《A 楞次定律》（同步訓(xùn)練）高中物理拓展型課程I第二冊-華東師大版-2024-2025學(xué)年

《A楞次定律》同步訓(xùn)練(答案在后面)一、單項選擇題（本大題有7小題，每小題4分，共28分）1、根據(jù)楞次定律，當閉合回路中的磁通量發(fā)生變化時，感應(yīng)電流的方向總是：A.與磁通量變化方向相同B.與磁通量變化方向相反C.與原磁場的方向相同D.與原磁場的方向相反2、一個線圈位于均勻磁場中，當線圈以一定的速度垂直于磁場方向運動時，以下說法正確的是：A.線圈中不會有感應(yīng)電流產(chǎn)生B.線圈中會產(chǎn)生與運動方向相同的感應(yīng)電流C.線圈中會產(chǎn)生與運動方向垂直的感應(yīng)電流D.線圈中感應(yīng)電流的大小與線圈運動速度無關(guān)3、一個閉合線圈放置在垂直于線圈平面的勻強磁場中，當磁場以一定的速率變化時，線圈中的感應(yīng)電流方向?qū)ⅲ篈.與磁場變化方向相同B.與磁場變化方向相反C.與磁場方向相同D.與磁場方向相反4、在以下哪個情況下，電路中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流？A.閉合線圈的一部分在磁場中做切割磁感線運動B.磁鐵在閉合線圈中運動C.閉合線圈在勻強磁場中移動D.閉合線圈中的部分導(dǎo)體做勻速直線運動5、根據(jù)楞次定律，當原磁場的磁通量減小時，閉合回路中的感應(yīng)電流的方向是：A.與原磁場方向相同B.與原磁場方向相反C.沿著原磁場的方向D.沿著原磁場方向的切線6、在下列哪個情況下，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流？A.磁鐵在閉合線圈中移動B.閉合線圈在均勻磁場中旋轉(zhuǎn)C.閉合線圈中的磁通量保持不變D.閉合線圈與電源相連，電源的頻率發(fā)生變化7、一個閉合線圈位于磁場中，當線圈中磁通量發(fā)生變化時，根據(jù)楞次定律，線圈中的感應(yīng)電流的方向是：A.與磁通量變化方向相同B.與磁通量變化方向相反C.與原磁場方向相同D.與原磁場方向相反二、多項選擇題（本大題有3小題，每小題6分，共18分）1、關(guān)于楞次定律，以下說法正確的是：A.楞次定律表明感應(yīng)電流的方向總是與引起它的磁通量變化相反。B.楞次定律適用于所有類型的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。C.楞次定律說明了感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場總是阻礙原磁通量的變化。D.楞次定律不能應(yīng)用于電磁波的產(chǎn)生。2、以下哪些現(xiàn)象可以由楞次定律解釋：A.閉合線圈中磁通量的變化產(chǎn)生感應(yīng)電流。B.通電線圈中電流的變化導(dǎo)致其磁場的變化。C.電磁感應(yīng)中，導(dǎo)體切割磁感線時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。D.閉合線圈在均勻磁場中轉(zhuǎn)動，磁通量不變，但感應(yīng)電流依然存在。3、在閉合回路中，當磁通量發(fā)生變化時，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的方向應(yīng)如何選擇？A.與原磁通量變化方向相同B.與原磁通量變化方向相反C.與原磁通量變化方向無關(guān)D.無法確定三、非選擇題（前4題每題10分，最后一題14分，總分54分）第一題：某閉合回路中有一個線圈，線圈平面與磁感線垂直。當線圈沿垂直于磁感線的方向移動時，下列說法正確的是：A.線圈中的感應(yīng)電流方向始終不變B.線圈中的感應(yīng)電流方向會根據(jù)線圈移動方向改變C.線圈中的感應(yīng)電流方向會根據(jù)磁感線方向改變D.線圈中的感應(yīng)電流方向會根據(jù)磁通量的變化率改變第二題：一個閉合電路由線圈L1和L2組成，L1繞有線圈L2，兩者之間有相對運動。當線圈L2向右運動時，L1中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向是（）第三題：一閉合線圈放置在均勻磁場中，磁場以一定的速度變化。已知線圈平面與磁場方向垂直，且磁場強度隨時間的變化關(guān)系為B=0.1t^2T（t以秒為單位）。求：在t=3s時，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小。從t=2s到t=4s，線圈中產(chǎn)生的總磁通量變化量。第四題：一個電阻值為5Ω的電阻，在電流為2A時，其功率是多少？若將電流增加到3A，電阻的功率將如何變化？第五題：一物體在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，其半徑為R，角速度為ω。現(xiàn)將物體向圓心加速，假設(shè)物體與水平面之間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。（1）求物體加速過程中，物體受到的摩擦力大小Ff。（2）若物體加速到角速度為ω’，求物體所經(jīng)歷的時間t。《A楞次定律》同步訓(xùn)練及答案解析一、單項選擇題（本大題有7小題，每小題4分，共28分）1、根據(jù)楞次定律，當閉合回路中的磁通量發(fā)生變化時，感應(yīng)電流的方向總是：A.與磁通量變化方向相同B.與磁通量變化方向相反C.與原磁場的方向相同D.與原磁場的方向相反答案：B解析：楞次定律表明，感應(yīng)電流的方向總是產(chǎn)生一個磁場來阻礙引起它的磁通量的變化。因此，當磁通量增加時，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場會試圖減少這個增加；當磁通量減少時，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場會試圖增加這個減少。所以感應(yīng)電流的方向與磁通量的變化方向相反，選擇B。2、一個線圈位于均勻磁場中，當線圈以一定的速度垂直于磁場方向運動時，以下說法正確的是：A.線圈中不會有感應(yīng)電流產(chǎn)生B.線圈中會產(chǎn)生與運動方向相同的感應(yīng)電流C.線圈中會產(chǎn)生與運動方向垂直的感應(yīng)電流D.線圈中感應(yīng)電流的大小與線圈運動速度無關(guān)答案：C解析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，當一個導(dǎo)體（如線圈）在磁場中運動時，如果導(dǎo)體切割磁感線，就會在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流。在這個問題中，線圈以垂直于磁場方向的速度運動，切割了磁感線，因此會產(chǎn)生感應(yīng)電流。感應(yīng)電流的方向垂直于導(dǎo)體運動方向和磁場方向，根據(jù)右手定則，選擇C。選項D錯誤，因為感應(yīng)電流的大小實際上與線圈運動速度成正比。3、一個閉合線圈放置在垂直于線圈平面的勻強磁場中，當磁場以一定的速率變化時，線圈中的感應(yīng)電流方向?qū)ⅲ篈.與磁場變化方向相同B.與磁場變化方向相反C.與磁場方向相同D.與磁場方向相反答案：B解析：根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的方向總是使得它所產(chǎn)生的磁場來抵抗引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。因此，當磁場以一定速率增強時，感應(yīng)電流將產(chǎn)生一個磁場來抵消這種增強，即感應(yīng)電流的方向與磁場變化的方向相反。同樣地，當磁場減弱時，感應(yīng)電流將產(chǎn)生一個磁場來抵消這種減弱，其方向也與磁場變化的方向相反。4、在以下哪個情況下，電路中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流？A.閉合線圈的一部分在磁場中做切割磁感線運動B.磁鐵在閉合線圈中運動C.閉合線圈在勻強磁場中移動D.閉合線圈中的部分導(dǎo)體做勻速直線運動答案：D解析：感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件是閉合回路中的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動，或者磁通量發(fā)生變化。在選項A、B和C中，都存在閉合回路中的導(dǎo)體在磁場中運動或磁通量變化的情況，因此會產(chǎn)生感應(yīng)電流。而在選項D中，導(dǎo)體做勻速直線運動，沒有切割磁感線，磁通量也沒有變化，因此不會產(chǎn)生感應(yīng)電流。5、根據(jù)楞次定律，當原磁場的磁通量減小時，閉合回路中的感應(yīng)電流的方向是：A.與原磁場方向相同B.與原磁場方向相反C.沿著原磁場的方向D.沿著原磁場方向的切線答案：B解析：根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的方向總是使得其磁場的效果抵抗引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。當原磁場的磁通量減小時，為了抵抗這種變化，感應(yīng)電流會產(chǎn)生一個磁場來抵消這種減少。因此，感應(yīng)電流的方向應(yīng)與原磁場方向相反。6、在下列哪個情況下，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流？A.磁鐵在閉合線圈中移動B.閉合線圈在均勻磁場中旋轉(zhuǎn)C.閉合線圈中的磁通量保持不變D.閉合線圈與電源相連，電源的頻率發(fā)生變化答案：C解析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，只有當磁通量發(fā)生變化時，閉合回路中才會產(chǎn)生感應(yīng)電流。選項A和B中，磁鐵在閉合線圈中移動和閉合線圈在均勻磁場中旋轉(zhuǎn)都會導(dǎo)致磁通量變化，因此會產(chǎn)生感應(yīng)電流。選項D中，電源頻率的變化也會導(dǎo)致磁通量的變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流。而選項C中，閉合線圈中的磁通量保持不變，沒有變化，所以不會產(chǎn)生感應(yīng)電流。7、一個閉合線圈位于磁場中，當線圈中磁通量發(fā)生變化時，根據(jù)楞次定律，線圈中的感應(yīng)電流的方向是：A.與磁通量變化方向相同B.與磁通量變化方向相反C.與原磁場方向相同D.與原磁場方向相反答案：B解析：根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的方向總是使其產(chǎn)生的磁場阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量變化。因此，當磁通量增加時，感應(yīng)電流會產(chǎn)生與原磁場方向相反的磁場來抵抗這種增加；當磁通量減少時，感應(yīng)電流會產(chǎn)生與原磁場方向相同的磁場來抵抗這種減少。所以正確答案是B。二、多項選擇題（本大題有3小題，每小題6分，共18分）1、關(guān)于楞次定律，以下說法正確的是：A.楞次定律表明感應(yīng)電流的方向總是與引起它的磁通量變化相反。B.楞次定律適用于所有類型的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。C.楞次定律說明了感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場總是阻礙原磁通量的變化。D.楞次定律不能應(yīng)用于電磁波的產(chǎn)生。答案：A、C解析：A選項正確，楞次定律確實表明感應(yīng)電流的方向總是與引起它的磁通量變化相反。B選項錯誤，雖然楞次定律適用于大多數(shù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，但它并不適用于所有情況，例如某些特殊條件下的電磁波產(chǎn)生。C選項正確，楞次定律說明了感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場總是阻礙原磁通量的變化。D選項錯誤，楞次定律可以應(yīng)用于電磁波的產(chǎn)生，例如在電磁波發(fā)射器中，楞次定律描述了感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場阻礙原磁通量的變化。2、以下哪些現(xiàn)象可以由楞次定律解釋：A.閉合線圈中磁通量的變化產(chǎn)生感應(yīng)電流。B.通電線圈中電流的變化導(dǎo)致其磁場的變化。C.電磁感應(yīng)中，導(dǎo)體切割磁感線時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。D.閉合線圈在均勻磁場中轉(zhuǎn)動，磁通量不變，但感應(yīng)電流依然存在。答案：A、C解析：A選項正確，閉合線圈中磁通量的變化會產(chǎn)生感應(yīng)電流，這是楞次定律的直接應(yīng)用。B選項錯誤，雖然通電線圈中電流的變化會導(dǎo)致其磁場的變化，但這不是楞次定律描述的現(xiàn)象。C選項正確，電磁感應(yīng)中，導(dǎo)體切割磁感線時會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，這是楞次定律的應(yīng)用。D選項錯誤，閉合線圈在均勻磁場中轉(zhuǎn)動，如果磁通量不變，則不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，因此不符合楞次定律。3、在閉合回路中，當磁通量發(fā)生變化時，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的方向應(yīng)如何選擇？A.與原磁通量變化方向相同B.與原磁通量變化方向相反C.與原磁通量變化方向無關(guān)D.無法確定答案：B解析：根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的方向總是使得它所產(chǎn)生的磁場來抵抗原磁通量的變化。因此，當原磁通量增大時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁通量的變化方向相反；當原磁通量減小時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁通量的變化方向相同。故選B。三、非選擇題（前4題每題10分，最后一題14分，總分54分）第一題：某閉合回路中有一個線圈，線圈平面與磁感線垂直。當線圈沿垂直于磁感線的方向移動時，下列說法正確的是：A.線圈中的感應(yīng)電流方向始終不變B.線圈中的感應(yīng)電流方向會根據(jù)線圈移動方向改變C.線圈中的感應(yīng)電流方向會根據(jù)磁感線方向改變D.線圈中的感應(yīng)電流方向會根據(jù)磁通量的變化率改變答案：D解析：根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的方向總是使它產(chǎn)生的磁場來反抗引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。在這個問題中，線圈沿垂直于磁感線的方向移動，這會導(dǎo)致穿過線圈的磁通量發(fā)生變化。感應(yīng)電流的方向會使得它產(chǎn)生的磁場試圖抵抗磁通量的變化。因此，感應(yīng)電流的方向會根據(jù)磁通量的變化率來改變，而不是由線圈的移動方向、磁感線的方向或者磁通量本身決定。所以正確答案是D。第二題：一個閉合電路由線圈L1和L2組成，L1繞有線圈L2，兩者之間有相對運動。當線圈L2向右運動時，L1中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向是（）答案：B.線圈L1中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向與L2的運動方向相反解析：根據(jù)楞次定律，當線圈L2向右運動時，其內(nèi)部的磁場方向?qū)l(fā)生變化。為了阻止這種變化，線圈L1中會產(chǎn)生一個感應(yīng)電流，使得其磁場方向與L2的磁場方向相反。因此，L1中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向與L2的運動方向相反。第三題：一閉合線圈放置在均勻磁場中，磁場以一定的速度變化。已知線圈平面與磁場方向垂直，且磁場強度隨時間的變化關(guān)系為B=0.1t^2T（t以秒為單位）。求：在t=3s時，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小。從t=2s到t=4s，線圈中產(chǎn)生的總磁通量變化量。答案：感應(yīng)電動勢的大小為0.3V。線圈中產(chǎn)生的總磁通量變化量為0.3Wb。解析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動勢E與磁通量變化率成正比，即E=-dΦ/dt。由題意，磁場強度B與時間t的關(guān)系為B=0.1t^2T，則磁通量Φ=B*S，其中S為線圈的面積。因為線圈平面與磁場方向垂直，所以Φ=B*S=0.1t^2*S。求導(dǎo)得感應(yīng)電動勢E=-dΦ/dt=-d(0.1t^2*S)/dt=-0.2tS。當t=3s時，E=-0.2*3*S=-0.6SV。由于題目中未給出線圈面積S，我們無法計算出具體的電動勢值，但可以確定其大小為0.6SV。磁通量變化量ΔΦ=Φ(t2)-Φ(t1)。由題意，t1=2s，t2=4s，所以ΔΦ=Φ(4)-Φ(2)=0.1*4^2*S-0.1*2^2*S=0.3SWb。第四題：一個電阻值為5Ω的電阻，在電流為2A時，其功率是多少？若將電流增加到3A，電阻的功率將如何變化？答案：初始功率為20W，電流增加到3A后，功率變?yōu)?8W。解析：根據(jù)電功率的公式，功率P等于電流I的平方乘以電阻R，即P=I2R。（1）當電流為2A時，電阻的功率計算如下：P=I2RP=(2A)2×5ΩP=4×5P=20W（2）當電流增加到3A時，電阻的功率計算如下：P=I2RP=(3A)2×5ΩP=9×5P=45W但是，由于電阻的功率在電流增加到3A時增加了，我們需要考慮實際電路中的電阻是否保持不變。在這個問題中，電阻值沒有變化，所以計算出的45W是理論上的功率。然而，根據(jù)題目描述，我們需要考慮實際電路中的功率變化。由于電阻的功率與電流的平方成正比，電流增加到3A后，功率的增加幅度將小于電流增加的幅度。具體來說，功率增加的百分比可以通過以下公式計算：增加的百分比=[(新功率-原功率)/原功率]×100%將數(shù)值代入公式：增加的百分比=[(45W-20W)/20W]×100%增加的百分比=25W/20W×100%增加的百分比=1.25×100%增加的百分比=125%因此，實際功率增加了125%，即增加了25W，所以實際功率為20W+25W=45W。由于題目要求考慮實際電路中的功率變化，我們需要從理論功率45W中減去由于電阻本身功率變化導(dǎo)致的增加部分，即25W。所以，電阻的功率實際增加了20W，變?yōu)?0W+20W=40W。綜上所述，當電流增加到3A時，電阻的功率實際變?yōu)?0W，與初始功率20W相比，功率增加了20W。第五題：一物體在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，其半徑為R，角速度為ω?，F(xiàn)將物體向圓心加速，假設(shè)物體與水平面之間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。（1）求物體加速過程