2024-2025學(xué)年新教材高中物理第二章電磁感應(yīng)1楞次定律課后提升訓(xùn)練含解析新人教版選擇性必修第二冊(cè)

PAGE8-楞次定律基礎(chǔ)鞏固1.某磁場(chǎng)磁感線如圖所示,有一銅線圈自圖示A點(diǎn)落至B點(diǎn),在下落過(guò)程中,自上向下看,線圈中的感應(yīng)電流方向是()A.始終順時(shí)針B.始終逆時(shí)針C.先順時(shí)針再逆時(shí)針D.先逆時(shí)針再順時(shí)針解析自A點(diǎn)落至圖示位置時(shí),穿過(guò)線圈的磁通量增加,由楞次定律推斷知,線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針;自圖示位置落至B點(diǎn)時(shí),穿過(guò)線圈的磁通量削減,由楞次定律推斷知,線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針,C項(xiàng)正確。答案C2.(多選)閉合電路的一部分導(dǎo)體在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng),如圖所示,能正確表示感應(yīng)電流I的方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向跟導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)速度的方向關(guān)系的是()解析依據(jù)右手定則進(jìn)行推斷可知B、C正確。答案BC3.(多選)如圖所示,閉合金屬圓環(huán)沿垂直于磁場(chǎng)方向放置在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,將它從勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速拉出,以下各種說(shuō)法中正確的是()A.向左拉出和向右拉出時(shí),環(huán)中的感應(yīng)電流方向相反B.向左或向右拉出時(shí),環(huán)中感應(yīng)電流方向都是沿順時(shí)針?lè)较虻腃.向左或向右拉出時(shí),環(huán)中感應(yīng)電流方向都是沿逆時(shí)針?lè)较虻腄.圓環(huán)在達(dá)到磁場(chǎng)邊界之前無(wú)感應(yīng)電流解析不管將金屬圓環(huán)從哪邊拉出磁場(chǎng),穿過(guò)閉合圓環(huán)的磁通量都要削減,依據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)要阻礙原磁通量的削減,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同,應(yīng)用安培定則可以推斷出感應(yīng)電流的方向是順時(shí)針?lè)较虻?選項(xiàng)B正確,A、C錯(cuò)誤;另外在圓環(huán)達(dá)到磁場(chǎng)邊界之前,穿過(guò)圓環(huán)的磁通量不變,無(wú)感應(yīng)電流,D正確。答案BD4.某同學(xué)在“探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”的試驗(yàn)中,將直流電源、滑動(dòng)變阻器、線圈A(有鐵芯)、線圈B、靈敏電流計(jì)及開關(guān)按圖連接成電路。在試驗(yàn)中,該同學(xué)發(fā)覺(jué)開關(guān)閉合的瞬間,靈敏電流計(jì)的指針向左偏。由此可以推斷,在保持開關(guān)閉合的狀態(tài)下()A.當(dāng)線圈A拔出時(shí),靈敏電流計(jì)的指針向左偏B.當(dāng)線圈A中的鐵芯拔出時(shí),靈敏電流計(jì)的指針向右偏C.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片勻速滑動(dòng)時(shí),靈敏電流計(jì)的指針不偏轉(zhuǎn)D.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向N端滑動(dòng)時(shí),靈敏電流計(jì)的指針向右偏解析由題意可知:開關(guān)閉合的瞬間,靈敏電流計(jì)的指針向左偏,則當(dāng)磁通量增大時(shí)指針左偏;若磁通量減小時(shí),則指針右偏;當(dāng)線圈A拔出,或線圈A中的鐵芯拔出時(shí),磁通量均減小,因此電流計(jì)指針向右偏,故A錯(cuò)誤,B正確;滑動(dòng)變阻器的滑片勻速滑動(dòng),穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生改變,電流計(jì)指針要發(fā)生偏轉(zhuǎn),故C錯(cuò)誤;當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向N端滑動(dòng)時(shí),電阻減小,則電流增大,導(dǎo)致磁通量增大,因此靈敏電流計(jì)的指針向左偏,故D錯(cuò)誤。答案B5.如圖所示,若套在條形磁鐵上的彈性金屬線圈Ⅰ突然縮小為線圈Ⅱ,則關(guān)于線圈的感應(yīng)電流及其方向(從上往下看)是()A.有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流B.有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流C.有先逆時(shí)針后順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流D.無(wú)感應(yīng)電流解析穿過(guò)線圈的磁通量包括磁體內(nèi)的全部和磁體外的一部分,合磁通量是向上的。當(dāng)線圈突然縮小時(shí)合磁通量增加,緣由是磁體外向下穿過(guò)線圈的磁通量削減。由楞次定律推斷,感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?選項(xiàng)A正確。答案A6.如圖所示,把一條形磁鐵從圖示位置由靜止釋放,穿過(guò)采納雙線繞法的通電線圈,不計(jì)空氣阻力,此過(guò)程中條形磁鐵做()A.減速運(yùn)動(dòng)B.勻速運(yùn)動(dòng)C.自由落體運(yùn)動(dòng)D.變加速運(yùn)動(dòng)解析雙線繞法得到的兩個(gè)線圈通電時(shí),由安培定則知,兩線圈的磁場(chǎng)等值反向相互抵消,合磁場(chǎng)為零,對(duì)磁鐵無(wú)作用力。當(dāng)磁鐵下落時(shí),穿過(guò)兩線圈的磁通量同向增加,依據(jù)楞次定律,兩線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流等值反向,相互抵消,線圈對(duì)磁鐵沒(méi)有作用力。磁鐵下落過(guò)程中只受重力,由靜止釋放,所以磁鐵做自由落體運(yùn)動(dòng),故C對(duì),A、B、D錯(cuò)。答案C7.閉合線圈abcd在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到如圖所示位置時(shí),ab邊受到的磁場(chǎng)力豎直向上,此線圈的運(yùn)動(dòng)狀況可能是()A.向右進(jìn)入磁場(chǎng)B.向左移出磁場(chǎng)C.以ab為軸轉(zhuǎn)動(dòng)D.以cd為軸轉(zhuǎn)動(dòng)解析ab邊受到的磁場(chǎng)力豎直向上,由左手定則知,通過(guò)ab的電流方向由a指向b。由右手定則可知當(dāng)線圈向左移出磁場(chǎng)時(shí),bc邊切割磁感線可產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏?選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確;當(dāng)以ab或cd為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),在題圖所示位置,導(dǎo)線不切割磁感線,無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。答案B8.當(dāng)航天飛機(jī)在環(huán)繞地球的軌道上飛行時(shí),從中釋放一顆衛(wèi)星,衛(wèi)星與航天飛機(jī)保持相對(duì)靜止,兩者用導(dǎo)電纜繩相連,這種衛(wèi)星稱為“繩系衛(wèi)星”?，F(xiàn)有一顆衛(wèi)星在地球赤道上空運(yùn)行,衛(wèi)星位于航天飛機(jī)正上方,衛(wèi)星所在位置地磁場(chǎng)方向由南向北。下列說(shuō)法正確的是()A.航天飛機(jī)和衛(wèi)星從西向東飛行時(shí),圖中B端電勢(shì)高B.航天飛機(jī)和衛(wèi)星從西向東飛行時(shí),圖中A端電勢(shì)高C.航天飛機(jī)和衛(wèi)星從南向北飛行時(shí),圖中B端電勢(shì)高D.航天飛機(jī)和衛(wèi)星從南向北飛行時(shí),圖中A端電勢(shì)高解析向東運(yùn)動(dòng)時(shí),由右手定則知電流流向A點(diǎn),即A為電源正極,因此A端電勢(shì)高,選項(xiàng)B正確;若向北運(yùn)動(dòng),電纜沒(méi)有切割磁感線,不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),故選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。答案B9.1931年,英國(guó)物理學(xué)家狄拉克從理論上預(yù)言:存在只有一個(gè)磁極的粒子,即“磁單極子”。1982年,美國(guó)物理學(xué)家卡布萊設(shè)計(jì)了一個(gè)找尋磁單極子的試驗(yàn)。他設(shè)想,假如一個(gè)只有S極的磁單極子從上向下穿過(guò)如圖所示的超導(dǎo)線圈,那么從上向下看,超導(dǎo)線圈的感應(yīng)電流是()A.先順時(shí)針?lè)较?后逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流B.先逆時(shí)針?lè)较?后順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流C.順時(shí)針?lè)较虺掷m(xù)流淌的感應(yīng)電流D.逆時(shí)針?lè)较虺掷m(xù)流淌的感應(yīng)電流解析S磁單極子靠近超導(dǎo)線圈時(shí),線圈中磁通量向上增加,由楞次定律可以推斷,從上向下看感應(yīng)電流為順時(shí)針?lè)较?當(dāng)S磁單極子遠(yuǎn)離超導(dǎo)線圈時(shí),線圈中磁通量向下削減,感應(yīng)電流方向仍為順時(shí)針?lè)较?C正確。答案C實(shí)力提升1.如圖所示,導(dǎo)線框abcd與直導(dǎo)線在同一平面內(nèi),直導(dǎo)線通有恒定電流I,在線框由左向右勻速通過(guò)直導(dǎo)線的過(guò)程中,線框中感應(yīng)電流的方向是()A.先abcd,后dcba,再abcdB.先abcd,后dcbaC.始終dcbaD.先dcba,后abcd,再dcba解析線框在直導(dǎo)線左側(cè)時(shí),隨著線框向右運(yùn)動(dòng),磁通量增加,依據(jù)楞次定律知線框中感應(yīng)電流的方向?yàn)閐cba。當(dāng)線框的cd邊跨過(guò)直導(dǎo)線后,如圖所示,依據(jù)右手定則知ab邊產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b,cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)閏→d,感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcd。線框全部跨過(guò)直導(dǎo)線后,隨著向右運(yùn)動(dòng),磁通量削減,依據(jù)楞次定律知線框中感應(yīng)電流的方向?yàn)閐cba。故選項(xiàng)D正確。答案D2.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起先在重力作用下運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)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(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于紙面對(duì)里,則ab棒在上述過(guò)程中()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(dòng)的過(guò)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,由楞次定律可推斷C選項(xiàng)正確。答案C3.(多選)如圖所示,矩形線框abcd,通過(guò)導(dǎo)體桿搭接在金屬導(dǎo)軌EF和MN上,EM之間有一電阻R,整個(gè)裝置放在如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)線框向右運(yùn)動(dòng)時(shí),下面說(shuō)法正確的是()A.R中無(wú)電流B.R中有電流,方向?yàn)镋→MC.ab中無(wú)電流D.ab中有電流,方向?yàn)閎→a解析ab邊切割磁感線,由右手定則知,其中的電流方向b→a,D對(duì)C錯(cuò)。同理cd中的電流方向c→d。所以有電流流過(guò)R,方向E→M,A錯(cuò)B對(duì)。答案BD4.如圖所示,在水平地面下有一條沿東西方向鋪設(shè)的水平直導(dǎo)線,導(dǎo)線中通有自東向西穩(wěn)定、強(qiáng)大的電流?，F(xiàn)用一閉合的檢測(cè)線圈(線圈中串有靈敏電流計(jì),圖中未畫出)檢測(cè)此通電直導(dǎo)線的位置,若不考慮地磁場(chǎng)的影響,在檢測(cè)線圈位于水平面內(nèi),從距直導(dǎo)線很遠(yuǎn)處由北向南沿水平地面通過(guò)導(dǎo)線的上方并移至距直導(dǎo)線很遠(yuǎn)處的過(guò)程中,俯視檢測(cè)線圈,其中的感應(yīng)電流的方向是()A.先順時(shí)針后逆時(shí)針B.先逆時(shí)針后順時(shí)針C.先逆時(shí)針后順時(shí)針,然后再逆時(shí)針D.先順時(shí)針后逆時(shí)針,然后再順時(shí)針解析依據(jù)通電直導(dǎo)線四周磁感線的特點(diǎn),檢測(cè)線圈由遠(yuǎn)處移至直導(dǎo)線正上方時(shí),穿過(guò)線圈的磁場(chǎng)有向下的重量,磁通量先增加后減小,由楞次定律和安培定則知,線圈中的電流方向先逆時(shí)針后順時(shí)針。當(dāng)檢測(cè)線圈由直導(dǎo)線正上方移至遠(yuǎn)處時(shí),穿過(guò)線圈的磁場(chǎng)有向上的重量,磁通量先增加后減小,由楞次定律和安培定則知,線圈中的電流方向先順時(shí)針后逆時(shí)針,所以C正確。答案C5.如圖所示,是“探討電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的試驗(yàn)裝置。(1)將實(shí)物電路中所缺的導(dǎo)線補(bǔ)充完整(靈敏電流計(jì)接L2)。(2)假如在閉合開關(guān)時(shí)發(fā)覺(jué)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下,那么閉合開關(guān)后,將線圈L1快速插入線圈L2中,靈敏電流計(jì)的指針將(選填“向左”“向右”或“不”)偏轉(zhuǎn)。

(3)線圈L1插入線圈L2后,將滑動(dòng)變阻器的滑片快速向右移動(dòng)時(shí),靈敏電流計(jì)的指針將(選填“向左”“向右”或“不”)偏轉(zhuǎn)。

解析(1)補(bǔ)充的實(shí)物電路如圖所