高中物理 4.3 楞次定律课时训练（含解析）新人教版选修32.doc

楞次定律题组一楞次定律1.根据楞次定律知:感应电流的磁场一定()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.阻碍引起感应电流的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:根据楞次定律,感应电流产生的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化,选项c正确,选项a、b、d均是对阻碍引起感应电流的磁通量的变化的片面理解。答案:c2.(多选题)如图所示,当磁铁运动时,通过电阻的电流由a经r流向b。则磁铁的运动情况可能是()a.向下运动b.向上运动c.向左平移d.向右平移解析:(1)感应电流方向为arb,应用右手定则得知感应电流在螺线管内产生的磁场方向向下。(2)由楞次定律判知,螺线管内的磁通量变化应是向下的减少或向上的增加。(3)由条形磁铁的磁感线分布可知,螺线管内原磁场方向是向下的,故应是磁通量减小。磁铁的向上运动、向左或向右平移均会导致通过螺线管内向下的磁通量减小,故选项b、c、d正确。答案:bcd3.如图所示,一水平放置的圆形通电线圈1固定,另一较小的圆形线圈2从1的正上方下落,在下落过程中两线圈平面始终保持平行共轴,则线圈2从正上方下落至1的正下方过程中,从上往下看,线圈2中的感应电流为()a.无感应电流b.有顺时针方向的感应电流c.先是顺时针方向,后是逆时针方向的感应电流d.先是逆时针方向,后是顺时针方向的感应电流解析:线圈1中环形电流的磁场方向由安培定则可判定为向上,线圈2从正上方下落到与线圈1共面的过程中穿过线圈2的磁通量增加,感应电流形成的磁场要阻碍磁通量的增加,故感应电流形成的磁场方向与线圈1的磁场方向相反,再根据安培定则可知线圈2中电流方向为顺时针。在线圈2从与1共面到落到正下方的过程中,穿过线圈2的磁通量减少,感应电流形成的磁场要阻碍磁通量的减少,故感应电流形成的磁场与线圈1的磁场方向相同,再根据安培定则判断可知,线圈2中电流方向为逆时针,故选项c正确。答案:c题组二右手定则4.(多选题)闭合电路的一部分导体在匀强磁场中做切割磁感线运动,如图所示,能正确表示感应电流i的方向、磁感应强度b的方向跟导体运动速度的方向关系的是()解析:根据右手定则进行判断可知b、c正确。答案:bc5.如图所示,导线框abcd和通电直导线在同一平面内,直导线通有恒定电流并通过ad和bc的中点,当线框向右运动的瞬间,则()a.线框中有感应电流,方向为顺时针b.线框中有感应电流,方向为逆时针c.线框中有感应电流,但方向难以判断d.由于穿过线框的磁通量为零,所以线框中没有感应电流解析:首先由安培定则判断通电直导线周围的磁场方向(如图所示),因ab导线向右做切割磁感线运动,由右手定则判断感应电流由ab。同理可判断cd导线中的感应电流方向由cd,ad、bc两边不做切割磁感线运动,所以整个线框中的感应电流的方向是逆时针,选项b正确。答案:b6.(多选题)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()a.ab中感应电流的方向为a到bb.ab中感应电流的方向为b到ac.cd向左移动d.cd向右移动解析:由右手定则可判断导体ab中感应电流方向为ab,由左手定则可判断导体cd受到向右的安培力作用而向右运动,选项a、d正确。答案:ad题组三感应电流的安培力7.(多选题)(2014上海单科)如图,匀强磁场垂直于软导线回路平面,由于磁场发生变化,回路变为圆形。则该磁场()a.逐渐增强,方向向外b.逐渐增强,方向向里c.逐渐减弱,方向向外d.逐渐减弱,方向向里解析:由于磁场变化,线圈变为圆形,面积变大,根据楞次定律可知,磁场逐渐减弱,方向可以是向里也可以是向外,c、d两项正确。答案:cd8.(多选题)如图,在水平光滑桌面上,两相同的矩形刚性小线圈分别叠放在固定的绝缘矩形金属框的左右两边上,且每个小线圈都各有一半面积在金属框内。在金属框通入逆时针方向电流的瞬间()a.两小线圈会有相互靠拢的趋势b.两小线圈会有相互远离的趋势c.两小线圈中感应电流都沿顺时针方向d.左边小线圈中感应电流沿顺时针方向,右边小线圈中感应电流沿逆时针方向解析:金属框通入电流的瞬间,两个小线圈向外的磁通量均增大,根据楞次定律,为了阻碍磁通量的增大,左边小线圈向左运动,右边小线圈向右运动,选项a错误,b正确;由环形电流的磁场分布规律知两小线圈感应磁场的方向垂直纸面向里,由安培定则可知感应电流沿顺时针方向,c正确,d错误。答案:bc9.老师做了一个物理小实验让学生观察: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:左环没有闭合,在磁铁插入过程中,不产生感应电流,不受安培力,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,受到安培力障碍与磁场的相对运动,横杆将发生转动。答案:b10.如图所示,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈。当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线ab正上方等高快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力fn及在水平方向运动趋势的正确判断是()a.fn先小于mg后大于mg,运动趋势向左b.fn先大于mg后小于mg,运动趋势向左c.fn先小于mg后大于mg,运动趋势向右d.fn先大于mg后小于mg,运动趋势向右解析:当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线ab正上方等高快速经过时,线圈中向下的磁通量先增加后减小,由楞次定律可知,线圈中先产生逆时针方向的感应电流,后产生顺时针方向的感应电流,线圈的感应电流磁场阻碍磁铁的运动,故靠近时磁铁与线圈相互排斥,线圈受排斥力向右下方,fn大于mg,线圈有水平向右运动的趋势;离开时磁铁与线圈相互吸引,线圈受到吸引力向右上方,fn小于mg,线圈有水平向右运动的趋势,故选项d正确。答案:d(建议用时:30分钟)1.在赤道上空,一根沿东西方向的水平导线自由落下,则导线上各点的电势()a.东端高b.西端高c.中点高d.一样高解析:闭合导体回路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流,其方向可以根据右手定则判断;切割磁感线的导体相当于电源,在电源内部电流由低电势流向高电势,在赤道上空,地磁场由南向北,导线自由下落切割磁感线,根据右手定则可知导线东端电势高,故选项a正确。答案:a2.闭合线框abcd自某高度自由下落时穿过一个有界的匀强磁场,当它经过如图所示的三个位置时,感应电流的方向是()a.经过时,adcbab.经过时,abcdac.经过时,无感应电流d.经过时,abcda解析:经过时,由右手定则可判断出,通过线框的感应电流的方向是abcda,选项a错误;经过时,穿过闭合线框的磁通量不变,闭合线框中无感应电流,选项b错误,c正确;经过时,由右手定则可判断出,通过线框的感应电流的方向是adcba,选项d错误。答案:c3.如图表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景,其中能产生由a到b的感应电流的是()解析:由右手定则可判定a中ab中电流由a向b,b中由b向a,c中由b向a,d中由b向a,故选项a正确。答案:a4.如图所示,aoc是光滑的金属导轨,ao沿竖直方向,oc沿水平方向,ab是一根金属棒,立在导轨上,它从静止开始在重力作用下运动,运动过程中b端始终在oc上,a端始终在oa上,直到完全落在oc上,空间存在着匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,则ab棒在上述过程中()a.感应电流方向是bab.感应电流方向是abc.感应电流方向先是ba,后是abd.感应电流方向先是ab,后是ba解析:由数学知识可知,金属棒下滑过程中,与坐标轴所围面积先增大后减小,所以穿过回路aob的磁通量先增大后减小,根据楞次定律,感应电流方向先是ba,后是ab,选项c正确。答案:c5.如图所示,矩形线框与长直导线在同一平面内,当矩形线框从长直导线的左侧运动到右侧的过程中线框内感应电流的方向为()a.先顺时针,后逆时针b.先逆时针,后顺时针c.先顺时针,后逆时针,再顺时针d.先逆时针,后顺时针,再逆时针解析:直线电流的磁场是非匀强磁场,根据右手螺旋定则,在线框所在平面上,直线电流的右侧磁场垂直纸面向里,左侧垂直纸面向外,线框从左向右运动时,磁通量是从垂直纸面向外的磁场从增强到减弱。当线框正通过直线电流的中间时,磁通量为零。继续向右运动时磁通量从垂直纸面向里的磁场从增强又到减弱,根据楞次定律和右手螺旋定则,感应电流的方向为先顺时针,后逆时针,再顺时针,选项c正确。答案:c6.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: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b到a,b电势高于a,故电容器下极板带正电,选项d正确。答案:d7.如图所示,一平面线圈用细杆悬于p点,开始时细杆处于水平位置,释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动。已知线圈平面始终与纸面垂直,当线圈第一次通过位置和位置时,顺着磁场方向看去,线圈中感应电流的方向分别为()a.逆时针方向,逆时针方向b.逆时针方向,顺时针方向c.顺时针方向,顺时针方向d.顺时针方向,逆时针方向解析:由题图可知,当线圈从位置运动到最低点过程中,穿过线圈的磁通量增加,根据楞次定律可知,线圈中感应电流的方向,顺着磁场方向看是逆时针方向;当线圈从最低点运动到位置的过程中,穿过线圈的磁通量减少,根据楞次定律可知,线圈中感应电流的方向应是顺时针方向,所以当线圈第一次通过位置和位置时,顺着磁场的方向看去,线圈中感应电流的方向应是先逆时针方向再顺时针方向,所以选项b正确,选项a、c、d错误。答案:b8.(多选题)如图所示,在匀强磁场中放有平行铜导轨,它与大线圈m相连,要使线圈n获得顺时针方向的感应电流,则放在导轨上的裸金属棒 ab 的运动情况是(两线圈共面放置)()a.向右匀速运动b.向左加速运动c.向右减速运动d.向右加速运动解析:欲使线圈n产生顺时针方向的感应电流,则感应电流的磁场方向应为垂直纸面向里,由楞次定律可知有两种情况:一是m中有顺时针方向逐渐减小的电流,使其在n中的磁场方向向里,且磁通量在减小;二是m中有逆时针方向逐渐增大的电流,使其在n中的磁场方向向外,且磁通量在增大。因此,对于前者,应使ab减速向右运动;对于后者,则应使ab加速向左运动。故应选b、c。(注意匀速运动只能产生恒定电流;匀变速运动产生均匀变化的电流)答案:bc9.为判断线圈绕向,可将灵敏电流计g与线圈l连接,如图所示。已知线圈由a端开始绕至b端;当电流从电流计g左端流入时,指针向左偏转。(1)将磁铁n极向下从线圈上方竖直插入l时,发现指针向左偏转。俯视线圈,其绕向为(选填“顺时针”或“逆时针”)。(2)当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离l时,指针向右偏转。俯视线圈,其绕向为(选填“顺时针”或“逆时针”)。解析:(1)由楞次定律知感应电流产生的磁场方向向上,感应电流由a经g流向b,再由安培定则知线圈绕向为顺时针。(2)由楞次定律知感应电流产生的磁场方向向上,感应电流由b经g流向a,再由安培定则知线圈绕向为逆时针。答案:(1)顺时针(2)逆时针10.我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律。以下是实验探究过程的一部分。(1)如图甲所示,当磁铁的n极向下运动时,发现电流表指针偏转,若要探究线圈中产生感应电流的方向,必须知道。(2)如图乙所示,实验中发现闭合开关时,电流表指针向右偏。电路稳定后,