2020高中物理 第四章 电磁感应 楞次定律练习（含解析）

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精PAGE12-学必求其心得，业必贵于专精楞次定律［A组素养达标]1．关于电磁感应现象，下列说法中正确的是()A．感应电流的磁场总是与原磁场方向相同B．闭合线圈放在变化的磁场中就一定能产生感应电流C．闭合线圈放在匀强磁场中做切割磁感线运动时，一定能产生感应电流D．感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的磁通量的变化解析：电磁感应现象中,若磁通量增大,则感应电流的磁场与原磁场方向相反，选项A错误．若闭合线圈平面与磁场方向平行，则无论磁场强弱如何变化，穿过线圈的磁通量始终为零,不产生感应电流,选项B错误．若线圈切割磁感线时，穿过线圈的磁通量不发生变化，则不能产生感应电流,选项C错误．只有选项D正确．答案:D2．如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，分析各图中感应电流的方向,在导体中由a→b的是（）解析：以上四图都属于闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动的情景，应用右手定则判断可得：A中电流由a→b，B中电流由b→a，C中电流沿a→c→b→a方向，D中电流由b→a.答案：A3。如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内,环的圆心与两导线距离相等,环的直径小于两导线间距．两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流．若()A．金属环向上运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向B．金属环向下运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向C．金属环向左侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向D．金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向解析：金属环向上或向下运动时穿过金属环的磁通量不变，由产生感应电流的条件可知选项A、B错误；金属环向左侧直导线靠近,穿过金属环的合磁通量向外并且增强,根据楞次定律可知，环上的感应电流方向为顺时针方向,选项C错误；金属环向右侧直导线靠近，穿过金属环的合磁通量向里并且增强，则环上的感应电流方向为逆时针方向，选项D正确．答案:D4．如图所示，金属环所在区域存在着匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．当磁感应强度逐渐增大时，内、外金属环中感应电流的方向为()A．外环顺时针，内环逆时针B．外环逆时针，内环顺时针C．内、外环均为逆时针D．内、外环均为顺时针解析：首先明确研究的回路由外环和内环共同组成，回路中包围的磁场方向垂直纸面向里且内、外环之间的磁通量增加．由楞次定律可知两环之间的感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，垂直于纸面向外，再由安培定则判断出感应电流的方向，在外环沿逆时针方向，在内环沿顺时针方向,故选项B正确．答案:B5．如图所示,ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导线框，当滑动变阻器R的滑片自左向右滑动时，线框ab的运动情况是(）A．保持静止不动B．逆时针转动C．顺时针转动D．发生转动，但电源极性不明，无法确定转动的方向解析：根据图示电路,线框ab所处位置的磁场为水平方向的，当滑动变阻器的滑片向右滑动时,电路中电阻增大，电流减小，则穿过闭合导线框ab的磁通量减少．Φ＝BSsinθ，θ为线框平面与磁场方向的夹角，根据楞次定律,感应电流的磁场将阻碍原来磁场的磁通量变化，则线框ab只有顺时针旋转使θ角有增大的趋势,从而使穿过线框的磁通量增加，则选项C正确；注意此题并不需要明确电源的极性．答案：C6．一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N，N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，E1和E2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端移动时解析:金属环N向左运动，说明穿过N的磁通量在减少,说明线圈M中的电流在减少，只有选项C符合．答案：C7．(多选）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解析:开关闭合的瞬间，左侧的线圈中磁通量变化，产生感应电流，由楞次定律可判断出直导线中电流方向为由南向北，由安培定则可判断出小磁针处的磁场方向垂直纸面向里，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动,选项A正确；开关闭合并保持一段时间后,左侧线圈中磁通量不变,线圈中感应电流为零,直导线中电流为零，小磁针恢复到原来状态,选项B、C错误;开关闭合并保持一段时间后再断开后的瞬间，左侧的线圈中磁通量变化,产生感应电流，由楞次定律可判断出直导线中电流方向为由北向南，由安培定则可判断出小磁针处的磁场方向垂直纸面向外,小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动，选项D正确．答案：AD8．我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律．以下是实验探究过程的一部分，请补充完整．(1）如图甲所示,当磁铁的N极向下运动时，发现电流表指针偏转，若要探究线圈中产生的感应电流的方向，必须知道___________________________________________________________________________________________________________________________.(2）如图乙所示，实验中发现闭合开关时，电流表指针向右偏．电路稳定后，若向左移动滑动触头，电流表指针向________偏转，若将线圈A抽出，电流表指针向________偏转．（均选填“左”或“右”)解析：（1）探究线圈中感应电流的方向必须先知道：①电流表指针偏转方向与电流从正(负）接线柱流入时的关系；②线圈的绕向；③电流表指针的偏转方向．由偏转方向得出电流流入电表的方向，再进一步得到线圈中电流的流向，即必须知道电流表指针偏转方向与电流方向的关系．(2)开关闭合时,线圈A产生的磁场由无到有，穿过线圈B的磁通量增加，若将滑动头向左移动，线圈A中电流增加，穿过B的磁通量也增加，且磁场方向未变，所以电流表指针偏转方向与开关闭合时的偏转方向相同，即向右偏转;若将线圈A抽出,穿过线圈B的磁通量减少，电流表指针向左偏转．答案：（1)电流表指针偏转方向与电流方向的关系（2)右左[B组素养提升］9．如图甲所示,长直导线与闭合金属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～eq\f(T，2）时间内,直导线中电流向上,则在eq\f(T,2）～T时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力的情况是()A．感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左B．感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右C．感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向右D．感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左解析:在eq\f(T，2）～T时间内,直导线中的电流方向向下,电流在逐渐增大，穿过线框的磁通量垂直纸面向外增加，由楞次定律知感应电流方向为顺时针，线框所受安培力的合力由左手定则可知向右，所以C正确．答案：C10．(多选）如图所示，在匀强磁场中放有平行金属导轨，它与大线圈M相连接，要使小线圈N获得顺时针方向的感应电流,则放在导轨上的裸金属棒ab的运动情况是(两线圈共面）()A．向右匀速运动 B．向左加速运动C．向右减速运动 D．向右加速运动解析：当ab匀速运动时，在M中产生的感应电流是稳定的，穿过小线圈N的磁通量不变，N中无感应电流,A错误；当ab向左加速运动时，M中的感应电流沿逆时针方向且增大,穿过N的磁通量向外且增大，则N中感应电流的磁场向里，感应电流的方向沿顺时针，B正确；同理可得C正确，D错误．答案：BC11．某同学在学习了法拉第电磁感应定律之后，自己制作了一个手动手电筒．如图是手电筒的简单结构示意图，左右两端是两块完全相同的条形磁铁，中间是一根绝缘直杆，由绝缘细铜丝绕制的多匝环形线圈只可在直杆上自由滑动,线圈两端接一灯泡，晃动手电筒时线圈也来回滑动，灯泡就会发光,其中O点是两磁极连线的中点，a、b两点关于O点对称．（1)试分析其工作原理．（2)灯泡中的电流方向是否变化．解析：(1）线圈来回滑动时，穿过线圈的磁通量不断变化，线圈中产生感应电流，灯泡发光．(2）线圈由a滑至b过程中,磁场方向向左，穿过线圈的磁通量先减小后增加,根据楞次定律，灯泡中电流方向先由右向左,后由左向右．同样可判断线圈由b滑至a过程中，灯泡中电流方向先由右向左，后由左向右．所以线圈中电流方向不断变化．答案：（1)见解析（2)变化［C组学霸冲刺］12．重为G的线圈系在一个弹簧测力计上,其下方有一通电导线，如图甲所示，导线所通过的电流如图乙所示，它们均在同一平面内,求下列不同时刻弹簧测力计的示数与G的关系．(1）