大，都能实现上述电流方向【答案】CD【解析】A．图（甲）线框向左平移，由安培定则可知通过线框的磁通量向里且减小，由楞次定律可知线框感应电流方向是abcda，故A错误；B．图（乙）线框向左平移，开始时通过线框的磁通量向外且减小，由楞次定律可知，线框感应电流方向是abcda，故B错误；C．图（丙）线框向左平移，由安培定则可知通过线框的磁通量向外且增大，由楞次定律可知线框感应电流方向是adcba，故C正确；D．甲图中线框中磁通量向里，电流增大，磁通量增加，由楞次定律可知，线框感应电流方向是adcba；乙图中线框中磁通量向外，电流增大，磁通量增加，由楞次定律可知，线框感应电流方向是adcba；丙图中线框中磁通量向外，电流增大，磁通量增加，由楞次定律可知，线框感应电流方向是adcba；故D正确。故选CD。二、单选题8．（2021·云南师大附中高三阶段练习）如图所示，a、b、c三个线圈是同心圆，b线圈上连接有直流电源E和开关K，则下列说法正确的是（　　）A．在K闭合的一瞬间，线圈c中有逆时针方向的瞬时电流，有收缩趋势B．在K闭合的一-瞬间，线圈c中有逆时针方向的瞬时电流，有扩张趋势C．在K闭合的一瞬间，线圈a中有逆时针方向的瞬时电流，有收缩趋势D．在K闭合的一-瞬间，线圈a中有顺时针方向的瞬时电流，有扩张趋势【答案】A【解析】AB．在K闭合的一瞬间，线圈b中有顺时针方向的瞬时电流，线圈b内磁场垂直纸面向里增大，线圈b外磁场垂直纸面向外增大，研究c线圈，根据楞次定律、右手螺旋定则和左手定则，线圈c中有逆时针方向的瞬时电流，有收缩趋势，故A正确，B错误。CD．研究a线圈，根据楞次定律、右手螺旋定则和左手定则，线圈a中有逆时针方向的瞬时电流，有扩张的趋势，故CD错误。故选A。9．（2021·广东·化州市第一中学高二期末）法拉第的贡献无法用任何物质来衡量，他的研究涉及电学、磁学、电化学等方面，发明了电动机和发电机，变压技术等等，其中电磁感应现象的发现对电磁学的发展有重要的作用。如图所示是法拉第发现电磁感应现象的一个装置的示意图，软铁环上绕有M、N两个线圈，线圈M与电源、开关S1相连，线圈N与电阻R，开关S2相连。下列说法正确的是（　　）A．先闭合S2 ，再闭合S1，有电流从a-R-bB．先闭合S1，再闭合S2，有电流从a-R-bC．先闭合S2 ，再闭合S1，有电流从b-R-aD．先闭合S1 ，再闭合S2，有电流从b-R-a【答案】C【解析】BD．先闭合S1，再闭合S2，右边线圈磁通量就不发生变化，所以不会有电流产生，B、D错误；AC．先闭合S2后闭合S1，则右边磁通量增加，根据安培定则可知，穿过右边的磁通量在增加，原磁场方向向下，由楞次定律可知，感应电流磁场方向向上，根据安培定则可知流过电阻的电流为,故C正确，A错误。故选C。10．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，A、B是两根互相平行的、固定的长直通电导线，二者电流大小和方向都相同．一个矩形闭合金属线圈abcd与A、B在同一平面内，并且ab边保持与通电导线平行．线圈从图中的位置1匀速向左移动，经过位置2，最后到位置3，其中位置2恰在A、B的正中间．则下列说法中正确的是（　　）A．在位置2时，穿过线圈的磁通量为零B．在位置2时，穿过线圈的磁通量的变化率为零C．从位置1到位置3的整个过程中，线圈内感应电流的方向发生了变化D．从位置1到位置3的整个过程中，线圈受到的磁场力的方向先向右后向左【答案】A【解析】AB．磁通量是指穿过线圈中磁感线的净条数，故在位置2，A导线在线圈中的磁场方向向里，B导线在线圈中的磁场方向向外，则线圈的磁通量为0，但磁通量的变化率不为0，A正确，B错误；C．1→2，磁通量向外减小，感应电流为逆时针方向，2→3，磁通量向里增大，感应电流仍为逆时针方向，C错误；D．由楞次定律知，线圈所受磁场力总是阻碍线圈与导线的相对运动，方向总是向右，D错误．故选A。11．（2022·全国·高三专题练习）航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的．电磁驱动原理如图所示，在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环，铝环和铜环的形状、大小相同，已知铜的电阻率较小，则合上开关S的瞬间（　　）A．两个金属环都向左运动B．两个金属环都向右运动C．从左侧向右看，铝环中感应电流沿顺时针方向D．铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力【答案】C【解析】C．开关S闭合后，线圈中的电流从右侧流入，由安培定则可知，磁场方向向左，在合上开关S的瞬间，磁场变强，由楞次定律可知，从左侧向右看，铝环中感应电流沿顺时针方向，故C正确；AB．铝环所在位置的磁场有沿铝环圆心向外的分量，由左手定则可判断铝环受到的安培力有向左的分力，可知铝环向左运动，同理可判断，铜环向右运动，A、B错误；D．由于铜的电阻率较小，铜环和铝环的形状大小相同，所以铜环的电阻较小，故铜环中的感应电流较大，则铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力，故D错误．故选C。12．（2022·全国·高三课时练习）如图所示，导线框ABC与长直导线在同一平面内，直导线通有恒定电流I，在导线框由直导线左侧向右匀速靠近直导线过程及在直导线右侧向右匀速远离直导线过程中，导线框中感应电流的方向分别是（　　）A．都是ABC B．都是CBAC．靠近时是ABC，远离时是CBA D．靠近时是CBA，远离时是ABC【答案】B【解析】由题图及安培定则可知，通电直导线在导线左边产生的磁场的方向为垂直纸面向外，在导线右边产生的磁场方向垂直纸面向里，当导线框向直导线靠近时，穿过导线框的垂直纸面向外的磁通量变大，根据楞次定律可知感应电流产生的磁场方向垂直纸面向里，则感应电流方向为CBA；当导线框在直导线右侧远离直导线时，穿过导线框的垂直纸面向里的磁通量变小，由楞次定律可知感应电流产生的磁场方向垂直纸面向里，则感应电流方向为CBA，故B正确，ACD错误。故选B。13．（2022·陕西咸阳·高二期末）如图所示，线圈M与电源、开关，滑动变阻器相连，线圈N与灵敏电流计相连，线圈M与线圈N绕在同一铁芯上。已知灵敏电流计的指针向电流流入一侧偏转，则下列操作可以使电流计的指针向“+”接线柱偏转的是（　　）A．闭合开关瞬间B．保持断开，将滑动变阻器向右移C．保持闭合，将滑动变阻器向右移D．保持闭合，将滑动变阻器向左移【答案】C【解析】A．由安培定则知，闭合开关瞬间，线圈M在其内部产生向左的磁感线，通过铁芯，通过线圈N的磁感线向左增加，由楞次定律知感应电流磁场向右，通过电流计的电流为从左到右，则电流计指针向“-”接线柱偏转，故A错误；B．保持断开，将滑动变阻器向右移，线圈M中没有电流，没有磁感线通过铁芯，电流计不偏转，故B错误；C．保持闭合，将滑动变阻器向右移，R接入电路电阻增大，通过线圈M的电流减小，铁芯中向左的磁感线数量减少，由“增反减同”知线圈N中感应磁场方向向左，则通过电流计的电流为从右到左，则电流计指针向“+”接线柱偏转，故C正确；D．由C中分析可知，R向左移，出现的现象与C完全相反，结果电流计指针会向“-”接线柱偏转，故D错误。故选C。14．（2022·全国·高三课时练习）如图甲所示，线圈ab中通有如图乙所示的电流，电流从a到b为正方向，在0~t0这段时间内，用丝线悬挂的铝环M中产生感应电流，则 （　　）A．从左向右看感应电流先逆时针后顺时针B．铝环受到的安培力一直向左C．铝环受到的安培力先向左后向右D．铝环始终有收缩趋势【答案】C【解析】ABC．由于电流从a到b为正方向，当电流从a流向b，由右手螺旋定则可知，线圈的磁场水平向右，由于电流逐渐减小，所以磁通量变小，根据楞次定律可得，铝环M中感应电流方向为顺时针（从左向右看），线圈与铝环相互吸引（同相电流相吸引）；当电流从b流向a，由右手螺旋定则可知，线圈的磁场水平向左，因电流增大，则磁通量变大，根据楞次定律可得，铝环M中感应电流方向为顺时针（从左向右看），线圈与铝环相互排斥（反向电流相排斥），故铝环M中的电流方向一直为逆时针，铝环受到的安培力先向左后向右，A、B错误，C正确；D．穿过线圈M的磁通量先减小后增大，根据楞次定律，阻碍磁通量的变化，则铝环受到的安培力先向左后向右，线圈先扩大后收缩的趋势，故D错误。故选C。