高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册1 楞次定律当堂达标检测题

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册1 楞次定律当堂达标检测题，共9页。
第二章　电磁感应第1节　楞次定律1.如图所示，将一个铝框放在蹄形磁铁的两个磁极间，铝框可以绕竖直轴线OO'自由转动。转动磁铁，会发现静止的铝框也会发生转动。下列说法正确的是(　　)A.铝框与磁极转动方向相反B.铝框始终与磁极转动得一样快C.铝框是因为磁铁吸引铝质材料而转动的D.铝框是因为受到安培力而转动的2.右图为一种延时开关示意图，M和N是绕在同一个铁芯上的两个线圈，其中M与电源E、开关S构成回路，N的两端用导线ab直接连起来。当闭合S后，铁芯吸住衔铁A，开关触头B就将高压电路接通；当断开S时，衔铁仍被铁芯吸住，一会儿后才被弹簧C拉上去，从而实现延时断开电路的目的。下列说法正确的是(　　)A.起延时效果的主要部件是线圈MB.闭合S电路稳定工作后，导线ab中有从a流向b的感应电流C.断开S瞬间，导线ab中有从a流向b的感应电流D.电源E的正负极对调接入后，该装置就没有延时效果3.如图所示，在载流直导线旁固定有两平行光滑导轨A、B，导轨与直导线平行且在同一水平面内，在导轨上有两条可自由滑动的导体棒ab和cd。载流直导线中的电流逐渐增强时，导体棒ab和cd的运动情况是(　　)A.一起向左运动B.一起向右运动C.ab和cd相向运动，相互靠近D.ab和cd相背运动，相互远离4.M、N两个完全相同的铜环可绕固定的轴OO'无摩擦旋转，若分别加上如图甲、乙所示的匀强磁场，当同时让M、N以相同的初速度旋转时(　　)A.M环先停B.N环先停C.两环同时停D.无法判断两环停止旋转的先后5.M和N是绕在同一个环形铁芯上的两个线圈，绕法和线路如图所示。现将开关S从a处断开，然后合向b处，则在此过程中，通过电阻R2的电流方向是(　　)A.一直由c流向dB.先由c流向d，后又由d流向cC.一直由d流向cD.先由d流向c，后又由c流向d6.如图所示，在水平面上有一个闭合的线圈，将一根条形磁铁从线圈的上方插入线圈中，在磁铁进入线圈的过程中，线圈中会产生感应电流，磁铁会受到线圈中电流的作用力，若从线圈上方俯视，关于感应电流和作用力的方向，以下判断正确的是(　　)A.若磁铁的N极向下插入，线圈中产生顺时针方向的感应电流B.若磁铁的S极向下插入，线圈中产生顺时针方向的感应电流 C.无论N极向下插入还是S极向下插入，磁铁都受到向下的引力D.无论N极向下插入还是S极向下插入，磁铁都受到向上的斥力7.如图所示，一闭合铝环套在一根光滑水平杆上，当条形磁铁靠近它时，下列结论正确的是(　　)A.N极靠近铝环时，铝环将向左运动B.S极靠近铝环时，铝环将向左运动C.N极靠近铝环时，铝环将向右运动D.S极靠近铝环时，铝环将向右运动8.一金属线框abcd从离磁场区域上方高h处自由落下，然后进入与线框平面垂直的匀强磁场中(如图所示)，在进入磁场的过程中，可能发生的情况是(　　)A.线框做加速运动，加速度a<gB.线框做匀速运动C.线框做减速运动D.线框会反向运动回到原处 9.某同学受楞次定律的启发，提出一个“电磁阻尼辅助升降货梯”设计方案，货梯底座为电磁铁，货梯井管为四壁闭合合金管，当货梯下行时，电磁铁通电(产生的磁极如图所示)，货梯井管上的感应电流产生的磁场对货梯下行有阻碍作用，货梯便会缓缓下降，几乎不用牵引绳作用。设计示意图如图所示，当货梯下行时，关于货梯井管上的感应电流的方向(从上往下看)，下列说法正确的是(　　)A.整个货梯井管上的感应电流均沿顺时针方向B.整个货梯井管上的感应电流均沿逆时针方向C.货梯底座以上的货梯井管上的感应电流沿逆时针方向，以下的货梯井管上的感应电流沿顺时针方向D.货梯底座以上的货梯井管上的感应电流沿顺时针方向，以下的货梯井管上的感应电流沿逆时针方向10.MN、GH为光滑的水平平行金属导轨，ab、cd为跨在导轨上的两根金属杆，匀强磁场垂直穿过MN、GH所在的平面，如图所示，则(　　)A.若固定ab，使cd向右滑动，则回路中电流方向为a→b→d→cB.若ab向左、cd向右同时运动，则回路中电流为零C.若ab、cd以相同的速度一起向右滑动，则回路中电流方向为c→d→b→aD.若ab、cd都向右运动，且两杆速度vcd>vab，则回路中电流方向为c→d→b→a11.如图所示，在水平放置的螺线管的中央，放着一个可绕水平轴OO'自由转动的闭合线圈abcd，轴OO'与螺线管的轴线垂直，ab边在OO'轴的左上方，闭合开关S的瞬间，关于线圈的运动情况，下列说法正确的是(　　)A.不转动B.ab边向左转动C.ab边向右转动D.转动的方向与螺线管中的电流方向有关12.磁悬浮高速列车在我国某市已正式投入运行。右图就是磁悬浮的原理，图中A是圆柱形磁铁，B是用超导材料制成的超导圆环，将超导圆环B水平放在磁铁A上，它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁A的上方，则(　　)A.在B放入磁场的过程中，B中将产生感应电流；当稳定后，感应电流消失B.在B放入磁场的过程中，B中将产生感应电流；当稳定后，感应电流仍存在C.若A的N极朝上，B中感应电流的方向为顺时针方向(俯视)D.若A的N极朝上，B中感应电流的方向为逆时针方向(俯视)13.如图所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时(　　)A.P、Q将相互靠拢B.P、Q将相互远离C.磁铁的加速度仍为gD.磁铁的加速度小于g14.某同学在探究感应电流的方向的实验中，设计了如图所示的装置。线圈A通过电流表甲、高阻值的电阻R'、滑动变阻器R和开关S连接到电源上，线圈B的两端接到另一个电流表乙上，两个电流表完全相同，零刻度线在表盘中央。闭合开关后，当滑动变阻器R的滑片P不动时，甲、乙两个电流表指针的位置如图所示。(1)当滑片P较快地向左滑动时，电流表甲的指针的偏转情况是　　　　，电流表乙的指针的偏转情况是　　　　。(均选填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”) (2)断开开关，待电路稳定后再迅速闭合开关，电流表乙的指针的偏转情况是　　　　(选填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”)。 (3)从上述实验可以初步得出结论：                         　。 15.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，直导线中电流向上，则在~T时间内，请判断线框中感应电流的方向与线框所受安培力的合力方向。
参考答案1.D　根据楞次定律可知，为阻碍磁通量变化，则铝框与磁铁转动方向相同，但快慢不一，故选项A、B错误；转动磁铁时，导致铝框的磁通量变化，从而产生感应电流，出现安培力，导致铝框转动，所以铝框是因为受到安培力而转动的，故选项C错误，D正确。2.C　分析电路可知，当闭合S时，M线圈中产生电流，电流周围产生磁场，根据安培定则可知，铁芯下端为N极，产生由上向下的磁场，电路稳定后，磁场不变，N线圈中不会产生感应电流，导线ab中没有电流； 当断开S时，线圈M中电流逐渐减小，直至消失，N线圈中的磁通量由上向下逐渐减小，根据楞次定律可知，产生由上向下的感应磁场，根据安培定则可知，感应电流方向由a到b，铁芯下端为N极，所以起到延时效果的主要部件是线圈N，故选项A、B错误，C正确。电源E的正负极对调接入后，断开S，N线圈中仍然产生感应磁场，该装置仍具有延时效果，故选项D错误。3.C　方法一：电流增强时，电流在abdc回路中产生的垂直纸面向里的磁场增强，回路磁通量增大，根据楞次定律可知，回路产生逆时针方向电流；ab边电流方向向下，所受安培力向右，cd边电流方向向上，所受安培力向左，故ab和cd相向运动，选项C正确。方法二：电流增强时，电流在abdc回路中产生的垂直纸面向里的磁场增强，回路磁通量增大，根据楞次定律可知，回路要减小面积以阻碍磁通量的增加，因此，两导体棒要相向运动，相互靠近，选项C正确。4.B　由题图知，M环旋转时没有感应电流产生，N环旋转时切割磁感线，有感应电流产生，根据楞次定律，运动导体上的感应电流受的安培力总是阻碍导体的运动，因此N环先停下。故选项B正确。5.A　开关S从a处断开，然后合向b处，穿过M和N的磁通量发生变化，先是减少，后是反方向增加。由“因反果同”规律知，两种情况下通过R2的电流方向相同。再由“增反减同”原则判断S从a处断开时，通过电阻R2的电流由c流向d，选项A正确。6.BD　若磁铁的N极向下插入，穿过线圈的磁通量增加，磁场方向向下，根据楞次定律可知，线圈中产生逆时针方向的感应电流，故选项A错误；若磁铁的S极向下插入，穿过线圈的磁通量增加，磁场方向向上，根据楞次定律可知，线圈中产生顺时针方向的感应电流，故选项B正确；根据安培定则判断可知，当N极向下插入时，线圈上端相当于N极，当S极向下插入时，线圈上端相当于S极，与磁铁的极性总相反，存在斥力，故选项C错误，D正确。7.AB　N极靠近铝环时，向左通过线圈的磁通量会增加，由楞次定律可知，感应电流的磁场要阻碍原磁通量的增加，所以铝环将向左运动，选项A正确，C错误；S极靠近铝环时，向右通过线圈的磁通量会增加，由楞次定律可知，感应电流的磁场要阻碍原磁通量的增加，所以铝环将向左运动，选项B正确，D错误。8.ABC　在线框下落进入磁场过程中，感应电流的磁场将阻碍线框进入磁场，这就说明进入磁场时产生的感应电流使线框受到向上的安培力，且大小与进入磁场时的速度有关，设为F。如果F=mg，线框将匀速进入磁场；如果F<mg，线框将加速进入磁场，加速度小于g；如果F>mg，线框将减速进入磁场。由此可见，线框进入磁场的运动特点是由其自由下落的高度h决定的(对于确定的线框)，A、B、C三种情况均有可能。但D所示情况绝不可能，因为线框进入磁场，才会受到向上的安培力，线框的速度方向不会向上，可见线框不会反向运动。9.C　当电磁铁远离货梯底座以上的货梯井管时，磁通量减小，根据楞次定律，可以判断此处的感应电流产生的磁场与电磁铁的磁场相同，再根据右手定则，可以知道此处的感应电流方向从上往下看为逆时针；当电磁铁靠近货梯底座以下的货梯井管时，磁通量增加，根据楞次定律，可以判断此处的感应电流产生的磁场与电磁铁的磁场相反，再根据右手定则，可以知道此处的感应电流方向从上往下看为顺时针，所以选项C正确，A、B、D错误。10.D　若固定ab，使cd向右滑动，由右手定则可判断出回路产生顺时针方向的电流，故选项A错误。若ab向左，cd向右，ab、cd所围的线圈面积增大，磁通量增大，由楞次定律可知，abdc中有顺时针方向的电流，故选项B错误。若ab、cd向同方向运动且速度大小相同，则ab、cd所围的线圈面积不变，磁通量不变，不产生感应电流，故选项C错误。若ab、cd向右运动，但vcd>vab，则abdc所围面积增大，磁通量也增大，由楞次定律可判断出产生c→d→b→a方向的电流，故选项D正确。11.B　根据安培定则与线圈的绕法可知，通电时，通电螺线管中产生的磁场的N极向左；闭合S的瞬间，螺线管中的电流增大，所以产生的磁场增大，即向左的磁场增大，根据楞次定律可知，线圈的感应电流的磁场方向向右，感应电流的方向为abcd的方向，由左手定则可知，ab边受安培力的方向向下，cd边受安培力的方向向上，所以ab边向左转动，故选项A、C错误，B正确；同理可得若螺线管中的电流方向反向，ab边转动方向不变，故选项D错误。12.BC　当将B环靠近A时，由于越靠近A，B环中的磁通量越大，即在B环中会产生感应电流；由于圆环材料是超导材料，即没有电阻，所以稳定后B环中的电流不会变小，且永远存在，故选项A错误，B正确；圆环B水平放在磁铁A上且悬浮在磁铁A的上方，即相互排斥，若磁铁A的N极朝上，则B环的下面是N极，故由安培定则可判断B环中感应电流为顺时针方向(俯视)，故选项C正确，D错误。13.AD　假设磁铁的下端为N极，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律可判断感应电流的磁场方向向上，根据安培定则可判断出回路中感应电流方向为逆时针方向，再根据左手定则可判断P、Q所受的安培力的方向，安培力使P、Q相互靠拢。由于回路所受的安培力的合力向下，根据牛顿第三定律知，磁铁将受到向上的反作用力，从而加速度小于g。若磁铁的下端为S极，根据类似的分析可以得出相同的结果，所以选项A、D正确。14.【答案】(1)向左偏　向右偏(2)向右偏(3)穿过闭合回路的磁通量发生变化产生感应电流时，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化【解析】由题图可知，电流由哪一侧接线柱流入电流表，电流表的指针就向哪一侧偏转。(1)当滑片P较快地向左滑动时，通电回路中的电流增大，电流表甲的指针向左偏，穿过线圈B的磁通量增大且原磁场方向向下，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向向上，由安培定则得，电流表乙的指针向右偏。(2)断开开关，待电路稳定后再迅速闭合开关，左侧(通电)回路中的电流增大，穿过线圈B的磁通量增大且原磁场方向向下，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向向上，由安培定则得，电流表乙的指针向右偏。(3)通过实验可以初步得出结论：穿过闭合回路的磁通量发生变化产生感应电流时，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。15.【答案】逆时针，向右【解析】在0~时间内，直导线中电流向上，由题图乙知，在~T时间内，直导线电流方向也向上，根据安培定则知，导线右侧磁场的方向垂直纸面向里，电流逐渐增大，则磁场逐渐增强，根据楞次定律，金属线框中产生逆时针方向的感应电流。根据左手定则，金属线框左边受到的安培力方向向右，右边受到的安培力方向向左，离导线越近，磁场越强，则左边受到的安培力大于右边受到的安培力，所以金属线框所受安培力的合力方向向右。