第二章　1一、選擇題(本題共7小題，每題5分，共35分)1．關(guān)于感應(yīng)電流，下列說法正確的是(　C　)A．根據(jù)楞次定律知：感應(yīng)電流的磁場一定阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量B．感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁場的變化C．感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向可能相同，也可能相反D．當(dāng)導(dǎo)體切割磁感線運動時，必須用右手定則確定感應(yīng)電流的方向解析：由楞次定律知，感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化， A錯誤；感應(yīng)電流的磁場總是阻礙電路中的原磁通量的變化，不是阻礙原磁場的變化，B錯誤；由楞次定律知，如果是因磁通量的減少而引起的感應(yīng)電流，則感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相同，阻礙磁通量的減小；如果是因磁通量的增加而引起的感應(yīng)電流，則感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相反，阻礙磁通量的增加，C正確；導(dǎo)體切割磁感線運動時，可直接用右手定則確定感應(yīng)電流的方向，也可以由楞次定律確定感應(yīng)電流的方向，D錯誤。2．下圖表示閉合電路中的一部分導(dǎo)體ab在磁場中做切割磁感線運動的情景，其中能產(chǎn)生由a到b的感應(yīng)電流的是(　 A　)解析：題目中導(dǎo)體做切割磁感線運動，先由感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件判斷是否存在感應(yīng)電流，再應(yīng)用右手定則判斷感應(yīng)電流方向。由右手定則可判定 A中ab中電流由a向b，B、C、D中由b向a，故 A正確。3．如圖所示，已知電流從電流表的右側(cè)接線柱流入，其指針向右偏轉(zhuǎn)。當(dāng)條形磁鐵豎直向下落入線圈時，空氣阻力不計。則(　B　)A．電流表指針向右偏轉(zhuǎn)B．電流表指針向左偏轉(zhuǎn)C．磁鐵加速度大于重力加速度D．磁鐵加速度等于重力加速度解析：當(dāng)磁鐵向下插入線圈時，磁通量向下增大，根據(jù)楞次定律知，線圈中感應(yīng)電流由上端流入，下端流出，故感應(yīng)電流的方向從電流表的左接線柱流入，則電流表指針向左偏轉(zhuǎn)。故 A錯誤，B正確；根據(jù)楞次定律可知，磁鐵受到向上的阻力，故加速度小于重力加速度，故C、D錯誤。故選B。4．(2020·甘肅蘭州一中高二上學(xué)期期末)為了測量列車運行的速度和加速度的大小，可采用如圖甲所示的裝置，它由一塊安裝在列車車頭底部的強磁體和埋設(shè)在軌道地面的一組線圈及電流測量記錄儀組成(測量記錄儀未畫出)。當(dāng)列車經(jīng)過線圈上方時，線圈中產(chǎn)生的電流被記錄下來，P、Q為接測量儀器的端口。若俯視軌道平面磁場垂直地面向里(如圖乙)，則在列車經(jīng)過線圈的過程中，流經(jīng)線圈的電流(　B　)A．始終沿逆時針方向B．先沿逆時針，再沿順時針方向C．先沿順時針，再沿逆時針方向D．始終沿順時針方向解析：列車帶著磁體向右運動到線圈左邊后，相當(dāng)于線圈左邊的一段導(dǎo)線向左切割磁感線，線圈中的電流沿逆時針方向；線圈離開磁場時，相當(dāng)于線圈右邊的一段導(dǎo)線向左切割磁感線，這一過程中線圈中的感應(yīng)電流沿順時針方向，故線圈中的電流先沿逆時針方向，再沿順時針方向，選項B正確。5．(2021·北京四中順義分校高二下學(xué)期期中)如圖所示，通電導(dǎo)線旁邊同一平面有矩形線圈abcd。則(　B　)A．若線圈向右平動，其中感應(yīng)電流方向是adcbaB．若線圈沿導(dǎo)線豎直向下平動，無感應(yīng)電流產(chǎn)生C．當(dāng)線圈以ab邊為軸轉(zhuǎn)動時，其中感應(yīng)電流方向是adcbaD．當(dāng)線圈向?qū)Ь€靠近時，其中感應(yīng)電流方向是abcda解析：通電直導(dǎo)線電流向上，根據(jù)安培定則，導(dǎo)線右側(cè)有垂直于紙面向里的磁場，靠近導(dǎo)線處磁感應(yīng)強度較大。若線圈向右平動，穿過線圈的磁通量減少，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流方向是abcda。故A錯誤；若線圈在線圈平面內(nèi)沿電流方向，即豎直向下平動，穿過線圈的磁通量不變，無感應(yīng)電流產(chǎn)生。故B正確；當(dāng)線圈從圖示位置以ab邊為軸轉(zhuǎn)動瞬時，穿過線圈的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流方向是abcda。故C錯誤；當(dāng)線圈向?qū)Ь€靠近時，穿過線圈的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知，產(chǎn)生感應(yīng)電流為逆時針adcba。故D錯誤。 6. (2021·湖北省武漢市高二下學(xué)期期中聯(lián)考)一長直鐵芯上繞有線圈P，將一單匝線圈Q用一輕質(zhì)絕緣絲線懸掛在P的左端，線圈P的中軸線通過線圈Q的中心，且與線圈Q所在的平面垂直。將線圈P連接在如圖所示的電路中，其中R為滑動變阻器，E為直流電源，S為開關(guān)。下列情況中，可觀測到Q向右擺動的是(　B　)A．S閉合的瞬間B．S斷開的瞬間C．在S閉合的情況下，將R的滑片向b端移動時D．在S閉合的情況下，保持電阻R的阻值不變解析：由楞次定律的第二種描述：“來拒去留”可知要使Q向右運動，通過Q、P的磁通量應(yīng)減小，所以流過P的電流需減小；而S閉合過程中電流增大，磁通量增大。故A不符合題意；S斷開的瞬間，流過P的電流減小，磁通量減小，所以Q將向右運動，故B符合題意；在S閉合的情況下，若將移動滑動頭向b端移動時，滑動變阻器接入電阻減小，則電路中電流增大，磁通量增大，故會使Q左移。故C不符合題意；在S閉合的情況下，保持電阻R的阻值不變，則電路中的電流不變，所以穿過Q的磁通量不變，所以Q內(nèi)不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，Q不動。故D不符合題意。7．(多選)如圖所示，光滑固定導(dǎo)軌M、N水平放置，兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放于導(dǎo)軌上，形成一個閉合回路，當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時(　AD　)A．P、Q將相互靠攏B．P、Q將相互遠離C．磁鐵的加速度仍為gD．磁鐵的加速度小于g解析：根據(jù)楞次定律的另一種表述——感應(yīng)電流的效果總是要反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因，本題的“原因”是回路中磁通量的增加，歸根結(jié)底是磁鐵靠近回路，“效果”便是阻礙磁通量的增加和磁鐵的靠近，根據(jù)“增縮減擴”和“來拒去留”，可知P、Q將相互靠近且磁鐵的加速度小于g。二、非選擇題8. (7分)如圖為我國某中學(xué)一教室墻上有一朝南的窗戶，窗高為1.2 m，寬0.75 m，邊緣部分是不銹鋼材質(zhì)。已知該處地磁場的磁感強度的水平分量為5×10－5 T，則穿過該窗框平面的磁通量為4.5×10－5 Wb；當(dāng)把鋼窗左側(cè)向內(nèi)拉開(如圖所示)時，窗框中的感應(yīng)電流方向是逆時針。(從拉窗人的角度來看是“順時針”還是“逆時針”)解析：Φ＝BS＝5×10－5×1.2×0.75 Wb＝4.5×10－5 Wb由楞次定律可判當(dāng)把鋼窗向內(nèi)拉開時，鋼窗框中感應(yīng)電流的方向沿逆時針。9．(8分)為判斷線圈繞向，可將靈敏電流計G與線圈L連接，如圖所示。已知線圈由a端開始繞至b端，當(dāng)電流從電流計G左端流入時，指針向左偏轉(zhuǎn)。(1)將條形磁鐵的N極向下從線圈的上方豎直插入L時，發(fā)現(xiàn)指針向左偏轉(zhuǎn)。俯視線圈，其繞向為順時針(選填“順時針”或“逆時針”)。(2)當(dāng)條形磁鐵從圖中的虛線位置向右遠離L時，指針向右偏轉(zhuǎn)。俯視線圈，其繞向為逆時針(選填“順時針”或“逆時針”)。解析：(1)條形磁鐵的N極向下從線圈的上方豎直插入L時，線圈中的磁場向下且增強，感應(yīng)電流的磁場向上，且電流從電流計左端流入，根據(jù)安培定則可知線圈為順時針繞向(俯視)。(2)條形磁鐵從題圖中虛線位置向右遠離L時，線圈中的磁場向上且減弱，感應(yīng)電流的磁場向上，感應(yīng)電流從電流計右端流入，根據(jù)安培定則可知線圈為逆時針繞向(俯視)。10．(10分)如圖所示，試探究在以下四種情況中小磁針N極的偏轉(zhuǎn)方向。(1)開關(guān)S閉合時。(2)開關(guān)S閉合后。(3)開關(guān)S閉合后，調(diào)節(jié)滑動變阻器使電流增強。(4)開關(guān)S斷開時。答案：(1)垂直紙面向外　(2)不偏轉(zhuǎn)　(3)垂直紙面向外　(4)垂直紙面向里解析：開關(guān)S閉合時，左邊線圈的電流及磁場情況和穿過右邊線圈磁通量方向如圖所示。(1)S閉合時，穿過右邊線圈的磁通量Φ增加，由楞次定律可知，感應(yīng)電流b→a，再由安培定則可知，N極指向垂直紙面向外的方向。(2)S閉合后，穿過右邊線圈的磁通量Φ不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，小磁針不偏轉(zhuǎn)。(3)此種情況同(1)現(xiàn)象相同，即N極指向垂直紙面向外的方向。(4)此種情況與(1)現(xiàn)象相反，即N極指向垂直紙面向里的方向。一、選擇題(本題共3小題，每題7分，共21分)1．(2021·湖南省常德市芷蘭實驗中學(xué)高二下學(xué)期檢測)如圖所示，一個有彈性的金屬圓環(huán)被一根橡皮繩吊于通電直導(dǎo)線的正下方，直導(dǎo)線與圓環(huán)在同一豎直面內(nèi)，當(dāng)通電直導(dǎo)線中電流增大時，彈性圓環(huán)的面積S和橡皮繩的長度l將(　D　)A．S增大，l變大 B．S減小，l變短C．S增大，l變短 D．S減小，l變長解析：當(dāng)通電導(dǎo)線中電流增大時，穿過金屬圓環(huán)的磁通量增大，金屬圓環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流要反抗磁通量的增大，一是用縮小面積的方式進行反抗，二是用遠離直導(dǎo)線的方式進行反抗，故D正確。2．(2021·河北省邢臺市第八中學(xué)高二下學(xué)期期中)如圖所示，AOC是光滑的金屬導(dǎo)軌，AO沿豎直方向，OC沿水平方向，ab是一根金屬棒，與導(dǎo)軌接觸良好，它從圖示位置由靜止開始在重力作用下運動，運動過程中b端始終在OC上，a端始終在OA上，直到完全落在OC上，空間存在著勻強磁場，磁場方向垂直于紙面向里，則ab棒在上述過程中(　C　)A．感應(yīng)電流方向是b→aB．感應(yīng)電流方向是a→bC．感應(yīng)電流方向先是b→a，后是a→bD．感應(yīng)電流方向先是a→b，后是b→a解析：在金屬棒向下滑動的過程中，金屬棒與導(dǎo)軌所圍成的三角形面積先增大后減小，三角形aOb內(nèi)的磁通量先增大后減小，由楞次定律可判斷C選項正確。3．(2020·山東省青島一中高二期中)如圖所示是某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計的電梯墜落的應(yīng)急安全裝置，在電梯轎廂上安裝永久磁鐵，并在電梯的井壁上鋪設(shè)線圈，這樣可以在電梯突然墜落時減小對人員的傷害，關(guān)于該裝置，下列說法正確的是(　B　)A．當(dāng)電梯突然墜落時，該安全裝置可使電梯停在空中B．當(dāng)電梯墜落磁鐵到達圖示位置時，閉合線圈A、B中的電流方向相反C．當(dāng)電梯墜落磁鐵到達圖示位置時，只有閉合線圈A在阻礙電梯下落D．當(dāng)電梯墜落磁鐵到達圖示位置時，只有閉合線圈B在阻礙電梯下落解析：若電梯突然墜落，線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流會阻礙電梯的相對運動，可起到應(yīng)急避險作用，但不能阻止電梯的運動，故 A錯誤；當(dāng)電梯墜落磁鐵到達題圖所示位置時，閉合線圈A中向上的磁場減弱，感應(yīng)電流的方向從上向下看是逆時針方向，B中向上的磁場增強，感應(yīng)電流的方向從上向下看是順時針方向，可知A與B中感應(yīng)電流方向相反，故B正確；結(jié)合B的分析可知，當(dāng)電梯墜落磁鐵到達題圖所示位置時，閉合線圈A、B都在阻礙電梯下落，故C、D錯誤。二、非選擇題4．(9分)(2020·河南省駐馬店市高二上學(xué)期期末)軟鐵環(huán)上繞有A、B、C三個線圈，線圈的繞向如圖所示，這三個線圈分別與線圈M、電源、電流表相連。當(dāng)開關(guān)K1閉合、K2斷開時，將條形磁鐵的N極加速向下插入線圈M過程中，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)。由上述可知：(1)若保持K1閉合、K2斷開，將條形磁鐵的S極從線圈M中加速向上拔出的過程中，電流表指針(選填“向左”“向右”或“不”)向左偏轉(zhuǎn)。(2)若保持K1、K2均閉合，將條形磁鐵插入線圈M中保持不動，電流表指針不(選填“向左”“向右”或“不”)偏轉(zhuǎn)。(3)若保持K1斷開，在K2閉合瞬間，電流表指針向右(選填“向左”“向右”或“不”)偏轉(zhuǎn)。解析：(1)若保持K1閉合、K2斷開，將條形磁鐵的S極從線圈M中加速向上拔出的過程中根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生條件和楞次定律可知，M中產(chǎn)生從上往下看逆時針方向電流，由于加速拔出，則產(chǎn)生電流增大，則A中電流從左端進，右端出，電流增大，根據(jù)安培定則可知A產(chǎn)生的磁場沿軸線上方向為從左向右，則C中磁場方向從上向下，且增大，故會產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律可知，線圈C中電流方向從上向下，又將條形磁鐵的N極加速向下插入線圈M過程中，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)，則電流表指針向左偏轉(zhuǎn)；同理可判(2)中電流表指針不偏轉(zhuǎn)，(3)中電流表指針向右偏。5．(10分)如圖所示，通過水平絕緣傳送帶輸送完全相同的銅線圈，線圈等距離排列，且與傳送帶以相同的速度勻速運動。為了檢測出個別未閉合的不合格線圈，讓傳送帶通過一固定勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直于傳送帶，根據(jù)穿過磁場后線圈間的距離，就能夠檢測出不合格線圈。從圖中可以看出，第幾個線圈是不合格線圈？答案：第3個解析：若線圈閉合進入磁場時，由于產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，根據(jù)楞次定律可判斷線圈相對傳送帶向后滑動，若線圈不閉合，進入磁場時，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故線圈相對傳送帶不發(fā)生滑動，所以從圖中可以看出，第3個線圈是不合格線圈。

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高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第二冊電子課本

1 楞次定律

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