2019Word版 江苏物理课时跟踪检测(三十) 电磁感应现象 楞次定律

课时跟踪检测（三十）电磁感应现象楞次定律对点训练：对电磁感应现象的理解和判断
1．(多选)如图所示，矩形线框abcd由静止开始运动，若要使线
框中产生感应电流，则线框的运动情况应该是()
A．向右平动(ad边还没有进入磁场)
B．向上平动(ab边还没有离开磁场)
C．以bc边为轴转动(ad边还没有转入磁场)
D．以ab边为轴转动(转角不超过90°)
解析：选AD选项A和D所描述的情况中，线框在磁场中的有效面积S均发生变化(A情况下S增大，D情况下S减小)，穿过线框的磁通量均改变，由产生感应电流的条件知线框中会产生感应电流。

而选项B、C所描述的情况中，线框中的磁通量均不改变，不会产生感应电流。

故选A、D。

2．(2017·上海浦东新区质检)如图所示，矩形线框在磁场内做的各种运动中，能够产生感应电流的是()
解析：选B A中线框的磁通量没有变化，因此没有感应电流，但有感应电动势，也可以理解为左右两边切割磁感线产生的感应电动势相反。

B中线框转动，线框中磁通量变化，这就是发电机模型，有感应电流，B正确。

C、D中线圈平面和磁场方向平行，没有磁通量，更没有磁通量的变化，C、D错误。

3．(多选)(2017·昆山月考)用如图所示的实验装置研究电磁感应现象，下列说法正确的是()
A．当把磁铁N极向下插入线圈时，电流表指针发生偏转
B．当把磁铁N极从线圈中拔出时，电流表指针不发生偏转
C．保持磁铁在线圈中相对静止时，电流表指针不发生偏转
D．若磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，电流表指针发生偏转
解析：选AC当把磁铁N极向下插入线圈时，穿过线圈中的磁通量在变化，故线圈中会产生感应电流，电流表指针发生偏转，选项A正确；当把磁铁N极从线圈中拔出时，线圈中也会产生感应电流，故选项B错误；保持磁铁在线圈中相对静止时，线圈中的磁通量没变化，故无感应电流产生，所以电流表指针不发生偏转，选项C正确；若磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，线圈与磁铁没有相对运动，故穿过线圈的磁通量也不变，电路中无感应电流，电流表指针不发生偏转，选项D错误。

对点训练：应用楞次定律判断感应电流的方向
4．(2016·海南高考)如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平
面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距。

两导线中通有大小相
等、方向向下的恒定电流。

若()
A．金属环向上运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向
B．金属环向下运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向
C．金属环向左侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向
D．金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向
解析：选D当金属环上下移动时，穿过环的磁通量不发生变化，根据楞次定律，没有感应电流产生，选项A、B错误；当金属环向左移动时，穿过环的磁通量垂直纸面向外且增强，根据楞次定律可知，环上产生顺时针方向的感应电流，故选项C错误；当金属环向右移动时，穿过环的磁通量垂直纸面向里且增强，根据楞次定律可知，环上产生逆时针方向的感应电流，故选项D正确。

5．(2017·淮安模拟)如图所示，一根条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中，环中的感应电流(自左向右看)()
A．沿顺时针方向
B．先沿顺时针方向后沿逆时针方向
C．沿逆时针方向
D．先沿逆时针方向后沿顺时针方向
解析：选C条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中，原磁场方向向右，且磁通量在增加，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化，所以感应电流的磁场向左，由安培定则知感应电流的方向(自左向右看)沿逆时针方向。

故C正确，A、B、D错误。

6．(多选)(2017·徐州模拟)磁悬浮高速列车在我国上海已投入运行数年。

如图
所示就是磁悬浮的原理，图中A是圆柱形磁铁，B是用高温超导材料制成的超导
圆环。

将超导圆环B水平放在磁铁A上，它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁A
的上方空中，则()
A．在B放入磁场的过程中，B中将产生感应电流；当稳定后，感应电流消失
B．在B放入磁场的过程中，B中将产生感应电流；当稳定后，感应电流仍存在
C．若A的N极朝上，B中感应电流的方向为顺时针方向(从上往下看)
D．若A的N极朝上，B中感应电流的方向为逆时针方向(从上往下看)
解析：选BC在B放入磁场的过程中，穿过B的磁通量增加，B中将产生感应电流，因为B是超导体，没有电阻，所以感应电流不会消失，故A错误，B正确；若A的N极朝上，在B放入磁场的过程中，磁通量增加，根据楞次定律可判断B中感应电流的方向为顺
时针，C正确，D错误。

7.(2017·南京一模)如图所示，一个金属圆环水平放置在竖直向上
的匀强磁场中，若要使圆环中产生如箭头所示方向的瞬时感应电流，
下列方法可行的是()
A．使匀强磁场均匀增大
B．使圆环绕水平轴ab如图转动30°
C．使圆环绕水平轴cd如图转动30°
D．保持圆环水平并使其绕过圆心的竖直轴转动
解析：选A根据右手定则，圆环中感应电流产生的磁场竖直向下与原磁场方向相反，根据楞次定律，说明圆环磁通量在增大。

磁场增强则磁通量增大，A正确。

使圆环绕水平轴ab或cd转动30°，圆环在中性面上的投影面积减小，磁通量减小，只会产生与图示方向反向的感应电流，B、C错误。

保持圆环水平并使其绕过圆心的竖直轴转动，圆环仍与磁场垂直，磁通量不变，不会产生感应电流，D错误。

对点训练：三定则、一定律的综合应用
8.(多选)(2017·连云港模拟)如图所示，一根长导线弯曲成“∏”形，
通以直流电I，正中间用绝缘线悬挂一金属环C，环与导线处于同一竖直
平面内。

在电流I增大的过程中，下列判断正确的是()
A．金属环中无感应电流产生
B．金属环中有逆时针方向的感应电流
C．悬挂金属环C的竖直线的拉力大于环的重力
D．悬挂金属环C的竖直线的拉力小于环的重力
解析：选BCΦ＝BS，S不变，I增大，B增大，所以有感应电流产生，A错误。

由楞次定律得，感应电流方向沿逆时针，B正确。

由圆的上半部分B大于下半部分，所以安培力以上半圆为主，I方向向左，B垂直纸面向里，F安方向向下，所以F拉＝mg＋F安，拉力大于重力，C正确，D错误。

9.(多选)如图所示，光滑平行金属导轨PP′和QQ′都处于同一
水平面内，P和Q之间连接一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强
磁场中。

现垂直于导轨放置一根导体棒MN，用一水平向右的力F拉
动导体棒MN，以下关于导体棒MN中感应电流方向和它所受安培力方向的说法正确的是()
A．感应电流方向是N→M
B．感应电流方向是M→N
C．安培力水平向左
D．安培力水平向右
解析：选AC棒向右平动，根据右手定则可判断，感应电流方向为由N→M，A正确，B错误；再由左手定则可判定棒所受安培力的方向为水平向左，C正确，D错误。

10．(多选)如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向如图。

左线圈连着平行导轨M和N，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒ab，金属棒处于垂直纸面向外的匀强磁场中，下列说法中正确的是()
A．当金属棒向右匀速运动时，a点电势高于b点，c点电势高于d点
B．当金属棒向右匀速运动时，b点电势高于a点，c点与d点等电势
C．当金属棒向右加速运动时，b点电势高于a点，c点电势高于d点
D．当金属棒向右加速运动时，b点电势高于a点，d点电势高于c点
解析：选BD当金属棒向右匀速运动而切割磁感线时，金属棒产生恒定感应电动势，由右手定则判断电流方向由a→b。

根据电流从电源(ab相当于电源)正极流出沿外电路回到电源负极的特点，可以判断b点电势高于a点。

又左线圈中的感应电动势恒定，则感应电流也恒定，所以穿过右线圈的磁通量保持不变，不产生感应电流。

故A错误，B正确。

当ab 向右做加速运动时，由右手定则可推断φb>φa，电流沿逆时针方向。

又由E＝BL v可知ab 金属棒两端的E不断增大，那么左边电路中的感应电流也不断增大，由安培定则可判断它在铁芯中的磁感线方向是沿逆时针方向的，并且磁感应强度不断增强，所以右边电路的线圈中的向上的磁通量不断增加。

由楞次定律可判断右边电路的感应电流方向应沿逆时针(从下
向上看)，而在右线圈组成的电路中，感应电动势仅产生在绕在铁芯上的那部分线圈上，把这个线圈看做电源，由于电流是从d沿外电路(即电阻R)流向c，所以d点电势高于c点。

故C错误，D正确。

11.(2017·无锡期末)一根条形磁铁自右向左穿过一个闭合线圈，则流过灵敏电流计的感应电流方向是()
A．始终由a流向b
B．始终由b流向a
C．先由a流向b，再由b流向a
D．先由b流向a，再由a流向b
解析：选D条形磁铁的N极自右向左穿过闭合线圈，从而使得线圈向左的磁通量先增大后减小，根据楞次定律，则感应电流的磁场先向右，后向左，再由右手螺旋定则可得，感应电流方向先由b流向a，再由a流向b，故D正确，A、B、C错误。

对点训练：利用楞次定律的推论速解电磁感应问题
12．(多选)(2017·镇江模拟)航母上飞机弹射起飞所利用的电磁驱动原理如图所示。

当固定线圈上突然通过直流电时，线圈左侧的金属环被弹射出去。

现在线圈左侧同一位置，先后放上用横截面积相等的铜和铝导线制成的形状、大小相同的两个闭合环，电阻率ρ铜<ρ铝。

则合上开关S的瞬间()
A．从右侧看，环中产生沿逆时针方向的感应电流
B．铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力
C．若将金属环置于线圈右侧，环将向右弹射
D．电池正、负极调换后，金属环仍能向左弹射
解析：选BCD闭合开关S的瞬间，金属环中向右的磁场磁通量增大，根据楞次定律，从右侧看，环中产生沿顺时针方向的感应电流，A错误；由于电阻率ρ铜<ρ铝，先后放上用横截面积相等的铜和铝导线制成的形状、大小相同的两个闭合环，铜环中产生的感应电流大于铝环中产生的感应电流，由安培力公式可知，铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力，B正确；若将金属环置于线圈右侧，则闭合开关S的瞬间，环将向右弹射，C正确；电池正、负极调换后，同理可以得出金属环仍能向左弹射，D正确。

13．(2017·衡水冀州中学月考)如图所示为两组同心闭合线圈的俯视
图，若内线圈的电流I1为图中所示的方向，则当I1增大时，外线圈中的
感应电流I2的方向及I2受到的安培力F的方向分别为()
A．I2沿顺时针方向，F沿半径指向圆心
B．I2沿顺时针方向，F沿半径背离圆心向外
C．I2沿逆时针方向，F沿半径指向圆心
D．I2沿逆时针方向，F沿半径背离圆心向外
解析：选D内线圈通有图示方向的电流I1，由安培定则知，外线圈中磁场方向垂直纸面向里，当I1增大时，导致穿过外线圈的磁通量增大，由楞次定律可得，外线圈中的感应电流I2的方向为沿逆时针方向；由于外线圈处于内线圈产生的磁场中，由左手定则可得，I2受到的安培力F的方向沿半径背离圆心向外。

故D正确。

14.(多选)(2017·南通一模)如图所示，圆形导体线圈a平放在绝缘水平
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、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向上
滑动，下列说法中正确的有()
A．穿过线圈a的磁通量增大
B．线圈a对水平桌面的压力小于其重力
C．线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流
D．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流
解析：选BD当滑动触头P向上移动时电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知通过线圈b的电流减小，b线圈产生的磁场减弱，故穿过线圈a的磁通量变小；根据b中的电流方向
和安培定则可知b产生的磁场方向向下穿过线圈a，根据楞次定律，a中的感应电流的磁场要阻碍原来磁场的减小，故a的感应电流的磁场方向也向下，根据安培定则可知线圈a中感应电流方向俯视应为顺时针，故A错误，C错误，D正确。

开始时线圈a对桌面的压力等于线圈a的重力，当滑动触头向上滑动时，可以用“等效法”，即将线圈a和b看做两个条形磁铁，不难判断此时两磁铁互相吸引，故线圈a对水平桌面的压力将减小，故B正确。

考点综合训练
15．(多选)如图所示，倾角为α的斜面上放置着光滑导轨，金属棒KN置于导轨上，在以ab和cd为边界的区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直导轨平面向上。

在cd左侧的无磁场区域cdPM内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内。

当金属棒KN在重力作用下从磁场右边界ab处由静止开始向下运动后，则下列说法正确的是()
A．圆环L有收缩趋势
B．圆环L有扩张趋势
C．圆环内产生的感应电流变小
D．圆环内产生的感应电流不变
解析：选AC由于金属棒KN在重力的作用下向下运动，则KNMP回路中产生逆时针方向的感应电流，则在圆环处产生垂直于轨道平面向上的磁场，随着金属棒向下加速运动，圆环的磁通量将增加，依据楞次定律可知，圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环磁通量的增加；又由于金属棒向下运动的加速度减小，磁通量的变化率减小，所以在圆环中产生的感应电流不断减小。

故A、C正确。

16.(2017·苏州模拟)如图所示，一个闭合三角形导线框位于竖直平面内，
其下方固定一根与线框所在的竖直平面平行且很靠近(但不重叠)的水平直导
线，导线中通过图示方向的恒定电流，线框从实线位置由静止释放，在线框
的运动过程中()
A．线框中的磁通量为零时其感应电流也为零
B．线框中感应电流方向先顺时针后逆时针
C．线框受到安培力的合力方向竖直向上
D．线框减少的重力势能全部转化为电能
解析：选C根据右手定则，通电直导线的磁场在上方向外，在下方向里；离导线近的地方磁感应强度大，离导线远的地方磁感应强度小。

线框从上向下靠近导线的过程，向外的磁感应强度增加，根据楞次定律，线框中产生顺时针方向的电流；穿越导线时，上方向外的磁场和下方向里的磁场叠加，先是向外的磁通量减小，之后变成向里的磁通量，并逐渐增大，直至最大；根据楞次定律，线框中产生逆时针方向的电流；向里的磁通量变成最大后，继续向下运动，向里的磁通量又逐渐减小，这时的电流方向又变成了顺时针；由上分析，穿越导线时，上方向外的磁场和下方向里的磁场叠加，先是向外的磁通量减小，一直减小到0，之后变成向里的磁通量，并逐渐增大。

这一过程是连续的，始终有感应电流存在，故A、B错误。

根据楞次定律，感应电流始终阻碍线框相对磁场的运动，故受安培力的方向始终向上，故C正确。

根据能量守恒定律，线框从实线位置由静止释放过程中，减小的重力势能，除增加其动能外，还产生电能，从而转化为热量，故D错误。