高中物理 加强练习第十二章　117.楞次定律及推论的应用

第十二章电磁感应117.楞次定律及推论的应用(分值：30分)1~5题每题6分1.(2025·河北唐山市模拟)某工厂的水平传送带安装了电磁阻尼系统以实现紧急制动。当传送带突然停止时，传送带上的金属物品因惯性继续向前滑动并最终滑出磁场方向竖直向下的匀强磁场区域，在滑出匀强磁场区域的过程中，金属物品中产生的感应电流方向是(从上向下看)()A.顺时针方向B.逆时针方向C.无感应电流D.先顺时针方向后逆时针方向答案A解析金属物品因惯性继续向前滑动并最终滑出磁场方向竖直向下的匀强磁场区域，金属物品内的磁通量减少，由楞次定律可以判断产生的感应电流方向为顺时针方向，故选A。2.(2025·陕西咸阳市模拟)一长直导线与闭合金属环放在同一竖直面内，如图甲所示，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示(以水平向右为电流的正方向)，则在0~t2时间内，下列说法正确的是()A.闭合金属环中始终产生顺时针方向的感应电流B.穿过闭合金属环的磁通量先增大后减小C.闭合金属环先有收缩的趋势后有扩张的趋势D.闭合金属环所受安培力的合力先向下后向上答案A解析由楞次定律可以判断在0~t2时间内，闭合金属环中始终产生顺时针方向的感应电流，故A正确；长直导线中的电流先减小后增大，所以穿过闭合金属环的磁通量先减小后增大，故B错误；穿过闭合金属环的磁通量先减小后增大，由楞次定律知闭合金属环先有扩张的趋势后有收缩的趋势，故C错误；由楞次定律、左手定则判断闭合金属环受安培力的合力方向先向上后向下，故D错误。3.如图，水平光滑桌面(纸面)上两根长直导线M、N相互垂直固定放置，两者彼此绝缘，M通有向上的电流，N通有向右的电流，桌面上4个圆形金属线框a、b、c、d分别放在两导线交叉所形成的编号为1、2、3、4的区域内，每个线框距两导线的距离均相同。当两导线中的电流都由i突然增大到2i时()A.a向左下方运动B.b向右下方运动C.c向左下方运动D.d向右下方运动答案D解析由右手螺旋定则可知，导线M和N在线框a处的磁感线方向相反，又距导线的距离相同，所以穿过线框a的磁通量为0。同理，穿过线框c处的磁通量也为0。当电流都增大时，两个方向的磁感线都变多，但穿过线框a磁通量不变还是0，所以线框a、c静止不动，故A、C错误；由右手螺旋定则可知，导线M和N在线框b处的磁感线方向都向外，当两导线电流增大时，穿过线框b的磁通量增加，由楞次定律可知，线框b将远离两导线，向左上方运动，故B错误；由右手螺旋定则可知，导线M和N在线框d处的磁感线方向都向里，当两导线电流增大时，穿过线框d的磁通量增加，由楞次定律可知，线框d将远离两导线，向右下方运动，故D正确。4.(2025·北京市海淀区一模)如图所示，弹簧上端固定、下端悬挂一个磁体，在磁体正下方放置一个固定在桌面上的闭合铜质线圈。将磁体托起到某一高度后放开、磁体开始上下振动。不计空气阻力。下列说法正确的是()A.磁体振动过程中，线圈始终有收缩的趋势B.磁体振动过程中，弹簧和磁体组成系统的机械能保持不变C.磁体远离线圈时，线圈对桌面的压力小于线圈的重力D.磁体靠近线圈时，线圈与磁体相互吸引答案C解析根据题意可知，磁体靠近线圈时，穿过线圈的磁通量增大，线圈中产生感应电流，由楞次定律可知，线圈有收缩的趋势，线圈与磁体相互排斥，线圈对桌面的压力大于线圈的重力；磁体远离线圈时，穿过线圈的磁通量减小，线圈中产生感应电流，由楞次定律可知，线圈有扩张的趋势，线圈与磁体相互吸引，线圈对桌面的压力小于线圈的重力，整个过程中，由于线圈中产生了感应电流，即有电能产生，由能量守恒定律，可知弹簧和磁体组成系统的机械能会一直减小，故选C。5.(多选)(2024·四川成都市一模)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如图所示，在电梯挂厢上安装永久磁体，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()A.当电梯坠落至永久磁体在线圈A、B之间时，闭合线圈A、B中的电流方向相同B.当电梯坠落至永久磁体在线圈A、B之间时，闭合线圈A、B中的电流方向相反C.当电梯坠落至永久磁体在线圈A、B之间时，闭合线圈A、B均对电梯的下落起阻碍作用D.当电梯坠落至永久磁体在线圈B下方时，闭合线圈A、B不再对电梯的下落起阻碍作用答案BC解析根据楞次定律，当电梯坠落至永久磁体在线圈A、B之间时，永久磁体在线圈A中产生向上的磁场减弱，故线圈A中会产生逆时针方向的电流(俯视)，永久磁体在线圈B中产生向上的磁场增强，则B中产生顺时针方向电流(俯视)，则A和B中电流方向相反，故A错误，B正确