高中物理 43《楞次定律》課下作業(yè) 新人教選修3-2

1、.2013物理人教選修3-2 4.3楞次定律課下作業(yè)1(2012·北京高考)物理課上，老師做了一個(gè)奇妙的“跳環(huán)實(shí)驗(yàn)”。如圖1所示，她把一個(gè)帶鐵芯的線圈L、開(kāi)關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接起來(lái)后，將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過(guò)套環(huán)。閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間，套環(huán)立刻跳起。某同學(xué)另找來(lái)器材再探究此實(shí)驗(yàn)。他連接好電路，經(jīng)重復(fù)試驗(yàn)，線圈上的套環(huán)均未動(dòng)。對(duì)比老師演示的實(shí)驗(yàn)，下列四個(gè)選項(xiàng)中，導(dǎo)致套環(huán)未動(dòng)的原因可能是() 圖1A線圈接在了直流電源上B電源電壓過(guò)高C所選線圈的匝數(shù)過(guò)多D所用套環(huán)的材料與老師的不同解析：金屬套環(huán)跳起的原因是開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，套環(huán)上產(chǎn)生感應(yīng)電流與通電螺線管上的電流相互作用而引起的。線圈

2、接在直流電源上，S閉合時(shí)，金屬套環(huán)也會(huì)跳起。電壓越高，線圈匝數(shù)越多，S閉合時(shí)，金屬套環(huán)跳起越劇烈。若套環(huán)是非導(dǎo)體材料，則套環(huán)不會(huì)跳起。故選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確。答案：D2.如圖2所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)用比較軟的金屬導(dǎo)線制成的閉合圓環(huán)。在此圓環(huán)的形狀由圓形變成正方形的過(guò)程中()A環(huán)中有感應(yīng)電流，方向adcbB環(huán)中有感應(yīng)電流，方向abcd 圖2C環(huán)中無(wú)感應(yīng)電流D條件不夠，無(wú)法確定解析：由圓形變成正方形的過(guò)程中，面積減小，磁通量減小，由楞次定律可知正方形中產(chǎn)生adcb方向的電流，A對(duì)。答案：A3如圖3所示為閉合電路中的一部分導(dǎo)體ab在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的情景，其中能產(chǎn)生由a到b的感應(yīng)電

3、流的是()圖3解析：題目中導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，先由感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件判斷是否存在感應(yīng)電流，再應(yīng)用右手定則判斷感應(yīng)電流方向。由右手定則可判定ab中的電流，A項(xiàng)中由a向b，B項(xiàng)中由b向a，C項(xiàng)中由b向a，D項(xiàng)中由b向a。故選A。答案：A4.如圖4所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)與圓形導(dǎo)體環(huán)平面垂直，導(dǎo)體ef與環(huán)接觸良好，當(dāng)ef向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)()A圓環(huán)中磁通量不變，環(huán)上無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生B整個(gè)環(huán)中有順時(shí)針?lè)较虻碾娏?圖4C整個(gè)環(huán)中有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鱀環(huán)的右側(cè)有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏?，環(huán)的左側(cè)有順時(shí)針?lè)较虻碾娏鹘馕觯簩?dǎo)體ef將圓分成兩部分，導(dǎo)體向右移動(dòng)時(shí)，右邊的磁通量減小，左邊的磁通量增加，根據(jù)楞次定律，左邊電流為順時(shí)針?lè)较颍?/p>

4、右邊電流為逆時(shí)針?lè)较?，?yīng)選D。答案：D5.如圖5所示，通電螺線管兩側(cè)各懸掛一個(gè)小銅環(huán)，銅環(huán)平面與螺線管截面平行。當(dāng)電鍵S接通瞬間，兩銅環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況是()A同時(shí)向兩側(cè)推開(kāi)B同時(shí)向螺線管靠攏 圖5C一個(gè)被推開(kāi)，一個(gè)被吸引，但因電源正負(fù)極未知，無(wú)法具體判斷D同時(shí)被推開(kāi)或同時(shí)向螺線管靠攏，因電源正負(fù)極未知，無(wú)法具體判斷解析：當(dāng)電路接通瞬間，穿過(guò)線圈的磁通量增加，使得穿過(guò)兩側(cè)銅環(huán)的磁通量都增加，由楞次定律可知，兩環(huán)中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與線圈兩端的磁場(chǎng)方向相反，即受到線圈磁場(chǎng)的排斥作用，使兩銅環(huán)分別向外側(cè)移動(dòng)，選項(xiàng)A正確。答案：A6.如圖6所示，在O點(diǎn)正下方有一個(gè)具有理想邊界的磁場(chǎng)，銅環(huán)在A點(diǎn)由靜止釋放自由擺

5、至最高點(diǎn)B。不考慮空氣阻力，則下列說(shuō)法正確的是()AA、B兩點(diǎn)在同一水平線上BA點(diǎn)高于B點(diǎn) 圖6CA點(diǎn)低于B點(diǎn)D銅環(huán)將做等幅擺動(dòng)解析：銅環(huán)由A點(diǎn)向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，在進(jìn)入磁場(chǎng)和離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，由于穿過(guò)環(huán)面的磁通量變化，都要產(chǎn)生感應(yīng)電流，即產(chǎn)生電能。此電能是由環(huán)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化來(lái)的，即環(huán)由A到B過(guò)程中機(jī)械能減少，所以B點(diǎn)比A點(diǎn)低，B選項(xiàng)正確。答案：B7如圖7所示，閉合螺線管固定在置于光滑水平面上的小車(chē)上，現(xiàn)將一條形磁鐵從左向右插入螺線管中。則()圖7A車(chē)將向右運(yùn)動(dòng)B使條形磁鐵向右插入時(shí)外力所做的功全部由螺線管轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，最終轉(zhuǎn)化為螺線管的內(nèi)能C條形磁鐵會(huì)受到向左的力D車(chē)會(huì)受到向左的力解析：磁鐵向右插入螺線

6、管中，根據(jù)楞次定律的擴(kuò)展含義“來(lái)拒去留”，磁鐵與小車(chē)相互排斥，小車(chē)在光滑水平面上受力向右運(yùn)動(dòng)，所以A、C正確，D錯(cuò)誤。電磁感應(yīng)現(xiàn)象中滿足能量守恒，由于小車(chē)動(dòng)能增加，外力做的功轉(zhuǎn)化為小車(chē)動(dòng)能和螺線管中的內(nèi)能，所以B錯(cuò)誤。答案：AC8.如圖8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 圖8C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

7、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：AD9如圖9甲所示，兩個(gè)閉合圓形線圈A、B圓心重合，放在同一水平面內(nèi)，線圈A中通以如圖9乙所示的變化電流，t0時(shí)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針(如圖中箭頭所示)，在t1t2時(shí)間內(nèi)，對(duì)于線圈B，下列說(shuō)法中正確的是()圖9A線圈B內(nèi)有順時(shí)針?lè)较虻碾娏?，線圈有擴(kuò)張的趨勢(shì)B線圈B內(nèi)有順時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎€圈有收縮的趨勢(shì)C線圈B內(nèi)有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏?，線圈有擴(kuò)張的趨勢(shì)D線圈B內(nèi)有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏?，線圈有收縮的趨勢(shì)解析：t1t2時(shí)間內(nèi)，線圈A中的電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，根據(jù)安培定則可知在線圈A內(nèi)部產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向外，線圈外部產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向里，線圈B的磁通量是穿出的。由于線圈A中的電流增加，故穿過(guò)線圈B的磁通量增加，因而根據(jù)楞次定律，在線圈B中將產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，并且線圈B有擴(kuò)張的趨勢(shì)，故A對(duì)，B、C、D都錯(cuò)。答案：A10如圖10所示，銅質(zhì)金屬環(huán)從條形磁鐵的正上方由靜止開(kāi)始下落，在下落過(guò)程中，下列判斷正確的是()圖10A金屬環(huán)在下落過(guò)程中的機(jī)械能守恒B金屬環(huán)在下落過(guò)程中動(dòng)能的增加量小于其重力勢(shì)能的減少量C金屬環(huán)的機(jī)械能先減小后增大D磁鐵對(duì)桌面的壓力始終大于其自身的重力解析：金屬環(huán)在下落過(guò)程中，除