2.1 楞次定律 自主提升过关练（含解析） 一、选择题 1．某同学搬运如图所示的磁电式电流表时，发现表针晃动剧烈且不易停止。按照老师 建议，该同学在两接线柱间接一根导线后再次搬运，发现表针晃动明显减弱且能很快 停止。下列说法正确的是（　　） A．未接导线时，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势 B．未接导线时，表针晃动剧烈是因为表内线圈受到安培力的作用 C．接上导线后，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势 D．接上导线后，表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用 2．如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流 i 随时 间 t 的变化关系如图乙所示。在 0～ T 时间内，直导线中电流方向向上，下列说法正确 2 的是（　　） A． 0～ T 时间内，线框内感应电流方向为顺时针，线框有扩张趋势 2 B． 0～ T 时间内，线框内感应电流方向为顺时针，线框有收缩趋势 2 T C． ～T 时间内，线框内感应电流方向为逆时针，线框有扩张趋势 2 T D． ～T 时间内，线框内感应电流方向为逆时针，线框有收缩趋势 2 3．如图所示，水平桌面上放有一个闭合铝环，在铝环轴线上方有一个条形磁体。当条 形磁体沿轴线竖直向下迅速移动时，下列判断正确的是（　　） A．铝环有收缩的趋势，对桌面的压力增大 B．铝环有收缩的趋势，对桌面的压力减小 C．铝环有扩张的趋势，对桌面的压力减小 D．铝环有扩张的趋势，对桌面的压力增大 4．如图所示，螺线管导线的两端与平行金属板相接，一个带正电的小球用绝缘细线悬 挂在两金属板间，并处于静止状态。若使一条形磁铁从左向右靠近螺线管，则（　 　） A．小球向右摆动 B．小球向左摆动 C．小球向前摆动 D．小球保持静止 5．如图所示为安检门原理图，左边门框中有一发射线圈 A，右边门框中有一接收线圈 B，工作时发射线圈 A 中通变化的电流，假设某段时间内通电线圈 A 中存在顺时针方向 （从左向右观察）均匀增大的电流，则当 A、B 间有一铜片时（　　） A．接收线圈 B 中的感应电流方向为逆时针（从左向右观察），且感应电流大小比无 铜片时要小 B．接收线圈 B 中的感应电流方向为逆时针（从左向右观察），且感应电流大小比无铜 片时要大 C．接收线圈 B 中的感应电流方向为顺时针（从左向右观察），且感应电流大小比无铜 片时要大 D．接收线圈 B 中的感应电流方向为顺时针（从左向右观察），且感应电流大小比无 铜片时要小 6．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 7．如图所示，一条形磁铁平放在水平桌面上。一闭合线圈在竖直平面内，从条形磁铁 探出桌面的一端的左上方竖直下落。开始时线圈平面垂直于磁铁。在线圈通过磁铁截 面的过程中磁铁一直静止。下列说法正确的是（　　） A．线圈在竖直平面内做自由落体运动 B．线圈中感应电流的方向不会变化 C．磁铁受桌面的支持力一直大于重力 D．磁铁受到桌面的摩擦力一直向左 8．如图所示，在光滑水平桌面上固定一个条形磁铁，分别将大小相同的铁球、铝球和 木球放在磁铁的左侧且给它们一个初速度，向磁铁滚去。观察小球的运动情况，可能 发生的是（　　） A．铁球、铝球、木球都做匀速运动 B．只有木球、铝球做减速运动 C．铁球做加速运动，铝球做减速运动 D．只有铝球、木球做匀速运动 9．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 10．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 11．水力发电站和火力发电站一般都采用旋转磁极式发电机，但是发电机的结构一般 不同。水力发电站常采用图甲所示原理的发电机，A、B、C、D 均为线圈；火力发电 站常采用图乙所示原理的发电机，A、B、C、D 均为沿轴方向的导线。当图中固定有 磁铁的转子顺时针匀速旋转到图示位置时某同学在两图中标示了电流方向，下列说法 正确的是（　　） A．图甲中 B、C 线圈电流标示方向正确 B．图乙中 A、D 导线电流标示方向正确 C．图甲中 A、C 线圈电流标示方向正确 D．图乙中 C、D 导线电流标示方向正确 12．现代科学研究中常用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场加速电子的 设备。电子感应加速器主要由上、下电磁铁磁极和环形真空室组成。当电磁铁绕组通 以变化的电流时会产生变化的磁场，穿过真空室所包围的区域内的磁通量也随时间变 化，这时真空室空间内就产生应涡旋电场，电子将在涡旋电场作用下得到加速。如图 所示（上方为侧视图下方为真空室的俯视图），若电子被“约束”在半径为 R 的圆周上运 动，当电磁铁绕组通以图中所示的电流时（　　） A．电子在轨道上顺时针运动 B．保持电流的方向不变，当电流减小时，电子将加速 C．保持电流的方向不变，当电流增大时，电子将加速 D．被加速时电子做圆周运动的周期不变 13．如图所示，长为 2a 宽为 a 的长方形区域内有匀强磁场 B，方向垂直纸面向外，一 个长方形导线框，电阻为 R，t=0 时恰好与磁场边界重合，之后以周期 T 绕其中心 O 点 在纸面内顺时针匀速转动，在 t=0 到 t= T 时间内流过导线框的平均电流，下列判断正 4 确的是（　　） A．方向为顺时针 B．方向为逆时针 4a 2 B C．大小为 TR a2 B D．大小为 TR 14．如图所示，MN、GH 为平行导轨，AB、CD 为跨在导轨上的两根横杆，导轨和横 杆均为导体，有匀强磁场垂直于导轨所在平面，方向如图，用 I 表示回路中的电流， 则（　　） A．当 AB 不动而 CD 向右滑动时，I≠0，且沿顺时针方向 B．当 AB 向左，CD 向右滑动且速度大小相等时，I=0 C．当 AB、CD 都向右滑动且速度大小相等时，I=0 D．当 AB、CD 都向右滑动，且 AB 速度大于 CD 时，I≠0，且沿顺时针方向 15．如图所示，轻质弹簧一端固定在天花板上，另一端栓接条形磁铁，置于绝缘水平 桌面上的圆形铝制闭合线圈放在条形磁铁的正下方，开始时整个装置处于静止状态。 在外力作用下将磁铁竖直向下移动一定距离(未接触桌面)，然后由静止释放，在之后的 运动过程中，线圈始终未离开桌面，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ） A．磁铁所受弹簧拉力与其重力相等时，磁铁的加速度为零 B．磁铁上升过程中，从上向下看，线圈中产生逆时针方向的电流 C．线圈对桌面压力大小可能大于其重力 D．磁铁最终会静止，整个过程线圈中产生的热量等于磁铁机械能的减少量 二、解答题 16．如图所示，水平放置一个有铁芯的螺线管，在螺线管的一端悬挂着一个轻小的闭 合导电线圈，问：闭合开关 S 的瞬间，轻小的闭合导电线圈将怎样运动？ 17．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 参考答案 1．D 【详解】 A．未接导线时，表针晃动过程中导线切割磁感线，表内线圈会产生感应电动势，故 A 错 误； B．未接导线时，未连成闭合回路，没有感应电流，所以不受安培力，故 B 错误； CD．接上导线后，表针晃动过程中表内线圈产生感应电动势，根据楞次定律可知，表针晃 动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用，故 C 错误 D 正确。 故选 D。 2．D 【详解】 AB．在 0～ T 时间内，直导线电流方向向上，根据安培定则，知导线左侧磁场的方向垂直 2 纸面向外，电流逐渐减小，则磁场逐渐减弱，根据楞次定律，金属线框中产生逆时针方向 的感应电流，且线框面积有扩张的趋势，故 AB 错误； T CD．同理可知， ～T 时间内，感应电流方向为逆时针，线框有收缩趋势，故 C 错误，D 2 正确。 故选 D。 3．A 【详解】 根据楞次定律可知：当条形磁体沿轴线竖直向下迅速移动时，闭合铝环内的磁通量增加， 因此铝环有收缩的趋势，同时有远离磁体的趋势，从而阻碍磁通量的增加，故增加了和桌 面的挤压程度，从而使铝环对桌面的压力增加，故选项 A 正确，BCD 错误。 故选 A。 4．A 【详解】 当磁铁插入时，导致线圈的磁通量发生变化，从而导致线圈中产生感应电动势，假设电路 闭合，则由楞次定律可知，感应电流方向是从右极向下通过线圈再到左极，由于线圈相当 于电源，因此左极电势高，所以带正电小球将向右摆动，故 A 正确，BCD 错误。 故选 A。 5．A 【详解】 没有铜片时，当左侧线圈中通有不断增大的顺时针方向的电流时，知穿过右侧线圈的磁通 量向右，且增大，根据楞次定律，右侧线圈中产生逆时针方向的电流； 有铜片通过时，则穿过铜片中的磁通量发生变化时，铜片中也会产生感应电流，感应电流 的方向与接收线圈中的感应电流的方向相同，接收线圈中的感应电流方向不变，仍然为逆 时针方向，但铜片中的感应电流会将该空间中的磁场的变化削弱一些，引起接收线圈中的 感应电流大小减小。 故选 A。 6．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。 7．C 【详解】 A．线圈