楞次定律练习题及详解

试卷第 1 页 总 39 页 外 装 订 线 学校 姓名 班级 考号 内 装 订 线 1 如图所示 固定长直导线 A 中通有恒定电流 一个闭合矩形导线框 abcd 与导线 A 在同一平面内 并且保持 ab 边 与通电导线平行 线圈从图中位置 1 匀速向右移动到达位置 2 关于线圈中感应电流的方向 下面的说法正确的是 A 先顺时针 再逆时针 B 先逆时针 再顺时针 C 先顺时针 然后逆时针 最后顺时针 D 先逆时针 然后顺时针 最后逆时针 答案 C 解析 试题分析 由安培定则可得导线左侧有垂直纸面向外的磁场 右侧有垂直纸面向里的磁场 且越靠近导线此场越强 线框在导线左侧向右运动时 向外的磁通量增大 由楞次定律可知产生顺时针方向的感应电流 线框跨越导线的过程 中 先是向外的磁通量减小 后是向里的磁通量增大 由楞次定律可得线框中有逆时针方向的电流 线框在导线右侧 向右运动的过程中 向里的磁通量减小 由楞次定律可知产生顺时针方向的感应电流 综上可得线圈中感应电流的方 向为 先顺时针 然后逆时针 最后顺时针 故选 C 考点 楞次定律的应用 点评 弄清楚导线两侧磁场强弱和方向的变化的特点 线框在导线两侧运动和跨越导线的过程中磁通量的变化情况是 解决本题关键 2 如图所示 在两根平行长直导线 M N 中 通入同方向同大小的电流 导线框 abcd 和两导线在同一平面内 线框 沿着与两导线垂直的方向 自左向右在两导线间匀速移动 在移动过程中 线框中感应电流的方向为 A 沿 adcba 不变 B 沿 abcda 不变 C 由 abcda 变成 adcba D 由 adcba 变成 abcda 答案 B 解析 试题分析 线框沿着与两导线垂直的方向 自右向左在两导线间匀速移动 在移动过程中 线框的磁通量先垂直纸面 向外减小 后垂直纸面向里增大 由楞次定律可知 感应电流的磁场方向一直垂直纸面向外 由安培定则知感应电流 一直沿 adcba 不变 故 B 正确 考点 楞次定律的应用 点评 难度中等 弄清楚两导线中间磁场强弱和方向的变化的特点是解决本题关键 应用楞次定律判断感应电流方向 的关键是确定原磁场的方向及磁通量的变化情况 3 如图所示 一个闭合三角形导线框 ABC 位于竖直平面内 其下方 略靠前 固定一根与线框平面平行的水平直导 线 导线中通以图示方向的恒定电流 释放线框 它由实线位置下落到虚线位置未发生转动 在此过程中 试卷第 2 页 总 39 页 外 装 订 线 学校 姓名 班级 考号 内 装 订 线 A A BC BC I A 线框中感应电流方向依次为 ACBA ABCA ACBA B 线框的磁通量为零的时 感应电流却不为零 C 线框所受安培力的合力方向依次为向上 向下 向上 D 线框所受安培力的合力为零 做自由落体运动 答案 AB 解析 试题分析 导线上方磁场为 代表出来 下方为 代表进去 因此三角线框磁通量先出来的增加 根据楞次定 律 则电流方向为 ACBA 当经过导线时 在某处会使得磁通量为零 即说明出来的磁场在这个阶段中减少 利用楞次 定律 则感应电流为 ABCA 最后在穿过导线后 进去磁场减少 根据楞次定律 则感应电流为 ACBA 即 A 正确 根 据刚才分析线框的磁通量为零的时 磁通量变化率不为零 因此感应电流却不为零 或者切割磁感线的有效长度下面 长 上面短 所以感应电动势大小不一 因此感应电流不为零 根据楞次定律的推论 来拒去留 可知 线框受到 的作用力一直都是竖直向上 因此 CD 均错 考点 楞次定律以及推论 左手定则 点评 此类题型考察了楞次定律判断感应电流以及物体受力的方法 4 如图甲所示 两个闭合圆形线圈 A B 的圆心重合 放在同一水平面内 线圈 A 中通以如图乙所示的变化电流 t 0 时电流方向为顺时针 如图中箭头所示 在 t1 t2时间内 对于线圈 B 下列说法中正确的 A 线圈 B 内有顺时针方向的电流 线圈有扩张的趋势 B 线圈 B 内有顺时针方向的电流 线圈有收缩的趋势 C 线圈 B 内有逆时针方向的电流 线圈有扩张的趋势 D 线圈 B 内有逆时针方向的电流 线圈有收缩的趋势 答案 A 解析 试题分析 由图乙可知在 时间内线圈 A 中逆时针方向电流增大 由楞次定律可知线圈 B 中产生顺时针方向的感 1 t 2 t 应电流 由异向电流相互排斥可得 线圈 B 有扩张的趋势 故选 A 考点 楞次定律 点评 解决本题的关键掌握楞次定律的内容 感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化 利用结论判断 线圈 B 的运动趋势 5 如图 均匀带正电的绝缘圆环 a 与金属圆环 b 同心共面放置 将 a 绕 O 点在其所在平面内旋转时 b 中产生顺时针方 向的感应电流 且具有收缩的趋势 由此可知 圆环 a 试卷第 3 页 总 39 页 外 装 订 线 学校 姓名 班级 考号 内 装 订 线 O a b Ib A 顺时针加速旋转 B 顺时针减速旋转 C 逆时针加速旋转 D 逆时针减速旋转 答案 B 解析 试题分析 由题意知 圆环 a b 电流方向相同 在安培力作用下体现出相互吸引的效果 且根据楞次定律 增反减同 原则 a 环在减速旋转 考点 考查楞次定律 点评 难度较小 对楞次定律要理解感应电流如何阻碍磁通量的增大 也要熟练应用楞次定律的一些推论 6 边长为 L 的正方形金属框在水平恒力 F 作用下运动 穿过方向如图的有界匀强磁场区域 磁场区域的宽度为 d d L 已知 ab 边进入磁场时 线框的加速度恰好为零 则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较 有 d B b F L a A 产生的感应电流方向相反 B 所受的安培力方向相同 C 进入磁场过程的时间等于穿出磁场过程的时间 D 进入磁场过程和穿出磁场过程中通过导体内某一截面的电量相等 答案 ABD 解析 试题分析 根据右手定则 进入时顺时针 穿出时逆时针 A 对 安培力总阻碍导线的运动 所受的安培力方向相同 B 对 由于线圈匀速进入磁场后加速运动 出磁场时速度大于原来的速度 故 C 错误 根据 由此可知进入磁场过程和穿出磁场过程中通过导体内某一截面的电量相 R sB n R n t R t n t R E Itq 等 D 对 考点 考查电磁感应现象 点评 难度中等 由楞次定律的推论 安培力的效果总是阻碍磁通量的变化 穿过导体横截面的电量只与磁通量的变 化量有关 7 如图所示 矩形线框以恒定速度 v 通过匀强有界磁场 则在整个过程中 以下说法正确的是 A 线框中的感应电流方向是先逆时针方向 后顺时针方向 试卷第 4 页 总 39 页 外 装 订 线 学校 姓名 班级 考号 内 装 订 线 B 线框中的感应电流方向是先顺时针方向 后逆时针方向 C 线框进入磁场过程中所受安培力方向向右 D 线框离开磁场过程中所受安培力方向向左 答案 AD 解析 试题分析 线圈进入磁场过程中 磁通量增大 感应电流的磁场与原磁场方向相反 由右手定责可知感应电流逆时针 穿出磁场时磁通量减小 感应电流的磁场方向与原磁场方向相同 由右手定责可知感应电流顺时针 对 由楞次定 律可知安培力的效果总是用来阻碍磁通量的变化 由此可知安培力方向在进入和离开磁场时方向均向左 D 对 考点 考查楞次定律的应用 点评 难度较小 在判断安培力方向时可利用楞次定律的一些推论比较方便 要理解感应电流如何阻碍磁通量变化的 问题 8 如图所示 穿过线圈的磁场的磁感应强度变化时 线圈会产生感应电流 下列描述正确的是 A 当磁感应强度均匀增大时 从上向下看感应电流的方向应为顺时针方向 B 当磁感应强度均匀增大时 从上向下看感应电流的方向应为逆时针方向 C 当磁感应强度均匀减小时 从上向下看感应电流的方向应为顺时针方向 D 当磁感应强度均匀减小时 从上向下看感应电流的方向应为逆时针方向 答案 AD 解析 试题分析 当磁感应强度均匀增大时 穿过闭合线圈的磁通量增大 感应电流的磁场竖直向下 由右手定则可知从上 向下看感应电流的方向应为顺时针方向 A 对 同理判断 BC 错 D 对 考点 考查楞次定律的应用 点评 难度较小 熟练掌握感应电流的磁场如何阻碍原磁场的变化 9 如图所示 闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁 当磁铁向下运动 但未插入线圈内部 时 线圈中 v S N G A 没有感应电流 B 感应电流的方向与图中箭头方向相反 C 感应电流的方向与图中箭头方向相同 D 感应电流的方向不能确定 答案 C 解析 试题分析 A 当磁铁向下运动时 线圈的磁通量发生了变化 线圈内有感应电流 错误 BCD 由题意可知 磁铁 N 极向下运动 线圈内磁通量是向下增强 由楞次定律可知感应电流磁场应向上 可以判定 感应电流的方向与图中箭头方向相同 C 正确 BD 错误 故选 C 考点 楞次定律 点评 熟练掌握判断感应电流方向的方法 牢记 增反减同 的意义 即外加磁通量增大 感应电流的方向与外加磁 场的方向相反 反之相同 10 如图所示 粗糙水平桌面上有一质量为 m 的铜质矩形线圈 当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线 AB 正上方等高 试卷第 5 页 总 39 页 外 装 订 线 学校 姓名 班级 考号 内 装 订 线 经过时 若线圈始终不动 则关于线圈受到的支持力 FN及在水平方向运动趋势的正确判断是 A FN先小于 mg 后大于 mg 运动趋势向左 B FN先大于 mg 后小于 mg 运动趋势向左 C FN先小于 mg 后大于 mg 运动趋势向右 D FN先大于 mg 后小于 mg 运动趋势向右 答案 D 解析 试题分析 条形磁铁从线圈正上方由左向右运动的过程中 线圈中的磁通量先增大后减小 根据楞次定律的第二种描 述 来拒去留 可知 线圈先有向下和向右的趋势 后有向上和向右的趋势 故线圈受到的支持力先大于重力后小 于重力 同时运动趋势向右 故选 D 考点 楞次定律 点评 线圈有运动趋势是因发生了电磁感应而产生了感应电流 从而受到了安培力的作用而产生的 不过由楞次定律 的描述可以直接判出 并且能更快捷 11 如图 a 圆形线圈 P 静止在水平桌面上 其正上方悬挂一相同的线圈 Q P 和 Q 共轴 Q 中通有变化电流 电流 随时间变化的规律如图 b 所示 P 所受的重力为 G 桌面对 P 的支持力为 FN 则 t1时刻 FN G t2时刻 FN G t3时刻 FN G t4时刻 FN G A B C D 答案 C 解析 试题分析 线圈总是阻碍磁通量的变化 所以 T1电流增大 磁通量变大 下面线圈阻碍变化 就向下动 所以 N G T2无电流变化 所以 N G 考点 楞次定律 法拉第电磁感应定律 点评 难度中等 由电流变化而产生的感应磁场去阻碍线圈磁通量的变化 同时可知 同向电流相吸 异向电流相斥 12 在闭合铁芯上绕有一组线圈 线圈与滑动变阻器 电池构成电路 假定线圈产生的磁感线全部集中在铁芯 内 a b c 三个闭合金属圆环 位置如图所示 当滑动变阻器滑动触头左右滑动时 能产生感应电流的圆环是 A a b 两环 B b c 两环 C a c 两环 D a b c 三个环 答案 A 解析 试题分析 当滑动变阻器的滑片左右滑动时 电流变化 从而铁芯中磁通量发生变化 a b 两环中有磁通量变化 c 中的磁通量变化量为零 A 正确 试卷第 6 页 总 39 页 外 装 订 线 学校 姓名 班级 考号 内 装 订 线 考点 楞次定律 点评 难度较小 本题直接用首先应判断电磁感应现象中磁场的变化 再由楞次定律判断感应电流磁场方向 掌握判 断步骤思路就会变得清晰 13 如图所示 一个水平放置的矩形闭合线框 abcd 在水平放置的细长磁铁 S 极中心附近落下 下落过程中线框保持 水平且 bc 边在纸外 ad边在纸内 它由位置甲经乙到丙 且甲 丙都靠近乙 在这下落过程中 线框中感应电流的方 向为 A abcda B adcba C 从位置甲到乙时 abcda 从位置乙到丙时 adcba D 从位置甲到乙时 adcba 从位置乙到丙时 abcda 答案 B 解析 试题分析 从甲到乙 原磁场方向竖直向下 磁通量减小 感应电流的磁场竖直向下 由右手定则可知感应电流为 adcba 同理由乙到丙 原磁场方向竖直向上 磁通量增大 感应电流的磁场竖直向下 方向为 adcba B 对 考点 考查楞次定律的应用 点评 难度较小 本题直接用楞次定律判断电磁感应现象中磁场的变化 掌握判断步骤思路就会变得清晰 14 如图所示 电池正负极未知 在左侧铁芯插入线圈过程中 吊在线圈右侧的铝环将 A 不动 B 向右运动 C 向左运动 D 可能向右运动 也可能向左运动 答案 B 解析 试题分析 对于电感线圈 如果插入铁心 磁性变强 穿过右侧圆环的磁通量变大 在圆环上产生感应电流 受到安 培力的作用 安培力的效果总是阻碍磁通量的变化 所以圆环向右运动 B 对 考点 楞次定律 点评 难度较小 本题直接用楞次定律判断电磁感应现象中磁场的变化 抓住导体总是反抗原磁通量的变化是关键 15 如图所示 M N 为水平放置的两根固定且平行的金属导轨 两根导体棒 P Q 垂直于导轨放置并形成一个闭合回 路 将闭合回路正上方的条形磁铁从高处下落时 A P Q 将互相靠拢 B P Q 将互相远离 C 磁铁的加速度仍为 g D 磁铁的加速度小于 g 答案 AD 解析 试卷第 7 页 总 39 页 外 装 订 线 学校 姓名 班级 考号 内 装 订 线 试题分析 当一条形磁铁从高处下落接近回路时 穿过回路的磁通量增加 根据楞次定律 感应电流的磁场总是阻碍 磁通量的变化 分析导体的运动情况 A B 当一条形磁铁从高处下落接近回路时 穿过回路的磁通量增加 根据楞次定律 感应电流的磁场总是阻碍磁通 量的变化 可知 P Q 将互相靠拢 回路的面积减小一点 使穿过回路的磁场减小一点 起到阻碍原磁通量增加的 作用 故 A 正确 B 错误 C D 由于磁铁受到向上的安培力作用 所以合力小于重力 磁铁的加速度一定小于 g 故 C 错误 D 正确 考点 楞次定律 点评 难度较小 本题直接用楞次定律判断电磁感应现象中导体的运动方向 抓住导体总是反抗原磁通量的变化是关 键 16 如图所示 在匀强磁场中放有平行铜导轨 它与大导线圈 M 相连接 要使小导线圈 N 获得顺时针方向的感应电流 则放在导轨中的裸金属棒ab的运动情况是 两导线圈共面位置 A 向右匀速运动 B 向左加速运动 C 向右减速运动 D 向右加速运动 答案 BC 解析 试题分析 导线 ab 运动时 切割磁感线产生感应电流 由右手定则判断感应电流的方向 感应电流流过大线圈 M M 产生磁场 就有磁通量穿过小线圈 N 根据安培定则判断感应电流产生的磁场方向 根据楞次定律判断小线圈 N 中产 生的电流方向 选择题意的选项 A 导线 ab 匀速向右运动时 导线 ab 产生的感应电动势和感应电流恒定不变 大线圈 M 产生的磁场恒定不变 穿过 小线圈 N 中的磁通量不变 没有感应电流产生 故 A 错误 B 导线 ab 加速向左运动时 导线 ab 中产生的感应电动势和感应电流增加 由右手定则判断出来 ab 电流方向由 b a 根据安培定则判断可知 M 产生的磁场方向 垂直纸面向外 穿过 N 的磁通量增大 由楞次定律判断得知 线 圈 N 产生顺时针方向的感应电流 符合题意 故 B 正确 C 导线 ab 减速向右运动时 导线 ab 中产生的感应电动势和感应电流减小 由右手定则判断出来 ab 电流方向由 a b 根据安培定则判断可知 M 产生的磁场方向 垂直纸面向里 穿过 N 的磁通量减小 由楞次定律判断得知 线 圈 N 产生顺时针方向的感应电流 符合题意 故 C 正确 D 导线 ab 加速向右运动时 导线 ab 中产生的感应电动势和感应电流增加 由右手定则判断出来 ab 电流方向由 a b 根据安培定则判断可知 M 产生的磁场方向 垂直纸面向里 穿过 N 的磁通量增大 由楞次定律判断得知 线 圈 N 产生逆时针方向的感应电流 符合题意 故 D 错误 故选 BC 考点 导体切割磁感线时的感应电动势 右手定则 点评 本题是有两次电磁感应的问题 比较复杂 考查综合运用右手定则 楞次定律和安培定则的能力 17 如图所示 在光滑水平面上有一根直导线 直导线旁放有一闭合导线框 abcd 线框的 ab 边与直导线平行 直导 线中通有如图所示方向的电流 下列说法中正确的是 A 若电流 I 增大 线框所受安培力的合力方向向右 B 若电流 I 增大 线框所受安培力的合力方向向左 C 若电流 I 减小 线框所受安培力的合力方向向上 试卷第 8 页 总 39 页 外 装 订 线 学校 姓名 班级 考号 内 装 订 线 D 若电流 I 减小 线框中产生沿 adcba 方向的感应电流 答案 A 解析 试题分析 根据楞次定律 若电流增加 则穿过线圈的磁通量增加 为了阻碍磁通量增加 所以线框应向右移动 A 正确 B 错误 若 I 减小 应产生顺时针方向感应电流 并根据楞次定律同理可得应向左移动 CD 错误 考点 楞次定律的推论 点评 此类题型考察了利用楞次定律推论判断物体运动情况 18 如图所示 蹄形磁铁的两极间 放置一个线圈 abcd 磁铁和线圈都可以绕 OO 轴转动 磁铁如图示方向转动时 线圈的运动情况是 A 俯视 线圈顺时针转动 转速与磁铁相同 B 俯视 线圈逆时针转动 转速与磁铁相同 C 线圈与磁铁转动方向相同 但转速小于磁铁转速 D 线圈静止不动 答案 C 解析 试题分析 磁铁相对线圈转动 通过线圈的磁通量变化 线圈中产生感应电流 则线圈受安培力作用 阻碍两者的相 对运动 由 来拒去留 可知线圈跟着磁铁同方向转动 如果转速相同 则没有相对运动 线圈中不产生感应电流 线圈不受安培力作用 则线圈不会转动 所以线圈与磁铁转动方向相同 但转速小于磁铁转速 故选 C 考点 楞次定律的应用 点评 注意感应电流受到的安培力总是阻碍相对运动 由 来拒去留 判断线圈的运动方向 使问题的判断更简单 19 在北半球 地磁场的水平分量由南向北 竖直分量竖直向下 如图所示 鹭洲路上 某人骑车从东往西行走 则 下列说法正确的是 A 自行车左车把的电势比右车把的电势高 B 自行车左车把的电势比右车把的电势低 C 图中辐条 AB 此时 A 端比 B 端的电势高 D 图中辐条 AB 此时 A 端比 B 端的电势低 答案 AD 解析 试题分析 切割磁感线产生感应电动势的导体相当于电源 在电源内部电流是从负极到正极 AB 某人骑车从东往西行走 车把切割地磁场的竖直分量 由右手定则知左侧电势高 A 正确 CD 辐条在转动时切割地磁场的水平分量 由右手定则知 B 端电势高 D 正确 故选 AD 考点 楞次定律 点评 熟练掌握地磁场的分布情况是解本题的关键 20 如图 两圆环 AB 置于同一水平面上 其中 A 为均匀带电绝缘环 B 为导体环 当 A 以如图方向转动时 B 中产生 试卷第 9 页 总 39 页 外 装 订 线 学校 姓名 班级 考号 内 装 订 线 如图方向的感应电流 则 A A 可能带正电且转速变小 B A 可能带正电且转速增大 C A 可能带负电且转速变小 D A 可能带负电且转速增大 答案 BC 解析 试题分析 由图可知 B 中电流为逆时针 由右手螺旋定则可知 感应电流的磁场向外 由楞次定律可知 引起感应 电流的磁场可能为 向外减小或向里增大 若原磁场向里 则 A 中电流应为顺时针 故 A 应带正电 因磁场变强 故 A 中电流应增大 即 A 的转速应增大 故 B 正确 若原磁场向外 则 A 中电流应为逆时针 即 A 应带负电 且电流应 减小 即 A 的转速应减小 故 C 正确 考点 考查了楞次定律的应用 点评 本题为楞次定律应用的逆过程 要明确 B 中感应电流是因为 B 中的磁通量发生变化引起的 同时还应知道由于 A 的转动而形成的等效电流的强弱与转速有关 21 位于载流长直导线近旁的两根平行铁轨 A 和 B 与长直导线平行且在同一水平面上 在铁轨 A B 上套有两段可以 自由滑动的导体 CD 和 EF 如图 4 所示 若用力使导体 EF 向右运动 则导体 CD 将 A 保持不动 B 向右运动 C 向左运动 D 先向右运动 后向左运动 答案 B 解析 试题分析 当导轨 EF 向右运动时 穿过线圈 CDEF 的磁通量增大 根据楞次定律可得线圈的面积要缩小 所以 CD 要 向右运动 B 正确 考点 考查了楞次定律的应用 点评 楞次定律对闭合电路的面积而言 具有致使电路的面积有收缩或者扩张的趋势 收缩或者扩张是为了阻碍电路 磁通量的变化 口诀为 增缩减扩 22 如图所示 若套在条形磁铁上的弹性金属导线圈 突然缩小为线圈 则关于线圈的感应电流及其方向 从上往 下看 是 A 有顺时针方向的感应电流 B 有逆时针方向的感应电流 C 先逆时针后顺时针方向的感应电流 D 无感应电流 答案 B 解析 试题分析 因为穿过线圈的磁通量等于磁铁内部的磁通量减去磁铁外部穿过线圈的磁通量 故线圈面积越小 磁通量 试卷第 10 页 总 39 页 外 装 订 线 学校 姓名 班级 考号 内 装 订 线 越大 所以金属导线圈 突然缩小为线圈 则通过线圈的磁通量增大 并且是竖直向上的磁通量增大 所以根据楞 次定律可得产生的感应电流方向为逆时针方向 A 正确 考点 考查了楞次定律的应用 点评 本题最容易出错的地方在于穿过线圈的磁通量等于磁铁内部的磁通量减去磁铁外部穿过线圈的磁通量 故线圈 面积越小 磁通量越大 23 老师做了一个奇妙的 跳环实验 如图所示 她把一个带铁芯的线圈 开关和电源用导线连接起来后 将一金 属套环置于线圈上 且使铁芯穿过套环 闭合开关的瞬间 套环立刻跳起 某同学另找来器材再探究此实验 他连接 好电路 经重复试验 线圈上的套环均末动 对比老师演示的实验 下列四个选项中 导致套环未动的原因可能是 A 线圈接在了直流电源上 B 线圈中有一匝断了 C 所选线圈的匝数过多 D 所用套环的材料与老师的不同 答案 BD 解析 试题分析 由题意知 闭合开关的瞬间 金属套环要产生感应电流 据楞次定律知线圈的磁场与感应电流的磁场相 对 所以套环受到线圈向上的斥力 即在闭合开关的瞬间 套环立刻跳起 由图知实验所用电源是直流电源 A 错 线圈中有一匝断了 则电路中没有电流 线圈不会产生磁场 线圈和套环间没有力的作用 套环不会跳起 B 对 所 选线圈的匝数过多 则小球产生的磁场更强 套环会跳起的更高 C 错 所用套环的材料与老师的不同 若是塑料套 环不会产生感应电流 线圈和套环间没有力的作用 套环不会跳起 D 对 考点 本题考查电磁感应现象 楞次定律 点评 本题学生会分析套环跳起的原因 然后用相应的知识去判断 24 如图 磁场垂直于纸面 磁感应强度在竖直方向均匀分布 水平方向非均匀分布 一铜制圆环用丝线悬挂于O点 将圆环拉至位置a 后无初速释放 在圆环从a 摆向b的过程中 A 感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针 B 感应电流方向先顺时针后逆时针再逆时针 C 感应电流方向一直是逆时针 D 感应电流方向一直是顺时针 答案 A 解析 试题分析 铜制圆环内磁通量先向里并增大 铜制圆环感应电流的磁场向外 感应电流为逆时针 铜制圆环越过最低 点过程中 铜制圆环内磁通量向里的减小 向外的增大 所 以铜制圆环感应电流的磁场向里 感应电流为顺时针 越过最低点以后 铜制圆环内磁通量向外并减小 所以铜制圆环感应电流的磁场向外 感应电流为逆时针 A 正确 考点 题考查法拉第电磁感应定律 安培力左手定则 力的合成等 点评 本题由楞次定律可得出电流的方向 重点在于弄清何时产生电磁感应 以及磁通量是如何变化的 由左手定则 判断安培力的方向 25 如图所示 A B 两导体圆环共面同心 A 中通有逆时针方向的电流 I 当 A 中电流大小 I 发生变化时 B 中产生 的感应电流方向为 试卷第 11 页 总 39 页 外 装 订 线 学校 姓名 班级 考号 内 装 订 线 A 若 I 逐渐增大 则 B 中产生的感应电流方向为顺时针方向 B 若 I 逐渐增大 则 B 中产生的感应电流方向为逆时针方向 C 若 I 逐渐减小 则 B 中产生的感应电流方向为顺时针方向 D 若 I 逐渐减小 则 B 中产生的感应电流方向为逆时针方向 答案 AD 解析 试题分析 A 中通有逆时针方向的电流 I 线圈 B 处的磁场垂直纸面向外 由楞次定律知 若 I 逐渐增大 则 B 中产 生的感应电流的磁场方向垂直纸面向 由安培定则知感应电流的方向为顺时针方向 同理 若 I 逐渐减小 则 B 中产 生的感应电流方向为逆时针方向 故 AD 正确 故选 AD 考点 楞次定律 点评 容易题 注意对楞次定律中 阻碍 的理解 利用 增反减同 判断感应电流的方向 26 悬浮列车的设计方案是在每节车厢底部安装强磁铁 磁场方向向下 并在两条铁轨之间沿途平放 系列线圈 下列说法中不正确的是 A 当列车运动时 通过线圈的磁通量会变化 B 列车速度越快 通过线圈的磁通量变化越快 C 列车运动时 线圈中会产生感应电流 D 线圈中的感应电流的大小与列车速度无关 答案 D 解析 试题分析 当列车运动时 穿过线圈的磁通量发生变化 所以线圈中会产生相同方向的磁场 两者发生排斥 从而列 车能悬浮在空中 列车列车速度越快 通过线圈的磁通量变化越快 产生的感应电流越大 形成的感应磁场越强 所 以 D 错误 考点 本题考查了磁悬浮列车的工作原理 点评 磁悬浮列车利用的同名磁极间具有排斥力的原理工作的 27 如图所示 两个闭合圆形线圈 A B 的圆心重合 放在同一个水平面内 线圈 B 中通如图所示的电流 设 t 0 时 电流沿逆时针方向 图中箭头所示 对于线圈 A 在 t1 t2时间内的下列说法中正确的是 A 有顺时针方向的电流 且有扩张的趋势 B 有顺时针方向的电流 且有收缩的趋势 C 有逆时针方向的电流 且有扩张的趋势 D 有逆时针方向的电流 且有收缩的趋势 答案 D 解析 试题分析 在时间段 线圈 B 中的电流顺时针均匀增大 根据右手定则可得穿过 B 的垂直纸面向里的磁场在增 12 tt 大 所以穿过 A 的垂直纸面向里的磁通量增大 所以根据楞次定律可得 A 中有逆时针电流 并且会产生阻碍磁通量 减小的运动趋势 即收缩的趋势 所以 D 正确 考点 本题考查了楞次定律的应用 点评 本题的关键是判断 A 中的磁通量的变化情况 试卷第 12 页 总 39 页 外 装 订 线 学校 姓名 班级 考号 内 装 订 线 28 如图所示 ef gh 为两水平放置相互平行的金属导轨 ab cd 为搁在导轨上的两金属棒 与导轨接触良好且无摩 擦 当一条形磁铁向下靠近导轨时 关于两金属棒的运动情况的描述正确的是 A 如果下端是 N 极 两棒向外运动 如果下端是 S 极 两棒相向靠近 B 如果下端是 S 极 两棒向外运动 如果下端是 N 极 两棒相向靠近 C 不管下端是何极性 两棒均向外相互远离 D 不管下端是何极性 两棒均相互靠近 答案 D 解析 试题分析 当一条形磁铁向下靠近导轨时 无论下端是什么极性 穿过线圈的磁通量是一定增大的 根据楞次定律 两金属棒的运动趋势要阻碍穿过线圈的磁通量的增大 所以两导体棒相互靠近 减小线圈的面积 从而阻碍磁通量的 增大 所以选 D 考点 本题考查了楞次定律的应用 点评 本题也可以根据楞次定律的另一种表述 感应电流的磁场总要阻碍导体与磁体间的相对运动来直接判断 29 等腰三角形线框 abc 与长直导线 MN 绝缘 且线框被导线分成面积相等的两部分 如图所示 接通电源瞬间有由 N 流向 M 的电流 则在 A 线框中无感应电流 B 线框中有沿 abca 方向感应电流 C 线框中有沿 acba 方向感应电流 D 条件不足无法判断 答案 C 解析 试题分析 MN 右侧与 BC 左侧之间的区域 MNcb 与 MN 较近 电流在区域 MNcb 产生的磁场的磁感线较多 所以通过区域 MNcb 的磁通量增加较快 产生的感应电动势较大 根据楞次定律和右手螺旋定则知 线框中有沿 acba 方向感应电流 C 正确 考点 本题考查了楞次定律和右手螺旋定则的应用 点评 本题的关键是判断出线圈 abc 中总的磁通量的变化 对于非匀强磁场穿过线圈的磁通量不能定量计算 可以根 据磁感线的条数定性判断其变化情况 30 如图 4 所示 A B 都是很轻的铝环 分别吊在绝缘细杆的两端 杆可绕中间竖直轴在水平面内转动 环 A 是闭合 的 环 B 是断开的 若用磁铁分别接近这两个圆环 则下面说法正确的是 N S B A A 磁铁 N 极接近 A 环时 A 环被吸引 而后被推开 B 磁铁 N 极远离 A 环时 A 环被排斥 而后随磁铁运动 C 磁铁 N 极接近 B 环时 B 环被排斥 远离磁铁运动 D 磁铁的任意一磁极接近 A 环时 A 环均被排斥 试卷第 13 页 总 39 页 外 装 订 线 学校 姓名 班级 考号 内 装 订 线 答案 D 解析 只有穿过闭合线圈的磁通量发生变化时 闭合线圈中才会产生感应电流 由楞次定律 安培力的效果总是阻 碍磁通量的变化 或 来拒去留 可知 D 对 31 如图电路中要使电流计 G 中的电流方向如图所示 则导轨上的金属棒 AB 的运动必须是 A 向左减速移动 B 向左加速移动 C 向右减速移动 D 向右加速移动 答案 AD 解析 当导体棒向左切割磁感线时 由楞次定律可知感应电流方向由 到 B 当减速运动时电流减小 穿过左边螺 线管的磁通量减小 由楞次定律可知感应电流与图示方向相同 A 正确 同理可判断 D 对 32 如图 17 56 所示 固定在水平面内的两光滑平行金属导轨 M N 两根导体棒中 P Q 平行放于导轨上 形成一 个闭合回路 当一条形磁铁从高处下落接近回路时 A P Q 将互相靠拢 B P Q 将互相远离 C 磁铁的加速度仍为 g D 磁铁的加速度小于 g 答案 AD 解析 条形磁铁下落过程中 穿过闭合回路的磁通量增大 在回路中产生了感应电流 从而受到安培力的作用 根据 安 培力的效果总是阻碍磁通量的变化 所以 P Q 将互相靠拢 由牛顿第三定律可知条形磁铁受到竖直向上的作用力 加 速度小于重力加速度 g AD 正确 33 在 研究电磁感应现象 的实验中 已知电流表不通电时指针停在正中央 当电流从 接线柱流入时 指针 向左偏 然后按图所示将电流表与线圈 B 连成一个闭合回路 将线圈 A 电池 滑动变阻器和电键 S 串联成另一个闭 合电路 则下列说法正确的是 A S 闭合后 将线圈 A 插入线圈 B 的过程中 电流表的指针向左偏转 B 将线圈 A 放在 B 中不动时 闭合 S 瞬间 电流表指针向右偏转 C 将线圈 A 放在 B 中不动 滑动变阻器的滑片 P 向左滑动时 电流表指针向左偏转 D 将线圈 A 从线圈 B 中拔出时 电流表指针向右偏转 答案 B 解析 S 闭合后 将螺线管 A 原线圈 插入螺线管 B 穿过 B 的磁通量增大 由楞次定律可判断感应电流从负极流入 试卷第 14 页 总 39 页 外 装 订 线 学校 姓名 班级 考号 内 装 订 线 由题干可判断当电流从左端流入时指针向左偏 由此可判断此时指针向右偏 A 错 线圈 A 放在 B 中不动闭合开关瞬 间 穿过线圈 B 的磁通量增大 同理可知 B 对 滑动变阻器的滑片 P 向左滑动时 电阻减小 电流增大 穿过 B 的 磁通量增大 由楞次定律可判断感应电流从右端流入 指针向右偏转 C 错 同理可判断 D 错 34 法拉第通过精心设计的一系列实验 发现了电磁感应定律 将历史上认为各自独立的学科 电学 与 磁学 联系 起来 在下面几个典型的实验设计思想中 所作的推论后来被实验否定的是 A 既然磁铁可使近旁的铁块带磁 静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷 那么静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止 的线圈中感应出电流 B 既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势 那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流 C 既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流 那么静止的在磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势 D 既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势 那么运动导线上的稳恒电流也可在近旁的线圈中感应出电流 答案 A 解析 电磁感应现象的产生条件是 穿过电路的磁通量发生变化 静止导线上的稳恒电流产生恒定的磁场 静止导线周 围的磁通量没有发生变化 近旁静止线圈中不会有感应电流产生 A 错 而 B C D 三项中都会产生电磁感应现象 有感应电 动势 或感应电流 产生 35 如图 铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落 在下落过程中 下列判断中正确的是 A 铜环在下落过程中的机械能守恒 B 铜环的机械能先减小后增大 C 磁铁对铜环的作用力方向先向上后向下 D 磁铁对铜环的作用力方向始终向上 答案 D 解析 本题考查的是磁场对线圈的作用问题 铜环在下落过程中 除了重力做功还有磁场对它的作用力做功 故机 械能不守恒 A 错误 铜环的机械能一直减小 B 错误 磁铁对铜环的作用力方向始终向上 D 正确 36 一条形磁铁用细线悬挂处于静止状态 一铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落 如图所示 在下落过 程中 下列判断中正确的是 A 在下落过程中金属环内产生电流 且电流的方向始终不变 B 在下落过程中金属环的加速度始终等于 g C 磁铁对细线的拉力始终大于其自身的重力 D 金属环在下落过程动能的增加量小于其重力势能的减少量 答案 D 解析 在下落过程中 磁通量先增大后减小 由楞次定律可判断电流方向发生变化 A 错 在下落接近条形磁铁时 由楞次定律可知线圈所受安培力向上 加速度小于 g B 错 同理由线圈在穿过磁铁过程中 磁通量不变 线圈上没 有电流产生 两者间没有相互作用力 磁铁对细线的拉力等于重力 C 错 D 对 37 如图所示 条形磁铁用细线悬挂在 O 点 O 点正下方固定一个水平放置的铝线圈 让磁铁在同一竖直面内摆动 条形磁铁在完整摆动一次的过程中 下列说法中正确的是 试卷第 15 页 总 39 页 外 装 订 线 学校 姓名 班级 考号 内 装 订 线 A 线圈内感应电流的方向改变 4 次 B 磁铁始终受到感应电流磁场的斥力作用 C 磁铁所受到的感应电流对它的作用力始终是阻力 D 磁铁所受到的感应电流对它的作用力有时是阻力有时是动力 答案 AC 解析 条形磁铁在完整摆动一次的过程中 由楞次定律可知 当条形磁铁原理线圈时两者间的作用力为引力 B 错 同理根据法拉第电磁感应定律可知 A 对 CD 错 38 如图所示 软铁环上绕有 M N 两个线圈 线圈 M 与电源 开关 S 相连 线圈 N 与电阻 R 连接成闭合电路 开关 S 闭合 断开瞬间 关于通过电阻 R 的电流方向 下列判断正确的是 A 闭合 S 的瞬间 电流方向为 a 到 b B 闭合 S 的瞬间 电流方向为 b 到 a C 断开 S 的瞬间 电流方向为 a 到 b D 断开 S 的瞬间 电流方向为 b 到 a 答案 AD 解析 当闭合 S 瞬间 M 端为螺线管 N 极 穿过右边线圈的磁通量增大 原磁场方向向下 由法拉第电磁感应定律 可知电流方向由 a 到 b 同理可判断 AD 对 39 如图所示 一条形磁铁从左向右匀速穿过线圈 当磁铁经过 A B 两位置时 线圈中 NS AB A 感应电流方向相同 感应电流所受作用力的方向相同 B 感应电流方向相反 感应电流所受作用力的方向相反 C 感应电流方向相反 感应电流所受作用力的方向相同 D 感应电流方向相同 感应电流所受作用力的方向相反 答案 C 解析 本题考查的是楞次定律问题 当磁铁经过 A 点时 从左沿轴向观察感应电流方向为顺时针 阻碍磁通量增加 当磁铁经过 B 点时 从左沿轴向观察感应电流方向为逆时针 阻碍磁通量减少 感应电流方向相反 感应电流所受作 用力的方向相同都向右 C 正确 40 如图甲所示 光滑平行金属导轨 MN PQ 所在平面与水平面成 角 M P 两端接一阻值为 R 的定值电阻 阻值为 r 的金属棒 ab 垂直导轨放置 其他部分电阻不计 整个装置处在磁感应强度为 B 的匀强磁场中 磁场方向垂直导轨平 面向上 t 0 时对金属棒施一平行于导轨的外力 F 金属棒由静止开始沿导轨向上运动 通过 R 的感应电流随时间 t 变化的关系如图乙所示 下列关于穿过回路 abPMa 的磁通量 和磁通量的瞬时变化率以及 a b 两端的电压 Uab t 和通过金属棒的电荷量 q 随时间 t 变化的图象中 正确的是 试卷第 16 页 总 39 页 外 装 订 线 学校 姓名 班级 考号 内 装 订 线 答案 C 解析 设导轨间距为 L 通过 R 的电流 I 因通过 R 的电流 I 随时间均匀增大 即金属棒 ab 的速度 v 随时间 t 均匀增大 金属棒 ab 的加速度 a 为恒量 故金属棒 ab 做匀加速运动 磁通量 0 BS 0 BL at2 0 t2 A 错误 BLat t B 错误 因 Uab IR 且 I t 所以 Uab t C 正确 q I t t q t2 所以选项 D 错误 41 LC 振荡电路中 某时刻的磁场方向如图所示 则下列说法错误的是 A 若磁场正在减弱 则电容器正在充电 电流由 b 向 a B 若磁场正在减弱 则电场能正在增大 电容器上板带负电 C 若磁场正在增强 则电场能正在减少 电容器上板带正电 D 若磁场正在增强 则电容器正在充电 电流方向由 a 向 b 答案 D 解析 本题考查的是 LC 振荡电路与电容器结合的问题 根据楞次定律 若磁场正在减弱 则电容器正在放电 电 流由 b 向 a 电场能正在减小 电容器上极板带正电 所以选项 A 和 B 错误 若磁场正在增强 则电容器正在充电 电流由 a 向 b 电场能正在增加 电容器上极板带正电 所以选项 C 错误 选项 D 正确 42 如图 9 2 12 是某电磁冲击钻的原理图 若突然发现钻头 M 向右运动 则可能是 图 9 2 12 开关 S 闭合瞬间 开关 S 由闭合到断开的瞬间 开关 S 已经是闭合的 滑动变阻器滑片 P 向左迅速滑动 开关 S 已经是闭合的 滑动变阻器滑片 P 向右迅速滑动 A B C D 答案 A 解析 选 A 当开关突然闭合时 左线圈上有了电流 产生磁场 而对于右线圈来说 磁通量增加 由楞次定律可知 试卷第 17 页 总 39 页 外 装 订 线 学校 姓名 班级 考号 内 装 订 线 为了阻碍磁通量的增加 钻头 M 向右运动远离左边线圈 故 正确 当开关由闭合到断开瞬间 穿过右线圈的磁通量 要减少 为了阻碍磁通量的减少 钻头 M 要向左运动靠近左边线圈 故 错误 开关闭合时 当滑动变阻器滑片 P 突 然向左滑动时 回路的电阻减小 回路电流增大 产生的磁场增强 穿过右线圈的磁通量增大 为了阻碍磁通量的增 加 钻头 M 向右运动远离左边线圈 故 正确 当滑动变阻器滑片 P 突然向右滑动时 回路的电阻增大 回路电流减 小 产生的磁场减弱 穿过右线圈的磁通量减少 为了阻碍磁通量的减少 钻头 M 向左运动靠近左边线圈 故 错 误 选项 A 正确 43 2010 年高考课标全国卷 如图 9 2 10 所示 两个端面半径同为 R 的圆柱形铁芯同轴水平放置 相对的端面之 间有一缝隙 铁芯上绕导线并与电源连接 在缝隙中形成一匀强磁场 一铜质细直棒 ab 水平置于缝隙中 且与圆柱 轴线等高 垂直 让铜棒从静止开始自由下落 铜棒下落距离为 0 2R 时铜棒中电动势大小为 E1 下落距离为 0 8R 时 电动势大小为 E2 忽略涡流损耗和边缘效应 关于 E1 E2的大小和铜棒离开磁场前两端的极性 下列判断正确的是 图 9 2 10 A E1 E2 a 端为正 B E1 E2 b 端为正 C E1 E2 a 端为正 D E1 E2 b 端为正 答案 D 解析 选 D 设下落距离为 d 则铜棒在匀强磁场中切割磁感线的等效长度 l 2 铜棒做的是自由落体运 22 Rd 动 故 v2 2gd v 故有 E Blv B 2 2B 将2gd 22 Rd 2gd 22 2 gd Rd d1 0 2R d2 0 8R 代入后比较得 E1 c F b F B c F d F b F d F D c F b F d F 答案 D 解析 线圈从 a 到 b 做自由落体运动 在 b 点开始进入磁场切割磁感线所有受到安培力 b F 由于线圈的上下边的 距离很短 所以经历很短的变速运动而进入磁场 以后线圈中磁通量不变不产生感应电流 在 c 处不受安培力 但线 圈在重力作用下依然加速 因此从 d 处切割磁感线所受安培力必然大于 b 处 答案 D 线圈切割磁感线的竖直运动 应用法拉第电磁感应定律求解 60 如图所示 一个 U 形金属导轨水平放置 其上放有一个金属导体棒 ab 有一个磁感应强度为 B 的匀强磁场斜向上 穿过轨道平面 且与竖直方向的夹角为 在下列各过程中 一定能在轨道回路里产生感应电流的是 A ab 向右运动 同时使 减小 B 使磁感应强度 B 减小 角同时也减小 C ab 向左运动 同时增大磁感应强度 B D ab 向右运动 同时增大磁感应强度 B 和 角 0 mg T2 mg B T1 mg T2mg T2 mg D T1mg 答案 A 解析 环从位置 I 释放下落 环经过磁铁上端和下端附近时 环中磁通量都变化 都产生感应电流 由楞次定律可 知 磁铁阻碍环下落 磁铁对圆环有向上的作用力 根据牛顿第三定律 圆环对磁铁有向下的作用力 所以 T1 mg T2 mg 选项 A 正确 79 如图 9 所示 在匀强磁场中放置一个电阻不计的平行金属导轨 导轨跟大线圈 M 相连 导轨上放一根导线 ab 磁感线 垂直于导轨所在平面 欲使 M 所包围的小闭合线圈 N 产生顺时针方方的感应电流 则导线的运动情况可能是 如图 9 A 匀速向右运动 B 加速向右运动 C 减速向右运动D 加速向左运动 答案 CD 解析 导线向右切割磁感线 产生的电流顺时针流过 M 速度减小 穿过 N 的磁通量减小 原磁场方向向里 所以 感应电流磁场也向里 由右手螺旋定则判断 N 上的感应电流为顺时针 C 对 同理 D 对 80 如图所示 内壁光滑 水平放置的玻璃圆环内 有一直径略小于环口径的带正电的小球 正以速率 v0沿逆时针方 向匀速转动 若在此空间突然加上竖直向上 磁感应强度 B 随时间成正比例增加的变化磁场 设小球运动过程中的电 量不变 那么 试卷第 30 页 总 39 页 外 装 订 线 学校 姓名 班级 考号 内 装 订 线 v0 B A 小球对玻璃环的压力不断增大 B 小球受到的磁场力不断增大 C 小球先沿逆时针方向做减速运动 过一段时间后 沿顺时针方向做加速运动 D 磁场力一直对小球不做功 答案 CD 解析 根据麦克斯韦的电磁场理论 变化的磁场会产生电场 电场方向与感应电流方向相同 同样用楞次定律判 断 B 的方向向上且均匀增加 根据楞次定律 产生的感应电场方向为顺时针 所以小球受到一个向顺时针方向的电 场力 小球的速度先逆时针匀减到速度为 0 后顺时针加速 C 对 小球在逆时针减速时 洛伦兹力方向背离圆心 向 心力为环对小球的弹力减去洛伦兹力 当小球速度为零