人教版选修4.3 楞次定律 作业.doc

4.3 楞次定律 作业1.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，环中的感应电流方向相反b向左或向右拉出时，环中的感应电流方向都是沿顺时针方向的c向左或向右拉出时，环中的感应电流方向都是沿逆时针方向的d环在离开磁场之后，仍然有感应电流解析：不管将金属圆环从哪边拉出磁场，穿过闭合圆环的磁通量都要减少，根据楞次定律可知，感应电流的磁场总要阻碍原磁通量的减少感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，应用安培定则可以判断出感应电流的方向是顺时针方向的b正确，a、c错误另外，在圆环离开磁场后无磁通量穿过圆环，该种情况无感应电流，故d错误答案：b2.如图所示的匀强磁场中，有一直导线ab在一个导体框架上受外力作用向左运动，那么ab导线中感应电流的方向(已知有感应电流)及ab导线所受安培力方向分别是()a电流由b向a，安培力向左b电流由b向a，安培力向右c电流由a向b，安培力向左d电流由a向b，安培力向右解析：由右手定则判断可知ab中感应电流方向为ab，再由左手定则判断知，安培力方向向右，正确选项为d.答案：d3.如图所示，导线框abcd与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，当导线框向右运动的瞬间，则()a线框中有感应电流，且按顺时针方向b线框中有感应电流，且按逆时针方向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，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边向右做切割磁感线运动，由右手定则判断感应电流方向由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，所以整个导线框中的感应电流是逆时针方向的，故b选项正确答案：b4.如图所示，在磁感应强度大小为b、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为r的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在o点，并可绕o点摆动金属线框从右侧某一位置静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面，则线框中感应电流的方向是()aabcdabdcbadc先是dcbad，后是abcdad先是abcda，后是dcbad解析：线圈从右端到最低点和从最低点到左侧最高点的过程中，磁感线是从线圈的两个不同面进入的，假设前半段时间是从正面进入，则后半段时间从背面进入由楞次定律，一开始磁通量减小，后磁通量增大，由“增反”“减同”可知电流方向是dcbad.答案：b5.两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，在导轨上接触良好的导体棒ab和cd可以自由滑动当ab在外力f作用下向右运动时，下列说法中正确的是()a导体棒cd内有电流通过，方向是dcb导体棒cd内有电流通过，方向是cdc磁场对导体棒cd的作用力向左d磁场对导体棒ab的作用力向左解析：利用楞次定律，两个导体棒与两根金属导轨构成闭合回路，分析出磁通量增加，结合安培定则判断回路中感应电流的方向是bacdb.以此为基础，再根据左手定则进一步判定cd、ab的受力方向，经过比较可得正确答案答案：bd6如图所示，在载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨a、b，导轨与直导线平行且在同一水平面内，在导轨上有两条可自由滑动的导体棒ab和cd.载流直导线中的电流逐渐增强时，导体棒ab和cd的运动情况是()a一起向左运动b一起向右运动cab和cd相向运动，相互靠近dab和cd相背运动，相互远离解析：方法一：电流增强时，电流在abdc回路中产生的垂直向里的磁场增强，回路磁通量增大，根据楞次定律可知，回路产生逆时针方向电流；ab边电流方向向下，所受安培力向右，cd边电流方向向上，所受安培力向左，故ab和cd相向运动，c项正确方法二：电流增强时，电流在abdc回路中产生的垂直向里的磁场增强，回路磁通量增大，根据楞次定律可知，回路要减小面积以阻碍磁通量的增加，因此，两导体棒要相向运动，相互靠拢，c项正确答案：c7.如图所示，“u”形金属框架固定在水平面上，金属杆ab与框架间无摩擦整个装置处于竖直方向的磁场中若因磁场的变化，使杆ab向右运动，则磁感应强度()a方向向下并减小b方向向下并增大c方向向上并增大d方向向上并减小解析：因磁场变化，发生电磁感应现象，杆ab中有感应电流产生，而使杆ab受到磁场力的作用，并发生向右运动而杆ab向右运动，使得闭合回路中磁通量有增加的趋势，说明原磁场的磁通量必定减弱，即磁感应强度正在减小，与方向向上、向下无关答案：ad8.如图所示，ab为一金属杆，它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，可绕a点在纸面内转动；s是以a为圆心位于纸面内的金属圆环在杆转动过程中，杆的b端与金属环保持良好接触；a为电流表，其一端与金属环相连，一端与a点良好接触当杆沿顺时针方向转动时，某时刻ab杆的位置如图所示，则此时刻()a有电流通过电流表，方向由cd；作用于ab的安培力向右b有电流通过电流表，方向由cd；作用于ab的安培力向左c有电流通过电流表，方向由dc；作用于ab的安培力向右d无电流通过电流表，作用于ab的安培力为零解析：金属杆顺时针转动切割磁感线，由右手定则可知产生a到b的感应电流，电流由cd流过电流表，再由左手定则知此时ab杆受安培力向右，故a正确答案：a9.一金属方框abcd从离磁场区域上方高a处自由落下，然后进入与线框平面垂直的匀强磁场中，在进入磁场的过程中，可能发生的情况是(如图所示)()a线框做加速运动，加速度agb线框做匀速运动c线框做减速运动d线框会反向运动回到原处解析：当线框下落进入磁场过程中，感应电流的磁场将阻碍线框进入磁场，这就说明进入磁场时产生的感应电流使线框受到向上的安培力，且大小与进入磁场时的速度有关，设为f.如果fmg，线框将匀速进入磁场如果fmg，线框将减速进入磁场由此可见，线框进入磁场的运动特点是由其自由下落的高度h决定的(对于确定的线圈)，a、b、c三种情况均有可能但d项所示情况绝不可能，因为线框进入磁场，才会受到向上的安培力，线框的速度方向不会向上，可见线框不会反向运动答案：abc10.如图所示，在条形磁铁中央位置的正上方水平固定一铜质圆环以下判断中正确的是()a释放圆环，环下落时产生感应电流b释放圆环，环下落时无感应电流c释放圆环，环下落时环的机械能守恒d释放圆环，环下落时环的机械能不守恒解析：由条形磁铁磁场分布特点可知，穿过其中央位置正上方的圆环的合磁通量为零所以，在环下落的过程中磁通量不变，没有感应电流，圆环只受重力，则环下落时机械能守恒，故a、d错误，b、c正确答案：bc11如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示在0时间内，直导线中电流向上，则在t时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力情况是()a感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左b感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右c感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右d感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左解析：在t时间内，直导线中的电流方向向下增大，穿过线框的磁通量垂直纸面向外增加，由楞次定律知感应电流方向为顺时针，线框所受安培力的合力由左手定则可知向右，所以c正确答案：c12.如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕o点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a()a顺时针加速旋转 b顺时针减速旋转c逆时针加速旋转 d逆时针减速旋转解析：由楞次定律，欲使b中产生顺时针方向的电流，则a环内磁场应向里减弱或向外增强，ra环的旋转情况应该是顺时针减速或逆时针加速，由于b环又有收缩趋势，说明a环外部磁场向外，内部向里，故选b.答案：b13现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈a、线圈b、电流表及开关，按图连接在开关闭合、线圈a放在线圈b中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端p向左加速滑动时，电流表指针向右偏转由此可以推断()a线圈a向上移动或滑动变阻器的滑动端p向右加速滑动，都能引起电流表指针向左偏转b线圈a中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流表指针向右偏转c滑动变阻器的滑动端p匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流表指针静止在中央d因为线圈a、线圈b的绕线方向未知，故无法判断电流表指针偏转的方向解析：电流表指针是否偏转取决于穿过线圈b的磁通量是否发生变化，而电流表中指针的偏转方向由穿过线圈b的磁通量是变大还是变小决定由题意知当p向左滑动时，线圈a中的电流变小，导致穿过线圈b的磁通量减小，电流表指针向右偏转依此推理，若穿过线圈b的磁通量增大时，电流表指针应向左偏转，d错误；线圈a上移或断开开关时，穿过线圈b的磁通量减小，指针向右偏，a错误，b正确；p匀速向左滑动时穿过线圈b的磁通量减小，指针向右偏转，p匀速向右滑动时穿过线圈b的磁通量增大，指针向左偏转，故c错误答案：b14.电阻r、电容器c与一个线圈连成闭合回路