人教版高中物理选修3-2楞次定律经典习题

高中物理学习材料
(马鸣风萧萧** 整理制作)
楞次定律经典习题
一、选择题1．如下图所示是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流．各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中正确的是( )
[ 解析] 根据楞次定律可确定感应电流的方向：对 C 选项，当磁铁向下运动时：(1) 闭合线圈原磁场的方向——向上；(2) 穿过闭合线圈的磁通量的变化——增加；(3) 感应电流产生的磁场方向——向下；(4) 利用安培定则判断感应电流的方向——与图中箭头方向相同．故 C 项正确．同理分析可知 D 项正确．
2. 两个大小不同的绝缘金属圆环如下图所示叠放在一起，小圆环有一半面积在大圆环内，当大圆环通上顺时针方向电流的瞬间，小圆环中感应电流的方向是( )
A．顺时针方向
B．逆时针方向
C．左半圆顺时针，右半圆逆时针
D．无感应电流
[ 解析 ] 根据安培定则，当大圆环中电流为顺时针方向时，圆环所在平面内的磁场是 垂直
于纸面向里的， 而环外的磁场方向垂直于纸面向外， 虽然小圆环在大圆环里外的面积一 样，但环里磁场比环外磁场要强，净磁通量还是垂直于纸面向里． 由楞次定律知， 感应电流 的磁场阻碍“×”方向的磁通量的增强，应垂直于纸面向外 感应电流的方向为逆时针方向， B 选项正确．
A ．释放圆环，环下落时环的机械能守恒
B ．释放圆环，环下落时磁铁对桌面的压力比磁铁受的重力大
C ．给磁铁水平向右的初速度，磁铁滑出时做减速运动
D ．给磁铁水平向右的初速度，圆环产生向左运动的趋势
[ 解析 ] 由条形磁铁磁场分布特点可知，穿过其中央位置正上方的圆环的合磁通量为 零，所
以在环下落的过程中，磁通量不变，没有感应电流，圆环只受重力，则环下落时机械 能守恒，
A 对，
B 错；给磁铁水平向右的初速度，由楞次定律可知，圆环的运动总是阻碍自 身磁通量的变
化， 所以环要受到向右的作用力， 由牛顿第三定律可知， 磁铁要受到向左的作 用力而做减速运动 (或据“总阻碍相对运动”的推论得出
)，故 C 对 D 错．
5. 直导线 ab 放在如下图所示的水平导体框架上，构成一个闭合回路．长直线导线 cd 和框架
处在同一个平面内，且 cd 和 ab 平行 ，当 cd 中通有电流时，发现 ab 向左滑动．关
，再由安培定则得出小圆环中
3．如下图所示，闭合线圈 abcd 在磁场中运动到如图位置时， ab 边受到的磁场力竖直
向上，此线圈的运动情况可能是 (
A ．向右进入磁场
B ．向左移出磁场
C ．以 ab 为轴转动
D ．以 ad 为轴转动
[ 解析 ] ab 边受磁场力竖直 通
向上，由左手定则知，
由右手定则可知当线
圈向左移出磁场时， bc 边切割磁感线可产生顺时针方向的电流，当然也可以用楞次定律判 断当线圈向左移出磁场时，磁通量减小，产生顺时针的感应电流，故 B 正确，当以 ab 或 ad 为轴转动时，在图示位置，导线不切割磁感线无电流产生，故
C 、
D 错．
4．如下图所示，在条形磁铁的中央位置的正上方水平固定一铜质圆环．以下判断中正
确的是 ( )
C ．电流大小恒定，方向由 c 到 d
D ．电流大小恒定，方向由 d 到 c
[ 解析] ab 向左滑动，说明通过回路的磁通量在减小， 通过回路的磁感应强度在减弱， 通
过 cd 的电流在减小，与电流方向无关．
6．如下图所示， 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 自左向右滑动过程中，线圈 ab 将(
)
A ．静止不动
B ．逆时针转动
C ．顺时针转动
D ．发生转动，但因电源的极性不明， [ 解析] 当 P 向右滑动时， 电路中 圈 ab 的
磁通量增加，根据楞次定律判 动．
7. 如下图所示是一种延时开关． S 2闭合，当 S 1闭合时，电磁铁 F 将衔铁 D 吸下，将 C
线路接通．当 S 1断开时，由于电磁感应作用， D 将延迟一段时间才被释放，则 ( )
于 cd 中的电流下列说法正确的是
A ．
电流肯定在增大，不论电流是什么方向 B ．
电流肯定在减小，不论电流是什么方向 B ． C ．
如果断开 B 线圈的电键 S 2， 无延时作用 D ．
如果断开 B 线圈的电键 S 2， 延时将变长 无法确定转动的方向 电阻减小，电流增大，线 断，线圈 ab 将顺时针转
A
． 由于 B 线圈的电磁感应作用， 才产生延时释放 D 的作用
[ 解析] S 1断开时， A 线圈中电流消失，磁通量减少， B 线圈中产生感应电流，阻碍 线圈
中磁通量的减少， A 错，B 对；若断开 S 2，B 线圈无感应电流，磁通量立即减为零，不 会有延时作用， C 对， D 错．
8. 如下图所示，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
A ．M 中的感应电流方向一直向左
B ．M 中的感应电流方向一直向右
C ． M 中先有自右向左、后有自左向右的感应电流
D ．M 中先有自左向右、后有自右向左的感应电流
[ 解析 ] 由楞次定律知，感应电流的“效果”总是阻碍引起感应电流的“原因”．由 于齿靠
近线圈时被磁化， 使磁场增强， 感应电流的磁场总要阻碍原磁场增强， 由安培定则可 知 M 中感应电流的方向为自左向右；齿离开线圈时磁场减弱，由楞次定律及安培定则知， M
中感应电流方向为自右向左， D 选项正确．
10．如下图甲所示， 长直导线与闭合线框位于同一平面内， 长直导线中的电流 i 随时间
在同一水平面内，在导轨上有两条可自由滑动的导体棒 ab 和 cd. 当载流直导线中的电流逐
渐增强时，导体棒 ab 和 cd 的运动情况是 ( )
A ．一起向左运动
B ．一起向右运动
C ． 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 ] 电流增强时，电流在 abdc 回路中产生 向
里的磁场增强，回路磁通量增大，根据楞次定律可
要减小面积以阻碍磁通量的增加，因此，两导体棒要相向运动，相互靠拢．
9．(2011·庆阳模拟 ) 现代汽车中有一种先进的制动机构，可保证车轮在制动时不是完
全刹死滑行， 而是让车轮仍有一定的滚动． 经研究这种方法可以更有效地制动， 它有一个自 动检测车速的装置， 用来控制车轮的转动， 其原理如下图所示， 铁质齿轮 P 与车轮同步转动，
右端有一个绕有线圈的磁体， M 是一个电流检测器．当车轮带动齿轮转动时，线圈中会有电 流，这是由于齿靠近线圈时被磁化， 使磁场增强， 齿离开线圈时磁场减弱， 磁通量变化使圈中产生了感应电流． 将这个电流放大后去控制制动机构， 可有效地防止车轮被制动刹死． 在
齿 a 转过虚线位置的过程中，关于 M 中感应电流的说法正确的是 (
的垂直 知回路
t 的变化关系如图乙所示． 在 0～2T 时间内， 长直导线中电流向上， 则线框中感应电流的方向
与所受安培力情况是 ( )
A ．0～T 时间内线框中感应电流方向为顺时针方向
B ． 0～T 时间内线框中感应电流方向为先顺时针方向后逆时针方向
C ．0～T 时间内线框受安培力的合力向左
D ．0～T 2时间内线框受安培力的合力向右， 2T ～T 时间内线框受安培力的合力向左
0～ 2T
时间内，电流 i 在减小，闭合线框内的磁通量必然在减小，由楞次定律
可以判断线框中感应电流方向为顺时针方向， 而且 0～ 2T 时间内线框受安培力的合力应向
左；
同理，可以判断在 2T ～ T 时间内，电流 i 在反向增大，闭合线框内的磁通量必然在增大，由
楞次定律可以判断线框中感应电流方向也为顺时针方向，故 内线框受安培力的合力应向右， C 、 D 两项错误．
[ 解析 ]
A 项对
B 项错；而且 2T ～T 时间。