人教版 (2019)选择性必修 第二册1 楞次定律精品当堂达标检测题

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【核心素养目标】
知识点一 楞次定律的重要结论
【重难诠释】
1．“增反减同”法
感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量(原磁场磁通量)的变化．
(1)当原磁场磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反．
(2)当原磁场磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同．
口诀记为“增反减同”．
2．“来拒去留”法
由于磁场与导体的相对运动产生电磁感应现象时，产生的感应电流与磁场间有力的作用，这种力的作用会“阻碍”相对运动．口诀记为“来拒去留”．
3．“增缩减扩”法
就闭合回路的面积而言，收缩或扩张是为了阻碍穿过回路的原磁通量的变化．若穿过闭合回路的磁通量增加，面积有收缩趋势；若穿过闭合回路的磁通量减少，面积有扩张趋势．口诀记为“增缩减扩”．
说明 此法只适用于回路中只有一个方向的磁感线的情况．
4．“增离减靠”法
若磁场变化且线圈回路可移动，当磁场增强使得穿过线圈回路的磁通量增加时，线圈将通过远离磁体来阻碍磁通量增加；反之，当磁场减弱使得穿过线圈回路的磁通量减少时，线圈将通过靠近磁体来阻碍磁通量减少．口诀记为“增离减靠”．
【典例精析】
例1．如图甲所示，有一闭合导体环，磁场方向垂直于环面向里(为正方向)，当磁感应强度随时间按如图乙所示规律变化时，顺着磁场方向看，导体环中感应电流的方向是( )
A．一直顺时针 B．一直逆时针
C．先顺时针后逆时针 D．先逆时针后顺时针
例2．(多选)如图所示，用绝缘细绳吊起一个铝环，用条形磁体的N极去靠近铝环，直至从右侧穿出的过程中( )
A．磁体从左侧靠近铝环时，铝环向右摆动
B．磁体在右侧远离铝环时，铝环向左摆动
C．磁体从左侧靠近铝环时，铝环A端为N极
D．磁体在右侧远离铝环时，B端为S极
例3． (多选)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．当一条形磁体从高处下落接近回路时(重力加速度为g)( )
A．p、q将互相靠拢
B．p、q将互相远离
C．磁体的加速度仍为g
D．磁体的加速度小于g
例4．电磁弹射的驱动原理如图所示，当闭合开关S，固定线圈中突然通过直流电流时，线圈左侧的金属环被弹射出去，则( )
A．闭合开关S的瞬间，从左侧看金属环中的感应电流沿逆时针方向
B．若将电池正负极调换后，金属环弹射方向将改变
C．若将金属环置于线圈的右侧，金属环将向左弹射
D．若将金属环置于线圈的右侧，金属环将向右弹射
知识点二 “三定则一定律”的综合应用
【重难诠释】
安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的比较
【典例精析】
例5． 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，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
针对训练
一、单选题
1．如图所示，固定的闭合导体圆环水平放置，在它的正上方距水平地面h处有一条形磁铁从静止开始下落，下落过程中始终保持竖直方向，最后落在水平地面上。若不计空气阻力，重力加速度大小为g，下列说法中正确的是（ ）
A．磁铁在整个下落过程中，机械能守恒
B．磁铁在整个下落过程中，圆环中的感应电流方向始终为顺时针方向（俯视圆环）
C．磁铁在整个下落过程中，圆环受到磁铁对它的作用力总是竖直向下的
D．磁铁落地时的速率等于
2．如图所示，用绳吊起一个铝环，用磁铁的任意一极靠近铝环。下列说法正确的是（ ）
A．用磁铁极靠近铝环，铝环会被吸引
B．用磁铁极靠近铝环，铝环会被吸引
C．用磁铁极靠近铝环，铝环中的电流方向为逆时针方向（从左向右看）
D．用磁铁极靠近铝环，铝环中的电流方向为逆时针方向（从左向右看）
3．如图所示，长度均为1m的甲、乙空心铝管竖直放置，其中乙管有一条竖直的裂缝。某同学把一块圆柱形的强磁体先后从甲、乙两管的上端由静止放人管口，磁体在甲、乙两管中运动的时间分别为3s和0.6s。磁体的直径略小于铝管的内径，不计磁体与管壁的摩擦及空气阻力。关于磁体在甲、乙两管中的运动，下列说法正确的是（ ）
A．磁体在甲管内下落的过程中，所受合外力的冲量可能为0
B．磁体在甲管中加速向下运动时，铝管对桌面的压力将逐渐增大
C．磁体在乙管内下落的过程中，乙管中没有产生感应电动势和感应电流
D．磁体在乙管内下落的过程中，其重力势能的减少量小于动能的增加量
4．媒体报道，某大学研究人员发现了一种能够将内能直接转化为电能新型合金。据描述，只要将该合金略微加热，这种合金就会变成强磁性合金，从而使放在周围的金属线框产生电流，简化模型如图所示。A为柱形合金，B为金属圆环。现对合金进行加热，则（ ）
A．加热时，穿过金属圆环B的磁通量减小
B．加热时，金属圆环B中一定会产生顺时针电流
C．加热时，金属圆环B有缩小的趋势
D．加热时，金属圆环B有扩张的趋势
5．一个长直密绕螺线管N放在一个金属圆环M的中心，圆环轴线与螺线管轴线重合，如图甲所示。螺线管N通有如图乙所示的电流，下列说法正确的是（ ）
A．时刻，圆环有扩张的趋势
B．时刻，圆环中感应电流最大
C．时刻，圆环有扩张的趋势
D．和时刻，圆环内有相同的感应电流
6．某同学做了个有趣的实验，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
7．在学习《电磁感应》时，老师在课堂上做了这样的演示实验：如图所示，铝制水平横梁两端各固定一个铝环，其中A环是闭合的，B环是断开的，横梁可以绕中间的支点在水平面内自由转动。当装置静止不动时，用一磁铁的N极去接近A环，发现横梁绕支点沿顺时针（俯视）方向转动。若不考虑空气流动对实验结果的影响，关于该实验，下列说法中正确的是（ ）
A．用磁铁的N极接近A环时，除发现题中描述现象外，A环还应有收缩的趋势
B．用磁铁的N极靠近A环时，沿磁铁运动方向观察，A环中应有顺时针方向的感应电流
C．若用磁铁的S极接近A环，横梁会绕支点沿逆时针（俯视）方向转动
D．若用磁铁的N极靠近B环，发现横梁不动，说明B环内磁通量没有发生变化
8．某实验装置如图所示，在铁芯P上绕着两个线圈A和B，如果线圈A中电流i与时间t的关系如图甲、乙、丙、丁所示。在这段时间内（ ）（设电流自左边接线柱进入A时取正）
A．如果A中通以甲图电流，则B中电流计G没有电流通过
B．如果A中通以乙图电流，则B中电流计G中有向右的电流通过
C．如果A中通以丙图电流，则B中电流计G中有向左的电流通过
D．如果A中通以丁图电流，则B中电流计G中有向右的电流通过
二、多选题
9．我国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航空母舰“福建舰”采用平直通长飞行甲板，满载排水量8万余吨。电磁弹射器的主要部件是一套直线感应电动机，利用强大电流通过线圈产生的磁场推动飞机托架高速前进，带动飞机起飞，原理简图如图所示。电动机初级线圈固定在甲板下方，弹射时，旋转电刷极短时间内从触点1高速旋转到触点14，依次在线圈A、B、C、D、E、···、M、N中产生强大的磁场，在磁场从线圈高速变化到线图的过程中，直线感应电机的次级线圈（飞机托架）中就会产生强大的感应电流，飞机托架会在安培力的推动下带动飞机高速前进。已知整个加速系统长约90余米，弹射时在内可以将质量为的飞机由静止加速到的离舰速度。若弹射过程安培力恒定，不计阻力，飞机托架的质量可忽略，线圈电阻不计，重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A．弹射过程中，飞机运动的速度总是小于磁场变化的速度
B．弹射该架飞机，安培力做的功约为
C．弹射过程中，直线感应电机的最大输出功率约为
D．弹射过程中，飞机沿水平方向运动，质量为的飞行员需要承受座舱的水平作用力的大小约为
10．如图所示，在匀强磁场中放置一个电阻不计的平行金属导轨，导轨跟大线圈M相连，导轨上放一根导线，磁感线垂直于导轨所在平面，欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方向的感应电流，则导线的运动情况可能是（ ）
A．匀速向左运动B．减速向右运动
C．加速向右运动D．加速向左运动
11．如图，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者直径相同、轴线重合，螺线管与电源、滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向上滑动，下列说法正确的是（ ）
A．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流
B．穿过线圈a的磁通量变大
C．线圈a有扩张的趋势
D．线圈a对水平桌面的压力大于自身重力
12．如图所示，一根弹簧连接着条形磁铁，弹簧处于压缩状态，正下方有一被支架支撑着的金属圆环，支架位于地面上，此时释放条形磁铁，条形磁铁将做上下往复运动，最终静止。已知在该过程中，磁铁不会与地面相撞，则下列说法正确的是（ ）
A．刚释放磁铁时，圆环中的电流方向的俯视图为顺时针方向
B．磁铁向下运动时，地面对支架的支持力一定大于圆环与支架的重力
C．若磁铁下端始终未穿过圆环，则圆环中电流方向不变
D．磁铁静止后，弹簧弹性势能与磁铁重力势能均小于释放时，最终两者都转化为圆环上产生的热量物理观念
知道广义楞次定律的内容
科学思维
进一步理解楞次定律，掌握楞次定律的几个推论.
科学探究
熟练应用安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律分析有关综合问题
科学态度与责任
通过楞次定律知识应用的实例，感受物理中科学技术与社会的紧密联系，体会科学知识的应用价值，进一步增强学生的学习动力和科学意识。
比较项目
安培定则
左手定则
右手定则
楞次定律
适用场合
判断电流周围的磁感线方向
判断通电导线在磁场中所受的安培力方向
判断导体切割磁感线时产生的感应电流方向
判断回路中磁通量变化时产生的感应电流方向
因果关系
因电而生磁(I→B)
因电而受力(I、B→F安)
因动而生电(v、B→I感)
因磁通量变化而生电(ΔΦ→I感)