2024版新教材高中物理第二章电磁感应及其应用专项1楞次定律的重要结论的应用课时作业教科版选择性必修第二册

eq\a\vs4\al(专)eq\a\vs4\al(项)1楞次定律的重要结论的应用1．如图所示，一个有弹性的闭合金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方，直导线与圆环在同一竖直面内．当通电直导线中的电流增大时，弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度l将()A．S增大，l变长B．S减小，l变短C．S增大，l变短D．S减小，l变长2.如图所示，R、P、L是三个金属圆环，其中R、L固定，当P沿着图中速度方向运动，且P中通如图所示电流，下列关于眼睛看到L和R中的电流方向说法正确的是()A．L、R中电流都是顺时针B．L、R中电流都是逆时针C．L中电流为顺时针，R中电流为逆时针D．L中电流为逆时针，R中电流为顺时针3．如图所示，绕水平轴可以匀速转动的矩形线圈放置于匀强磁场中，磁场之外有一绕在水平放置陶瓷棒上的导线通过滑环与矩形线圈相连，陶瓷棒的右侧吊着一个金属圆环，圆环初始时静止．现在让矩形线圈从图示位置起先匀速转动90°，可视察到()A．若线圈顺时针转动，圆环向左摇摆；线圈逆时针转动，圆环向右摇摆B．若线圈逆时针转动，圆环向左摇摆；线圈顺时针转动，圆环向右摇摆C．无论线圈顺时针转动还是逆时针转动，圆环都向右摇摆D．无论线圈顺时针转动还是逆时针转动，圆环都向左摇摆4．如图所示，用轻绳将一条形磁铁竖直悬挂于O点，在其正下方的水平绝缘桌面上放置一铜质圆环．现将磁铁从A处由静止释放，经过B、C到达最低处D，再摆到左侧最高处E，圆环始终保持静止，下列说法正确的是()A．磁铁从B到C的过程中，圆环中产生逆时针方向的电流(从上往下看)B．磁铁从A摆到D的过程中，圆环给桌面的压力大于圆环受到的重力C．磁铁从A到D和从D到E的过程中，圆环受到摩擦力方向相反D．磁铁在A、E两处的重力势能相等5．(多选)如图所示，虚线abcd为矩形匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，圆形闭合金属线圈以确定的速度沿光滑绝缘水平面对磁场区域运动．下列给出的是圆形闭合金属线圈的四个可能到达的位置，则圆形闭合金属线圈的速度可能为零的位置是()6．如图所示，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棒的运动状况是()A．ab向左运动，cd向右运动B．ab向右运动，cd向左运动C．ab、cd都向右运动D．ab、cd保持静止7．如图所示，一根光滑的水平绝缘杆，A处固定一个金属线圈，B处挂一个闭合铜环．现给线圈分别通以下图所示的四种电流，其中能使铜环在0～t1时间内加速度方向保持向右的是()8．某同学学习了电磁感应相关学问之后，做了如下探究性试验：将闭合线圈按如图所示方式放在电子秤上，线圈上方有一N极朝下竖直放置的条形磁铁，手握磁铁在线圈的正上方静止，此时电子秤的示数为m.下列说法正确的是()A．将磁铁N极减速插向线圈的过程中，线圈中产生的电流沿顺时针方向(俯视)B．将磁铁N极匀速插向线圈的过程中，线圈中无感应电流C．将静止于线圈内的磁铁加速抽出的过程中，电子秤的示数小于mD．将静止于线圈内的磁铁匀速抽出的过程中，电子秤的示数大于m9．(多选)如图甲所示，在一螺线管内部中点处放置一小铜环，如图乙所示，在一螺线管外部放置一大铜环，闭合开关瞬间，下列说法正确的是()A．从左往右看，两个铜环中都有沿顺时针方向的感应电流B．从左往右看，小铜环中有顺时针方向的感应电流，大铜环中有逆时针方向的感应电流C.两个铜环都有收缩的趋势D．小铜环有收缩的趋势，大铜环有扩张的趋势10．如图所示，a、b、c三个线圈是同心圆，b线圈上连接有直流电源和开关K，则下列说法正确的是()A．K闭合电路稳定后，在断开K的一瞬间，线圈c中有感应电流，线圈a中没有感应电流B．K闭合电路稳定后，在断开K的一瞬间，线圈a中有感应电流，线圈c中没有感应电流C．在K闭合的一瞬间，线圈a中有逆时针方向的瞬时电流，有扩张趋势D．在K闭合的一瞬间，线圈c中有顺时针方向的瞬时电流，有收缩趋势11．如图所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的矩形导线框．当竖直放置的条形磁铁从线框中线AB正上方水平快速经过时，若线框始终不动，重力加速度为g，则关于线框受到的支持力FN及在水平方向的运动趋势，下列说法正确的是()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12．如图甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q、P和Q共轴，Q中的电流i随时间t变更的规律如图乙所示，取图甲中电流方向为正方向，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为FN，则()A．在t1时刻，P有扩大的趋势B．在t2时刻，穿过P的磁通量为零C．在t3时刻，P中有感应电流D．在t4时刻，FN>G专项1楞次定律的重要结论的应用1．答案：D解析：当通电直导线中电流增大时，穿过金属圆环的磁通量增大，金属圆环中产生感应电流；依据楞次定律可知，感应电流要阻碍磁通量的增大：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，选项D正确．2．答案：D解析：眼睛看到的P的电流方向为顺时针，依据安培定则可知，P中产生的磁场方向与速度v方向相反；同时P靠近L，远离R，依据楞次定律推论“增反减同”知，L中电流为逆时针，R中电流为顺时针，故选D.3．答案：C解析：矩形线圈从中性面位置起先转动，无论顺时针或者逆时针，流过陶瓷棒上导线的电流都是增大的，引起穿过圆环的磁通量也都是增大的，依据楞次定律，圆环电流产生的磁场要阻碍磁通量增大，所以都要向右摇摆，故C正确，A、B、D错误．4．答案：B解析：从B到C的过程中，圆环中的磁场向上且磁通量增大，据“增反减同”可推断产生顺时针方向的电流(从上往下看)，A错误；摆到D处时，圆环中产生的感应电流有使圆环远离阻碍磁通量增大的趋势，故给桌面的压力大于圆环受到的重力，B正确；由楞次定律的推论“来拒去留”可知，从A到D和从D到E的过程中，圆环受到摩擦力方向均向右，C错误；由于有部分机械能转化为电能，故在A、E两处的重力势能不相等，D错误．故选B.5．答案：AD解析：因为金属线圈仅在进、出磁场时，线圈中的磁通量发生变更，产生感应电流，安培力阻碍线圈运动，使线圈的速度可能减为零，故A、D正确．6．答案：A解析：由安培定则可知螺线管中磁感线方向向上，金属棒ab、cd处的磁感线方向均向下，当滑动触头向左滑动时，螺线管中电流增大，因此磁场变强，即磁感应强度变大，回路中的磁通量增大，由楞次定律知，感应电流方向为a→c→d→b→a，由左手定则知ab受安培力方向向左，cd受安培力方向向右，故ab向左运动，cd向右运动，故A正确．7．答案：B解析：依据楞次定律，A中电流不变，产生的穿过的线圈B磁通量不变，线圈B中不会产生感应电流，线圈B不受安培力，线圈B的加速度为零，A错误；依据楞次定律，A中电流增大，产生的穿过线圈B的磁通量增大，线圈B中产生与A中方向相反的感应电流，线圈B受安培力向右，线圈B的加速度向右，B正确；依据楞次定律，A中电流减小，产生的穿过线圈B的磁通量减小，线圈B中产生与A中方向相同的感应电流，线圈B受安培力向左，线圈B的加速度向左，C错误；依据楞次定律，A中电流先增大后减小，产生的穿过线圈B的磁通量先增大后减小，线圈B中产生与A中方向先相反后相同的感应电流，线圈B受安培力先向右后向左，线圈B的加速度先向右后向左，D错误．8．答案：C解析：将磁铁N极减速插向线圈的过程中，线圈中的磁通量增加，依据楞次定律可知，线圈中产生的电流沿逆时针方向(俯视)，故A错误；将磁铁N极匀速插向线圈的过程中，线圈中的磁通量增加，线圈中产生感应电流，故B错误；将静止于线圈内的磁铁加速抽出的过程中，线圈中的磁通量削减，线圈中产生感应电流，阻碍磁铁的相对运动，对磁铁产生向下的作用力，则线圈受到向上的安培力，电子秤的示数小于m，故C正确；将静止于线圈内的磁铁匀速抽出的过程中，线圈中的磁通量削减，线圈中产生感应电流，阻碍磁铁的相对运动，对磁铁产生向下的作用力，则线圈受到向上的安培力，电子秤的示数小于m，故D错误；故选C.9．答案：AD解析：题图甲中通过小铜环的是螺线管内部的部分磁感线，题图乙中通过大铜环的是螺线管内部的全部磁感线与螺线管外部的部分磁感线的差值．依据楞次定律，闭合开关瞬间，穿过两铜环的磁通量均向左增大，则铜环中的感应电流的磁场的方向向右，从左往右看，铜环中感应电流沿顺时针方向，故A正确，B错误；闭合开关瞬间，穿过铜环的磁通量向左增大，依据楞次定律可知，题图甲中小铜环有收缩的趋势，题图乙中大铜环有扩张的趋势，故C错误，D正确．10．答案：C解析：在K闭合电路稳定后，再断开K的一瞬间，穿过线圈a、c中的磁通量均发生变更，均有感应电流产生，故AB错误；在K闭合的一瞬间，线圈b中有顺时针方向的瞬时电流，线圈a、c内磁场垂直纸面对里增大，依据楞次定律、右手螺旋定则和左手定则，可知线圈a、c中均有逆时针方向的瞬时电流，a有扩张的趋势，c有收缩的趋势，故C正确，D错误．11．答案：D解析：条形磁铁进入导线框正上方区域的过程中，线框中磁通量增大，依据楞次定律可知感应电流的磁场将阻碍磁通量增大，使线框有远离条形磁铁的趋势，所以此时线框对桌面的压力大于mg，且有向右运动的趋势；条形磁铁离开导线框正上方区域的过程中，线框中磁通量减小，依据楞次定律可知感应电流的磁场将阻碍磁通量减小，使线框有靠近条形磁铁的趋势，所以此时线框对桌面的压力小于mg，且有向右运动的趋势．综上所述，依据牛顿第三定律可知FN先大于mg后小于mg，且整个过程线框运动趋势向右．故选D.12．答案：C解析：当螺线管中电流增大时