人教版 (2019)选择性必修 第二册1 楞次定律同步练习题

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第二册1 楞次定律同步练习题，共7页。试卷主要包含了选择题等内容，欢迎下载使用。
1．研究人员发现一种具有独特属性的新型合金，只要略微提高其温度，这种合金就会变成强磁性合金，从而使它旁边的线圈中产生感应电流。如图，一圆形线圈放在圆柱形合金材料下方，现对合金材料进行加热，则( )
A．线圈中将产生逆时针方向的电流
B．线圈中将产生顺时针方向的电流
C．线圈将有收缩的趋势
D．线圈将有扩张的趋势
C [提高温度，这种合金会从非磁性合金变成强磁性合金，穿过线圈的磁通量增大，从而在线圈中产生电流。由于原磁场的方向未知，所以不能判断出感应电流的方向，故A、B错误；当合金材料的磁场增大时，穿过线圈的磁通量增大，则线圈产生的感应电流磁场阻碍磁通量的增大，面积有缩小的趋势，故C正确，D错误。]
2．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，且垂直纸面。则线框中感应电流的方向是( )
A．a→b→c→d→a
B．d→c→b→a→d
C．先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→a
D．先是a→b→c→d→a，后是d→c→b→a→d
B [线框从右侧开始由静止释放，穿过线框平面的磁通量逐渐减少，由楞次定律可得感应电流的方向为d→c→b→a→d；过最低点所在的竖直线后继续向左摆动过程中，穿过线框平面的磁通量逐渐增大，由楞次定律可得感应电流的方向仍为d→c→b→a→d，故B选项正确。]
3．如图所示，两轻质闭合金属圆环，穿挂在一根光滑水平绝缘直杆上，原来处于静止状态。当条形磁铁的N极自右向左插入圆环时，两环的运动情况是( )
A．同时向左运动，两环间距变大
B．同时向左运动，两环间距变小
C．同时向右运动，两环间距变大
D．同时向右运动，两环间距变小
B [将条形磁铁向左插入金属圆环的过程中，两个环中均产生感应电流。根据楞次定律，感应电流的效果是阻碍环与磁铁间的相对运动，所以两环均向左运动。靠近磁铁的环所受的安培力大于另一个，可判断两环在靠近。选项B正确。]
4．如图所示，在两个沿竖直方向的匀强磁场中，分别放入两个完全一样的水平金属圆盘a和b。它们可以绕竖直轴自由转动，用导线通过电刷将它们连接。当圆盘a顺时针(从上向下看)转动时( )
A．圆盘b总是与a沿相同方向转动
B．圆盘b总是与a沿相反方向转动
C．若B1、B2同向，则a、b转向相同
D．若B1，B2反向，则a、b转向相同
D [①若B1、B2均向上，从上向下看，a盘顺时针转动，其半径切割磁感线，根据右手定则可知，感应电流方向为a′→O→b′→O′→a′；b盘电流方向为b′→O′，根据左手定则，安培力沿逆时针方向(俯视)；②若B1、B2均向下，从上向下看，a盘顺时针转动，其半径切割磁感线，根据右手定则可知，感应电流方向为O→a′→O′→b′→O；b盘电流方向为O′→b′，根据左手定则，安培力沿逆时针方向(俯视)；③若B1向上，B2向下，从上向下看，a盘顺时针转动，其半径切割磁感线，根据右手定则可知，感应电流方向为a′→O→b′→O′→a′；b盘电流方向为b′→O′，根据左手定则，安培力沿顺时针方向(俯视)；④若B1向下，B2向上，从上向下看，a盘顺时针转动，其半径切割磁感线，根据右手定则可知，感应电流方向为O→a′→O′→b′→O；b盘电流方向为O′→b′，根据左手定则，安培力沿顺时针方向(俯视)，故D正确。]
5．如图所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈。当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是( )
A．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向左
B．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向左
C．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向右
D．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向右
D [条形磁铁从线圈正上方等高快速经过时，通过线圈的磁通量先增加后减小。当通过线圈的磁通量增加时，为阻碍其增加，在竖直方向上线圈有向下运动的趋势，所以线圈受到的支持力大于其重力，在水平方向上有向右运动的趋势；当通过线圈的磁通量减小时，为阻碍其减小，在竖直方向上线圈有向上运动的趋势，所以线圈受到的支持力小于其重力，在水平方向上有向右运动的趋势。综上所述，线圈所受到的支持力先大于重力后小于重力，运动趋势总是向右，故D正确。]
6．如图所示，通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨MN和PQ之间，ab和cd是放在导轨上的两根金属棒，它们分别静止在螺线管的左右两侧，现使滑动变阻器的滑动触头向左滑动时，ab和cd棒的运动情况是( )
A．ab向左，cd向右B．ab向右，cd向左
C．ab、cd都向右运动D．ab、cd保持静止
A [当滑动变阻器的滑动触头向左滑动时，电路中的总电阻变小，流过螺线管的电流将增大，周围的磁场变强，由楞次定律可知，感应电流的磁场应阻碍其变化，因此两棒应分别向外运动，增大回路的面积，以增大螺线管外部的磁通量来阻碍内部磁场的磁通量的增大，故选项A正确。]
7．如图所示，条形磁铁从高h处自由下落，中途穿过一个固定的空心线圈。开关断开，条形磁铁至落地用时t1，落地时速度为v1；开关闭合，条形磁铁至落地用时t2，落地时速度为v2，则它们的大小关系正确的是( )
A．t1＞t2，v1＞v2
B．t1＝t2，v1＝v2
C．t1＜t2，v1＜v2
D．t1＜t2，v1＞v2
D [开关断开时，线圈中无感应电流，对条形磁铁无阻碍作用，条形磁铁自由下落，故a＝g；当开关闭合时，线圈中有感应电流，对条形磁铁有阻碍作用，故a＜g，所以t1＜t2，v1＞v2，选项D正确。]
8．某课外研究性学习小组积极投入到如何防止电梯坠落的设计研究中，所设计的防止电梯坠落的应急安全装置如图所示，在电梯轿厢上安装上永久磁铁，电梯的井壁上铺设线圈，该学习小组认为能在电梯突然坠落时减小对人员的伤害。关于该装置，下列说法正确的是( )
A．该小组设计原理有问题，当电梯突然坠落时，该装置不可能起到阻碍电梯下落的作用
B．当电梯突然坠落时，该安全装置可使电梯停在空中
C．当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时，闭合线圈A、B中电流方向相反
D．当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时，已经穿过A闭合线圈，所以线圈A不会阻碍电梯下落，只有闭合线圈B阻碍电梯下落
C [若电梯突然坠落时，线圈内的磁感应强度发生变化，将在线圈中产生感应电流，感应电流会阻碍磁铁的相对运动，可起到应急避险作用，故A错误；感应电流会阻碍磁铁的相对运动，但不能阻止磁铁的运动，故B错误；当电梯坠落至如图位置时，闭合线圈A中向上的磁场减弱，感应电流的方向从上向下看是逆时针方向，B中向上的磁场增强，感应电流的方向从上向下看是顺时针方向，可知A与B中感应电流方向相反，故C正确；结合A的分析可知，当电梯坠落至如图位置时，闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落，故D错误。]
9．如图所示，导体棒ab在匀强磁场中沿金属导轨向右加速运动，c为铜制圆线圈，线圈平面与螺线管中轴线垂直，圆心在螺线管中轴线上，则( )
A．导体棒ab中的电流由b流向a
B．螺线管内部的磁场方向向左
C．铜制圆线圈c被螺线管吸引
D．铜制圆线圈c有收缩的趋势
D [由右手定则可知导体棒ab中的电流由a流向b，故A错误；由安培定则可知螺线管内部的磁场方向向右，故B错误；螺线管电流增大，铜制圆线圈c磁通量增大，根据楞次定律可知会被螺线管排斥，铜制圆线圈c有收缩的趋势，故C错误，D正确。]
10．一长直铁芯上绕有一固定线圈M，铁芯右端与一木质圆柱密接，木质圆柱上套有一闭合金属环N，N可在木质圆柱上无摩擦移动。M连接在如图所示的电路中，其中R为滑动变阻器，E1和E2为直流电源，S为单刀双掷开关。下列情况中，可观测到N向左运动的是( )
A．在S断开的情况下，S向a闭合的瞬间
B．在S断开的情况下，S向b闭合的瞬间
C．在S已向a闭合的情况下，将R的滑片向c端移动时
D．在S已向a闭合的情况下，将R的滑片向d端移动时
C [由楞次定律的第二种描述“来拒去留”可知，要使N向左运动，则穿过N的磁通量应减小，开关S由断开到闭合过程中，穿过N的磁通量均增大，故A、B错误；在S已向a闭合的情况下，将R的滑片向c端移动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，则电路中电流减小，穿过N的磁通量减小，故会使N向左运动，故C正确；将R的滑片向d端移动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，故电路中电流增大，穿过N的磁通量增大，故会使N向右运动，故D错误。]
11．如图所示，通电螺线管N置于闭合金属环M的轴线上，当N中的电流突然减小时，则( )
A．金属环M有缩小的趋势
B．金属环M有扩张的趋势
C．螺线管N有缩短的趋势
D．螺线管N长度不变
A [对通电螺线管，当通入的电流突然减小时，螺线管每匝间的相互吸引力也减小，所以匝间距有增大趋势；对金属环M，穿过的磁通量也随之减少，由于它包围内外磁场，只有减小面积才能阻碍磁通量的减少，金属环M有缩小的趋势。选项A正确。]
12．圆形导体环用一根轻质细杆悬挂在O点，导体环可以在竖直平面内来回摆动，空气阻力和摩擦均可不计。在如图所示的正方形区域内，有垂直于纸面向里的匀强磁场，下列说法中正确的有( )
A．此摆开始摆动时机械能守恒
B．导体环进入磁场和离开磁场时，环中感应电流的方向肯定相同
C．导体环通过最低位置时，环中感应电流最大
D．最后此摆在匀强磁场中摆动时，机械能守恒
D [导体环从左侧摆到右侧，在进入磁场和离开磁场的过程中，导体环中的磁通量发生变化，因而产生感应电流，导体环中将产生焦耳热，根据能量守恒定律知导体环的机械能不守恒，所以摆角会越来越小，当导体环完全在磁场中来回摆动时，没有感应电流，机械能守恒，导体环最后的运动状态为在磁场区域内来回摆动，故A错误，D正确；导体环进入磁场和离开磁场的过程中，磁通量分别增大和减小，根据楞次定律可得环中电流的方向肯定相反，故B错误；当导体环完全进入磁场后，磁通量不变化，故导体环通过最低位置时，环中没有电流，故C错误。]