高二物理（人教版）试题 选择性必修二 课时跟踪检测（十）　楞次定律的应用

5/5课时跟踪检测(十)楞次定律的应用1．如图甲所示，有一闭合导体环，磁场方向垂直于环面向里(为正方向)，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，导体环中感应电流的方向是()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2.如图所示，一条形磁体从高h处自由下落，中途穿过一个固定的空心线圈，开关S断开时，由开始下落至落地用时t1，落地时速度为v1；S闭合时，由开始下落至落地用时t2，落地时速度为v2。忽略磁体下落过程中的空气阻力，则它们的大小关系正确的是()A．t1＞t2，v1＞v2 B．t1＝t2，v1＝v2C．t1＜t2，v1＜v2 D．t1＜t2，v1＞v23．(2024·山东烟台期末)(多选)匀强磁场方向垂直纸面，规定垂直纸面向里为正方向，磁感应强度B随时间t变化规律如图甲所示。在磁场中有一细金属矩形回路，回路平面位于纸面内，如图乙所示。令I1、I2、I3分别表示Oa、ab、bc段的感应电流，F1、F2、F3分别表示Oa、ab、bc段回路右侧PQ边受到的安培力。则()A．I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向B．I2沿顺时针方向，I3沿逆时针方向C．F1方向向左，F2方向向右D．F2方向向右，F3方向向右4．(2024·重庆沙坪坝期末)如图所示，通电螺线管置于闭合金属环a的轴线上且金属环a位于通电螺线管中间位置，金属环b在螺线管右侧附近，b的环面与a的环面平行，当螺线管中电流减小时，下列说法正确的是()A．a环有扩大的趋势B．a环中无感应电流，不受安培力C．b环靠近螺线管D．b环有缩小的趋势5.(2024·浙江杭州期中)某同学在学习了电磁感应相关知识之后，做了探究性实验：将闭合线圈按图示方式放在电子秤上，线圈上方有一S极朝下竖直放置的条形磁铁，手握磁铁在线圈的正上方静止，此时电子秤的示数为m0。下列说法正确的是()A．将磁铁加速靠近线圈的过程中，线圈中产生的电流沿逆时针方向(俯视)B．将磁铁匀速靠近线圈的过程中，线圈中产生的电流沿逆时针方向(俯视)C．将磁铁远离线圈的过程中，电子秤的示数等于m0D．将磁铁远离线圈的过程中，电子秤的示数小于m06．(2024·广东梅州期末)(多选)一位老师在课堂中用磁力小车做了小实验。磁力小车如图甲所示，它的内部结构可以简化为如图乙所示，其中A、B是具有单向导电性的发光二极管(正向电阻为零，反向电阻为无穷大)，与线圈C构成闭合回路。实验前，磁力小车静止在水平桌面上(不计一切阻力)。关于实验现象，下列说法正确的是()A．将强磁铁N极快速靠近小车，二极管A将闪亮B．将强磁铁S极快速靠近小车，二极管B将闪亮C．将强磁铁N极快速靠近小车，小车将向右运动D．将强磁铁S极快速靠近小车，小车将向左运动7.(2024·云南昆明期末)如图，两平行直导线cd和ef竖直放置，通以方向相反、大小相等的恒定电流，a、b、p三个相同的闭合金属圆环位于两导线所在的平面内，a在导线cd的左侧，b在导线ef的右侧，p在导线cd与ef之间，则()A．穿过p的磁通量为零B．a、b圆心处的磁场方向相反C．cd、ef所受到的安培力方向相反D．线圈a向左平动时有收缩的趋势8.(多选)如图所示，在北半球某地有一间房子坐北朝南，门口朝向正南，门扇四周是铝合金边框，中间是绝缘体玻璃，则下列说法正确的是()A．房子所在位置地磁场的磁感线由南指向北，与水平面平行B．无论开门还是关门的过程中，穿过门扇的磁通量都是变化的C．某人站在室内面向正南推开门过程，对这个人来说，铝合金边框中的感应电流方向为逆时针D．某人站在室内面向正南关上门过程，对这个人来说，铝合金边框中的感应电流方向为逆时针9.(多选)老师演示了一个有趣实验，将磁性小球静止释放，通过内壁光滑的金属铜管，经较长时间落于地面。将磁性小球下落过程简化为条形磁体穿过金属圆环的过程，如图所示。关于条形磁体由静止释放到穿过金属圆环的过程，下列说法正确的是()A．俯视来看，环中的电流先逆时针后顺时针B．金属圆环先处于收缩趋势，后处于扩张趋势C．金属圆环对条形磁体的力先向上后向下D．磁体重力势能减少量等于圆环产生的焦耳热10.(2024·陕西渭南期末)如图所示，将一通电螺线管竖直放置，螺线管内部形成方向竖直向上、磁感应强度大小B＝kt的均匀变化的磁场，在内部用绝缘轻绳悬挂一与螺线管共轴的金属薄圆管，则()A．从上向下看，薄圆管中的感应电流为逆时针方向B．薄圆管有垂直于轴线方向向内收缩趋势C．轻绳对薄圆管的拉力的合力大于薄圆管的重力D．轻绳对薄圆管的拉力随时间减小11.(2024·北京西城期末)如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁，在磁铁正下方有一个固定在水平桌面上的闭合铜质线圈。将磁铁竖直向下拉至某一位置后放开，磁铁开始上下振动。下列说法正确的是()A．磁铁振动过程中，线圈中电流的方向保持不变B．磁铁振动过程中，线圈对桌面的压力始终大于线圈的重力C．磁铁振动过程中，弹簧和磁铁组成的系统机械能一直减小D．磁铁靠近线圈时，线圈有扩张的趋势12．(2024·浙江杭州期末)(多选)如图所示，一面积为S的N匝圆形金属线圈放置在水平桌面上，大小为B的匀强磁场方向垂直于桌面竖直向下，过线圈上A点作切线OO′，OO′与线圈在同一平面上。从图示位置开始，在线圈以OO′为轴翻转180°的过程中，下列说法正确的是()A．刚开始转动时，穿过线圈的磁通量为NBSB．电流方向先为A→C→B→A，后为A→B→C→AC．电流方向始终为A→B→C→AD．翻转180°时，穿过线圈的磁通量变化了2BS13．(2024·湖北武汉期末)如图甲所示，两固定在绝缘水平面上的同心金属圆环P、Q水平放置，圆环P中通有如图乙所示的电流，以图甲所示方向为电流正方向，下列说法正确的是()A.eq\f(T,4)时刻，两圆环相互排斥B.eq\f(T,2)时刻，圆环Q中感应电流最大，受到的安培力最大C.eq\f(T,4)～eq\f(3T,4)时间内，圆环Q中感应电流始终沿逆时针方向D.eq\f(3T,4)～T时间内，圆环Q有收缩的趋势课时跟踪检测(十)1．选D由题图乙可知，0～t0内，穿过导体环的磁通量增加，由楞次定律的推论——“增反减同”可知，感应电流产生的磁场方向垂直环面向外，所以由安培定则可知，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，故D正确。2．选D开关S断开时，线圈中无感应电流，对磁体无阻碍作用，故磁体自由下落，a1＝g；当S闭合时，线圈中有感应电流，对磁体有阻碍作用，故a2＜g，且磁体的机械能减小，所以t1＜t2，v1＞v2，故D正确。3．选AC由题图甲可知，在Oa段磁感应强度增大，由楞次定律结合安培定则可知，感应电流I1沿逆时针方向；在ab段磁感应强度减小，由楞次定律结合安培定则可知，感应电流I2沿顺时针方向；在bc段磁场垂直于纸面向外且磁感应强度增大，由楞次定律结合安培定则可知，感应电流I3沿顺时针方向；故A正确，B错误；由左手定则可知，F1方向向左，F2方向向右，F3方向向左，故C正确，D错误。4．选C根据安培定则，通电螺线管内部磁场向右，外部磁场向左。电流减小时，通电螺线管产生的磁场减弱，穿过a环的总磁通量向右且减小。故要阻碍穿过a环磁通量的减小，a环有缩小的趋势，故A错误；a环中磁通量发生变化，有感应电流，受安培力，故B错误；电流减小时，磁场变弱，b环磁通量减小，为阻碍原磁通量的减小，b环靠近螺线管且有扩大的趋势，故C正确，D错误。5．选D由题意可知，将磁铁的S极加速或匀速靠近线圈的过程中，穿过线圈的磁通量向上增加，由楞次定律结合安培定则可知，线圈中产生的感应电流沿顺时针方向(俯视)，A、B错误；将磁铁远离线圈的过程中，穿过线圈的磁通量减少，线圈中产生感应电流，线圈的磁场与磁铁产生相互作用，由楞次定律的推论“来拒去留”可知，线圈与磁铁之间相互吸引，使电子秤的示数小于m0，C错误，D正确。6．选ABC将强磁铁N极快速靠近线圈，穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律结合安培定则可知，整个回路中产生逆时针方向的感应电流，二极管A将闪亮，故A正确；将强磁铁S极快速靠近线圈，穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律结合安培定则可知，整个回路中产生顺时针方向的感应电流，则二极管B将闪亮，故B正确；不管是强磁铁N极快速靠近小车，还是强磁铁S极快速靠近小车，根据楞次定律的推论“来拒去留”，小车都将向右运动，故C正确，D错误。7．选C由题意，根据安培定则，可知通电直导线cd和ef在圆环p处产生的磁场方向均垂直纸面向外，所以穿过p的磁通量不为零，故A错误；由于距离通电导线越近，产生的磁场越强，根据安培定则，结合对称性，可知通电直导线cd和ef在a、b圆心处产生的合磁场方向相同，均垂直纸面向里，故B错误；根据两通电直导线之间的相互作用规律“同向相吸，异向相斥”，可知cd所受到的安培力向左，ef所受到的安培力向右，故C正确；若a圆环向左平动时，穿过a圆环垂直纸面向里的磁通量将减小，根据楞次定律的“增缩减扩”可知，a向左平动时有扩张趋势，故D错误。8．选BC北半球地区的磁场方向具有水平向北的分量与竖直向下的分量两部分，A错误；地磁场有由南向北的分量，门闭合时磁通量的方向向北，开门还是关门的过程中，穿过门扇的磁通量都是变化的，B正确；根据楞次定律，穿过门扇的磁通量减小时，站在室内面向正南的人判断，产生的感应电流的方向为逆时针，C正确；同理可知D错误。9．选AB俯视来看，先是N极靠近圆环，穿过圆环的磁通量向下且增大，根据楞次定律，圆环上感应电流的磁场向上，由安培定则可知，圆环上的感应电流是逆时针，圆环上有了感应电流即变为通电导线，其处于条形磁体的磁场中，我们取圆环左右对称的两小段很短的导线来研究(微元法)，根据左手定则，左边导线受到斜向右下方的安培力，右边导线受到斜向左下方的安培力，两个安培力都有指向圆心的分力，即圆环有收缩趋势，另外圆环可等效为上面是N极的小磁体，对竖直运动的条形磁体有向上排斥作用；然后是条形磁体S极远离圆环，穿过圆环的磁通量向下且减小，根据楞次定律，圆环上感应电流的磁场向下，由安培定则可知，圆环上的感应电流是顺时针，圆环上有了感应电流即变为通电导线，其处于条形磁体的磁场中，我们取圆环左右对称的两小段很短的导线来研究(微元法)，根据左手定则，左边导线受到斜向左下方的安培力，右边导线受到斜向右下方的安培力，两个安培力都有背向圆心的分力，即圆环有扩张趋势，另外圆环可等效为下面是N极的小磁体，对竖直运动的条形磁体有向上吸引作用，A、B正确，C错误；因为磁体还有动能，磁体重力势能减少量大于圆环产生的焦耳热，D错误。10．选B由题意可知，穿过圆管的磁通量向上且增加，根据楞次定律可知，感应电流的磁场要阻碍其增加，所以感应电流的磁场方向竖直向下，根据右手螺旋定则可知，从上向下看，感应电流的方向为顺时针，故A错误；由题意可知，穿过圆管的磁通量向上且增加，根据楞次定律的“增缩减扩”可知，薄圆管有垂直于轴线方向向内收缩趋势，故B正确；根据左手定则可知，圆管中各段所受的安培力方向均指向圆管的轴线，则轻绳对圆管的拉力的合力始终等于圆管的重力，不随时间变化，故C、D错误。11．选C若磁铁下端为N极，磁铁向上振动时，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律结合安培定则可知，线圈中将产生顺时针(从上往下看)方向的感应电流，而磁铁向下振动时，穿过线圈的磁通量增加，根据楞次定律结合安培定则可知，线圈中将产生逆时针(从上往下看)方向的感应电流；若磁铁下端为S极，则磁铁上下振动时线圈中产生的感应电流的方向与磁铁下端为N极时相反，由此可知磁铁振动过程中，线圈中电流的方向发生改变，故A错误；磁铁向上振动时，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律“来拒去留”可知，线圈有向上运动的趋势，此时线圈对桌面的压力小于自身的重力，而当磁铁向下振动时，根据楞次定律“来拒去留”可知，线圈有向下运动的趋势，此时线圈对桌面的压力大于自身的重力，故B错误；磁铁向上振动时，磁铁对线圈的作用力向上，则根据牛顿第三定律可知，线圈对磁铁的作用力向下，由此可知在磁铁向上振动时，线圈对磁铁的作用力对磁铁做负功，而当磁铁向下振动时，磁铁对线圈的作用力向下，根据牛顿第三定律可知，线圈对磁铁的作用力向上，由此可知在磁铁向下振动时，线圈对磁铁的作用力对磁铁做负功，因此，磁铁振动过程中，弹簧和磁铁组成的系统机械能一直减小，故C正确；磁铁靠近线圈时，线圈中的磁通量增大，根据楞次定律“增缩减扩”可知，线圈有收缩的趋势，故D错误。12．选CD刚开始转动时，穿过线圈的磁通量为Φ＝BS，故A错误；题图中的情况是磁场与线圈垂直，所以开始时穿过线圈的磁通量最大，转过90°时穿过线圈的磁通量最小，所以在线圈由题图示位置绕转轴OO′转动180°的过程中，穿过线圈的磁通量先减小后增大，设线圈平面向外为正，翻转180°时，穿过线圈的磁通量变化了ΔΦ＝BS－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－BS))＝2BS，故D正确；向里穿过线圈的磁通量减小时，根据楞次定律结合安培定则可知，线圈产生的感应电流的方向是A→B→C→A，转过角度大于90°后，向里的磁通量增大，根据楞次定律结合安培定则可知，线圈产生的感应电流的方向仍然是A→B→C→A，故B错误，C正确。13．选Deq\f(T,4)时刻，圆环P中电流最大，但电流的变化率为零，则圆环Q中