高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册1 楞次定律课后练习题

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册1 楞次定律课后练习题，共15页。

一、楞次定律的重要结论
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”．
(2019·汕头市潮南实验中学月考)一磁体自上向下运动，穿过一闭合导体回路，如图1所示．当磁体运动到a处和b处时，回路中感应电流的方向(从上向下看)分别是( )
图1
A．顺时针，逆时针
B．逆时针，顺时针
C．顺时针，顺时针
D．逆时针，逆时针
答案 B
解析 当磁体运动到a处时，穿过线圈的磁场方向为向下，且磁通量在增加，根据楞次定律可知，回路中感应电流的方向是逆时针；当磁体运动到b处时，穿过线圈的磁场方向向下，且磁通量在减小，根据楞次定律可知，回路中感应电流的方向是顺时针，故选B.
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”．
(多选)如图2所示，用绳吊起一个铝环，用条形磁体的N极去靠近铝环，直至从右侧穿出的过程中( )
图2
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
答案 AC
解析 磁体从左侧靠近铝环时，在铝环中产生感应电流，感应电流的磁场必定阻碍磁体的靠近，铝环A端为N极，铝环向右摆动，A、C正确；当磁体在右侧远离铝环时，感应电流的磁场阻碍铝环的远离，铝环右摆，B端为N极，B、D错误．
3．“增缩减扩”法
就闭合电路的面积而言，收缩或扩张是为了阻碍穿过电路的原磁通量的变化．若穿过闭合电路的磁通量增加，面积有收缩趋势；若穿过闭合电路的磁通量减少，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．
(多选)如图3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( )
图3
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
答案 AD
解析 由楞次定律的结论可知，当穿过闭合回路的磁通量增加时，回路的面积有收缩趋势且阻碍磁体的靠近，所以p、q将相互靠近且磁体的加速度小于g，故选项A、D正确．
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”．
如图4所示，通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环，铜环平面与螺线管横截面平行，当开关S接通瞬间，两铜环的运动情况为( )
图4
A．同时向两侧推开
B．同时向螺线管靠拢
C．一个被推开，一个被吸引，但因电源正负极未知，无法具体判断
D．同时被推开或同时向螺线管靠拢，但因电源正负极未知，无法具体判断
答案 A
解析 开关S接通瞬间，小铜环中磁通量增加，根据楞次定律，感应电流的磁场要阻碍磁通量的增加，则两环将同时向两侧推开，故A正确．
针对训练 A为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着负电荷，在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B，使B的环面水平且与圆盘面平行，其轴线与胶木盘A的轴线OO′重合，如图5所示．现使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，则( )
图5
A．金属环B的感应电流方向与箭头所示方向相同，丝线受到的拉力减小
B．金属环B的感应电流方向与箭头所示方向相同，丝线受到的拉力增大
C．金属环B的感应电流方向与箭头所示方向相反，丝线受到的拉力减小
D．金属环B的感应电流方向与箭头所示方向相反，丝线受到的拉力增大
答案 A
解析 胶木盘A由静止开始绕其轴线OO′按题图箭头所示方向加速转动，形成顺时针(俯视)方向的环形电流，环形电流的大小增大，根据右手螺旋定则可知，通过金属环B的磁通量向下，且增大．根据楞次定律可知，金属环B中的感应电流方向与箭头所示方向相同，再根据楞次定律的另一种表述，阻碍磁通量的增大，知金属环的面积有缩小的趋势，且有向上运动的趋势，所以丝线的拉力减小．
二、“三定则一定律”的综合应用
安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的比较
(多选)如图6所示装置中，cd杆光滑且静止．当ab杆做如下哪些运动时，cd杆将向右移动(导体棒切割磁感线速度越大，感应电流越大)( )
图6
A．向右匀速运动 B．向右加速运动
C．向左加速运动 D．向左减速运动
答案 BD
解析 ab杆向右匀速运动，在ab杆中产生恒定的电流，该电流在线圈L1中产生恒定的磁场，在L2中不产生感应电流，所以cd杆不动，故A错误；ab杆向右加速运动，根据右手定则知，在ab杆上产生增大的由a到b的电流，根据安培定则知，在L1中产生方向向上且增强的磁场，该磁场向下通过L2，根据楞次定律知，cd杆中的电流由c到d，根据左手定则知，cd杆受到向右的安培力，向右运动，故B正确；同理可得C错误，D正确．
1．如图7甲所示，有一闭合导线环，磁场方向垂直于环面向里，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，导线环中感应电流的方向是( )
图7
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
答案 D
解析 由题图乙可知，0～t0内，穿过导线环的磁通量增加，由楞次定律的结论——“增反减同”可知，感应电流产生的磁场方向垂直环面向外，所以感应电流方向为逆时针；同理可得t0～2t0内感应电流方向为顺时针，D正确．
2.如图8所示，线圈由A位置开始下落，在磁场中受到的磁场力如果总小于它的重力，则它在A、B、C、D 4个位置(B、D位置线圈恰好有一半在磁场中)时，加速度大小关系为(切割磁感线的速度越大，感应电流越大)( )
图8
A．aA>aB>aC>aD
B．aA＝aC>aD＝aB
C．aA＝aC>aD>aB
D．aA＝aC>aB>aD
答案 D
解析 由题意知aA＝g，aBvB，故感应电流ID>IB，安培力FD>FB，故aDt2，v1>v2
B．t1＝t2，v1＝v2
C．t1