1、课时跟踪训练（六）楞次定律A级双基达标1多选如图是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流，各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中表示正确的是()解析：选CD先根据楞次定律“来拒去留”判断线圈的N极和S极，A中线圈上端为N极，B中线圈上端为N极，C中线圈上端为S极，D中线圈上端为S极，再根据安培定则确定感应电流的方向，A、B错误，C、D正确。2.多选磁场垂直穿过一个圆形线框，由于磁场的变化，在线框中产生顺时针方向的感应电流，如图所示，则以下说法正确的是()A若
2、磁场方向垂直线框向里，则此磁场的磁感应强度是在增强B若磁场方向垂直线框向里，则此磁场的磁感应强度是在减弱C若磁场方向垂直线框向外，则此磁场的磁感应强度是在增强D若磁场方向垂直线框向外，则此磁场的磁感应强度是在减弱解析：选BC线框所产生的感应电流为顺时针方向，由安培定则知感应电流的磁场垂直线框向里，由楞次定律中的“增反减同”可知，原因可能是方向垂直线框向里的磁场正在减弱或是方向垂直线框向外的磁场正在增强，故B、C正确。3如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个矩形闭合导线框abcd沿纸面由位置甲(左)匀速运动到位置(乙)，则()A导线框进入磁场时，感应电流方向为abcdaB导线
3、框离开磁场时，感应电流方向为adcbaC导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右D导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左解析：选D由楞次定律及右手定则可判断出导线框进入磁场时，感应电流方向为adcba，选项A错误；导线框离开磁场时，感应电流方向为abcda，选项B错误；由左手定则可判断导线框进入磁场时受到的安培力水平向左，导线框离开磁场时受到的安培力水平向左，选项C错误，选项D正确。4.航母上飞机弹射起飞所利用的电磁驱动原理如图所示，当固定线圈上突然通过直流电流时，线圈左侧的金属环被弹射出去，则下列说法正确的是()A闭合开关S的瞬间，从右侧看环中产生沿顺时针方向的感应电流B金属环向左运动
4、过程中将有扩大趋势C若将金属环置于线圈的右侧，环将不能弹射出去D若将电池正、负极调换后，金属环不能向左弹射解析：选A在闭合开关S的瞬间，线圈产生向右的磁场，穿过金属环的磁通量向右增大，则由楞次定律可知，金属环的感应电流从右侧看为顺时针方向，且金属环的面积有缩小的趋势，故A正确、B错误；若金属环放在线圈右侧，根据楞次定律可得，环将向右运动，故C错误；电池正负极调换后，根据楞次定律可得，金属环受力仍向左，故仍将向左弹出，故D错误。5.如图所示，圆形金属环放在水平桌面上，有一带正电的微粒以水平速度v贴近环的上表面距环心d处飞过，则带电微粒在飞过环的过程中，环中感应电流方向是()A始终是沿顺时针方向B
5、始终是沿逆时针方向C先沿顺时针方向，再沿逆时针方向D先沿逆时针方向，再沿顺时针方向解析：选D带电微粒靠近圆形金属环的过程中，穿过圆形金属环的磁通量方向垂直纸面向里并增加，由楞次定律知，圆形金属环中将产生逆时针方向的感应电流，当带电微粒远离圆形金属环时，圆形金属环中产生顺时针方向的感应电流。6为了测量列车运行的速度和加速度大小，可采用如图甲所示的装置，它由一块安装在列车车头底部的强磁体和埋设在轨道地面的一组线圈及电流测量记录仪组成(测量记录仪未画出)。当列车经过线圈上方时，线圈中产生的电流被记录下来，P、Q为接测量仪器的端口，若俯视，轨道平面磁场垂直地面向下，如图乙所示。则在列车经过测量线圈的过
6、程中，流经线圈的电流方向为()A始终逆时针方向B始终顺时针方向C先逆时针、再顺时针方向 D先顺时针、再逆时针方向解析：选C在列车经过线圈的上方时，由于列车上磁场的方向垂直地面向下，所以线圈内的磁通量方向垂直地面向下，先增大后减小，根据楞次定律可知，线圈中的感应电流的方向为先逆时针、再顺时针方向，故C正确。7.多选如图所示，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内顺时针减速旋转时，由此可知()A圆环b具有收缩趋势B圆环a外部磁场向内，内部磁场向外C圆环b中产生顺时针方向的感应电流D若圆环a逆时针减速旋转，圆环b中产生顺时针方向的感应电流解析：选AC当a绕O点在其所
7、在平面内顺时针减速旋转时，根据安培定则，a圆环内产生垂直纸面向里的磁场，a圆环外产生垂直纸面向外的磁场，B错误；b圆环内向里的磁通量和向外的磁通量抵消一部分，合磁通量方向向里，并在减少，由楞次定律可得b圆环中感应电流方向为顺时针，C正确；根据同向电流相互吸引，可得圆环b有收缩趋势，A正确；若圆环a逆时针减速旋转，同理可知，圆环b中产生逆时针方向的感应电流，D错误。8为了探究电磁感应现象的产生条件，如图给出了一系列必备的实验仪器。请用导线将没有连接好的仪器正确连接成实验电路(用笔画线表示导线)。连接好电路后，如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，小线圈迅速插入到大线圈
8、时，灵敏电流计指针将_。(选填“向右偏”“向左偏”或“不偏转”)解析：将电源、开关、滑动变阻器、小线圈串联成一个回路，再将灵敏电流计与大线圈串联成另一个回路，注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱，电路图如图所示。闭合开关时，穿过大线圈的磁通量增大，灵敏电流计的指针向右偏；闭合开关后，将小线圈迅速插入到大线圈的过程中，磁场方向不变，磁通量变大，电流计指针将向右偏转。答案：见解析图向右偏9.如图所示，试探究在以下四种情况中小磁针N极的偏转方向。(1)开关S闭合时；(2)开关S闭合后；(3)开关S闭合后，调节滑动变阻器使电流增强；(4)开关S断开时。解析：开关S闭合时，左边线圈的电流及磁场情况和穿过右
9、边线圈磁通量方向如图所示。(1)S闭合时，穿过右边线圈的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流方向为ba，再由安培定则可知，N极指向垂直纸面向外的方向。(2)S闭合后，穿过右边线圈的磁通量不变，不产生感应电流，小磁针不偏转。(3)此种情况与(1)现象相同，即N极指向垂直纸面向外的方向。(4)此种情况与(1)现象相反，即N极指向垂直纸面向里的方向。答案：见解析B级选考提能10.如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向上滑动，下面说法中正确的是()A穿过线圈a的磁通量变大B线圈a有
10、收缩的趋势C线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流D线圈a对水平桌面的压力FN将增大解析：选C当滑动触头P向上滑动时接入电路的电阻增大，由闭合电路的欧姆定律可知通过线圈b的电流减小，b线圈产生的磁场减弱，故穿过线圈a的磁通量变小，故A错误；由楞次定律可知线圈a应有扩张的趋势，故B错误；根据b中的电流方向和安培定则可知b产生的磁场方向向下穿过线圈a，根据楞次定律，a中的感应电流的磁场要阻碍原来磁通量的减小，故a的感应电流的磁场方向也向下，根据安培定则可知线圈a中感应电流方向俯视时应为顺时针方向，故C正确；开始时线圈a对桌面的压力等于线圈a的重力，当滑片P向上滑动时，可以用“等效法”，即将线圈a和
11、b看作两个条形磁铁，不难判断此时两磁铁互相吸引，故线圈a对水平桌面的压力将减小，故D错误。11我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律。以下是实验探究过程的一部分。(1)如图甲所示，已知线圈绕向，当条形磁铁的N极向下运动，发现灵敏电流计的指针偏转，若要探究线圈中产生感应电流的方向，必须知道_。(2)如图乙所示，实验中发现闭合开关时，灵敏电流计的指针向右偏。电路稳定后，若向左移动滑动变阻器触头，此过程中灵敏电流计的指针向_偏；若将线圈A抽出，此过程中灵敏电流计指针向_偏。(均选填“左”或“右”)。解析：(1)灵敏电流计没有电流通过时，指针在中央位置，要探究线圈中电
12、流的方向，必须知道电流从左(右)接线柱流入时，指针的偏转方向。(2)闭合开关时，线圈A中的磁场增强，线圈B中产生的感应电流使灵敏电流计的指针向右偏，则当向左移动滑动变阻器触头时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路中的电流增大，会使线圈A中的磁场增强，线圈B中产生的感应电流使灵敏电流计的指针向右偏；当将线圈A抽出时，在线圈B处的磁场减弱，线圈B中产生的感应电流使灵敏电流计的指针向左偏。答案：(1)电流从左(右)接线柱流入时，灵敏电流计的指针的偏转方向(2)右左12.磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为2l的正方形范围内，有一个电阻为R、边长为l的正方形导线框abcd，沿垂直于磁感线方向，以速度
13、v匀速通过磁场，如图所示，从ab边进入磁场时开始计时。(1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的图像。(2)判断线框中有无感应电流。若有，请判断出感应电流的方向；若无，请说明理由。解析：导线框穿过磁场的过程可分为三个阶段：进入磁场阶段(只有ab边在磁场中)、在磁场中运动阶段(ab、cd两边都在磁场中)、离开磁场阶段(只有cd边在磁场中)。(1)导线框进入磁场阶段：t为0，导线框进入磁场中的面积与时间成正比，Slvt，最后为BSBl2。导线框在磁场中运动阶段：t为，导线框磁通量为Bl2，保持不变。导线框离开磁场阶段：t为，导线框磁通量线性减小，最后为0。磁通量随时间变化的图像如图所示。(2)导线框进入磁场阶段，穿过导线框的磁通量增大，导线框中将产生感应电流，由右手定则可知，感应电流方向为逆时针方向。导线框在磁场中运动阶段，穿过导线框的磁通量保持不变，无感应电流产生。导线框离开磁场阶段，穿过导线框的磁通量减小，导线框中将产生感应电流。由右手定则可知，感应电流方向为顺时针方向。答案：(1)见解析图(2)导线框进入磁场阶段，感应电流方向为逆时针方向；导线框在磁场中运动阶段，无感应电流；导线框离开磁场阶段，感应电流方向为顺时针方向。