2020-2021学年人教物理选修3-2重难强化训练1　楞次定律的应用 Word版含解析

1、重难强化训练(一)楞次定律的应用(时间：40分钟分值：96分)选择题(本题共8小题，每小题6分)11931年，英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”.1982年，美国物理学家卡布莱拉设计了一个寻找磁单极子的实验他设想，如果一个只有n极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线圈，那么，从上向下看，超导线圈将出现()a先有逆时针方向的感应电流，然后有顺时针方向的感应电流b先有顺时针方向的感应电流，然后有逆时针方向的感应电流c始终有顺时针方向持续流动的感应电流d始终有逆时针方向持续流动的感应电流d在磁单极子运动的过程中，当磁单极子位于超导线圈上方时，原磁场的方向向下，磁

2、通量增加，则感应电流的磁场方向向上，由安培定则可知，产生逆时针(俯视)方向的感应电流；当磁单极子位于超导线圈下方时，原磁场的方向向上，磁通量减小，则感应电流的磁场方向向上，由安培定则可知，产生逆时针(俯视)方向的感应电流故选项d正确2如图所示，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流若()a金属环向上运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向b金属环向下运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向c金属环向左侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向d金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时

3、针方向d当金属环上下移动时，穿过环的磁通量不发生变化，根据楞次定律，没有感应电流产生，选项a、b错误；当金属环向左移动时，穿过环的磁通量垂直纸面向外且增强，根据楞次定律可知，环上产生顺时针方向的感应电流，故选项c错误；当金属环向右移动时，穿过环的磁通量垂直纸面向里且增强，根据楞次定律可知，环上产生逆时针方向的感应电流，故选项d正确3如图所示，mn是一根固定在光滑水平面上的通电细长直导线，电流方向如图所示，今将一矩形金属线框abcd放在导线上，ab边平行于mn，让线框的位置偏向导线的左边，两者彼此绝缘，当导线上的电流突然增大时，线框整体受力为()a受力向右b受力向左c受力向上d受力为零a金属线框

4、放在导线mn上，导线中电流产生磁场，根据安培定则判断可知，线框左右两侧磁场方向相反，线框左侧的磁通量大于线框右侧的磁通量，当导线中电流增大时，穿过线框的磁通量增大，线框产生感应电流，根据楞次定律可知，感应电流的磁场要阻碍原磁通量的变化，则线框将向使磁通量减小的方向运动，即向右移动，线框整体受力向右，故a正确，b、c、d错误4如图所示，两轻质闭合金属圆环，穿挂在一根光滑水平绝缘直杆上，原来处于静止状态当条形磁铁的n极自右向左插入圆环时，两环的运动情况是()a同时向左运动，两环间距变大b同时向左运动，两环间距变小c同时向右运动，两环间距变大d同时向右运动，两环间距变小b将条形磁铁向左插入金属圆环的

5、过程中，两个环中均产生感应电流根据楞次定律，感应电流的效果是阻碍环与磁铁间的相对运动，所以两环均向左运动靠近磁铁的环所受的安培力大于另一个，可判断两环在靠近选项b正确5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断开，条形磁铁至落地用时t1，落地时速度为v1；开关闭合，条形磁铁至落地用时t2，落地时速度为v2，则它们的大小关系正确的是()at1t2，v1v2bt1t2，v1v2ct1t2，v1v2dt1t2，v1v2d开关断开时，线圈中无感应电流，对条形磁铁无阻碍作用，条形磁铁自由下落，故ag；当开关闭合时，线圈中有感应电流，对条形磁铁有阻碍作用，故ag，所以t1t2，v

6、1v2，选项d正确6如图所示，一个有弹性的金属线圈被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方，直导线与线圈在同一竖直面内，当通电直导线中电流增大时，金属线圈的面积s和橡皮绳的长度l将()as增大，l变长bs减小，l变短cs增大，l变短ds减小，l变长d当通电直导线中电流增大时，穿过金属线圈的磁通量增大，金属线圈中产生感应电流，根据楞次定律，感应电流要阻碍原磁通量的增大：一是用缩小面积的方式进行阻碍，二是用远离直导线的方式进行阻碍，故d正确7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正上方等高快速经过时，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

7、动趋势的正确判断是()afn先小于mg后大于mg，运动趋势向左bfn先大于mg后小于mg，运动趋势向左cfn先小于mg后大于mg，运动趋势向右dfn先大于mg后小于mg，运动趋势向右d条形磁铁从线圈正上方等高快速经过时，通过线圈的磁通量先增加后减小当通过线圈的磁通量增加时，为阻碍其增加，在竖直方向上线圈有向下运动的趋势，所以线圈受到的支持力大于其重力，在水平方向上有向右运动的趋势；当通过线圈的磁通量减小时，为阻碍其减小，在竖直方向上线圈有向上运动的趋势，所以线圈受到的支持力小于其重力，在水平方向上有向右运动的趋势综上所述，线圈所受到的支持力先大于重力后小于重力，运动趋势总是向右，故d正确8如图

8、所示，通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨mn和pq之间，ab和cd是放在导轨上的两根金属棒，它们分别静止在螺线管的左右两侧，现使滑动变阻器的滑动触头向左滑动时，ab和cd棒的运动情况是()aab向左，cd向右bab向右，cd向左cab、cd都向右运动dab、cd保持静止a当滑动变阻器的滑动触头向左滑动时，电路中的总电阻变小，流过螺线管的电流将增大，周围的磁场变强，由楞次定律可知，感应电流的磁场应阻碍其变化，因此两棒应分别向外运动，增大回路的面积，以增大螺线管外部的磁通量来阻碍内部磁场的磁通量的增大，故选项a正确选择题(本题共8小题，每小题6分)1如图所示，a为水平放置的胶木圆盘，在其侧面

9、均匀分布着负电荷，在a的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属环b，使b的环面水平且与圆盘面平行，其轴线与胶木圆盘a的轴线oo重合，现使胶木圆盘a由静止开始绕其轴线oo按箭头所示方向加速转动，则 ()a金属环b的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力增大b金属环b的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小c金属环b的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力减小d金属环b的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力增大b胶木圆盘a由静止开始绕其轴线oo按箭头所示方向加速转动，形成环形电流，环形电流的大小增大，根据安培定则知，通过b的磁通量向下且增大，根据楞次定律，感应电流引起的效果阻碍原磁通量的增大，知金属环的面积有缩小的趋势，且有

10、向上的运动趋势，所以丝线的拉力减小，故b正确，a、c、d错误2(多选)如图所示，矩形闭合金属线圈放置在固定的水平薄板上，有一块蹄形磁铁如图所示置于水平薄板的正下方(磁极间距略大于矩形线圈的宽度)当磁铁全部匀速向右通过线圈时，线圈始终静止不动，那么线圈受到薄板摩擦力的方向和线圈中产生感应电流的方向(从上向下看)是()a摩擦力方向一直向左b摩擦力方向先向左、后向右c感应电流的方向顺时针逆时针逆时针顺时针d感应电流的方向顺时针逆时针ac靠近两极的磁场最强，且方向从n极出s极进，根据楞次定律，感应电流的方向顺时针逆时针逆时针顺时针，线圈始终有向右运动的趋势，摩擦力方向一直向左，选项a、c正确3(多选)

11、如图所示，匀强磁场垂直于软导线回路平面，由于磁场发生变化，回路变为圆形，则磁场可能()a逐渐增强，方向向外b逐渐增强，方向向里c逐渐减弱，方向向外d逐渐减弱，方向向里cd对于导线回路来说，圆形面积最大，即由于磁场变化，导致导线回路面积变大，根据楞次定律“增缩减扩”，可判断磁场在减弱，可能是方向垂直软导线回路平面向外的磁场逐渐减弱，也可能是方向垂直软导线回路平面向里的磁场逐渐减弱，选项c、d正确4(多选)如图所示，在水平面上有一固定的u形金属框架，框架上放置一金属杆ab，不计摩擦，在竖直方向上有匀强磁场，则()a若磁场方向竖直向上并增大时，杆ab将向右移动b若磁场方向竖直向上并减小时，杆ab将向

12、右移动c若磁场方向竖直向下并增大时，杆ab将向右移动d若磁场方向竖直向下并减小时，杆ab将向右移动bd不论磁场方向竖直向上还是竖直向下，当磁感应强度增大时，回路中磁通量增加，由楞次定律知杆ab将向左移动，反之，杆ab将向右移动，选项b、d正确5(多选)如图所示，通电螺线管n置于闭合金属环m的轴线上，当n中的电流突然减小时，则()a金属环m有缩小的趋势b金属环m有扩张的趋势c螺线管n有缩短的趋势d螺线管n有伸长的趋势ad对通电螺线管，当通入的电流突然减小时，螺线管每匝间的相互吸引力也减小，所以匝间距有增大趋势；对金属环m，穿过的磁通量也随之减少，由于它包围内外磁场，只有减小面积才能阻碍磁通量的减

13、少，金属环m有缩小的趋势选项a、d正确6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时间内，直导线中电流向上，则在t时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力情况是()a感应电流方向为顺时针，线框所受安培力的合力方向向左b感应电流方向为逆时针，线框所受安培力的合力方向向右c感应电流方向为顺时针，线框所受安培力的合力方向向右d感应电流方向为逆时针，线框所受安培力的合力方向向左c在t时间内，直导线中的电流方向向下增大，穿过线框的磁通量垂直纸面向外增加，由楞次定律知线框中感应电流方向为顺时针，线框所受安培力的合力由左手定则可知向右，所以c正确7(

14、多选)如图所示，在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属轨道，轨道与轨道平面内的圆形线圈p相连，要使在同一平面内所包围的小闭合线圈q内产生顺时针方向的感应电流，导线ab的运动情况可能是()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cd本题关键是要弄清使q中产生顺时针方向的电流，则穿过q中的磁通量应如何变化可用楞次定律步骤的逆过程来分析，要使q中产生顺时针方向的感应电流，感应电流的磁场方向应垂直纸面指向纸内如果穿过q的原磁场是垂直纸面向里的，则原磁场应减弱；如果穿过q的原磁场是垂直纸面向外的，则原磁场应增强当ab向右运动时，根据右手定则可判定出p中产生的感应电流方向是顺时针方向，由安培定则可判知p中感应电流的磁场穿过q中的磁感线方向向里，所以当ab向右减速运动时，可使穿过q的向里的磁通量减小，从而使q中产生顺时针方向的电流；当ab向左运动时，同理可判定p中感应电流的磁场穿过q中的磁感线方向向外，所以当ab向左加速运动时，可使穿过q的向外的磁通量增大，从而使q中产生顺时针方向的感应电流故正确选项为c、d.8如图所示，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后无初速度释放，在圆环从a摆向b的过程中()a