鲁科版 高中物理 选修3-2 第2章 楞次定律和自感现象 寒假复习题含答案

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感应电流的方向夯基达标1。

如下图所示,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边在纸内,由图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和位置Ⅲ都很接近位置Ⅱ.这个过程中线圈感应电流（ )A.沿abcd流动 B。

沿dcba流动C。

先沿abcd流动，后沿dcba流动 D。

先沿dcba流动，后沿abcd流动2。

如下图所示，水平放置的光滑杆上套有A、B、C三个金属环，其中B接电源,在接通电源的瞬间，A、C两环…（）A.都被B吸引 B。

都被B排斥C。

A被吸引，C被排斥 D。

A被排斥，C被吸引3。

如下图所示，当穿过闭合回路的磁通量均匀增加时，内外两金属环中感应电流的方向为( ）A.内环逆时针，外环顺时针 B。

内环顺时针,外环逆时针C。

内环逆时针，外环逆时针 D。

内环顺时针，外环顺时针4。

（2008江苏徐州高二检测)如下图所示，光滑固定导轨MN水平放置,两导体棒PQ平放在导轨上，形成闭合回路，当一条形磁铁从上向下迅速接近回路时,可动的两导体棒P、Q将…( ）A.保持不动 B。

两根导体棒相互远离C.两根导体棒相互靠近 D。

导体棒P、Q对两导轨的压力增大5。

楞次定律和自感现象一、单项选择题( 本大题共 6 小题，每题 6 分，共 36 分。

在四个选项中，只有一个选项切合题目要求)1．认识物理规律的发现过程，学会像科学家那样察看和思虑，常常比掌握知识自己更重要。

以下切合事实的是()A．焦耳发现了电流的磁效应的规律B．库仑总结出了点电荷间相互作用的规律C．楞次发现了电磁感觉现象，拉开了研究电与磁相互关系的序幕D．牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证了然自由落体运动是匀变速直线运动2. 如下图，圆滑固定导轨m、n 水平搁置，两根导体棒p、q 平行放于导轨上，形成一个闭合回路。

当一条形磁铁从高处着落凑近回路时()A．p、q将相互聚拢B．p、q将相互远离C．磁铁的加快度仍为gD．磁铁的加快度大于g3．一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面，规定垂直纸面向里的方向为正，在磁场中有一细金属圆环，圆环平面位于纸面内，如图甲所示。

现令磁感觉强度 B 随时间 t 变化，先按图乙中所示的Oa 图线变化，此后又按图线bc 和 cd 变化，令E1、 E2、 E3分别表示这三段变化过程中感觉电动势的大小，I 1、I 2、I 3分别表示对应的感觉电流，则()A．E1>E2，I1沿逆时针方向，I 2沿顺时针方向B．E1<E2，I1沿逆时针方向，I 2沿顺时针方向C．E1<E2，I1沿顺时针方向，I 2沿逆时针方向D．E2＝E3，I2沿顺时针方向，I3沿逆时针方向4． ( 全国新课标 ) 如图甲所示，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右边，且其长边与长直导线平行。

已知在t ＝0 到t ＝ t 1的时间间隔内，直导线中电流i 发生某种变化，而线框中的感觉电流老是沿顺时针方向；线框遇到的安培力的合i 正方向与图甲中箭头所示方向相同，则i 随时间t 力先水平向左、后水平向右。

设电流变化的图线可能是()甲乙5. 如下图，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过。

电磁感应中的电路问题图2－5－51．如图2－5－5所示，是两个互连的金属圆环，小金属圆环的电阻是大金属圆环电阻的二分之一，磁场垂直穿过大金属圆环所在区域．当磁感应强度随时间均匀变化时，在大金属圆环内产生的感应电动势为E ，则a ，b 两点间的电势差为( )A.12EB.13EC.23E D ．E 答案 B解析 a 、b 间的电势差等于路端电压，而小金属圆环电阻占电路总电阻的13，故U ab ＝13E ，B 正确．故选B. 2．粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行．现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如下图所示，则在移出过程中线框的一边a 、b 两点间电势差绝对值最大的是( )答案 B解析 磁场中切割磁感线的边相当于电源，外电路由三个相同电阻串联形成，A 、C 、D 中a 、b 两点间电势差为外电路中一个电阻两端电压为：U ＝14E ＝BL v 4，B 图中a 、b 两点间电势差为路端电压为：U ＝34E ＝3BL v 4，所以a 、b 两点间电势差绝对值最大的是B 图所示，故A 、C 、D 错误，B 正确．电磁感应中的图象问题图2－5－63．如图2－5－6所示，一宽40 cm 的匀强磁场区域，磁场方向垂直面向里，一边长为20 cm 的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的速度v ＝20 cm/s 匀速通过磁场区域．在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行，取它刚进入磁场的时刻t ＝0，正确反映感应电流随时间变化规律的图象是( )答案 C解析 线框在进入磁场的过程中，由楞次定律可知感应电流方向是逆时针的，E＝Bl v ，感应电流i ＝E R ＝Bl v R，是一个恒定的值．线框全部进入磁场后在磁场中运动的过程中，线圈的磁通量不变，所以无感应电流．离开磁场的过程中，由楞次定律可知感应电流方向是顺时针的，其大小与进入时相等，综合上述三个过程，选项C 正确．4．一矩形线圈位于一随时间t 变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面(纸面)向里，如图2－5－7甲所示，磁感应强度B 随t 的变化规律如图乙所示．以I 表示线圈中的感应电流，以图甲中线圈上箭头所示方向的电流为正(即顺时针方向为正方向)，则以下的I t 图中正确的是( )图2－5－7答案 C(时间：60分钟)题组一电磁感应中的图象分析1．如图2－5－8甲所示，闭合的圆线圈放在匀强磁场中，t＝0时磁感线垂直线圈平面向里穿过线圈，磁感应强度随时间变化的关系图线如图乙所示，则在0～2 s 内线圈中感应电流的大小和方向为()图2－5－8A．逐渐增大，逆时针B．逐渐减小，顺时针C．大小不变，顺时针D．大小不变，先顺时针后逆时针答案 C解析因为B t图象的斜率不变，所以感应电流恒定．根据愣次定律判断电流方向顺时针．图2－5－92．如图2－5－9所示，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行．已知在t＝0到t＝t1的时间间隔内，直导线中电流i发生某种变化，而线框中的感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右．设电流i正方向与图中箭头所示方向相同，则i随时间t变化的图线可能是()答案 A解析因为线框中的感应电流总是沿顺时针方向，所以引起感应电流的磁场为垂直于纸面向里减弱，或垂直于纸面向外增强．由于线框的左边框受到的安培力较大，故线框所受合力方向与左边框的受力方向一致，由题意知线框所受合力先水平向左，后水平向右，根据左手定则可知线框所在处磁场方向先垂直于纸面向里，后垂直于纸面向外，综上所述，引起感应电流的磁场先垂直于纸面向里减弱，后垂直于纸面向外增强，由安培定则可判断出，选项A正确．图2－5－103．如图2－5－10所示，A是一边长为l的正方形线框，电阻为R，现维持线框以恒定的速度v沿x轴运动，并穿过图中所示的匀强磁场B区域．取逆时针方向为电流正方向，线框从图示位置开始运动，则线框中产生的感应电流i随时间t变化的图线是图中的()答案 B解析 由于线框进入和穿出磁场时，线框内磁通量均匀变化，因此在线框中产生的感应电流大小不变，根据楞次定律可知，线框进入磁场时感应电流的方向与规定的正方向相同，穿出磁场时感应电流的方向与规定的正方向相反，因此应选B.4．在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图2－5－11甲所示，当磁场的磁感应强度B 随时间t 如图乙变化时，图中正确表示线圈中感应电动势E 变化的是( )图2－5－11答案 A解析 A 在第1 s 内，由楞次定律可判定电流为正，其产生的感应电动势E 1＝ΔΦ1Δt 1＝ΔB 1Δt 1S ，在第2 s 和第3 s 内，磁场B 不变化，线圈中无感应电流，在第4 s 和第5 s 内，B 减小，由楞次定律可判定，其电流为负，产生的感应电动势E 1＝ΔΦ2Δt 2＝ΔB 2Δt 2S ，由于ΔB 1＝ΔB 2，Δt 2＝2Δt 1，故E 1＝2E 2，由此可知，A 选项正确．图2－5－125．如图2－5－12所示，在x≤0的区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于xOy 平面(纸面)向里．具有一定电阻的矩形线框abcd位于xOy平面内，线框的ab边与y 轴重合．令线框从t＝0的时刻起由静止开始沿x轴正方向做匀加速运动，则线框中的感应电流I(取逆时针方向的电流为正)随时间t的变化图线正确的是()答案 D解析因为导体棒做匀加速直线运动，所以感应电动势为E＝Bl v＝Blat，因此感应电流大小与时间成正比，方向为顺时针．图2－5－136．如图2－5－13所示，在水平面(纸面)内有三根相同的均匀金属棒ab、ac和MN，其中ab、ac在a点接触，构成“V”字型导轨．空间存在垂直于纸面的均匀磁场．用力使MN向右匀速运动，从图示位置开始计时，运动中MN始终与∠bac的平分线垂直且和导轨保持良好接触．下列关于回路中电流i与时间t的关系图线，可能正确的是()答案 A解析设MN在匀速运动中切割磁场的有效长度为L，∠bac＝2θ，感应电动势为E＝BL v1三角形的两边长相等且均为L′＝L2sin θ，由R＝ρlS可知三角形的总电阻R＝ρl S ＝ρL＋2L′S＝kL(k为常数)，再由闭合电路欧姆定律得I＝ER＝BL vkL＝B vk是一个常量与时间t无关，所以选项A正确．图2－5－147．如图2－5－14所示，一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合．若取磁铁中心O为坐标原点，建立竖直向下为正方向的x轴，则下图中最能正确反应环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图象是()答案 B解析闭合铜环由高处从静止下落，在N极上方时，向上穿过铜环的磁通量增加，根据楞次定律可知铜环中产生顺时针方向的感应电流(从上向下看)；从N极到O 点的过程中，穿过铜环的合磁通量向上且增加，则感应电流仍为顺时针方向；从O 点到S极的过程中，穿过铜环的合磁通量向上且减少，则感应电流为逆时针方向；离开S极后，向上穿过铜环的磁通量减少，感应电流仍为逆时针方向．由于铜环速度越来越大，所以逆时针方向感应电流的最大值比顺时针方向感应电流的最大值大，故选项B正确．题组二电磁感应中的电路问题8．如图2－5－15所示，两根相距为l的平行直导轨ab、cd，b、d间连有一固定电阻R，导轨电阻忽略不计．MN为放在ab和cd上的一导体杆，与ab垂直，其电阻也为R .整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B ，磁场方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内)．现对MN 施力使它沿导轨方向以速度v (如图)做匀速运动，令U 表示MN 两端电压的大小，则( )图2－5－15A ．U ＝12Bl v ，流过固定电阻R 的感应电流由b 到d B ．U ＝12Bl v ，流过固定电阻R 的感应电流由d 到b C ．U ＝Bl v ，流过固定电阻R 的感应电流由b 到dD ．U ＝Bl v ，流过固定电阻R 的感应电流由d 到b答案 A解析 导体杆向右做匀速直线运动产生的感应电动势为Bl v ，R 和导体杆形成一串联电路，由分压原理得U ＝Bl vR ＋R ·R ＝12Bl v ，由右手定则可判断出感应电流方向由N →M →b →d →N ，故A 选项正确．图2－5－169．用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2 m ，正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图2－5－16所示．当磁场以10 T/s 的变化率增强时，线框中a 、b 两点间的电势差是( )A ．U ab ＝0.1 VB ．U ab ＝－0.1 VC ．U ab ＝0.2 VD ．U ab ＝－0.2 V答案 B解析 题中正方形线框的左半部分磁通量变化而产生感应电动势，从而在线框中有感应电流产生，把左半部分线框看成电源，其电动势为E ，内阻为r 2，画出等效电路如图所示，则a 、b 两点间的电势差即为电源的路端电压，设l 是边长，且依题意知ΔB Δt ＝10 T/s.由E ＝ΔΦΔt 得E ＝ΔBS Δt ＝ΔB Δt ，l 22＝10×0.222 V ＝0.2 V ，所以U ＝IR ＝E r 2＋r 2·r 2＝0.1 V ，由于a 点电势低于b 点电势，故U ab ＝－0.1 V ，即B 选项正确．图2－5－1710．如图2－5－17所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为L 和2L 的两只闭合线框a 和b ，以相同的速度从磁感应强度为B 的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，不考虑线框的重力，若闭合线框的电流分别为I a 、I b ，则I a ∶I b 为( )A ．1∶4B ．1∶2C ．1∶1D ．不能确定答案 C解析 产生的电动势为E ＝BL v ，由闭合电路欧姆定律得I ＝BL v R，又L b ＝2L a ，由电阻定律知R b ＝2R a ，故I a ∶I b ＝1∶1.11．在图2－5－18中，EF 、GH 为平行的金属导轨，其电阻不计，R 为电阻，C 为电容器，AB 为可在EF 和GH 上滑动的导体横杆．有匀强磁场垂直于导轨平面．若用I 1和I 2分别表示图中该处导线中的电流，则当横杆AB ()图2－5－18A．匀速滑动时，I1＝0，I2＝0B．匀速滑动时，I1≠0，I2≠0C．加速滑动时，I1＝0，I2＝0D．加速滑动时，I1≠0，I2≠0答案 D解析导体棒水平运动时产生感应电动势，对整个电路，可把AB棒看做电源，等效电路如右图所示．当棒匀速滑动时，电动势E不变，故I1≠0，I2＝0；当棒加速运动时，电动势E不断变大，电容器不断充电，故I1≠0，I2≠0.12．如图2－5－19所示，水平桌面上固定有一半径为R的金属细圆环，环面水平，圆环每单位长度的电阻为r，空间有一匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向竖直向下；一长度为2R、电阻可忽略的导体棒置于圆环左侧并与环相切，切点为棒的中点．棒在拉力的作用下以恒定加速度a从静止开始向右运动，运动过程中棒与圆环接触良好．下列说法正确的是()图2－5－19A．拉力的大小在运动过程中保持不变B．棒通过整个圆环所用的时间为2R/aC．棒经过环心时流过棒的电流为B2aR/πrD．棒经过环心时所受安培力的大小为8B2R2aR/πr答案 D解析导体棒做匀加速运动，合外力恒定，由于受到的安培力随速度的变化而变化，故拉力一直变化，选项A 错误；设棒通过整个圆环所用的时间为t ，由匀变速直线运动的基本关系式可得2R ＝12at 2，解得t ＝ 4R a，选项B 错误；由v 2－v 20＝2ax 可知棒经过环心时的速度v ＝2aR ，此时的感应电动势E ＝2BR v ，此时金属圆环的两侧并联，等效电阻r 合＝πRr 2，故棒经过环心时流过棒的电流为I ＝E r 合＝4B 2aR πr，选项C 错误；由对选项C 的分析可知棒经过环心时所受安培力F ＝BI ·2R ＝8B 2R 2aR πr，选项D 正确．13．面积S ＝0.2 m 2、n ＝100匝的圆形线圈，处在如图2－5－20所示的磁场内，磁感应强度随时间t 变化的规律是B ＝0.02t ，R ＝3 Ω，C ＝30μF ，线圈电阻r ＝1 Ω，求：图2－5－20(1)通过R 的电流方向和4 s 内通过导线横截面的电荷量；(2)电容器的电荷量．答案 (1)b →a 0.4 C (2)9×10－6C 解析 (1)由法拉第电磁感应定律可得出线圈中的电动势，由欧姆定律可求得通过R 的电流．由楞次定律可求得电流的方向为逆时针，通过R 的电流方向为b →a ，Q ＝It ＝E R ＋r t ＝n ΔBS t （R ＋r ）t ＝n ΔBS （R ＋r ）＝0.4 C (2)由E ＝n ΔΦΔt ＝nS ΔB Δt＝100×0.2×0.02 V ＝0.4 V ， I ＝E R ＋r ＝0.43＋1A ＝0.1 A ， U C ＝U R ＝IR ＝0.1×3 V ＝0.3 V ，Q＝CU C＝30×10－6×0.3C＝9×10－6C。

第2章《楞次定律和自感现象》测试卷一、单选题(共15小题)1.如图所示，通电螺线管的内部中间和外部正上方静止悬挂着金属环a 和b ，当滑动变阻器R 的滑动触头c 向左滑动时( )A ．a 环向左摆，b 环向右摆B ．a 环和b 环都不会左摆或右摆C ． 两环对悬线的拉力都将增大D ．a 环和b 环中感应电流的方向相同2.如图所示的电路中，A 1和A 2是完全相同的灯泡，线圈L 的电阻可以忽略，下列说法中正确的是( )A ． 合上开关S 接通电路时，A 1和A 2始终一样亮B ． 合上开关S 接通电路时，A 2先亮，A 1后亮，最后一样亮C ． 断开开关S 时，A 2立即熄灭，A 1过一会儿才熄灭D ． 断开开关S 时，A 1和A 2都要过一会儿才熄灭，且通过两灯的电流方向都与原电流方向相同 3.如图所示的电路中，P 、Q 为两相同的灯泡，L 的电阻不计，则下列说法正确的是( )A ． S 断开瞬间，P 立即熄灭，Q 过一会儿才熄灭B ． S 接通瞬间，P 、Q 同时达到正常发光C ． S 断开瞬间，通过P 的电流从右向左D ． S 断开瞬间，通过Q 的电流与原来方向相反4.如图所示，A 1、A 2为两只相同灯泡，A 1与一理想二极管D 连接，线圈L 的直流电阻不计．下列说法正确的是( )A ． 闭合开关S 后，A 1会逐渐变亮B ． 闭合开关S 稳定后，A 1、A 2亮度相同C ． 断开S 的瞬间，A 1会逐渐熄灭D ． 断开S 的瞬间，a 点的电势比b 点低 5.如图，光滑金属导轨由倾斜和水平两部分组成，水平部分足够长且处在竖直向下的匀强磁场中，右端接一电源(电动势为E ，内阻为r )．一电阻为R 的金属杆PQ 水平横跨在导轨的倾斜部分，从某一高度由静止释放，金属杆PQ 进入磁场后的运动过程中，速度时间图象不可能是下图中的哪一个？(导轨电阻不计)( )A ．B ．C ．D ．6.图为一架歼—15飞机刚着舰时的情景。

楞次定律的应用1.图2－1－5如图2－1－5所示，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下但未插入线圈内部．当磁铁向下运动时()A．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引B．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥C．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引D．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥答案 B解析由增反减同，N向下运动，原磁通量增加，感应电流磁场方向与原磁场方向相反，由安培定则知感应电流方向与图中箭头方向相同，由来拒去留，知磁铁与线圈相互排斥，故B正确．2.图2－1－6如图2－1－6所示，通电直导线L和平行直导线放置的闭合导体框abcd，当通电导线L运动时，以下说法正确的是()A．当导线L向左平移时，导体框abcd中感应电流的方向为abcdaB．当导线L向左平移时，导体框abcd中感应电流的方向为adcbaC．当导线L向右平移时，导体框abcd中感应电流的方向为abcdaD．当导线L向右平移时，导体框abcd中感应电流的方向为adcba答案AD解析当导线L向左平移时，闭合导体框abcd中磁场减弱，磁通量减少，abcd 回路中产生的感应电流的磁场将阻碍磁通量的减少，由于导线L在abcd中磁场方向垂直纸面向里，所以abcd中感应电流的磁场方向应为垂直纸面向里，由安培定则可知感应电流的方向为abcda，选项A正确；当导线L向右平移时，闭合电路abcd中磁场增强，磁通量增加，abcd回路中产生的感应电流的磁场将阻碍磁通量的增加，可知感应电流的磁场为垂直纸面向外，再由安培定则可知感应电流的方向为adcba，选项D正确．右手定则的应用3．在北半球上，地磁场竖直分量向下．飞机在我国上空匀速巡航，机翼保持水平，飞行高度不变．由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差，设飞行员左方机翼末端处的电势为φ1，右方机翼末端处电势为φ2则()A．若飞机从西往东飞，φ1比φ2高B．若飞机从东往西飞，φ2比φ1高C．若飞机从南往北飞，φ1比φ2高D．若飞机从北往南飞，φ2比φ1高答案AC解析对A选项：地磁场竖直分量向下，手心向上，拇指指向飞机飞行方向，四指指向左翼末端，故φ1＞φ2，A选项正确；同理，飞机从东往西飞，仍是φ1＞φ2，B选项错误；从南往北、从北往南飞，都是φ1＞φ2，故C选项正确，D选项错误．4.图2－1－7如图2－1－7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，现在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的方向的说法正确的是()A．感应电流方向是N→MB．感应电流方向是M→NC．安培力水平向左D．安培力水平向右答案AC解析方法1：由右手定则易知，MN中感应电流方向是N→M，再由左手定则可判知，MN所受安培力方向垂直棒水平向左．方法2：由楞次定律知，本题中感应电流是由于MN相对于磁场向右运动引起的，则安培力必然阻碍这种相对运动，由安培力方向既垂直于电流方向又垂直于磁场方向可判知，MN所受安培力方向必然垂直于MN水平向左，再由右手定则，容易判断出感应电流的方向是N→M.故选A、C.(时间：60分钟)题组一对楞次定律的理解和应用1．根据楞次定律知：感应电流的磁场一定是()A．阻碍引起感应电流的磁通量B．与引起感应电流的磁场方向相反C．阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化D．与引起感应电流的磁场方向相同答案 C解析感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化．2.图2－1－8某实验小组用如图2－1－8所示的实验装置来验证楞次定律．当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时，通过电流计的感应电流的方向是()A．a→G→bB．先a→G→b，后b→G→aC．b→G→aD．先b→G→a，后a→G→b答案 D解析①确定原磁场的方向：条形磁铁在穿入线圈的过程中，磁场方向向下．②明确闭合回路中磁通量变化的情况：向下的磁通量增加．③由楞次定律的“增反减同”可知：线圈中的感应电流产生的磁场方向向上．④应用安培定则可以判断感应电流的方向为逆时针(俯视)，即：电流的方向从b→G→a.同理可以判断出条形磁铁穿出线圈的过程中，向下的磁通量减小，由楞次定律可知：线圈中将产生顺时针的感应电流(俯视)，即：电流的方向从a→G→b.3.图2－1－9如图2－1－9所示，金属环所在区域存在着匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．当磁感应强度逐渐增大时，内、外金属环中感应电流的方向为()A．外环顺时针、内环逆时针B．外环逆时针，内环顺时针C．内、外环均为逆时针D．内、外环均为顺时针答案 B解析首先明确研究的回路由外环和内环共同组成，回路中包围的磁场方向垂直纸面向里且内、外环之间的磁通量增加．由楞次定律可知两环之间的感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，垂直于纸面向外，再由安培定则判断出感应电流的方向是：在外环沿逆时针方向，在内环沿顺时针方向，故选项B正确．4.图2－1－10如图2－1－10所示，A是用毛皮摩擦过的橡胶圆形环，由于它的转动，使得金属环B中产生了如图所示方向的感应电流，则A环的转动情况为() A．顺时针匀速转动B．逆时针加速转动C．逆时针减速转动D．顺时针减速转动答案BD解析B环中感应电流为逆时针，根据安培定则判断可知，感应电流的磁场为垂直纸面向外，根据楞次定律能产生这样的磁场，是由于A环旋转时A环上负电荷定向运动产生一个垂直纸面向外减弱的磁场或者产生一个垂直纸面向里增强的磁场的结果，负电荷的运动方向与电流方向相反，根据安培定则可得出，A环逆时针加速转动时产生方向垂直纸面向里的增强的磁场，或A环顺时针减速转动时产生垂直纸面向外的减弱的磁场．故正确答案为B、D.5.图2－1－11如图2－1－11所示，AOC是光滑的金属轨道，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，PQ是一根金属直杆立在导轨上，直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运动过程中Q端始终在OC上，空间存在着垂直纸面向外的匀强磁场，则在PQ杆滑动的过程中，下列判断正确的是()A．感应电流的方向始终是由P→QB．感应电流的方向先是由P→Q，后是由Q→PC．PQ受磁场力的方向垂直于杆向左D．PQ受磁场力的方向先垂直于杆向右，后垂直于杆向左答案 B解析在PQ杆滑动的过程中，杆与导轨所围成的三角形面积先增大后减小，三角形POQ内的磁通量先增大后减小，由楞次定律可判断B项对，A项错．再由PQ 中电流方向及左手定则可判断C、D项错误．故选B.6.图2－1－12如图2－1－12所示，闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在匀强磁场中，将它从匀强磁场中匀速拉出，以下各种说法中正确的是()A．向左拉出和向右拉出时，环中感应电流方向相反B．向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿顺时针方向C．向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿逆时针方向D．将圆环拉出磁场的过程中，当环全部处在磁场中运动时，也有感应电流产生答案 B解析圆环中感应电流的方向，取决于圆环中磁通量的变化情况，向左或向右将圆环拉出磁场的过程中，圆环中垂直纸面向里的磁感线的条数都要减少，根据楞次定律可知，感应电流产生的磁场的方向与原磁场方向相同，即都垂直纸面向里，应用安培定则可以判断出感应电流的方向沿顺时针方向．圆环全部处在磁场中运动时，虽然导线做切割磁感线运动，但环中磁通量不变，只有圆环离开磁场，环的一部分在磁场中，另一部分在磁场外时，环中磁通量才发生变化，环中才有感应电流．B选项正确．7.图2－1－13如图2－1－13所示，金属线框与直导线AB在同一平面内，直导线中通有电流I，若将线框由位置1拉至位置2的过程中，线框的感应电流的方向是() A．先顺时针，后逆时针，再顺时针B．始终顺时针C．先逆时针，后顺时针，再逆时针D．始终逆时针答案 C解析在靠近导线AB直到处于中间位置的过程中，磁通量先增大后减小，原磁场方向垂直纸面向里，感应电流的磁场方向应先垂直纸面向外后垂直向里，由右手螺旋定则可判断电流为先逆时针后顺时针，同理当远离导线的过程中，磁通量逐渐减小，感应电流为逆时针，故选C.8．为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈L连接，如图2－1－14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．图2－1－14(1)将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时，发现指针向左偏转．俯视线圈，其绕向为________(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，指针向右偏转．俯视线圈，其绕向为________(填“顺时针”或“逆时针”)．答案(1)顺时针(2)逆时针解析(1)磁铁N极向下从绕圈上方竖直插入L时，线圈的磁场向下且增强，感应磁场向上，且电流流入电流计左端，根据右手定则可知线圈顺时针绕向．(2)条形磁铁从图中虚线位置向右远离L时，线圈的磁场向上且减弱，感应电流从电流计右端流入，根据右手定则可知线圈逆时针绕向．题组二右手定则的应用9．两根相互平行的金属导轨水平放置于图2－1－15所示的匀强磁场中，在导轨上与导轨接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动．当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法中正确的是()图2－1－15A．导体棒CD内有电流通过，方向是D→CB．导体棒CD内有电流通过，方向是C→DC．磁场对导体棒CD的作用力向左D．磁场对导体棒AB的作用力向右答案 B解析当导线AB向右运动时，由右手定则可以判断回路中感应电流方向为A→C→D→B，再根据左手定则进一步确定CD的受力方向向右，AB受力方向向左．经过比较可得答案．10．如图2－1－16所示，导体棒AB、CD可在水平轨道上自由滑动，且两水平轨道在中央交叉处互不相通．当导体棒AB向左移动时()图2－1－16A．AB中感应电流的方向为A到BB．AB中感应电流的方向为B到AC．CD向左移动D．CD向右移动答案AD解析当导体棒AB向左移动时，由右手定则可判断回路中感应电流方向为A→B→C→D→A，故A项正确，B项错误；再根据左手定则可确定CD棒受力向右，故C项错误，D项正确。

(时间：90分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1．关于楞次定律，可以理解为()A．感应电流的磁场总是阻碍原磁场B．感应电流产生的效果总是阻碍导体与磁体间的相对运动C．若原磁通量增加，感应电流的磁场与原磁场同向；若原磁通量减少，感应电流的磁场跟原磁场反向D．感应电流的磁场总是与原磁场反向解析：选B．感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化，但阻碍不等于反向，楞次定律的另一种表述为“感应电流产生的效果总是阻碍导体与磁体间的相对运动”．2.如图所示为日光灯电路，关于该电路，以下说法中正确的是()A．启动过程中，启动器断开瞬间镇流器L产生瞬时高电压B．日光灯正常发光后，镇流器和启动器一样都不起作用了，且灯管两端电压低于电源电压C．日光灯正常发光后启动器是导通的D．图中的电源可以是交流电源，也可以是直流电源解析：选A.日光灯是高压启动，低压工作，启动时，启动器断开，镇流器产生瞬时高压，正常发光后，镇流器起降压限流的作用，而此时启动器是断开的；镇流器只对交流电起作用，由此可见，A正确．3．如图所示，当磁铁突然向铜环运动时，铜环的运动情况是()A．向右摆动B．向左摆动C．静止D．不能判定解析：选A.法一：躲闪法．磁铁向右运动，使铜环的磁通量增加而产生感应电流，由楞次定律可知，为阻碍原磁通量的增大，铜环必向磁感线较疏的右方运动，即往躲开磁通量增加的方向运动．法二：等效法．磁铁向右运动，将铜环产生的感应电流等效为如图所示的条形磁铁，则两磁铁有排斥作用．4．用如图所示的实验装置研究电磁感应现象．当有电流从电流表的正极流入时，指针向右偏转．下列说法正确的是()A．当把磁铁N极向下插入线圈时，电流表指针向左偏转B．当把磁铁N极从线圈中拔出时，电流表指针向右偏转C．保持磁铁在线圈中静止，电流表指针不发生偏转D．磁铁插入线圈后，将磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，电流表指针向左偏转解析：选C.由题图可知，原磁场方向向下，磁铁插入时，原磁通量增大，感应电流磁场向上，感应电流由正接线柱流入电流表，指针向右偏，A错误．磁铁拔出时，原磁通量减小，感应电流磁场向下，感应电流由负接线柱流入电流表，指针向左偏，B错误．C、D两项中穿过线圈的磁通量不变，没有感应电流产生，电流表指针不偏转，C正确，D错误．5．一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面，规定垂直纸面向里的方向为正，在磁场中有一细金属圆环，线圈平面位于纸面内，如图甲所示．现令磁感应强度B 随时间t 变化，先按图乙中所示的Oa 图线变化，后来又按图线bc 和cd 变化，令E 1、E 2、E 3分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小，I 1、I 2、I 3分别表示对应的感应电流，则( )A ．E 1>E 2，I 1沿逆时针方向，I 2沿顺时针方向B ．E 1<E 2，I 1沿逆时针方向，I 2沿顺时针方向C ．E 1<E 2，I 1沿顺时针方向，I 2沿逆时针方向D ．E 2>E 3，I 2沿顺时针方向，I 3沿顺时针方向解析：选B ．由题图乙可知a 点纵坐标为B 0,0～4 s 时，直线斜率表示磁感应强度随时间的变化率，E 1＝B 04S ，磁通量是正向增大，由楞次定律知，感应电流I 1是逆时针方向；7～8 s 和8～9 s 时，直线斜率是相同的，故E 2＝E 3＝B 01S ＝4E 1,7～8 s 磁通量是正向减小的，由楞次定律知，感应电流I 2的方向是顺时针方向，8～9 s ，磁通量是反向增大的，I 3是顺时针方向，故选项B 正确．6．一直升机停在南半球的地磁极上空．该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B ．直升机螺旋桨叶片的长度为L ，螺旋桨转动的频率为f ，逆着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨顺时针方向转动．螺旋桨叶片的近轴端为a ，远轴端为b ，如果忽略a 到转轴中心线的距离，用E 表示每个叶片中的感应电动势，如图所示，则( )A ．E ＝πfL 2B ，且a 点电势低于b 点电势 B ．E ＝2πfL 2B ，且a 点电势低于b 点电势C ．E ＝πfL 2B ，且a 点电势高于b 点电势D ．E ＝2πfL 2B ，且a 点电势高于b 点电势解析：选C.螺旋桨角速度ω＝2πf .每个叶片产生的电动势E ＝12BL 2ω＝πfL 2B ，由右手定则可知，a 点电势高于b 点电势，C 正确，A 、B 、D 错误．7．如图所示，虚线上方空间有垂直线框平面的匀强磁场，直角扇形导线框绕垂直于线框平面的轴O 以角速度ω匀速运动．设线框中感应电流方向以逆时针为正，那么下列图象中能正确描述线框从如图所示位置开始转动一周的过程中，线框内感应电流随时间变化情况的是( )解析：选A.由图示位置转过90°过程中，无电流．进入磁场过程转过90°，电动势E ＝12Bl 2ω，电流方向为逆时针．线框进入磁场后再转过90°，无电流．出磁场过程的90°内，电动势E ＝12Bl 2ω，电流方向为顺时针，所以A 正确． 二、多项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意) 8.如图，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，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()A．感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B．感应电流方向一直是逆时针C．安培力方向始终与速度方向相反D．安培力方向始终沿水平方向解析：选AD．圆环从位置a运动到磁场分界线前，磁通量向里增大，感应电流为逆时针；跨越分界线过程中，磁通量由向里最大变为向外最大，感应电流为顺时针；再摆到b的过程中，磁通量向外减小，感应电流为逆时针，所以选项A正确；由于圆环所在处的磁场，上下对称，所受安培力竖直方向平衡，因此总的安培力沿水平方向，故D正确．9.如图所示为早期制作的发电机及电动机的示意图，A盘和B盘分别是两个可绕固定转轴转动的铜盘，用导线将A盘的中心和B盘的边缘连接起来，用另一根导线将B盘的中心和A盘的边缘连接起来．当A盘在外力作用下转动起来时，B盘也会转动．则下列说法中正确的是()A．不断转动A盘就可以获得持续的电流，其原因是将整个铜盘看成沿径向排列的无数根铜条，它们做切割磁感线运动，产生感应电动势B．当A盘转动时，B盘也能转动的原因是电流在磁场中受到力的作用，此力对转轴有力矩C．当A盘顺时针转动时，B盘逆时针转动D．当A盘顺时针转动时，B盘也顺时针转动解析：选ABC.将题图中铜盘A所在的一组装置作为发电机模型，铜盘B所在的一组装置作为电动机模型，这样就可以简单地把铜盘等效为由圆心到圆周的一系列“辐条”，处在磁场中的每一根“辐条”都在做切割磁感线运动，产生感应电动势，若A沿顺时针方向转动，由右手定则知A盘感应电流方向由中心向外，由左手定则可知B盘将沿逆时针方向转动．10.如图所示，电路中L为一电感线圈，ab支路和cd支路电阻相等，则()A．刚合上开关S时，电流表A1的示数小于电流表A2的示数B．刚合上开关S时，电流表A1的示数等于电流表A2的示数C．断开开关S时，电流表A1的示数大于电流表A2的示数D．断开开关S时，电流表A1的示数等于电流表A2的示数解析：选AD．刚合上开关S时，电感线圈除了直流电阻外，还要产生自感电动势阻碍电流的增加，因此A1的示数小于A2的示数，A项正确，B项错误；断开开关S时，A1、A2、R、L构成一个回路，电感线圈产生自感电动势，相当于电源，对A1、A2提供电流，A1、A2示数相同，故C错误D正确．11．如图所示，边长为L、不可形变的正方形导线框内有半径为r的圆形磁场区域，其磁感应强度B随时间t的变化关系为B＝kt(常量k>0)．回路中滑动变阻器R的最大阻值为R0，滑动片P位于滑动变阻器中央，定值电阻R1＝R0、R2＝R02.闭合开关S，电压表的示数为U，不考虑虚线MN右侧导体的感应电动势，则()A ．R 2两端的电压为U7B ．电容器的a 极板带正电C ．滑动变阻器R 的热功率为电阻R 2的5倍D ．正方形导线框中的感应电动势为kL 2解析： 选AC.根据串、并联电路特点，虚线MN 右侧回路的总电阻R ＝74R 0.回路的总电流I＝U R ＝4U 7R 0，通过R 2的电流I 2＝I 2＝2U 7R 0，所以R 2两端电压U 2＝I 2R 2＝2U 7R 0·R 02＝17U ，选项A 正确；根据楞次定律知回路中的电流为逆时针方向，即流过R 2的电流方向向左，所以电容器b 极板带正电，选项B 错误；根据P ＝I 2R ，滑动变阻器R 的热功率P ＝I 2R 02＋⎝⎛⎭⎫I 22R 02＝58I 2R 0，电阻R 2的热功率P 2＝⎝⎛⎭⎫I 22R 2＝18I 2R 0＝15P ，选项C 正确；根据法拉第电磁感应定律得，线框中产生的感应电动势E ＝ΔΦΔt ＝BtS ＝k πr 2，选项D 错误．12．半径为a 右端开小口的导体圆环和长为2a 的导体直杆，单位长度电阻均为R 0.圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B ．杆在圆环上以速度v 平行于直径CD 向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O 开始，杆的位置由θ确定，如图所示．则( ) A ．θ＝0时，杆产生的电动势为2Ba vB ．θ＝π3时，杆产生的电动势为3Ba vC ．θ＝0时，杆受的安培力大小为2B 2a v(π＋2)R 0D ．θ＝π3时，杆受的安培力大小为3B 2a v (5π＋3)R 0解析：选AD ．开始时刻，感应电动势E 1＝BL v ＝2Ba v ，故A 项正确．θ＝π3时，E 2＝B ·2a cos π3·v＝Ba v ，故B 项错误．由L ＝2a cos θ，E ＝BL v ，I ＝ER，R ＝R 0[2a cos θ＋(π＋2θ)a ]，得在θ＝0时，F ＝B 2L 2v R ＝4B 2a v R 0(2＋π)，故C 项错误．同理，θ＝π3时F ＝3B 2a v R 0(5π＋3)，故D 项正确．三、填空题(本题共1小题，共8分．按题目要求作答) 13．在研究电磁感应现象实验中： (1)为了明显地观察到实验现象，请在如图所示的实验器材中，选择必要的器材，在图中用实线连接成相应的实物电路图．(2)将原线圈插入副线圈中，闭合开关，副线圈中感应电流与原线圈中电流的绕行方向________(填“相同”或“相反”)．(3)将原线圈拔出时，副线圈中的感应电流与原线圈中电流的绕行方向________(填“相同”或“相反”)．答案：(1)如图(2)相反 (3)相同四、计算题(本题共3小题，共34分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)14．(10分)如图所示，水平的平行光滑导轨，导轨间距离为L ＝1 m ，左端接有定值电阻R ＝2 Ω.金属棒PQ 与导轨接触良好，PQ 的电阻为r ＝0.5 Ω，导轨电阻不计，整个装置处于磁感应强度为B ＝1 T 的匀强磁场中，现使PQ 在水平向右的恒力F ＝2 N 作用下向右运动．求： (1)棒PQ 中感应电流的方向； (2)棒PQ 中哪端电势高； (3)棒PQ 所受安培力方向； (4)PQ 棒的最大速度．解析：PQ 在恒力F 作用下运动，产生感应电流，因而受安培力作用，随着速度的增大感应电动势增大，感应电流增大，安培力也增大，当安培力大小与恒力F 相等时，PQ 将做匀速运动，速度达到最大．(1)由右手定则知感应电流方向为Q →P .(2分)(2)PQ 运动产生感应电动势，相当于电源，因电源内部电流由低电势流向高电势，所以P 端电势高于Q 端电势．(2分)(3)因棒中电流由Q →P ，由左手定则知棒所受安培力方向向左．(2分)(4)当PQ 受力平衡时，速度最大，则F ＝BIL ，I ＝BL vR ＋r，解得v ＝F (R ＋r )B 2L 2＝2×(2＋0.5)12×12m/s ＝5 m/s.(4分)答案：(1)Q →P (2)P 端高 (3)向左 (4)5 m/s15．(10分)如图所示，l 1＝0.5 m ，l 2＝0.8 m ，回路总电阻为R ＝0.2 Ω，M ＝0.04 kg ，导轨光滑，开始时磁感应强度B 0＝1 T ，现使磁感应强度以ΔBΔt＝0.2T/s 的变化率均匀地增大．试求：当t 为多少时，M 刚好离开地面？(g 取10 m/s 2)解析：回路中原磁场方向竖直向下，且磁场增强，由楞次定律可知， 感应电流的磁场方向竖直向上；根据安培定则可知，ab 中的感应电流的方向是a →b ；由左手定则可知，ab 所受安培力的方向水平向左，从而向上拉重物． 设ab 中电流为I 时M 刚好离开地面，此时有 F B ＝BIl 1＝Mg (2分) I ＝ER (2分) E ＝ΔΦΔt ＝l 1l 2·ΔBΔt(2分)B ＝B 0＋ΔBΔtt ＝1＋0.2t (2分)解得t ＝5 s ．(2分) 答案：5 s16．(14分)如图所示，质量为M 的导体棒ab ，垂直放在相距为l 的平行光滑金属导轨上．导轨平面与水平面的夹角为θ，并处于磁感应强度大小为B 、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中．左侧是水平放置、间距为d 的平行金属板．R 和R x 分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计其他电阻.(1)调节R x ＝R ，释放导体棒，当棒沿导轨匀速下滑时，求通过棒的电流I 及棒的速率v . (2)改变R x ，待棒沿导轨再次匀速下滑后，将质量为m 、带电荷量为＋q 的微粒水平射入金属板间，若它能匀速通过，求此时的R x . 解析：(1)导体棒匀速下滑时， Mg sin θ＝BIl ①(1分) I ＝Mg sin θBl②(1分)设导体棒产生的感应电动势为E 0 E 0＝Bl v ③(1分)由闭合电路欧姆定律得I ＝E 0R ＋R x④(1分) 联立②③④，得 v ＝2MgR sin θB 2l 2.⑤(2分)(2)改变R x ，由②式可知电流不变．设带电微粒在金属板间匀速通过时，板间电压为U ，电场强度大小为E U ＝IR x ⑥(2分)E ＝Ud⑦(2分)mg ＝qE ⑧(2分) 联立②⑥⑦⑧，得R x ＝mBld qM sin θ.(2分)答案：(1)Mg sin θBl 2MgR sin θB 2l 2(2)mBldqM sin θ。

高中鲁科版物理新选修3-2第二章楞次定律和自感现象章节练习学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．如图，在一水平、固定的闭合导体圆环上方，有一条形磁铁（N极朝上，S极朝下）由静止开始下落，磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触，关于圆环中感应电流的方向（从上向下看），下列说法中正确的是A．总是顺时针B．总是逆时针C．先顺时针后逆时针D．先逆时针后顺时针2．如图所示，闭合线圈正上方附近有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下但未插入线圈内部．在磁铁向上运动远离线圈的过程中（）A．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引B．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥C．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引D．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥3．如图，电灯的灯丝电阻为2Ω，电池电动势为2V，内阻不计，线圈匝数足够多，其直流电阻为3Ω．先合上电键K，稳定后突然断开K，则下列说法正确的是（）A．电灯立即变暗再熄灭，且电灯中电流方向与K断开前方向相同B．电灯立即变暗再熄灭，且电灯中电流方向与K断开前方向相反C．电灯会突然比原来亮一下再熄灭，且电灯中电流方向与K断开前方向相同D．电灯会突然比原来亮一下再熄灭，且电灯中电流方向与K断开前方向相反4．如图所示，一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内，其下方(略靠前)固定一.释放线框，它由实根与线框平面平行的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流线位置下落到虚线位置未发生转动，在此过程中（）A．线框中感应电流方向依次为顺时针→逆时针B．线框的磁通量为零时，感应电流却不为零C．线框所受安培力的合力方向依次为向上→向下→向上D．线框所受安培力的合力为零，做自由落体运动5．如图所示，闭合开关S后调节滑动变阻器R和R t，使同样规格的两个小灯泡A和B都正常发光，然后断开开关．下列说法正确的是A．再次闭合开关S时，灯泡A和B同时正常发光B．再次闭合开关S时，灯泡B立刻正常发光，灯泡A逐渐亮起来C．再次闭合开关S时，灯泡A立刻正常发光，灯泡B逐渐亮起来D．闭合开关S使灯泡A、B正常发光后，再断开开关S，灯泡B立刻熄灭，灯泡A逐渐熄灭6．在如图所示电路中，L为电阻很小的线圈，G1和G2为零点在表盘中央的相同的电流表．当开关S闭合时，电流表G1指针偏向右方，那么当开关S断开时，将出现的现象是()．A．G1和G2指针都立即回到零点B．G1指针立即回到零点，而G2指针缓慢地回到零点C．G1指针缓慢回到零点，而G2指针先立即偏向右方，然后缓慢地回到零点D．G1指针立即偏向左方，然后缓慢地回到零点，而G2指针缓慢地回到零点7．如图(a)，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈Q，P和Q共轴，Q中通有变化电流，电流随时间变化的规律如图(b)所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为F N，则( )①t1时刻F N＞G ②t2时刻F N＞G③t3时刻F N＜G ④t4时刻F N=GA．①②B．①③C．①④D．②③④8．如图所示的电路中，三个灯泡L1、L2、L3的电阻关系为R1<R2<R3，电感L的电阻可忽略，D为理想二极管．开关K从闭合状态突然断开时，下列判断正确的是()A．L1逐渐变暗，L2、L3均先变亮然后逐渐变暗B．L1逐渐变暗，L2立即熄灭，L3先变亮然后逐渐变暗C．L2立即熄灭，L1、L3均逐渐变暗D．L1、L2、L3均先变亮然后逐渐变暗二、填空题9．如图所示，条形磁铁移近螺线管时螺线管和条形磁铁之间________（填“有”或“无”）相互电磁作用力；螺线管中A点电势________ B点电势．（填“高于”或“低于”）10．如图所示的电路中，L为自感线圈，R是一个灯泡，E是电源．当闭合S瞬间，通过灯泡的电流方向是________；当断开S瞬间，通过灯泡的电流方向是________．11．如图所示，线圈A绕在一铁芯上，A中导线接有一电阻R.在把磁铁N极迅速靠近A 线圈的过程中，通过电阻R的感应电流的方向为______ 指向______ (填“P”、“Q”)；若线圈A能自由移动，则它将______ 移动(填“向左”、“向右”或“不”)．三、实验题12．某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁心的线圈L，相同的小灯泡A、B，电阻R，开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路，检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光，电感线圈自感系数较大，当开关断开的瞬间，则有 ____ (填序号:①B 比A先熄灭；②A比B先熄灭；③AB一起熄灭),此时，A灯的电流方向为 ____ (填序号:①右到左；②左到右)，某同学虽经多次重复断开开关S，仍未见老师演示时出现的小灯泡A闪亮现象，他冥思苦想找不出原因..你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是 ____ (填序号:①电源的内阻较大；②线圈电阻偏大；③线圈的自感系数较大)13．如图所示电路中，L是自感系数足够大的线圈，它的电阻可忽略不计，D1和D2是两个完全相同的小灯泡．将电键K闭合，再将电键K断开，则观察到的现象是：(1)K闭合瞬间，D1________，D2________(2)K断开瞬间，D2________，D1________．14．如图所示，线圈L有足够大的电感，其自身直流电阻为零，L1和L2是两个相同的小灯泡，在下面两种情况下，小灯泡亮度变化情况是：(1)S闭合时，L1________；L2________；(2)S断开时，L1________；L2________．15．某学习小组利用如图所示的实验装置探究螺线管线圈中感应电流的方向．(1)由于粗心该小组完成表格时漏掉了一部分（见表格），发现后又重做了这部分：将磁铁S极向下从螺线管上方竖直插入过程，发现电流计指针向右偏转（已知电流从右接线柱流入电流计时，其指针向右偏转），则①填________，②填________．(2)由实验可得磁通量变化ΔΦ、原磁场B原方向、感应电流的磁场B感方向三者之间的关系：________．四、解答题16．如图所示，截面积为0.2 m2的100匝圆形线圈（电阻不计）A处在变化的磁场中，磁场方向垂直纸面，其磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，设垂直纸面向外为B的正方向．R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，C＝30 μF，线圈的内阻不计，求电容器上极板所带电荷量并说明正负．参考答案1．C【详解】由图示可知，在磁铁下落过程中，穿过圆环的磁场方向向上，在磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量变大，在磁铁远离圆环时穿过圆环的磁通量减小，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流先沿顺时针方向，后沿逆时针方向，故C正确．故选C．2．C【详解】磁铁的N极朝下，穿过线圈的原磁场方向向下，磁铁向上运动远离线圈，磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，由右手螺旋定则可知，线圈中产生与图中箭头方向相反的感应电流，由楞次定律中的“来拒去留”可知，磁铁远离线圈，所以磁铁和线圈相互吸引，故C正确．3．B【解析】突然断开K，线圈将产生自感现象，且与电灯构成一闭合回路，此时通过电灯的电流向上，与断开前的电流方向相反，AC错；因线圈匝数足够多，产生的自感电动势比较大，即电灯会突然比原来亮一下再熄灭，B错，D对。

高中物理学习材料（鼎尚**整理制作）第2章 楞次定律和自感现象建议用时 实际用时满分 实际得分90分钟100分一、 选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个 选项中，只有一个选项正确，每小题4分，共40分） 1.家用日光灯电路如图1所示，S 为启动器，A 为灯管，L 为镇流器，关于日光灯的工作原理下列说法正确的是( )图1A ．镇流器的作用是将交流变为直流B ．在日光灯的启动阶段，镇流器能提供一个瞬时高压，使灯管开始工作C ．日光灯正常发光时，启动器中的两个触片是接触的D ．日光灯发出柔和的白光是由汞原子受到激发后直接辐射的2.(2011年德州高二检测)如图2所示，两个大小相等互相绝缘的导体环，B 环与A 环有部分面积重叠，当开关S 断开时( )图2A ．B 环内有顺时针方向的感应电流 B ．B 环内有逆时针方向的感应电流C ．B 环内没有感应电流D ．条件不足，无法判定 3.如图3所示，用丝线悬挂一个金属环，金属环套在一个通电螺线管上，并处于螺线管正中央位置．如通入螺线管中的电流突然增大，则( ) A ．圆环会受到沿半径向外拉伸的力B ．圆环会受到沿半径向里挤压的力C ．圆环会受到向右的力D ．圆环会受到向左的力图34.(2011年龙岩模拟)如图4所示，在磁感应强度大小为 、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为 、阻值为 的闭合矩形金属线框 用绝缘轻质细杆悬挂在 点，并可绕 点摆动．金属线框从右侧某一位置静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面．则线框中感应电流的方向是( )图4A ．B ．C ．先是 ，后是D ．先是 ，后是5.如图5所示，AB 支路由带铁芯的线圈和电流表A 1串联而成，设电流为 ；CD 支路由电阻R 和电流表A 2串联而成，设电流为 .两支路电阻阻值相同，在接通开关S 和断开开关S 的瞬间，会观察到（ )图5A ．S 接通瞬间， ，断开瞬间B ．S 接通瞬间， ，断开瞬间C ．S 接通瞬间， ，断开瞬间D ．S 接通瞬间， ，断开瞬间6.如图6所示，AB 金属棒原来处于静止状态(悬挂)．由于CD 棒的运动，导致AB 棒向右摆动，则CD 棒()图6A ．向右平动B ．向左平动C ．向里平动D ．向外平动 7.如图7所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈，线圈均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，线圈进入磁场前等距离排列，根据穿过磁场后线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈．通过观察图形，判断下列说法正确的是()图7A ．若线圈闭合，进入磁场时，线圈相对传送带静止B ．若线圈不闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动C ．从图中可以看出，第2个线圈是不合格线圈D ．从图中可以看出，第3个线圈是不合格线圈 8.(2010年高考山东理综卷改编)如图8所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为 ，方向相反且垂直纸面， 、 为其边界， 为其对称轴．一导线折成边长为 的正方形闭合回路 ，回路在纸面内以恒定速度 向右运动，当运动到关于 对称的位置时以下说法不．正确的是()图8A ．穿过回路的磁通量为零B ．回路中感应电动势大小为C ．回路中感应电流的方向为顺时针方向D ．回路中 边与 边所受安培力方向相同 9.如图9所示，在空间中存在两个相邻的、磁感应强度大小相等、方向相反的有界匀强磁场，其宽度均为L .现将宽度也为L 的矩形闭合线圈，从图示位置垂直于磁场方向匀速经过磁场区域，则在该过程中，能正确反映线圈中所产生的感应电流或其所受的安培力随时间变化的图象是( )图9图1010. (2011年泉州高二检测)如图11所示，固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为 ，其右端接有阻值为 的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为 的匀强磁场中．一质量为m (质量分布均匀)的导体杆 垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为 .现杆在水平向左、垂直于杆的恒力 作用下从静止开始沿导轨运动距离 时，速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)．设杆接入电路的电阻为 ，导轨电阻不计，重力加速度大小为 ，则此过程( )图11A ．杆的速度最大值为B ．流过电阻 的电荷量为C ．恒力 做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量D ．恒力 做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量 二、填空题(本题共2小题，每小题6分，共12分．按题目要求作答)11.在“研究电磁感应现象”的实验中，首先要按图12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 连成一个闭合回路，将线圈A 、电池、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，不通电时电流表指针停在正中央．在图乙中，图12(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________；(2)线圈A放在B中不动时，指针将________；(3)线圈A放在B中不动，突然断开开关S，电流表指针将________．12.为了演示接通电源的瞬间和断开电源的电磁感应现象，设计了如图13所示的电路图，让L的直流电阻和R相等，开关接通的瞬间，A灯的亮度________(填“大于”“等于”或“小于”)B灯的亮度；通电一段时间后，A灯的亮度________(填“大于”“等于”或“小于”)B灯的亮度；断开开关的瞬间，A灯________(填“立即”或“逐渐”)熄灭，B灯________(填“立即”或“逐渐”)熄灭，若满足灯，则断开瞬间，A灯会________(“闪亮”或“不闪亮”)，流过A的电流方向________(“向左”或“向右”)图13三、计算题(本题共4小题，共48分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13.(10分)(2011年上杭高二检测)如图14甲所示，匝的圆形线圈，其电阻为，它的两端点、与定值电阻相连，穿过线圈的磁通量的变化规律如图乙所示．图14(1)判断、两点的电势高低；(2)求、两点的电势差．14.(10分)如图15所示，电阻不计的光滑形导轨水平放置，导轨间距，导轨一端接有的电阻．有一质量、电阻的金属棒与导轨垂直放置．整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度．现用水平力垂直拉动金属棒，使它以的速度向右做匀速运动．设导轨足够长．图15(1)求金属棒两端的电压；(2)若某时刻撤去外力，从撤去外力到金属棒停止运动，求电阻产生的热量．15.(14分)如图16甲所示，两根足够长的直金属导轨、平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为.、两点间接有阻值为的电阻．一根质量为的均匀直金属杆放在两导轨上，并与导轨垂直．整套装置处于磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下．导轨和金属杆的电阻可忽略．让杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦．图16(1)由向方向看到的装置如图乙所示，请在此图中画出杆下滑过程中某时刻的受力示意图；(2)在加速下滑过程中，当杆的速度大小为时，求此时杆中的电流及其加速度的大小．16.(14分)(2011年潍坊高二检测)如图17甲所示，光滑绝缘水平面上，磁感应强度的匀强磁场以虚线为左边界，的左侧有一质量，边长，电阻的矩形线圈.时，用一恒定拉力拉线圈，使其由静止开始向右做匀加速运动，经过时间，线圈的边到达磁场边界，此时立即将拉力改为变力，又经过，线圈恰好完全进入磁场．整个运动过程中，线圈中感应电流随时间变化的图象如图乙所示．图17(1)求线圈边刚进入磁场时的速度和线圈在第内运动的距离；(2)写出第内变力随时间变化的关系式；(3)求出线圈边的长度.第2章楞次定律和自感现象得分：一、选择题题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案二、填空题11.（1）（2）（3）12.三、计算题13.14.15.16.第2章楞次定律和自感现象参考答案一、选择题1.B 解析：镇流器是一个自感系数很大的线圈，当流经线圈的电流发生变化时能产生很大的自感电动势阻碍电流的变化，在日光灯启动时，镇流器提供一个瞬时高压使其工作；在日光灯正常工作时，自感电动势方向与原电压相反，镇流器起着降压限流的作用，此时启动器的两个触片是分离的，当灯管内的汞蒸气被激发时能产生紫外线，涂在灯管内壁的荧光物质在紫外线的照射下发出可见光．2.B 解析：由安培定则可知穿过环B的磁通量向外，当S断开时，磁通量减少，由楞次定律可知B中产生逆时针方向的感应电流，B对．3.A 解析：无论通入螺线管的电流是从流向还是从流向，电流增大时，穿过金属环的磁通量必增加．由于穿过金属环的磁通量由螺线管内、外两部分方向相反的磁通量共同决定，等效原磁场方向由管内磁场方向决定．根据楞次定律，环内感应电流的磁场要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，即要阻碍穿过环的磁通量的增加，因此有使环扩张的趋势，从而使环受到沿半径向外拉伸的力．答案为A.4.B 解析：由楞次定律，一开始磁通量减小，后来磁通量增大，由“增反”“减同”可知电流方向是.5.A 解析： S接通瞬间，线圈L产生自感，对电流有较大的阻碍作用，从0缓慢增大，而R中电流不受影响，，但当电路稳定后，自感消失，由于两支路电阻阻值相同，则.开关断开瞬间，ABDC构成一个回路，感应电流相同．6.D 解析：此题是左、右手定则的综合应用题．AB棒向右摆的原因是：CD棒做切割磁感线运动产生感应电动势，给AB棒供电，AB棒摆动是通电导体受力问题．AB棒向右摆动，说明它受到的磁场力方向向右，根据左手定则判断出AB中的电流方向B→A.这说明CD棒的电流方向D→C，再根据右手定则判断CD棒的切割方向是向外．注意题目中给出的四个选项中，A、B肯定不正确，因为CD棒左、右平动，不切割磁感线，不产生感应电流．7.D 解析：若线圈合格，则由于电磁感应现象会向左移动一定距离，且合格线圈移动的距离相等，移动后线圈的间距也等于移动前的间距，由图知线圈3与其他线圈间距不符，不合格．8.C 解析：由于两磁场的磁感应强度大小相等，方向相反，且回路此时关于对称，因而此时穿过回路的磁通量为零，A项正确；、均切割磁感线，相当于两个电源，由右手定则知，回路中感应电流方向为逆时针，两电源串联，感应电动势为，B项正确，C项错误；由左手定则知、所受安培力方向均向左，D项正确．9.D 解析：由楞次定律可知，当正方形导线框进入磁场和出磁场时，磁场力总是阻碍物体的运动，方向始终向左，所以外力F始终水平向右，因安培力的大小不同，故选项D是正确的，选项C是错误的．当矩形导线框进入磁场时，由法拉第电磁感应定律判断，感应电流的大小在中间时是最大的，所以选项A、B是错误的．10.D 解析：当杆的速度达到最大时，安培力安，杆受力平衡，故安，所以，选项A错；流过电阻的电荷量为，选项B错；根据动能定理，恒力、安培力、摩擦力做功的代数和等于杆动能的变化量，由于摩擦力做负功，所以恒力、安培力做功的代数和大于杆动能的变化量，选项C错D对．二、填空题11.(1)向右偏转(2)不动(3)向左偏转解析：(1)由图甲知电流从左接线柱流入电流表时，其指针向左偏转．S闭合后，将A插入B中，磁通量增大，由楞次定律和安培定则可判断B中电流方向向上，从右接线柱流入，故电流表指针向右偏转；(2)A放在B中不动，磁通量不变，不产生感应电流；(3)断开开关，穿过B的磁通量减小，电流表指针向左偏转．12.大于等于逐渐立即闪亮向右解析：开关接通的瞬间，和A灯并联的电感电流为零，A灯的电流为R和B灯之和，所以A灯的亮度大于B 灯亮度．通电一段时间后电流稳定了，L无自感现象，电阻和R一样，通过两灯的电流相等，所以两灯一样亮．断电的瞬间，A灯和产生自感现象的L组成回路，随着电路电流的减小逐渐熄灭．而B灯没有电流而立即熄灭，若灯，稳定时灯.故断开瞬间A灯会闪亮，且电流向右流．三、计算题13.(1)点高(2)20 V解析：(1)由图知，穿过的磁通量均匀增加，根据楞次定律可知点电势比点高．(2)由法拉第电磁感应定律知.由闭合电路欧姆定律知：.14.(1)(2)解析：(1)根据法拉第电磁感应定律，根据欧姆定律，，由以上各式可得.(2)由能量守恒得，电路中产生的热量，因为串联电路电流处处相等，所以，代入数据求出.15.(1)见解析(2)解析：(1)杆受三个力：重力，竖直向下；支持力，垂直斜面向上；安培力，沿斜面向上．受力示意图如图18所示．(2)当杆速度为时，感应电动势，此时电路中电流杆受到的安培力根据牛顿运动定律，有，. 图1816.(1) (2)＋ (3)解析：(1)由图乙可知，线圈刚进入磁场时的感应电流.由及得(2)由图乙，在第时间内，线圈中的电流随时间均匀增加，线圈速度随时间均匀增加，线圈所受安培力随－时间均匀增加，且大小为安时线圈的速度线圈在第时间内的加速度由牛顿运动定律得安(3)在第时间内，线圈的平均速度，.。

高中物理鲁科版《选修3-2》《第二章楞次定律和自感现象》《选修高中物理鲁科版《选修3-2》《第二章楞次定律和自感现象》《选修三》《第三节自感现象的应用》精品专题课后练习(含答案考点及解析)班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________1.物理学的基本原理在生产、生活中有着广泛的应用，下列列举的四种电器中，利用了电磁感应的是A．电饭煲B．微波炉C．电磁炉D．白炽灯泡C高中物理知识点》电磁学》电磁感应》自感现象与涡流试题分析: 电饭煲利用电流的热效应，不是利用电磁感应原理，故A 错误；微波炉是利用变化的电磁场，产生电磁波．故B错误；电磁炉是利用电磁感应原理使产生涡流，将电能最终转化成内能，故C正确；白炽灯泡利用电流的热效应，不是利用电磁感应原理，故D错误.考点：电磁感应2.如图所示，三个同心圆是同一个点电荷周围的三个等势面，已知这三个圆的半径之差相等。

A、B、C分别是这三个等势面上的点，且在同一条电场线上。

A、C 两点的电势依次为和，则B点的电势是：A．一定等于6V B．一定低于6VC．一定高于6V D．无法确定B高中物理知识点》电磁学》电场》电场线和等势面试题分析：由U=Ed，在d相同时，平均场强越大，电势差U也越大。

因此，选B考点：考查对常见电场的电场线、等势线分布的特点点评：本题难度较小，记住一个结论：等差等势面分布越密，电场线分布也越密，靠近点电荷电场线分布越密，等差等势线的分布也越密，由此可知AB电势差大于BC电势差3.LC振荡电路中，某时刻的磁场方向如图所示，则下列说法错误的是( )A．若磁场正在减弱，则电容器正在充电，电流由b向aB．若磁场正在减弱，则电场能正在增大，电容器上板带负电C．若磁场正在增强，则电场能正在减少，电容器上板带正电D．若磁场正在增强，则电容器正在充电，电流方向由a向bD高中物理知识点》电磁学》电磁感应》楞次定律本题考查的是LC振荡电路与电容器结合的问题。

一、必做题1．对日光灯电路，以下说法正确的是()A．日光灯的启动器是装在专用插座上的，当日光灯正常发光后，取下启动器，不会影响灯管发光B．如果启动器丢失，作为应急措施，可用一段带有绝缘外皮的导线启动日光灯C．日光灯正常发光后，灯管两端电压为220 VD．镇流器在日光灯启动后，不断产生瞬时高压维持灯管发光解析：选AB．日光灯正常工作时，启动器不起作用，启动器丢失可用导线代替，导线接触后再断开即可让镇流器产生自感现象．日光灯正常发光后，灯管电压小于220 V，另一部分电压被镇流器分担．2．关于日光灯工作过程中的电磁感应现象，下列说法中不．正确的是()A．在灯丝预热阶段，镇流器利用自感控制电流B．在灯管点燃阶段，镇流器利用断电自感提供瞬时高压C．灯管正常发光阶段，镇流器利用反抗电流变化的自感作用降压限流，保证日光灯正常发光D．灯管正常发光后，镇流器已失去作用解析：选D．在日光灯启动发光的不同阶段，镇流器所起的作用也是不同的．在灯丝预热阶段，镇流器利用自感控制电流加热灯丝，以获得电子；在灯管点燃阶段，需镇流器提供瞬时高压；正常发光时，镇流器起降压限流作用，选项D错误．3．如图所示，日光灯正常发光时，流过灯管的电流为I，那么对于灯丝ab上的电流，以下说法正确的是()A．灯丝ab上的电流处处为IB．灯丝a处的电流为IC．灯丝b处的电流为I，其他地方的电流都比I小D．灯丝b处最容易烧断解析：选CD．灯管正常发光后，流过灯管中的电流为I，这个电流从b通过水银蒸气到另一端，和镇流器组成回路，灯管正常工作后，启动器及灯丝a端都无电流流过，故b处最容易烧断，答案为CD．4．下列关于电焊机的说法正确的是()A．电焊时，焊条与工件始终接触B．电焊时，是靠流过焊条与工作接触电阻的电流的热效应完成的C．电焊时，点火电压很高，约为几万伏D．电焊时，电弧火花产生的高温把金属工件局部熔化，冷却后焊接处就熔为一体解析：选D．电焊时，先把焊条与被焊的工件短暂接触，然后迅速将焊条提起，与工件保持4 mm～5 mm的距离，故选项A错误；电焊时，是靠电弧火花产生的高温把金属工件局部熔化进行焊接，故选项B错误，D正确；电焊时，点火电压约为70 V，并不高，故C错误．二、选做题5．在无线电技术中，常有这样的要求，有两个线圈，要使一个线圈中有电流变化时对另一个线圈几乎没有影响，在如图电路中它们的安装符合要求的是()解析：选D．根据螺线管通电后的磁感线的分布情况以及螺线管的排列位置，A、B、C选项中都会出现互感，只有D选项中可以消除互感的影响．6．各种会议室或者客厅中经常是两个日光灯管并在一起使用，请你根据所学知识设计一个电路保证两个灯管都能正常发光．解析：要使两灯管都能正常工作，需使两灯管都能达到工作电压．两灯管需并联，启动器与灯管应并联，镇流器与灯管应串联．如图所示．答案：见解析。