《第一节 楞次定律》（同步训练）高中物理选择性必修第二册-沪科版-2024-2025学年

《第一节楞次定律》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、根据楞次定律，当闭合电路中的磁通量发生变化时，感应电流的方向总是：A.与原磁通量变化方向相同B.与原磁通量变化方向相反C.与原电流方向相同D.与原电流方向相反2、一个线圈放在一个垂直于其平面的均匀磁场中，以下哪种情况下不会产生感应电流？A.线圈从磁场中缓慢移出B.磁场强度突然增大C.线圈绕其轴旋转D.磁场方向不变，线圈在磁场中保持静止3、下列哪个现象不符合楞次定律的描述？A.闭合电路中的导体在磁场中做切割磁感线运动时，感应电流的方向与导体运动方向相同B.闭合电路中的导体在磁场中运动时，磁通量增大，感应电流的方向与磁场方向相同C.闭合电路中的导体在磁场中运动时，磁通量减小，感应电流的方向与磁场方向相反D.闭合电路中的导体在磁场中运动时，磁通量增大，感应电流的方向与导体运动方向相反4、一个闭合线圈置于匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面。当线圈从磁场中抽出时，以下说法正确的是：A.感应电流的方向与磁场方向相同B.感应电流的方向与线圈运动方向相同C.感应电流的方向与线圈运动方向相反D.感应电流的方向与磁场方向垂直5、根据楞次定律，感应电流的方向总是：A.与原磁通量变化方向相同B.与原磁通量变化方向相反C.与磁场方向相同D.与磁场方向相反6、一个闭合回路中的磁通量从1Wb增加到2Wb，如果磁通量变化的时间是0.1秒，则根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小是：A.10VB.100VC.0.1VD.1V7、一个线圈在磁场中运动，当线圈中感应电流的方向与线圈运动方向相反时，下列说法正确的是：A.线圈的运动速度一定在减小B.线圈的运动速度一定在增大C.线圈所受的安培力一定在增大D.线圈所受的安培力一定在减小二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、下列现象中，符合楞次定律的有（）A.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流B.在发电机中，线圈在磁场中旋转，会产生感应电动势C.当导体棒在磁场中运动时，如果磁感线方向与导体棒运动方向垂直，导体棒两端会产生感应电动势D.磁铁靠近闭合线圈时，线圈中会产生感应电流，且感应电流的磁场方向与原磁铁的磁场方向相反2、关于楞次定律，以下说法正确的是（）A.楞次定律说明了感应电流的方向B.楞次定律只适用于闭合回路C.楞次定律可以用来判断磁通量是增加还是减少D.楞次定律说明了感应电流产生的磁场总是与原磁场方向相同3、根据楞次定律，以下哪些现象描述了感应电流的方向？（）A.当闭合电路的一部分导体向磁场中运动时，感应电流的方向与运动方向相反B.当闭合电路的一部分导体向磁场中运动时，感应电流的方向与运动方向相同C.当闭合电路的部分导体切割磁感线时，感应电流的方向与磁感线方向垂直D.当闭合电路的部分导体切割磁感线时，感应电流的方向与磁感线方向相同三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题题目：以下四个选项中，哪一个电路图符合楞次定律的要求？A.闭合回路中电流增加，磁场方向向右，磁通量减小，感应电流方向为逆时针。B.闭合回路中电流增加，磁场方向向右，磁通量增加，感应电流方向为顺时针。C.闭合回路中电流减少，磁场方向向右，磁通量增加，感应电流方向为逆时针。D.闭合回路中电流减少，磁场方向向右，磁通量减小，感应电流方向为顺时针。第二题题目：一个闭合线圈在垂直于线圈平面的磁场中，当磁场以恒定的速率减小，线圈中的感应电流如何变化？请用楞次定律解释这一现象，并说明感应电流的方向。第三题题目：某闭合线圈位于垂直于线圈平面的磁场中，磁场强度随时间变化，且方向垂直于线圈平面。试分析以下情况，并说明线圈中的感应电流方向：（1）磁场强度增加；（2）磁场强度减小。第四题一、已知一个闭合电路中，有一线圈匝数为100匝，电阻为10Ω。当线圈中的电流以0.2A/s的速率均匀减小至0.1A时，求：（1）线圈中感应电动势的大小；（2）线圈中的感应电流的大小。第五题一、实验探究题实验目的：验证楞次定律。实验器材：一个闭合线圈，一个条形磁铁，一个开关，一个电流表，导线，电源。实验步骤：将闭合线圈与电流表、开关串联，形成一个闭合回路。将条形磁铁沿线圈的一边插入线圈内部，同时观察电流表指针的变化。将条形磁铁沿线圈的一边拔出，同时观察电流表指针的变化。记录实验现象，分析并得出结论。实验现象：（1）当条形磁铁插入线圈内部时，电流表指针偏转。（2）当条形磁铁拔出线圈时，电流表指针反向偏转。问题：根据实验现象，判断以下哪个选项是正确的？A.条形磁铁插入线圈时，电流表指针偏转，说明线圈中产生了感应电流，符合楞次定律。B.条形磁铁拔出线圈时，电流表指针反向偏转，说明感应电流的方向与原磁通量变化的方向相反，符合楞次定律。C.条形磁铁插入线圈时，电流表指针偏转，但方向与拔出时的方向相同，不符合楞次定律。D.条形磁铁拔出线圈时，电流表指针不偏转，说明没有感应电流产生，不符合楞次定律。《第一节楞次定律》同步训练及答案解析一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、根据楞次定律，当闭合电路中的磁通量发生变化时，感应电流的方向总是：A.与原磁通量变化方向相同B.与原磁通量变化方向相反C.与原电流方向相同D.与原电流方向相反答案：B解析：楞次定律指出，感应电流的方向总是使得它产生的磁场来抵消引起感应电流的磁通量的变化。因此，当磁通量增加时，感应电流会产生一个与原磁通量变化方向相反的磁场；当磁通量减少时，感应电流会产生一个与原磁通量变化方向相同的磁场。所以正确答案是B。2、一个线圈放在一个垂直于其平面的均匀磁场中，以下哪种情况下不会产生感应电流？A.线圈从磁场中缓慢移出B.磁场强度突然增大C.线圈绕其轴旋转D.磁场方向不变，线圈在磁场中保持静止答案：D解析：根据法拉第电磁感应定律，感应电流的产生需要磁通量的变化。选项A中线圈移出磁场导致磁通量减少，选项B中磁场强度增大导致磁通量增加，选项C中线圈的旋转导致磁通量变化，这三种情况都会产生感应电流。而选项D中磁场方向不变，线圈在磁场中保持静止，磁通量没有变化，因此不会产生感应电流。正确答案是D。3、下列哪个现象不符合楞次定律的描述？A.闭合电路中的导体在磁场中做切割磁感线运动时，感应电流的方向与导体运动方向相同B.闭合电路中的导体在磁场中运动时，磁通量增大，感应电流的方向与磁场方向相同C.闭合电路中的导体在磁场中运动时，磁通量减小，感应电流的方向与磁场方向相反D.闭合电路中的导体在磁场中运动时，磁通量增大，感应电流的方向与导体运动方向相反答案：A解析：根据楞次定律，感应电流的方向总是使得其产生的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化。在选项A中，导体在磁场中做切割磁感线运动时，感应电流的方向与导体运动方向相同，这与楞次定律相矛盾，因为感应电流应该产生一个磁场来阻碍导体运动产生的磁通量变化。其他选项中，感应电流的方向与磁通量的变化相符合，符合楞次定律的描述。4、一个闭合线圈置于匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面。当线圈从磁场中抽出时，以下说法正确的是：A.感应电流的方向与磁场方向相同B.感应电流的方向与线圈运动方向相同C.感应电流的方向与线圈运动方向相反D.感应电流的方向与磁场方向垂直答案：C解析：根据楞次定律，当闭合线圈从磁场中抽出时，由于磁通量减少，线圈中会产生感应电流，其方向将产生一个磁场来阻碍磁通量的减少。因此，感应电流的方向将与线圈的运动方向相反，以产生一个与线圈抽出方向相反的磁场，符合楞次定律的描述。选项C正确。其他选项不符合楞次定律的原理。5、根据楞次定律，感应电流的方向总是：A.与原磁通量变化方向相同B.与原磁通量变化方向相反C.与磁场方向相同D.与磁场方向相反答案：B解析：楞次定律指出，感应电流的方向总是使它产生的磁场来阻碍原磁通量的变化。因此，感应电流的方向与原磁通量的变化方向相反。6、一个闭合回路中的磁通量从1Wb增加到2Wb，如果磁通量变化的时间是0.1秒，则根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小是：A.10VB.100VC.0.1VD.1V答案：A解析：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小等于磁通量变化率。磁通量变化率计算公式为ΔΦ/Δt，其中ΔΦ是磁通量的变化量，Δt是变化所需的时间。所以，感应电动势E=ΔΦ/Δt=(2Wb-1Wb)/0.1s=1Wb/s=10V。7、一个线圈在磁场中运动，当线圈中感应电流的方向与线圈运动方向相反时，下列说法正确的是：A.线圈的运动速度一定在减小B.线圈的运动速度一定在增大C.线圈所受的安培力一定在增大D.线圈所受的安培力一定在减小答案：D解析：根据楞次定律，感应电流的方向总是阻碍引起感应电流的磁通量变化。当线圈中的感应电流方向与线圈运动方向相反时，意味着感应电流产生的磁场试图阻止线圈的相对运动。因此，线圈所受的安培力（洛伦兹力）的方向也与线圈的运动方向相反，试图减缓线圈的运动。所以，线圈所受的安培力一定在减小。选项D正确。选项A、B、C的描述并不一定成立，因为线圈的运动速度和安培力的大小还取决于线圈的具体运动情况和磁场的变化。二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、下列现象中，符合楞次定律的有（）A.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流B.在发电机中，线圈在磁场中旋转，会产生感应电动势C.当导体棒在磁场中运动时，如果磁感线方向与导体棒运动方向垂直，导体棒两端会产生感应电动势D.磁铁靠近闭合线圈时，线圈中会产生感应电流，且感应电流的磁场方向与原磁铁的磁场方向相反答案：A、B、D解析：楞次定律指出，感应电流的方向总是使得它产生的磁场来反抗引起它的磁通量的变化。根据这个定律：A.符合楞次定律，因为导体切割磁感线时产生的感应电流会反抗磁通量的变化。B.符合楞次定律，因为发电机中的线圈旋转产生的感应电动势是为了反抗磁场的变化。C.不符合楞次定律，因为这里描述的是法拉第电磁感应定律，而不是楞次定律。楞次定律关注的是感应电流的方向，而不是感应电动势的产生。D.符合楞次定律，因为磁铁靠近闭合线圈时，线圈中产生的感应电流会反抗磁铁进入线圈的过程，即感应电流的磁场方向与原磁铁的磁场方向相反。2、关于楞次定律，以下说法正确的是（）A.楞次定律说明了感应电流的方向B.楞次定律只适用于闭合回路C.楞次定律可以用来判断磁通量是增加还是减少D.楞次定律说明了感应电流产生的磁场总是与原磁场方向相同答案：A、C解析：A.正确。楞次定律说明了感应电流的方向，即感应电流的磁场总是阻碍引起它的磁通量的变化。B.错误。楞次定律适用于任何情况下磁通量的变化，不仅限于闭合回路。C.正确。通过楞次定律可以判断磁通量是增加还是减少，因为感应电流的方向总是反抗磁通量的变化。D.错误。楞次定律说明感应电流产生的磁场总是与原磁场方向相反，以阻碍磁通量的变化，而不是相同。3、根据楞次定律，以下哪些现象描述了感应电流的方向？（）A.当闭合电路的一部分导体向磁场中运动时，感应电流的方向与运动方向相反B.当闭合电路的一部分导体向磁场中运动时，感应电流的方向与运动方向相同C.当闭合电路的部分导体切割磁感线时，感应电流的方向与磁感线方向垂直D.当闭合电路的部分导体切割磁感线时，感应电流的方向与磁感线方向相同答案：C解析：根据楞次定律，感应电流的方向总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。选项A和B描述了导体运动时感应电流方向与运动方向的关系，但没有涉及到磁通量的变化；选项C正确描述了感应电流方向与磁感线方向的关系，即感应电流的方向与磁感线方向垂直，符合楞次定律；选项D与楞次定律相悖，因此正确答案为C。三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题题目：以下四个选项中，哪一个电路图符合楞次定律的要求？A.闭合回路中电流增加，磁场方向向右，磁通量减小，感应电流方向为逆时针。B.闭合回路中电流增加，磁场方向向右，磁通量增加，感应电流方向为顺时针。C.闭合回路中电流减少，磁场方向向右，磁通量增加，感应电流方向为逆时针。D.闭合回路中电流减少，磁场方向向右，磁通量减小，感应电流方向为顺时针。答案：C解析：根据楞次定律，感应电流的方向总是使得它产生的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化。在选项A和B中，虽然电流方向与磁场方向相反，但它们的磁通量变化方向与感应电流的方向不符。在选项D中，磁通量减小，感应电流的方向与磁场方向一致，这也不符合楞次定律。只有选项C中，闭合回路中的电流减少，导致磁场方向向右，磁通量增加。为了阻碍磁通量的增加，感应电流的方向应为逆时针，从而产生一个磁场方向向左，与原来的磁场方向相反，符合楞次定律的要求。因此，选项C是正确答案。第二题题目：一个闭合线圈在垂直于线圈平面的磁场中，当磁场以恒定的速率减小，线圈中的感应电流如何变化？请用楞次定律解释这一现象，并说明感应电流的方向。答案：感应电流的方向将反向，以抵抗磁场的变化。解析：根据楞次定律，感应电流的方向总是使得它的磁场效应抵抗引起感应电流的磁通量的变化。在这个问题中，当垂直于线圈平面的磁场以恒定速率减小时，磁通量也在减小。为了抵抗这种减小的趋势，感应电流会产生一个磁场，其方向与原磁场相反。由于原磁场是垂直于线圈平面的，感应电流将在线圈中产生一个与原磁场方向相反的磁场，从而试图阻止磁通量的减小。因此，感应电流的方向与原磁场方向相反。这样，线圈中的感应电流会反向，以抵抗磁场的变化。第三题题目：某闭合线圈位于垂直于线圈平面的磁场中，磁场强度随时间变化，且方向垂直于线圈平面。试分析以下情况，并说明线圈中的感应电流方向：（1）磁场强度增加；（2）磁场强度减小。答案：（1）当磁场强度增加时，根据楞次定律，线圈中的感应电流方向会使得它所产生的磁场阻碍原磁场强度的增加。因此，感应电流的方向为顺时针。（2）当磁场强度减小时，根据楞次定律，线圈中的感应电流方向会使得它所产生的磁场阻碍原磁场强度的减小。因此，感应电流的方向为逆时针。解析：楞次定律指出，感应电流的方向总是使得它产生的磁场来抵抗引起感应电流的原因。在本题中，引起感应电流的原因是磁场强度的变化。（1）当磁场强度增加时，线圈中的感应电流会产生一个与原磁场方向相反的磁场来抵消这种增加。由于原磁场方向为垂直于线圈平面，因此感应电流方向为顺时针。（2）当磁场强度减小时，线圈中的感应电流会产生一个与原磁场方向相同的磁场来抵消这种减小。由于原磁场方向为垂直于线圈平面，因此感应电流方向为逆时针。第四题一、已知一个闭合电路中，有一线圈匝数为100匝，电阻为10Ω。当线圈中的电流以0.2A/s的速率均匀减小至0.1A时，求：（1）线圈中感应电动势的大小；（2）线圈中的感应电流的大小。答案：（1）线圈中感应电动势的大小为：E=-nΔΦ/Δt其中，n为线圈匝数，ΔΦ为磁通量变化量，Δt为时间变化量。线圈中的初始电流为0.2A，最终电流为0.1A，因此电流变化量为ΔI=0.2A-0.1A=0.1A。根据欧姆定律，电流变化量ΔI与电阻R和感应电动势E之间的关系为：ΔI=E/R。因此，感应电动势E=ΔI*R=0.1A*10Ω=1V。（2）线圈中的感应电流的大小为：I=E/R=1V/10Ω=0.1A。解析：（1）根据法拉第电磁感应定律，线圈中感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，即