卷子答案网-一个不只有答案的网站2.1楞次定律
一、单选题
1．下列对科学家研究物理规律的论述，哪一项是错误的（ ）
A．奥斯特在实验中观察到通电导线下方磁针的转动，发现了电流的磁效应
B．安培通过实验发现磁场对电流有作用力，此力的方向与磁场方向垂直
C．法拉第通过实验得出，“磁生电”是一种在运动或变化的过程中才能出现的效应
D．楞次在分析实验事实后提出，感应电流的磁场方向总是与引起感应电流的原磁场方向相同
2．如图所示，线圈有一半在另一稍宽一些的回路内，两线圈彼此绝缘，当开关S闭合瞬间，则线圈中（ ）
A．有感应电流产生 B．无感应电流产生
C．感应电流方向是 D．无法确定
3．如图所示，将一个铝框放在蹄形磁铁的两个磁极间，铝框可以绕竖直轴线OO′自由转动．转动磁铁发现原来静止的铝框也会发生转动．下列说法正确的是
A．铝框与磁极转动方向相反
B．匀速或加速转动磁铁，铝框都比磁极转动慢
C．铝框是因为磁铁吸引铝质材料而转动的
D．铝框中没有电流
4．如图，金属环A用绝缘轻绳悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧．若变阻器的滑片P向左移动，则（ ）
A．金属环A向左运动，同时向外扩张
B．金属环A向左运动，同时向里收缩
C．金属环A向右运动，同时向外扩张
D．金属环A向右运动，同时向里收缩
5．如图所示，水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线，以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系。四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称放置，两直导线中的电流大小与变化情况完全相同，电流方向如图所示，当两直导线中的电流都增大时，四个线圈a、b、c、d中产生逆时针方向（俯视）感应电流的是（ ）
A．线圈a B．线圈b C．线圈c D．线圈d
6．如图所示圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a 的 正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路，若将滑动变阻器的滑 片P 向上滑动，下列表述正确的是( )
A．线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流
B．穿过线圈a的磁通量变大
C．线圈a有扩大的趋势
D．线圈a对水平桌面的压力F 将变大
7．如图所示，在水平桌面上放置一个闭合的线圈，其正上方放一条形磁铁，当条形磁铁向下运动时，关于线圈对桌面的压力和线圈所受的安培力，正确的是（ ）.
A．线圈对桌面的压力减小，线圈有收缩的趋势 B．线圈对桌面的压力减小，线圈有扩张的趋势
C．线圈对桌面的压力增大，线圈有收缩的趋势 D．线圈对桌面的压力增大，线圈有扩张的趋势
8．一个简易的电磁弹射玩具如图所示，线圈、铁芯组合充当炮筒，硬币充当子弹。现将一个金属硬币放在铁芯上（金属硬币半径略大于铁芯半径），电容器刚开始时处于无电状态，先将开关拨向1，电容器充电，再将开关由1拨向2瞬间，硬币将向上飞出。则下列说法正确的是（ ）
A．当开关拨向1时，电容器上板带负电
B．当开关由1拨向2时，线圈内磁感线方向向上
C．当开关由1拨向2瞬间，铁芯中的磁通量减小
D．当开关由1拨向2瞬间，硬币中会产生向上的感应磁场
二、多选题
9．如图所示，长直导线与矩形导线框固定在同一平面内，直导线中通有图示方向电流．当电流逐渐减弱时，下列说法正确的是（ ）
A．穿过线框的磁通量不变
B．线框中产生顺时针方向的感应电流
C．线框中产生逆时针方向的感应电流
D．线框所受安培力的合力向左
10．某实验小组同学利用如图所示的装置研究电磁感应现象，螺线管与灵敏电流计相连，当条形磁铁沿螺线管的轴线向右运动时，灵敏电流计中有如图所示方向的电流，是螺线上相互靠近的两匝线圈，则下列判断正确的是（ ）
A．条形磁铁a端为N极
B．条形磁铁a端为S极
C．线圈c和d相互吸引
D．线圈c和d相互排斥
11．如图所示，用轻绳将一条形磁铁竖直悬挂于O点，在其正下方的水平绝缘桌面上放置一铜质圆环。现将磁铁从A处由静止释放，经过B、C到达最低处D，再摆到左侧最高处E，圆环始终保持静止，下列说法正确的是（ ）
A．磁铁从B到C的过程中，圆环中产生逆时针方向的电流（从上往下看）
B．磁铁从A摆到D的过程中，圆环给桌面的压力大于圆环受到的重力
C．磁铁从B到C的过程中，圆环中产生顺时针方向的电流（从上往下看）
D．磁铁从A到D和从D到E的过程中，圆环受到摩擦力方向相反
12．在一根软铁棒上绕有一组线圈，a、c是线圈的两端，b为中心抽头，把a端和b抽头分别接到两条平行金属导轨上，导轨间有匀强磁场，方向垂直于导轨所在平面并指向纸内，如图所示。金属棒PQ在外力作用下左右运动，运动过程中保持与导轨垂直，且两端与导轨始终接触良好。下面说法正确的是（ ）
A．PQ向左边减速运动的过程中a、c的电势都比b点的电势高
B．PQ向右边减速运动的过程中a、c的电势都比b点的电势高
C．PQ向左边减速运动的过程中a、c的电势都比b点的电势低
D．PQ向左边加速运动的过程中a、c的电势都比b点的电势低
三、解答题
13．如图所示，导线框处在匀强磁场中，匀强磁场的方向垂直于导线框平面，与导线框接触良好的导体棒MN在外力作用下向右做匀速运动。试用楞次定律判断导体棒MN中感应电流的方向。
14．两金属棒ab和cd连成一回路。分别放在两个方向相反的匀强磁场中。如图所示。现在要使cd向右运动，则ab在竖直方向上应如何运动？
15．粒子加速器是借助于不同形态的电场，将带电粒子加速到高能量的电磁装置。粒子加速器可分为直线加速器和圆形加速器等类型。对于质量较小的电子，由于受到相对论效应的影响，回旋加速器就不适用了。加速电子可以用电子感应加速器。图是其结构图（上为侧视图，下为真空室俯视图），圆形电磁铁两极间有一环形真空室，在交变电流的激励下，两极间出现交变磁场，交变磁场又激发出感生电场。从电子枪射入真空室的电子在感生电场力和洛伦兹力的共同作用下，在真空室内做加速圆周运动，加速完成后，电子束被引离轨道进入靶室。图为一周期内磁场的变化情况，B为正时表示B的方向竖直向上。已知电子带负电，试简要分析在一周期内的哪段时间内，电子可被加速做圆周运动？
参考答案：
1．D
【详解】A．奥斯特在实验中观察到通电导线下方磁针的转动，发现了电流的磁效应，故A正确；
B．安培通过实验发现磁场对电流有作用力，此力的方向与磁场方向垂直，故B正确；
C．法拉第通过实验得出，“磁生电”是一种在运动或变化的过程中才能出现的效应，故C正确；
D．楞次在分析实验事实后提出，感应电流的磁场方向总是阻碍引起感应电流的原磁场的变化，故D错误。
故选D。
2．A
【详解】根据右手螺旋定则可知，回路通电瞬间，线圈的左、右两部分磁通量均增大，线圈的左边磁场方向垂直纸面向里，右边磁场方向垂直纸面向外，且右边垂直纸面向外的磁场较强，导致合磁场方向垂直纸面向外，根据楞次定律可知，线圈中的感应电流方向是顺时针方向，即， A正确，BCD错误。
故选A。
3．B
【分析】本题考查楞次定律、法拉第电磁感应定律的应用，根据感应电流的磁通量总阻碍引起感应电流的磁场变化，从而引起电磁驱动的现象进行分析即可；
【详解】AB．由于磁铁转动导致铝框的磁通量增加，根据楞次定律可知，为阻碍磁通量增加，则导致铝框与磁铁转动方向相同，但铝框都比磁极转动慢，故A错误，B正确；
CD．当转动磁铁时，导致铝框的磁通量发生变化，从而产生感应电流，而使铝框内受到安培力而转动，故选项CD错误．
4．B
【详解】变阻器滑片P向左移动，电阻变小，电流变大，据楞次定律，感应电流的磁场方向与原电流磁场方向相反，故相互排斥，则金属环A将向左运动，因磁通量增大，金属环A有收缩趋势，故B正确，ACD错误．
5．A
【详解】A．线圈a中磁场垂直纸面向里，当电流增大时，根据楞次定律线圈a中有逆时针方向的电流，故A正确；
BD．b、d区域中的磁通量为零，当电流变化时不可能产生感应电流，故BD错误；
C．线圈c中磁场垂直纸面向外，当电流增大时，根据楞次定律可知线圈c中有顺时针方向的电流，故C错误。
故选A。
6．C
【详解】AB、当滑动触头P向上移动时电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知通过线圈b的电流减小，b线圈产生的磁场减弱，故穿过线圈a的磁通量变小；根据b中的电流方向和安培定则可知b产生的磁场方向向下穿过线圈a，根据楞次定律，a中的感应电流的磁场要阻碍原来磁场的减小，故a的感应电流的磁场方向也向下，根据安培定则可知线圈a中感应电流方向俯视应为顺时针，故选项A、B错误；
C、根据楞次定律的第二描述“感应电流产生的效果总是阻碍引起感应电流的原因”，因为滑动触头向上滑动导致穿过线圈a的磁通量减小，故只有线圈面积增大时才能阻碍磁通量的减小，故线圈a应有扩张的趋势，故选项C正确；
D、开始时线圈a对桌面的压力等于线圈a的重力，当滑动触头向上滑动时，可以用“等效法”，即将线圈a和b看做两个条形磁铁，判断此时两磁铁互相吸引，故线圈a对水平桌面的压力将减小，故选项D错误．
7．C
【详解】AB．根据“来拒去留”可知当条形磁铁向下运动时，线圈有远离磁铁的趋势，故表现出挤压桌面，对桌面的压力增大，AB错误；
CD．根据楞次定律的第二种表述，当条形磁铁向下运动时，线圈中的磁通量变大，感应电流要阻碍其增大，线圈有收缩趋势，C正确D错误。
8．D
【详解】A．当开关拨向1时，有短暂电流出现，电容器处于充电状态，由于电容器的上极板与电源正极相连，因此电容器的上板带正电，故A错误。
B．当开关由1拨向2时，电容器放电，电流从上向下通过线圈，根据安培定则可知，线圈中磁感线方向向下，故B错误。
C．当开关由1拨向2瞬间，电容器处于放电瞬间，电流增大，铁芯中的磁通量增大，故C错误。
D．当开关由1拨向2瞬间，电容器处于放电瞬间，根据楞次定律，则硬币中会产生向上的感应磁场，故D正确。
故选D。
9．BD
【详解】A．当电流逐渐减弱时，周围的磁场减弱，故穿过线框的磁通量减小，选项A错误；
BC．根据楞次定律可知，线框中产生顺时针方向的感应电流，选项B正确，C错误；
D．根据楞次定律可知，线圈中的感应电流阻碍磁通量的减小，故线圈有向左受力靠近直导线的趋势，选项D正确；
故选BD。
10．AC
【详解】AB．根据螺线管中的电流方向可以判断螺线管中电流产生的磁场方向向左，条形磁铁的磁场在螺线管中的磁通量增大，根据楞次定律可知，条形磁铁在螺线管中的磁场与感应电流的磁场相反，因此a端为N极，故A正确，B错误；
CD．线圈中电流同向，同向电流相互吸引，故C正确，D错误。
故选AC。
11．BC
【详解】AC．磁铁从B到C的过程中，穿过环的磁场向上且磁通量增大，由楞次定律可知，圆环中产生顺时针方向的电流（从上往下看），A错误，C正确；
B．磁铁从A摆到D的过程中，据楞次定律的推论“来拒去留”可知，在竖直方向上，圆环给桌面的压力大于圆环受到的重力，B正确；
D．据“来拒去留”的推论可知，在水平方向上，磁铁从A到D和从D到E的过程中，圆环受到摩擦力均向右，故方向相同，D错误。
故选BC。
12．BC
【详解】AC．PQ向左边减速运动的过程中，根据右手定则可知产生的感应电流由P到Q减小，此时b点电势高于a点；由于穿过线圈的磁通量向上减小，根据楞次定律可知，b、c线圈产生的感应电动势，b点电势高于c点，则 a、c的电势都比b点的电势低，选项A错误，C正确；
B．PQ向右边减速运动的过程中，根据右手定则可知产生的感应电流由Q到P减小，此时a点电势高于b点；由于穿过线圈的磁通量向下减小，根据楞次定律可知，b、c线圈产生的感应电动势，c点电势高于b点，则 a、c的电势都比b点的电势高，选项B正确；
D．同理可判断，当PQ向左边加速运动的过程中，根据右手定则可知产生的感应电流由P到Q增大，此时b点电势高于a点；由于穿过线圈的磁通量向上增大，根据楞次定律可知，b、c线圈产生的感应电动势，c点电势高于b点，D错误。
故选BC。
【点睛】本题是两次电磁感应的问题，根据右手定则和楞次定律分析感应电流的方向，由法拉第电磁感应定律和欧姆定律结合分析感应电流大小的变化情况，来确定电势的高低；注意用右手定则时，四指指高电势点。
13．见解析
【详解】当导体棒MN向右运动时，闭合回路面积减小，则通过的磁通量减少。根据楞次定律，感应电流产生的磁场跟原磁场同方向，以阻碍原磁通量的减少，用右手螺旋定则可知，通过导体棒的感应电流方向是。
14．向上运动
【详解】分析题意可知，是由于金属棒ab先动了以后有了感应电流，所以用右手定则；感应电流通过金属棒cd，金属棒cd受到磁场力才向右运动。cd因为有了电流才动，所以用左手定则。
先判断要使cd向右运动的电流方向，用左手定则；左手手心让磁感线穿过，即掌心向里，大拇指同运动方向（即向右），四指向上得出cd中电流方向由d到c。要cd棒中电流由d→c，则金属棒ab中产生的电流方向必须是由b到a。ab动了以后才有电，用右手定则；右手手心让磁感线穿过，即掌心向外，四指同电流方向（即向左）。大拇指朝上，得出ab应向上运动。
15．第一个时间内
【详解】由楞次定律可知，在第一个和第四个时间内，感生电场的方向为顺时针方向，电子受力方向为逆时针方向，可被加速；
由左手定则可知，只有磁场方向向上时，电子所受洛伦兹力才指向圆心，充当向心力，所以只有第一个时间内，电子可被加速做圆周运动。
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