第54講電磁感應現(xiàn)象楞次定律（練習）

第54講電磁感應現(xiàn)象楞次定律（模擬精練+真題演練）1．（2023·福建寧德·福建省福安市第一中學?？家荒＃┠惩瑢W將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計及開關如圖連接，在開關閉合、線圈A放在線圈中的情況下，他發(fā)現(xiàn)當他將滑動變阻器的滑動端P向左加速滑動時，電流計指針向右偏轉(zhuǎn)，則關于他的下列推斷中正確的是（）

A．若線圈A向上移動或滑動變阻器的滑片P向右加速滑動，則電流計指針向左偏轉(zhuǎn)B．若線圈A中鐵芯向上拔出或斷開開關，則電流計指針向右偏轉(zhuǎn)C．滑若動變阻器的滑片P勻速向左或勻速向右滑動，則電流計指針始終靜止在刻度盤的正中央D．由于線圈A、線圈B的繞線方向未知，故無法判斷電流計指針偏轉(zhuǎn)方向【答案】B【詳解】A．因為當他將滑動變阻器的滑片P向左加速滑動時，變阻器的電阻變大，通過線圈A的電流變小，則線圈A產(chǎn)生的磁場變小，故當線圈B中的磁通量變小時，電流計指針向右偏轉(zhuǎn)。當線圈A向上移動時，線圈B中磁通量減小，電流計指針向右偏轉(zhuǎn)，故A錯誤；B．當線圈A中的鐵芯向上拔出或斷開開關時，線圈B中的磁通量均減小，電流計指針均向右偏轉(zhuǎn)，故B正確；C．P向左或向右勻速滑動時，線圈A中電流均變化，B中磁通量變化，有感應電流產(chǎn)生，電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故C錯誤；D．雖然線圈A、線圈B的繞線方向未知，但我們可以根據(jù)使電流計指針向右偏的條件得出其他情況下出現(xiàn)的現(xiàn)象，故D錯誤。故選B。2．（2023·廣東湛江·校聯(lián)考模擬預測）如圖所示，光滑絕緣水平面上存在方向豎直向下的有界（邊界豎直）勻強磁場，一直徑與磁場區(qū)域?qū)挾认嗤拈]合金屬圓形線圈在平行于水平面的拉力作用下，在水平面上沿虛線方向勻速通過磁場。下列說法正確的是（

）

A．線圈進磁場的過程中，線圈中的感應電流沿順時針方向B．線圈出磁場的過程中，線圈中的感應電流沿逆時針方向C．該拉力的方向與線圈運動速度的方向相同D．該拉力的方向水平向右【答案】D【詳解】A．線圈進入磁場的過程中，垂直于紙面向里的磁通量變大，根據(jù)楞次定律可知線圈中的感應電流產(chǎn)生的磁場應垂直于紙面向外，根據(jù)安培定則可知線圈中的電流為逆時針方向，故A錯誤；B．線圈離開磁場的過程中，垂直于紙面向里的磁通量變小，根據(jù)楞次定律可知線圈中的感應電流產(chǎn)生的磁場應垂直于紙面向里，根據(jù)安培定則可知線圈中的電流為順時針方向，故B錯誤；CD．線圈切割磁感線的有效長度示意圖如圖：

結(jié)合楞次定律阻礙相對運動的推論，根據(jù)左手定則可知安培力始終水平向左，則該拉力的方向水平向右，故C錯誤，D正確。故選D。3．（2020·浙江·統(tǒng)考二模）如圖所示，圓環(huán)形導體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管b與電源、滑動變阻器連接成如圖所示的電路。若將滑動變阻器的滑片P向下滑動，下列表述正確的是（）A．線圈a中將產(chǎn)生沿順時針方向（俯視）的感應電流B．穿過線圈a的磁通量減小C．線圈a有擴張的趨勢D．線圈a對水平桌面的壓力FN將增大【答案】D【詳解】B．當滑動變阻器的滑片P向下滑動時，螺線管中的電流將增大，使穿過線圈a的磁通量變大，故B錯誤；ACD．由楞次定律可知，線圈a中將產(chǎn)生沿逆時針方向（俯視）的感應電流，并且線圈a有縮小和遠離螺線管的趨勢，線圈a對水平桌面的壓力FN將增大，故D正確，AC錯誤。故選D。4．（2023·江西鷹潭·統(tǒng)考三模）國產(chǎn)航母福建艦上的艦載飛機起飛實現(xiàn)了先進的電磁彈射技術。電磁驅(qū)動原理示意圖如圖所示，在固定線圈左右兩側(cè)對稱位置放置兩個閉合金屬圓環(huán)，鋁環(huán)和銅環(huán)的形狀、大小相同、已知銅的電阻率較小，不計所有接觸面間的摩擦，則閉合開關S的瞬間（）

A．鋁環(huán)向右運動，銅環(huán)向左運動B．鋁環(huán)和銅環(huán)都向右運動C．銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力D．從左向右看，兩環(huán)中的感應電流均沿沿逆時針方向【答案】C【詳解】AB．根據(jù)楞次定律中的“增離減靠”可知，閉合開關的瞬間，鋁環(huán)向左運動，銅環(huán)向右運動，AB錯誤；C．同時由于銅環(huán)的電阻率較小，于是銅環(huán)中產(chǎn)生的感應電流較大，銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力，C正確；D．根據(jù)楞次定律和安培定則可知，從左向右看，兩環(huán)中的感應電流均沿順時針方向，D錯誤。故選C。5．（2023·河北滄州·滄縣中學?？寄M預測）如圖甲所示，一長直導線與閉合金屬線框位于同一豎直平面內(nèi)，長直導線中的電流隨時間的變化關系如圖乙所示（以水平向右為電流的正方向），則在時間內(nèi)，下列說法正確的是（）A．穿過線框的磁通量一直減小B．線框中始終產(chǎn)生順時針方向的感應電流C．線框先有收縮的趨勢后有擴張的趨勢D．線框所受安培力的合力先向下后向上【答案】B【詳解】A．長直導線中的電流先減小后增大，所以穿過線框的磁通量先減小后增大，故A錯誤；B．由楞次定律可以判斷在時間內(nèi)，線框中始終產(chǎn)生順時針方向的感應電流，故B正確；C．穿過線框的磁通量先減小后增大，由榜次定律知線框先有擴張的趨勢后有收縮的趨勢，故C錯誤；D．由?次定律、左手定則判斷線框受安培力的合力方向先向上后向下，故D錯誤。故選B。6．（2023·上海松江·統(tǒng)考二模）如圖，長直導線MN置于三角形金屬線框ABC上，兩者彼此絕緣，線框被導線分成面積相等的兩部分，導線通入由M到N的電流，當電流增大時，關于線框的判斷正確的是（）A．磁通量的變化量為零 B．受到向右的安培力C．產(chǎn)生順時針方向的感應電流 D．兩側(cè)均有收縮的趨勢【答案】B【詳解】導線通入由M到N的電流，根據(jù)安培定則可知，MN左側(cè)磁場方向向里，右側(cè)磁場方向向外；雖然線框被導線分成面積相等的兩部分，但左側(cè)部分區(qū)域離導線比較近，所以左側(cè)部分區(qū)域磁場比右側(cè)部分區(qū)域磁場強，故線框的磁通量向里；當電流增大時，線框的磁通量向里增大，根據(jù)楞次定律可知，線框中產(chǎn)生逆時針方向的感應電流；結(jié)合左手定則可知，線框各部分所受安培力的合力水平向右，左側(cè)有收縮趨勢，右側(cè)有擴張趨勢。故選B。7．（2023·上海徐匯·統(tǒng)考二模）一水平固定的長直導線中通以圖示方向的恒定電流。導線下方一水平放置的閉合導線框abcd，沿圖示方向從遠處勻速靠近直導線后又沿圖示方向勻速遠離。整個過程中，線框ad邊中的感應電流方向（）A．始終d→aB．先d→a，再a→d，再d→aC．先d→a，再a→dD．先d→a，再a→d，再d→a，再a→d，再d→a【答案】B【詳解】由安培定則知，通有恒定電流的直導線產(chǎn)生的磁場在圖中閉合導線框一側(cè)的方向為斜向右下方，另一側(cè)的方向為斜向右上方；在導線框從遠處勻速靠近導線到達導線正下方的過程中，磁通量先增大后減?。ㄕ路綍r為零），通過的磁感線方向為斜向下，由楞次定律知導線框中感應電流方向先為abcda后為adcba；同理，而導線框從直導線正下方向右勻速遠離直導線過程中，穿過導線框的磁場方向斜向右上方，磁通量先變大后變小，由楞次定律可知，感應電流方向為先adcba后abcda，故整個過程中，線框ad邊中的感應電流方向為先d→a，再a→d，再d→a。故選B。8．（2023秋·山東青島·高三山東省青島第一中學校考期末）如圖所示，導體棒ab在勻強磁場中沿金屬導軌向右加速運動，c為銅制圓線圈，線圈平面與螺線管中軸線垂直，圓心在螺線管中軸線上，則（

）A．導體棒ab中的電流由b流向a B．螺線管內(nèi)部的磁場方向向左C．銅制圓線圈c被螺線管吸引 D．銅制圓線圈c有收縮的趨勢【答案】D【詳解】A．由右手定則可知導體棒ab中的電流由a流向b，故A錯誤；B．由安培定則可知螺線管內(nèi)部的磁場方向向右，故B錯誤；CD．螺線管電流增大，銅制圓線圈c磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知會被螺線管排斥，銅制圓線圈c有收縮的趨勢，故C錯誤，D正確。

故選D。9．（2023·四川內(nèi)江·統(tǒng)考模擬預測）如圖，在垂直于紙面的范圍足夠大的勻強磁場中，有一個矩形線圈abcd，線圈平面與磁場垂直，與都是線圈的兩個對稱軸．線圈在下列運動中，能使其中產(chǎn)生感應電流（）

A．向左或向右平動B．向上或向下平動C．繞軸勻速轉(zhuǎn)動D．繞軸變速轉(zhuǎn)動【答案】CD【詳解】AB．線圈向左或向右平動，或者向上或向下平動時，穿過線圈的磁通量都不變，不會產(chǎn)生感應電流，選項AB錯誤；CD．繞軸勻速轉(zhuǎn)動，或者繞軸變速轉(zhuǎn)動，穿過線圈的磁通量都會變化，會產(chǎn)生感應電流，選項CD正確。故選CD。10．（2022·四川廣元·統(tǒng)考三模）法拉第在1831年發(fā)現(xiàn)了“磁生電”現(xiàn)象。如圖，他把兩個線圈繞在同一個軟鐵環(huán)上線圈A和電池連接，線圈B用導線連通，導線下面平行放置一個小磁針，且導線沿南北方向放置。下列說法正確的是（）

A．開關閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直紙面向里的方向B．開關閉合的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動C．開關閉合并保持一段時間再斷開的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動D．開關閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直紙面向外的方向【答案】BC【詳解】AD．開關閉合并保持一段時間后，穿過線圈B中的磁通量不變，因此不會產(chǎn)生感應電流，則小磁針不會偏轉(zhuǎn)，AD錯誤；B．開關閉合的瞬間，依據(jù)安培定則，可知，線圈A中產(chǎn)生逆時針方向磁場，再由楞次定律，因穿過線圈B的磁場向上，且增大，那么感應電流的磁場向下，因此線圈B中產(chǎn)生逆時針感應電流，根據(jù)安培定則，小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動，B正確；C．開關閉合并保持一段時間再斷開的瞬間，同理，線圈B中產(chǎn)生順時針方向感應電流，根據(jù)安培定則，則小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動，C正確。故選BC。11．（2023·海南·模擬預測）如圖所示，紙面內(nèi)的三條長直導線組成一等邊三角形，導線間相互絕緣，導線中通入圖示方向、大小始終相等的電流。在角平分線上對稱放置三個相同的環(huán)形線圈、、，在三角形的中心放置相同的環(huán)形線圈，若三根導線中通入的電流同時減小，則（）

A．初始時線圈的磁通量最大B．線圈的感應電流最大C．線圈產(chǎn)生逆時針方向的感應電流D．線圈、產(chǎn)生的感應電流相同【答案】BD【詳解】A．初始時，導線和導線在線圈中的磁通量抵消，故線圈中相當于只有導線產(chǎn)生的磁通量，同理可知，線圈中相當于只有導線產(chǎn)生的磁通量，根導線在線圈中的磁場均向外，抵消掉后線圈中相當于只有導線產(chǎn)生的磁通量，對比可知，初始時線圈的磁通量最大，故A錯誤；B．若三根導線中通入的電流同時減小，結(jié)合A解析可知，線圈的磁通量變化率最大，產(chǎn)生的感應電流最大，故B正確；C．線圈中的磁場向內(nèi)且磁通量減小，由楞次定律可知，產(chǎn)生順時針方向的感應電流，故C錯誤；D．線圈、中的磁場均向內(nèi)，磁通量均減小且減小量相同，故產(chǎn)生的感應電流大小相等方向相同，故D正確。故選BD。12．（2022·浙江湖州·統(tǒng)考一模）如圖所示，水平地面下一根通有水平向左恒定電流I的長直導線。O、P和Q為地面上的三點，O點位于導線正上方，PQ連線平行于導線，OP連線垂直于導線。一閉合的圓形金屬線圈，圓心在O點，線圈平面始終與地面平行，以相同的速率沿不同方向做勻速直線運動，則下列說法正確的是（）

A．P、Q兩點的磁感應強度大小相等方向不同B．線圈從O點開始豎直向上運動時，線圈中無感應電流C．線圈沿OP方向運動時，從上往下看線圈中有順時針方向的電流D．線圈從O到P與從O到Q的兩個過程平均感應電動勢相等【答案】BC【詳解】A．通電指導線周圍的磁場的截面圖是以導線為圓心的一個個同心圓，某一位置的磁感應強度大小和這個點到圓心的距離成反比，P、Q兩點的連線平行于通電指導線，兩點的磁感應強度大小相等方向相同，故A錯誤；B．線圈在導線正上方，直導線在線圈內(nèi)的合磁場為0，穿過線圈的磁通量為0，當線圈從O點開始豎直向上運動時，穿過線圈的磁通量始終為0，根據(jù)楞次定律可知線圈中無感應電流，故B正確；C．線圈沿OP方向運動時，穿過線圈的磁感應強度有向下的豎直分量，因此有向下的磁通量，在移動過程中穿過線圈的磁通量不斷減小，根據(jù)楞次定律感應電流的磁場方向與原磁場的方向相同，根據(jù)安培定則可知線圈沿OP方向運動時，從上往下看線圈中有順時針方向的電流，故C正確；D．線圈從O到P與從O到Q的過程，兩個過程磁通量變化量相等，但線圈速率恒定，OQ與OP距離不同，所用時間不等，根據(jù)法拉第電磁感應定律可知，兩個過程中產(chǎn)生的感應電動勢不相等，故D錯誤。故選BC。13．（2023·廣東·模擬預測）某同學設想的減小電梯墜落時造成傷害的一種應急安全裝置如圖所示，在電梯轎廂底部安裝永久強磁鐵，磁鐵N極朝上，電梯井道內(nèi)壁上鋪設若干金屬線圈，線圈在電梯轎廂墜落時能自動閉合，從而減小對箱內(nèi)人員的傷害。當電梯轎廂墜落到圖示位置時，下列說法正確的是（）

A．從上往下看，金屬線圈A中的感應電流沿順時針方向B．從上往下看，金屬線圈B中的感應電流沿順時針方向C．金屬線圈A對電梯轎廂下落有阻礙作用，B沒有阻礙作用D．金屬線圈B有收縮的趨勢，A有擴張的趨勢【答案】BD【詳解】AB．當電梯墜落至如圖位置時，閉合線圈中向上的磁場減弱，感應電流的方向從上往下看是逆時針方向，中向上的磁場增強，感應電流的方向從上往下看是順時針方向，B正確，A錯誤；C．結(jié)合AB的分析可知，當電梯墜落至如圖位置時，閉合線圈都在阻礙電梯下落，C錯誤；D．閉合線圈中向上的磁場減弱，中向上的磁場增強，根據(jù)楞次定律可知，線圈有收縮的趨勢，有擴張的趨勢，D正確。故選BD。14．（2023秋·陜西西安·高三西安市鐵一中學?？计谀┤鐖D所示，兩個線圈套在同一個閉合鐵芯上，線圈的繞向在圖中已經(jīng)標出。左線圈連著平行導軌P和Q，導軌電阻不計，導軌足夠長。金屬棒ab垂直導軌放置并接觸良好，金屬棒處在垂直于紙面向外的勻強磁場中，右側(cè)線圈連接著一個電阻很小的靈敏電流計。下列說法正確的是（）A．當金屬棒ab向右勻速運動時，a點電勢高于b點，電流計指針偏轉(zhuǎn)后示數(shù)不變B．當金屬棒ab向右勻速運動時，b點電勢高于a點，電流計指針不偏轉(zhuǎn)C．當金屬棒ab向右勻加速運動時，b點電勢高于a點，電流計指針偏轉(zhuǎn)后示數(shù)不變D．當金屬棒ab向左加速運動時，a點電勢高于b點，c點電勢高于d點【答案】BC【詳解】AB．當金屬棒向右勻速運動切割磁感線時，由右手定則判斷電流方向由a到b，根據(jù)電流從電源（金屬棒ab相當于電源）正極流出沿外電路回到電源負極的特點，可以判斷，當金屬棒ab向右勻速運動時，由知，金屬棒ab的感應電動勢恒定，則左側(cè)線圈中的感應電流也恒定，所以穿過右線圈的磁通量保持不變，右側(cè)線圈不產(chǎn)生感應電流，電流計指針不偏轉(zhuǎn)，故A錯誤，B正確；C．當金屬棒ab向右做勻加速運動時，由右手定則可推斷，又由可知金屬棒ab導體兩端的E均勻增大，那么左邊電路中的感應電流也均勻增大，可判斷它在鐵芯中的磁感線方向為順時針方向，并且磁場均勻增強，均勻增大的磁場產(chǎn)生恒定的電場，所以在右側(cè)線圈中產(chǎn)生恒定的電流，故C正確；D．當金屬棒ab向左加速運動時，根據(jù)右手定則可判斷，可判斷它在鐵芯中的磁感線方向為逆時針方向，并且磁場不斷增強，由楞次定律，則右邊回路中的感應電流方向由d點經(jīng)電流計到c點，所以，故D錯誤。故選BC。15．（2023·上海閔行·統(tǒng)考二模）如圖（a）所示是“研究磁通量變化時感應電流的方向”所用的實驗器材。（1）實驗中使用圖（b）的目的是。（2）本實驗須記錄：引起感應電流的磁場方向、磁通量的變化、感應電流的方向、；這種實驗方案采用了（選填“假設推理”或“歸納總結(jié)”）物理思想方法。（3）根據(jù)圖（c）中所示的信息，試畫出圖（c）中感應線圈的繞線方向。（4）本實驗的結(jié)論是：?！敬鸢浮坎槊黛`敏電流計指針偏轉(zhuǎn)方向與流入電流方向的關系感應電流的磁場方向歸納總結(jié)感應電流的磁場總是要阻礙引起感應電流的磁通量變化【詳解】（1）[1]使用改電路目的是查明靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)方向與流入電流方向的關系；（2）[2][3]本實驗須記錄：引起感應電流的磁場方向、磁通量的變化、感應電流的方向、感應電流的磁場方向；這種實驗方案采用了歸納總結(jié)方法。（3）[4]由圖可知穿過線圈的磁場豎直向上，在磁鐵向上運動過程中磁感應強度在減小，則穿過線圈的磁通量逐漸減小，根據(jù)楞次定律可知導線的繞法從上往下看為逆時針，如圖所示（5）[5]實驗的結(jié)論是：感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要阻礙阻礙引起感應電流的磁通量的變化。16．（2023·全國·模擬預測）某實驗小組在“探究影響感應電流方向的因素”實驗中，利用如圖所示的實物電路進行探究。（1）將實物電路連接完整。（2）電路連接完成后，閉合開關瞬間，發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)了一下。指針停止擺動后，開關保持閉合狀態(tài)，將滑動變阻器的滑片迅速向右滑動，靈敏電流計指針將；保持滑動變阻器滑片不動，將線圈A從線圈B中迅速拔出時，靈敏電流計指針將。（兩空均選填“向左偏轉(zhuǎn)”“向右偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”）（3）進一步實驗，為探究感應電流方向的規(guī)律，應研究原磁場方向、磁通量的變化情況、三者的關系。在實驗過程中，除了查清流入靈敏電流計的電流方向與指針偏轉(zhuǎn)方向之間的關系之外，還應查清（選填“A”“B”或“A和B”）中導線的繞制方向。（4）某同學在完成實驗后未斷開開關，也未把A、B兩線圈和鐵芯分開放置。在拆除電路時突然被電擊了一下，則被電擊是在拆除（選填“A”或“B”）線圈所在電路時發(fā)生的。分析可知，要避免電擊發(fā)生，在拆除電路前應（選填“斷開開關”或“把A、B線圈分開放置”）?！敬鸢浮肯蜃笃D(zhuǎn)向左偏轉(zhuǎn)感應電流產(chǎn)生的磁場方向A和BA斷開開關【詳解】（1）[1]實驗電路圖如圖所示（2）[2]依題意“閉合開關開關瞬間，發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)了一下”，說明穿過線圈B的磁通量增加時，靈敏電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)。將滑動變阻器的滑片迅速向右滑動，電阻變大，電流變小，產(chǎn)生的磁場減弱，則穿過線圈B的磁通量變小，靈敏電流計的指針將向左偏轉(zhuǎn)；[3]保持滑動變阻器滑片不動，將線圈A從線圈B中迅速拔出時，則穿過線圈B的磁通量變小，靈敏電流計的指針將向左偏轉(zhuǎn)。（3）[4]為探究感應電流方向的規(guī)律，應研究原磁場方向、磁通量的變化情況、感應電流產(chǎn)生的磁場方向三者的關系。[5]在實驗過程中，除了查清流入靈敏電流計的電流方向與指針偏轉(zhuǎn)方向之間的關系之外，還應查清線圈A和B中導線的繞制方向。（4）[6]在拆除線圈A時，A中的電流快速減小，由于自感作用，線圈A會產(chǎn)生很大的自感電動勢，導致該同學被電擊一下。[7]要避免電擊發(fā)生，應在拆除電路前先斷開開關。17．（2022·北京·高考真題）如圖所示平面內(nèi)，在通有圖示方向電流I的長直導線右側(cè)，固定一矩形金屬線框，邊與導線平行。調(diào)節(jié)電流I使得空間各點的磁感應強度隨時間均勻增加，則（）A．線框中產(chǎn)生的感應電流方向為B．線框中產(chǎn)生的感應電流逐漸增大C．線框邊所受的安培力大小恒定D．線框整體受到的安培