第二章 电磁感应 1楞次定律 课后训练提升 基础巩固 选择题（第1~5题为单选题，第6~8题为多选题） 1.如图所示，将一个铝框放在蹄形磁铁的两个磁极间，铝框可以绕竖直轴线OO自 由转动。转动磁铁，会发现静止的铝框也会发生转动。下列说法正确的是() A.铝框与磁极转动方向相反 B.铝框始终与磁极转动得一样快 C.铝框是因为磁铁吸引铝质材料而转动的 D.铝框是因为受到安培力而转动的 答案D 解析：根据楞次定律可知，为阻碍磁通量变化，则铝框与磁铁转动方向相同，但快慢 不一，故选项A、B错误；转动磁铁时，导致铝框的磁通量变化，从而产生感应电流， 出现安培力，导致铝框转动，所以铝框是因为受到安培力而转动的，故选项C错 误，D正确。 2.下图为一种延时开关示意图，M和N是绕在同一个铁芯上的两个线圈，其中M 与电源E、开关S构成回路，N的两端用导线αb直接连起来。当闭合S后，铁芯 吸住衔铁A,开关触头B就将高压电路接通；当断开S时，衔铁仍被铁芯吸住，一会 儿后才被弹簧C拉上去，从而实现延时断开电路的目的。下列说法正确的是 () 高压 电路 A.起延时效果的主要部件是线圈M B.闭合S电路稳定工作后，导线ab中有从α流向b的感应电流 C.断开S瞬间，导线ab中有从a流向b的感应电流
第二章 电磁感应 1 楞次定律 课后· 基础巩固 选择题(第 1~5 题为单选题,第 6~8 题为多选题) 1.如图所示,将一个铝框放在蹄形磁铁的两个磁极间,铝框可以绕竖直轴线 OO'自 由转动。转动磁铁,会发现静止的铝框也会发生转动。下列说法正确的是( ) A.铝框与磁极转动方向相反 B.铝框始终与磁极转动得一样快 C.铝框是因为磁铁吸引铝质材料而转动的 D.铝框是因为受到安培力而转动的 答案:D 解析:根据楞次定律可知,为阻碍磁通量变化,则铝框与磁铁转动方向相同,但快慢 不一,故选项 A、B 错误;转动磁铁时,导致铝框的磁通量变化,从而产生感应电流, 出现安培力,导致铝框转动,所以铝框是因为受到安培力而转动的,故选项 C 错 误,D 正确。 2.下图为一种延时开关示意图,M 和 N 是绕在同一个铁芯上的两个线圈,其中 M 与电源 E、开关 S 构成回路,N 的两端用导线 ab 直接连起来。当闭合 S 后,铁芯 吸住衔铁 A,开关触头 B 就将高压电路接通;当断开 S 时,衔铁仍被铁芯吸住,一会 儿后才被弹簧 C 拉上去,从而实现延时断开电路的目的。下列说法正确的是 ( ) A.起延时效果的主要部件是线圈 M B.闭合 S 电路稳定工作后,导线 ab 中有从 a 流向 b 的感应电流 C.断开 S 瞬间,导线 ab 中有从 a 流向 b 的感应电流
D.电源E的正负极对调接入后，该装置就没有延时效果 答案：C 解析：分析电路可知，当闭合S时，M线圈中产生电流，电流周围产生磁场，根据安培 定则可知，铁芯下端为N极，产生由上向下的磁场，电路稳定后，磁场不变，N线图中 不会产生感应电流，导线αb中没有电流；当断开S时，线圈M中电流逐渐减小，直 至消失，N线圈中的磁通量由上向下逐渐减小，根据楞次定律可知，产生由上向下 的感应磁场，根据安培定则可知，感应电流方向由α到b,铁芯下端为N极，所以起 到延时效果的主要部件是线圈N,故选项A、B错误，C正确。电源E的正负极对 调接入后，断开S,N线圈中仍然产生感应磁场，该装置仍具有延时效果，故选项D 错误。 3.如图所示，在载流直导线旁固定有两平行光滑导轨A、B,导轨与直导线平行且 在同一水平面内，在导轨上有两条可自由滑动的导体棒αb和cd。载流直导线中 的电流逐渐增强时，导体棒ab和cd的运动情况是( A.一起向左运动 B.一起向右运动 C.ab和cd相向运动，相互靠近 D.ab和cd相背运动，相互远离 答案：C 解析：方法一：电流增强时，电流在abdc回路中产生的垂直纸面向里的磁场增强，回 路磁通量增大，根据楞次定律可知，回路产生逆时针方向电流；αb边电流方向向下， 所受安培力向右，cd边电流方向向上，所受安培力向左，故ab和cd相向运动，选项 C正确。方法二：电流增强时，电流在abdc回路中产生的垂直纸面向里的磁场增 强，回路磁通量增大，根据楞次定律可知，回路要减小面积以阻碍磁通量的增加，因 此，两导体棒要相向运动，相互靠近，选项C正确。 4.M、N两个完全相同的铜环可绕固定的轴OO无摩擦旋转，若分别加上如图 甲、乙所示的匀强磁场，当同时让M、N以相同的初速度旋转时() A.M环先停 B.N环先停
D.电源 E 的正负极对调接入后,该装置就没有延时效果 答案:C 解析:分析电路可知,当闭合 S 时,M 线圈中产生电流,电流周围产生磁场,根据安培 定则可知,铁芯下端为 N 极,产生由上向下的磁场,电路稳定后,磁场不变,N 线圈中 不会产生感应电流,导线 ab 中没有电流; 当断开 S 时,线圈 M 中电流逐渐减小,直 至消失,N 线圈中的磁通量由上向下逐渐减小,根据楞次定律可知,产生由上向下 的感应磁场,根据安培定则可知,感应电流方向由 a 到 b,铁芯下端为 N 极,所以起 到延时效果的主要部件是线圈 N,故选项 A、B 错误,C 正确。电源 E 的正负极对 调接入后,断开 S,N 线圈中仍然产生感应磁场,该装置仍具有延时效果,故选项 D 错误。 3.如图所示,在载流直导线旁固定有两平行光滑导轨 A、B,导轨与直导线平行且 在同一水平面内,在导轨上有两条可自由滑动的导体棒 ab 和 cd。载流直导线中 的电流逐渐增强时,导体棒 ab 和 cd 的运动情况是( ) A.一起向左运动 B.一起向右运动 C.ab 和 cd 相向运动,相互靠近 D.ab 和 cd 相背运动,相互远离 答案:C 解析:方法一:电流增强时,电流在 abdc 回路中产生的垂直纸面向里的磁场增强,回 路磁通量增大,根据楞次定律可知,回路产生逆时针方向电流;ab 边电流方向向下, 所受安培力向右,cd 边电流方向向上,所受安培力向左,故 ab 和 cd 相向运动,选项 C 正确。方法二:电流增强时,电流在 abdc 回路中产生的垂直纸面向里的磁场增 强,回路磁通量增大,根据楞次定律可知,回路要减小面积以阻碍磁通量的增加,因 此,两导体棒要相向运动,相互靠近,选项 C 正确。 4.M、N 两个完全相同的铜环可绕固定的轴 OO'无摩擦旋转,若分别加上如图 甲、乙所示的匀强磁场,当同时让 M、N 以相同的初速度旋转时( ) A.M 环先停 B.N 环先停
C.两环同时停 D.无法判断两环停止旋转的先后 答案B 解析：由题图知，M环旋转时没有感应电流产生N环旋转时切割磁感线，有感应电 流产生，根据楞次定律，运动导体上的感应电流受的安培力总是阻碍导体的运动， 因此N环先停下。故选项B正确。 5.M和N是绕在同一个环形铁芯上的两个线圈，绕法和线路如图所示。现将开关 S从α处断开，然后合向b处，则在此过程中，通过电阻R2的电流方向是() A.一直由c流向d B.先由c流向d,后又由d流向c C.一直由d流向c D.先由d流向c,后又由c流向d 答案：A 解析：开关S从α处断开，然后合向b处，穿过M和N的磁通量发生变化，先是减 少，后是反方向增加。由“因反果同”规律知，两种情况下通过R2的电流方向相 同。再由“增反减同”原则判断S从a处断开时，通过电阻R2的电流由c流向d,选 项A正确。 6如图所示，在水平面上有一个闭合的线圈，将一根条形磁铁从线圈的上方插入线 圈中，在磁铁进入线圈的过程中，线圈中会产生感应电流，磁铁会受到线圈中电流 的作用力，若从线圈上方俯视，关于感应电流和作用力的方向，以下判断正确的是 () A若磁铁的N极向下插入，线圈中产生顺时针方向的感应电流 B.若磁铁的S极向下插入，线圈中产生顺时针方向的感应电流 C.无论N极向下插入还是S极向下插入，磁铁都受到向下的引力 D.无论N极向下插入还是S极向下插入，磁铁都受到向上的斥力 答案BD
C.两环同时停 D.无法判断两环停止旋转的先后 答案:B 解析:由题图知,M 环旋转时没有感应电流产生,N 环旋转时切割磁感线,有感应电 流产生,根据楞次定律,运动导体上的感应电流受的安培力总是阻碍导体的运动, 因此 N 环先停下。故选项 B 正确。 5.M 和 N 是绕在同一个环形铁芯上的两个线圈,绕法和线路如图所示。现将开关 S 从 a 处断开,然后合向 b 处,则在此过程中,通过电阻 R2 的电流方向是( ) A.一直由 c 流向 d B.先由 c 流向 d,后又由 d 流向 c C.一直由 d 流向 c D.先由 d 流向 c,后又由 c 流向 d 答案:A 解析:开关 S 从 a 处断开,然后合向 b 处,穿过 M 和 N 的磁通量发生变化,先是减 少,后是反方向增加。由“因反果同”规律知,两种情况下通过 R2 的电流方向相 同。再由“增反减同”原则判断 S 从 a 处断开时,通过电阻 R2 的电流由 c 流向 d,选 项 A 正确。 6.如图所示,在水平面上有一个闭合的线圈,将一根条形磁铁从线圈的上方插入线 圈中,在磁铁进入线圈的过程中,线圈中会产生感应电流,磁铁会受到线圈中电流 的作用力,若从线圈上方俯视,关于感应电流和作用力的方向,以下判断正确的是 ( ) A.若磁铁的 N 极向下插入,线圈中产生顺时针方向的感应电流 B.若磁铁的 S 极向下插入,线圈中产生顺时针方向的感应电流 C.无论 N 极向下插入还是 S 极向下插入,磁铁都受到向下的引力 D.无论 N 极向下插入还是 S 极向下插入,磁铁都受到向上的斥力 答案:BD
解析：若磁铁的N极向下插入，穿过线圈的磁通量增加，磁场方向向下，根据楞次定 律可知，线圈中产生逆时针方向的感应电流，故选项A错误：若磁铁的S极向下插 入，穿过线圈的磁通量增加，磁场方向向上，根据楞次定律可知，线圈中产生顺时针 方向的感应电流，故选项B正确：根据安培定则判断可知，当N极向下插入时，线圈 上端相当于N极，当S极向下插入时，线圈上端相当于S极，与磁铁的极性总相反， 存在斥力，故选项C错误，D正确。 7.如图所示，一闭合铝环套在一根光滑水平杆上，当条形磁铁靠近它时，下列结论正 确的是( A.N极靠近铝环时，铝环将向左运动 B.S极靠近铝环时，铝环将向左运动 C.N极靠近铝环时，铝环将向右运动 D.S极靠近铝环时，铝环将向右运动 答案：AB 解析：N极靠近铝环时，向左通过线圈的磁通量会增加，由楞次定律可知，感应电流 的磁场要阻碍原磁通量的增加，所以铝环将向左运动，选项A正确，C错误；S极靠 近铝环时，向右通过线圈的磁通量会增加，由楞次定律可知，感应电流的磁场要阻 碍原磁通量的增加，所以铝环将向左运动，选项B正确，D错误。 8.一金属线框abcd从离磁场区域上方高h处自由落下，然后进入与线框平面垂直 的匀强磁场中（如图所示），在进入磁场的过程中，可能发生的情况是( c个h ×××× ×××× ×XXX A线框做加速运动，加速度a<g B.线框做匀速运动 C.线框做减速运动 D.线框会反向运动回到原处 答案：ABC 解析：在线框下落进入磁场过程中，感应电流的磁场将阻碍线框进入磁场，这就说 明进入磁场时产生的感应电流使线框受到向上的安培力，且大小与进入磁场时的 速度有关，设为F。如果F=mg,线框将匀速进入磁场；如果F<mg,线框将加速进入 磁场，加速度小于g,如果F>mg,线框将减速进入磁场。由此可见，线框进入磁场的 运动特点是由其自由下落的高度h决定的（对于确定的线框），A、B、C三种情况
解析:若磁铁的 N 极向下插入,穿过线圈的磁通量增加,磁场方向向下,根据楞次定 律可知,线圈中产生逆时针方向的感应电流,故选项 A 错误;若磁铁的 S 极向下插 入,穿过线圈的磁通量增加,磁场方向向上,根据楞次定律可知,线圈中产生顺时针 方向的感应电流,故选项 B 正确;根据安培定则判断可知,当 N 极向下插入时,线圈 上端相当于 N 极,当 S 极向下插入时,线圈上端相当于 S 极,与磁铁的极性总相反, 存在斥力,故选项 C 错误,D 正确。 7.如图所示,一闭合铝环套在一根光滑水平杆上,当条形磁铁靠近它时,下列结论正 确的是( ) A.N 极靠近铝环时,铝环将向左运动 B.S 极靠近铝环时,铝环将向左运动 C.N 极靠近铝环时,铝环将向右运动 D.S 极靠近铝环时,铝环将向右运动 答案:AB 解析:N 极靠近铝环时,向左通过线圈的磁通量会增加,由楞次定律可知,感应电流 的磁场要阻碍原磁通量的增加,所以铝环将向左运动,选项 A 正确,C 错误;S 极靠 近铝环时,向右通过线圈的磁通量会增加,由楞次定律可知,感应电流的磁场要阻 碍原磁通量的增加,所以铝环将向左运动,选项 B 正确,D 错误。 8.一金属线框 abcd 从离磁场区域上方高 h 处自由落下,然后进入与线框平面垂直 的匀强磁场中(如图所示),在进入磁场的过程中,可能发生的情况是( ) A.线框做加速运动,加速度 a<g B.线框做匀速运动 C.线框做减速运动 D.线框会反向运动回到原处 答案:ABC 解析:在线框下落进入磁场过程中,感应电流的磁场将阻碍线框进入磁场,这就说 明进入磁场时产生的感应电流使线框受到向上的安培力,且大小与进入磁场时的 速度有关,设为 F。如果 F=mg,线框将匀速进入磁场;如果 F<mg,线框将加速进入 磁场,加速度小于 g;如果 F>mg,线框将减速进入磁场。由此可见,线框进入磁场的 运动特点是由其自由下落的高度 h 决定的(对于确定的线框),A、B、C 三种情况
均有可能。但D所示情况绝不可能，因为线框进入磁场，才会受到向上的安培力， 线框的速度方向不会向上，可见线框不会反向运动。 拓展提高 一、选择题（第1~3题为单选题，第4-5题为多选题） 1某同学受楞次定律的启发，提出一个“电磁阻尼辅助升降货梯”设计方案，货梯底 座为电磁铁，货梯井管为四壁闭合合金管，当货梯下行时，电磁铁通电（产生的磁极 如图所示)，货梯井管上的感应电流产生的磁场对货梯下行有阻碍作用，货梯便会 缓缓下降，几乎不用牵引绳作用。设计示意图如图所示，当货梯下行时，关于货梯 井管上的感应电流的方向（从上往下看），下列说法正确的是() 货梯井管 A.整个货梯井管上的感应电流均沿顺时针方向 B.整个货梯井管上的感应电流均沿逆时针方向 C.货梯底座以上的货梯井管上的感应电流沿逆时针方向，以下的货梯井管上的感 应电流沿顺时针方向 D.货梯底座以上的货梯井管上的感应电流沿顺时针方向，以下的货梯井管上的感 应电流沿逆时针方向 答案C 解析：当电磁铁远离货梯底座以上的货梯井管时，磁通量减小，根据楞次定律，可以 判断此处的感应电流产生的磁场与电磁铁的磁场相同，再根据右手定则，可以知道 此处的感应电流方向从上往下看为逆时针：当电磁铁靠近货梯底座以下的货梯井 管时，磁通量增加，根据楞次定律，可以判断此处的感应电流产生的磁场与电磁铁 的磁场相反，再根据右手定则，可以知道此处的感应电流方向从上往下看为顺时 针，所以选项C正确，A、B、D错误。 2.MN、GH为光滑的水平平行金属导轨，ab、cd为跨在导轨上的两根金属杆，匀 强磁场垂直穿过N、GH所在的平面，如图所示，则( M a c N A.若固定ab,使cd向右滑动，则回路中电流方向为a→b→d→c B.若ab向左、cd向右同时运动，则回路中电流为零 C.若ab、cd以相同的速度一起向右滑动，则回路中电流方向为c→d→b→a D.若ab、cd都向右运动，且两杆速度ycd>vab,则回路中电流方向为c→d→b→a 答案D
均有可能。但 D 所示情况绝不可能,因为线框进入磁场,才会受到向上的安培力, 线框的速度方向不会向上,可见线框不会反向运动。 拓展提高 一、选择题(第 1~3 题为单选题,第 4~5 题为多选题) 1.某同学受楞次定律的启发,提出一个“电磁阻尼辅助升降货梯”设计方案,货梯底 座为电磁铁,货梯井管为四壁闭合合金管,当货梯下行时,电磁铁通电(产生的磁极 如图所示),货梯井管上的感应电流产生的磁场对货梯下行有阻碍作用,货梯便会 缓缓下降,几乎不用牵引绳作用。设计示意图如图所示,当货梯下行时,关于货梯 井管上的感应电流的方向(从上往下看),下列说法正确的是( ) A.整个货梯井管上的感应电流均沿顺时针方向 B.整个货梯井管上的感应电流均沿逆时针方向 C.货梯底座以上的货梯井管上的感应电流沿逆时针方向,以下的货梯井管上的感 应电流沿顺时针方向 D.货梯底座以上的货梯井管上的感应电流沿顺时针方向,以下的货梯井管上的感 应电流沿逆时针方向 答案:C 解析:当电磁铁远离货梯底座以上的货梯井管时,磁通量减小,根据楞次定律,可以 判断此处的感应电流产生的磁场与电磁铁的磁场相同,再根据右手定则,可以知道 此处的感应电流方向从上往下看为逆时针;当电磁铁靠近货梯底座以下的货梯井 管时,磁通量增加,根据楞次定律,可以判断此处的感应电流产生的磁场与电磁铁 的磁场相反,再根据右手定则,可以知道此处的感应电流方向从上往下看为顺时 针,所以选项 C 正确,A、B、D 错误。 2.MN、GH 为光滑的水平平行金属导轨,ab、cd 为跨在导轨上的两根金属杆,匀 强磁场垂直穿过 MN、GH 所在的平面,如图所示,则( ) A.若固定 ab,使 cd 向右滑动,则回路中电流方向为 a→b→d→c B.若 ab 向左、cd 向右同时运动,则回路中电流为零 C.若 ab、cd 以相同的速度一起向右滑动,则回路中电流方向为 c→d→b→a D.若 ab、cd 都向右运动,且两杆速度 vcd>vab,则回路中电流方向为 c→d→b→a 答案:D