10.1电磁感应现象楞次定律（习题课）解析版.docx

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1、10.1电磁感应现象楞次定律（基础知识过关）1. （2021江苏扬州一模）如图，通电导线MN与单匝矩形线圈abed共面，位置靠近ab且 相互绝缘。当MN中电流突然减小时，线圈产生的感应电流I,线圈所受安培力的合力为F, 那么I和F的方向为（）A.I顺时针，F向右B.I顺时针，F向左C.I逆时针，F向右D. I逆时针，F向左【参考答案】A【名师解析】金属线框abed放在导线MN上，导线中电流产生磁场，根据安培定那么判断可 知，线框abed左右两侧磁场方向相反，线框左侧的磁通量小于线框右侧的磁通量，磁通量 存在抵消的情况，总磁通量的方向与MN右侧磁场的方向相同，为垂直于纸面向里。假设MN 中电流突

2、然减小时，穿过线框的磁通量将减小，根据楞次定律可知，感应电流的磁场要阻 碍磁通量的变化，那么线框abed感应电流方向为顺时针，再由左手定那么可知，左边受到的安 培力水平向右，而右边的安培力方向也水平向右，故安培力的合力F向右，故A正确，BCD 错误。【关键点拨】。金属线框abed放在导线MN上，导线中电流产生磁场，当导线中电流减小 时，穿过线框abed的磁通量减小，根据安培定那么与楞次定律判断线框abed感应电流，再由 左手定那么来确定所受有安培力方向。此题根据因果关系，运用安培定那么、楞次定律和左手 定那么按部就班进行分析判断，也可以运用楞次定律判断电磁感应中导体的运动方向，注意 安培定那么

3、也称右手螺旋定那么，同时理解左手定那么与右手定那么的区别。2.（多项选择X2021河北石家庄模拟）如下图,M为水平放置的橡胶圆盘，在其外侧面均匀带有负 电荷。在M正上方用绝缘丝线（图中未画出）悬挂一个闭合铝环N,铝环也处于水平面中，且M 盘和N环的中心在同一条竖直线OQ2上。现让橡胶圆盘由静止开始绕0102轴按图示方向 逆时针（俯视）加速转动，以下说法正确的选项是（ ）A.铝环N对橡胶圆盘M的作用力方向竖直向下B.铝环N对橡胶圆盘M的作用力方向竖直向上C.铝环N有扩大的趋势，丝线对它的拉力增大D.铝环N有缩小的趋势，丝线对它的拉力减小【参考答案】AD【名师解析】 橡胶圆盘M由静止开始绕其轴线0

4、Q2按箭头所示方向加速运动，形成环形 电流,环形电流的大小增大，橡胶圆盘外侧面均匀带有负电荷，根据右手螺旋定那么知，通过铝环 N的磁通量向下，且增大,根据楞次定律的推论知铝环的面积有缩小的趋势，且有向上的运动 趋势,所以丝线的拉力减小，根据牛顿第三定律可知，铝环N对橡胶圆盘M的作用力方向竖直 向下,应选项A、D正确，选项B、C错误。3. （2021湖南娄底二模）如下图，在一固定水平放置的闭合导体圆环正上方，有一条形 磁铁从静止开始下落，下落过程中始终保持竖直方向，起始高度为h,最后落在水平地面上。 假设不计空气阻力，重力加速度取g,以下说法中正确的选项是A.磁铁下落的整个过程中，圆环中的感应电

5、流方向始终为顺时针方向（俯视圆环）B.磁铁落地时的速率一定等于，丽C.磁铁在整个下落过程中，它的机械能不变D.磁铁在整个下落过程中，圆环受到它的作用力总是竖直向下的【参考答案D【名师解析】当条形磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量增加，根据楞次定律可判断圆环 中感应电流的方向为逆时针（俯视圆环），当条形磁铁远离圆环时，穿过圆环的磁通量减小， 根据楞次定律可判断圆环中感应电流的方向为顺时针（俯视圆环），A错误；假设磁铁从高度/2 处做自由落体运动，其落地时的速度u=4丽，但磁铁穿过圆环的过程中要产生一局部电 热，根据能量守恒定律可知，其落地速度一定小于，丽，B错误；磁铁在整个下落过程中， 由于受到磁

6、场力的作用，机械能不守恒，C错误；据楞次定律的推论“来拒去留”，可判断磁 铁在整个下落过程中，受圆环对它的作用力始终竖直向上，而圆环受到磁铁的作用力总是 竖直向下的，故D正确。4.如图甲，螺线管内有平行于轴线的外加磁场，以图中箭头所示方向为其正方向。螺线管 与导线框必相连，导线框内有一闭合小金属圆环，圆环与导线框在同一平面内.当螺线 管内的磁感应强度B随时间i按图乙所示规律变化时（ ）A.在0九时间内，环有收缩趋势B.在九亥时间内，环有扩张趋势C.在九12时间内，环内有逆时针方向的感应电流D.在亥办时间内，环内有逆时针方向的感应电流【参考答案】BC【名师解析】在00时间内，3均匀增加，那么在线

7、圈中产生恒定的感生电动势，在导线框中形成 稳定的电流，故此时环中无感应电流产生，环也没有收缩趋势，选项A错误；在外亥时 间内，B的变化率逐渐减小，那么螺线管中的感应电流方向为从下到上且逐渐减小，在导线 框介中的磁通量为向外减小，穿过环的磁通量向外减小，根据楞次定律可知，环内有逆 时针方向的感应电流，且有扩张趋势，选项B、C正确；在勿B时间内，8的方向向下， 且8的变化率逐渐减小，那么螺线管中的感应电流方向为从上到下且逐渐减小，在导线框abed 中的磁通量为向里减小，穿过环的磁通量向里减小，根据楞次定律可知，环内有顺时针方 向的感应电流，选项D错误。5 .如下图，ab是一个可以绕垂直于纸面的轴0

8、转动的闭合矩形导体线圈，当滑动变阻器 R的滑片P自左向右滑动的过程中，线圈。将（）A.静止不动B.顺时针转动C.逆时针转动D.发生转动，但电源的极性不明，无法确定转动方向【参考答案】B【名师解析】题图中的两个通电的电磁铁之间的磁场方向总是水平的，当滑动变阻器R的 滑片P自左向右滑动的过程中，电路的电流是增大的，两个电磁铁之间的磁场的磁感应强 度也是增大的，穿过闭合导体线圈的磁通量是增大的，线圈在原磁场中所受的磁场力肯定 使线圈向磁通量减小的方向运动，显然只有顺时针方向的运动才能使线圈中的磁通量减小。（重难考点提高）.（2021 广东广州名校联考）如下图，圆环形导体线圈平放在水平桌面上，在的正上

9、方 固定一竖直螺线管。，二者轴线重合，螺线管力与电源、滑动变阻器连接成如下图的电路。 假设将滑动变阻器的滑片P向下滑动，以下表述正确的选项是（）A.线圈a中将产生沿顺时针方向（俯视）的感应电流B.穿过线圈a的磁通量减小C线圈。有扩张的趋势D.线圈。对水平桌面的压力 网将增大【参考答案】 D【名师解析】 当滑动变阻器的滑片尸向下滑动时，螺线管中的电流将增大，使穿过线圈 的磁通量变大，选项B错误；由楞次定律可知，线圈中将产生沿逆时针方向（俯视）的感 应电流，并且线圈。有缩小和远离螺线管的趋势，线圈对水平桌面的压力 尺将增大，故 选项D正确，A、C错误。6 .（2021 长沙模拟）磁悬浮高速列车在我

10、国上海已投入运行数年。如下图就是磁悬浮的原 理，图中A是圆柱形磁铁，3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，那么（ ）A.在3放入磁场的过程中，8中将产生感应电流；当稳定后，感应电流消失7 .在3放入磁场的过程中，3中将产生感应电流；当稳定后，感应电流仍存在C.假设A的N极朝上，8中感应电流的方向为顺时针方向（从上往下看）D.假设A的N极朝上，8中感应电流的方向为逆时针方向（从上往下看）【参考答案】.BC【名师解析】：在8放入磁场的过程中，穿过8的磁通量增加，8中将产生感应电流，因为 8是超导体，没有电阻，所以感应电流不会消

11、失，故A错误，B正确；假设A的N极朝上， 在3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。8.将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生 的感应电动势和感应电流，以下表述正确的选项是（）A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关8 .穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C.穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同【参考答案】CN【名师解析】由法拉第电磁感应定律=犷金知，感应电动势的大小与线圈匝数有关，A错 卜误；感应电动势正比于元7,与磁通量的大小无直接关系，B错误，C

12、正确；根据楞次定律 I 1 1知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，即“增反减同”，D错误。9 .（黑龙江省大庆实验中学2021届高三考前得分训练（四）理科综合物理试题）如下图，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，导线中通以图示方向的恒定电流.线框从实线位置由静 止释放，在其后的运动过程中（）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为先顺时针后逆时针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【参考答案】c【名师解析】根据右手定那么，通电直导线的磁场在上方

13、向外，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，这时的电流新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AB

14、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，不是0, 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；应选C。考点：楞次定律【名师点睛】此题考查通电直导线的磁场的特点和楞次定律的应用，该过程中，要注意穿 越导线时，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.属于基础题型，易错题。10 .竖直放置的条形磁铁中央，有一闭合金属弹性圆环，条形磁铁中心线与弹性环轴线重合， 现将弹性圆环均匀向外扩大，以下说法中正确的

15、选项是（）A.穿过弹性圆环的磁通量增大B.从上往下看，弹性圆环中有顺时针方向的感应电流C.弹性圆环中无感应电流D.弹性圆环受到的安培力方向沿半径向外【参考答案】B【名师解析】将弹性圆环均匀向外扩大，圆环中磁通量减小，根据楞次定律，从上往下看， 弹性圆环中有顺时针方向的感应电流，选项B正确AC错误。由左手定那么可判断出，弹性 圆环受到的安培力方向沿半径向里，选项D错误。11 .（江西省吉安一中2021届高三模拟）如下图，一质量为根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。现将环从位置I释放，环经过磁铁到达位置H。 设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为Fn和尸 重力加速

16、度大小为g,那么 （）A. Fmg, FT2mgB. Fmg, Fmg, Ft2VmgD. Fymg【答案】A【解析】金属环从位置I靠近磁铁上端，因产生感应电流，故“阻碍”相对运动，知金属环 与条形磁铁相互排斥，故绳的拉力Fti机g。同理，当金属环离开磁铁下端时，金属环与磁 铁相互吸引，因而绳的拉力尸T2Wg,故A正确。12.（福建省龙岩一中2021届高三模拟）如下图，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。释放线框，它由实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AC84-

17、ABCAB.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一向下一向上D.线框做自由落体运动【答案】B【解析】根据安培定那么，通电直导线的磁场在上方垂直纸面向外，在下方垂直纸面向里； 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 过程中，垂直纸面向外的磁通量增加，根据楞次定律，线框中产生顺时针方向的电流；穿 越导线时，上方垂直纸面向外的磁场和下方垂直纸面向里的磁场叠加，先是垂直纸面向外 的磁通量减小，之后变成垂直纸面向里的磁通量增大，直至最大，根据楞次定律，线框中 产生逆时针方向的电流；垂直纸面向里的磁通量变成最大后，线框继续向下运

18、动，垂直纸 面向里的磁通量减小，这时的电流方向又变成了顺时针，即感应电流方向依次为 ACBAABCAACBA,故A错误；根据A中的分析，线框穿越导线时，始终有感应电流 存在，故B正确；根据楞次定律，安培力始终阻碍线框相对磁场的运动，故安培力的方向 始终向上，线框不可能做自由落体运动，故C、D错误。13 .（江西省萍乡一中2021届高三模拟）如下图，在一固定水平放置的闭合导体圆环上 方，有一条形磁铁，从离地面高。处由静止开始下落，最后落在水平地面上。磁铁下落过 程中始终保持竖直方向，并从圆环中心穿过圆环，而不与圆环接触。假设不计空气阻力，重 力加速度为g,以下说法中正确的选项是（ ）A.在磁铁下

19、落的整个过程中，圆环中的感应电流方向先逆时针后顺时针（从上向下看圆环） B.磁铁在整个下落过程中，受圆环对它的作用力先竖直向上后竖直向下C.磁铁在整个下落过程中，它的机械能不变D.磁铁落地时的速率一定等于审前【答案】A【解析】当条形磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量增加，根据楞次定律可判断圆环中感 应电流的方向为逆时针（从上向下看圆环），当条形磁铁远离圆环时，穿过圆环的磁通量减小， 根据楞次定律可判断圆环中感应电流的方向为顺时针（从上向下看圆环），A正确；根据楞次 定律的推论“来拒去留，原那么，可判断磁铁在整个下落过程中，受圆环对它的作用力始终竖 直向上，B错误；磁铁在整个下落过程中，由于受到磁

20、场力的作用，机械能不守恒，C错 误；假设磁铁从高度无处做自由落体运动，其落地时的速度u=丽，但磁铁穿过圆环的过 程中要产生一局部电热，根据能量守恒定律可知，其落地速度一定小于4丽，D错误。14 .如下图.一根长导线弯曲成如下图形状,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.以下表达正确的选项是（）A.金属环中无感应电流产生B.金属环中有顺时针方向的感应电流C.悬挂金属环c的竖直线中的张力不变D.金属环C仍能保持静止状态【参考答案】：D【名师解析】解析:导线中的电流在金属环C内产生的合磁通量向里.故电流I增大的过程中. 金属环C中的磁通量向里增

21、大.由安培定那么及楞次定律知金属环中有逆时针方向的感应电流. 故A.B选项错，由对称性及左手定那么知金属环受到了竖直向下的安培力的作用且随着电流I 增大而增大.金属环C仍能保持静止状态.故C项错.D项正确.15 .如图甲所示为放在同一水平面内的两个闭合同心圆形线圈A、线圈A中通入如图乙 所示的电流，t=0时电流方向为顺时针（如图中箭头所示），那么以下说法中正确的选项是（）A.在九尬时间段内，线圈B内有顺时针方向的电流，线圈8有扩张的趋势B.在九亥时间段内，线圈8内感应电流产生的磁场方向垂直纸面向里C在。外时间段内，线圈8内有逆时针方向的电流D.在。九时间段内，线圈8有收缩的趋势【参考答案】 A

22、BD【名师解析】 在白亥时间段内，线圈A中的电流为逆时针方向，产生的磁场垂直纸面向 外且是增大的，由此可判定线圈8中的电流为顺时针方向，产生的磁场方向垂直纸面向里， 线圈A、8中电流方向相反，相互排斥，线圈8有扩张趋势，故A、B正确；在。力时间 段内，线圈A中的电流为顺时针方向，产生的磁场垂直纸面向里且是减小的，线圈8内有 顺时针方向的感应电流，线圈A、8相互吸引，线圈8有收缩的趋势，C错误，D正确。16.如下图，闭合导体环水平固定。条形磁铁S极向下以初速度攻）沿过导体环圆心的竖直 轴线下落，穿过导体环的过程中，关于导体环中的感应电流及条形磁铁的加速度，以下说 法正确的选项是（ ）A.从上向下

23、看，导体环中的感应电流的方向先顺时针后逆时针B.从上向下看，导体环中的感应电流的方向先逆时针后顺时针C条形磁铁的加速度一直小于重力加速度D.条形磁铁的加速度开始小于重力加速度，后大于重力加速度【参考答案】 AC【名师解析】 当条形磁铁的中心恰好位于导体环所在的水平面时，条形磁铁内部向上的 磁感线都穿过了导体环，而条形磁铁外部向下穿过导体环的磁通量最少，所以此时刻穿过 导体环的磁通量最大，因此全过程导体环中磁通量方向向上，先增大后减小，从上向下看， 感应电流方向先顺时针后逆时针，A正确，B错误；导体环中的感应电流产生的磁场始终 阻碍条形磁铁运动，所以条形磁铁的加速度一直小于重力加速度，C正确，D错误。