《A 楞次定律》（同步训练）高中物理拓展型课程I第二册-华东师大版-2024-2025学年VIP

《A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，当闭合回路中的磁通量发生变化时，感应电流的方向总是：A.与磁通量变化方向相同B.与磁通量变化方向相反C.与原磁场的方向相同D.与原磁场的方向相反2、一个线圈位于均匀磁场中，当线圈以一定的速度垂直于磁场方向运动时，以下说法正确的是：A.线圈中不会有感应电流产生B.线圈中会产生与运动方向相同的感应电流C.线圈中会产生与运动方向垂直的感应电流D.线圈中感应电流的大小与线圈运动速度无关3、一个闭合线圈放置在垂直于线圈平面的匀强磁场中，当磁场以一定的速率变化时，线圈中的感应电流方向将：A.与磁场变化方向相同B.与磁场变化方向相反C.与磁场方向相同D.与磁场方向相反4、在以下哪个情况下，电路中不会产生感应电流？A.闭合线圈的一部分在磁场中做切割磁感线运动B.磁铁在闭合线圈中运动C.闭合线圈在匀强磁场中移动D.闭合线圈中的部分导体做匀速直线运动5、根据楞次定律，当原磁场的磁通量减小时，闭合回路中的感应电流的方向是：A.与原磁场方向相同B.与原磁场方向相反C.沿着原磁场的方向D.沿着原磁场方向的切线6、在下列哪个情况下，不会产生感应电流？A.磁铁在闭合线圈中移动B.闭合线圈在均匀磁场中旋转C.闭合线圈中的磁通量保持不变D.闭合线圈与电源相连，电源的频率发生变化7、一个闭合线圈位于磁场中，当线圈中磁通量发生变化时，根据楞次定律，线圈中的感应电流的方向是：A.与磁通量变化方向相同B.与磁通量变化方向相反C.与原磁场方向相同D.与原磁场方向相反二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、关于楞次定律，以下说法正确的是：A.楞次定律表明感应电流的方向总是与引起它的磁通量变化相反。B.楞次定律适用于所有类型的电磁感应现象。C.楞次定律说明了感应电流产生的磁场总是阻碍原磁通量的变化。D.楞次定律不能应用于电磁波的产生。2、以下哪些现象可以由楞次定律解释：A.闭合线圈中磁通量的变化产生感应电流。B.通电线圈中电流的变化导致其磁场的变化。C.电磁感应中，导体切割磁感线时产生的感应电动势。D.闭合线圈在均匀磁场中转动，磁通量不变，但感应电流依然存在。3、在闭合回路中，当磁通量发生变化时，根据楞次定律，感应电流的方向应如何选择？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.与原磁通量变化方向无关D.无法确定三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题：某闭合回路中有一个线圈，线圈平面与磁感线垂直。当线圈沿垂直于磁感线的方向移动时，下列说法正确的是：A.线圈中的感应电流方向始终不变B.线圈中的感应电流方向会根据线圈移动方向改变C.线圈中的感应电流方向会根据磁感线方向改变D.线圈中的感应电流方向会根据磁通量的变化率改变第二题：一个闭合电路由线圈L1和L2组成，L1绕有线圈L2，两者之间有相对运动。当线圈L2向右运动时，L1中产生的感应电流的方向是（）第三题：一闭合线圈放置在均匀磁场中，磁场以一定的速度变化。已知线圈平面与磁场方向垂直，且磁场强度随时间的变化关系为B=0.1t^2T（t以秒为单位）。求：在t=3s时，线圈中产生的感应电动势的大小。从t=2s到t=4s，线圈中产生的总磁通量变化量。第四题：一个电阻值为5Ω的电阻，在电流为2A时，其功率是多少？若将电流增加到3A，电阻的功率将如何变化？第五题：一物体在水平面内做匀速圆周运动，其半径为R，角速度为ω。现将物体向圆心加速，假设物体与水平面之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。（1）求物体加速过程中，物体受到的摩擦力大小Ff。（2）若物体加速到角速度为ω’，求物体所经历的时间t。《A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，当闭合回路中的磁通量发生变化时，感应电流的方向总是：A.与磁通量变化方向相同B.与磁通量变化方向相反C.与原磁场的方向相同D.与原磁场的方向相反答案：B解析：楞次定律表明，感应电流的方向总是产生一个磁场来阻碍引起它的磁通量的变化。因此，当磁通量增加时，感应电流产生的磁场会试图减少这个增加；当磁通量减少时，感应电流产生的磁场会试图增加这个减少。所以感应电流的方向与磁通量的变化方向相反，选择B。2、一个线圈位于均匀磁场中，当线圈以一定的速度垂直于磁场方向运动时，以下说法正确的是：A.线圈中不会有感应电流产生B.线圈中会产生与运动方向相同的感应电流C.线圈中会产生与运动方向垂直的感应电流D.线圈中感应电流的大小与线圈运动速度无关答案：C解析：根据法拉第电磁感应定律，当一个导体（如线圈）在磁场中运动时，如果导体切割磁感线，就会在导体中产生感应电动势，从而产生感应电流。在这个问题中，线圈以垂直于磁场方向的速度运动，切割了磁感线，因此会产生感应电流。感应电流的方向垂直于导体运动方向和磁场方向，根据右手定则，选择C。选项D错误，因为感应电流的大小实际上与线圈运动速度成正比。3、一个闭合线圈放置在垂直于线圈平面的匀强磁场中，当磁场以一定的速率变化时，线圈中的感应电流方向将：A.与磁场变化方向相同B.与磁场变化方向相反C.与磁场方向相同D.与磁场方向相反答案：B解析：根据楞次定律，感应电流的方向总是使得它所产生的磁场来抵抗引起感应电流的磁通量的变化。因此，当磁场以一定速率增强时，感应电流将产生一个磁场来抵消这种增强，即感应电流的方向与磁场变化的方向相反。同样地，当磁场减弱时，感应电流将产生一个磁场来抵消这种减弱，其方向也与磁场变化的方向相反。4、在以下哪个情况下，电路中不会产生感应电流？A.闭合线圈的一部分在磁场中做切割磁感线运动B.磁铁在闭合线圈中运动C.闭合线圈在匀强磁场中移动D.闭合线圈中的部分导体做匀速直线运动答案：D解析：感应电流的产生条件是闭合回路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，或者磁通量发生变化。在选项A、B和C中，都存在闭合回路中的导体在磁场中运动或磁通量变化的情况，因此会产生感应电流。而在选项D中，导体做匀速直线运动，没有切割磁感线，磁通量也没有变化，因此不会产生感应电流。5、根据楞次定律，当原磁场的磁通量减小时，闭合回路中的感应电流的方向是：A.与原磁场方向相同B.与原磁场方向相反C.沿着原磁场的方向D.沿着原磁场方向的切线答案：B解析：根据楞次定律，感应电流的方向总是使得其磁场的效果抵抗引起感应电流的磁通量的变化。当原磁场的磁通量减小时，为了抵抗这种变化，感应电流会产生一个磁场来抵消这种减少。因此，感应电流的方向应与原磁场方向相反。6、在下列哪个情况下，不会产生感应电流？A.磁铁在闭合线圈中移动B.闭合线圈在均匀磁场中旋转C.闭合线圈中的磁通量保持不变D.闭合线圈与电源相连，电源的频率发生变化答案：C解析：根据法拉第电磁感应定律，只有当磁通量发生变化时，闭合回路中才会产生感应电流。选项A和B中，磁铁在闭合线圈中移动和闭合线圈在均匀磁场中旋转都会导致磁通量变化，因此会产生感应电流。选项D中，电源频率的变化也会导致磁通量的变化，从而产生感应电流。而选项C中，闭合线圈中的磁通量保持不变，没有变化，所以不会产生感应电流。7、一个闭合线圈位于磁场中，当线圈中磁通量发生变化时，根据楞次定律，线圈中的感应电流的方向是：A.与磁通量变化方向相同B.与磁通量变化方向相反C.与原磁场方向相同D.与原磁场方向相反答案：B解析：根据楞次定律，感应电流的方向总是使其产生的磁场阻碍引起感应电流的磁通量变化。因此，当磁通量增加时，感应电流会产生与原磁场方向相反的磁场来抵抗这种增加；当磁通量减少时，感应电流会产生与原磁场方向相同的磁场来抵抗这种减少。所以正确答案是B。二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、关于楞次定律，以下说法正确的是：A.楞次定律表明感应电流的方向总是与引起它的磁通量变化相反。B.楞次定律适用于所有类型的电磁感应现象。C.楞次定律说明了感应电流产生的磁场总是阻碍原磁通量的变化。D.楞次定律不能应用于电磁波的产生。答案：A、C解析：A选项正确，楞次定律确实表明感应电流的方向总是与引起它的磁通量变化相反。B选项错误，虽然楞次定律适用于大多数电磁感应现象，但它并不适用于所有情况，例如某些特殊条件下的电磁波产生。C选项正确，楞次定律说明了感应电流产生的磁场总是阻碍原磁通量的变化。D选项错误，楞次定律可以应用于电磁波的产生，例如在电磁波发射器中，楞次定律描述了感应电流产生的磁场阻碍原磁通量的变化。2、以下哪些现象可以由楞次定律解释：A.闭合线圈中磁通量的变化产生感应电流。B.通电线圈中电流的变化导致其磁场的变化。C.电磁感应中，导体切割磁感线时产生的感应电动势。D.闭合线圈在均匀磁场中转动，磁通量不变，但感应电流依然存在。答案：A、C解析：A选项正确，闭合线圈中磁通量的变化会产生感应电流，这是楞次定律的直接应用。B选项错误，虽然通电线圈中电流的变化会导致其磁场的变化，但这不是楞次定律描述的现象。C选项正确，电磁感应中，导体切割磁感线时会产生感应电动势，这是楞次定律的应用。D选项错误，闭合线圈在均匀磁场中转动，如果磁通量不变，则不会产生感应电流，因此不符合楞次定律。3、在闭合回路中，当磁通量发生变化时，根据楞次定律，感应电流的方向应如何选择？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.与原磁通量变化方向无关D.无法确定答案：B解析：根据楞次定律，感应电流的方向总是使得它所产生的磁场来抵抗原磁通量的变化。因此，当原磁通量增大时，感应电流的磁场方向与原磁通量的变化方向相反；当原磁通量减小时，感应电流的磁场方向与原磁通量的变化方向相同。故选B。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：某闭合回路中有一个线圈，线圈平面与磁感线垂直。当线圈沿垂直于磁感线的方向移动时，下列说法正确的是：A.线圈中的感应电流方向始终不变B.线圈中的感应电流方向会根据线圈移动方向改变C.线圈中的感应电流方向会根据磁感线方向改变D.线圈中的感应电流方向会根据磁通量的变化率改变答案：D解析：根据楞次定律，感应电流的方向总是使它产生的磁场来反抗引起感应电流的磁通量的变化。在这个问题中，线圈沿垂直于磁感线的方向移动，这会导致穿过线圈的磁通量发生变化。感应电流的方向会使得它产生的磁场试图抵抗磁通量的变化。因此，感应电流的方向会根据磁通量的变化率来改变，而不是由线圈的移动方向、磁感线的方向或者磁通量本身决定。所以正确答案是D。第二题：一个闭合电路由线圈L1和L2组成，L1绕有线圈L2，两者之间有相对运动。当线圈L2向右运动时，L1中产生的感应电流的方向是（）答案：B.线圈L1中产生的感应电流方向与L2的运动方向相反解析：根据楞次定律，当线圈L2向右运动时，其内部的磁场方向将会发生变化。为了阻止这种变化，线圈L1中会产生一个感应电流，使得其磁场方向与L2的磁场方向相反。因此，L1中产生的感应电流方向与L2的运动方向相反。第三题：一闭合线圈放置在均匀磁场中，磁场以一定的速度变化。已知线圈平面与磁场方向垂直，且磁场强度随时间的变化关系为B=0.1t^2T（t以秒为单位）。求：在t=3s时，线圈中产生的感应电动势的大小。从t=2s到t=4s，线圈中产生的总磁通量变化量。答案：感应电动势的大小为0.3V。线圈中产生的总磁通量变化量为0.3Wb。解析：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势E与磁通量变化率成正比，即E=-dΦ/dt。由题意，磁场强度B与时间t的关系为B=0.1t^2T，则磁通量Φ=B*S，其中S为线圈的面积。因为线圈平面与磁场方向垂直，所以Φ=B*S=0.1t^2*S。求导得感应电动势E=-dΦ/dt=-d(0.1t^2*S)/dt=-0.2tS。当t=3s时，E=-0.2*3*S=-0.6SV。由于题目中未给出线圈面积S，我们无法计算出具体的电动势值，但可以确定其大小为0.6SV。磁通量变化量ΔΦ=Φ(t2)-Φ(t1)。由题意，t1=2s，t2=4s，所以ΔΦ=Φ(4)-Φ(2)=0.1*4^2*S-0.1*2^2*S=0.3SWb。第四题：一个电阻值为5Ω的电阻，在电流为2A时，其功率是多少？若将电流增加到3A，电阻的功率将如何变化？答案：初始功率为20W，电流增加到3A后，功率变为18W。解析：根据电功率的公式，功率P等于电流I的平方乘以电阻R，即P=I²R。（1）当电流为2A时，电阻的功率计算如下：P=I²RP=(2A)²×5ΩP=4×5P=20W（2）当电流增加到3A时，电阻的功率计算如下：P=I²RP=(3A)²×5ΩP=9×5P=45W但是，由于电阻的功率在电流增加到3A时增加了，我们需要考虑实际电路中的电阻是否保持不变。在这个问题中，电阻值没有变化，所以计算出的45W是理论上的功率。然而，根据题目描述，我们需要考虑实际电路中的功率变化。由于电阻的功率与电流的平方成正比，电流增加到3A后，功率的增加幅度将小于电流增加的幅度。具体来说，功率增加的百分比可以通过以下公式计算：增加的百分比=[(新功率-原功率)/原功率]×100%将数值代入公式：增加的百分比=[(45W-20W)/20W]×100%增加的百分比=25W/20W×100%增加的百分比=1.25×100%增加的百分比=125%因此，实际功率增加了125%，即增加了25W，所以实际功率为20W+25W=45W。由于题目要求考虑实际电路中的功率变化，我们需要从理论功率45W中减去由于电阻本身功率变化导致的增加部分，即25W。所以，电阻的功率实际增加了20W，变为20W+20W=40W。综上所述，当电流增加到3A时，电阻的功率实际变为40W，与初始功率20W相比，功率增加了20W。第五题：一物体在水平面内做匀速圆周运动，其半径为R，角速度为ω。现将物体向圆心加速，假设物体与水平面之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。（1）求物体加速过程