1、第第 3 3 节节 楞次定律楞次定律 基础过关 1根据楞次定律知，感应电流的磁场一定是( ) A阻碍引起感应电流的磁通量 B与引起感应电流的磁场方向相反 C阻碍引起感应电流磁场的磁通量的变化 D与引起感应电流的磁场方向相同 解析 由楞次定律可知， 感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化， 并不是阻碍原磁场的磁通量，感应电流的磁场可能与原磁场的方向相同，也可与 原磁场方向相反，故选项 C 正确。 答案 C 2.如图 1 所示，一根条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中，环中的感应电 流(自左向右看)( ) 图 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
2、时针方向后沿顺时针方向 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。选项 C 正确。 答案 C 3线圈 ab 中的电流如图 2 所示，设电流从 a 到 b 为正方向，那么在 0t0这段 时间内，用丝线悬挂的铝环 M 中产生感应电流，从左向右看，它的方向是( ) 图 2 A顺时针 B逆时针 C先顺时针后逆时针 D先逆时针后顺时针 解析 在前t0 2时间内，电流正方向且减小，M 中感应电流的磁场方向是向右的， 故 M 中的感应电流方向从左向右看是顺时针方向；在后t0 2时间内，电流负方向且 增大，故 M 中感应电流的
3、磁场方向仍是向右的，M 中的感应电流方向从左向右 看仍是顺时针方向，即选项 A 正确。 答案 A 4(多选)两根互相平行的金属导轨水平放置于如图 3 所示的匀强磁场中，在导 轨上导体棒 ab 和 cd 可以自由滑动。当 ab 在外力 F 作用下向右运动时，下列说 法正确的是( ) 图 3 Acd 内有电流通过，方向是 dc Bcd 向左运动 C磁场对 cd 作用力向左 D磁场对 ab 作用力向左 解析 为了判断 cd 内电流方向，首先判断 ab 内的电流方向，因为 ab 在外力 F 作用下向右做切割磁感线运动，根据右手定则判断可知电流的方向是 ba，ab 起着电源作用，电流从 a 端流出，回路
4、的电流方向是 badcb，所以 A 是 正确的；由左手定则可知，cd 受安培力向右，ab 受安培力向左，所以选项 D 是 正确的。 答案 AD 5.(多选)(2019 佛山高二检测)我国已研制成功高温超导磁悬浮高速列车，如图 4 所示就是磁悬浮的原理图，图中 A 是圆柱形磁铁，B 是用高温超导材料制成的超 导线圈(电阻为零)。将超导线圈 B 水平放在磁铁 A 上，它就能在磁场的作用下悬 浮在磁铁 A 上方的空中。以下说法正确的是( ) 图 4 A在 B 放入磁场的过程中，B 中将产生感应电流，当稳定后，感应电流仍存在 B在 B 放入磁场的过程中，B 中将产生感应电流，当稳定后，感应电流消失 C
5、如 A 的 N 极朝上，B 中感应电流的方向如图中所示(从上向下看为逆时针方 向) D如 A 的 N 极朝上，B 中感应电流的方向与图中所示的相反 解析 在线圈 B 放入磁场过程中，穿过线圈的磁通量从无到有，即磁通量发生 变化，在线圈 B 中产生感应电流，由于 B 线圈是用高温超导材料制成的，电阻 为零，故稳定后感应电流仍存在，选项 A 正确，B 错误；线圈 B 因受到向上的 安培力而悬浮，将 B 看成小磁针，其下端为 N 极，由安培定则可知 B 中感应电 流方向与图中所示的相反，选项 C 错误，D 正确。 答案 AD 6(2019 金华高二检测)如图 5 所示，导线框 abcd 与直导线在同
6、一平面内，直 导线通有恒定电流 I，当线框由左向右匀速通过直导线的过程中，线框中感应电 流的方向是( ) 图 5 A先 abcd，后 dcba，再 abcd B 先 abcd，后 dcba C始终 dcba D先 dcba，后 abcd，再 dcba 解析 线框在直导线左侧时，随着线框向右运动，磁通量增加，根据楞次定律知 线框中感应电流的方向为 dcba。当线框的 cd 边跨过直导线后，如图所示，根据 右手定则， ab边产生的感应电流方向为ab， cd边产生的感应电流方向为cd。 线框全部跨过直导线后，随着向右运动，磁通量减少，根据楞次定律知线框中感 应电流的方向为 dcba。故选项 D 正确
7、。 答案 D 7.如图6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 6 A始终为 ABCA B始终为 ACBA C先为 ACBA 再为 ABCA D先为 ABCA 再为 ACBA 解析 在线圈以 OO为轴翻转 090 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 ABCA； 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 ABCA，选项 A 正
8、确。 答案 A 能力提升 8.如图 7 所示，在通电长直导线 AB 的一侧悬挂一可以自由摆动的闭合矩形金属 线圈 P，AB 在线圈平面内。当发现闭合线圈向右摆动时( ) 图 7 AAB 中的电流减小，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流 BAB 中的电流不变，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流 CAB 中的电流增大，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流 DAB 中的电流增大，用楞次定律判断得线圈中产生顺时针方向的电流 解析 根据安培定则可知线圈所在处的磁场方向垂直纸面向里， 若直导线中的电 流增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律得到：线框中感应电流方向为逆 时针方向。
9、根据左手定则可知线圈所受安培力指向线圈内， 由于靠近导线磁场强， 则安培力较大；远离导线磁场弱，则安培力较小。因此线圈离开 AB 直导线，即 向右摆动，反之产生顺时针方向的电流，向左摆动，故 C 正确。 答案 C 9.如图 8 所示，当航天飞机在环绕地球的轨道上飞行时，从中释放一颗卫星，卫 星与航天飞机保持相对静止， 两者用导电缆绳相连， 这种卫星称为“绳系卫星”。 现有一颗卫星在地球赤道上空运行，卫星位于航天飞机正上方，卫星所在位置地 磁场方向由南向北。下列说法正确的是( ) 图 8 A航天飞机和卫星从西向东飞行时，图中 B 端电势高 B航天飞机和卫星从西向东飞行时，图中 A 端电势高 C航
10、天飞机和卫星从南向北飞行时，图中 B 端电势高 D航天飞机和卫星从南向北飞行时，图中 A 端电势高 解析 由题意知情景如图(注意电缆与磁场垂直)，若向东运动，由右手定则知电 流流向 A 点，对于电源外部来说，电流相当于从 A 端流出，即 A 为电源正极， 因此电势高，选项 B 正确；若向北运动，电缆没有切割磁感线，故选项 A、C、 D 错误。 答案 B 10如图 9 所示，一水平放置的矩形闭合线圈 abcd，在细长磁铁的 N 极附近竖 直下落，由图示位置经过位置到位置，位置和位置都很靠近位置。 在这个过程中，线圈中感应电流( ) 图 9 A沿 abcd 流动 B沿 dcba 流动 C从到是沿
11、abcd 流动，从到是沿 dcba 流动 D从到是沿 dcba 流动，从到是沿 abcd 流动 解析 如图所示，从到原磁场向上且磁通量减少，据楞次定律可知，线圈中 感应电流产生的磁场方向向上，用安培定则可以判断感应电流的方向为逆时针 (俯视)，即沿 abcd 流动。同理可以判断从到原磁场向下且磁通量增加，由 楞次定律可知，线圈中感应电流产生的磁场方向向上，感应电流的方向沿 abcd 流动，故选项 A 正确。 答案 A 11(多选)绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环，线圈与电 源、开关相连，如图 10 所示，线圈上端与电源正极相连，闭合开关的瞬间，铝 环向上跳起。则下列说法正确的
12、是( ) 图 10 A若保持开关闭合，则铝环不断升高 B若保持开关闭合，则铝环停留在跳起后的某一高度 C若保持开关闭合，则铝环跳起到某一高度后将回落 D如果电源的正、负极对调，观察到的现象不变 解析 铝环跳起是开关闭合时铝环上产生的感应电流与通电螺线管上的电流相 互作用而引起的，故选项 C、D 正确。 答案 CD 12.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 11 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 11 A从 a 到 b，上极板带正电 B从 a 到 b，下极
13、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 解析 穿过线圈的磁场方向向下，磁铁接近时，线圈中磁通量增加，由楞次定律 知，产生感应电流的磁场方向向上，由安培定则可知，流过 R 的电流方向是从 a 到 b，a 电势高于 b，对电容器充电，故电容器下极板带正电，选项 B 正确。 答案 B 13(多选)一个水平固定的金属大圆环 A，通有恒定的电流，方向如图 12 所示， 现有一小金属环 B 自 A 环上方落下并穿过 A 环，B 环在下落过程中始终保持水 平，并与 A 环共轴，那么在 B 环下落过程中( ) 图 12 AB 环中感应电流方向始终与 A 环中电流方向相反 BB
14、 环中感应电流方向与 A 环中电流方向先相反后相同 C经过 A 环所在平面的瞬间，B 环中感应电流最大 D经过 A 环所在平面的瞬间，B 环中感应电流为零 解析 根据安培定则可知，A 环在其中心轴线上产生的磁场方向向上，当 B 环下 落的过程中，穿过 B 环的磁通量增加，由楞次定律可知，B 环中应产生与 A 环中 方向相反的感应电流。当 B 环运动到 A 环下方后，随着 B 环的下落，穿过 B 环 的磁通量逐渐减少，由楞次定律可知，此时 B 环中将产生与 A 环中方向相同的 感应电流，故选项 A 错误，B 正确；当 B 环经过 A 环所在平面的瞬间，此时穿 过 B 环的磁通量最大，磁通量的变化率为零，故此时 B 环中的感应电流为零， 选项 C 错误，D 正确。 答案 BD