2.1 楞次定律 学科素养提升练（解析版） 一、选择题 1．如图甲所示，绝缘的水平桌面上放置一金属圆环，在圆环的正上方放置一个螺线管， 在螺线管中通入如图乙所示的电流，电流从螺线管 a 端流入为正，以下说法正确的是 （　　） A．从上往下看，0~1s 内圆环中的感应电流沿顺时针方向 B．1s 末圆环对桌面的压力小于圆环的重力 C．0~1s 内圆环面积有扩张的趋势 D．1~2s 内和 2~3s 内圆环中的感应电流方向相反 2．如图所示，光滑平行金属导轨 PP � 和 QQ� 都处于同一水平面内，P 和 Q 之间连接一 电阻 R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，现垂直于导轨放置一根导体棒 MN ， 用一水平向右的力 F 拉动导体棒 MN ，以下关于导体棒 MN 中感应电流方向和它所受 安培力的方向的说法正确的是（　　） A．感应电流方向是 N � M B．感应电流方向是 M � N C．安培力为 0 D．安培力方向水平向右 3．如图所示为安检门原理图，左边门框中有一通电线圈，右边门框中有一接收线圈， 若工作过程中某段时间通电线圈中存在顺时针方向（左视图）均匀增大的电流，则下 列说法的是（电流方向判断均从左向右观察）（　　） A．无金属片通过时，接收线圈中感应电流的方向为顺时针 B．无金属片通过时，接收线圈中不存在感应电流 C．有金属片通过时，金属片中不存在感应电流 D．有金属片通过时，金属片因存在感应电流而发热 4．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 5．如图所示，闭合的金属线圈正上方有一个竖直放置的条形磁铁。当该磁铁向下运动 靠近线圈时，下列判断中正确的是（　　） A．若磁铁的运动是匀速的，则线圈中就没有感应电流 B．线圈中感应电流的方向与图中所标的箭头方向相同 C．线圈中感应电流的方向与图中所标的箭头方向相反 D．磁铁向下做加速或减速运动时，感应电流的方向不同 6．如图所示，平行光滑直导轨 MN、PQ 水平固定放置，金属棒 ab、cd 固定在导轨上 并与导轨垂直，在两导轨和两金属棒中间，放有一个垂直导轨平面的螺线管，给螺线 管通以如图所示的电流 I，则下列说法正确的是（　　） A．当电流 I 恒定，金属棒 ab 中的感应电流大小一定且不为 0 B．当电流 I 增大，金属棒 ab 中的感应电流从 a 流向 b C．当电流Ⅰ增大，金属棒 cd 受到的安培力水平向左 D．当电流Ⅰ减小，金属棒 ab 受到向右的安培力 7．如图（甲），在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的铜圆环，从上向下 看时，铜环中的感应电流 I 沿顺时针方向为正方向。图（乙）表示铜环中的感应电流 I 随时间 t 变化的图像，则磁场 B 随时间 t 变化的图像可能是下图中（　　） A． B． C． D． 8．关于楞次定律，下列说法正确的是（　　） A．感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 B．闭合电路的一部分导体在做切割磁感线运动时，必受磁场阻碍作用 C．原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场同向 D．感生电流的磁场总是跟原磁场反向，阻碍原磁场 9．下列叙述符合物理史实的是（　　） A．法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出 现感应电流 B．楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁 场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 C．伽利略在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系 D．奥斯特根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说 10．如图所示，在一固定水平放置的闭合导体圆环上方，有一条形磁体，从离地面高 h 处，由静止开始下落，最后落在水平地面上。磁体下落过程中始终保持竖直，并从 圆环中心穿过圆环，而不与圆环接触。若不计空气阻力，重力加速度为 g，下列说法 中正确的是（　　） A．在磁体下落的整个过程中，圆环中的感应电流方向先逆时针后顺时针（从上向下 看圆环） B．磁体在整个下落过程中，圆环中感应电流方向始终是顺时针方向 C．磁体在整个下落过程中，它的机械能不变 D．磁体落地时的速率一定等于 2gh 11．楞次定律是确定什么的规律（　　） A．电流磁效应中磁场的方向； B．感应电流的方向 C．洛伦兹力的方向； D．安培力的方向 12．两个完全相同的磁电式灵敏电流表连接如图所示，当把电流表甲的指针向右拨动 时，下列说法正确的是（　　） A．电流表乙的指针摆动方向向右，两电流表中电流方向相同 B．电流表乙的指针摆动方向向右，两电流表中电流方向相反 C．电流表乙的指针摆动方向向左，两电流表中电流方向相同 D．电流表乙的指针摆动方向向左，两电流表中电流方向相反 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，一形绝缘平台的一个支撑面竖直，另一支撑面水平，光滑的金属线框 abcd 的 ad 边靠在竖直支撑面上，空间存在方向竖直向上的匀强磁场。在线框从图示 位置由静止释放到接近水平位置的过程中（　　） A．线框的 ad 边所受的安培力竖直向上 B．穿过线框的磁通量逐渐增大 C．线框所受安培力的合力为零 D．线框中有沿 abcda 方向的感应电流 15．如图所示，线圈 M 和线圈 P 绕在同一个铁芯上。在开关 S 闭合、断开的过程中， 有关通过电流表的感应电流方向判断正确的是（　　） A．开关 S 闭合瞬间，通过电流表的感应电流方向为 a→b B．开关 S 闭合瞬间，通过电流表的感应电流方向为 b→a C．开关 S 断开瞬间，通过电流表的感应电流方向为 a→b D．开关 S 断开瞬间，通过电流表的感应电流方向为 b→a 二、解答题 16．如图甲，单匝线圈放在匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直，磁场方向垂直纸面向 外。若已知线圈的面积 S=0.1m2，磁场的磁感应强度 B=1.5×102T。求： (1)穿过该线圈的磁通量 Φ； (2)写出两种使该线圈中产生感应电流的方法； (3)如图乙，判断线圈从位置 1 水平移到位置 2 的过程中磁通量如何变化，并在线圈上 画出感应电流方向。 17．重为 G 的线圈系在一个弹簧测力计上，其下方有一通电导线，如图甲所示，导线 所通过的电流如图乙所示，它们均在同一平面内，求下列不同时刻弹簧测力计的示数 与 G 的关系。 (1)在 t1 时刻； (2)在 t2 时刻； (3)在 t3 时刻。 参考答案 1．A 【详解】 A．0~1s 内，螺线管中从 a 向 b 的电流逐渐增大，穿过圆环的磁场向上的逐渐增强，根据 楞次定律，从上往下看，圆环中的感应电流沿顺时针方向，A 正确； B．1s 末，穿过圆环的磁通量达到最大，此时圆环中的感应电流为零，不受安培力，对桌 面的压等于圆环的重力，B 错误； C．0~1s 内，穿过圆环的磁通量逐渐增多，根据楞次定律推论“增缩减扩”，圆环面积有收缩 的趋势，C 错误； D．1~2s 内螺线管中从 a 向 b 的电流逐渐减小，2~3s 内螺线管中从 b 向 a 的电流逐渐增加， 穿过圆环的磁通量先是向上的减少，然后是向下的增多，根据楞次定律，圆环中的感应电 流方向相同，D 错误。 故选 A。 2．A 【详解】 根据右手定则可知，感应电流方向是 N � M ；根据左手定则可知，安培力方向水平向左。 故选 A。 3．D 【详解】 AB．当左侧线圈中通有不断增大的顺时针方向的电流时，知穿过右侧接收线圈的磁通量向 右，且增大，根据楞次定律，右侧接收线圈中产生逆时针方向的电流， AB 错误； CD．有金属片通过时，则穿过金属片中的磁通量发生变化时，金属片中也会产生感应电流， 金属片因存在感应电流而发热，C 错误 D 正确。 故选 D。 4．B 【详解】 AB．根据右手定则可知，乙环在甲环中产生的磁场方向为垂直纸面向外，且磁感应强度不 断减弱，根据楞次定律可知甲中感应电流方向为逆时针，有扩张趋势，故 A 错误，B 正确； CD．乙环在丙环中产生的磁场方向为垂直纸面向里，且磁感应强度不断减弱，根据楞次定 律可知丙中感应电流方向为顺时针，有扩张的趋势，故 CD 错误。 故选 B。 5．B 【详解】 当该磁铁向下运动靠近线圈时，无论是做加速或减速或匀速运动，都会引起线圈中磁通量 发生增加，产生感应电流，根据楞次定律和右手螺旋定则可知感应电流的方向与图中所标 的箭头方向相同。 故选 B。 6．D 【详解】 A．当电流恒定时产生的磁场是恒定的，根据感应电流产生的条件可知是不能产生感应电 流的，故 A 错误； B．根据安培定则可知，该电流产生的磁场的方向向上，当电流 I 增大，向上的磁场增强， 根据楞次定律可知，金属棒 ab 中的感应电流从 b 流向 a，故 B 错误； C．当电流 I 增大，向上的磁场增强，根据楞次定律可知，cd 棒由向阻碍磁通量减小的方向 运动的趋势，所以 cd 棒有向右运动的趋势，即 cd 棒受到的安培力的方向向右，故 C 错误； D．当电流减小时，向上的磁场减弱，根据楞次定律可知，ab 棒由向阻碍磁通量增大的方 向运动的趋势，所以 ab 棒有向右运动的趋势，即 ab 棒受到的安培力的方向向右，故 D 正 确。 故选 D。 7．B 【详解】 A 由图乙可知，0~1s，电流顺时针方向，则感应电流产生的磁场向下，由楞次定律可知原 磁场向上增大或向下减小，且斜率不变，1~3s 感应电流为零，则原磁场未发生变化，3~5s 感应电流逆时针方向，感应电流产生的磁场向上，由楞次定律可知原磁场，向上减小或向 下增大，且斜率不变，综上可得，B 正确，ACD 错误。 故选 B。 8．A 【详解】 A．根据楞次定律可知，感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故 A 正确； B．闭合电路的一部分导体在做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，磁场对导体 有安培力，起到阻碍导体与