楞次定律_达标测试1

1(2014春三元区校级月考)如图a所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P和Q共轴，Q中通有变化电流i，电流随时间变化的规律如图b所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为N，则在t1时刻，NG(填“、=”)，P有(填“扩大、收缩、不变”)的趋势2(2014春微山县校级月考)如图，铝环A用轻线静止悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧若突然闭合电键S，则铝环A将(填“向左”或“向右”或“不”)摆动，并有(填“收缩”或“扩张”)趋势3(2014秋新野县校级月考)如图甲所示，通电螺线管A与用绝缘绳悬挂的线圈B的中心轴在同一水平直线上，A中通有如图乙所示的变化电流，t=0时电流方向如图中箭头所示在0t1时间内线圈B内有时针方向(从左往右看)的电流，线圈向摆动；在t1t2时间内线圈B内有时针方向(从左往右看)的电流，线圈向摆动三解答题(共2小题)4(2015大庆二模)如图a所示，水平放置的两根间距L=0.5m足够长的平行金属导轨MN和PQ，在M、P之间接有阻值R=0.2的定值电阻一质量m=0.1kg的均匀导体棒ab垂直于导轨放在距离左端d=1.0m处，导体棒与导轨接触良好，整个装置处在范围足够大的匀强磁场中，t=0时刻，磁场方向竖直向下，磁感应强度B随时间t的变化如图b所示不计感应电流磁场的影响，当t=3s时，突然使ab棒获得向右的速度v0=8m/s，同时在棒上施加一方向水平、大小可变化的外力F，保持ab棒具有大小恒为a=4m/s2方向向左的加速度已知导体棒与导轨间的动摩擦因数=0.1，导轨和导体棒电阻均忽略不计，取重力加速度大小g=10m/s2，求：(1)前3s内ab棒中感应电流的大小和方向；(2)当ab棒的位移s1=3.5m时，外力F的大小和方向；(3)从t=0时刻开始，当通过电阻R的电量q=2.25C时，ab棒正在向右运动，此时撤去外力F，此后ab棒又运动了s2=6.05m后静止求撤去外力F后电阻R上产生的热量Q5(2015春文登市期末)请写出应用楞次定律判断感应电流方向的步骤参考答案1(2014春三元区校级月考)如图a所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P和Q共轴，Q中通有变化电流i，电流随时间变化的规律如图b所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为N，则在t1时刻，NG(填“、=”)，P有收缩(填“扩大、收缩、不变”)的趋势考点：楞次定律专题：电场力与电势的性质专题分析：当螺线管中通入变化的电流时形成变化的磁场，这时线圈P中的磁通量发生变化，由其磁通量的变化根据楞次定律可以判断P中产生感应电流的大小方向以及P线圈收缩和扩展趋势解答：解：在t1时刻螺线管中电流增大，其形成的磁场不断增强，因此线圈P中的磁通量增大，根据楞次定律可知线圈P将阻碍其磁通量的增大，故线圈有面积收缩的趋势，由楞次定律知线圈P中电流的磁场与螺线管的磁场方向相反，故线圈对桌面的压力大于线圈的重力故答案为：，收缩点评：正确理解楞次定律中“阻碍”的含义，注意判断感应电流的大小看磁通量的变化率而不是看磁通量的大小2(2014春微山县校级月考)如图，铝环A用轻线静止悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧若突然闭合电键S，则铝环A将向左(填“向左”或“向右”或“不”)摆动，并有收缩(填“收缩”或“扩张”)趋势考点：楞次定律专题：电磁感应与电路结合分析：由滑片的移动可知滑动变阻器接入电阻的变化，由欧姆定律可知电路中电流的变化，即可得出磁场的变化及穿着线圈的磁通量的变化，则由楞次定律可得出线圈中磁场的方向，从而得出线圈的运动及形状的变化解答：解：突然闭合电键S，电流变大，据楞次定律，感应电流的磁场方向与原电流磁场方向相反，故相互排斥，则金属环A将向左运动，因磁通量增大，金属环A有收缩趋势故答案为：向左，收缩点评：楞次定律可简单地记为：“增反减同”、“来拒去留”；楞次定律的应用一定注意不要只想着判断电流方向，应练习用楞次定律去判断导体的运动及形状的变化3(2014秋新野县校级月考)如图甲所示，通电螺线管A与用绝缘绳悬挂的线圈B的中心轴在同一水平直线上，A中通有如图乙所示的变化电流，t=0时电流方向如图中箭头所示在0t1时间内线圈B内有顺时针方向(从左往右看)的电流，线圈向左摆动；在t1t2时间内线圈B内有顺时针方向(从左往右看)的电流，线圈向右摆动考点：楞次定律专题：电磁感应与电路结合分析：根据右手螺旋定则可知，螺线管内部磁场的方向，并由电流与时间的变化，从而确定穿过线圈B的磁通量的变化，最后根据楞次定律来确定感应电流的方向，并由左手定则来确定安培力的方向解答：解：根据题意可知，在螺线管内通有0t1时间内电流时，由右手螺旋定则可知，线圈B的磁场水平向左，由于电流的减小，所以磁通量变小，根据楞次定律可得，线圈B的感应电流顺时针(从左向右看)；从产生感应电流阻碍的角度可知，线圈向左运动，才能阻碍磁通量的减小在t1t2时间内，由右手螺旋定则可知，线圈B的磁场水平向左，当电流增大，则磁通量变大，根据楞次定律可得，所以感应电流顺时针(从左向右看)；从产生感应电流阻碍的角度可知，线圈向右运动，才能阻碍磁通量的增大故答案为：顺；左；顺；右点评：考查右手螺旋定则、楞次定律、左手定则等应用，注意根据电势差来确定电流的方向，同时要会区别左手定则与右手定则三解答题(共2小题)4(2015大庆二模)如图a所示，水平放置的两根间距L=0.5m足够长的平行金属导轨MN和PQ，在M、P之间接有阻值R=0.2的定值电阻一质量m=0.1kg的均匀导体棒ab垂直于导轨放在距离左端d=1.0m处，导体棒与导轨接触良好，整个装置处在范围足够大的匀强磁场中，t=0时刻，磁场方向竖直向下，磁感应强度B随时间t的变化如图b所示不计感应电流磁场的影响，当t=3s时，突然使ab棒获得向右的速度v0=8m/s，同时在棒上施加一方向水平、大小可变化的外力F，保持ab棒具有大小恒为a=4m/s2方向向左的加速度已知导体棒与导轨间的动摩擦因数=0.1，导轨和导体棒电阻均忽略不计，取重力加速度大小g=10m/s2，求：(1)前3s内ab棒中感应电流的大小和方向；(2)当ab棒的位移s1=3.5m时，外力F的大小和方向；(3)从t=0时刻开始，当通过电阻R的电量q=2.25C时，ab棒正在向右运动，此时撤去外力F，此后ab棒又运动了s2=6.05m后静止求撤去外力F后电阻R上产生的热量Q考点：楞次定律；安培力专题：电磁感应与电路结合分析：(1)由图b的斜率读出，由法拉第电磁感应定律求出回路中感应电动势，由欧姆定律求解感应电流的大小，根据楞次定律判断感应电流的方向(2)t=3s后，ab棒做匀变速运动，位移s1=3.5m时，由公式v2=2as求出速度大小，由安培力公式F=BIL和感应电动势公式E=BLv、欧姆定律求出安培力的大小，再由牛顿第二定律求解外力F要分导体棒向左和向右两种情况研究(3)由法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电量公式结合求出3s后到撤去外力F时导体棒运动的位移s，再运动学公式和动能定理结合求解热量解答：解：(1)由图知=0.1T/s，根据法拉第电磁感应定律，则有：=0.10.51V=0.05V由闭合电路欧姆定律，则有：I=0.25A；根据楞次定律，ab棒中电流方向为由a到b；(2)ab棒做匀变速运动，位移s1=3.5m时，速度大小设为v1，则v12=2as代入数据a=4m/s2解得：v1=6m/s对应安培力大小：FA=BIL=0.075N向右运动时，FmgFA=ma，F0.10.075=0.14，F=0.225N；方向向左；向左运动时，FmgFA=ma，F0.10.075=0.14，F=0.575N；方向向左；(3)前3s内通过电阻R的电量为：q1=It=0.253 C=0.75C设3s后到撤去外力F时又运动了s则有：=t=qq1=1.5C；解得：s=6m此时ab棒的速度设为v2则：v22=2as解得：v2=4m/s此后到停止，由动能定理：WAWf=Ek且WA=Q解得：Q=WfEk=mgs2(0)=(0.6050.8)J=0.195J答：(1)前3s内ab棒中感应电流的大小0.25A和方向由a到b；(2)当ab棒的位移s1=3.5m时，外力F的大小0.575N和方向向左；(3)撤去外力F后电阻R上产生的热量0.195J点评：本题是电磁感应与电路、力学知识的综合，关键要正确分析导体棒的受力情况和能量转化的情况，熟练推导出安培力与速度的关系，感应电量与磁通量变化的关系，正确把握功和能的关系5(2015春文登市期末)请写出应用楞次定律判断感应电流方向的步骤考点：楞次定律分析：楞次定律与右手定则可确定感应电流的方向，根据右手定则内容，即可求解解答：解：对于感应电流的方向，可由楞次定律判定，用楞次定律判断感应电流方向一般有4个步骤：确定原磁场的方