物理选择性必修 第二册1 楞次定律课后测评

这是一份物理选择性必修 第二册1 楞次定律课后测评，共10页。
单选题
1. 关于电磁感应现象，下列说法正确的是( )
A. 穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中不一定有感应电流
B. 当导体切割磁感线时，一定产生感应电流
C. 感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁场的磁通量变化
D. 感应电流的方向不可能与磁场的方向平行，但一定与导体运动的方向垂直
2. 如图所示，一个闭合三角形导线框位于竖直平面内，其下方固定一根与线框所在的竖直平面平行且相距很近(但不重叠)的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流。不计阻力，线框从实线位置由静止释放至运动到直导线下方虚线位置过程中( )
A. 线框中的磁通量为零时其感应电流也为零B. 线框中感应电流方向先为顺时针后为逆时针
C. 线框减少的重力势能全部转化为电能D. 线框受到的安培力方向始终竖直向上
3. 在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨，导轨跟大线圈M相接，如图所示．导轨上放一根导线ab，磁感线垂直于导轨所在平面．当导线ab向右加速运动时，M所包围的小闭合线圈N产生的感应电流方向，及所具有的形变趋势是( )
A. N有顺时针方向的电流，且有收缩的趋势B. N有顺时针方向的电流，且有扩张的趋势
C. N有逆时针方向的电流，且有收缩的趋势D. N有逆时针方向的电流，且有扩张的趋势
4. 如图所示，磁场方向垂直纸面向里，金属导轨EF、CD在竖直平面内水平平行放置，EF、CD通过绕在竖直放置的铁芯上的导线连接，铁芯正上方有一水平放置的金属环，金属杆AB竖直放置，与导轨EF、CD垂直且始终接触良好，当金属杆AB突然向右运动时，下列说法正确的是( )
A. AB中电流由A到B，铁芯中磁场竖直向上，环中有顺时针的电流(俯视)
B. AB中电流由A到B，铁芯中磁场竖直向下，环中有顺时针的电流(俯视)
C. AB中电流由B到A，铁芯中磁场竖直向上，环中有逆时针的电流(俯视)
D. AB中电流由B到A，铁芯中磁场竖直向下，环中有逆时针的电流(俯视)
5. 如图所示，绝缘的水平桌面上放置一金属圆环P，在圆环P的正上方固定一个线圈Q，线圈Q与平行金属导轨相连并与导体棒ab组成闭合回路，金属导轨处于垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，由于导体棒ab的运动，使得圆环P中产生逆时针方向(从上向下看)的感应电流，并且对桌面的压力小于圆环P的重力，下列说法正确的是( )
A. 导体棒ab向右加速运动B. 导体棒ab向左加速运动
C. 导体棒ab向右减速运动D. 导体棒ab向左减速运动
6. 如图所示，CDEF是金属框，框内存在着如图所示的匀强磁场．当导体MN向右移动时，下列说法正确的是( )
A. 电路MNDC中感应电流为顺时针方向B. 电路MNDC中感应电流为逆时针方向
C. 电路MNEF中感应电流为顺时针方向D. 导体MN中感应电流方向为M指向N
7. 如图所示，金属圆盘置于垂直纸面向里的匀强磁场中，其中央和边缘各引出一根导线与套在铁芯上部的线圈A相连。套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平导轨上，导轨上有一根金属棒ab处在垂直于纸面向外的匀强磁场中。下列说法正确的是( )
A. 圆盘顺时针匀速转动时，a点的电势高于b点的电势
B. 圆盘顺时针加速转动时，ab棒受到向左的安培力
C. 圆盘顺时针加速转动时，ab棒将向右运动
D. 圆盘顺时针减速转动时，a点的电势高于b点的电势
8. 如图，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
9. 如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2(右)，则导线框进入和离开磁场的两个过程中
A. 导线框中的感应电流方向均为顺时针方向B. 导线框中的感应电流方向均为逆时针方向
C. 导线框受到的安培力方向均为水平向右D. 导线框受到的安培力方向均为水平向左
10. 圆盘发电机的示意图如图所示，铜盘安装在水平的铜轴上，且处于水平向右的匀强磁场中，两块铜片C、D分别与铜轴和铜盘的边缘接触，原线圈M与副线圈N共用一根铁芯。当电流从灵敏电流计G的左端接线柱流入时，指针就会向右偏转，反之左偏。当铜盘按图示箭头方向转动时，下列说法正确的是( )
A. 铜片C处的电势高于铜片D处的电势B. 铜盘匀速转动时，电流计G的指针向左偏转
C. 铜盘加速转动时，电流计G的指针向右偏转D. 铜盘减速转动时，电流计G的指针向右偏转
11. 已知地磁场类似于条形磁铁产生的磁场，地磁N极位于地理南极。如图所示，在河北某中学实验室的水平桌面上，放置边长为L的正方形闭合导体线框abcd，线框的ad边沿南北方向，ab边沿东西方向，下列说法正确的是( )
A. 若使线框向东平移，则a点电势比d点电势低B. 若使线框向北平移，则a点电势等于b点电势
C. 若使线框向上平移，则a点电势比d点电势低D. 若使线框向上平移，则a点电势等于b点电势
12. 如图甲所示，在水平面上固定有平行长直金属导轨ab和cd，bd端接有电阻R。导体棒ef垂直轨道放置在光滑导轨上，导轨电阻不计。导轨右端区域存在垂直于导轨面的匀强磁场，且磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示。在t=0时刻，导体棒以速度v0从导轨的左端向右运动，经过时间2t0开始进入磁场区域，取磁场方向垂直纸面向里为磁感应强度B的正方向，回路中顺时针方向为电流正方向，则回路中的电流i随时间t的变化规律图像可能是( )
A. B. C. D.
二、多选题
13. 如图甲所示，匀强磁场垂直穿过矩形金属线框abcd，磁感应强度B随时间t按图乙所示规律变化，下列说法正确的是( )
A. t1时刻线框的感应电流方向为a→b→c→d→a
B. t3时刻线框的感应电流方向为a→b→c→d→a
C. t2时刻线框的感应电流最大
D. t1时刻线框ab边受到的安培力方向向右
14. 如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向在图中已经标出．左线圈连着平行导轨M和N，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒ab，金属棒处在垂直于纸面向外的匀强磁场中．下列说法中正确的是( )
A. 当金属棒ab向右匀速运动时，a点电势高于b点，c点电势高于d点
B. 当金属棒ab向右匀速运动时，b点电势高于a点，c点与d点等电势
C. 当金属棒ab向右加速运动时，b点电势高于a点，c点电势高于d点
D. 当金属棒ab向右加速运动时，b点电势高于a点，d点电势高于c点
15. 如图所示，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，铜制线圈c中将有感应电流产生且被螺线管排斥( )
A. 向右做匀速运动B. 向左做加速运动C. 向右做减速运动D. 向右做加速运动
三、填空题
16. 如图所示，著名物理学家弗曼曾设计过这样的一个实验，在一块绝缘板上的中间放一个接有电源的线圈，绝缘板的四周固定有许多带负电的小球，整个装置被支撑起来。忽略各处的摩擦，当电源接通的瞬间，从上往下看，将产生________方向的电场，圆盘将沿________方向转动。(均选填“顺时针”或“逆时针”)
17. 如图所示线圈A竖直放在绝缘的地面上，并与灵敏电流计G相连。电流计中若通过由b到a的电流时，指针向右偏转。则条形磁铁从线圈内拔出的过程中，请判断
(1)穿过线圈的磁通量将____(选填“增大”、“减小”、“不变”)
(2)灵敏电流计的指针会向___偏转(选填“左”、“右”)
(3)地面对线圈的支持力____线圈的重力(选填“大于”、“小于”、“等于”)
18. 1834年俄国物理学家楞次对感应电流的许多实验事实进行分析研究，提出了著名的楞次定律。如图所示，螺线管的电阻可以忽略。竖直悬挂的线圈中心轴线与螺线管的轴线水平共线。现突然断开开关S，将发生的现象是∶线圈向__________摆动(填写“左”或“右”)，并有___________趋势(填写“收缩”或“扩张”)；线圈中的感应电流为________时针(填写“顺”或“逆”)(从左向右看)。
四、实验题
19. 某学习小组同学如图甲所示的装置探究“影响感应电流方向的因素”，螺线管A、滑动变阻器、开关与电池构成闭合回路；螺线管B与电流计构成闭合电路，螺线管B套在螺线管A的外面。
(1)要想使电流计指针发生偏转，下列四种操作中可行的是___________
A.闭合开关，螺线管A和螺线管B相对静止向上运动
B.闭合开关，螺线管B不动，螺线管A插入或拔出螺线管B
C.闭合开关，螺线管A、B不动，移动滑动变阻器的滑片
D.螺线管A、B和滑动变阻器的滑片不动，闭合或断开开关
(2)利用图乙所示的装置进一步探究感应电流的方向与磁通量变化的关系，螺线管B与电流计构成闭合电路。正确连接好实验电路后，将条形磁铁N极朝下插入螺线管B，观察到灵敏电流计G的指针向右偏。
①将条形磁铁N极朝下拔出螺线管B，观察到灵敏电流计G的指针___________(填“向左偏”或“向右偏”)；
②将条形磁铁S极朝下插入螺线管B，观察到灵敏电流计G的指针___________(填“向左偏”或“向右偏”)。
20. 在“探究楞次定律”的实验中，某同学用试触法判断电流计指针偏转方向与电流流向的关系时，将电池的负极与电流计的A接线柱连接，连接B接线柱的导线试触电池正极，发现指针指在如图甲中的b位置。
(1)现将电流计的两接线柱与图乙中线圈的两个接线柱连接，将磁铁S极向下插入线圈时，电流计指针指示位置如甲图中a所示，则与线圈C接线柱连接的是___________(选填“A”或“B”)接线柱。
(2)若将电流计的A、B接线柱分别与图丙中线圈的E、F接线柱连接，将磁铁从线圈中抽出时，电流计指针指示位置如图甲中b所示，则磁铁的P端是___________极。(选填“N”或“S”)
(3)将试验中的螺线管连接成图丁电路，R为光敏电阻，轻质金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴(A线圈平面与螺线管线圈平面平行)，并位于螺线管左侧。当光照增强时，从左向右看，金属环A中电流方向为___________(选填“顺时针”或“逆时针”)，金属环A将___________(选填“向左”或“向右”)运动。
简答题
21. 如图所示，磁感应强度大小为B的匀强磁场仅存在于边长为2L的正方形范围内，左右各一半面积的范围内，磁场方向相反，有一个电阻为R、边长为L的正方形导线框abcd，沿垂直磁感线方向以速度v匀速通过磁场。从ab边进入磁场算起，画出穿过线框的磁通量Φ随时间t变化的图像。(要求写出分析过程)
22. 图中的A和B都是铝环，A环是闭合的，B环是断开的，横梁可以绕中间的支点转动。某人在实验时，用磁体的任意一极移近A环，A环都会被推斥，把磁体远离A环，A环又会被磁体吸引。但磁体移近或远离B环时，却没有发现与A环相同的现象。这是为什么？
23. 如图所示，导线AB与CD平行。试判断在闭合与断开开关S时，导线CD中感应电流的方向，说明你判断的理由。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】
【分析】
产生感应电流的条件穿过闭合电路的磁通量变化。有感应电流，必有感应电动势，由楞次定律可知，感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
考查感应电动势与感应电流产生条件，理解楞次定律的内容，注意阻碍与阻止的不同。
【解答】
A.穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定有感应电流，A错误；
B.当闭合电路的部分导体切割磁感线时，一定产生感应电流，B错误；
C.根据楞次定律可知，感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁场的磁通量变化，C正确；
D.由右手定则可知，感应电流的方向不可能与磁场的方向平行，也不一定与导体运动的方向垂直，D错误。
故选C。
2.【答案】D
【解析】
【分析】
根据右手定则，通电直导线的磁场在上方向外，下方向里；离导线近的地方磁感应强度大，离导线远的地方磁感应强度小，然后根据楞次定律可以判断感应电流的方向，根据左手定则可以判断受力的方向；根据能量守恒判断能量转化。
本题考查通电直导线的磁场的特点和楞次定律的应用，要注意穿越导线时，先是向外的磁通量减小，一直减小到0，之后变成向里的磁通量，并逐渐增大。这一过程是连续的，始终有感应电流存在；属于基础题型，易错题。
【解答】
A.线框穿越导线时，上方向外的磁场和下方向里的磁场叠加，先是向外的磁通量减小，一直减小到0，之后变成向里的磁通量，并逐渐增大。这一过程是连续的，始终有感应电流存在，故A错误；
B.根据右手定则，通电直导线的磁场在上方向外，下方向里；离导线近的地方磁感应强度大，离导线远的地方磁感应强度小；线框从上向下靠近导线的过程，向外的磁感应强度增加，根据楞次定律，线框中产生顺时针方向的电流；穿越导线时，上方向外的磁场和下方向里的磁场叠加，先是向外的磁通量减小，之后变成向里的磁通量，并逐渐增大，直至最大；根据楞次定律，线框中产生逆时针方向的电流；向里的磁通量变成最大后，继续向下运动，向里的磁通量又逐渐减小，这时的电流新方向又变成了顺时针，故B错误；
C.线框减少的重力势能一部分转化成电能，还有一部分转化成自身的动能，故C错误；
D.根据楞次定律，感应电流始终阻碍线框相对磁场的运动，故受安培力合力的方向始终向上，故D正确。

3.【答案】C
【解析】
【分析】
由右手定则判断出ab切割磁感线产生的感应电流方向，然后应用楞次定律判断N中电流方向与形状变化趋势。
本题考查了判断感应电流方向与线圈性质变化趋势问题，应用右手定则与楞次定律即可正确解题，正确理解并应用楞次定律是正确解题的关键。
【解答】
ab向右运动时，由右手定则可知，感应电流由a流向b，
ab加速运动，感应电动势：E=BLv变大，感应电流：I=ER=BLvR变大，
由安培定则知M的磁场垂直纸面向里增大，所以穿过N的磁通量垂直纸面向里增大，为阻碍磁通量的增加，感应电流在N内的磁场应垂直纸面向外，由安培定则知N中感应电流为逆时针，原磁通量增大由楞次定律可知为阻碍磁通量的增加N有收缩的趋势，故C正确，ABD错误。
4.【答案】D
【解析】
【试题解析】
【分析】
由右手定则可知电流由B到A，由安培定则判断铁芯中的磁场方向及磁通量的变化，由楞次定律和安培定则判断环中电流方向。
本题考查了感应电流的产生、磁铁间的相互作用、楞次定律的应用，正确使用右手定则、安培定则和楞次定律方可正确解题。
【解答】
当金属杆AB突然向右运动时，由右手定则可知电流由B到A，由安培定则可知铁芯中的磁场方向向下，因金属杆AB由静止开始向右运动，金属环中的磁通量增加，由楞次定律可知金属环中的感应电流将产生向上的磁场，根据安培定则，即环中有逆时针方向电流(俯视)，故D正确，ABC错误。
故选D。
5.【答案】C
【解析】
【分析】
本题是电磁感应的问题，比较复杂，考查综合运用右手定则、楞次定律：阻碍相对运动，和安培定则的能力。
导线ab运动时，切割磁感线产生感应电流，由右手定则判断感应电流的方向。感应电流流过螺线管，螺线管产生磁场，就有磁通量穿过环P，根据安培定则判断感应电流产生的磁场方向，选择符合题意的选项。
【解答】
A.导体棒ab向右加速运动时，感应电流从b流向a，在线圈Q里产生向上的磁场，金属圆环P的磁通量增加，为阻碍增加，金属圆环P产生顺时针方向的感应电流，对桌面的压力大于圆环P的重力，故A不符合题意；
B.导体棒ab向左加速运动时；感应电流从a流向b，在线圈Q里产生向下的磁场，金属圆环P的磁通量增加，为阻碍增加，金属圆环P产生逆时针方向的感应电流，对桌面的压力大于圆环P的重力，故B不符合题意；
C.导体棒ab向右减速运动时，感应电流从b流向a，在线圈Q里产生向上的磁场，金属圆环P的磁通量减少，为阻碍减少，金属圆环P产生逆时针方向的感应电流，对桌面的压力小于圆环P的重力，故C符合题意；
D.导体棒ab向左减速运动时，感应电流从a流向b，在线圈Q里产生向下的磁场，金属圆环P的磁通量减少，为阻碍减少，金属圆环P产生顺时针方向的感应电流，对桌面的压力小于圆环P的重力，故D不符合题意；
故选C。
6.【答案】A
【解析】
【分析】根据楞次定律，结合回路中磁通量的变化分析即可。
本题可由右手定则直接进行判断，但考虑本题命题的意图是考查楞次定律，故采用此解法求解。
【解答】
AB、由于棒MN向右的运动，使右侧磁通量减小，由楞次定律可知，MNDC电路中感应电流沿顺时针方向；故A错误，B正确；
C、左侧的磁通量增大，由楞次定律可知，MNEF电路中电流为逆时针，故C错误;
D、根据右手定则，可分析出导体MN中感应电流方向为N指向M；故D错误。
7.【答案】B
【解析】
【分析】
金属圆盘可以看成右无数根轴向金属条组成，金属圆盘转动时，类似于金属棒切割磁感线，可以用右手定则判定感应电流的方向，再用楞次定律判定导体棒ab中的感应电流的方向，由左手定则可知安培力的方向。
金属圆盘转动，类似于导体棒切割磁感线，灵活运用右手定则、楞次定律、左手定则等分析判断。
【解答】
A.当圆盘顺时针匀速转动时，线圈A中产生恒定的电流，那么线圈B的磁通量不变，不产生感应电动势，则ab间没有电势差，a点的电势等于b点的电势，故A错误；
BC.由右手定则可知，圆盘顺时针加速转动时，感应电流从圆心流向边缘，线圈A中产生的磁场方向向下且磁场增强，由楞次定律可知，线圈B中的感应磁场方向向上，由右手螺旋定则可知，ab棒中感应电流方向由a→b，由左手定则可知，ab棒受的安培力方向向左，ab棒将向左运动，故B正确，C错误；
D.由右手定则可知，圆盘顺时针减速转动时，感应电流从圆心流向边缘，线圈A中产生的磁场方向向下且磁场减弱，由楞次定律可知，线圈B中的感应磁场方向向下，由右手螺旋定则可知，ab棒中感应电流方向由b→a，可知a点的电势低于b点的电势，故D错误。
8.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了感应电流的方向判断，两种方法：一种是右手定则，另一种是楞次定律，使用楞次定律判断比较难，但是掌握它的核心也不会很难。
【解答】
PQ向右运动，导体切割磁感线，根据右手定则，可知电流由Q流向P，即逆时针方向；PQRS中电流沿逆时针方向，安培定则，产生垂直纸面向外得磁场，根据楞次定律可知，运动开始的瞬间，通过T的磁场垂直纸面向外增强，则T的感应电流产生的磁场应指向纸面里面，则感应电流方向为顺时针，故D正确，ABC错误。
故选D。
9.【答案】D
【解析】
【分析】
线框进入时dc边切割磁感线，出来时ab边切割磁感线，因此根据右手定则可以判断出电流方向，注意完全进入时，磁通量不变，无感应电流产生；然后根据左手定则判断安培力方向．也可以利用楞次定律直接判断电流和受力方向．
本题可以利用楞次定律直接判断电流和受力方向，也可以利用右手定则先判断电流向，然后利用左手定则判断受力方向．
【解答】
AB、线框进入磁场时，由右手定则可知，感应电流沿顺时针方向，即方向为a→d→c→b→a；同理，由右手定则可知，导线框离开磁场时，感应电流方向为逆时针方向，故A错误，B错误；
CD、由左手定则可知，导线框进入磁场时，受到的安培力方向向左；同理导线框离开磁场时，受到的安培力方向向左；故C错误，D正确
故选：D。
10.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查电磁感应现象的动生电动势问题。解决问题的关键是根据右手定则和楞次定律判断线圈N中的感应电流方向，从而确定电流从哪端的接线柱流入灵敏电流计G，再根据题给条件确定指针的偏转方向。
【解答】
A.从左向右看，铜盘沿顺时针方向转动，由右手定则可知内部电流从铜片C流向铜片D，所以铜片D处的电势高于铜片C处的电势，故A错误；
B.圆盘切割磁感线产生的感应电动势E=12Bωr2，圆盘按图示方向匀速转动，会在原线圈M中产生大小、方向均不变的恒定电流，与之同一铁芯的副线圈N中的磁通量没有变化，故不产生感应电流，灵敏电流计G的指针不偏转，故B错误；
C.圆盘切割磁感线产生的感应电动势E=12Bωr2，圆盘按图示方向开始转动，角速度增大，电动势方向不变、大小增大，与之相连的原线圈M中的电流增大，根据楞次定律可知副线圈N中产生逆时针方向的电流(俯视)，即电流将从灵敏电流计G的右端流入，指针向左偏转，故C错误；
D.圆盘切割磁感线产生的感应电动势E=12Bωr2，圆盘按图示方向减速转动，与之相连的原线圈M中的电流减小，根据楞次定律可知副线圈N中产生顺时针的电流(俯视)，即电流将从灵敏电流计G的左端流入，指针要向右偏转，故D正确。
11.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查右手定则，使用右手定则时，注意四指所指的方向即为电势高的方向。
【解答】
河北位于北半球，地磁场的竖直分量向下，水平分量水平向北。
A.若使线框向东平移，ad与bc边切割地磁场感应线，根据右手定则a点电势比d点电势低，故A正确；
B.若使线框向北平移，ab与dc边切割地磁场感应线，根据右手定则a点电势比b点电势高，故B错误；
CD.若使线框向上平移，ab与dc边切割磁感线，由右手定则可知a点电势高于b点电势，故 CD错误。
故选A。
12.【答案】A
【解析】
【分析】
根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律求解感应电流随时间的变化关系，再根据楞次定律或右手定则判断电流方向。
对于图象问题，关键是能够根据已知的公式、定律等推导出横坐标和纵坐标的关系式，分析斜率的变化，然后作出正确的判断。
【解答】
根据法拉第电磁感应定律可得，在0～2t0时间内，产生的感应电动势E1=ΔΦΔt=ΔBΔtS=B0t0S为定值，则感应电流为定值，根据楞次定律可得回路中电流方向为逆时针，即负方向；导体棒进入磁场的过程中，感应电流i=E2R=B0L(v0−at)R=B0Lv0R−B0LaRt，随着速度减小、安培力减小、则加速度a减小，i−t图象的斜率减小，根据右手定则可得电流方向为顺时针，故A正确，BCD错误。
故选A。

13.【答案】AD
【解析】
【分析】
由乙图可知B的变化，则可得出磁通量的变化情况，由楞次定律可知电流的方向。
本题要求学生能正确理解B−t图的含义，由磁感应强度的变化分析磁通量的变化，才能准确的利用楞次定律进行判定。
【解答】
A.0−t1磁感应强度变大，由楞次定律可知感应电流是逆时针；即t1时刻线框的感应电流方向为a→b→c→d→a 方向；故A正确；
B.0−t3磁感应强度变小；由楞次定律可知感应电流是顺时针；即t3时刻线框的感应电流方向为a→d→c→b→a 方向；故B错误；
C.t2时刻磁通量变化为零，线框的感应电流为零；故C错误；
D.t1时刻线框ab边电流向下；由左手定则；ab边受到的安培力方向向右；故D正确；
故选AD。
14.【答案】BD
【解析】AB、当金属棒向右匀速运动而切割磁感线时，金属棒产生恒定感应电动势，由右手定则判断电流方向为a→b.根据电流从电源(ab相当于电源)正极流出沿外电路回到电源负极的特点，可以判断b点电势高于a点．又左线圈中的感应电动势恒定，则感应电流也恒定，所以穿过右线圈的磁通量保持不变，不产生感应电流，故A错误，B正确；
CD、当ab向右做加速运动时，由右手定则可推断φb>φa，电流沿逆时针方向．又由E=Blv可知ab导体两端的E不断增大，那么左边电路中的感应电流也不断增大，由安培定则可判断它在铁芯中的磁感线方向是沿逆时针方向的，并且场强不断增强，所以右边电路线圈中向上的磁通量不断增加．由楞次定律可判断右边电路的感应电流方向应沿逆时针，而在右线圈组成的电路中，感应电动势仅产生在绕在铁芯上的那部分线圈上．把这个线圈看做电源，由于电流是从c沿内电路(即右线圈)流向d，因此d点电势高于c点，故C错误，D正确，
答案为BD．
15.【答案】BD
【解析】
【分析】
导体棒ab在匀强磁场中沿导轨运动时，根据右手定则判断感应电流方向，感应电流通过螺线管时，由安培定则判断磁场方向，根据楞次定律判断线圈c中感应电流方向，再确定c是否被螺线管吸引。
本题运用右手定则、安培定则和楞次定律按步就班进行分析的，也可以直接根据楞次定律进行判断：线圈c被螺线管吸引时，磁通量将要增大，说明原来的磁通量减小，导体棒必定做减速运动。
【解答】
A.导体棒ab向右或向左做匀速运动时，ab中产生的感应电流不变，螺线管产生的磁场是稳定的，穿过c的磁通量不变，c中没有感应电流，线圈c不受安培力作用，不会被螺线管排斥，故A错误；
B.导体棒ab向左做加速运动时，根据右手定则判断得到，ab中产生的感应电流增大，螺线管产生的磁场增强，穿过c的磁通量增大，根据楞次定律得知，右侧相当于N极，螺线管左侧是S极，则线圈c被螺线管排斥，故B正确；
C.导体棒ab向右做减速运动时，根据右手定则判断得到，ab中产生的感应电流方向从a→b，感应电流减小，螺线管产生的磁场减弱，穿过c的磁通量减小，根据楞次定律得知，c中产生顺时针方向(从左向右看)的感应电流，右侧相当于N极，螺线管左侧是S极，则线圈c被螺线管吸引，故C错误；
D.导体棒ab向右做加速运动时，根据右手定则判断得到，ab中产生的感应电流方向从a→b，感应电流增大，螺线管产生的磁场增强，穿过c的磁通量增大，根据楞次定律得知，c中产生逆时针方向(从左向右看)的感应电流，右侧相当于S极，螺线管左侧是S极，则线圈c被螺线管排斥，故D正确。
故选BD。
16.【答案】顺时针；逆时针
【解析】
【分析】
在线圈接通电源的瞬间，线圈中的电流是增大的，产生的磁场是逐渐增强的，逐渐增强的磁场会产生电场(麦克斯韦电磁理论).在小球所在圆周处相当于有一个环形电场，小球因带电而受到电场力作用从而会让圆板转动．本题是麦克斯韦电磁场的应用，还要抓住产生感应电流的条件进行分析，注意右手螺旋定则的应用．
【解答】
当电源接通的瞬间，向上的磁场变大，将产生顺时针方向的电场，带负电的小球受到电场力与电场方向相反，则有逆时针方向的电场力，故圆盘将沿逆时针方向转动。
答案：顺时针；逆时针
17.【答案】(1)减小； (2)右； (3)小于。
【解析】略
18.【答案】右； 扩张； 逆。
【解析】
【分析】
楞次定律有两种描述：“增反减同”和“来拒去留”，后者判断导体的运动更有效，应学会应用．
【解答】
现突然断开开关S，穿过线圈内的向左的磁通量减小，根据楞次定律可知，从左向右看，线圈中的感应电流方向为逆时针方向，感应电流在螺线管的磁场中受到安培力的作用，使线圈向右摆动，且有扩张趋势。
故答案为： 右； 扩张； 逆。
19.【答案】(1)BCD；(2)向左偏；向左偏。
【解析】
【分析】
本题考查了磁通量、产生感应电流的条件、楞次定律这些知识点；
(1)当线圈中的磁通量发生变化时，线圈中产生感应电流；
(2)
①根据楞次定律判断出感应电流方向即可；
②根据楞次定律判断出感应电流方向即可。
【解答】
(1)要想使电流计指针发生偏转，即螺线管B与电流计构成闭合电路产生感应电流，螺线管B的磁通量发生变化。
A.闭合开关，螺线管A和螺线管B相对静止向上运动，螺线管B的磁通量不变，故不产生感应电流，故 A错误；
B.闭合开关，螺线管B不动，螺线管A相当于电磁铁，插入或拔出螺线管B过程，螺线管B磁通量发生变化，产生感应电流，故 B正确；
C.闭合开关，螺线管A、B不动，移动滑动变阻器的滑片螺线管A的电流发生变化，产生的磁场变化，螺线管B的磁通量发生变化，产生感应电流，故 C正确；
D.螺线管A、B和滑动变阻器的滑片不动，闭合或断开开关瞬间螺线管A的电流发生变化，产生的磁场变化，螺线管B的磁通量发生变化，产生感应电流，故 D正确；
故选BCD；
(2)
①将条形磁铁N极朝下拔出螺线管B，磁通量变化与插入的变化相反，产生的感应电流方向相反，观察到灵敏电流计G的指针向左偏；
②将条形磁铁S极朝下插入螺线管B，穿过螺线管B的磁场方向与N极朝下插入的磁场方向相反，产生的感应电流的方向相反，观察到灵敏电流计G的指针向左偏。
故答案为：(1)BCD；(2)向左偏；向左偏。
20.【答案】(1)B；(2)S；(3)逆时针；向左。
【解析】
【分析】本题为“探究楞次定律”的实验，明确实验原理是解题关键，要知道感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化。对于楞次定律的几种表述“来拒去留”“增反减同”等要理解并熟记。
【解答】(1)由题意知当电流从B接线柱流入电流计时，指针往右偏转;当电流从A接线柱流入电流计时，指针往左偏转。
将磁铁S极向下插入线圈时，线圈中向上的磁通量增加，由楞次定律可知线圈中的感应电流方向从C流向D，即线圈作为电源，D为正极，C为负极，因为电流计指针向左偏转，即电流从A接线柱流入电流计，所以A接正极D，B接C。
(2)由题意知电流从B接线柱流入电流计，说明F为线圈的正极，线圈中的感应电流从E流向F，此时线圈中的磁通量在减小，根据楞次定律可知原磁通量方向向下，可知Q为N极，P为S极。
(3)光照增强时，电阻R减小，电流增大，产生的磁场变强，通过A的磁通量增大，且通过A的原磁通量方向向右，所以根据楞次定律可知从左向右看，金属环A中电流方向为逆时针方向，由来拒去留可知金属环A将向左运动。
21.【答案】
【解析】
【分析】
穿过线框的磁通量大小为Φ=BS，可知进入磁场时，磁通量随时间的增加而增加，全部进入磁场时磁通量达到最大值Bl2，线框全在磁场中运动时磁通量保持不变，当线框离开磁场时，磁通量随时间的增加而减小．根据磁通量的定义分析求图象即可。
熟悉磁通量的定义和利用右手定则求解感应电流的方向是解决本题的关键，亦可用楞次定律求解感应电流的方向。
【解答】
线框穿过磁场的过程可分为三个阶段，进入磁场阶段(只有ab边在磁场中)、在磁场中运动阶段(ab、cd两边都在磁场中)、离开磁场阶段(只有cd边在磁场中)。
穿过线框的磁通量以垂直纸面向里为正方向，则：
(1)线框进入磁场阶段：在0∼Lv时间内，线框进入磁场中的面积线性增加，S=Lvt，全部进入磁场时穿过线框的磁通量为Φ=BS=BL2;
(2)线框在磁场中运动阶段：在Lv∼3L2v时间内，穿过线框的磁通量逐渐减小为零;
(3)线框在磁场中运动阶段：在3L2v∼2Lv时间内，穿过线框的磁通量反向增加，最后为−BL2;
(4)线框离开磁场阶段：在2Lv∼3Lv时间内，穿过线框的磁通量逐渐减小，最后为零。
Φ−t图像如图所示：

22.【答案】用磁体的任一极(如N极)接近A环时，穿过A环中的磁通量增加，根据楞次定律，A环中将产生感应电流，阻碍磁体与A环接近，A环将会被磁体排斥；同理，当磁体远离A环时，A环中产生感应电流的方向将阻碍A环与磁体远离，A环将会被磁体吸引。 由于B环是断开的，无论磁体移近或远离B环，都不会在B环中形成感应电流，所以B环将不移动。
【解析】见答案
23.【答案】当闭合开关S时，导线AB中电流由左向右，它在上方的闭合线框中引起垂直于纸面向外的磁场的磁通量增加。根据楞次定律，闭合线框中产生感应电流的磁场，要阻碍它的增加，所以感应电流的磁场在闭合线框内的方向是垂直于纸面向内，再根据右手螺旋定则可知CD导线中的感应电流的方向是由D到C。
当断开开关S时，垂直于纸面向外的磁通量减少。根据楞次定律，闭合线框中产生感应电流的磁场，要阻碍原磁场磁通量的减少，所以感应电流的磁场在闭合线框内的方向是垂直于纸面向外，再根据安培定则可知感应电流的方向是由C到D。
【解析】见答案