2.1 楞次定律 课时提升练（解析版） 一、选择题 1．如图所示，条形磁铁从高 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，条形磁铁落地用时 t1，落地时速度为 v1；开关 S 闭合时，条形磁铁落地用时 t2， 落地时速度为 v2.则它们的大小关系正确的是 （　　） A．t1＞t2，v1＞v2 B．t1＝t2，v1＝v2 C．t1＜t2，v1＜v2 D．t1＜t2，v1＞v2 2．众多的科学家对电磁学的发展作出了重大贡献，下列陈述中符合历史事实的是（　 ） A．纽曼首先引入“场”的概念来研究电和磁的现象 B．法拉第首先发现电磁感应现象并给出了电磁感应定律 C．韦伯通过实验总结出了感应电流方向的判定方法 D．奥斯特首先发现了电流的磁效应现象 3．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 向下滑动，下列说法正确的是（　　） A．穿过线圈 a 的磁通量变小 B．线圈 a 有收缩的趋势 C．线圈 a 对水平桌面的压力 FN 将减小 D．线圈 a 中将产生俯视顺时针方向的感应电流 4．如图，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 b 与电源、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 向下滑动，下列表述正确的是（　　） A．线圈 a 中将产生沿顺时针方向（俯视）的感应电流 B．线圈 a 对水平桌面的压力 F 不变 C．穿过线圈 a 的磁通量减小 D．线圈 a 有收缩的趋势 5．如图所示，A、B 都是铝环，A 环闭合，B 环有缺口，两者固定在横梁两端，横梁 可绕中间支点转动。某同学用条形磁铁的一个磁极靠近或远离静止的 A、B 环，观察 到不同现象。下列推断正确的是（　　） A．N 极远离 A 环时，A 环被吸引是由于 A 环被磁化 B．S 极靠近 A 环时，A 环产生顺时针方向的电流 C．N 极靠近 B 环时，B 环不动，是因为 B 环内磁通量不发生变化 D．S 极远离 B 环时，B 环不动，是因为 B 环没有产生感应电动势 6．如图（a），在同一平面内固定有一长直导线 PQ 和一导线框 R，R 在 PQ 的右侧。 导线 PQ 中通有正弦交流电 i，i 的变化如图（b）所示，规定从 Q 到 P 为电流正方向。 导线框 R 中的感应电动势（　　） A．在 t＝ T 时最大 4 B．在 t＝ T 时改变方向 2 C．在 t＝ T 时最大，且沿顺时针方向 2 D．在 t＝T 时最大，且沿顺时针方向 7．如图所示，绕在铁芯上的线圈 M 与电源、滑动变阻器和开关组成了一个闭合回路， 在铁芯的右端，线圈 P 与电流表连成闭合电路.下列说法正确的是（　　） A．开关 S 闭合，电路稳定后，线圈 P 中有感应电流，线圈 M、P 相互排斥 B．开关 S 闭合，电路稳定后，使变阻器滑片向左匀速移动，线圈 P 中有感应电流，线 圈 M、P 相互排斥 C．开关 S 闭合，电路稳定后，使变阻器滑片向右匀速移动，线圈 P 中有感应电流，线 圈 M、P 相互排斥 D．开关 S 闭合瞬间，线圈 P 中有感应电流，线圈 M、P 相互吸引 8．物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进 了物质生产的繁荣与人类文明的进步。下列表述正确的是（　　） A．电动机是利用电磁感应原理，将机械能转化为电能 B．电磁感应现象是奥斯特最先发现的 C．楞次最先发现了电流的磁效应 D．感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果 9．如图所示，在某节实验课上，李老师把一个带有长铁芯的导电线圈 L、开关 S 和电 源用导线连接起来，并将一金属套环套过线圈 L 的铁芯后放在线圈上方。闭合开关 S 的瞬间，套环立刻跳起。某同学另找来器材再做此实验。他连接好电路，经重复试验， 导电线圈上的套环均未动。对比李老师演示的实验，下列四个说法中，导致套环未动 的原因可能是（ ） A．导电线圈接在了直流电源上 B．电源电压过高 C．所选导电线圈的匝数太多 D．所用套环的材料与李老师的不同 10．如图所示，通电导线 MN 与单匝矩形线圈 abcd 共面，它们之间相互绝缘、且 MN 靠近 ad 边，当 MN 中电流逐渐增大时（　　） A．线圈中的磁通量保持不变 B．线圈中没有感应电流产生 C．线圈中感应电流方向是 adcba D．线圈所受安培力的合力方向向右 11．如图所示，上下开口、内壁光滑的长铜管竖直放置。柱状小磁铁沿铜管的中心轴 竖直放置，其下端与管上端开口齐平。让柱状小磁铁从静止开始下落，不计空气阻力。 下列四幅图中，能正确描述柱状小磁铁在铜管中运动的速度大小 v 与时间 t 的关系的图 像是（　　） A． B． C． D． 12．如图 1 所示，绝缘水平面上导体环甲、乙同心放置，导体环丙位于乙的右侧，乙 中通有逆时针方向的电流且电流值按如图 2 所示的规律变化，下列说法正确的是（　 ） A．甲中感应电流方向为顺时针，有收缩趋势 B．甲中感应电流方向为逆时针，有扩张趋势 C．丙中感应电流方向为顺时针，有收缩趋势 D．丙中感应电流方向为逆时针，有扩张趋势 13．如图所示，长直导线 MN 中通有竖直向上的电流 I，其附近有一个矩形线框 ABCD，线框与导线始终在同一个平面内。则下列说法中正确的是（　　） A．若 I 恒定，将矩形线框向右平移，线框内产生 A→B→C→D→A 方向的感应电流 B．若 I 恒定，将导线 MN 向左平移，线框内产生 A→D→C→B→A 方向的感应电流 C．若使 MN 中的电流突然为零，线框内产生 A→D→C→B→A 方向的感应电流 D．若使 MN 中的电流突然反向，线框内产生 A→B→C→D→A 方向的感应电流 14．如图所示，固定的水平长直导线中通有向左方向电流 I，矩形闭合导体线框与导线 在同一竖直平面内，且一边与导线平行．线框由静止释放，在下落过程中（ ） A．线框的机械能不断增大 B．穿过线框的磁通量保持不变 C．线框中感应电流方向为逆时针方向 D．线框所受安掊力的合力竖直向上 15．中国科学院科普云平台的格致论道栏目中，罗会仟老师演示了用超导线圈悬浮一 个强磁铁的实验，如图所示，此时强磁铁 N 极朝上。当快速将磁铁从图示位置向下拔 出，则（　　） A．俯视超导线圈，其电流的方向为顺时针 B．俯视超导线圈，其电流的方向为逆时针 C．将磁铁 S 极朝上再从下方靠近超导线圈，线圈受引力 D．将磁铁 S 极朝上再从下方靠近超导线圈，线圈受斥力 二、解答题 16．如图所示， OO� 是矩形导线框 abcd 的对称轴，线框左半部分处于垂直纸面向外的 匀强磁场中，据此完成表内容。 序号 线圈的运动 1 将线框 abcd 向右匀减速平移 2 将线框 abcd 向纸面外平移 3 将线框 abcd 以 ad 为轴向外转动 60° 线圈中是否有感应电流产生 感应电流的方向 17．在某一生产铜线框的工厂流水线上，人们为了检测出个别未闭合的不合格线圈， 通常将完全相同的铜线圈等距离排列在匀速运动的水平绝缘传送带上，然后让传送带 通过一固定的、磁场方向垂直于传送带的匀强磁场区域，根据穿过磁场后线圈间的距 离，就能够检测出不合格线圈。请根据上述原理，观察图中的第 1～6 个铜线圈，分析 哪个或哪些线圈不合格，并说明判断理由。 参考答案 1．D 【详解】 开关 S 断开时，线圈中没有感应电流产生，不受安培力，则条形磁铁也不受安培力，所以 磁铁自由下落，加速度为 g；S 闭合时，穿过线圈的磁通量在变化，将产生感应电流，根据 楞次定律“来拒去留”可知，磁铁受到向上的安培力，合力小于重力，加速度小于 g，所以下 落时间延长，落地速度减小，即有 t1＜t2，v1＞v2。 故选 D。 2．D 【详解】 A．法拉第首先引入“场”的概念来研究电和磁的现象。故 A 错误； B．法拉第首先发现电磁感应现象，纽曼和韦伯给总结出了电磁感应定律。故 B 错误； C．楞次通过实验总结出了感应电流方向的判定方法。故 C 错误； D．奥斯特首先发现了电流的磁效应现象。故 D 正确。 故选 D。 3．B 【详解】 若将滑动变阻器的滑片 P 向下滑动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，螺线管中的电流增 大，产生的磁场增强，穿过线圈 a 的磁通量向下变大，根据楞次定律可知圈 a 中将产生俯 视逆时针方向的感应电流，并且线圈 a 有收缩的趋势和远离螺线管的趋势，此时线圈 a 对 水平桌面的压力 FN 将增大，故 ACD 错误，B 正确。 故选 B。 4．D 【详解】 AC．当滑动触头 P 向下移动时电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知通过线圈 b 的电流增大， 则 b 产生的磁场增大，根据安培定则可知磁场的方向向下，从而判断出穿过线圈 a 的磁通 量向下增加，根据楞次定律可以判断出线圈 a 中感应电流方向俯视应为逆时针，故 AC 错 误； B．开始时线圈 a 对桌面的压力等于线圈 a 的重力，当滑动触头向下滑动时，穿过线圈 a 的 磁通量增加，故只有线圈面积减少或远离线圈 b 时才能阻碍磁通量的增加，故线圈 a 有远 离 b 的趋势，故线圈 a 对水平桌面的压力将增大，B 错误； D．当滑动触头 P 向下移动时电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知通过线圈 b 的电流增大， 则 b 产生的磁场增大，根据安培定则可知磁场的方向向下，从而判断出穿过线圈 a 的磁通 量向下增加，根据楞次定律的推广：“感应电流产生的效果总是阻碍引起感应电流的原因”， 因为滑动触头向下滑动导致穿过线圈 a 的磁通量增加，故只有线圈面积减少或远离线圈 b 时才能阻碍磁通量的增加，故线圈 a 应有收缩的趋势，D 正确。 故选 D。 5．B 【详解】 A. N 极远离 A 环时，A 环被吸引是由于 A 环产生感应电流，A 错误； B. S 极靠近 A 环时，A 环的磁通量增加，根据楞次定律，感应电流的磁场垂直纸面向里， 根据安培定则，A 环产生顺时针方向的电流，B 正确； CD. S 极远离 B 环时，B 环磁通量发生变化产生感应电动势，有缺口无感应电流，磁铁与 B 环无作用力，所以 B 环不动，CD 错误。 故选 B。 6．C 【详解】 A．根据右手螺旋定则可知，当电流为正时，穿过线框 R 的磁通量垂直纸面向内，而且磁 感强度的大小与电流大小成正比，在 0~ T 时间内，穿过线圈的磁通量向内的逐渐增多，感 4 应电流的磁场向外，感应电动势为逆时针方向，由于 QP 中的电流增加的越来越缓慢，感 应电动势越来