人教版選修4.3 楞次定律 作業(yè).doc

4.3 楞次定律 作業(yè)1.如圖所示，閉合金屬圓環(huán)沿垂直于磁場(chǎng)方向放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，將它從勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速拉出，以下各種說(shuō)法中正確的是()a向左拉出和向右拉出時(shí)，環(huán)中的感應(yīng)電流方向相反b向左或向右拉出時(shí)，環(huán)中的感應(yīng)電流方向都是沿順時(shí)針?lè)较虻腸向左或向右拉出時(shí)，環(huán)中的感應(yīng)電流方向都是沿逆時(shí)針?lè)较虻膁環(huán)在離開(kāi)磁場(chǎng)之后，仍然有感應(yīng)電流解析：不管將金屬圓環(huán)從哪邊拉出磁場(chǎng)，穿過(guò)閉合圓環(huán)的磁通量都要減少，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙原磁通量的減少感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同，應(yīng)用安培定則可以判斷出感應(yīng)電流的方向是順時(shí)針?lè)较虻腷正確，a、c錯(cuò)誤另外，在圓環(huán)離開(kāi)磁場(chǎng)后無(wú)磁通量穿過(guò)圓環(huán)，該種情況無(wú)感應(yīng)電流，故d錯(cuò)誤答案：b2.如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一直導(dǎo)線ab在一個(gè)導(dǎo)體框架上受外力作用向左運(yùn)動(dòng)，那么ab導(dǎo)線中感應(yīng)電流的方向(已知有感應(yīng)電流)及ab導(dǎo)線所受安培力方向分別是()a電流由b向a，安培力向左b電流由b向a，安培力向右c電流由a向b，安培力向左d電流由a向b，安培力向右解析：由右手定則判斷可知ab中感應(yīng)電流方向?yàn)閍b，再由左手定則判斷知，安培力方向向右，正確選項(xiàng)為d.答案：d3.如圖所示，導(dǎo)線框abcd與通電直導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，直導(dǎo)線通有恒定電流并通過(guò)ad和bc的中點(diǎn)，當(dāng)導(dǎo)線框向右運(yùn)動(dòng)的瞬間，則()a線框中有感應(yīng)電流，且按順時(shí)針?lè)较騜線框中有感應(yīng)電流，且按逆時(shí)針?lè)较騝線框中有感應(yīng)電流，但方向難以判斷d由于穿過(guò)線框的磁通量為零，線框中沒(méi)有感應(yīng)電流解析：首先由安培定則判斷通電直導(dǎo)線周?chē)拇艌?chǎng)方向(如圖所示)，因ab邊向右做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，由右手定則判斷感應(yīng)電流方向由ab，同理可判斷cd導(dǎo)線中的感應(yīng)電流方向由cd，ad、bc兩邊不做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，所以整個(gè)導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流是逆時(shí)針?lè)较虻?，故b選項(xiàng)正確答案：b4.如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為b、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一質(zhì)量為m、阻值為r的閉合矩形金屬線框abcd用絕緣輕質(zhì)細(xì)桿懸掛在o點(diǎn)，并可繞o點(diǎn)擺動(dòng)金屬線框從右側(cè)某一位置靜止開(kāi)始釋放，在擺動(dòng)到左側(cè)最高點(diǎn)的過(guò)程中，細(xì)桿和金屬線框平面始終處于同一平面，且垂直紙面，則線框中感應(yīng)電流的方向是()aabcdabdcbadc先是dcbad，后是abcdad先是abcda，后是dcbad解析：線圈從右端到最低點(diǎn)和從最低點(diǎn)到左側(cè)最高點(diǎn)的過(guò)程中，磁感線是從線圈的兩個(gè)不同面進(jìn)入的，假設(shè)前半段時(shí)間是從正面進(jìn)入，則后半段時(shí)間從背面進(jìn)入由楞次定律，一開(kāi)始磁通量減小，后磁通量增大，由“增反”“減同”可知電流方向是dcbad.答案：b5.兩根相互平行的金屬導(dǎo)軌水平放置于如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在導(dǎo)軌上接觸良好的導(dǎo)體棒ab和cd可以自由滑動(dòng)當(dāng)ab在外力f作用下向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是()a導(dǎo)體棒cd內(nèi)有電流通過(guò)，方向是dcb導(dǎo)體棒cd內(nèi)有電流通過(guò)，方向是cdc磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒cd的作用力向左d磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒ab的作用力向左解析：利用楞次定律，兩個(gè)導(dǎo)體棒與兩根金屬導(dǎo)軌構(gòu)成閉合回路，分析出磁通量增加，結(jié)合安培定則判斷回路中感應(yīng)電流的方向是bacdb.以此為基礎(chǔ)，再根據(jù)左手定則進(jìn)一步判定cd、ab的受力方向，經(jīng)過(guò)比較可得正確答案答案：bd6如圖所示，在載流直導(dǎo)線近旁固定有兩平行光滑導(dǎo)軌a、b，導(dǎo)軌與直導(dǎo)線平行且在同一水平面內(nèi)，在導(dǎo)軌上有兩條可自由滑動(dòng)的導(dǎo)體棒ab和cd.載流直導(dǎo)線中的電流逐漸增強(qiáng)時(shí)，導(dǎo)體棒ab和cd的運(yùn)動(dòng)情況是()a一起向左運(yùn)動(dòng)b一起向右運(yùn)動(dòng)cab和cd相向運(yùn)動(dòng)，相互靠近dab和cd相背運(yùn)動(dòng)，相互遠(yuǎn)離解析：方法一：電流增強(qiáng)時(shí)，電流在abdc回路中產(chǎn)生的垂直向里的磁場(chǎng)增強(qiáng)，回路磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知，回路產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较螂娏鳎籥b邊電流方向向下，所受安培力向右，cd邊電流方向向上，所受安培力向左，故ab和cd相向運(yùn)動(dòng)，c項(xiàng)正確方法二：電流增強(qiáng)時(shí)，電流在abdc回路中產(chǎn)生的垂直向里的磁場(chǎng)增強(qiáng)，回路磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知，回路要減小面積以阻礙磁通量的增加，因此，兩導(dǎo)體棒要相向運(yùn)動(dòng)，相互靠攏，c項(xiàng)正確答案：c7.如圖所示，“u”形金屬框架固定在水平面上，金屬桿ab與框架間無(wú)摩擦整個(gè)裝置處于豎直方向的磁場(chǎng)中若因磁場(chǎng)的變化，使桿ab向右運(yùn)動(dòng)，則磁感應(yīng)強(qiáng)度()a方向向下并減小b方向向下并增大c方向向上并增大d方向向上并減小解析：因磁場(chǎng)變化，發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，桿ab中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，而使桿ab受到磁場(chǎng)力的作用，并發(fā)生向右運(yùn)動(dòng)而桿ab向右運(yùn)動(dòng)，使得閉合回路中磁通量有增加的趨勢(shì)，說(shuō)明原磁場(chǎng)的磁通量必定減弱，即磁感應(yīng)強(qiáng)度正在減小，與方向向上、向下無(wú)關(guān)答案：ad8.如圖所示，ab為一金屬桿，它處在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，可繞a點(diǎn)在紙面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)；s是以a為圓心位于紙面內(nèi)的金屬圓環(huán)在桿轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，桿的b端與金屬環(huán)保持良好接觸；a為電流表，其一端與金屬環(huán)相連，一端與a點(diǎn)良好接觸當(dāng)桿沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，某時(shí)刻ab桿的位置如圖所示，則此時(shí)刻()a有電流通過(guò)電流表，方向由cd；作用于ab的安培力向右b有電流通過(guò)電流表，方向由cd；作用于ab的安培力向左c有電流通過(guò)電流表，方向由dc；作用于ab的安培力向右d無(wú)電流通過(guò)電流表，作用于ab的安培力為零解析：金屬桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線，由右手定則可知產(chǎn)生a到b的感應(yīng)電流，電流由cd流過(guò)電流表，再由左手定則知此時(shí)ab桿受安培力向右，故a正確答案：a9.一金屬方框abcd從離磁場(chǎng)區(qū)域上方高a處自由落下，然后進(jìn)入與線框平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，可能發(fā)生的情況是(如圖所示)()a線框做加速運(yùn)動(dòng)，加速度agb線框做勻速運(yùn)動(dòng)c線框做減速運(yùn)動(dòng)d線框會(huì)反向運(yùn)動(dòng)回到原處解析：當(dāng)線框下落進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)將阻礙線框進(jìn)入磁場(chǎng)，這就說(shuō)明進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流使線框受到向上的安培力，且大小與進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度有關(guān)，設(shè)為f.如果fmg，線框?qū)蛩龠M(jìn)入磁場(chǎng)如果fmg，線框?qū)p速進(jìn)入磁場(chǎng)由此可見(jiàn)，線框進(jìn)入磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)是由其自由下落的高度h決定的(對(duì)于確定的線圈)，a、b、c三種情況均有可能但d項(xiàng)所示情況絕不可能，因?yàn)榫€框進(jìn)入磁場(chǎng)，才會(huì)受到向上的安培力，線框的速度方向不會(huì)向上，可見(jiàn)線框不會(huì)反向運(yùn)動(dòng)答案：abc10.如圖所示，在條形磁鐵中央位置的正上方水平固定一銅質(zhì)圓環(huán)以下判斷中正確的是()a釋放圓環(huán)，環(huán)下落時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流b釋放圓環(huán)，環(huán)下落時(shí)無(wú)感應(yīng)電流c釋放圓環(huán)，環(huán)下落時(shí)環(huán)的機(jī)械能守恒d釋放圓環(huán)，環(huán)下落時(shí)環(huán)的機(jī)械能不守恒解析：由條形磁鐵磁場(chǎng)分布特點(diǎn)可知，穿過(guò)其中央位置正上方的圓環(huán)的合磁通量為零所以，在環(huán)下落的過(guò)程中磁通量不變，沒(méi)有感應(yīng)電流，圓環(huán)只受重力，則環(huán)下落時(shí)機(jī)械能守恒，故a、d錯(cuò)誤，b、c正確答案：bc11如圖甲所示，長(zhǎng)直導(dǎo)線與閉合金屬線框位于同一平面內(nèi)，長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流i隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示在0時(shí)間內(nèi)，直導(dǎo)線中電流向上，則在t時(shí)間內(nèi)，線框中感應(yīng)電流的方向與所受安培力情況是()a感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，線框受安培力的合力方向向左b感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，線框受安培力的合力方向向右c感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，線框受安培力的合力方向向右d感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，線框受安培力的合力方向向左解析：在t時(shí)間內(nèi)，直導(dǎo)線中的電流方向向下增大，穿過(guò)線框的磁通量垂直紙面向外增加，由楞次定律知感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，線框所受安培力的合力由左手定則可知向右，所以c正確答案：c12.如圖，均勻帶正電的絕緣圓環(huán)a與金屬圓環(huán)b同心共面放置，當(dāng)a繞o點(diǎn)在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)，b中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，且具有收縮趨勢(shì)，由此可知，圓環(huán)a()a順時(shí)針加速旋轉(zhuǎn) b順時(shí)針減速旋轉(zhuǎn)c逆時(shí)針加速旋轉(zhuǎn) d逆時(shí)針減速旋轉(zhuǎn)解析：由楞次定律，欲使b中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏?，則a環(huán)內(nèi)磁場(chǎng)應(yīng)向里減弱或向外增強(qiáng)，ra環(huán)的旋轉(zhuǎn)情況應(yīng)該是順時(shí)針減速或逆時(shí)針加速，由于b環(huán)又有收縮趨勢(shì)，說(shuō)明a環(huán)外部磁場(chǎng)向外，內(nèi)部向里，故選b.答案：b13現(xiàn)將電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵芯的線圈a、線圈b、電流表及開(kāi)關(guān)，按圖連接在開(kāi)關(guān)閉合、線圈a放在線圈b中的情況下，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)他將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端p向左加速滑動(dòng)時(shí)，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)由此可以推斷()a線圈a向上移動(dòng)或滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端p向右加速滑動(dòng)，都能引起電流表指針向左偏轉(zhuǎn)b線圈a中鐵芯向上拔出或斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，都能引起電流表指針向右偏轉(zhuǎn)c滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端p勻速向左或勻速向右滑動(dòng)，都能使電流表指針靜止在中央d因?yàn)榫€圈a、線圈b的繞線方向未知，故無(wú)法判斷電流表指針偏轉(zhuǎn)的方向解析：電流表指針是否偏轉(zhuǎn)取決于穿過(guò)線圈b的磁通量是否發(fā)生變化，而電流表中指針的偏轉(zhuǎn)方向由穿過(guò)線圈b的磁通量是變大還是變小決定由題意知當(dāng)p向左滑動(dòng)時(shí)，線圈a中的電流變小，導(dǎo)致穿過(guò)線圈b的磁通量減小，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)依此推理，若穿過(guò)線圈b的磁通量增大時(shí)，電流表指針應(yīng)向左偏轉(zhuǎn)，d錯(cuò)誤；線圈a上移或斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，穿過(guò)線圈b的磁通量減小，指針向右偏，a錯(cuò)誤，b正確；p勻速向左滑動(dòng)時(shí)穿過(guò)線圈b的磁通量減小，指針向右偏轉(zhuǎn)，p勻速向右滑動(dòng)時(shí)穿過(guò)線圈b的磁通量增大，指針向左偏轉(zhuǎn)，故c錯(cuò)誤答案：b14.電阻r、電容器c與一個(gè)線圈連成閉合回路