1、第3节楞次定律一、选择题1(2018辽宁凌源月考)如图所示为一闭合导线环，磁场方向垂直环面向里，当磁感应强度随时间一直均匀增大时，顺着磁场方向看导线环中感应电流的方向是()A一直逆时针B一直顺时针C先顺时针后逆时针D先逆时针后顺时针解析：选A磁感应强度随时间一直均匀增大时，方向向里，则由楞次定律可知，感应电流的磁场应向外，则由安培定则可知，感应电流方向一直逆时针，故A正确，B、C、D错误2(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
2、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3如图P沿着速度方向运动，且P中通如图所示恒定电流，则眼睛看到的L和R的电流方向是()A都是顺时针B都是逆时针CL顺时针，R逆时针DL逆时针，R顺时针解析：选D根据安培定则可知，P中产生的磁场沿导线向里；同时P靠近L，远离R，则根据楞次定律增反减同可知，L中电流为逆时针，R中电流为顺时针，故D正确，A、B、C错误4(多选)如图甲，在同一平面内固定有一长直导线PQ和
3、一导线框R，R在PQ的右侧导线PQ中通有正弦交流电i，i的变化如图乙所示，规定从Q到P为电流正方向导线框R中的感应电流()A在t时为零B在t时改变方向C在t时沿顺时针方向D在tT时沿顺时针方向解析：选AC由于长直导线PQ中通有正弦交流电i，所以会在导线的左右两侧产生磁场，那么导线框R就会有磁通量由于导线PQ中的电流大小和方向都在进行周期性变化，所以右侧线框的磁通量就会有周期性的变化，所以就会产生感应电流，根据楞次定律来判定在t到t时间内导线框R中的感应电流均沿顺时针方向，故B错；在t时图线斜率为零，磁通量不变，感应电流为零，故A对；在t时，磁通量向里减小或向外增加，根据楞次定律可判断感应电流沿
4、顺时针方向，同理在tT时感应电流沿逆时针方向，故C对，D错，故选AC.5如图所示，平行金属导轨水平地固定在蹄形磁铁的两极之间，铜棒ab静止在导轨上当开关S接1时，铜棒开始向左运动当其运动到图中虚线位置时，将开关S与1断开和2接通，下列关于开关S与2接通后，铜棒运动情况以及感应电流方向的说法中正确的是()A铜棒做匀速直线运动，感应电流方向由a到bB铜棒做匀速直线运动，感应电流方向由b到aC铜棒做减速直线运动，感应电流方向由a到bD铜棒做减速直线运动，感应电流方向由b到a解析：选C分析题意可知，当开关S接1时，铜棒开始向左运动，根据左手定则可知，磁感线方向竖直向下，将开关S与1断开和2接通后，铜棒
5、向左切割磁感线，产生感应电流，根据右手定则可知，感应电流方向由a到b，安培力向右，阻碍铜棒的运动，故铜棒做减速直线运动，C选项正确6.如图所示，铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落，在下落过程中，下列判断正确的是()A金属环在下落过程中的机械能守恒B金属环在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量C金属环的机械能先减小后增大D磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力解析：选B金属环在下落过程中，磁通量发生变化产生感应电流，金属环受到磁场力的作用，机械能不守恒，A错误；由能量守恒，金属环重力势能的减少量等于其动能的增加量和在金属环中产生的电能之和，B对；金属环下落的过程中，机械能不停地转变
6、为电能，机械能一直减少，C错误；当金属环下落到磁铁中央位置时，金属环中的磁通量不变，无感应电流，环和磁铁间无作用力，磁铁对桌面的压力大小等于磁铁的重力，D错误7.(2019荆州中学模拟)如图所示的电路中，一个N极朝下的条形磁铁竖直下落，在穿过水平放置的方形导线框的过程中，下列判断正确的是()A磁铁经过图中位置1时，线框中感应电流沿abcd方向，经过位置2时沿adcb方向B磁铁经过图中位置1时，线框中感应电流沿adcb方向，经过位置2时沿abcd方向C磁铁经过位置1和2时，感应电流都沿abcd方向D磁铁经过位置1和2时，感应电流都沿adcb方向解析：选A磁铁经过图中位置1时，线框中向下的磁通量增
7、大，根据楞次定律可知，线框中感应电流为abcd方向，同理，经过位置2时，线框中向下的磁通量减小，感应电流为adcb方向，A选项正确8(多选)(2018全国卷)如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态下列说法正确的是()A开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动B开关闭合后并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向C开关闭合后并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向D开关闭合后并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂
8、直纸面向外的方向转动解析：选AD开关闭合后的瞬间，根据安培定则可知，两线圈内的磁场方向水平向右因为线圈内的磁通量增加，根据楞次定律可判断直导线内的电流方向由南到北，再根据安培定则可知直导线内的电流在正上方产生的磁场方向垂直纸面向里，则小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动，故选项A正确；开关闭合后并保持一段时间后，与直导线相连的线圈内磁通量不变，则直导线没有感应电流，故小磁针不动，故选项B、C错误；开关闭合后并保持一段时间再断开后的瞬间，与直导线相连的线圈内磁通量减少，根据楞次定律可判断直导线内的电流方向由北到南，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动，故选项D正确9(多选)AOC是光滑的直角金属
9、导轨，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，ab是一根靠立在导轨上的金属直棒(开始时b离O点很近)，如图所示它从静止开始在重力作用下运动，运动过程中a端始终在AO上，b端始终在OC上，直到ab完全落在OC上，整个装置放在一匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，则ab棒在运动过程中()A感应电流方向始终是baB感应电流方向先是ba，后变为abC所受安培力方向垂直于ab向上D所受安培力方向先垂直于ab向下，后垂直于ab向上解析：选BDab棒下滑过程中，穿过闭合回路的磁通量先增大后减小，由楞次定律可知，感应电流方向先由ba，后变为ab，B正确；由左手定则可知，ab棒所受安培力方向先垂直ab向下，后垂直于ab向
10、上，D正确10利用如图所示的电路研究楞次定律，闭合电键S后，将线圈A插入线圈B中时，发现电流计G的指针向左偏一下，则下列判断正确的是()A闭合或断开电键S时，电流计的指针均向左偏B闭合电键S后，向左移动滑动触头P，电流计的指针向右偏C调换电源极性后，闭合电键S，电流计的指针向右偏D调换电源极性后，向左移动滑动触头P，电流计的指针向左偏解析：选C闭合开关，将线圈A插入线圈B中时，穿过线圈B的磁通量增大，灵敏电流表的指针向左偏；当断开电键S时穿过线圈B的磁通量减小，则感应电流的方向相反，电流计的指针向右偏，故A错误；当闭合电键，A插进B后保持不动，再将滑动变阻器的滑片P迅速向左移动，电阻减小，电流
11、变大，磁场变强，磁场方向不变，而导致穿过线圈B的磁通量增大，则灵敏电流计指针将向左偏转，故B错误；调换电源极性后，闭合电键S，原线圈内的电流的方向相反，则磁场的方向相反，所以产生的感应电流的方向相反，则电流计的指针向右偏，故C正确；调换电源极性后，闭合电键S，原线圈内的电流的方向相反，所以将滑动变阻器的滑片P迅速向左移动，电阻减小，电流变大，磁场变强，磁场方向相反，而导致穿过线圈B的磁通量增大，则灵敏电流计指针将向右偏转，故D错误二、非选择题11如图所示，试判定当开关S闭合和断开瞬间，线圈ABCD中的电流方向解析：当S闭合时：研究的回路是ABCD，穿过回路的磁场是电流I产生的磁场，方向(由安培
12、定则判知)垂直于纸面向里如图所示，且磁通量增加由楞次定律得知感应电流磁场方向应和B原相反，即方向垂直于纸面向外由安培定则判知线圈ABCD中感应电流方向是ABCDA.当S断开时：研究的回路仍是线圈ABCD，穿过回路的原磁场仍是电流I产生的磁场，方向(由安培定则判知)垂直于纸面向里，且磁通量减少由楞次定律得知感应电流磁场方向应和B原相同，即方向垂直于纸面向里由安培定则判知感应电流方向是ADCBA.答案：S闭合时，感应电流方向为ABCDA；S断开时，感应电流方向为ADCBA12.按如图所示的装置进行实验(A和B都是很轻的铝环，A环是闭合的，B环是断开的，A、B之间的连接杆是绝缘的)当磁铁的任意一极迅
13、速靠近或远离A环时，你会看到什么现象？如果将磁铁迅速靠近或远离B环，又会看到什么现象？请你用学过的物理知识来解释这些现象解析：用磁铁的任意一极(如N极)靠近A环时，通过A环中的磁通量增加，根据楞次定律，A环中将产生感应电流，阻碍磁铁与A环靠近，A环将远离磁铁；同理，当磁铁远离A环时，A环中产生感应电流，将阻碍A环与磁铁远离，A环将靠近磁铁由于B环是断开的，无论磁铁靠近还是远离B环，都不会在B环中形成感应电流，所以B环将不移动答案：见解析13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如图所示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只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，灯泡发光(2)线圈由a滑至b过程中，磁场方向向左，穿过线圈的磁通量先减小后增加，根据楞次定律，灯泡中电流方向先由右向左，后由左向右同理可判断线圈由b滑至a过程中，灯泡中电流方向先由右向左，后由左向右所以线圈中电流方向不断变化答案：(1)见解析 (2)变化