高中物理 第4章 電磁感應(yīng) 3 楞次定律課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3-2

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3 楞次定律 1．如圖表示閉合電路中的一部分導(dǎo)體ab在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的情景，其中能產(chǎn)生由a到b的感應(yīng)電流的是(　　) 解析：　由右手定則可判定A中ab中電流由a向b，B中由b向a，C中由b向a，D中由b向a，故A正確． 答案：　A 2．如圖所示，光滑U形金屬框架放在水平面內(nèi)，上面放置一導(dǎo)體棒，有勻強(qiáng)磁場(chǎng)B垂直框架所在平面，當(dāng)B發(fā)生變化時(shí)，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)，下列判斷正確的是 (　　) A．棒中電流從b→a　　　　　　 B．棒中電流從a→b C．B逐漸增大 D．B逐漸減小 解析：　ab棒是因“電”而“動(dòng)”，所以ab棒受到的安培力向右，由左手定則可知電流方向a→b，故B對(duì)，由楞次定律可知B逐漸減小，D對(duì)． 答案：　BD 3．如圖所示，螺線管cd的導(dǎo)線繞法不明，當(dāng)磁鐵ab插入螺線管時(shí)，閉合電路中有圖示方向的感應(yīng)電流產(chǎn)生，下列關(guān)于螺線管磁場(chǎng)極性的判斷，正確的是(　　) A．c端一定是N極 B．d端一定是N極 C．c端的極性一定與磁鐵b端的極性相同 D．因螺線管的繞法不明，故無(wú)法判斷極性 解析：　根據(jù)楞次定律的另一種表述：“感應(yīng)電流的效果總是阻礙引起感應(yīng)電流的原因”，本題中螺線管中產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因是磁鐵ab的下降，為了阻礙該原因，感應(yīng)電流的效果只能使磁鐵與螺線管之間產(chǎn)生相斥的作用，即螺線管的c端一定與磁鐵的b端極性相同，與螺線管的繞法無(wú)關(guān)．但因?yàn)榇盆Fab的N、S極性不明，所以螺線管cd的兩端極性也不能明確，所以A、B、D錯(cuò)，C對(duì)． 答案：　C 4．如圖所示，A、B兩回路中各有一開(kāi)關(guān)S1、S2，且回路A中接有電源，回路B中接有靈敏電流計(jì)，下列操作及相應(yīng)的結(jié)果中可能的是(　　) A．先閉合S2，后閉合S1的瞬間，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn) B．S1、S2閉合后，在斷開(kāi)S2的瞬間，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn) C．先閉合S1，后閉合S2的瞬間，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn) D．S1、S2閉合后，在斷開(kāi)S1的瞬間，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn) 解析：　回路A中有電源，當(dāng)S1閉合后，回路中有電流，在回路的周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)，回路B中有磁通量，在S1閉合或斷開(kāi)的瞬間，回路A中的電流從無(wú)到有或從有到無(wú)，電流周圍的磁場(chǎng)發(fā)生變化，從而使穿過(guò)回路B的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，此時(shí)若S2是閉合的，則回路B中有感應(yīng)電流，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，所以選項(xiàng)A、D正確． 答案：　AD 5.如圖所示，螺線管B置于閉合金屬圓環(huán)A的軸線上，當(dāng)B中通過(guò)的電流I減小時(shí)(　　) A．環(huán)A有縮小的趨勢(shì) B．環(huán)A有擴(kuò)張的趨勢(shì) C．螺線管B有縮短的趨勢(shì) D．螺線管B有伸長(zhǎng)的趨勢(shì) 解析：　當(dāng)B中通過(guò)的電流減小時(shí)，穿過(guò)A線圈的磁通量減小，產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律可以判斷出A線圈中有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流(左邊看)，又根據(jù)左手定則，線圈各部分受沿徑向向里的安培力，所以A線圈有縮小的趨勢(shì)，故A正確；另外，螺線管與環(huán)之間的引力減小．故螺線管有伸長(zhǎng)的趨勢(shì)，故D正確． 答案：　AD 6．如圖所示，螺線管與電流表組成閉合電路，條形磁鐵位于螺線管上方，下端為N極，則當(dāng)螺線管中產(chǎn)生的感應(yīng)電流(　　) A．方向與圖示方向相同時(shí)，磁鐵靠近螺線管 B．方向與圖示方向相反時(shí)，磁鐵靠近螺線管 C．方向與圖示方向相同時(shí)，磁鐵遠(yuǎn)離螺線管 D．方向與圖示方向相反時(shí)，磁鐵遠(yuǎn)離螺線管 解析：　磁鐵靠近螺線管時(shí)，根據(jù)楞次定律，螺線管中感應(yīng)電流方向與圖示方向相同，A對(duì)，B錯(cuò)；磁鐵遠(yuǎn)離螺線管時(shí)，根據(jù)楞次定律，螺線管中感應(yīng)電流方向與圖示方向相反，C錯(cuò)，D對(duì)． 答案：　AD 7．如圖，均勻帶正電的絕緣圓環(huán)a與金屬圓環(huán)b同心共面放置，當(dāng)a繞O點(diǎn)在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)，b中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，且具有收縮趨勢(shì)，由此可知，圓環(huán)a(　　) A．順時(shí)針加速旋轉(zhuǎn)　　　　　 B．順時(shí)針減速旋轉(zhuǎn) C．逆時(shí)針加速旋轉(zhuǎn) D．逆時(shí)針減速旋轉(zhuǎn) 解析：　由楞次定律，欲使b中產(chǎn)生順時(shí)針電流，則a環(huán)內(nèi)磁場(chǎng)應(yīng)向里減弱或向外增強(qiáng)，ra環(huán)的旋轉(zhuǎn)情況應(yīng)該是順時(shí)針減速或逆時(shí)針加速，由于b環(huán)又有收縮趨勢(shì)，說(shuō)明a環(huán)外部磁場(chǎng)向外，內(nèi)部向里，故選B. 答案：　B 8.如圖所示，使通電導(dǎo)線在垂直紙面的平面內(nèi)以虛線CD為軸逆時(shí)針(從左向右看)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A、B兩線圈的運(yùn)動(dòng)情況是(　　) A．從左向右看，A逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，B順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) B．從左向右看，A順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，B逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) C．從左向右看，A、B都逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) D．從左向右看，A、B都順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) 解析：　通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)在導(dǎo)線的左側(cè)垂直于紙面向外，在導(dǎo)線的右側(cè)垂直于紙面向里，當(dāng)導(dǎo)線在垂直紙面的平面內(nèi)以虛線CD為軸逆時(shí)針(從左向右看)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)使穿過(guò)線圈A、B的磁通量減少，根據(jù)楞次定律可知，為了阻礙磁通量的減少，兩線圈都會(huì)隨通電直導(dǎo)線一起逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)． 答案：　C 9．如圖所示，閉合金屬圓環(huán)沿垂直于磁場(chǎng)方向放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，將它從勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速拉出，以下各種說(shuō)法中正確的是(　　) A．向左拉出和向右拉出時(shí)，環(huán)中的感應(yīng)電流方向相反 B．向左或向右拉出時(shí)，環(huán)中的感應(yīng)電流方向都是沿順時(shí)針?lè)较虻? C．向左或向右拉出時(shí)，環(huán)中的感應(yīng)電流方向都是沿逆時(shí)針?lè)较虻? D．環(huán)在離開(kāi)磁場(chǎng)之后，仍然有感應(yīng)電流 解析：　不管將金屬圓環(huán)從哪邊拉出磁場(chǎng)，穿過(guò)閉合圓環(huán)的磁通量都要減少，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙原磁通量的減少．感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同，應(yīng)用安培定則可以判斷出感應(yīng)電流的方向是順時(shí)針?lè)较虻模瓸正確，A、C錯(cuò)誤．另外在圓環(huán)離開(kāi)磁場(chǎng)后，無(wú)磁通量穿過(guò)圓環(huán)，該種情況無(wú)感應(yīng)電流，故D錯(cuò)誤． 答案：　B 10．一金屬方框abcd從離磁場(chǎng)區(qū)域上方高A處自由落下，然后進(jìn)入與線框平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，可能發(fā)生的情況是(如圖所示)(　　) A．線框做加速運(yùn)動(dòng)，加速度amg，線框?qū)p速進(jìn)入磁場(chǎng)． 由此可見(jiàn)，線框進(jìn)入磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)是由其自由下落的高度h決定的(對(duì)于確定的線圈)，A、B、C三種情況均有可能．但D項(xiàng)所示情況絕不可能，因?yàn)榫€框進(jìn)入磁場(chǎng)，才會(huì)受到向上的安培力，受到安培力是因?yàn)橛须娏?，可?jiàn)在磁場(chǎng)中已經(jīng)有一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，機(jī)械能不守恒，故線框絕不會(huì)反跳回原處． 答案：　ABC 11.如圖，磁場(chǎng)垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度在豎直方向均勻分布，水平方向非均勻分布．一銅制圓環(huán)用絲線懸掛于O點(diǎn)，將圓環(huán)拉至位置a后無(wú)初速釋放，在圓環(huán)從a擺向b的過(guò)程中(　　) A．感應(yīng)電流方向先逆時(shí)針后順時(shí)針再逆時(shí)針 B．感應(yīng)電流方向一直是逆時(shí)針 C．安培力方向始終與速度方向相反 D．安培力方向始終沿水平方向 解析：　圓環(huán)從位置a運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)分界線前，磁通量向里增大，感應(yīng)電流為逆時(shí)針；跨越分界線過(guò)程中，磁通量由向里最大變?yōu)橄蛲庾畲螅袘?yīng)電流為順時(shí)針；再擺到b的過(guò)程中，磁通量向外減小，感應(yīng)電流為逆時(shí)針，所以選A；由于圓環(huán)所在處的磁場(chǎng)，上下對(duì)稱，所受安培力豎直方向平衡，因此總的安培力沿水平方向，故D正確． 答案：　AD 12．如圖，金屬環(huán)A用輕繩懸掛，與長(zhǎng)直螺線管共軸，并位于其左側(cè)．若變阻器滑片P向左移動(dòng)，則金屬環(huán)A將向________(填“左”或“右”)運(yùn)動(dòng)，并有________(填“收縮”或“擴(kuò)張”)趨勢(shì)． 解析：　滑片P向左移動(dòng)時(shí)，電阻減小，電流增大，穿過(guò)金屬環(huán)A的磁通量增加，根據(jù)楞次定律，金屬環(huán)將向左運(yùn)動(dòng)，并有收縮趨勢(shì)． 答案：　左　收縮 13.如圖，一載流長(zhǎng)直導(dǎo)線和一矩形框固定在同一平面內(nèi)，線框在長(zhǎng)直導(dǎo)線右側(cè)，且其長(zhǎng)邊與長(zhǎng)直導(dǎo)線平行．已知在t＝0到t＝t1的時(shí)間間隔內(nèi)，直導(dǎo)線中電流i發(fā)生某種變化，而線框中的感應(yīng)電流總是沿順時(shí)針?lè)较颍痪€框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右．設(shè)電流i正方向與圖中箭頭所示方向相同，則i隨時(shí)間t變化的圖線可能是(　　) 解析：　因通電導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)離導(dǎo)線越近磁場(chǎng)越強(qiáng)，而線框中左右兩邊的電流大小相等，方向相反，所以受到的安培力方向相反，導(dǎo)線框的左邊受到的安培力大于導(dǎo)線框的右邊受到的安培力，所以合力與左邊導(dǎo)線框受力的方向相同．因?yàn)榫€框受到的安培力的合力先水平向左，后水平向右，根據(jù)左手定則，導(dǎo)線框處的磁場(chǎng)方向先垂直紙面向里，后垂直紙面向外，根據(jù)右手螺旋定則，導(dǎo)線中的電流先為正，后為負(fù)，所以選項(xiàng)A正確；選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤． 答案：　A 14．我們可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電流方向的決定因素和遵循的物理規(guī)律．以下是實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程的一部分． (1)如圖甲所示，當(dāng)磁鐵的N極向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)，若要探究線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向，必須知道_____________________________________________________ ________________________________________________________________________. (2)如圖乙所示，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，電流表指針向右偏．電路穩(wěn)定后，若向左移動(dòng)滑動(dòng)觸頭，此過(guò)程中電流表指針向________偏轉(zhuǎn)；若將線圈A抽出，此過(guò)程中電流表指針向________偏轉(zhuǎn)(均選填“左”或“右”)． 解析：　(1)電流表沒(méi)有電流通過(guò)時(shí)，指針在中央位置，要探究線圈中電流的方向，必須知道電流從正(負(fù))接線柱流入時(shí)，指針的偏轉(zhuǎn)方向． (2)閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，線圈A中的磁場(chǎng)增強(qiáng)，線圈B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流使電流表向右偏，則當(dāng)左移滑片時(shí)，會(huì)使線圈A中的磁場(chǎng)增強(qiáng)，電流表指針將向右偏；當(dāng)線圈A抽出，在線圈B處的磁場(chǎng)減弱，線圈B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流將使電流表指針向左偏． 答案：　(1)電流從正(負(fù))接線柱流入時(shí)，電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向　(2)右　左