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物理选择性必修二2.1楞次定律同步练习（基础巩固）
一、选择题
1．关于电磁感应现象的有关说法正确的是（　　）
A．只要穿过闭合电路中的磁通量不为零，电路中就有感应电流产生
B．穿过闭合电路中的磁通量减少，则电路中感应电流就减小
C．穿过闭合电路中的磁通量越大，则电路中的感应电动势越大
D．穿过闭合电路的磁通量变化越快，闭合电路中感应电动势越大
【答案】D
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件；影响感应电动势大小的因素
【解析】【解答】解：A．只有闭合回路中磁通量发生变化时，闭合回路中才会产生感应电流，故A错误．
B．根据法拉第电磁感应定律，电动势的大小取决于磁通量变化的快慢，所以感应电流的大小取决于磁通量变化的快慢，磁通量减小时，若磁通量的变化率增大，则感应电流可能变大，故B错误；
C、D、穿过闭合电路的磁通量变化越快，闭合电路中感应电动势越大．磁通量大，但变化较慢，则感应电动势也可能很小，故C错误，D正确．
故选：D．
【分析】感应电流产生的条件是穿过闭合电路磁通量发生变化.1、电路要闭合；2、穿过的磁通量要发生变化．根据法拉第电磁感应定律，电动势的大小取决于磁通量变化的快慢．
2．如图所示，螺线管导线的两端与平行金属板相接后，“胜哥”将一个带正电的小球用绝缘细线悬挂在两金属板间，并处于静止状态。若使一条形磁体从左向右靠近螺线管，则（　　）
A．小球不动
B．小球向左摆动
C．螺线管的左端相当于条形磁体的N极
D．螺线管的左端相当于条形磁体的S极
【答案】D
【知识点】楞次定律
【解析】【解答】AB．当磁体靠近时，导致线圈的磁通量发生变化，从而导致线圈中产生感应电动势，假设电路闭合，则由楞次定律可知，感应电流方向是从右极板向下通过线圈再到左极板，由于线圈相当于电源，因此左极板电势高，所以带正电小球将向右摆动，故AB错误；
CD．假如电路闭合，则螺线管中的电流方向如图所示，根据右手螺旋定则可知螺线管的左端相当于S极，故C错误，D正确。
故答案为：D。
【分析】利用楞次定律判断螺线管的感应磁极，结合感应电动势的极性分析金属板间电场对带电小球的作用。
3．闭合线框abcd，自某高度自由下落时穿过一个有界的匀强磁场，当它经过如图所示的三个位置时，感应电流的方向是（　　）
A．经过Ⅰ时，a→d→c→b→a B．经过Ⅱ时，a→b→c→d→a
C．经过Ⅱ时，无感应电流 D．经过Ⅲ时，a→b→c→d→a
【答案】C
【知识点】楞次定律
【解析】【解答】A、线框进入磁场的过程中，通过线框磁通量向里增加，根据楞次定律可知感应电流方向为逆时针，所以经过Ⅰ时，电流方向沿a→b→c→d→a方向，故A错误；BC、经过Ⅱ时，磁通量不变，则感应电流为0，故C正确，B错误；
D、线框离开磁场的过程中，通过线框磁通量向里减少，根据楞次定律可知感应电流方向为顺时针，所以经过Ⅲ时，电流方向沿a→d→c→b→a方向，故D错误。
故选：C。
【分析】当线框进入磁场时，磁通量变大，而出磁场时，磁通量变小，但完全进入磁场后，磁通量不变，根据楞次定律直接进行判断，即可求解。
4．如图所示，“胜哥”做演示实验时，用绝缘细线吊起一个轻质闭合铝环，当手持磁铁使其N极突然向右沿铝环轴线靠近铝环过程中，下列说法正确的是（　　）
A．铝环起先向右摆动
B．铝环有扩张的趋势
C．铝环对磁铁的作用力对磁铁做正功
D．从左向右看，铝环中有顺时针方向电流
【答案】A
【知识点】楞次定律
【解析】【解答】A、磁铁N极向右靠近铝环，根据楞次定律 “来拒去留”，铝环受排斥力，会向右摆动，故A正确；
B、磁通量增加，由 “增缩减扩”，铝环有收缩趋势，不是扩张，故B错误；
C、铝环对磁铁的力阻碍磁铁靠近，做负功，故C错误；
D、手持磁铁使其N极突然向右沿铝环轴线靠近铝环过程中，穿过铝环的磁通量向右增加，根据楞次定律和安培定则可知，从左向右看，铝环中有逆时针方向电流，故D错误。
故答案为：A。
【分析】应用楞次定律的推论（来拒去留、增缩减扩）和安培定则，分析铝环的运动趋势、电流方向及做功情况。
5．如图所示，在绝缘的水平面上，有闭合的两个线圈a、b，线圈a处在垂直纸面向里的匀强磁场中，线圈b位于右侧无磁场区域，现将线圈a从磁场中匀速拉出，线圈a、b中产生的感应电流方向分别是（ ）
A．顺时针，顺时针 B．顺时针，逆时针
C．逆时针，顺时针 D．逆时针，逆时针
【答案】A
【知识点】楞次定律
【解析】【解答】 在应用楞次定律时要用到安培定则，要掌握安培定则的用法。在判断线圈a中的感应电流方向时也可应用右手定则。线圈a从磁场中匀速拉出的过程中穿过a线圈的磁通量在减小，则根据楞次定律可知a线圈的电流为顺时针，由于线圈a从磁场中匀速拉出则a中产生的电流为恒定电流，则线圈a靠近线圈b的过程中线圈b的磁通量在向外增大，同理可得线圈b产生的电流为顺时针。
故选A。
【分析】首先根据楞次定律判断线圈a中的感应电流方向，再根据安培定则判断线圈a中的电流在线圈b所处位置产生磁场的方向。确定线圈b磁通量如何变化，根据楞次定律判断线圈b中的感应电流方向。
6．“胜哥”设计的电梯坠落的应急保护装置如图所示，在电梯挂厢上安装永久磁铁，并在电梯的井壁上铺设闭合线圈，这样可以在电梯突然坠落时减小对人员的伤害。当电梯在线圈、之间向下坠落时，下列说法正确的是（　　）
A．线圈有收缩的趋势
B．从上往下看（俯视），中产生顺时针方向的感应电流
C．线圈、中感应电流的方向相同
D．线圈对电梯的作用力向下，线圈对电梯的作用力向上
【答案】B
【知识点】楞次定律
【解析】【解答】本题考查了楞次定律的灵活应用，注意楞次定律也是能量转化与守恒的表现，要正确理解和应用，同时考查学生分析实际问题的能力。ABC．根据楞次定律可知，线圈、对电梯坠落都有阻碍作用，根据楞次定律可知，线圈有扩张的趋势、线圈有收缩的趋势，结合安培定则可知，从上往下看（俯视），中产生逆时针方向的感应电流，中产生顺时针方向的感应电流，故B正确，AC错误；
D．根据楞次定律“来拒去留”可知，线圈对电梯的作用力向上，线圈对电梯的作用力也向上，故D错误。
故选B。
【分析】带有磁铁的电梯在穿过闭合线圈的过程中，线圈内的磁感应强度发生变化，将在线圈中产生感应电流，感应电流会阻碍磁铁的相对运动，由此根据楞次定律分析即可。
7．如图所示，当一块磁体靠近超导体时，超导体中会产生强大的电流，对磁体有排斥作用，这种斥力可以使磁体悬浮在空中，超导磁浮列车就是运用了这个原理。关于这种磁浮现象，下列说法中正确的是（　　）
A．超导体使磁体处于失重状态
B．超导体对磁体的磁力与磁体受到的重力相平衡
C．超导体中电流产生的磁场方向与磁体的磁场方向相同
D．磁体靠近时，超导体中有电流，磁体悬浮时，超导体中无电流
【答案】B
【知识点】超重与失重；楞次定律
【解析】【解答】本题考查通电导线周围的磁场，解题关键根据信息分析题意，结合电磁感应原理分析。AB．排斥力可以使磁体悬浮于空中，所以超导体对磁体的力与磁体的重力平衡，磁体既没有超重，也没有失重，故A错误，B正确；
CD．当一块磁体靠近超导体时，由楞次定律可知超导体中电流产生的磁场方向与磁体的磁场方向相反，产生了排斥力，这种排斥力可以使磁体悬浮于空中，磁体悬浮时，超导体没有焦耳热得产生因此之前产生得感应电流依旧存在，故CD错误；
故选B。
【分析】磁体靠近超导体时，由于磁通量的变化产生感应电动势，根据楞次定律判断感应电流的磁场与原磁场的方向关系，磁体悬浮于空中，受力平衡。
8．如图甲所示，有一螺线管，其绕线两端并联了发光二极管和。在螺线管中通以如图乙所示的变化的磁场（忽略自感现象），磁场向上为正方向，下列所描述的实验现象正确的是（　　）
A．时间段，二极管发光
B．时间段，二极管发光
C．时间段，总有一个二极管在发光
D．时间段可观察到和交替发光
【答案】B
【知识点】楞次定律
【解析】【解答】本题考查了楞次定律相关知识，理解二极管在电路中的作用，熟练掌握楞次定律是解决此类问题的关键。A．规定磁场向上为正方向，时间段，磁感应强度为负值，磁场方向向下，磁感应强度增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，感应电流方向沿发光二极管向上，根据二极管的单向导电性可知，二极管发光，故A错误；
B．规定磁场向上为正方向，时间段，磁感应强度为负值，磁场方向向下，磁感应强度减小，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知，感应电流方向沿发光二极管向下，根据二极管的单向导电性可知，二极管发光，故B正确；
C．时间段，磁感应强度没变，穿过线圈的磁通量没有发生变化，线圈回路中没有产生感应电流，则该时间段内两个二极管均不发光，故C错误；
D．结合上述可知，时间段，感应电流方向沿发光二极管向下，二极管发光，时间段，磁感应强度为正值，磁场方向向上，磁感应强度增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可判断，感应电流方向沿发光二极管向下，二极管发光，即时间段，感应电流方向相同，只有发光，故D错误。
故选B。
【分析】根据楞次定律，结合磁感应强度变化关系，利用磁通量的变化分析求解。
9．当导线中分别通以图示方向的电流，小磁针静止时N极垂直纸面向外的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】磁现象和磁场、磁感线；通电导线及通电线圈周围的磁场；右手定则
【解析】【解答】A、电流向右，根据右手螺旋定则，小磁针处（导线下方）磁场方向垂直纸面向里（四指在导线下方时，弯曲方向指向纸内 ），小磁针N极指向磁场方向，故N极垂直纸面向里，A错误；
B、电流向上，右手握住导线，大拇指向上，小磁针处（导线右侧水平面 ）磁场方向垂直纸面向里（四指在右侧时，弯曲方向指向纸内 ）。小磁针N极垂直纸面向里，B错误；
C、电流沿环形逆时针（俯视 ），右手握住环形导线，四指逆时针弯曲，大拇指指向环形内部磁场方向为垂直纸面向外。小磁针在环形内部，N极指向磁场方向，故N极垂直纸面向外，C正确；
D、电流从螺线管右端流入、左端流出，右手握住螺线管，四指弯曲与电流方向一致，大拇指指向螺线管内部磁场方向为向左（从右向左 ）。小磁针在螺线管内部，N极指向磁场方向（向左 ），故N极指向左，D错误；
故答案为：C。
【分析】A、B选项：直导线电流方向不同，但小磁针位置的磁场方向均垂直纸面向里，导致N极指向错误，A、B因磁场方向判断错误错误。
C选项：环形导线电流产生的内部磁场方向垂直纸面向外，小磁针N极指向与磁场方向一致，C因正确应用定则正确。
D选项：螺线管内部磁场方向向左，小磁针N极指向左，D因磁场方向判断后N极指向错误错误。
10．电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收，结构如图甲所示。两对永磁铁可随发动机一起上下振动，每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小均为。磁场中，边长为L的正方形线圈竖直固定在减震装置上。某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所示，永磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈。关于图乙中的线圈。下列说法正确的是（　　）
A．穿过线圈的磁通量为
B．若永磁铁相对线圈匀速上升，线圈中无感应电流
C．若永磁铁相对线圈减速下降，线圈中感应电流方向为逆时针方向
D．若永磁铁相对线圈下降，则线圈在竖直方向上受到的安培力合力向下
【答案】D
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件；磁通量；右手定则
【解析】【解答】本题考查磁通量的概念、楞次定律，右手定则和左手定则，会根据题意进行准确分析解答。A．根据图乙可知此时穿过线圈的磁通量为0，故A错误；
B．根据法拉第电磁感应定律可知永磁铁相对线圈有相对运动时就有磁通量变化，则匀速上升时线圈中有恒定电流，故B错误；
C．永磁体相对线圈下降即线圈相对磁体上升，根据右手定则线圈中感应电流方向为顺时针方向，故C错误；
D．永磁铁相对线圈下降时，根据安培定则可知线圈中感应电流的方向为顺时针方向，根据左手定则判断线框上下边所受安培力均向下，则线圈在竖直方向上受到的安培力合力向下，故D正确。
故选D。
【分析】根据磁通量的概念结合楞次定律，右手定则和左手定则进行分析解答。
11．如图所示，圆环中通逆时针方向电流，位于圆环圆心处的小磁针静止时N极指向为（　　）
A．水平向右 B．竖直向下
C．垂直纸面向里 D．垂直纸面向外
【答案】D
【知识点】楞次定律；右手定则
【解析】【解答】由右手螺旋定则可知，环形电流产生垂直于纸面向外的磁场，故小磁针的N极指向为垂直于纸面向外。ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用右手螺旋定则，四指弯曲为环形电流的方向，拇指的指向为产生的磁场的方向，结合小磁针的特点可求出小磁针的指向。
12．如图所示，足够长的两光滑导轨水平放置，整个装置处于竖直向下的均匀磁场中，金属棒ab在水平外力的作用下，以速度v沿导轨向右做匀速运动，则金属棒ab受到磁场施加的安培力的方向是（　　）
A．竖直向下 B．水平向右 C．竖直向上 D．水平向左
【答案】D
【知识点】安培力；右手定则
【解析】【解答】金属棒ab以速度v沿导轨向右做匀速运动，磁场方向为竖直向下，根据右手定则可知金属棒ab有b→a的感应电流，根据左手定则可知金属棒ab受到磁场施加的安培力的方向水平向左。故ABC错误，D正确。
故答案为：D。
【分析】考查左手定则及右手定则的理解与应用。
13．科学家曾预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”，于是设计了一个寻找磁单极子的实验，他设想，如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线圈，从上向下看，导线图中出现的感应电流方向是（　　）
A．先逆时针，后顺时针 B．先顺时针，后逆时针
C．一直顺时针 D．一直逆时针
【答案】D
【知识点】楞次定律；右手定则
【解析】【解答】若N磁单极子穿过超导线圈的过程中，当磁单极子靠近线圈时，穿过线圈中磁通量增加，且磁场方向从上向下，所以由楞次定律可知，感应磁场方向从上向下看，再由右手螺旋定则可确定感应电流方向逆时针；当磁单极子远离线圈时，穿过线圈中磁通量减小，且磁场方向从下向上，所以由楞次定律可知，感应磁场方向从下向上，再由右手螺旋定则可确定感应电流方向逆时针。因此线圈中产生的感应电流方向一直逆时针不变。
故答案为：D。
【分析】若N磁单极子穿过超导线圈的过程中，当磁单极子靠近线圈时，穿过线圈中磁通量增加，磁单极子远离线圈时，穿过线圈中磁通量减小，且磁场方向从下向上。
14．如图为“胜哥”研究电磁感应规律的实验装置，当电键闭合瞬间，电流计指针向右偏转。电键闭合后，以下判断正确的是（　　）
A．向右移动滑动变阻器滑动触头，电流计指针向左偏
B．在线圈A中插入铁芯时，电流计指针向左偏
C．将线圈A从线圈B中拔出时，电流计指针向左偏
D．只要电键闭合，电流计指针总是向右偏
【答案】C
【知识点】研究电磁感应现象
【解析】【解答】A．当在闭合电键时，发现电流计的指针向右偏转。则说明线圈磁通量从无到有即变大，导致电流计指针向右偏一下。向右移动滑动变阻器滑动触头，滑动变阻器接入电路中的阻值减小，电路中电流增大，线圈中磁通量增大，所以电流计指针向右偏，A不符合题意；
B．在线圈A中插入铁芯时，线圈中磁通量增大，所以电流计指针向右偏，B不符合题意；
C．将线圈A从线圈B中拔出时，线圈中磁通量减小，电流计指针向左偏，C符合题意；
D．保持电键闭合状态时，则线圈的磁通量不变，线圈中没有感应电流，则指针一直在表盘中央。D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】闭合电键时，发现电流计的指针向右偏转说明线圈磁通量变大，导致电流计指针向右偏一下，反之向左偏转。线圈的磁通量不变，线圈中没有感应电流，则指针一直在表盘中央。
二、多项选择题
15．现代高层建筑中，电梯系统安装了电磁缓冲装置。在电梯轿厢底部对称安装了8台永久强磁铁，磁铁S极均朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，当电梯轿厢超速下降时会迅速启动缓冲系统，使线圈立即闭合。当电梯轿厢超速下降到如图所示位置时，下列说法正确的是（　　）
A．下方线圈对轿厢有阻碍作用，上方线圈对轿厢无阻碍作用
B．轿厢上方与下方之间的金属线圈相互排斥
C．从上往下看，轿厢上方线圈的感应电流沿顺时针方向
D．上方线圈有收缩的趋势，下方线圈有扩张的趋势
【答案】B,C
【知识点】磁通量；楞次定律
【解析】【解答】AD．上、下方线圈均对轿厢有阻碍作用，轿厢向下运动，远离上方线圈，故上方线圈有扩张的趋势，轿厢靠近下方线圈，故下方线圈有收缩的趋势，故AD错误；BC．电梯轿厢底部安装了永磁铁，故上、下方线圈在电梯轿厢下降时会产生感应电流，根据楞次定律，从上往下看可知，上方线圈电流方向为顺时针，下方线圈电流方向为逆时针，两线圈相互排斥，故BC正确。
故选BC。
【分析】1.磁通量变化：分析电梯下降时，上、下线圈磁通量的变化（上方减小，下方增大 ）。
2.感应电流方向：用楞次定律（阻碍磁通量变化 ）和安培定则，判断感应电流方向。
3.线圈相互作用：根据电流方向判断相互作用力（同向吸引，反向排斥 ）。
4.线圈趋势：用 “增缩减扩” 规律，判断线圈面积变化趋势。
16．如图所示，水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线，以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系．四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称放置，两直导线中的电流大小与变化情况完全相同，电流方向如图所示，当两直导线中的电流都增大时，四个线圈a、b、c、d中感应电流的情况是（　　）
A．线圈a中无感应电流 B．线圈b中有感应电流
C．线圈c中有感应电流 D．线圈d中无感应电流
【答案】C,D
【知识点】磁通量；楞次定律；右手定则
【解析】【解答】A、水平导线磁场向外，竖直导线磁场向里，但需叠加判断。实际叠加后，磁场垂直纸面向里（因电流变化前磁通量不为零 ）。电流增大时，磁通量增大，根据楞次定律，产生逆时针感应电流，A错误；
B、水平导线磁场向外，竖直导线磁场向外，叠加后磁通量为零（对称抵消 ），电流增大时，磁通量仍为零（变化量为零 ），无感应电流，B错误；
C、水平导线磁场向里，竖直导线磁场向外，叠加后磁场垂直纸面向外（电流变化前磁通量不为零 ），电流增大时，磁通量增大，根据楞次定律，产生顺时针感应电流，C正确；
D、水平导线磁场向里，竖直导线磁场向里，叠加后磁通量为零（对称抵消 ），电流增大时，磁通量仍为零（变化量为零 ），无感应电流，D正确；
故答案为：CD。
【分析】A选项：错误认为 线圈磁通量为零，实际叠加后磁通量向里且变化，产生感应电流，A错误。
B选项： 线圈磁通量叠加为零，电流变化时磁通量不变，无感应电流，B错误。
C选项：正确判断 线圈磁通量向外且变化，产生感应电流，C正确。
D选项：正确判断 线圈磁通量叠加为零，电流变化时磁通量不变，无感应电流，D正确。
17．地球本身是一个大磁体，其磁场分布示意图如图所示。学术界对于地磁场的形成机制尚无共识。一种理论认为地磁场主要源于地表电荷随地球自转产生的环形电流。基于此理论，下列判断正确的是（　　）
A．地表电荷为负电荷
B．环形电流方向与地球自转方向相同
C．若地表电荷的电量增加，则地磁场强度增大
D．若地球自转角速度减小，则地磁场强度增大
【答案】A,C
【知识点】通电导线及通电线圈周围的磁场；安培分子电流假说；右手定则
【解析】【解答】A、地表负电荷随地球自西向东转，负电荷运动方向与电流方向相反，所以环形电流方向与地球自转方向相反。根据右手螺旋定则，四指弯向环形电流（与自转相反），大拇指指向地磁场北极（地理南极附近 ），符合地磁场分布，说明地表电荷为负电荷，A正确；
B、因为地表电荷是负电荷，其运动形成的环形电流方向与地球自转方向相反，B错误；
C、由电流公式（为地表电荷电量，为地球自转角速度 ），电量增加，不变时，等效电流增大。环形电流产生的地磁场强度与电流正相关，所以地磁场强度增大，C正确；
D、由，地球自转角速度减小，不变时，等效电流减小，地磁场强度减小，D错误；
故答案为：AC。
【分析】A、地磁场北极（地理南极附近 ）磁场方向竖直向上，用右手螺旋定则，若环形电流产生此磁场，四指方向为电流方向（与地球自转方向相反 ）。因负电荷运动方向与电流方向相反，地球自西向东转，所以地表电荷为负电荷 。
B、地表为负电荷，其随地球自转的运动方向（自西向东 ）与环形电流方向相反，故环形电流方向与地球自转方向相反 。
C、电流，增加（不变 ），增大，环形电流磁场强度与正相关，地磁场增强 。
D、减小（不变 ），减小，地磁场强度随减小而减小 。
18．如图所示，电阻与水平放置的线圈相连，放在垂直于环面的磁场中。要使流经电阻的电流方向为到，下列关于线圈中磁场的方向及变化说法正确的是（　　）
A．垂直环面向上，减弱 B．垂直环面向上，增强
C．垂直环面向下，减弱 D．垂直环面向下，增强
【答案】B,C
【知识点】右手定则
【解析】【解答】由题知，要使流经电阻 的电流方向为 到 ，根据右手螺旋定则可知，感应磁场垂直环面向下，故原磁场可能是垂直环面向上，不断增强，或者是垂直环面向下，不断减弱。
故答案为：BC。
【分析】根据右手螺旋定则得出原磁场的磁感应强度方向。
19．如图是安培研究通电导体间相互作用的简化示意图。甲、乙、丙三个圆形线圈的圆心在同一水平轴线上，轴线垂直线圈平面.甲和丙固定且用导线串联，并通以电流I1，乙通入电流I2，电流方向在图中标出，则乙线圈（　　）
A．圆心处的磁场方向水平向左 B．圆心处的磁场方向水平向右
C．受到甲对它的吸引力 D．受到丙对它的排斥力
【答案】B,C
【知识点】通电导线及通电线圈周围的磁场；右手定则
【解析】【解答】AB．根据右手螺旋定则可知，圆心处的磁场方向水平向右，故A错误，B正确；
CD．通电线圈间相互作用：同向电流相互吸引，异向电流相互排斥 ，甲与乙电流方向相同，甲对乙吸引力，故C 正确。
丙与乙电流方向相同，丙对乙吸引力，故D 错误。
故答案为：BC。
【分析】AB：用 “右手螺旋定则” 判断每个线圈在圆心处的磁场方向，叠加后得总方向。
CD：依据 “同向电流相互吸引” 规律，判断甲、丙对乙的作用力。
三、非选择题
20．“胜哥”用如图所示的实验装置探究电磁感应现象的规律。
如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，则在电路稳定后能够让指针左偏一下的操作是（　　）
A．在线圈M中插入铁芯 B．将滑动变阻器的滑片向左滑动
C．将滑动变阻器的滑片向右滑动 D．将线圈M移离线圈N
【答案】C,D
【知识点】研究电磁感应现象
【解析】【解答】闭合开关瞬间，线圈中的电流增大，磁通量增大，线圈中的磁通量也增大，产生的感应电流使灵敏电流计的指针向右偏转，可知磁通量增大时，灵敏电流计的指针向右偏转；当开关闭合后，将线圈迅速拔出线圈时，线圈中的磁通量减小，所以产生的感应电流应使灵敏电流计的指针向左偏转；滑动变阻器的滑片向右滑动，通过线圈的电流减小，磁通量减小，线圈中的磁通量减小。
故选CD。
【分析】1、楞次定律的判定方向与指针偏转方向的关系
题目通过一次已知实验现象（开关闭合瞬间右偏）给出磁通量增加对应右偏的对应关系。
解题时需利用这个对应关系判断其他操作下磁通量变化方向，从而推知指针偏转方向。
2、判断磁通量变化的基本方法
磁通量 Φ = B × S（有效面积）× cosθ
变化来源：B 变化（电流变化、插入铁芯）、相对位置变化（移近移离）、有效面积变化、角度变化。
3、滑动变阻器滑动方向与电流变化的对应关系
必须结合电路图判断滑片移动时电阻的变化，进而判断电流变化。
如果没有电路图，一般默认变阻器与线圈 M 串联，滑片移动方向与电流变化方向相反（但此题需要明确：如果滑片向左是减少电阻，则电流增加）。
21．“胜哥”用图（a）所示装置做“探究影响感应电流方向的因素”实验。“胜哥”在纸上画出实验草图，记录磁极运动的四种情况，根据实验结果，分别标出不同情况下磁体的N极、S极运动方向以及相应感应电流的方向，如图（b）所示，请回答下面问题：
（1）甲、乙两次实验记录表明，当磁体靠近线圈运动，即穿过线圈的磁通量　 　（选填“增大”或“减小”）时，根据右手螺旋定则可以判定感应电流的磁场方向与磁体的磁场方向　 　（选填“相同”或“相反”）；
（2）丙、丁两次实验记录表明，当磁体远离线圈运动，即穿过线圈的磁通量　 　（选填“增大”或“减小”）时，根据右手螺旋定则可以判定感应电流的磁场方向与磁体的磁场方向　 　（选填“相同”或“相反”）；
（3）总结上述实验结果，可以得到关于感应电流方向的规律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要　 　引起感应电流的磁通量的变化。
【答案】增大；相反；减小；相同；阻碍
【知识点】楞次定律；研究电磁感应现象
【解析】【解答】根据楞次定律判断感应电流的方向的一般步骤是：确定原磁场的方向→原磁场的变化→引起感应电流的磁场的变化→楞次定律→感应电流的方向。（1）当磁体靠近线圈运动时，穿过线圈的磁感线条数增加，即穿过线圈的磁通量增大；根据右手螺旋定则可以判定感应电流的磁场方向与磁体的磁场方向相反。
（2）当磁体远离线圈运动时，穿过线圈的磁感线条数减少，即穿过线圈的磁通量减小；根据右手螺旋定则可以判定感应电流的磁场方向与磁体的磁场方向相同。
（3）感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
【分析】（1）当磁体靠近线圈运动时，判断穿过线圈的磁感线条数的变化，根据右手螺旋定则判断电流方向。
（2）当磁体远离线圈运动时，判断穿过线圈的磁感线条数的变化，根据右手螺旋定则判断电流方向。
（3）根据实验得到感应电流的磁场与引起感应电流的磁通量的变化关系。
22． （1）“胜哥”探究“影响感应电流方向的因素”实验时，操作动作和电流计指针偏转方向如图1所示，如果改变条形磁铁方向让S极向下迅速插入线圈，则电流计偏转方向为____（填“左偏”、“右偏”或“不偏转”）。
（2）“胜哥”利用如图2所示电路研究自感线圈L对小灯泡亮暗变化的影响，已知线圈自身电阻几乎为0，A、B是两个相同的小灯泡，下列说法正确的是____。
A．闭合开关，A、B灯均立刻亮，A灯亮度不再变化
B．闭合开关，A灯立刻亮，B灯先不亮，然后逐渐亮起来
C．电路稳定后断开开关，A灯立刻熄灭，B灯由不亮变亮再熄灭
【答案】（1）左偏 （2）C
【知识点】研究电磁感应现象
【解析】【解答】（1）如果改变条形磁铁方向让S极向下迅速插入线圈，即磁场方向改变，则电流方向相反，所以电流计指针左偏；
（2）AB、闭合开关S后，灯泡A、B同时变亮，之后由于线圈的通电自感，且其电阻几乎为零，则灯泡B缓慢熄灭，灯泡A的亮度逐渐变更亮，故AB错误；
C、闭合开关，电路稳定后，再断开S，灯泡A立即熄灭，但由于线圈的断电自感，则灯泡B由暗变亮，再逐渐熄灭，故C正确。
故答案为：C。
【分析】根据图示确定在不同操作下穿过线圈磁通量的变化情况，再根据楞次定律结合题意确定电流计的偏转方向。熟悉掌握自感线圈在回路中的应用。
23．
（1）“胜哥”用如图甲所示的实验器材来“探究产生感应电流的条件”
①图中已经用导线将部分器材连接，请补充完成实物间的连线　 　。
②关于这个实验注意事项，下列说法中正确的是　 　。
A．原副线圈在接入电路前，应查清其绕制方向；
B．原线圈电阻很小，通电时间不宜过长，以免损坏电源和原线圈
C．无论用什么方法使电流计指针偏转，都不要使指针偏转角度过大，以免损坏电流计；
D．原线圈中的铁芯是多余的，做本实验时可以不用它。
（2）用图乙和图丙“探究感应电流方向的因素”时，
①图乙中在对电流计的内阻、量程都不详的情况下，为了安全地查清其指针偏转方向与通过它的电流方向的关系，下列措施中，哪些是有益的　 　；
A．用废旧干电池做电源；
B．保护电阻是一个阻值较小的电阻
C．试触电键，发现电流过大立即断开电键；
D．保护电阻是一个阻值较大的电阻。
②“胜哥”在图丙的操作中下列实验操作说法正确的是　 　。
A．线圈应选择粗导线绕制，且匝数多。
B．实验中需要将条形磁体的磁极快速插入或快速拔出，感应电流的产生将更加明显
C．实验中将条形磁体的磁极插入或拔出时，不管缓慢，还是迅速，对实验现象都不影响
D．将N极向下插入与将S极向下插入时，电流计的偏转方向相同
【答案】（1）；ABC
（2）ACD；AB
【知识点】研究电磁感应现象
【解析】【解答】（1）①实物连线如下图所示：
②D、原线圈中的铁芯可以增大磁通量。使感应电流增大，实验现象更明显，铁芯是必不可少的，D错误，ABC正确，故答案为：ABC。
（2）① B、为了保护电路，保护电阻应该用一个阻值较大的电阻，B错误，ACD正确；
②A、为了使实验现象更明显，线圈应该选择粗导线绕制，且匝数多，导线的电阻小，电流大，电流计偏转角度大，现象较明显。
BC、实验中需要将条形磁体的磁极快速插入或快速拔出，磁通量变化得更快，则感应电流的产生将更加明显，B正确，C错误。
D、将N极向下插入与将S极向下插入时，产生的感应电流方向相反，则电流计的偏转方向相反，D错误。
【分析】本题考查“实验：探究感应电流方向的因素“，感应电流的方向与线圈的绕制方向、与磁极的插入和拔出方向都有关，而感应电流的大小由线圈的阻值、插入磁极或拔出磁极的快慢有关。
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物理选择性必修二2.1楞次定律同步练习（基础巩固）
一、选择题
1．关于电磁感应现象的有关说法正确的是（　　）
A．只要穿过闭合电路中的磁通量不为零，电路中就有感应电流产生
B．穿过闭合电路中的磁通量减少，则电路中感应电流就减小
C．穿过闭合电路中的磁通量越大，则电路中的感应电动势越大
D．穿过闭合电路的磁通量变化越快，闭合电路中感应电动势越大
2．如图所示，螺线管导线的两端与平行金属板相接后，“胜哥”将一个带正电的小球用绝缘细线悬挂在两金属板间，并处于静止状态。若使一条形磁体从左向右靠近螺线管，则（　　）
A．小球不动
B．小球向左摆动
C．螺线管的左端相当于条形磁体的N极
D．螺线管的左端相当于条形磁体的S极
3．闭合线框abcd，自某高度自由下落时穿过一个有界的匀强磁场，当它经过如图所示的三个位置时，感应电流的方向是（　　）
A．经过Ⅰ时，a→d→c→b→a B．经过Ⅱ时，a→b→c→d→a
C．经过Ⅱ时，无感应电流 D．经过Ⅲ时，a→b→c→d→a
4．如图所示，“胜哥”做演示实验时，用绝缘细线吊起一个轻质闭合铝环，当手持磁铁使其N极突然向右沿铝环轴线靠近铝环过程中，下列说法正确的是（　　）
A．铝环起先向右摆动
B．铝环有扩张的趋势
C．铝环对磁铁的作用力对磁铁做正功
D．从左向右看，铝环中有顺时针方向电流
5．如图所示，在绝缘的水平面上，有闭合的两个线圈a、b，线圈a处在垂直纸面向里的匀强磁场中，线圈b位于右侧无磁场区域，现将线圈a从磁场中匀速拉出，线圈a、b中产生的感应电流方向分别是（ ）
A．顺时针，顺时针 B．顺时针，逆时针
C．逆时针，顺时针 D．逆时针，逆时针
6．“胜哥”设计的电梯坠落的应急保护装置如图所示，在电梯挂厢上安装永久磁铁，并在电梯的井壁上铺设闭合线圈，这样可以在电梯突然坠落时减小对人员的伤害。当电梯在线圈、之间向下坠落时，下列说法正确的是（　　）
A．线圈有收缩的趋势
B．从上往下看（俯视），中产生顺时针方向的感应电流
C．线圈、中感应电流的方向相同
D．线圈对电梯的作用力向下，线圈对电梯的作用力向上
7．如图所示，当一块磁体靠近超导体时，超导体中会产生强大的电流，对磁体有排斥作用，这种斥力可以使磁体悬浮在空中，超导磁浮列车就是运用了这个原理。关于这种磁浮现象，下列说法中正确的是（　　）
A．超导体使磁体处于失重状态
B．超导体对磁体的磁力与磁体受到的重力相平衡
C．超导体中电流产生的磁场方向与磁体的磁场方向相同
D．磁体靠近时，超导体中有电流，磁体悬浮时，超导体中无电流
8．如图甲所示，有一螺线管，其绕线两端并联了发光二极管和。在螺线管中通以如图乙所示的变化的磁场（忽略自感现象），磁场向上为正方向，下列所描述的实验现象正确的是（　　）
A．时间段，二极管发光
B．时间段，二极管发光
C．时间段，总有一个二极管在发光
D．时间段可观察到和交替发光
9．当导线中分别通以图示方向的电流，小磁针静止时N极垂直纸面向外的是（　　）
A． B．
C． D．
10．电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收，结构如图甲所示。两对永磁铁可随发动机一起上下振动，每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小均为。磁场中，边长为L的正方形线圈竖直固定在减震装置上。某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所示，永磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈。关于图乙中的线圈。下列说法正确的是（　　）
A．穿过线圈的磁通量为
B．若永磁铁相对线圈匀速上升，线圈中无感应电流
C．若永磁铁相对线圈减速下降，线圈中感应电流方向为逆时针方向
D．若永磁铁相对线圈下降，则线圈在竖直方向上受到的安培力合力向下
11．如图所示，圆环中通逆时针方向电流，位于圆环圆心处的小磁针静止时N极指向为（　　）
A．水平向右 B．竖直向下
C．垂直纸面向里 D．垂直纸面向外
12．如图所示，足够长的两光滑导轨水平放置，整个装置处于竖直向下的均匀磁场中，金属棒ab在水平外力的作用下，以速度v沿导轨向右做匀速运动，则金属棒ab受到磁场施加的安培力的方向是（　　）
A．竖直向下 B．水平向右 C．竖直向上 D．水平向左
13．科学家曾预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”，于是设计了一个寻找磁单极子的实验，他设想，如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线圈，从上向下看，导线图中出现的感应电流方向是（　　）
A．先逆时针，后顺时针 B．先顺时针，后逆时针
C．一直顺时针 D．一直逆时针
14．如图为“胜哥”研究电磁感应规律的实验装置，当电键闭合瞬间，电流计指针向右偏转。电键闭合后，以下判断正确的是（　　）
A．向右移动滑动变阻器滑动触头，电流计指针向左偏
B．在线圈A中插入铁芯时，电流计指针向左偏
C．将线圈A从线圈B中拔出时，电流计指针向左偏
D．只要电键闭合，电流计指针总是向右偏
二、多项选择题
15．现代高层建筑中，电梯系统安装了电磁缓冲装置。在电梯轿厢底部对称安装了8台永久强磁铁，磁铁S极均朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，当电梯轿厢超速下降时会迅速启动缓冲系统，使线圈立即闭合。当电梯轿厢超速下降到如图所示位置时，下列说法正确的是（　　）
A．下方线圈对轿厢有阻碍作用，上方线圈对轿厢无阻碍作用
B．轿厢上方与下方之间的金属线圈相互排斥
C．从上往下看，轿厢上方线圈的感应电流沿顺时针方向
D．上方线圈有收缩的趋势，下方线圈有扩张的趋势
16．如图所示，水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线，以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系．四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称放置，两直导线中的电流大小与变化情况完全相同，电流方向如图所示，当两直导线中的电流都增大时，四个线圈a、b、c、d中感应电流的情况是（　　）
A．线圈a中无感应电流 B．线圈b中有感应电流
C．线圈c中有感应电流 D．线圈d中无感应电流
17．地球本身是一个大磁体，其磁场分布示意图如图所示。学术界对于地磁场的形成机制尚无共识。一种理论认为地磁场主要源于地表电荷随地球自转产生的环形电流。基于此理论，下列判断正确的是（　　）
A．地表电荷为负电荷
B．环形电流方向与地球自转方向相同
C．若地表电荷的电量增加，则地磁场强度增大
D．若地球自转角速度减小，则地磁场强度增大
18．如图所示，电阻与水平放置的线圈相连，放在垂直于环面的磁场中。要使流经电阻的电流方向为到，下列关于线圈中磁场的方向及变化说法正确的是（　　）
A．垂直环面向上，减弱 B．垂直环面向上，增强
C．垂直环面向下，减弱 D．垂直环面向下，增强
19．如图是安培研究通电导体间相互作用的简化示意图。甲、乙、丙三个圆形线圈的圆心在同一水平轴线上，轴线垂直线圈平面.甲和丙固定且用导线串联，并通以电流I1，乙通入电流I2，电流方向在图中标出，则乙线圈（　　）
A．圆心处的磁场方向水平向左 B．圆心处的磁场方向水平向右
C．受到甲对它的吸引力 D．受到丙对它的排斥力
三、非选择题
20．“胜哥”用如图所示的实验装置探究电磁感应现象的规律。
如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，则在电路稳定后能够让指针左偏一下的操作是（　　）
A．在线圈M中插入铁芯 B．将滑动变阻器的滑片向左滑动
C．将滑动变阻器的滑片向右滑动 D．将线圈M移离线圈N
21．“胜哥”用图（a）所示装置做“探究影响感应电流方向的因素”实验。“胜哥”在纸上画出实验草图，记录磁极运动的四种情况，根据实验结果，分别标出不同情况下磁体的N极、S极运动方向以及相应感应电流的方向，如图（b）所示，请回答下面问题：
（1）甲、乙两次实验记录表明，当磁体靠近线圈运动，即穿过线圈的磁通量　 　（选填“增大”或“减小”）时，根据右手螺旋定则可以判定感应电流的磁场方向与磁体的磁场方向　 　（选填“相同”或“相反”）；
（2）丙、丁两次实验记录表明，当磁体远离线圈运动，即穿过线圈的磁通量　 　（选填“增大”或“减小”）时，根据右手螺旋定则可以判定感应电流的磁场方向与磁体的磁场方向　 　（选填“相同”或“相反”）；
（3）总结上述实验结果，可以得到关于感应电流方向的规律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要　 　引起感应电流的磁通量的变化。
22． （1）“胜哥”探究“影响感应电流方向的因素”实验时，操作动作和电流计指针偏转方向如图1所示，如果改变条形磁铁方向让S极向下迅速插入线圈，则电流计偏转方向为____（填“左偏”、“右偏”或“不偏转”）。
（2）“胜哥”利用如图2所示电路研究自感线圈L对小灯泡亮暗变化的影响，已知线圈自身电阻几乎为0，A、B是两个相同的小灯泡，下列说法正确的是____。
A．闭合开关，A、B灯均立刻亮，A灯亮度不再变化
B．闭合开关，A灯立刻亮，B灯先不亮，然后逐渐亮起来
C．电路稳定后断开开关，A灯立刻熄灭，B灯由不亮变亮再熄灭
23．
（1）“胜哥”用如图甲所示的实验器材来“探究产生感应电流的条件”
①图中已经用导线将部分器材连接，请补充完成实物间的连线　 　。
②关于这个实验注意事项，下列说法中正确的是　 　。
A．原副线圈在接入电路前，应查清其绕制方向；
B．原线圈电阻很小，通电时间不宜过长，以免损坏电源和原线圈
C．无论用什么方法使电流计指针偏转，都不要使指针偏转角度过大，以免损坏电流计；
D．原线圈中的铁芯是多余的，做本实验时可以不用它。
（2）用图乙和图丙“探究感应电流方向的因素”时，
①图乙中在对电流计的内阻、量程都不详的情况下，为了安全地查清其指针偏转方向与通过它的电流方向的关系，下列措施中，哪些是有益的　 　；
A．用废旧干电池做电源；
B．保护电阻是一个阻值较小的电阻
C．试触电键，发现电流过大立即断开电键；
D．保护电阻是一个阻值较大的电阻。
②“胜哥”在图丙的操作中下列实验操作说法正确的是　 　。
A．线圈应选择粗导线绕制，且匝数多。
B．实验中需要将条形磁体的磁极快速插入或快速拔出，感应电流的产生将更加明显
C．实验中将条形磁体的磁极插入或拔出时，不管缓慢，还是迅速，对实验现象都不影响
D．将N极向下插入与将S极向下插入时，电流计的偏转方向相同
答案
1．D
2．D
3．C
4．A
5．A
6．B
7．B
8．B
9．C
10．D
11．D
12．D
13．D
14．C
15．B,C
16．C,D
17．A,C
18．B,C
19．B,C
20．C,D
21．增大；相反；减小；相同；阻碍
22．（1）左偏 （2）C
23．（1）；ABC
（2）ACD；AB
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