高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册1 楞次定律作业课件ppt

第二章　1

一、选择题(本题共7小题，每题5分，共35分)

1．关于感应电流，下列说法正确的是(　C　)

A．根据楞次定律知：感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量

B．感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化

C．感应电流的磁场方向与原磁场方向可能相同，也可能相反

D．当导体切割磁感线运动时，必须用右手定则确定感应电流的方向

解析：由楞次定律知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化， A错误；感应电流的磁场总是阻碍电路中的原磁通量的变化，不是阻碍原磁场的变化，B错误；由楞次定律知，如果是因磁通量的减少而引起的感应电流，则感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，阻碍磁通量的减小；如果是因磁通量的增加而引起的感应电流，则感应电流的磁场与原磁场方向相反，阻碍磁通量的增加，C正确；导体切割磁感线运动时，可直接用右手定则确定感应电流的方向，也可以由楞次定律确定感应电流的方向，D错误。

2．下图表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，其中能产生由a到b的感应电流的是(　 A　)

解析：题目中导体做切割磁感线运动，先由感应电流产生的条件判断是否存在感应电流，再应用右手定则判断感应电流方向。由右手定则可判定 A中ab中电流由a向b，B、C、D中由b向a，故 A正确。

3．如图所示，已知电流从电流表的右侧接线柱流入，其指针向右偏转。当条形磁铁竖直向下落入线圈时，空气阻力不计。则(　B　)

A．电流表指针向右偏转

B．电流表指针向左偏转

C．磁铁加速度大于重力加速度

D．磁铁加速度等于重力加速度

解析：当磁铁向下插入线圈时，磁通量向下增大，根据楞次定律知，线圈中感应电流由上端流入，下端流出，故感应电流的方向从电流表的左接线柱流入，则电流表指针向左偏转。故 A错误，B正确；根据楞次定律可知，磁铁受到向上的阻力，故加速度小于重力加速度，故C、D错误。故选B。

4．(2020·甘肃兰州一中高二上学期期末)为了测量列车运行的速度和加速度的大小，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，P、Q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)，则在列车经过线圈的过程中，流经线圈的电流(　B　)

A．始终沿逆时针方向

B．先沿逆时针，再沿顺时针方向

C．先沿顺时针，再沿逆时针方向

D．始终沿顺时针方向

解析：列车带着磁体向右运动到线圈左边后，相当于线圈左边的一段导线向左切割磁感线，线圈中的电流沿逆时针方向；线圈离开磁场时，相当于线圈右边的一段导线向左切割磁感线，这一过程中线圈中的感应电流沿顺时针方向，故线圈中的电流先沿逆时针方向，再沿顺时针方向，选项B正确。

5．(2021·北京四中顺义分校高二下学期期中)如图所示，通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd。则(　B　)

A．若线圈向右平动，其中感应电流方向是adcba

B．若线圈沿导线竖直向下平动，无感应电流产生

C．当线圈以ab边为轴转动时，其中感应电流方向是adcba

D．当线圈向导线靠近时，其中感应电流方向是abcda

解析：通电直导线电流向上，根据安培定则，导线右侧有垂直于纸面向里的磁场，靠近导线处磁感应强度较大。若线圈向右平动，穿过线圈的磁通量减少，根据楞次定律可知，感应电流方向是abcda。故A错误；若线圈在线圈平面内沿电流方向，即竖直向下平动，穿过线圈的磁通量不变，无感应电流产生。故B正确；当线圈从图示位置以ab边为轴转动瞬时，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知，感应电流方向是abcda。故C错误；当线圈向导线靠近时，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，产生感应电流为逆时针adcba。故D错误。

6. (2021·湖北省武汉市高二下学期期中联考)一长直铁芯上绕有线圈P，将一单匝线圈Q用一轻质绝缘丝线悬挂在P的左端，线圈P的中轴线通过线圈Q的中心，且与线圈Q所在的平面垂直。将线圈P连接在如图所示的电路中，其中R为滑动变阻器，E为直流电源，S为开关。下列情况中，可观测到Q向右摆动的是(　B　)

A．S闭合的瞬间

B．S断开的瞬间

C．在S闭合的情况下，将R的滑片向b端移动时

D．在S闭合的情况下，保持电阻R的阻值不变

解析：由楞次定律的第二种描述：“来拒去留”可知要使Q向右运动，通过Q、P的磁通量应减小，所以流过P的电流需减小；而S闭合过程中电流增大，磁通量增大。故A不符合题意；S断开的瞬间，流过P的电流减小，磁通量减小，所以Q将向右运动，故B符合题意；在S闭合的情况下，若将移动滑动头向b端移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中电流增大，磁通量增大，故会使Q左移。故C不符合题意；在S闭合的情况下，保持电阻R的阻值不变，则电路中的电流不变，所以穿过Q的磁通量不变，所以Q内不能产生感应电流，Q不动。故D不符合题意。

7．(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，当一条形磁铁从高处下落接近回路时(　AD　)

A．P、Q将相互靠拢

B．P、Q将相互远离

C．磁铁的加速度仍为g

D．磁铁的加速度小于g

解析：根据楞次定律的另一种表述——感应电流的效果总是要反抗产生感应电流的原因，本题的“原因”是回路中磁通量的增加，归根结底是磁铁靠近回路，“效果”便是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠近，根据“增缩减扩”和“来拒去留”，可知P、Q将相互靠近且磁铁的加速度小于g。

二、非选择题

8. (7分)如图为我国某中学一教室墙上有一朝南的窗户，窗高为1.2 m，宽0.75 m，边缘部分是不锈钢材质。已知该处地磁场的磁感强度的水平分量为5×10－5 T，则穿过该窗框平面的磁通量为4.5×10－5 Wb；当把钢窗左侧向内拉开(如图所示)时，窗框中的感应电流方向是逆时针。(从拉窗人的角度来看是“顺时针”还是“逆时针”)

解析：Φ＝BS＝5×10－5×1.2×0.75 Wb＝4.5×10－5 Wb

由楞次定律可判当把钢窗向内拉开时，钢窗框中感应电流的方向沿逆时针。

9．(8分)为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈L连接，如图所示。已知线圈由a端开始绕至b端，当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转。

(1)将条形磁铁的N极向下从线圈的上方竖直插入L时，发现指针向左偏转。俯视线圈，其绕向为顺时针(选填“顺时针”或“逆时针”)。

(2)当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离L时，指针向右偏转。俯视线圈，其绕向为逆时针(选填“顺时针”或“逆时针”)。

解析：(1)条形磁铁的N极向下从线圈的上方竖直插入L时，线圈中的磁场向下且增强，感应电流的磁场向上，且电流从电流计左端流入，根据安培定则可知线圈为顺时针绕向(俯视)。

(2)条形磁铁从题图中虚线位置向右远离L时，线圈中的磁场向上且减弱，感应电流的磁场向上，感应电流从电流计右端流入，根据安培定则可知线圈为逆时针绕向(俯视)。

10．(10分)如图所示，试探究在以下四种情况中小磁针N极的偏转方向。

(1)开关S闭合时。

(2)开关S闭合后。

(3)开关S闭合后，调节滑动变阻器使电流增强。

(4)开关S断开时。

答案：(1)垂直纸面向外　(2)不偏转　(3)垂直纸面向外　(4)垂直纸面向里

解析：开关S闭合时，左边线圈的电流及磁场情况和穿过右边线圈磁通量方向如图所示。

(1)S闭合时，穿过右边线圈的磁通量Φ增加，由楞次定律可知，感应电流b→a，再由安培定则可知，N极指向垂直纸面向外的方向。

(2)S闭合后，穿过右边线圈的磁通量Φ不变，不产生感应电流，小磁针不偏转。

(3)此种情况同(1)现象相同，即N极指向垂直纸面向外的方向。

(4)此种情况与(1)现象相反，即N极指向垂直纸面向里的方向。

一、选择题(本题共3小题，每题7分，共21分)

1．(2021·湖南省常德市芷兰实验中学高二下学期检测)如图所示，一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方，直导线与圆环在同一竖直面内，当通电直导线中电流增大时，弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度l将(　D　)

A．S增大，l变大 B．S减小，l变短

C．S增大，l变短 D．S减小，l变长

解析：当通电导线中电流增大时，穿过金属圆环的磁通量增大，金属圆环中产生感应电流，根据楞次定律，感应电流要反抗磁通量的增大，一是用缩小面积的方式进行反抗，二是用远离直导线的方式进行反抗，故D正确。

2．(2021·河北省邢台市第八中学高二下学期期中)如图所示，AOC是光滑的金属导轨，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，ab是一根金属棒，与导轨接触良好，它从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运动过程中b端始终在OC上，a端始终在OA上，直到完全落在OC上，空间存在着匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，则ab棒在上述过程中(　C　)

A．感应电流方向是b→a

B．感应电流方向是a→b

C．感应电流方向先是b→a，后是a→b

D．感应电流方向先是a→b，后是b→a

解析：在金属棒向下滑动的过程中，金属棒与导轨所围成的三角形面积先增大后减小，三角形aOb内的磁通量先增大后减小，由楞次定律可判断C选项正确。

3．(2020·山东省青岛一中高二期中)如图所示是某研究性学习小组的同学设计的电梯坠落的应急安全装置，在电梯轿厢上安装永久磁铁，并在电梯的井壁上铺设线圈，这样可以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(　B　)

A．当电梯突然坠落时，该安全装置可使电梯停在空中

B．当电梯坠落磁铁到达图示位置时，闭合线圈A、B中的电流方向相反

C．当电梯坠落磁铁到达图示位置时，只有闭合线圈A在阻碍电梯下落

D．当电梯坠落磁铁到达图示位置时，只有闭合线圈B在阻碍电梯下落

解析：若电梯突然坠落，线圈中会产生感应电流，感应电流会阻碍电梯的相对运动，可起到应急避险作用，但不能阻止电梯的运动，故 A错误；当电梯坠落磁铁到达题图所示位置时，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B正确；结合B的分析可知，当电梯坠落磁铁到达题图所示位置时，闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落，故C、D错误。

二、非选择题

4．(9分)(2020·河南省驻马店市高二上学期期末)软铁环上绕有A、B、C三个线圈，线圈的绕向如图所示，这三个线圈分别与线圈M、电源、电流表相连。当开关K1闭合、K2断开时，将条形磁铁的N极加速向下插入线圈M过程中，电流表指针向左偏转。由上述可知：

(1)若保持K1闭合、K2断开，将条形磁铁的S极从线圈M中加速向上拔出的过程中，电流表指针(选填“向左”“向右”或“不”)向左偏转。

(2)若保持K1、K2均闭合，将条形磁铁插入线圈M中保持不动，电流表指针不(选填“向左”“向右”或“不”)偏转。

(3)若保持K1断开，在K2闭合瞬间，电流表指针向右(选填“向左”“向右”或“不”)偏转。

解析：(1)若保持K1闭合、K2断开，将条形磁铁的S极从线圈M中加速向上拔出的过程中根据感应电流产生条件和楞次定律可知，M中产生从上往下看逆时针方向电流，由于加速拔出，则产生电流增大，则A中电流从左端进，右端出，电流增大，根据安培定则可知A产生的磁场沿轴线上方向为从左向右，则C中磁场方向从上向下，且增大，故会产生感应电流，根据楞次定律可知，线圈C中电流方向从上向下，又将条形磁铁的N极加速向下插入线圈M过程中，电流表指针向左偏转，则电流表指针向左偏转；同理可判(2)中电流表指针不偏转，(3)中电流表指针向右偏。

5．(10分)如图所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈，线圈等距离排列，且与传送带以相同的速度匀速运动。为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带，根据穿过磁场后线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈。从图中可以看出，第几个线圈是不合格线圈？

答案：第3个

解析：若线圈闭合进入磁场时，由于产生电磁感应现象，根据楞次定律可判断线圈相对传送带向后滑动，若线圈不闭合，进入磁场时，不会产生感应电流，故线圈相对传送带不发生滑动，所以从图中可以看出，第3个线圈是不合格线圈。