1、1第四章 第 3节 楞次定律基础夯实 一、选择题(14 题为单选题，5、6 题为多选题)1关于感应电流，下列说法正确的是( C )A根据楞次定律知：感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量B感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化C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D当导体切割磁感线运动时，必须用右手定则确定感应电流的方向解析：由楞次定律知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，A 错误；感应电流的磁场总是阻碍电路中的原磁通量的变化，不是阻碍原磁场的变化，B 错误；由楞次定律知，如果是因磁通量的减少而引起的感应电流，则感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方
2、向相同，阻碍磁通量的减小；如果是因磁通量的增加而引起的感应电流，则感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相反，阻碍磁通量的增加，C 正确；导体切割磁感线运动时，可直接用右手定则确定感应电流的方向，也可以由楞次定律确定感应电流的方向，D 错误。2下图表示闭合电路中的一部分导体 ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，其中能产生由 a到 b的感应电流的是( A )解析：题目中导体做切割磁感线运动，先由感应电流产生的条件判断是否存在感应电流，再应用右手定则判断感应电流方向。由右手定则可判定 A中 ab中电流由 a向 b，B 中由 b向 a，C 中由 b向 a，D 中由 b向 a，故 A正确。3如图所示，
3、通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环，铜环平面与螺线管横截面平行。当开关 S闭合瞬间，两铜环的运动情况是( A )A同时向两侧推开B同时向螺线管靠拢C一个被推开，一个被吸引，但因电源正、负极未知，无法具体判断D同时被推开或同时向螺线管靠拢，因电源正、负极未知，无法具体判断2解析：当电路接通瞬间，通电螺线管的磁场从无到有，使得穿过两侧铜环的磁通量都增加，由楞次定律和“动态规律”知，两铜环都受到通电螺线管磁场的排斥作用，使两铜环分别向外侧移动。故选项 A正确。4(2016北京二十四中高二上学期期末)如图，一水平放置的矩形闭合线框 abcd，在细长磁铁的 N极附近竖直下落，保持 bc边在纸外， ad边在纸
4、内，从图中的位置经过位置到位置，位置和都很靠近，在这个过程中，线圈中感应电流( A )A沿 abcd流动B沿 dcba流动C由到是沿 abcd流动，由到是沿 dcba流动D由到是沿 dcba流动，由到是沿 abcd流动解析：磁铁产生的磁场如图所示，线圈从位置 1到位置 3的过程中， ab边和 cd边均切割磁感线，但 ab边离磁极近，由右手定则可判感应电流方向沿 abcd方向，故选 A。5(2017宁夏中卫一中高二上学期期末)如图所示， A、 B为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度。两个相同的磁性小球，同时从A、 B管上端的管口无初速释放，穿过 A管的小球比穿
5、过 B管的小球先落到地面。下面对于两管的描述中可能正确的是( AD )A A管是用塑料制成的， B管是用铜制成的B A管是用铝制成的， B管是用胶木制成的C A管是用胶木制成的， B管是用塑料制成的D A管是用胶木制成的， B管是用铝制成的解析：由题意可知，小球在 B管中下落的速度要小于 A管中的下落速度，故说明小球在 B管时受到阻力作用；其原因是金属导体切割磁感线，从而使闭合的导体中产生感应电流，由于磁极间的相互作用而使小球 受向上的阻力；故 B管应为金属导体，如铜、铝等，而 A管应为绝缘体，如塑料、胶木等，故 AD正确，BC 错误；故选 AD。36(2017河南省洛阳市高二上学期期末)如图
6、所示，通有恒定电流的螺线管竖直放置，电流方向如图，铜环 R沿螺线管轴线下落，下落过程中环面始终保持水平，铜环先后经过轴线 1、2、3 三个位置，位置 2处于螺线管的中心，位置 1、3 与位置 2等距，则( AB )A从上向下看，环经过位置 1时，感应电流是顺时针的B从上向下看，环经过位置 3时，感应电流是逆时针的C环在位置 2时的加速度小于重力加速度D环在位置 3的磁通量比在位置 2时大解析：铜环在位置 1、3 的磁场的方向相同，且磁通量在 1的位置在增加，而在 3的位置在减小，根据右手螺旋定则与楞次定律，可知，从上向下看，环经过位置 1时，感应电流是顺时针；环经过位置 3时，感应电流是逆时针
7、，故 AB正确；感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因；当铜环经过 1位置时，正在靠近螺线管，铜环受到的磁场力阻碍铜环靠近螺线管(来拒)，则加速度 a1g；当铜环经过位置 3时，正在远离螺线管，铜环受到的磁场力阻碍铜环远离螺线管(去留)，则加速度 a3g；当铜环经过 2位置时，环中磁通量最大，且运动方向与磁场平行，故不产生感应电流，则加速度 a2 g。故 CD错误。二、非选择题7如图为我国某中学一教室墙上有一朝南的窗户，窗高为 1.2m，宽 0.75m，边缘部分是不锈钢材质。已知该处地磁场的磁感强度的水平分量为 5105 T，则穿过该窗框平面的磁通量为_4.510 5 _Wb；当把钢窗左侧向
8、内拉开(如图所示)时，窗框中的感应电流方向是_逆时针_。(从拉窗人的角度来看是“顺时针”还是“逆时针”)解析： BS510 5 1.20.75Wb4.510 5 Wb由楞次定律可判当把钢窗向内拉开时，钢窗框中感应电流的方向沿逆时针。8(2016山东潍坊市高二上学期期中)为判断线圈绕向，可将灵敏电流计 G与线圈 L连接，如图所示。已知线圈由 a端开始绕至 b端，当电流从电流计 G左端流入时，指针向左偏转。4(1)将条形磁铁的 N极向下从线圈的上方竖直插入 L时，发现指针向左偏转。俯视线圈，其绕向为_顺时针_(选填“顺时针”或“逆时针”)。(2)当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离 L时，指针向右偏
9、转。俯视线圈，其绕向为_逆时针_(选填“顺时针”或“逆时针”)。解析：(1)条形磁铁的 N极向下从线圈的上方竖直插入 L时，线圈中的磁场向下且增强，感应电流的磁场向上，且电流从电流计左端流入，根据安培定则可知线圈为顺时针绕向(俯视)。(2)条形磁铁从题图中虚线位置向右远离 L时，线圈中的磁场向上且减弱，感应电流的磁场向上，感应电流从电流计右端流入，根据安培定则可知线圈为逆时针绕向(俯视)。9如图所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈，线圈等距离排列，且与传送带以相同的速度匀速运动。为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带，根据穿过磁场后线圈间
10、的距离，就能够检测出不合格线圈。从图中可以看出，第几个线圈是不合格线圈？答案：第 3个解析：若线圈闭合进入磁场时，由于产生电磁感应现象，根据楞次定律可判断线圈相对传送带向后滑动，若线圈不闭合，进入磁场时，不会产生感应电流，故线圈相对传送带不发生滑动，所以从图中可以看出，第 3个线圈是不合格线圈。能力提升 一、选择题(14 题为单选题，5、6 题为多选题)1(2017湖北省宜昌市示范高中协作体高二上学期期末)如图所示，在载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨 A、 B，导轨与直导线平行且在同一水平面内，在导轨上有两可自由滑动的导体 ab和 cd。当载流直导线中的电流逐渐增强时，导体 ab和 cd的运
11、动情况是( C )A一起向左运动 B一起向右运动5C ab和 cd相向运动，相互靠近 D ab和 cd相背运动，相互远离解析：根据右手螺旋定则知，直流电流下方的磁场方向垂直纸面向里，电流增强时，磁场增强，根据楞次定律得，回路中的感应电流为 abdc，根据左手定则知， ab所受安培力方向向右， cd所受安培力向左，即 ab和 cd相向运动，相互靠近。故 C正确，A、B、D 错误。2(2016吉林松原市扶余一中高二上学期期末)如图所示， ab是一个可以绕垂直于纸面的轴 O转动的闭合矩形导体线圈，当滑动变阻器 R的滑片 P自右向左滑动的过程中，线圈 ab将( C )A发生转动，但电源的极性不明，无法
12、确定转动方向B顺时针转动C逆时针转动D静止不动解析：当滑动变阻器的滑片 P自右向左滑动时，引起线圈电流减小，通电螺线管穿过线框的磁场强度减小，引起闭合矩形线框的磁通量减小，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。线框所在位置的磁场方向大致是水平的，要阻碍引起感应电流的磁通量的减小，所以线框逆时针转动，故选 C。3(2016北京师大附中高二下学期期中)如图所示， MN是一根固定的通电长直导线，电流方向向上，今将一金属线框 abcd放在导线上，让线框的位置偏向导线的左边，两者彼此绝缘，当导线上的电流突然增大时，线框整个受力为( A )A受力向右 B受力向左C受力向上 D受力为零解析：金属
13、线框放在导线 MN上，导线中电流产生磁场，根据安培定则判断可知，线框左右两侧磁场方向相反，线框左侧的磁通量大于线框右侧的磁通量，磁通量存在抵消的情况，当导线中电流增大时，穿过线框的磁通量增大，线框产生感应电流，根据楞次定律可知，感应电流的磁场要阻碍磁通量的变化，则线框将向磁通量减小方向运动，即向右移动，故 A正确，BCD 错误，故选 A。4(2018浙江宁波诺丁汉大学附中高二下学期期中)如图所示， AOC是光滑的金属导6轨， AO沿竖直方向， OC沿水平方向， ab是一根金属棒，与导轨接触良好，它从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运动过程中 b端始终在 OC上， a端始终在 OA上，直到完
14、全落在 OC上，空间存在着匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，则 ab棒在上述过程中( C )A感应电流方向是 b aB感应电流方向是 a bC感应电流方向先是 b a，后是 a bD感应电流方向先是 a b，后是 b a解析：在金属棒向下滑动的过程中，金属棒与导轨所围成的三角形面积先增大后减小，三角形 aOb内的磁通量先增大后减小，由楞次定律可判断 C选项正确。5(2018黑龙江省牡丹江一中高二上学期期末)如图，圆环形导体线圈 a平放在水平桌面上，在 a的正上方固定一竖直螺线管 b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片 P向下滑动，下列表述正确的是(
15、 BD )A线圈 a中将产生俯视顺时针方向的感应电流B穿过线圈 a的磁通量变大C线圈 a有扩张的趋势D线圈 a对水平桌面的压力 FN将增大解析：当滑动触头 P向下移动时电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知通过线圈 b的电流增大，从而判断出穿过线圈 a的磁通量变大，所以 B正确；根据楞次定律即可判断出线圈 a中感应电流方向俯视应为逆时针，A 错误。线圈 a应有收缩的趋势，C 错误；将线圈 a和 b看做两个条形磁铁，不难判断此时两磁铁的 N极相对，互相排斥，故线圈 a对水平桌面的压力将增大，所以 D正确，故选 BD。6(2017江西省南昌二中高二上学期期末)如图，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均
16、匀分布，水平方向非均匀分布。一铜制圆环用丝线悬挂于 O点，将圆环拉至位置a 后无初速释放，在圆环从 a 摆向 b的过程中( AD )7A感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B感应电流方向先顺时针后逆时针再顺时针C圆环受到的安培力始终与速度方向相反D圆环受到的安培力始终沿水平方向解析：先看感应电流方向，铜制圆环内磁通量先向里并增大，感应电流为逆时针；铜制圆环右边越过最低点过程中，铜制圆环内磁通量向里的减小，所以感应电流为顺时针；整个环越过最低点以后，铜制圆环内磁通量向外并减小，所以感应电流为逆时针，故 A正确，B 错误；再看安培力方向，根据左手定则，因等效导线是沿竖直方向的，且两边的磁感应强度不
17、同，故合力方向始终沿水平方向，故和速度方向会有一定夹角，故 C错误、D正确。所以 AD正确，BC 错误。二、非选择题7(河南省鹤壁市淇滨高中高二下学期月考)在“研究电磁感应现象”的实验中，首先按图甲接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系，然后按图乙将电流表与线圈 B连成一个闭合电路，将线圈 A、电源、滑动变阻器和开关串联成另一个闭合电路，在图甲中，当闭合 S时，观察到电流表指针向左偏(不通电时指针停在正中央)。在图乙中：(以下均填“向左”或“向右”或“不”)(1)S闭合后，将螺线管 A插入螺线管 B的过程中，电流表的指针向_右_偏转。(2)线圈 A放在 B中不动，将滑动变阻器的滑
18、片向右滑动时，电流表指针向_右_偏转。(3)线圈 A放在 B中不动，突然切断开关 S时，电流表指针向_左_偏转。解析：在图甲中，闭合开关，电流从正接线柱流入电流表，电流表指针向左偏转，即电流从哪个接线柱流入，指针就向哪侧偏转；在图乙中，(1)将 S闭合后，将螺线管 A插入螺线管 B的过程中，穿过 B的磁场向上，磁通量变大，由楞次定律可知，感应电流从电流表负接线柱流入，则电流表的指针将向右偏转；(2)螺线管 A放在 B中不动，穿过 B的磁场向上，将滑动变阻器的滑动触片向右滑动时，穿过 B的磁通量变大，由楞次定律可知，感应电流从电流表负接线柱流入，则电流表的指针将向右偏转；(3)螺线管 A放在 B
19、中不动，8穿过 B的磁场向上，突然切断开关 S时，穿过 B的磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流从电流表正接线柱流入，则电流表的指针将向左偏转。8如图所示，试探究在以下四种情况中小磁针 N极的偏转方向。(1)开关 S闭合时。(2)开关 S闭合后。(3)开关 S闭合后，调节滑动变阻器使电流增强。(4)开关 S断开时。答案：(1)垂直纸面向外 (2)不偏转 (3)垂直纸面向外 (4)垂直纸面向里解析：开关 S闭合时，左边线圈的电流及磁场情况和穿过右边线圈磁通量方向如图所示。(1)S闭合时，穿过右边线圈的磁通量 增加，由楞次定律可知，感应电流 b a，再由安培定则可知，N 极指向垂直纸面向外的方向。(2)S闭合后，穿过右边线圈的磁通量 不变，不产生感应电流，小磁针不偏转。(3)此种情况同(1)现象相同，即 N极指向垂直纸面向外的方向。(4)此种情况与(1)现象相反，即 N极指向垂直纸面向里的方向。
