2018-2022北京高三（上）期末物理汇编：楞次定律

第12页/共12页2018-2022北京高三（上）期末物理汇编楞次定律一、单选题1．（2021·北京·高三期末）如图所示，在光滑水平面上固定一条形磁铁，某时刻使水平面上正对磁铁的铝球获得一个指向磁铁轴线的初速度，则（）A．铝球将做匀速直线运动B．铝球将做减速直线运动C．铝球将做加速直线运动D．铝球将做曲线运动2．（2020·北京朝阳·高三期末）如图所示，长直导线和矩形线框abcd在同一平面内，直导线中通过恒定电流，电流方向竖直向上。现使线框由位置I向右先加速后减速平动到位置II，在线框的运动过程中（

）A．线框中先产生顺时针方向的感应电流，后产生逆时针方向的感应电流B．线框中先产生逆时针方向的感应电流，后产生顺时针方向的感应电流C．线框中一直产生顺时针方向的感应电流D．线框中一直产生逆时针方向的感应电流3．（2020·北京朝阳·高三期末）小明同学探究楞次定律的实验装置如图所示。下列说法正确的是A．若线圈导线的绕向未知，对探究楞次定律没有影响B．磁铁匀速向上远离线圈，闭合回路中不会产生感应电流C．感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化D．感应电流的磁场方向总是与引起感应电流的磁场方向相反4．（2020·北京石景山·高三期末）如图所示，矩形线圈MNPQ位于通电长直导线附近，线圈与导线在同一平面内，线圈的两个边与导线平行，其中PQ边上接有电容器C。如果在一段时间t0内，发现电容器C的上极板一直带正电。那么，在这段时间内，通电长直导线中通过电流i（电流方向向上为正）的图像可能为（）A． B．C． D．5．（2020·北京石景山·高三期末）如图所示，两个很轻的铝环a、b，环a闭合，环b不闭合，a、b环都固定在一根可以绕O点自由转动的水平细杆上，此时整个装置静止。下列选项正确的是（

）A．条形磁铁N极垂直环a靠近a，环a将靠近磁铁B．条形磁铁S极垂直环a远离a，环a将不动C．条形磁铁N极垂直环b靠近b，环b将靠近磁铁D．条形磁铁S极垂直环a靠近a，环a将远离磁铁6．（2019·北京市第一一零中学高三期末）如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁．如果在磁铁的下端的水平桌面上放一个固定的闭合线圈，并使磁极上下振动．磁铁在向下运动的过程中，下列说法正确的A．线圈给它的磁场力始终向上B．线圈给它的磁场力先向上再向下C．线圈给它的磁场力始终向下D．线圈给它的磁场力先向下再向上7．（2018·北京昌平·高三期末）一长直铁芯上绕有线圈P，将一单匝线圈Q用一轻质绝缘丝线悬挂在P的左端，线圈P的中轴线通过线圈Q的中心，且与线圈Q所在的平面垂直．将线圈P连接在如图所示的电路中，其中R为滑动变阻器，E为直流电源，S为开关．下列情况中，可观测到Q向左摆动的是A．S闭合的瞬间B．S断开的瞬间C．在S闭合的情况下，将R的滑片向a端移动时D．在S闭合的情况下，保持电阻R的阻值不变8．（2018·北京·首都师范大学附属育新学校高三期末）如图所示,在水平面上有一个闭合的线圈,将一根条形磁铁从线圈的上方插入线圈中,在磁铁进入线圈的过程中,线圈中会产生感应电流,磁铁会受到线圈中电流的作用力,若从线圈上方俯视,关于感应电流和作用力的方向,以下判断正确的是(

)A．若磁铁的N极向下插入,线圈中产生顺时针方向的感应电流B．若磁铁的S极向下插入,线圈中产生逆时针方向的感应电流C．无论N极向下插入还是S极向下插入,磁铁都受到向下的引力D．无论N极向下插入还是S极向下插入,磁铁都受到向上的斥力9．（2018·北京市第一中学高三期末）如图所示，闭合导线框放置在竖直向上的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B的大小随时间变化．关于线框中感应电流的说法正确的是A．当B增大时，俯视线框，电流为逆时针方向B．当B增大时，线框中的感应电流一定增大C．当B减小时，俯视线框，电流为逆时针方向D．当B减小时，线框中的感应电流一定增大二、多选题10．（2022·北京·高三期末）某同学用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素，将磁体从线圈中上匀速抽出时，观察到灵敏电流计指针向右偏转，关于该实验，下列说法正确的是（）A．必须保证磁体匀速运动，灵敏电流计指针才会向右偏转B．若将磁体向上加速抽出，灵敏电流计指针也会向右偏转C．将磁体的N、S极对调，并将其向上抽出，灵敏电流计指针仍向右偏转D．将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，灵敏电流计指针仍向右偏转11．（2021·北京海淀·高三期末）用图所示装置探究感应电流产生的条件，线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈B通过开关连到电流表上，把线圈A装在线圈B的里面。下列说法中正确的是（）A．该装置用于探究线圈B中感应电流产生的条件B．处于闭合状态，在闭合瞬间，电流表的指针会发生偏转C．处于闭合状态，在与闭合瞬间，电流表的指针会发生偏转D．两开关均处于闭合状态，电路稳定后匀速移动滑动变阻器的滑片，电流表的指针会发生偏转12．（2020·北京·高三期末）某同学为了探究感应电流产生的条件，做了以下实验。如图所示，线圈A通过变阻器和开关连接到直流电源上，线圈B的两端连接到电流表上，把线圈A放在线圈B的里面，当合上开关瞬间，发现电流表指针向右偏了一下后回到中间位置。继续进行下一步操作时，发现指针向左偏转，则这个操作可能是（）A．将电源电压增大 B．将开关断开C．将线圈A拔出 D．将变阻器滑片向右滑动三、实验题13．（2021·北京·高三期末）探究感应电流方向的实验所需器材包括：条形磁铁、电流表、线圈、导线、一节干电池（用来查明线圈中电流的流向与电流表中指针偏转方向的关系）。(1)实验现象：如图1所示，在四种情况下，将实验结果填入下表。①线圈内磁通量增加时的情况图号原磁场方向感应电流的方向感应电流的磁场方向甲竖直向下逆时针（俯视）竖直向上乙竖直向上顺时针（俯视）_______②线圈内磁通量减少时的情况图号原磁场方向感应电流的方向感应电流的磁场方向丙竖直向下顺时针（俯视）竖直向下丁竖直向上逆时针（俯视）_________请填写表格中的空白项。(2)实验结论：当穿过闭合线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向________（填写“相同”或“相反”）。(3)总结提炼：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的____________。(4)拓展应用：如图2所示是一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A和B。线圈A和电源连接，线圈B与直导线ab构成一个闭合回路。弹簧K与衔铁D相连，D的右端触头C连接工作电路（未画出）。开关S闭合状态下，工作电路处于导通状态。S断开瞬间，延时功能启动，此时直导线ab中电流方向为_______（填写“a到b”或“b到a”）。说明延时继电器的“延时”工作原理：________。14．（2018·北京大兴·高三期末）一位同学采用如图所示装置，将条形磁铁插入、拔出螺线管，观察电流计指针偏转的方向，来确定螺线管线圈中感应电流的方向及其规律．以下说法正确的是__________A、S极向下靠近螺线管时，螺线管的磁通量减小B、S极插入时磁铁会受到螺线管的排斥C、S极插入、拔出的过程中，电流计指针偏转方向相反D、在螺线管内条形磁铁形成的磁场方向与感应电流的磁场方向总是相反四、解答题15．（2019·北京·高三期末）超导现象是20世纪人类重大发现之一，日前我国已研制出世界传输电流最大的高温超导电缆并成功示范运行。（1）超导体在温度特别低时电阻可以降到几乎为零，这种性质可以通过实验研究。将一个闭合超导金属圈环水平放置在匀强磁场中，磁感线垂直于圈环平面向上，逐渐降低温度使环发生由正常态到超导态的转变后突然撤去磁场，若此后环中的电流不随时间变化。则表明其电阻为零，请指出自上往下看环中电流方向，并说明理由。（2）为探究该圆环在超导状态的电阻率上限ρ，研究人员测得撤去磁场后环中电流为I，并经一年以上的时间t未检测出电流变化。实际上仪器只能检测出大于ΔI的电流变化，其中，当电流的变化小于ΔI时，仪器检测不出电流的变化，研究人员便认为电流没有变化。设环的横截面积为S，环中定向移动电子的平均速率为v，电子质量为m、电荷量为e。试用上述给出的各物理量，推导出ρ的表达式。（3）若仍使用上述测量仪器，实验持续时间依旧为t。为使实验获得的该圆环在超导状态的电阻率上限ρ的准确程度更高，请提出你的建议，并简要说明实现方法。

参考答案1．B【详解】铝球是金属的，金属小球可看作许多线圈构成，在向磁铁方向运动过程中，由于条形磁铁周围的磁场是非匀强磁场，穿过金属线圈中的磁通量会发生改变，它们会产生感应电流，根据楞次定律的推论，来拒去留，它们的速度会减小，由于磁场力与速度反向共线，所以铝球会做减速直线运动。故选B。2．C【详解】由安培定则，线框所在处的磁场垂直纸面向里，线框向右运动，磁通量减小，由楞次定律得，线框中一直产生顺时针方向的感应电流，C正确，ABD错误。故选C。3．C【详解】A．若线圈导线的绕向未知，则不能确定电流的方向，也不能确定感应电流的磁场方向，则不能探究楞次定律，选项A错误；B．磁铁匀速向上远离线圈，线圈中磁通量会减小，则闭合回路中会产生感应电流，选项B错误；C．根据楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，选项C正确；D．根据楞次定律可知，感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向可能相同，也可能相反，选项D错误；故选C.4．A【详解】电容器C的上极板一直带正电，说明矩形线圈MNPQ内的感应电动势的方向指向电容器的上极板，根据楞次定律可知，穿过矩形线圈MNPQ的磁通量向里减小（或向外增大），穿过矩形线圈MNPQ的磁通量的磁场是由通电长直导线的电流产生的，根据安培定则，可知通电长直导线的电流向上减小，或向下增大，可知在这段时间内，通电长直导线中通过电流i的图象可能A，BCD都是不可能的，即A正确，BCD错误。故选A。5．D【详解】A．当条形磁铁N极垂直a环靠近a时，穿过a环的磁通量增加，a环闭合产生感应电流，磁铁对a环产生安培力，阻碍两者相对运动，a环将远离磁铁，故A错误；BD．当条形磁铁S极垂直a环靠近a时，穿过a环的磁通量增加，a环闭合产生感应电流，磁铁对a环产生安培力，阻碍两者相对运动，a环将远离磁铁，故B错误，D正确；C．当条形磁铁N极垂直b环靠近b时，b环中不产生感应电流，磁铁对b环没有安培力作用，b环将静止不动，故C错误。故选D。6．A【分析】利用楞次定律的相对运动角度分析“来拒去留”，即可一一判定求解．【详解】根据楞次定律的“来拒去留”，则当磁铁在向下运动的过程中，线圈产生感应电流，形成感应磁场，从而阻碍磁铁的向下运动，则线圈给它的磁场力始终向上，故A正确，BCD错误；故选A．【点睛】本题巧妙的考查了楞次定律的应用，只要记住“来拒去留”，同时理解“增反减同”这一规律，此类题目难度不大．7．A【详解】A：S闭合的瞬间，线圈P中电流由无到有，产生的磁场从无到有，线圈Q中磁通量从无到有，线圈Q中磁通量增加，根据楞次定律，线圈Q的运动将阻碍磁通量的增大，则线圈Q将向左运动远离线圈P．故A项正确．B：S断开的瞬间，线圈P中电流由有到无，产生的磁场由有到无，线圈Q中磁通量由有到无，线圈Q中磁通量减小，根据楞次定律，线圈Q的运动将阻碍磁通量的减小，则线圈Q将向右运动靠近线圈P．故B项错误．C：在S闭合的情况下，将R的滑片向a端移动时，滑动变阻器接入电路电阻增大，线圈P中电流减小，产生的磁场变弱，线圈Q中磁通量减小，根据楞次定律，线圈Q的运动将阻碍磁通量的减小，则线圈Q将向右运动靠近线圈P．故C项错误．D：在S闭合的情况下，保持电阻R的阻值不变，线圈P中电流不变，产生的磁场不变，线圈Q中磁通量不变，线圈Q中不产生感应电流，线圈Q不受磁场力，线圈Q不动．故D项错误．8．D【详解】A．若磁铁的N极向下插入，穿过线圈的磁通量增加，磁场方向向下，根据楞次定律可知，线圈中产生逆时方向的感应电流。故A错误。B．若磁铁的S极向下插入，穿过线圈的磁通量增加，磁场方向向上，根据楞次定律可知，线圈中产生顺时方向的感应电流。故B错误。CD．根据安培定则判断可知，当N极向下插入时，线圈上端相当于N极；当S极向下插入，线圈上端相当于S极，与磁铁的极性总相反，存在斥力。故C错误，D正确。9．C【详解】设闭合回路的面积是S，设电路总电阻为R，由法拉第电磁感应定律可得：感应电动势，由欧姆定律可得：感应电流；S与R是定值，当磁感应强度B增加，磁感应强度的变化率不一定增大时，可能不变，可能减小，可能增大，所以感应电流不一定变大；当磁感应强度B减小，磁感应强度的变化率不一定减小时，可能不变，可能减小，可能增大，所以感应电流不一定变大；根据楞次定律和右手安培定则得当B增大时，俯视线框，电流为顺时针方向，当B减小时，俯视线框，电流为逆时针方向，故C正确，ABD错误；故选C．【点睛】由法拉第电磁感应定律可得感应电动势的大小，由欧姆定律可得感应电流的大小，根据楞次定律和右手安培定则判断感应电流的方向．10．BD【详解】AB．无论磁体向上匀速运动还是加速运动，穿过线圈的磁通量都是向上减小，所以灵敏电流计指针都会向右偏转，故A错误，B正确；C．将磁体的N、S极对调，并将其向上抽出，穿过线圈的磁通量向下减小，灵敏电流计指针会向左偏转，故C错误；D．将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，穿过线圈的磁通量向下增大，灵敏电流计指针会向右偏转，故D正确。故选BD。11．ABD【详解】A．线圈B没有接电源，与电流表构成回路，可用于探究线圈B中感应电流产生的条件。A正确；B．处于闭合状态，则线圈B与电流表构成回路。在闭合瞬间，线圈A中电流增大，A产生的磁场增强，则B线圈中的磁通量变大，所以B中会产生感应电流，电流表的指针会发生偏转。B正确；C．处于闭合状态，线圈A中的电流不变，产生的磁场不变，线圈B中的磁通量不变，所以在与闭合瞬间，线圈B中没有感应电流，电流表指针不偏转。C错误；D．两开关均处于闭合状态，电路稳定后匀速移动滑动变阻器的滑片，则线圈A中电流变化，线圈A产生的磁场变化，则B线圈中的磁通量变化，所以B中会产生感应电流，电流表的指针会发生偏转。D正确。故选ABD。12．BC【详解】把线圈A放在线圈B的里面，当合上开关瞬间，发现电流表指针向右偏了一下后回到中间位置，说明磁通量增大，指针向右偏转，故指针向左偏转，B线圈磁通量减小。A.将电源电压增大，A线圈产生磁场增强，B线圈磁通量增大，故指针向右偏转，故A错误；B．将开关断开，A线圈产生磁场减小，B线圈磁通量减小，故指针向左偏转，故B正确；C．将线圈A拔出，B线圈磁通量减小，故指针向左偏转，故C正确；D．将变阻器滑片向右滑动，A线圈产生磁场增强，B线圈磁通量增大，故指针向右偏转，故D错误。故选BC。13．

竖直向下

竖直向上

相反

（磁场）磁通量的变化

a到b

S断开瞬间，线圈B中产生感应电流，保持铁芯中的磁性，所以衔铁不会马上被弹簧拉起，达到延时的作用【详解】(1)①[1]图乙中条形磁铁S向下插入线圈，则穿过线圈的磁通量向上增加，根据楞次定律可知，感应电流的磁场竖直向下；②[2]图丁中条形磁铁S向上拔出线圈，则穿过线圈的磁通量向上减小，根据楞次定律可知，感应电流的磁场竖直向上；(2)[3]实验结论：当穿过闭合线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反。(3)[4]总结提炼：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的（磁场）磁通量的变化。(4)[5]S断开瞬间，延时功能启动，此时穿过线圈B的磁通量向下减小，根据楞次定律可知，线圈B中产生的感应电流磁场为向下，则此时直导线ab中电流方向为a到b。[6]延时继电器的“延时”工作原理：S断开瞬间，线圈B中产生感应电流，保持铁芯中的磁性，所以衔铁不会马上被弹簧拉起，达到延时的作用。14．BC【详解】S极向下靠近螺线管时，螺线管的磁通量增加，选项A错误；S极插入时，穿过线圈的磁通量增加，根据楞次定律可知，磁铁会受到螺线管的排斥，选项B正确；S极插入的过程中，穿过线圈的磁通量向