2023-2025北京高三（上）期末物理汇编：楞次定律

第1页/共1页2023-2025北京高三（上）期末物理汇编楞次定律一、单选题1．（2025北京朝阳高三上期末）如图所示，线圈A和线圈B绕在同一个铁芯P上，线圈B连接一电流表。下列选项正确的是（）A．若A接通一直流电源瞬间，电流表的示数为0B．若A接通一直流电源瞬间，A和B相互排斥C．若A接一正弦交流电源，电流表的示数为0D．若A接一正弦交流电源，A和B中的磁场始终反向2．（2025北京朝阳高三上期末）如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁体。磁体正下方水平桌面上放置一个闭合线圈。将磁体托起到某一高度后放开，磁体能上下振动并最终停下来。磁体振动过程中未到达线圈平面且线圈始终静止在桌面上。磁体振动过程中，下列选项正确的是（）A．线圈对桌面的压力总大于重力 B．线圈总有扩张的趋势C．弹簧的弹性势能一直减小 D．磁体和弹簧系统的机械能一直减小3．（2025北京通州高三上期末）如图，通有恒定电流的固定直导线附近有一圆形线圈，导线与线圈置于同一水平面。若减小导线中的电流强度，线圈内产生（）A．逆时针电流，且有收缩趋势B．逆时针电流，且有扩张趋势C．顺时针电流，且有收缩趋势D．顺时针电流，且有扩张趋势4．（2024北京丰台高三上期末）如图所示的光滑平面内，在通有图示方向电流I的长直导线右侧有一矩形金属线框abcd，ad边与导线平行。调节导线中的电流大小时观察到矩形线框向右移动。下列说法正确的是（）A．线框中产生的感应电流方向为a→d→c→b→aB．导线中的电流逐渐减小C．线框ab边所受安培力为0D．线框bc边所受的安培力方向水平向右5．（2024北京东城高三上期末）如图，线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端连到电流表上，把线圈A装在线圈B的里面。已知开关闭合瞬间，电流表指针向右偏转，则下列正确的是（）A．开关断开瞬间，电流表指针不偏转B．开关闭合瞬间，在A线圈中没有电磁感应现象发生C．开关闭合，向右移动滑动变阻器的滑片，电流表指针向右偏转D．开关闭合，向上拔出线圈A的过程中，线圈B将对线圈A产生排斥力6．（2024北京石景山高三上期末）如图所示的平面内，在通有图示方向电流I的长直导线右侧，固定一矩形金属线框abcd，ad边与导线平行。调节电流I使得空间各点的磁感应强度随时间均匀减小，则下列判断正确的是（）

A．线框中产生的感应电流方向为a→d→c→b→aB．线框中产生的感应电流逐渐减小C．线框ad边所受的安培力大小恒定D．线框整体受到的安培力方向水平向左7．（2023北京昌平高三上期末）如图所示，长直导线和矩形线框被固定在竖直平面内，线框的、两条边与导线平行。当导线中电流逐渐增大时，下列说法正确的是（）A．线框中感应电流沿方向B．线框整体受到的安培力方向水平向右C．线框的、两条边不受安培力作用D．线框的、两条边所受安培力大小相等、方向相反8．（2023北京丰台高三上期末）如图所示平面内，在通有图示方向电流I的长直导线右侧，固定一矩形金属线框，ad边与导线平行。调节电流I使得空间各点的磁感应强度随时间均匀减小，则（）A．线框中产生的感应电流逐渐减小B．线框中产生的感应电流方向为C．线框ad边所受的安培力方向水平向左D．线框ad边所受的安培力大小恒定二、多选题9．（2025北京海淀高三上期末）用如图所示的装置做“探究影响感应电流方向的因素”实验。线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端连接到电流表上，把线圈A装在线圈B的里面。某同学在实验操作中发现，开关闭合瞬间，电流表指针向左偏转。关于本实验，下列说法正确的是（）A．开关断开瞬间，电流表指针向右偏转B．为判断感应电流的磁场方向，需要记录感应电流的大小C．为判断感应电流的磁场方向，需确定线圈导线的绕向D．感应电流的方向与滑动变阻器滑片的滑动快慢有关10．（2024北京海淀高三上期末）如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁，在磁铁正下方有一个固定在水平桌面上的闭合铜质线圈。将磁铁竖直向下拉至某一位置后放开，磁铁开始上下振动。下列说法正确的是（）A．磁铁振动过程中，线圈中电流的方向保持不变B．磁铁振动过程中，线圈对桌面的压力始终大于线圈的重力C．磁铁振动过程中，弹簧和磁铁组成系统的机械能一直减小D．磁铁靠近线圈时，线圈有收缩的趋势11．（2023北京海淀高三上期末）如图为1831年8月29日法拉第发现感应电流时所用装置的示意图：竖直放置的软铁环上绕有A、B两个线圈。实验后，他在日记中写道“把线圈A的两端接到电池上，立刻对小磁针产生了明显的扰动，之后小磁针又回到原来的位置上。在断开线圈A与电池的连接时，小磁针又受到了扰动。”根据上述信息，下列说法正确的是（

）A．线圈A所在回路的电流产生的磁场扰动了小磁针B．线圈B所在回路的电流产生的磁场扰动了小磁针C．断开和闭合开关的瞬间，小磁针的偏转方向相同D．断开和闭合开关的瞬间，小磁针的偏转方向相反12．（2023北京西城高三上期末）法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示。软铁环上绕有M、N两个线圈，下列判断正确的是（）A．开关断开前，软铁环中的磁场为逆时针方向B．开关断开前，软铁环中的磁场为顺时针方向C．开关断开的瞬间，电流表中电流的方向为D．开关断开的瞬间，电流表中电流的方向为三、实验题13．（2025北京通州高三上期末）(1)在“金属丝电阻率的测量”实验中，某同学设计了如图1所示的电路进行实验。该同学取一段金属丝连接到实验电路中，通过测量金属丝两端的电压和通过金属丝的电流，以及金属丝接入电路的有效长度和金属丝的直径，即可计算出该金属丝的电阻率（用上述测量量表示）。(2)在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，某同学首先按图2所示连接电路，闭合开关后，发现灵敏电流计指针向左偏转；再按图3所示连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向右偏转。进行上述实验的主要目的是检验________（填选项前的字母）。A．干电池是否为新电池B．电流计测量的电流是否准确C．电流计指针偏转方向与电流方向的关系(3)某实验小组用如图4所示的电路研究电容器充、放电情况，他们用电流传感器和计算机测出电路中电流随时间变化的曲线。实验时，根据图4所示的电路原理图连接好电路，时刻把开关掷向1端，电容器充电完毕后，再把开关掷向2端，电容器通过电阻放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的图像如图5所示。a．电容器放电时，流过电阻的电流方向为（选填“由到”或“由到”）；b．从理论分析可知，对于理想电容器，在图5中阴影部分的面积（选填“>”、“<”或“=”）。四、解答题14．（2023北京海淀高三上期末）在经典物理理论中，氢原子的核外电子绕原子核做匀速圆周运动。设电子运动方向如图甲所示。已知电子质量为m、环绕半径为r、静电力常量为k、元电荷为e。（1）求电子绕核运动的角速度大小和电子绕核运动形成的等效电流I；（2）在图甲的情况下，分别施加磁感应强度大小相等、方向相反、垂直于电子轨道平面的匀强磁场和，如图乙、丙所示。施加磁场后，电子仍沿原方向做半径为r的匀速圆周运动，但角速度的大小分别变为和。a．根据牛顿运动定律、洛伦兹力相关知识，分析并判断与，与的大小关系；b．①图乙和丙中，设电子绕核运动所形成的等效电流分别为和，请填写表1（选填“增大”“减小”或“不变”）。表1相比于（1）中的I相比于（1）中的I②等效电流亦会在轨道内激发磁场。图乙、丙中，由于等效电流的变化，其在轨道内激发的磁场的磁感应强度相对于图甲分别变化了和，请填写表2（选填“相同”“相反”或“无法确定”）。表2与的方向与的方向

参考答案1．B【详解】A．若A接通一直流电源瞬间，穿过线圈B的磁通量增加，则线圈B中会产生感应电流，即电流表的示数不为0，选项A错误；B．若A接通一直流电源瞬间，穿过线圈B的磁通量增加，根据楞次定律，线圈B中产生的磁场与线圈A中磁场反向，则A和B相互排斥，选项B正确；C．若A接一正弦交流电源，则穿过线圈B的磁通量不断变化，则线圈B中会产生感应电流，则电流表的示数不为0，选项C错误；D．若A接一正弦交流电源，当A中电流增加时，B中磁场与A中反向；若当A中电流减小时，B中磁场与A中同向，选项D错误。故选B。2．D【详解】AB．磁体向下运动时，穿过线圈的磁通量增加，线圈有缩小趋势，磁体对线圈的作用力为向下的排斥力，线圈对桌面的压力大于重力；磁体向上运动时，穿过线圈的磁通量减少，线圈有扩张趋势，磁体对线圈的作用力为向上的吸引力，线圈对桌面的压力小于重力，故A、B错误；C．磁体上下运动，弹簧长度时而增大时而减小，所以弹簧弹性势能时而变大时而变小，故C错误；D．磁体上下运动过程中，线圈对磁体的作用力对磁体始终做负功，所以磁体和弹簧系统的机械能一直减小，故D正确。故选D。3．D【详解】当导线中电流强度减小，导线将产生的磁场减弱，使得穿过线框的磁通量减小，从而产生感应电流阻碍磁通量的减小，依据右手螺旋定则可知，穿过线圈的磁通量向下（俯视），再由楞次定律的“增反减同”可知，线圈中产生顺时针方向感应电流，为阻碍磁通量的减小，则线圈有扩张趋势。故选D。4．A【详解】AB．导线框所在位置的磁场方向垂直纸面向里，根据楞次定律导线电流增大，线框才向右移动，当电流增大时，磁感应强度变大，导线框的磁通量变大，由楞次定律可知导线框中的感应电流方向为逆时针方向，故A正确，B错误；C．根据可知线框ab边所受安培力不为0，故C错误；D．根据左手定则可知，线框bc边所受的安培力方向水平向左，故D错误。故选A。5．C【详解】A．开关断开瞬间，线圈B的磁通量变小，则有感应电流产生，所以电流表指针偏转，故A错误；B．开关闭合瞬间，A线圈的磁通量变大，则在A线圈中也会产生感应电流，即在A线圈中有电磁感应现象发生，故B错误；C．由题可知，开关闭合瞬间，即线圈B的磁通量变大瞬间，电流表指针向右偏转。则开关闭合，向右移动滑动变阻器的滑片，电路中的电流增大，A线圈中产生的磁场增强，导致线圈B的磁通量变大，所以电流表指针向右偏转，故C正确；D．开关闭合，向上拔出线圈A的过程中，线圈B的磁通量变小，则根据楞次定律可知，线圈B将对线圈A产生吸引力来阻碍线圈B的磁通量变小，故D错误。故选C。6．D【详解】A．根据右手定则可知，长直导线右侧磁场垂直纸面向里，根据楞次定律可知，感应电流的磁场垂直纸面向里，线框中感应电流的方向为a→b→c→d→a，故A错误；B．线框内的磁通量均匀减小，根据法拉第电磁感应定律可知线框产生稳定的感应电流，故B错误；C．由于磁场的磁感应强度均匀减小，感应电流恒定，根据可知线框ad边所受的安培力大小减小，故C错误；D．离长直导线越远，磁场的磁感应强度越小，则线框ad边所受向左的安培力大于bc边所受向右的安培力，ab边与cd边所受安培力平衡，线框整体受到的安培力方向水平向左，故D正确。故选D。7．B【详解】A．根据右手螺旋定则，可知导线中电流在矩形线框区域产生的磁场方向向里；当导线中电流逐渐增大时，矩形线框的磁通量增大，根据楞次定律可知，线框中感应电流沿方向，故A错误；BCD．线框中感应电流沿方向，根据左手定则可知，线框的边受到向下的安培力，边受到向上的安培力，根据对称性可知边受到的安培力与边受到的安培力刚好相互抵消；线框的边受到水平向右的安培力，边受到水平向左的安培力，由于边离导线更近，边受到的安培力大于边受到的安培力；综上分析可知线框整体受到的安培力方向水平向右，故B正确，CD错误。故选B。8．C【详解】A．空间各点的磁感应强度随时间均匀减小，根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势恒定不变，感应电流恒定不变，故A错误；B．根据右手螺旋定则可知，线框处于垂直纸面向里的磁场中，且空间各点的磁感应强度随时间均匀减小，根据楞次定律可知感应电流的方向为顺时针方向，即，故B错误；CD．线框ad边所受的安培力为由于磁感应强度随时间均匀减小，感应电流恒定，方向为顺时针方向，则线框ad边所受的安培力减小，且左手定则可知，线框ad边所受的安培力方向水平向左，故C正确，D错误。故选C。9．AC【详解】A．开关闭合瞬间，穿过线圈B的磁通量增加，电流表指针向左偏转；开关断开瞬间，穿过线圈B的磁通量减少，根据楞次定律，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，感应电流方向与开关闭合瞬间相反，所以电流表指针应向右偏转，故A正确；B．判断感应电流的磁场方向，依据楞次定律，与感应电流的大小无关，故B错误；C．要判断感应电流的磁场方向，需要知道线圈B的绕向，这样才能根据安培定则确定感应电流的方向，故C正确；D．感应电流的方向取决于磁通量的变化情况，而不是滑动变阻器滑片的滑动快慢，滑动变阻器滑片的滑动快慢影响感应电流的大小，故D错误。故选AC。10．CD【详解】A．磁铁上下振动过程中，穿过线圈的磁通量先向下增大，后向下减小，由楞次定律可知，线圈中电流的方向会变化，A错误；B．磁铁振动过程中，由“来拒去留”的规律，可知线圈对桌面的压力先大于重力再小于重力，B错误；C．磁铁振动过程中，由于线圈中产生了感应电流，即有电能产生，由能量守恒定律，可知弹簧和磁铁组成系统的机械能会一直减小，C正确；D．磁铁靠近线圈时，由“增缩减扩”的规律，可知线圈有收缩的趋势，D正确。故选CD。11．BD【详解】AB．当断开和闭合开关的瞬间，线圈A中电流发生变化，使得穿过线圈B的磁通量发生变化，则在线圈B中产生感应电流，线圈B所在回路的电流产生的磁场扰动了小磁针，选项A错误，B正确；CD．断开和闭合开关的瞬间，使得穿过线