2018-2019學年高中物理 課時分層作業(yè)3 楞次定律 教科版選修3-2.doc
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課時分層作業(yè)(三) 楞次定律 [基礎達標練] (時間:15分鐘 分值:50分) 一、選擇題(本題共6小題,每小題6分,共36分) 1.(多選)關于對楞次定律的理解,下面說法中正確的是( ) 【導學號:24622022】 A.感應電流的方向總是要使它的磁場阻礙原來的磁通量的變化 B.感應電流的磁場方向,總是跟原磁場方向相同 C.感應電流的磁場方向,總是跟原磁場方向相反 D.感應電流的磁場方向可以跟原磁場方向相同,也可以相反 AD [根據(jù)楞次定律,感應電流的磁場阻礙原磁場的磁通量的變化,A項正確;感應電流的磁場方向在原磁通量增加時與原磁場方向相反,在原磁通量減小時與原磁場方向相同,B、C項錯誤,D項正確.] 2.如選項圖所示,一個閉合導體圓環(huán)固定在水平桌面上,一根條形磁鐵沿圓環(huán)的軸線運動,使圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生了感應電流.下列四幅圖中,產(chǎn)生的感應電流方向與條形磁鐵的運動情況相吻合的是( ) D [選項A,磁場向上減弱,由增反減同知感應電流為俯視逆時針,選項A錯誤;選項B,磁場向上增強,由增反減同知感應電流為俯視順時針,選項B錯誤;選項C,磁場向下減弱,由增反減同知感應電流為俯視順時針,選項C錯誤;選項D,磁場向下增強,由增反減同知感應電流為俯視逆時針,選項D正確.] 3.如圖1412所示,通電導線MN與單匝矩形線圈abcd共面,位置靠近ab且相互絕緣.當MN中電流突然減小時,線圈所受安培力的合力方向( ) 圖1412 A.向左 B.向右 C.垂直紙面向外 D.垂直紙面向里 B [當MN中電流突然減小時,單匝矩形線圈abcd垂直紙面向里的磁通量減小,根據(jù)楞次定律,單匝矩形線圈abcd中產(chǎn)生的感應電流方向為順時針方向,由左手定則可知,線圈所受安培力的合力方向向右,選項B正確.] 4.如圖1413所示,當磁場的磁感應強度B增強時,內(nèi)、外金屬環(huán)上的感應電流的方向應為( ) 圖1413 A.內(nèi)環(huán)順時針,外環(huán)逆時針 B.內(nèi)環(huán)逆時針,外環(huán)順時針 C.內(nèi)、外環(huán)均為順時針 D.內(nèi)、外環(huán)均為逆時針 A [磁場增強,則穿過回路的磁通量增大,故感應電流的磁場向外,由安培定則知電流對整個電路而言應沿逆時針方向,即外環(huán)逆時針,內(nèi)環(huán)順時針,選項A正確.] 5.某實驗小組用如圖1414所示的實驗裝置來驗證楞次定律.當條形磁鐵自上而下穿過固定的線圈時,通過電流計的感應電流方向是( ) 【導學號:24622023】 圖1414 A.a(chǎn)→G→b B.先a→G→b,后b→G→a C.b→G→a D.先b→G→a,后a→G→b D [(1)確定原磁場的方向:條形磁鐵在穿入線圈的過程中,磁場方向向下. (2)明確回路中磁通量變化的情況:向下的磁通量增加. (3)由楞次定律的“增反減同”可知:線圈中感應電流產(chǎn)生的磁場方向向上. (4)應用右手定則可以判斷感應電流的方向為逆時針(俯視),即從b→G→a. 同理可以判斷出條形磁鐵穿出線圈過程中,向下的磁通量減小,由楞次定律可得:線圈中將產(chǎn)生順時針的感應電流(俯視),電流從a→G→b.] 6.如圖1415所示,兩根平行金屬導軌置于水平面內(nèi),導軌之間接有電阻R.金屬棒ab與兩導軌垂直并保持良好接觸,整個裝置放在勻強磁場中,磁場方向垂直于導軌平面向下.現(xiàn)使磁感應強度隨時間均勻減小,ab始終保持靜止,下列說法正確的是( ) 圖1415 A.a(chǎn)b中的感應電流方向由b到a B.a(chǎn)b中的感應電流逐漸減小 C.a(chǎn)b所受的安培力保持不變 D.a(chǎn)b所受的靜摩擦力逐漸減小 D [A錯:根據(jù)楞次定律,ab中感應電流方向由a到b. B錯:根據(jù)E=S,因為恒定,所以E恒定,根據(jù)I=知,回路中的感應電流恒定. C錯:根據(jù)F=BIl,由于B減小,安培力F減?。? D對:根據(jù)平衡條件,靜摩擦力f=F,故靜摩擦力減小.] 二、非選擇題(14分) 7.如圖1416所示,在一根較長的鐵釘上,用漆包線繞兩個線圈A和B.將線圈B的兩端與漆包線CD相連,使CD平放在靜止的小磁針的正上方,與小磁針平行.試判斷合上開關的瞬間,小磁針N極的偏轉(zhuǎn)情況.線圈A中電流穩(wěn)定后,小磁針又怎樣偏轉(zhuǎn)? 圖1416 【解析】 在開關合上的瞬間,線圈A內(nèi)有了由小變大的電流,根據(jù)安培定則可判斷出此時線圈A在鐵釘內(nèi)產(chǎn)生了一個由小變大的向右的磁場.由楞次定律可知,線圈B內(nèi)感應電流的磁場應該阻礙線圈B內(nèi)的磁通量的增加,即線圈B內(nèi)感應電流的磁場方向是向左的.由安培定則可判斷出線圈B內(nèi)感應電流流經(jīng)CD時的方向是由C到D.再由安培定則可以知道直導線CD內(nèi)電流所產(chǎn)生的磁場在其正下方是垂直于紙面向里,因此,小磁針N極應該向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn).線圈A內(nèi)電流穩(wěn)定后,CD內(nèi)不再有感應電流,所以,小磁針又回到原來的位置. 【答案】 見解析 [能力提升練] (時間:25分鐘 分值:50分) 一、選擇題(本題共5小題,每小題6分,共30分) 1.如圖1417所示,ab是一個可繞垂直于紙面的軸轉(zhuǎn)動的閉合矩形導線框,當滑動變阻器的滑片P自左向右滑動時,從紙外向紙內(nèi)看,線框ab將( ) 圖1417 A.保持靜止不動 B.逆時針轉(zhuǎn)動 C.順時針轉(zhuǎn)動 D.發(fā)生轉(zhuǎn)動,但因電源極性不明,無法確定轉(zhuǎn)動方向 C [無論電源極性如何,兩電磁鐵中間的區(qū)域內(nèi)均產(chǎn)生水平方向的勻強磁場,當滑片P自左向右滑動時,電流減小,穿過導線框ab的磁通量減少,由楞次定律的“動態(tài)規(guī)律”知,線框ab應順時針轉(zhuǎn)動.故選項C正確.] 2. (多選)如圖1418所示,金屬導軌上的導體棒ab在勻強磁場中沿導軌做下列運動時,銅制線圈c中將有感應電流產(chǎn)生且被螺線管吸引的是 ( ) 【導學號:24622024】 圖1418 A.向右做勻速運動 B.向左做減速運動 C.向右做減速運動 D.向右做加速運動 BC [當導體棒向右勻速運動時產(chǎn)生恒定的電流,線圈中的磁通量恒定不變,無感應電流出現(xiàn),A項錯誤;當導體棒向左減速運動時,由右手定則可判定回路中出現(xiàn)從b→a的感應電流且減小,由安培定則知螺線管中感應電流的磁場向左在減弱,由楞次定律知c中出現(xiàn)順時針感應電流(從右向左看)且被螺線管吸引,B項正確;同理可判定C項正確,D項錯誤.] 3.如圖1419所示,A為水平放置的膠木圓盤,在其側(cè)面均勻分布著負電荷,在A的正上方用絕緣絲線懸掛一個金屬圓環(huán)B,使B的環(huán)面水平且與圓盤面平行,其軸線與膠木盤A的軸線OO′重合,現(xiàn)使膠木盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動,則 ( ) 圖1419 A.金屬環(huán)B的面積有擴大的趨勢,絲線受到的拉力增大 B.金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢,絲線受到的拉力減小 C.金屬環(huán)B的面積有擴大的趨勢,絲線受到的拉力減小 D.金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢,絲線受到的拉力增大 B [膠木圓盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動,形成環(huán)形電流,環(huán)形電流的大小增大,根據(jù)右手螺旋定則知,通過B的磁通量向下,且增大,根據(jù)楞次定律,感應電流引起的效果阻礙原磁通量的增大,知金屬環(huán)的面積有縮小的趨勢,且有向上的運動趨勢,所以絲線的拉力減?。蔅項正確,A、C、D項錯誤.] 4.(多選)如圖1420所示,一根長導線彎曲成“”形,通以直流電I,正中間用絕緣線懸掛一金屬環(huán)C,環(huán)與導線處于同一豎直平面內(nèi).在電流I增大的過程中,下列判斷正確的是( ) 圖1420 A.金屬環(huán)中無感應電流產(chǎn)生 B.金屬環(huán)中有逆時針方向的感應電流 C.懸掛金屬環(huán)C的豎直線的拉力大于環(huán)的重力 D.懸掛金屬環(huán)C的堅直線的拉力小于環(huán)的重力 BC [Φ=BS,S不變,I增大,B增大,所以有感應電流產(chǎn)生,A項錯誤.由楞次定律得,感應電流方向沿逆時針,B正確.由圓的上半部分B大于下半部分,所以安培力以上半圓為主,I方向向左,B垂直紙面向里,F(xiàn)安方向向下,所以F拉=mg+F安,拉力大于重力,C項正確,D項錯誤.] 5.如圖1421甲所示為放在同一水平面內(nèi)的兩個閉合同心圓形線圈A、B,線圈A中通入如圖1421乙所示的電流,t=0時電流方向為順時針(如圖中箭頭所示),則下列說法中不正確的是( ) 甲 乙 圖1421 A.在t1~t2時間段內(nèi),線圈B內(nèi)有順時針方向的電流,線圈B有擴張的趨勢 B.在t1~t2時間段內(nèi),線圈B內(nèi)感應電流產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向里 C.在0~t1時間段內(nèi),線圈B內(nèi)有逆時針方向的電流 D.在0~t1時間段內(nèi),線圈B有收縮的趨勢 C [在t1~t2時間段內(nèi),線圈A中的電流為逆時針方向,產(chǎn)生的磁場垂直紙面向外且是增大的,由此可判定線圈B中的電流為順時針方向,產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向里,線圈A、B中電流方向相反,相互排斥,線圈B有擴張趨勢,故A、B項正確;在0~t1時間段內(nèi),線圈A中的電流為順時針方向,產(chǎn)生的磁場垂直紙面向里且是減小的,線圈B內(nèi)有順時針方向的感應電流,線圈A、B相互吸引,線圈B有收縮的趨勢,C項錯誤,D項正確.] 二、非選擇題(20分) 6.某同學在學習了法拉第電磁感應定律之后,自己制作了一個手動手電筒.如圖1422是手電筒的簡單結(jié)構(gòu)示意圖,左右兩端是兩塊完全相同的條形磁鐵,中間是一根絕緣直桿,由絕緣細銅絲繞制的多匝環(huán)形線圈可在直桿上自由滑動,線圈兩端接一燈泡,晃動手電筒時線圈也來回滑動,燈泡就會發(fā)光,其中O點是兩磁極連線的中點,a、b兩點關于O點對稱. 圖1422 (1)試分析其工作原理; (2)燈泡中的電流方向是否變化? 【解析】 (1)線圈來回滑動時,穿過線圈的磁通量不斷變化,線圈中產(chǎn)生感應電流,燈泡發(fā)光. (2)線圈由a滑至b過程中,磁場方向向左,穿過線圈的磁通量先減小后增加,根據(jù)楞次定律,燈泡中電流方向先由右向左,后由左向右. 同樣可判斷線圈由b滑至a過程中,燈泡中電流方向先由右向左,后由左向右.所以燈泡中電流方向不斷變化. 【答案】 見解析- 配套講稿:
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