2017-2018学年高二人教版物理选修3-2练习册：4.3 楞次定律 Word版含答案

2017-2018学年楞次定律

知识点一楞次定律

1．(多选)下列说法正确的是()

A．感应电流的磁场方向总是与引起感应电流的磁场方向相反

B．感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向可能相同，也可能相反

C．楞次定律只能判定闭合回路中感应电流的方向

D．楞次定律可以判定不闭合的回路中感应电动势的方向

2．如图L4-3-1所示，一根条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中(始终在金属环左侧)，环中的感应电流(自左向右看)()

图L4-3-1

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

3．如图L4-3-2所示，一线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在匀强磁场中运动，已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时(位置Ⅱ正好是细杆竖直时线圈所处的位置)，线圈内的感应电流方向(顺着磁场方向看去)是()

图L4-3-2

A．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ位置均是顺时针方向

B．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ位置均是逆时针方向

C．Ⅰ位置是顺时针方向，Ⅱ位置为零，Ⅲ位置是逆时针方向

D．Ⅰ位置是逆时针方向，Ⅱ位置为零，Ⅲ位置是顺时针方向

4．如图L4-3-3所示，一均匀的扁平条形磁铁的轴线与圆形线圈在同一平面内，磁铁中心与圆心重合，为了在磁铁开始运动时线圈中能得到逆时针方向的感应电流，磁铁的运动方式应是()

图L4-3-3

A．N极向纸内，S极向纸外，使磁铁绕O点转动

B．N极向纸外，S极向纸内，使磁铁绕O点转动

C．磁铁在线圈平面内顺时针转动

D．磁铁在线圈平面内逆时针转动

知识点二右手定则

5．(多选)两根相互平行的金属导轨水平放置于如图L4-3-4所示的匀强磁场中，与导轨上接触良好的导体棒AB和CD可以在导轨上自由滑动．当导体棒AB在外力F的作用下向右运动时，下列说法中正确的是()

图L4-3-4

A．导体棒CD内有电流通过，方向是D→C

B．导体棒CD内有电流通过，方向是C→D

C．磁场对导体棒CD的作用力向左

D．磁场对导体棒AB的作用力向左

6．如图L4-3-5所示，导线框abcd与通电直导线在同一平面内，直导线通有恒定电流并通过ad和bc的中点，当线框向右运动的瞬间，则()

图L4-3-5

A．线框中有感应电流，且按顺时针方向

B．线框中有感应电流，且按逆时针方向

C．线框中有感应电流，但方向难以判断

D．由于穿过线框的磁通量为零，所以线框中没有感应电流

7．某磁场磁感线如图L4-3-6所示，有一铜线圈自图中A处落至B处，在下落过程中，自上向下看，线圈中的感应电流方向是()

图L4-3-6

A．始终顺时针

B．始终逆时针

C．先顺时针再逆时针

D．先逆时针再顺时针

8．如图L4-3-7所示，一个圆环形导体，圆心为O，有一个带正电的粒子沿如图所示的直线从圆环表面匀速飞过，则环中的感应电流情况是()

图L4-3-7

A．沿逆时针方向

B．沿顺时针方向

C．先沿逆时针方向后沿顺时针方向

D．先沿顺时针方向后沿逆时针方向

9．电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图L4-3-8所示，现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是()

图L4-3-8

A．从a到b，上极板带正电

B．从a到b，下极板带正电

C．从b到a，上极板带正电

D．从b到a，下极板带正电

10．如图L4-3-9所示，一圆形金属线圈放置在水平桌面上，匀强磁场垂直桌面竖直向下，过线圈上A点作切线OO′，OO′与线圈在同一平面上．在线圈以OO′为轴翻转180°的过程中，线圈中电流方向()

图L4-3-9

A．始终为A→B→C→A

B．始终为A→C→B→A

C．先为A→C→B→A再为A→B→C→A

D．先为A→B→C→A再为A→C→B→A

11．如图L4-3-10所示，在一根较长的铁钉上，用漆包线绕两个线圈A和B.将线圈B 的两端与漆包线CD相连，使CD平放在静止的小磁针的正上方，与小磁针平行．试判断合上开关的瞬间，小磁针N极的偏转情况．线圈A中电流稳定后，小磁针又怎样偏转？

图L4-3-10

12．某同学在学习了法拉第电磁感应定律之后，自己制作了一个手动手电筒．图L4-3-11是手电筒的简单结构示意图，左右两端是两块完全相同的条形磁铁，中间是一根绝缘直杆，由绝缘细铜丝绕制的多匝环形线圈可在直杆上自由滑动，线圈两端接一灯泡，晃动手电筒时线圈也来回滑动，灯泡就会发光，其中O点是两磁极连线的中点，a、b两点关于O点对称．

(1)试分析其工作原理．

(2)灯泡中的电流方向是否变化？

图L4-3-11

3楞次定律

1．BD[解析] 本题的关键是理解楞次定律，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化．如果是因磁通量的减小而引起的感应电流，则感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相同，阻碍磁通量的减小；如果是因磁通量的增大而引起的感应电流，则感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反，阻碍磁通量的增大，故A项错误，B 项正确；楞次定律既可以判定闭合回路中感应电流的方向，还可以判定不闭合回路中感应电动势的方向，C项错误，D项正确．

2．C[解析] 条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中，向右的磁通量一直增加，根据楞次定律，环中的感应电流(自左向右看)为逆时针方向，C对．

3．D[解析] 线圈由初始位置向Ⅰ位置运动过程中，沿磁场方向的磁通量逐渐增大，根据楞次定律，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，从右向左穿过线圈，根据安培定则，Ⅰ位置时感应电流的方向(沿磁感线方向看去)是逆时针方向；在Ⅱ位置时由左向右穿过线圈的磁通量最大，由Ⅱ位置向Ⅲ位置运动时，向右穿过线圈的磁通量减少，根据楞次定律，感应电流的磁场方向向右，根据安培定则可判定Ⅲ位置的电流方向(沿磁感线方向看去)是顺时针方向，且Ⅱ位置时感应电流为零．故选D.

4．A[解析] 当N极向纸内，S极向纸外转动时，穿过线圈的磁场由无到有且向里，感应电流的磁场应向外，感应电流方向为逆时针，A选项正确；当N极向纸外，S极向纸内转动时，穿过线圈的磁场向外且增加，感应电流方向为顺时针，B选项错误；当磁铁在线圈平面内绕O点转动时，穿过线圈的磁通量始终为零，因而不产生感应电流，C、D选项错误．5．BD[解析] 两根导体棒与两根金属导轨构成闭合回路，由右手定则可判断导体棒AB中感应电流的方向是B→A，则导体棒CD中电流的方向是C→D，根据左手定则可判断，磁场对导体棒AB的作用力向左，对导体棒CD的作用力向右．

6．B[解析] 此题可用两种方法求解，借此感受右手定则和楞次定律分别在哪种情况下更便捷．

方法一：首先由安培定则判断通电直导线周围的磁场方向(如图所示)，因ab向右做切割磁感线运动，由右手定则判断感应电流方向为a→b，同理可判断cd中的感应电流方向为c→d，ad、bc两边不切割磁感线，所以整个线框中的感应电流是逆时针方向的．方法二：首先由安培定则判断通电直导线周围的磁场方向(如图所示)，由对称性可知合磁通量Φ＝0；其次当导线框向右运动时，穿过线框的磁通量增大(方向垂直纸面向里)，由楞次定律可知感应电流的磁场方向垂直纸面向外，最后由安培定则判断感应电流按逆时针方向，故B选项正确．

7．C[解析] 自A处落至图示位置时，穿过线圈的磁通量增加，由楞次定律知线圈中感应电流方向为顺时针，自图示位置落至B处时，穿过线圈的磁通量减少，由楞次定律知，线圈中感应电流方向为逆时针，C项正确．

8．D[解析] 由于带正电的粒子没有沿圆环的直径运动，所以穿过圆环的磁通量开始时向外增加，然后向外减少，根据楞次定律，圆环中感应电流的方向是先沿顺时针方向，后沿逆时针方向，故D正确．

9．D[解析] 在N极接近线圈上端的过程中，穿过线圈的磁通量向下增加，则感应电流的磁场方向向上．由安培定则可判定电路中的电流为顺时针方向(从下向上看)，故通过R 的电流由b到a，电容器下极板带正电．

10．A[解析] 在线圈以OO′为轴翻转0～90°的过程中，穿过线圈正面向里的磁通量逐渐减少，由楞次定律可知感应电流方向为A→B→C→A；线圈以OO′为轴翻转90°～180°的过程中，穿过线圈反面向里的磁通量逐渐增加，由楞次定律可知感应电流方向仍然为A→B→C→A，A正确．

11．在开关合上的瞬间，小磁针的N极向纸内偏转当线圈A内的电流稳定以后，小磁针又回到原来的位置

[解析] 在开关合上的瞬间，线圈A内有了由小变大的电流，根据安培定则可判断出此时线圈A在铁钉内产生了一个由小变大的向右的磁场．由楞次定律可知，线圈B内感应电流的磁场应该阻碍线圈B内的磁通量的增加，即线圈B内感应电流的磁场方向是向左的．由安培定则可判断出线圈B内感应电流流经CD时的方向是由C到D.再由安培定则可以知道直导线CD内电流所产生的磁场在其正下方是垂直于纸面向里，因此，小磁针N极应该向纸内偏转．线圈A内电流稳定后，CD内不再有感应电流，所以，小磁针又回到原来位置．12．(1)略(2)变化

[解析] (1)线圈来回滑动时，穿过线圈的磁通量不断变化，线圈中产生感应电流，灯泡