高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第二册2.2 感应电流的方向——楞次定律同步练习题

这是一份高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第二册2.2 感应电流的方向——楞次定律同步练习题，共17页。试卷主要包含了如图，金属棒ab，如图所示，两根平行长直，如图所示，圆心为O等内容，欢迎下载使用。
【特供】物理沪科版选择性必修第二册第2节感应电流的方向——楞次定律-2课堂练习一．单项选择1．如图，金属棒ab．cd与足够长的水平光滑金属导轨垂直且接触良好，匀强磁场垂直导轨所在的平面。ab棒在恒力的作用下向右运动，则（　 　）
 A．安培力对ab棒做正功B．安培力对cd棒做负功C．abdca回路的磁通量先增加后减少D．做的功等于回路产生的总热量和系统动能增量之和2．在倾角为的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨．，相距为L，导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下。有两根质量均为m的金属棒a．b，先将a棒垂直导轨放置，用跨过光滑定滑轮的细线与物块c连接，连接a棒的细线平行于导轨，由静止释放c，此后某时刻，将b也垂直导轨放置，a．c此刻起做匀速运动，b棒刚好能静止在导轨上。a棒在运动过程中始终与导轨垂直，两棒与导轨电接触良好，导轨电阻不计。已知重力加速度为g，则（　　 ）A．物块c的质量是B．刚释放物块c时，a棒的加速度大小为C．b棒放上导轨后，物块c减少的重力势能等于回路消耗的电能D．b棒放上导轨后，a棒中电流大小是3．如图所示，有一与水平面成30°放着两根相距为的足够长的光滑平行金属导轨和，导轨的电阻忽略不计，在两根导轨的端点N．Q之间连接一个阻值的电阻，导轨上跨放着一根长，质量，电阻值的金属棒，金属棒与导轨正交放置，接触良好，交点为c．d。空间有垂直导轨平面向下的匀强磁场，金属棒沿导轨和匀速下滑，，下列说法正确的是（ 　　）A．金属棒匀速下滑的速度为B．c．d两点间的电势差为C．a．b两点间的电势差为D．金属棒的发热功率为 4．如图所示，两根平行长直．电阻不计的光滑金属轨道，固定在同一绝缘水平面内，间距为d，其左端接有阻值为R的电阻，整个装置处在方向竖直向下．磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一阻值为r的导体棒ab垂直于轨道放置，且与两轨道接触良好，导体棒在水平向右．垂直于棒的拉力F作用下，从静止开始沿轨道做匀加速直线运动，当导体棒速度大小为v时，下列说法正确的是（　　 ）A．导体棒ab两端的电压等于B．此过程中拉力F的大小与运动时间成正比C．此过程中克服安培力所做的功等于导体棒上产生的焦耳热D．此过程中拉力F所做的功等于导体棒增加的动能与回路上产生的电能之和5．如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上。下列操作后的现象判断正确的是（　　）A. 闭合开关S瞬间，线圈P里没有感应电流B. 断开开关S瞬间，线圈P里有感应电流，且流经电表的电流方向为a→bC. 闭合开关S瞬间，线圈P里有感应电流，且流经电表的电流方向为a→bD. 闭合开关S，待线圈M中电流稳定时，线圈P里有感应电流6．如图所示，一根总电阻为R的导线弯成宽度和高度均为d的“半正弦波”形闭合线框。竖直虚线之间有宽度也为d．磁感应强度为B的匀强磁场，垂直于线框所在的平面。线框以加速度a从磁场左边界由静止向右匀加速通过磁场，已知a点通过磁场右边界时速度为v，ab 边始终与磁场边界垂直。则在这个过程中，下列说法不正确的是（　 　）
 A．线框中的感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向B．线框进入磁场和穿出磁场的过程中通过ab边的电荷量相同C．平均感应电动势为零D．线框中产生的焦耳热为7．如图，光滑金属导轨所在平面竖直，匀强磁场与导轨平面垂直。一水平导体棒由静止开始下落，下落时导体棒两端与轨道接触良好。下落一段距离，导体棒获得的动能为，损失的重力势能为，回路中产生的焦耳热为Q。则（　 　）A． B．恒量C． D．8．如图所示，两根电阻忽略不计的平行光滑金属导轨竖直放置，其上端接定值电阻R。在水平虚线．和导轨之间充满垂直导轨所在平面向外的匀强磁场。导体棒甲．乙与导轨垂直且等宽，导体棒甲的质量为，导体棒乙的质量为，导体棒甲．乙和定值电阻R三者电阻值均相同，导体棒甲．乙距离水平虚线的高度分别为．。两导体棒同时由静止开始沿导轨竖直向下滑动，都能匀速穿过磁场区域。导轨足够长，两导体棒与导轨始终接触良好，不计空气阻力，在整个过程中，设导体棒甲．乙克服安培力做功分别为．，下列说法正确的是（　 　）A． B．C． D．9．如图1所示，地面上方高度为d的空间内有水平方向的匀强磁场，质量为m的正方形闭合导线框abcd的边长为l，从bc边距离地面高为h处将其由静止释放，已知h > d > l。从导线框开始运动到bc边即将落地的过程中，导线框的v-t图像如图2所示。重力加速度为g，不计空气阻力，以下有关这一过程的判断正确的是（ 　　）A．t1~ t2时间内导线框受到的安培力逐渐增大B．磁场的高度可以用图中阴影部分的面积表示C．导线框重力势能的减少量等于其动能的增加量D．导线框产生的焦耳热大于10．如图所示，圆心为O．半径为r和2r的同心圆形金属导轨固定在同一平面内，两环间接有阻值为2R的定值电阻。长为r．电阻为R的金属棒AB置于导轨上，BA的延长线通过圆心O。整个装置处于磁感应强度为B．方向如图的匀强磁场中。当AB以角速度ω绕O逆时针匀速转动时（AB与导轨接触良好，导轨电阻不计）（ 　　）
 A．金属棒中的电流方向由A向B B．金属棒两端的电压为C．金属棒受到的安培力大小为 D．定值电阻2R的热功率为     
11．2020年9月1日消息，广东清远磁浮列车圆满完成整车静态调试运行试验如图1，图2是磁浮的原理图，图2中甲是圆柱形磁铁，乙是用高温超导材料制成的超导圆环，将超导圆环乙水平放在磁铁甲上，它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁甲的上方空中，若甲的N极朝上，在乙放入磁场向下运动的过程中（　　）A. 俯视，乙中感应电流的方向为顺时针方向；当乙稳定后，感应电流消失B. 俯视，乙中感应电流的方向为顺时针方向；当乙稳定后，感应电流仍存在C. 俯视，乙中感应电流的方向为逆时针方向；当乙稳定后，感应电流消失D. 俯视，乙中感应电流的方向为逆时针方向；当乙稳定后，感应电流仍存在12．用电阻率为ρ．横截面积为S的硬质细导线，做成半径为R的圆环，垂直圆环面的磁场充满其内接正方形，时磁感应强度的方向如图（a）所示，磁感应强度B随时间t的变化关系如图（b）所示，则在到的时间内（　 　）A．圆环中的感应电流方向先沿顺时针方向后沿逆时针方向B．圆环所受安培力大小除时刻为零外，其他时刻不为零C．圆环中的感应电流大小为D．圆环中产生的热量为13．如图所示，在垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面且电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别在向右的拉力作用下以v．3v速度匀速拉出磁场，则在这两个过程中（　　 ）A．导体框中产生的焦耳热相同 B．外加拉力的冲量可能不同C．ab边一直不受安培力 D．通过导体截面的电荷量相同14．如图所示，间距的两平行光滑金属导轨固定在水平面上，两端分别连接有阻值均为的电阻．，轨道有部分处在方向竖直向下．磁感应强度大小为的有界匀强磁场中，磁场两平行边界与导轨垂直，且磁场区域的宽度为，一电阻．质量的导体棒垂直置于导轨上，导体棒现以方向平行于导轨．大小的初速度沿导轨从磁场左侧边界进入磁场并通过磁场区域，若导轨电阻不计，则下列说法正确的是（ 　　）
 A．导体棒通过磁场的整个过程中，流过电阻的电荷量为1CB．导体棒离开磁场时的速度大小为C．导体棒运动到磁场区域中间位置时的速度大小为D．导体棒通过磁场的整个过程中，电阻产生的电热为1J15．如图所示，间距为d的平行．光滑金属导轨（有电阻r），垂直放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中。质量为m的导体棒ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，现导体棒以初速度进入磁场，运动一段距离后速度为零。则此过程（　　）A．导体棒做匀减速运动B．导体棒上感应电流方向由a向bC．导体棒刚进入磁场时感应电动势大小为D．运动过程中电阻R中产生的焦耳热为
参考答案与试题解析1．【答案】D【解析】【来源】2021届新高考物理模拟卷5（广东卷） AB．ab棒在恒力F作用下向右做加速运动，根据楞次定律可知，回路中将产生的感应电流沿acdba方向，由左手定则判断可知，ab棒所受的安培力方向向左，cd棒所受的安培力方向向右，则安培力对ab棒做负功，对cd棒做正功，故AB错误；C．两棒最终都做匀加速运动，速度之差恒定，ab棒的速度大于cd棒的速度，则abdca回路的磁通量一直增加，故C错误；D．根据能量守恒定律得知，F做的功等于回路产生的总热量和系统动能增量之和，故D正确。故选D。2．【答案】D【解析】【来源】四川省成都市树德中学2020-2021学年高二（下）5月阶段性测试物理试题 A．由b平衡可知，安培力大小由a平衡可知由c平衡可知故A错误；B．刚释放c时，对a列牛顿第二定律对c列牛顿第二定律有由于，联立可得故B错误；C．根据能量守恒定律可得，物块c减少的重力势能等于回路消耗的电能和a增加的重力势能之和。故C错误；D．根据b棒的平衡可知，又根据安培力公式故D正确。故选D。3．【答案】B【解析】A．金属棒沿导轨匀速下滑，有解得，故A错误；B．根据右手定则可知等效电源cd内部电流由c到d，即d点为电源正极，cc．d两点间的电势差为闭合电路的路端电压，且，，有故B正确；C．a．b两点间的电势差包括闭合电路cd间的路端电压，两端的棒切割磁感线产生的电动势，有故C错误；D．金属棒的发热功率为故D错误；故选B。4．【答案】D【解析】【来源】河南省2020-2021学年高二（下）第三次联考物理试题 A．当导体棒速度大小为v时，感应电动势为导体棒ab两端的电压为A错误；B．由牛顿第二定律可得由于金属棒做匀加速直线运动，有联立可得可知，此过程中拉力F的大小与运动时间t是一次函数，但不是正比关系，B错误；C．此过程中克服安培力所做的功等于导体棒和电阻上产生的焦耳热之和，C错误；D．据功能关系可知，此过程中拉力F所做的功等于导体棒增加的动能与回路上产生的电能之和，D正确。故选D。5．【答案】B【解析】【分析】【详解】A．闭合开关S瞬间，电流从无到有，所以感应磁场也是从无到有，磁场增强，根据楞次定律增反减同可知，线圈P里有感应电流，故A错误；B．断开开关S瞬间，电流从有到无，所以感应磁场也时从有到无，磁场减弱，根据楞次定律增反减同可知，线圈P里有感应出向左的磁场，线圈P里有感应电流，且流经电表的电流方向为a→b，故B正确；C．闭合开关S瞬间，电流从无到有，所以感应磁场也是从无到有，磁场增强，根据楞次定律增反减同可知，线圈P里有感应出向右的磁场，线圈P里有感应电流，且流经电表的电流方向为b→a，故C错误；D．闭合开关S，待线圈M中电流稳定时，磁场稳定，没有磁通量变化，即没有感应电流，故D错误。故选B。6．【答案】D【解析】【来源】山东省六校2020-2021学年高二（下）5月“山东学情”联考物理试题（A）（泰安．菏泽．东营．济宁．聊城．胜利等一中．章丘四中） A．线框进入磁场时穿过线框的磁通量先向里增加，离开磁场时线框的磁通量向里减小，根据楞次定律可知，产生感应电流的磁场先向外再向里，由右手螺旋定则可知，产生感应电流先逆时针方向后顺时针方向，故A正确，不符合题意；
B．根据因线框进入磁场和穿出磁场的过程中磁通量的变化量相同，则通过ab边的电荷量相同，故B正确，不符合题意；
C．整个过场中线圈的磁通量的变化量为零，则平均感应电动势为零，选项C正确，不符合题意； D．若线圈以速度v匀速穿过磁场，因为线框是“半正弦波”形闭合线框，故在穿过磁场过程中感应产生的电流为正弦式交变电流，由题意知该交变电流产生的最大值为则其有效值为穿过磁场的时间线框产生的焦耳热但是因为线圈加速穿过磁场，且穿过磁场后的速度为v，则整个过程中产生的焦耳热不等于，故D错误，符合题意。
故选D。7．【答案】D【解析】【来源】上海市南洋模范中学2020-2021学年高二（下）期末物理试题 导体棒下落过程中，导体棒的重力势能一部分转化为动能，一部分转化为回路中产生的焦耳热，根据能量守恒定律，则导体棒损失的重力势能等于导体棒获得的动能以及回路中产生的焦耳热之和，即故选D。8．【答案】B【解析】【来源】2021年高考物理押题预测卷（辽宁卷）01 设磁场区域高度为H，两导体棒都能匀速穿过磁场区域，则，，设匀强磁场的磁感应强度大小为B，导体棒长为L，进入磁场时速度大小为v，有，得故B正确，ACD错误。故选B。9．【答案】D【解析】【来源】重庆市九龙坡区杨家坪中学2020-2021学年高二（下）第二次月考物理试题 A．由图2可知，在时间内，导线框自由落体，时间内导线框切割磁感线进入磁场，做加速度减小的减速运动，完全进入磁场后有做匀加速运动，所以根据受力分析可知，且在减小，则安培力在减小，A错误；B．根据题意可知，在时间段内，导线框切割磁感线，距离为，完全进入后又做加速运动直到落地，所以磁场高度为时间内的位移，B错误；C．根据题意可知，安培力做负功，所以重力势能减少量为动能增加量和安培力做功，C错误；D．由题可知且所以在下降过程中导线框产生的焦耳热大于故选D。10．【答案】C【解析】【来源】山西省太原市2020-2021学年高二（下）期中质量监测物理试题 A．金属棒逆时针转动，根据右手定则判断可知，金属棒中的电流方向由B向A，故A错误；B．导体棒产生的感应电动势大小为金属棒两端的电压为路段电压，可得故B错误；C．根据可得，金属棒受到的安培力大小为故C正确；D．定值电阻2R的热功率为故D错误。故选C。 11．【答案】B【解析】【详解】磁悬浮是利用了同性磁极相互排斥的原理，在乙放入磁场向下运动的过程中，圆环内的磁通量是增大的，由楞次定律可知图2中超导圆环乙中的感应电流所激发的磁场的N极是向下的，由右手螺旋定则可知俯视时感应电流沿着顺时针方向；由于超导体电阻为零，所以当乙稳定后感应电流将仍然存在。故ACD错误，B正确。故选B。12．【答案】C【解析】【来源】广东省珠海市第二中学2020-2021学年高二（下）期中物理试题 A．根据图像，由楞次定律可知，线圈中感应电流方向一直为顺时针方向，选项A错误；B．由于圆环没有在磁场中，不受安培力，选项B错误；C．由闭合电路欧姆定律得又根据法拉第电磁感应定律得正方形的边长又根据电阻定律得联立解得选项C正确；D．圆环中产生的热量为选项D错误。故选C。13．【答案】D【解析】【来源】黑龙江省哈尔滨市宾县一中2020-2021学年高二（下）第一次月考物理试题 A．电动势感应电流时间焦耳热导体框中产生的焦耳热之比为1：3，A错误；B．导体框匀速拉出磁场，受到的安培力等于外力则安培力冲量则冲量相等，B错误；C．在拉出磁场时，有感应电流，则ab边一直受安培力，C错误；D．电荷量以v．3v速度匀速拉出磁场，磁通量的变化量相同，所以通过导体框截面的电荷量相同，D正确。故选D。14．【答案】D【解析】【来源】2021届辽宁省高三（下）普通高等学校招生考试冲刺压轴卷物理试题（一） A．导体棒通过磁场的整个过程中，流过导体棒的电荷量为则流过电阻的电荷量为0.5C，选项A错误；BC．设小车离开磁场时的速度为v，导体在磁场中运动的时间为t，根据动量定理有即代入数据解得同理可得，导体棒运动到磁场区域中间位置时的速度大小为，选项BC错误；D．整个过程电路产生的电热为则导体棒产生的电热为2J，电阻产生的电热为1J，选项D正确；故选D。15．【答案】C【解析】【来源】江苏省盐城市阜宁中学2020-2021学年高二（下）期中物理试题 A．导体棒在磁场中运动时，根据牛顿第二定律导体棒速度减小，故加速度减小。因此做加速度减小的减速运动，A错误；B．根据右手定则，导体棒上感应电流方向由b向a，B错误；C．导体棒刚进入磁场时，切割磁感线产生的电动势大小为C正确；D．运动过程中电阻R中产生的焦耳热为D错误。故选C。