高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册第二章 电磁感应1 楞次定律一课一练

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题组一 楞次定律的理解
1．如图所示，条形磁铁穿过一闭合弹性导体环，且导体环位于条形磁铁的中垂面上，如果把导体环压扁成椭圆形，那么这一过程中( )
A．穿过导体环的磁通量减少，有感应电流产生
B．穿过导体环的磁通量增加，有感应电流产生
C．穿过导体环的磁通量变为零，无感应电流
D．穿过导体环的磁通量不变，无感应电流
B [把导体环压扁成椭圆形，面积减小，通过圆环的净磁通量增加，由于磁通量发生变化，故有感应电流产生，B正确。]
2．如图所示，导线框MNQP近旁有一个跟它在同一竖直平面内的矩形线圈abcd。下列说法错误的是( )
A．当电阻变大时，abcd中有感应电流
B．当电阻变小时，abcd中无感应电流
C．电阻不变，将abcd在其原来所在的平面内靠近PQ时，其中有感应电流
D．电阻不变，将abcd在其原来所在的平面内远离PQ时，其中有感应电流
B [当电阻变化或线圈abcd靠近、远离PQ时，穿过线圈abcd的磁通量发生变化，会产生感应电流，A、C、D正确，B错误，故选B。]
题组二 楞次定律的应用
3．如图所示，闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在有界匀强磁场中，将它从匀强磁场中匀速拉出，以下各种说法中正确的是( )
A．向左拉出和向右拉出时，环中的感应电流方向相反
B．向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿顺时针方向的
C．向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿逆时针方向的
D．将圆环左右拉动，当环全部处在磁场中运动时，圆环中仍有感应电流
B [不管将金属圆环从哪边拉出磁场，穿过闭合圆环的磁通量都要减少，根据楞次定律可知，感应电流的磁场要阻碍原磁通量的减少，感应电流的磁场方向与原磁场 方向相同，应用安培定则可以判断出感应电流的方向是顺时针方向的，选项B正确，A、C错误；另外在圆环离开磁场前，穿过圆环的磁通量没有改变，该种情况无感应电流产生，D错误。]
4．如图所示，两个线圈A、B套在一起，线圈A中通有电流，方向如图所示。当线圈A中的电流突然增强时，线圈B中的感应电流方向为( )
A．无感应电流
B．沿逆时针方向
C．沿顺时针方向
D．先沿顺时针方向，再沿逆时针方向
C [当线圈A中电流突然增强时，穿过线圈B的磁通量方向垂直纸面向外，大小增大，根据楞次定律，线圈B产生的电流与A中的电流方向相反，即产生顺时针方向的电流，故C正确，A、B、D错误。]
5．(2020·江苏高考)如图所示，两匀强磁场的磁感应强度B1和B2大小相等、方向相反。金属圆环的直径与两磁场的边界重合。下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是 ( )
A．同时增大B1减小B2
B．同时减小B1增大B2
C．同时以相同的变化率增大B1和B2
D．同时以相同的变化率减小B1和B2
B [若产生顺时针方向的感应电流，则感应磁场的方向垂直纸面向里。由楞次定律可知，圆环中的净磁通量变化为向里的磁通量减少或者向外的磁通量增多，A错误，B正确；同时以相同的变化率增大B1和B2，或同时以相同的变化率减小B1和B2，两个磁场的磁通量总保持大小相同，所以总磁通量为0，不会产生感应电流，C、D错误。]
6．如图所示，磁场中S1处竖直放置一闭合圆形线圈。现将该圆形线圈从图示S1位置处水平移动到S2位置处，下列说法正确的是( )
A．穿过线圈的磁通量在减少
B．穿过线圈的磁通量在增加
C．逆着磁场方向看，线圈中产生的感应电流方向是逆时针
D．顺着磁场方向看，线圈中产生的感应电流方向是顺时针
B [磁通量的大小可以根据穿过线圈的磁感线条数的多少进行分析判断，由图可知，将线圈从S1位置处水平移动到S2位置处的过程中，穿过线圈的磁感线条数变多了，故说明磁通量增加，故A错误， B正确；根据楞次定律中的“增反减同”特点来分析判断知逆着磁场方向看，线圈中产生的感应电流方向是顺时针，顺着磁场方向看，线圈中产生的感应电流方向为逆时针，故C、D错误。]
7．用如图所示的实验装置研究电磁感应现象。当有电流从电流表的正接线柱流入时，指针向右偏转。下列说法哪些是正确( )
A．当把磁铁N极向下插入线圈时，电流表指针向右偏转
B．保持磁铁在线圈中静止，电流表指针偏转角度不变
C．磁铁插入线圈后，将磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，电流表指针向左偏转
D．当把磁铁N极从线圈中拔出时，电流表指针向右偏转
D [当把磁铁N极向下插入线圈时，磁通量增大，根据楞次定律得，电流从电流表的负接线柱流入，指针向左偏转，故A错误；保持磁铁在线圈中静止，磁通量不变，不产生感应电流，故B错误；磁铁插入线圈后，将磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，磁通量不变，不产生感应电流，故C错误；当把磁铁N极从线圈中拔出时，磁通量减小，根据楞次定律得，电流从电流表的正接线柱流入，指针向右偏转，故D正确。]
题组三 右手定则的应用
8．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，如图所示，能正确表示磁感应强度B的方向、导体运动速度方向与产生的感应电流方向之间关系的是( )
A B C D
C [A图中导体不切割磁感线，导体中无电流；由右手定则可以判断B错误，C正确；D图中感应电流方向应垂直纸面向外。]
9．ab为一金属杆，它处在如图所示的垂直于纸面向里的匀强磁场中，可绕a点在纸面内转动；S为以a为圆心位于纸面内的金属圆环；在杆转动过程中，杆的b端与金属环保持良好接触；为电流表，其一端与金属环相连，一端与a点良好接触。当杆沿逆时针方向转动时，某时刻ab杆的位置如图，则此时刻( )
A．有电流通过电流表，方向由c→d；作用于ab的安培力向右
B．有电流通过电流表，方向由c→d；作用于ab的安培力向左
C．有电流通过电流表，方向由d→c；作用于ab的安培力向左
D．无电流通过电流表，作用于ab的安培力为零
C [当杆沿逆时针方向转动时，根据右手定则，判断出ab杆中感应电流方向b→a，电流通过电流表，方向由d→c，根据左手定则，作用于ab的安培力向左，故C正确，A、B、D错误。]
10．如图所示，一圆形金属线圈放置在水平桌面上，匀强磁场垂直桌面竖直向下，过线圈上A点作切线OO′，OO′与线圈在同一平面上。在线圈以OO′为轴翻转180°的过程中，线圈中电流方向( )
A．始终为A→B→C→A
B．始终为A→C→B→A
C．先为A→C→B→A再为A→B→C→A
D．先为A→B→C→A再为A→C→B→A
A [在线圈以OO′为轴翻转0～90°的过程中，穿过线圈正面向里的磁通量逐渐减少，由楞次定律可知感应电流方向为A→B→C→A；线圈以OO′为轴翻转90°～180°的过程中，穿过线圈反面向里的磁通量逐渐增加，由楞次定律可知感应电流方向仍然为A→B→C→A，A正确。]
11．如图所示，在水平地面下有一条知道大致方位的沿东西方向铺设的水平直导线，导线中通有自东向西稳定、强大的直流电流。现用一闭合的检测线圈(线圈中串联有灵敏电流计，图中未画出)检测此通电直导线的准确位置。不考虑地磁场的影响，且检测线圈位于水平面内。使线圈从距直导线很远处由北向南沿水平地面通过直导线的上方并继续移动至距直导线很远处，在此过程中，俯视检测线圈，其中的感应电流的方向是( )
A．先顺时针后逆时针
B．先逆时针后顺时针
C．先逆时针后顺时针，再逆时针
D．先顺时针后逆时针，再顺时针
C [根据通电直导线周围的磁感线的分布特点，检测线圈由远处移近直导线的过程中，穿过线圈的磁场有向下的分量，且磁通量先增大后减小，由楞次定律和安培定则可知，线圈中的电流方向先逆时针后顺时针，当检测线圈逐渐远离直导线的过程中，穿过线圈的磁场有向上的分量，磁通量先增大后减小，由楞次定律和安培定则可知，线圈中的电流方向先顺时针后逆时针，所以C正确。]
12．如图所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合线圈，则流过表的感应电流方向是( )
A．始终由a流向b
B．先由a流向b，再由b流向a
C．始终由b流向a
D．先由b流向a，再由a流向b
B [条形磁铁从左向右进入螺线管的过程中，原磁场方向向右，且磁通量在增加，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化，所以感应电流的磁场向左，由安培定则知，感应电流的方向a→G→b；条形磁铁从左向右离开螺线管的过程中，原磁场方向向右，且磁通量在减少，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化，所以感应电流的磁场向右，由安培定则知，感应电流的方向b→G→a，故A、C、D错误，B正确。]
13．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(电流测量记录仪未画出)。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)，则在列车经过测量线圈的过程中，流经线圈的电流方向为( )
甲 乙
A．始终逆时针方向
B．先顺时针，再逆时针方向
C．先逆时针，再顺时针方向
D．始终顺时针方向
C [在列车经过线圈的上方时，由于列车上的强磁体在线圈处的磁场的方向向下，所以线圈内的磁通量方向向下，先增大后减小，根据楞次定律可知，线圈中的感应电流的方向为先逆时针，再顺时针方向，故选C。]