【优化方案】高中物理 第四章第三节 楞次定律知能演练轻松闯关 新人教版选修32(1).doc

【优化方案】2013-2014学年高中物理 第四章第三节 楞次定律知能演练轻松闯关 新人教版选修3-21(2013宁夏银川一中高二检测)在电磁感应现象中，下列说法中错误的是()a感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的变化b闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流c闭合线框放在变化的磁场中做切割磁感线运动，一定能产生感应电流d感应电流的磁场总是跟原来磁场的方向相反解析：选bcd.由楞次定律可知，感应电流的磁场阻碍的是原磁通量的变化，并不一定与原磁场方向相反，故选项a正确、选项d错误；若闭合线框平行于磁场放置，则无论是磁场变化，还是线框做切割磁感线的运动，穿过闭合线框的磁通量都不变，都不会有感应电流产生所以选项b、c均错误故选bcd.2.老师做了一个物理小实验让学生观察：如图所示，一轻质横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象是()a磁铁插向左环，横杆发生转动b磁铁插向右环，横杆发生转动c无论磁铁插向左环还是右环，横杆都不发生转动d无论磁铁插向左环还是右环，横杆都发生转动解析：选b.左环没有闭合，在磁铁插入过程中，不产生感应电流，故横杆不发生转动右环闭合，在磁铁插入过程中，产生感应电流，横杆将发生转动故选b.3.(2013河北省冀州中学高二上学期期末)电阻r、电容c与一线圈连成闭合电路，条形磁铁静止于线圈的正上方，n极朝下，如图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()a从a到b，上极板带正电b从a到b，下极板带正电c从b到a，上极板带正电d从b到a，下极板带正电解析：选d.在磁体自由下落，n极接近线圈上端的过程中，通过线圈的磁通量方向向下且在增大，根据楞次定律可判断出线圈中感应电流的磁场方向向上，利用安培定则可判知线圈中感应电流方向为逆时针绕向(由上向下看)，流过r的电流方向从b到a，电容器下极板带正电，故选d.4.如图所示，导体ab、cd可在水平轨道上自由滑动，且两水平轨道在中央交叉处互不相通当导体棒ab向左移动时()aab中感应电流的方向为a到bbab中感应电流的方向为b到accd向左移动dcd向右移动解析：选ad.由右手定则可判断ab中感应电流方向为a到b，从而cd中电流方向为c到d.导体cd所受安培力方向由左手定则判断知向右，所以cd向右移动故选ad.5如图，金属棒ab置于水平放置的u形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场b，磁场方向垂直导轨平面向下在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环l，圆环与导轨在同一平面内当金属棒ab在水平恒力f作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，圆环l有_(选填“收缩”或“扩张”)趋势，圆环内产生的感应电流_(选填“变大”、“变小”或“不变”)解析：由于金属棒ab在恒力f的作用下向右运动，则abdc回路中产生逆时针方向的感应电流，则在圆环处产生垂直于纸面向外的磁场，随着金属棒向右加速运动，穿过圆环的磁通量将增大，依据楞次定律可知，圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环的磁通量增大；又由于金属棒向右运动的加速度减小，单位时间内磁通量的变化率减小，所以在圆环中产生的感应电流不断减小答案：收缩变小一、选择题1(单选)如图所示，闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在匀强磁场中，将它从匀强磁场中匀速拉出，以下各种说法中正确的是()a向左拉出和向右拉出时，环中感应电流方向相反b向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿顺时针方向c向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿逆时针方向d将圆环拉出磁场过程中，环全部处在磁场中运动时，也有感应电流产生解析：选b.圆环中感应电流的方向，取决于圆环中磁通量变化的情况，不论向左或向右将圆环拉出磁场，圆环中垂直纸面向里的磁感线都要减少，根据楞次定律可知，感应电流产生的磁场与原来磁场方向相同，即都垂直纸面向里，应用安培定则可以判断出感应电流方向沿顺时针方向圆环全部处在磁场中运动时，虽然导线做切割磁感线运动，但环中磁通量不变，只有圆环离开磁场，环的一部分在磁场中，另一部分在磁场外时，环中磁通量才发生变化，环中才有感应电流故选b.2.(多选)如图所示，光滑u形金属框架放在水平面内，上面放置一导体棒，有匀强磁场b垂直框架所在平面，当b发生变化时，发现导体棒向右运动，下列判断正确的是()a棒中电流从bab棒中电流从abcb逐渐增大 db逐渐减小解析：选bd.ab棒是因“电”而“动”，所以ab棒受到的安培力向右，由左手定则可知电流方向ab，故b正确，由楞次定律可知b逐渐减小，d正确故选bd.3(单选)一磁铁自上向下运动，穿过一闭合导电回路，如图所示当磁铁运动到a处和b处时，回路中感应电流的方向分别是()a顺时针，逆时针b逆时针，顺时针c顺时针，顺时针d逆时针，逆时针解析：选b.当磁铁接近线圈时，线圈中的磁通量向下增加，由“增反减同”，得知感应电流的磁场方向向上，再由安培定则知线圈中感应电流的方向为俯视逆时针；当磁铁从线圈中穿出时，原磁场方向不变仍向下，但穿过线圈的磁通量要减少，根据楞次定律知感应电流的磁场方向向下，由安培定则知感应电流为俯视顺时针，故选b.4(单选)英国物理学家保罗狄拉克在1931年利用数学公式预言磁单极子存在如图所示，如果有一个磁单极子(单n极)从a点开始运动穿过线圈后从b点飞过那么()a线圈中感应电流的方向是沿pmq方向b线圈中感应电流的方向是沿qmp方向c线圈中感应电流的方向先是沿qmp方向，然后是pmq方向d线圈中感应电流的方向先是沿pmq方向，然后是qmp方向解析：选b.将磁单极子(单n极)，理解为其磁感线都是向外的，根据楞次定律和安培定则可知选项b正确5(多选)两圆环a、b置于同一水平面上，其中a为均匀带电绝缘环，b为导体环当a以如图所示的方向绕中心轴转动的角速度发生变化时，b中产生如图所示方向的感应电流，则()aa可能带正电且转速减小ba可能带正电且转速增大ca可能带负电且转速减小da可能带负电且转速增大解析：选bc.选取a环研究，若a环带正电，且转速增大，则使穿过环面的磁通量向里增加，由楞次定律知，b环中感应电流的磁场方向向外，故b正确，a错误；若a环带负电，且转速增大，则使穿过环面的磁通量向外增加，由楞次定律知，b环中感应电流的磁场方向向里，b环中感应电流的方向应为顺时针方向，故d错误，c正确故选bc.6(多选)如图所示，通电螺线管n置于闭合金属环m的轴线上，当n中的电流突然减小时，则()a环m有缩小的趋势b环m有扩张的趋势c螺线管n有缩短的趋势d螺线管n有伸长的趋势解析：选ad.对通电螺线管，当通入的电流突然减小时，螺线管每匝间的相互吸引力也减小，所以匝间距增大；对金属环，穿过的磁通量也随之减少，由于内外磁场从两方向穿过金属环，面积减小才能阻碍磁通量的减少，金属环有缩小的趋势，故选ad.7(单选)如图所示，两个相同的轻质铝环套在一根水平光滑绝缘杆上，当一条形磁铁向左运动靠近两环时，两环的运动情况是()a同时向左运动，间距变大b同时向左运动，间距变小c同时向右运动，间距变小d同时向右运动，间距变大解析：选b.当条形磁铁向左运动靠近两环时，两环中的磁通量都增加，根据楞次定律，两环的运动都要阻碍磁铁相对环的运动，即阻碍“靠近”，那么两环都向左运动，又由于两环中的感应电流方向相同，两平行的同向电流间有相互吸引的磁场力，因而两环间的距离要减小故选b.8(单选)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，下列判断中正确的是()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.金属环在穿越磁铁的过程中，环中产生感应电流，产生的安培力对环来讲是阻力，把机械能转化为电能，a、c错误，b正确；由牛顿第三定律知，环对磁铁的磁场力是向下的，但环到条形磁铁中间的瞬间无感应电流，此时相互作用力为0，故d错误故选b.9.(单选)如图甲所示，两个闭合圆形线圈a、b的圆心重合，放在同一水平面内，线圈a中通以如图乙所示的变化电流，t0时电流的方向为顺时针(如图中箭头所示)，在t1t2时间内，对于线圈b，下列说法中正确的是()a线圈b内有顺时针方向的电流，线圈有扩张的趋势b线圈b内有顺时针方向的电流，线圈有收缩的趋势c线圈b内有逆时针方向的电流，线圈有扩张的趋势d线圈b内有逆时针方向的电流，线圈有收缩的趋势解析：选a.t1t2时间内，线圈a中的电流方向为逆时针，根据安培定则可知在线圈a内部产生的磁场方向向外，线圈外部产生的磁场方向向里，线圈b的磁通量是穿出的由于线圈a中的电流增加，故穿过线圈b的磁通量增加，因而根据楞次定律，在线圈b中将产生顺时针方向的感应电流，并且线圈b有扩张的趋势，故a正确，b、c、d都错误10.(多选)如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向在图中已经标出左线圈连着平行导轨m和n，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒ab，金属棒处在垂直于纸面向外的匀强磁场中，下列说法中正确的是()a当金属棒ab向右匀速运动时，a点电势高于b点，c点电势高于d点b当金属棒ab向右匀速运动时，b点电势高于a点，c点与d点等电势c当金属棒ab向右加速运动时，b点电势高于a点，c点电势高于d点d当金属棒ab向右加速运动时，b点电势高于a点，d点电势高于c点解析：选bd.当金属棒ab向右匀速运动而切割磁感线时，金属棒中产生恒定的感应电动势，由右手定则判断电流方向由ab.根据电流从电源(ab相当于电源)正极流出沿外电路回到电源负极的特点，可以判断b点电势高于a点又左线圈中的感应电动势恒定，则感应电流也恒定，所以穿过右线圈的磁通量保持不变，不产生感应电流，c点与d点等电势当金属棒ab向右做加速运动时，由右手定则可推断ba，电流沿逆时针方向由金属棒运动的速度增大，可知金属棒ab两端的电压不断增大，那么左边电路中的感应电流也不断增大，由安培定则可判断它在铁芯中的磁感线方向是沿逆时针方向的，并且场强不断增强，所以右边的线圈中向上的磁通量不断增加由楞次定律可判断右边电路中的感应电流的方向应沿逆时针方向，而在右线圈绕成的电路中，感应电动势仅产生在绕在铁芯上的那部分线圈上把这个线圈看做电源，由于电流是从c沿内电路(即右线圈)流向d，所以d点电势高于c点故选bd.二、非选择题11如图所示，在水平桌面上有一金属圆环，当用一条形磁铁由上向下插向圆环时，试问：(1)圆环对桌面的压力怎样变化？(2)圆环有收缩的趋势还是扩张的趋势？解析：(1)根据楞次定律的推广含义“来拒去留”，圆环与磁铁之间相互排斥，从而使圆环对桌面的压力变大(2)根据楞次定律的推广含义“增缩减扩”，磁铁插向圆环时，穿过圆环的磁通量增加，所以圆环有收缩的趋势答案：见解析12如图所示，在两根平行长直导线m、n中，通以同方向同大小的电流i，导线框