教科版 (2019)选择性必修 第二册1 楞次定律当堂达标检测题

第二章分层作业8　楞次定律

A级 必备知识基础练

1.(多选)(2023广东江门高二期末)如图所示,电阻R与水平放置的线圈M相连,M放在垂直于环面的磁场中。要使流经电阻R的电流方向为从a到b,下列关于线圈M中磁场的方向及变化说法正确的是(　　)

A.垂直环面向上,减弱

B.垂直环面向上,增强

C.垂直环面向下,减弱

D.垂直环面向下,增强

2.如图甲所示的闭合圆线圈放在匀强磁场中,t=0时磁感应强度垂直线圈平面向里,磁感应强度随时间变化的关系图像如图乙所示,则在0~2 s内线圈中感应电流的方向为(　　)

A.逆时针

B.先逆时针后顺时针

C.顺时针

D.先顺时针后逆时针

3.如图所示,在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点,并可绕O点摆动。金属线框从右侧某一位置由静止开始释放,在摆动到左侧最高点的过程中,细杆和金属线框平面始终处于同一平面内,且垂直于纸面,则金属线框中感应电流的方向是(　　)

A.a→b→c→d→a

B.d→c→b→a→d

C.先d→c→b→a→d,后a→b→c→d→a

D.先a→b→c→d→a,后d→c→b→a→d

4.一长直导线固定在绝缘水平面上,通有如图所示方向的电流,矩形金属线框ABCD放在长直导线右侧水平面上,AB边与长直导线平行,金属棒MN垂直放在金属线框上,并与AB边平行,用力使金属棒在金属线框上向右平移,金属线框不动,则下列判断正确的是(　　)

A.MN中有从M到N的感应电流

B.AB边受到向右的安培力

C.CD边受到向左的安培力

D.AD边和BC边不受安培力作用

5.(2023天津高二期末)如图所示,一水平放置的矩形闭合线圈abcd在水平放置的细长磁铁的S极附近竖直下落,该线圈始终保持水平,从图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到达位置Ⅲ,位置Ⅰ和位置Ⅲ都很靠近位置Ⅱ,且在位置Ⅱ,S极附近的磁感线恰好与线圈平面平行,在这个过程中,线圈中感应电流(　　)

A.沿abcda流动

B.沿adcba流动

C.先沿abcda流动,再沿adcba流动

D.先沿adcba流动,再沿abcda流动

6.(2023山东莱西市第一中学高二学业考试)如图所示,三角形线框与长直导线彼此绝缘,线框被导线分成面积相等的两部分,在MN中接通图示方向电流的瞬间,下列说法正确的是(　　)

A.线框中的磁通量始终为定值

B.线框中无感应电流

C.线框中感应电流的方向为C→B→A

D.线框中感应电流的方向为A→B→C

7.(2023江苏阜宁中学高二月考)如图所示,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨,导轨平面与磁场垂直。金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS,一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内,线框与导轨共面。现让金属杆PQ突然向右运动,在运动开始的瞬间,关于感应电流的方向(从上向下看),下列说法正确的是(　　)

A.PQRS中沿顺时针方向,T中沿逆时针方向

B.PQRS中沿顺时针方向,T中沿顺时针方向

C.PQRS中沿逆时针方向,T中沿逆时针方向

D.PQRS中沿逆时针方向,T中沿顺时针方向

B级 关键能力提升练

8.(多选)(2023河北沧州高二期末)如图所示,线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上,下列说法正确的是(　　)

A.当闭合开关S的瞬间,线圈P中有与图示方向相同的感应电流

B.当闭合开关S的瞬间,线圈P中有与图示方向相反的感应电流

C.当断开开关S的瞬间,线圈P中有与图示方向相同的感应电流

D.当断开开关S的瞬间,线圈P中有与图示方向相反的感应电流

9.(2023上海徐汇模拟)一水平固定的长直导线中通以图示方向的恒定电流,导线下方一水平放置的闭合导线框abcd,沿图示方向从远处匀速靠近直导线后又沿图示方向匀速远离。整个过程中,导线框始终保持水平且不旋转,则导线框ad边中的感应电流方向(　　)

A.始终为d→a

B.先d→a,再a→d,再d→a

C.先d→a,再a→d

D.先d→a,再a→d,再d→a,再a→d,再d→a

10.如图甲所示,在同一平面内有两个彼此绝缘的金属细圆环A、B,两环重叠部分的面积为圆环A面积的一半,圆环B中电流i随时间t的变化关系如图乙所示,以图甲中圆环B中所示的电流方向为负方向,则A环中(　　)

A.没有感应电流

B.有逆时针方向的感应电流

C.有顺时针方向的感应电流

D.感应电流先沿顺时针方向,后沿逆时针方向

11.(2023宁夏青铜峡市高级中学高二期末)如图所示,水平面内有两根光滑平行金属导轨,上面放着两根金属棒a、b,a、b与导轨接触良好,且不会离开导轨。其上方附近有一条形磁铁,下列对实验现象的描述正确的是(　　)

A.当条形磁铁N极朝下,向上运动时,a、b将靠拢

B.当条形磁铁N极朝下,向下运动时,a、b将分开

C.当条形磁铁S极朝下,向上运动时,a、b将分开

D.当条形磁铁S极朝下,向下运动时,a、b将静止

12.如图所示,在水平地面下有一条沿东西方向铺设的水平直导线,导线中通有自东向西稳定、强大的电流。现用一闭合的检测线圈(线圈中串有灵敏电流计,图中未画出)检测此通电直导线的位置,若不考虑地磁场的影响,在检测线圈位于水平面内,从距直导线很远处由北向南沿水平地面通过导线的上方并移至距直导线很远处的过程中,俯视检测线圈,其中的感应电流的方向是(　　)

A.先顺时针后逆时针

B.先逆时针后顺时针

C.先逆时针后顺时针,然后再逆时针

D.先顺时针后逆时针,然后再顺时针

参考答案

分层作业8　楞次定律

1.BC　解析 由题知,要使流经电阻R的电流方向为a到b,根据安培定则可知,感应磁场垂直环面向下,故原磁场可能是垂直环面向上,不断增强,或者是垂直环面向下,不断减弱。B、C正确。

2.C　解析 0~1s内,线圈中磁场的磁感应强度为正,磁感应强度垂直线圈平面向里且磁通量减小,由楞次定律可知,感应电流产生的磁场垂直线圈平面向里,根据安培定则可知,感应电流的方向为顺时针;1~2s内,线圈中磁场的磁感应强度为负,磁感应强度垂直线圈平面向外且磁通量增大,由楞次定律可知,感应电流产生的磁场垂直线圈平面向里,根据安培定则可知,感应电流的方向仍为顺时针。所以C正确。

3.B　解析 金属线框从右侧由静止开始释放,穿过金属线框平面的磁通量逐渐减小,由楞次定律和安培定则可得,金属线框中感应电流的方向为d→c→b→a→d;金属线框过最低点所在的竖直线后,继续向左摆动的过程中,穿过金属线框平面的磁通量逐渐增大,由楞次定律和安培定则可得,金属线框中感应电流的方向仍为d→c→b→a→d,故B选项正确。

4.B　解析 根据安培定则可知长直导线右侧的磁感应强度方向垂直纸面向里,根据右手定则可知MN中有从N到M的感应电流,故A错误;根据前面分析可知,AB中有从A到B的感应电流,DC中有从D到C的感应电流,根据左手定则可知AB边和CD边都受到向右的安培力,AD边和BC边中有电流且处于磁场中,则也会受到安培力的作用,故B正确,C、D错误。

5.B　解析 线圈从位置Ⅰ到位置Ⅱ的过程中,穿过线圈向下的磁通量减小,根据楞次定律,感应电流磁场的方向向下,所以感应电流的方向为adcba方向;线圈从位置Ⅱ到位置Ⅲ的过程中,穿过线圈向上的磁通量增大,根据楞次定律,感应电流磁场的方向向下,所以感应电流的方向为adcba方向。所以整个过程中,线圈中感应电流的方向始终沿adcba方向,故B正确。

6.D　解析 由安培定则可知,MN中的电流在导线框左侧产生的磁场垂直于纸面向里,右侧产生的磁场垂直于纸面向外。虽然线框被导线分成面积相等的两部分,但离导线越远,磁场越弱,所以磁通量相互抵消一部分,可得在MN通电的瞬间,通过导线框的磁通量向里增大,由楞次定律可判断,线框中感应电流的方向为A→B→C。故D正确。

7.D　解析 金属杆从静止开始突然向右运动,产生感应电动势,感应电流从无到有,根据右手定则可知,感应电流的方向由Q到P,所以PQRS中的电流沿逆时针方向;该感应电流在金属线框T中产生的磁通量垂直纸面向外,故穿过金属线框T垂直纸面向里的磁通量减小,根据楞次定律,T中感应电流沿顺时针方向,D正确。

8.AD　解析 当闭合开关S的瞬间,穿过线圈P向左的磁通量增加,根据楞次定律,线圈P里产生与图示方向相同的感应电流,故A正确,B错误;同理,当断开开关S的瞬间,线圈P里有与图示方向相反的感应电流,故D正确,C错误。

9.B　解析 由安培定则知,通有恒定电流的直导线产生的磁场在图中闭合导线框一侧的方向为斜向右下方,另一侧的方向为斜向右上方;在导线框从远处匀速靠近直导线到达导线正下方的过程中,磁通量先增大后减小(正下方时为零),通过的磁感线方向为斜向下,由楞次定律知导线框中感应电流方向先为abcda后为adcba;同理,在导线框从直导线正下方向右匀速远离直导线过程中,穿过导线框的磁场方向斜向右上方,磁通量先变大后变小,由楞次定律可知,导线框中感应电流方向为先adcba后abcda,故整个过程中,导线框ad边中的感应电流方向为先d→a,再a→d,再d→a。故B正确。

10.B　解析 由于圆环B的电流发生变化,圆环A中的磁通量发生变化,所以圆环A中有感应电流,选项A错误;根据楞次定律知,圆环A中的磁通量先垂直纸面向外减少,后垂直纸面向里增多,故根据安培定则可知圆环A中产生沿逆时针方向的感应电流,选项B正确,C、D错误。

11.C　解析 当条形磁铁向上运动,远离导轨时,穿过闭合回路的磁通量减小,根据楞次定律,导轨中产生感应电流的磁场将会阻碍磁通量减小,故两棒向外分开,增大穿过的面积,因此不论条形磁铁是S极朝下还是N极朝下,只要磁铁向上运动,a、b就将分开,故A错误,C正确。当条形磁铁向下运动,靠近导轨时,穿过闭合回路的磁通量增大,根据楞次定律,导轨中产生感应电流的磁场将会阻碍磁通量增大,故两棒向内靠拢,减小穿过的面积,因此不论条形磁铁是S极朝下还是N极朝下,只要磁铁向下运动,a、b就将靠拢,故B、D错误。

12.C　解析 根据通电直导线周围磁感线的特点,检测线圈由远处移至直导线正上方时,穿过线圈的磁场有向下的分量,磁通量先增加后减小,由楞次定律和安培定则知,线圈中的电流方向先逆时针后顺时针。当检测线圈由直导线正上方移至远处时,穿过线圈的磁场有向上的分量,磁通量先增加后减小,由楞次定律和安培定则知,线圈中的电流方向先顺时针后逆时针,所以C正确。