2020學年高中物理第四章電磁感應課后提升作業(yè)二4.3楞次定律新人教版選修3_

1、課后提升作業(yè) 二 楞次定律 (40分鐘50分)一、選擇題(本題共6小題,每小題6分,共36分)1.(2020晉中高二檢測)如圖所示,導線框abcd與通電導線在同一平面內(nèi),直導線中通有恒定電流并通過ad和bc的中點,當線框向右運動的瞬間,則()A.線框中有感應電流,且按順時針方向B.線框中有感應電流,且按逆時針方向C.線框中有感應電流,但方向難以判斷D.由于穿過線框的磁通量為零,所以線框中沒有感應電流【解析】選B。題圖為直導線電流,根據(jù)右手螺旋定則可知,直導線右邊的磁場垂直紙面向里,左邊的磁場垂直紙面向外,因處于線框的中點處,所以穿過線框的磁通量相互抵消,恰好為零;當線框向右運動的瞬間,導致直導

2、線左邊垂直紙面向外穿過線框的磁通量減小,而直導線右邊垂直紙面向里的磁通量在增大,根據(jù)楞次定律,則有感應電流且方向為逆時針方向,故B正確,A、C、D錯誤。2.如圖所示,一個水平放置的矩形線圈abcd,在細長水平磁鐵的S極附近豎直下落,由位置經(jīng)位置到位置。位置與磁鐵在同一平面,位置和都很靠近位置,則在下落過程中,線圈中的感應電流的方向為()A.abcdaB.adcbaC.從abcda到adcbaD.從adcba到abcda【解析】選B。如題圖所示,線圈從位置到位置的過程中,穿過線圈方向向下的磁通量減小,則產(chǎn)生感應電流;根據(jù)楞次定律,感應電流的磁場的方向向下,所以感應電流的方向為adcba方向;線圈

3、從位置到位置的過程中,穿過線圈向上的磁通量增加,所以感應電流的磁場的方向向下,產(chǎn)生感應電流的方向為adcba方向。所以整個過程中感應電流的方向始終都是沿adcba方向。故B正確。3.(2020桂林高二檢測)如圖所示,線圈兩端與電阻相連構成閉合回路,在線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵,磁鐵的S極朝下。在將磁鐵的S極插入線圈的過程中()A.通過電阻的感應電流的方向由a到b,線圈與磁鐵相互排斥B.通過電阻的感應電流的方向由b到a,線圈與磁鐵相互排斥C.通過電阻的感應電流的方向由a到b,線圈與磁鐵相互吸引D.通過電阻的感應電流的方向由b到a,線圈與磁鐵相互吸引【解析】選B。由于S極向下運動,穿過螺線管的

4、磁場在增強,所以螺線管中產(chǎn)生的磁場會阻礙這個磁場增強,故線圈與磁鐵相互排斥,C、D錯誤;由楞次定律可得,螺線管產(chǎn)生的磁場的下端是N極,故由右手螺旋定則可知,通過電阻的感應電流的方向由b到a,B正確?！狙a償訓練】如圖所示,一個閉合導體圓環(huán)固定在水平桌面上,一根條形磁鐵沿圓環(huán)的軸線運動,使圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生了感應電流。下列四幅圖中,產(chǎn)生的感應電流方向與條形磁鐵的運動情況相吻合的是()【解析】選D。由圖示可知,在磁鐵S極上升過程中,穿過圓環(huán)的磁場方向向上,在磁鐵遠離圓環(huán)時,穿過圓環(huán)的磁通量變小,由楞次定律可知,從上向下看,圓環(huán)中的感應電流沿逆時針方向,故A錯誤;由圖示可知,在磁鐵S極下落過程中,穿過圓環(huán)的磁

5、場方向向上,在磁鐵靠近圓環(huán)時,穿過圓環(huán)的磁通量變大,由楞次定律可知,從上向下看,圓環(huán)中的感應電流沿順時針方向,故B錯誤;在磁鐵N極上升過程中,穿過圓環(huán)的磁場方向向下,在磁鐵遠離圓環(huán)時,穿過圓環(huán)的磁通量變小,由楞次定律可知,從上向下看,圓環(huán)中的感應電流沿順時針方向,故C錯誤;由圖示可知,在磁鐵N極下落過程中,穿過圓環(huán)的磁場方向向下,在磁鐵靠近圓環(huán)時,穿過圓環(huán)的磁通量變大,由楞次定律可知,從上向下看,圓環(huán)中的感應電流沿逆時針方向,故D正確。4.(多選)(2020溫州高二檢測)如圖所示,M為水平放置的橡膠圓盤,在其外側面均勻帶有負電荷。在M正上方用絲線懸掛一個閉合鋁環(huán)N,鋁環(huán)也處于水平面中,且M盤和

6、N環(huán)的中心在同一條豎直線OO上。現(xiàn)讓橡膠圓盤由靜止開始繞OO軸按圖示方向逆時針加速轉動,下列說法正確的是()A.鋁環(huán)N對橡膠圓盤M的作用力方向豎直向下B.鋁環(huán)N對橡膠圓盤M的作用力方向豎直向上C.鋁環(huán)N有擴大的趨勢,絲線對它的拉力增大D.鋁環(huán)N有縮小的趨勢,絲線對它的拉力減小【解析】選A、D。橡膠圓盤M由靜止開始繞其軸線OO按箭頭所示方向加速轉動,形成環(huán)形電流,環(huán)形電流增大,根據(jù)右手螺旋定則知,通過鋁環(huán)N的磁通量向下,且增大,根據(jù)楞次定律的另一種表述,引起的機械效果阻礙磁通量的增大,知鋁環(huán)N的面積有縮小的趨勢,且有向上的運動趨勢,所以絲線的拉力減小。根據(jù)牛頓第三定律,N對M的作用力豎直向下,故

7、A、D正確,B、C錯誤。故選A、D。5.(多選)(2020溫州高二檢測)如圖,鋁環(huán)平放在水平桌面上,在該鋁環(huán)的正上方有一豎直放置的條形磁鐵,磁鐵的N極朝下。當磁鐵豎直向下運動的過程中()A.鋁環(huán)中將產(chǎn)生俯視為逆時針方向的感應電流B.穿過鋁環(huán)的磁通量變小C.鋁環(huán)有擴張的趨勢D.鋁環(huán)對水平桌面的壓力FN將增大【解析】選A、D。當磁鐵豎直向下運動的過程中,穿過鋁環(huán)的磁通量向下增加,根據(jù)楞次定律,感應電流的磁場方向向上,由右手定則可知,鋁環(huán)中將產(chǎn)生俯視為逆時針方向的感應電流,選項A正確,B錯誤;根據(jù)圓環(huán)處的磁場分布以及感應電流的方向,由左手定則可知,圓環(huán)中的每一段都受到指向圓環(huán)內(nèi)部斜向下的安培力作用,

8、故使鋁環(huán)有收縮的趨勢,且鋁環(huán)對水平桌面的壓力FN將增大,選項D正確,C錯誤。故選A、D?！狙a償訓練】如圖所示,銅質(zhì)金屬圓環(huán)從放在桌面上的條形磁鐵的正上方由靜止開始下落,下列說法中正確的是()A.當金屬圓環(huán)經(jīng)過磁鐵的上端位置A以后,環(huán)中便不再有電流B.當金屬圓環(huán)在磁鐵的中間位置O時,磁鐵對桌面的壓力等于其自身的重力C.當金屬圓環(huán)經(jīng)過磁鐵的上端位置A時,環(huán)中的電流將改變方向D.金屬圓環(huán)在下落過程中磁鐵對桌面的壓力始終大于其自身的重力【解析】選B。金屬圓環(huán)從條形磁鐵上方由靜止下落至O點的過程中,通過金屬圓環(huán)的磁通量一直在增加,方向向下,產(chǎn)生感應電流,A、C錯誤;當金屬圓環(huán)在磁鐵的中間位置O時,金屬圓

9、環(huán)不切割磁感線,沒有感應電流,金屬圓環(huán)對磁鐵沒有力的作用,磁鐵對桌面的壓力等于其自身的重力,B正確,D錯誤。6.(2020西安高二檢測)如圖所示,一個有界勻強磁場區(qū)域,磁場方向垂直紙面向外。一個矩形閉合導線框abcd,沿紙面由位置1(左)勻速運動到位置2(右)。則()A.導線框進入磁場時,感應電流方向為abcdaB.導線框離開磁場時,感應電流方向為adcbaC.導線框離開磁場時,受到的安培力方向水平向右D.導線框進入磁場時,受到的安培力方向水平向左【解析】選D。由右手定則可判斷出導線框進入磁場時,感應電流方向為adcba,導線框離開磁場時,感應電流方向為abcda。由左手定則可判斷導線框進入磁

10、場時受到的安培力水平向左,導線框離開磁場時受到的安培力也是水平向左,故選項D正確。二、非選擇題(14分。需寫出規(guī)范的解題步驟)7.某同學在“探究電磁感應的產(chǎn)生條件”的實驗中,設計了如圖所示的裝置。線圈A通過電流表甲、高阻值的電阻R、滑動變阻器R和開關S連接在電源上,線圈B的兩端接到另一個電流表乙上,兩個電流表完全相同,零刻度居中。閉合開關后,當滑動變阻器R的滑片P不動時,甲、乙兩個電流表指針的位置如圖所示。(1)當滑片P較快地向左滑動時,電流表甲的指針的偏轉情況是_,電流表乙的指針的偏轉情況是_(均選填“向右偏”“向左偏”或“不偏轉”)。(2)斷開開關,待電路穩(wěn)定后再迅速閉合開關,電流表乙的指

11、針的偏轉情況是_(選填“向左偏”“向右偏”或“不偏轉”)。(3)從上述實驗可以初步得出結論:_。【解析】由題圖可知,電流由哪一接線柱流出,電流表的指針就向它的另一側偏轉。(1)當滑片P較快地向左滑動時,通電回路中的電流增大,電流表甲的指針向右偏,穿過線圈B的磁通量增大且原磁場方向向下,由楞次定律可知,感應電流的磁場方向向上,由安培定則得,電流表乙的指針向左偏。(2)斷開開關,待電路穩(wěn)定后再迅速閉合開關,左側(通電)回路中的電流增大,穿過線圈B的磁通量增大且原磁場方向向下,故電流表乙的指針向左偏。(3)通過實驗可以初步得出結論:穿過閉合回路的磁通量變化而產(chǎn)生感應電流,感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。答案:(1)向右偏向左偏(2)向左偏(3)穿過閉合回路的磁通量變化而產(chǎn)生感應電流,感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化【補償訓練】重為G的線圈系在一個彈簧測力計上,其下方有一通電導線,如圖甲所示,導線所通過的電流如圖乙所示,它們均在同一平面內(nèi),求下列不同時刻彈簧測力計的示數(shù)與G的關系。(1)在t1時刻。(2)