高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册1 楞次定律练习

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册1 楞次定律练习，共8页。试卷主要包含了1楞次定律 同步课时作业等内容，欢迎下载使用。

2.1楞次定律 同步课时作业（含解析）
1.图示为“研究电磁感应现象”的实验装置，现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、灵敏电流计及开关如图所示连接，在闭合开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么闭合开关后，下列说法中正确的是( )
A.将线圈A迅速插入线圈B时，灵敏电流计的指针向左偏转一下
B.将线圈A插入线圈B稳定后，灵敏电流计的指针一直向右偏
C.将线圈A插入线圈B稳定后，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时，灵敏电流计的指针向右偏转
D.将线圈A插入线圈B稳定后，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时，灵敏电流计的指针向左偏转
2.为了测量列车运行的速度和加速度大小，可采用如图甲所示的装置，它由一块安装在列车车头底部的强磁体和埋设在轨道地面的一组线圈及电流测量记录仪组成(测量记录仪未画出).当列车经过线圈上方时，线圈中产生的电流被记录下来，为接测量仪器的端口.若俯视轨道平面磁场垂直地面向里(如图乙所示)，则在列车经过测量线圈的过程中，流经线圈的电流方向为( )
A.始终沿逆时针方向B.先沿逆时针方向，再沿顺时针方向
C.先沿顺时针方向，再沿逆时针方向D.始终沿顺时针方向
3.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.如图所示，一圆形线圈放在圆柱形合金材料下方，现对该合金材料进行加热，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
4.如图所示，螺线管与电阻R相连，磁铁从螺线管的正上方由静止释放，向下穿过螺线管，下列说法正确的是( )
A.a的电势始终高于b的电势
B.通过电阻的电流先由a到b，后由b到a
C.磁铁减少的重力势能等于回路产生的热量
D.磁铁刚离开螺线管时的加速度小于重力加速度
5.一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，和为直流电源，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
6.两固定且互相垂直的无限长直导线与在同一竖直面内，导线中通有大小相等、方向如图所示的恒定电流.有一正方形导线框，初始时刻，边与重合，边与重合，所有导线间彼此绝缘，下列说法正确的是( )
A.若导线框向右平移，则导线框内产生逆时针方向的感应电流
B.若导线框向上平移，则导线框内产生顺时针方向的感应电流
C.若导线框沿方向平移，则导线框内产生顺时针方向的感应电流
D.若导线框向右平移，对边的安培力垂直边向右
7.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.金属杆置于导轨上并与导轨形成闭合回路，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.中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向
B.中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向
C.中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向
D.中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向
8.如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路.将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态.下列说法正确的是( )
A.开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动
B.开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向
C.开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向
D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动
9.某人在自行车道上从东往西沿直线骑行，该处地磁场的水平分量方向由南向北，竖直分量方向竖直向下.自行车车把为直把、金属材质，且带有绝缘把套，只考虑自行车在地磁场中的电磁感应现象，下列结论正确的是( )
A.图示位置中辐条A点电势比B点电势低
B.图示位置中辐条A点电势比B点电势高
C.自行车左车把的电势比右车把的电势高
D.自行车在十字路口左拐改为南北骑向，则自行车右车把电势高
10.两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，在导轨上接触良好的导体棒和可以自由滑动.当导体棒在外力F的作用下向右运动时，下列说法中正确的是( )
A.导体棒内有电流通过，方向是
B.导体棒内有电流通过，方向是
C.磁场对导体棒的作用力向左
D.磁场对导体棒的作用力向左
11.如图甲所示，长直导线与闭合线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示.在0~时间内，长直导线中电流方向向上，则下列关于线框中感应电流的方向与所受安培力判断正确的是( )
A.0~T时间内线框中感应电流方向为顺时针方向
B.0~T时间内线框中感应电流方向为先顺时针方向后逆时针方向
C.0~T时间内线框所受安培力的合力向左
D.0~时间内线框所受安培力的合力向左，～T时间内线框所受安培力的合力向右
12.如图所示是三个成功的演示实验，回答下列问题.
(1)在实验中，电流表指针偏转的原因是________.
(2)电流表指针偏转角跟感应电动势的大小成_________关系.
(3)第一个成功实验(如图甲)中，将条形磁铁从同一高度插入到线圈中同一位置，快速插入和慢速插入有什么量是相同的?___________，什么量是不同的?__________.
(4)从三个成功的演示实验可归纳出的结论是:_____________.
答案以及解析
1.答案：D
解析：闭合开关，穿过线圈B的磁通量增加，灵敏电流计的指针向右偏；闭合开关，将线圈A迅速插入线圈B时，磁场方向不变，穿过线圈B的磁通量增加，灵敏电流计的指针将向右偏转，选项A错误；将线圈A插入线圈B稳定后，穿过线圈B的磁通量不变，则灵敏电流计的指针不偏转，选项B错误；将线圈A插入线圈B稳定后，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，线圈A中的电流变小，穿过线圈B的磁场方向不变，但磁通量变小，灵敏电流计的指针将向左偏转，选项C错误，D正确.
2.答案：B
解析：方法一:列车带着强磁体向右运动，线圈中向里的磁通量先变大后变小，由楞次定律可知，感应电流先沿逆时针方向，再沿顺时针方向，选项B正确.
方法二:列车带着强磁体运动，相当于线圈的左边向左运动切割磁感线，根据右手定则可知，线圈中的电流方向沿逆时针方向，当线圈的右边进入磁场时，相当于线圈的右边向左运动切割磁感线，根据右手定则可知，线圈中的方向沿顺时针方向，故线圈中的电流方向先沿逆时针方向，再沿顺时针方向，选项B正确.
3.答案：C
解析：对该合金材料进行加热，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，从而在线圈中产生感应电流，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将阻碍磁通量的增大，面积有缩小的趋势，故C正确，D错误.
4.答案：D
解析：磁铁向下穿过螺线管，穿过螺线管的磁通量先向下增多，后向下减少，由楞次定律可知，电流先由b到a，后由a到b，A、B错误；由能量守恒可知，磁铁减少的重力势能等于磁铁的动能和回路产生的热量，故C错误；磁铁不论是进入螺线管还是离开螺线管，感应电流的磁场都要阻碍磁铁运动，故加速度小于重力加速度，D正确.
5.答案：C
解析：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.
6.答案：D
解析：根据安培定则可知，两根通电导线产生的磁场在虚线的下方垂直纸面向外，在虚线的上方垂直纸面向里，当导线框向右平移时，穿过导线框的磁通量向外增加，根据楞次定律可知，导线框内产生顺时针方向的感应电流，此过程中和边上的电流为异向电流，相互排斥，即对边的安培力垂直边向右，A错误，D正确；当导线框向上平移时，穿过导线框的磁通量向里增加，根据楞次定律可知，导线框内产生逆时针方向的感应电流，B错误；若导线框沿方向平移，则穿过导线框的磁通量不变，则不产生感应电流，C错误.
7.答案：D
解析：由于金属杆突然向右运动，导致金属导轨与金属杆所围的面积增大，磁通量增大，由楞次定律知，感应电流产生的磁场阻碍原磁场的变化，故感应电流产生的磁场方向应垂直于纸面向外，中的感应电流沿逆时针方向.对于圆环形金属线框T，金属杆由于运动产生的感应电流所产生的磁场使得T内的磁场的磁感应强度变小，磁通量减小，故线框T中感应电流产生的磁场方向应垂直于纸面向里，所以T中的感应电流沿顺时针方向，故选项D正确.
8.答案：AD
解析：开关闭合的瞬间，根据楞次定律和安培定则可知直导线中电流从南向北，根据安培定则可知小磁针所在处磁场方向垂直纸面向里，所以小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动，故A正确；开关闭合并保持一段时间后，直导线中无电流，小磁针受到地磁场作用，小磁针的N极指向北，故B、C错误；开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，根据楞次定律和安培定则可知直导线中电流从北向南，根据安培定则可知小磁针所在处磁场方向垂直纸面向外，所以小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动，故D正确.
9.答案：AC
解析：自行车从东往西行驶时，辐条切割地磁场水平分量的磁感线，根据右手定则判断可知，图示位置中辐条A点电势比B点电势低，故A正确，B错误；自行车车把切割地磁场竖直分量的磁感线，由右手定则知，左车把的电势比右车把的电势高，故C正确；自行车左拐改为南北骑向，自行车车把仍切割地磁场竖直分量的磁感线，由右手定则可知，左车把的电势仍然高于右车把的电势，D错误.
10.答案：BD
解析：导体棒切割磁感线产生感应电流，根据右手定则判断可知，中感应电流的方向为，则导体棒内有电流通过，方向是，故A错误，B正确.由左手定则判断可知，磁场对导体棒的作用力向右，对导体棒的作用力向左，故C错误，D正确.
11.答案：AD
解析：0~T时间内长直导线中电流先向上减小，后向下增大，所以线框中的磁场先向里减小，后向外增强，根据楞次定律可知，感应电流始终为顺时针方向，故A正确，B错误.在0～时间内，穿过线框的磁通量减小，由楞次定律可知，线框有使磁通量增大的运动趋势，离导线越近，磁场越强，所以线框所受安培力的合力水平向左；同理可知，在～T时间内，线框所受安培力的合力水平向右，故C错误，D正确.
12.答案：(1)电流表所在回路有感应电流产生
(2)正比
(3)磁通量的变化量；磁通量的变化率
(4)只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中就有感应电流产生
解析：(1)在实验中，电流表指针偏转的原因是电流表所在回路有感应电流产生.
(2)感应电动势越大，则感应电流越大，电流表指针偏转角越大，故电流表指针偏转角跟感应电动势的大小成正比关系.
(3)第一个成功实验(如题图甲)中，将条形磁铁从同一高度插入到线圈中同一位置，快速插入和慢速插入时磁通量的变化量是相同的，但是由于快速插入时间短，故磁通量的变化率较大，故两次磁通量的变化率不同.
(4)从三个成功的演示实验可归纳出的结论是:只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中就有感应电流产生.