高中物理教科版2第一章電磁感應 學業(yè)分層測評3楞次定律

學業(yè)分層測評(三)(建議用時：45分鐘)[學業(yè)達標]1．(多選)關于對楞次定律的理解，下面說法中正確的是()【導學號：31310023】A．感應電流的方向總是要使它的磁場阻礙原來的磁通量的變化B．感應電流的磁場方向，總是跟原磁場方向相同C．感應電流的磁場方向，總是跟原磁場方向相反D．感應電流的磁場方向可以跟原磁場方向相同，也可以相反【解析】根據楞次定律，感應電流的磁場阻礙原磁場的磁通量的變化，A項正確；感應電流的磁場方向在磁通量增加時與原磁場方向相反，在磁通量減小時與原磁場方向相同，B、C項錯誤，D項正確．【答案】AD2．(多選)關于右手定則和楞次定律的關系，下列說法正確的是()A．右手定則和楞次定律都是用來判斷感應電流的方向的，本質上沒有任何區(qū)別，是并列關系B．右手定則的使用范圍是判斷閉合回路中的部分導體切割磁感線運動時產生的感應電流的方向C．楞次定律可以用來判斷任何情況下感應電流的方向D．能用右手定則判斷感應電流方向的情況，一定能用楞次定律來判斷，能用楞次定律判斷感應電流方向的情況，也一定能用右手定則來判斷【解析】右手定則是楞次定律的一個特例，用于判斷閉合回路中的部分導體切割磁感線運動時產生的感應電流的方向，與楞次定律的關系是包含關系，選項A、D錯誤，選項B、C正確．【答案】BC3．(2023·北京高二期中)如選項圖所示，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)內產生了感應電流．下列四幅圖中，產生的感應電流方向與條形磁鐵的運動情況相吻合的是()【導學號：31310024】【解析】選項A，磁場向上減弱，由增反減同知感應電流為俯視逆時針，選項A錯誤；選項B，磁場向上增強，由增反減同知感應電流為俯視順時針，選項B錯誤；選項C，磁場向下減弱，由增反減同知感應電流為俯視順時針，選項C錯誤；選項D，磁場向下增強，由增反減同知感應電流為俯視逆時針，選項D正確．【答案】D4.如圖1-4-7所示，平行導體滑軌MM′、NN′水平放置，固定在勻強磁場中，磁場方向與水平面垂直向下．滑線AB、CD橫放其上靜止，形成一個閉合電路，當AB向右滑動的瞬間，電路中感應電流的方向及滑線CD受到的磁場力方向分別為()圖1-4-7A．電流方向沿ABCD；受力方向向右B．電流方向沿ABCD；受力方向向左C．電流方向沿ADCB；受力方向向右D．電流方向沿ADCB；受力方向向左【解析】AB向右滑動，根據右手定則知回路中感應電流方向沿ADCB方向，又由左手定則判知CD受安培力方向向右，故C對，A、B、D錯．【答案】C5．如圖1-4-8所示，通電導線MN與單匝矩形線圈abcd共面，位置靠近ab且相互絕緣．當MN中電流突然減小時，線圈所受安培力的合力方向()圖1-4-8【導學號：31310025】A．向左 B．向右C．垂直紙面向外 D．垂直紙面向里【解析】當MN中電流突然減小時，單匝矩形線圈abcd垂直紙面向里的磁通量減小，根據楞次定律，單匝矩形線圈abcd中產生的感應電流方向為順時針方向，由左手定則可知，線圈所受安培力的合力方向向右，選項B正確．【答案】B6．如圖1-4-9所示，當磁場的磁感應強度B增強時，內、外金屬環(huán)上的感應電流的方向應為()圖1-4-9A．內環(huán)順時針，外環(huán)逆時針B．內環(huán)逆時針，外環(huán)順時針C．內、外環(huán)均為順時針D．內、外環(huán)均為逆時針【解析】磁場增強，則穿過回路的磁通量增大，故感應電流的磁場向外，由安培定則知電流對整個電路而言應沿逆時針方向，即外環(huán)逆時針，內環(huán)順時針，選項A正確．【答案】A7．某實驗小組用如圖1-4-10所示的實驗裝置來驗證楞次定律．當條形磁鐵自上而下穿過固定的線圈時，通過電流計的感應電流方向是()圖1-4-10【導學號：31310026】A．a→G→bB．先a→G→b，后b→G→aC．b→G→aD．先b→G→a，后a→G→b【解析】(1)確定原磁場的方向：條形磁鐵在穿入線圈的過程中，磁場方向向下．(2)明確回路中磁通量變化的情況：向下的磁通量增加．(3)由楞次定律的“增反減同”可知：線圈中感應電流產生的磁場方向向上．(4)應用右手定則可以判斷感應電流的方向為逆時針(俯視)，即從b→G→a.同理可以判斷出條形磁鐵穿出線圈過程中，向下的磁通量減小，由楞次定律可得：線圈中將產生順時針的感應電流(俯視)，電流從a→G→b.【答案】D8．(多選)磁場垂直穿過一個圓形線框，由于磁場的變化，在線框中產生順時針方向的感應電流，如圖1-4-11所示，則以下說法正確的是()圖1-4-11A．若磁場方向垂直線框向里，則此磁場的磁感應強度是在增強B．若磁場方向垂直線框向里，則此磁場的磁感應強度是在減弱C．若磁場方向垂直線框向外，則此磁場的磁感應強度是在增強D．若磁場方向垂直線框向外，則此磁場的磁感應強度是在減弱【解析】所產生的感應電流為順時針方向，由安培定則知感應電流的磁場垂直紙面向里，由楞次定律中的“增反減同”可知，原因可能是方向垂直紙面向里的磁場正在減弱或是方向垂直紙面向外的磁場正在增強，正確答案應選B、C.【答案】BC9．如圖1-4-12所示，有一固定的彈性金屬環(huán)，將條形磁鐵插入環(huán)中或從環(huán)中拔出時，環(huán)所圍面積的變化情況是()圖1-4-12A．插入時環(huán)的面積增大，拔出時環(huán)的面積減小B．插入時環(huán)的面積減小，拔出時環(huán)的面積增大C．插入或拔出時環(huán)的面積都增大D．插入或拔出時環(huán)的面積都減小【解析】插入時穿過環(huán)的磁通量增加，感應電流的磁場要阻礙磁通量的增加，故環(huán)的面積減小；拔出時穿過環(huán)的磁通量減少，感應電流的磁場要阻礙磁通量的減少，故環(huán)的面積增大．選項B正確．【答案】B[能力提升]10．如圖1-4-13所示，勻強磁場與圓形導體環(huán)平面垂直，導體ef與環(huán)接觸良好，當ef向右勻速運動時()圖1-4-13【導學號：31310027】A．圓環(huán)中磁通量不變，環(huán)上無感應電流產生B．整個環(huán)中有順時針方向的電流C．整個環(huán)中有逆時針方向的電流D．環(huán)的右側有逆時針方向的電流，環(huán)的左側有順時針方向的電流【解析】導體ef將圓分成兩部分，導體向右移動時，右邊的磁通量減小，左邊的磁通量增加，根據楞次定律，左邊電流為順時針方向，右邊電流為逆時針方向，應選D.【答案】D11．(多選)(2023·佛山高二期中)如圖1-4-14所示，把金屬圓環(huán)勻速拉出磁場，下面敘述正確的是()圖1-4-14A．向左拉出和向右拉出所產生的感應電流方向相反B．不管向什么方向拉出，只要產生感應電流方向都是順時針C．向右勻速拉出時，感應電流大小不變D．要將金屬環(huán)勻速拉出，拉力大小要改變【解析】不管沿什么方向將線圈拉出磁場，穿過線圈的磁通量都減小，根據楞次定律判斷可知，線圈中感應電流的方向都是沿順時針方向，故B正確，A錯誤；感應電流的大小與感應電動勢有關，而感應電動勢與線圈移動時切割磁感線的有效長度有關，由于移動過程中有效地切割長度先增大后減小，則感應電動勢也先增大后減小，感應電流先增大后減小，故C錯誤；線圈在切割磁感線的過程中，安培力的大小：F＝BIL，與電流的大小以及導線受力部分的有效長度有關，由于感應電流先增大后減小，移動過程中有效長度先增大后減小，所以對金屬環(huán)的拉力大小會發(fā)生變化，故D正確．故選BD.【答案】BD12．如圖1-4-15所示，當導線ab在電阻不計的金屬導軌上滑動時，線圈C向右擺動，則ab的運動情況是()【導學號：31310028】圖1-4-15A．向左或向右做勻速運動B．向左或向右做減速運動C．向左或向右做加速運動D．只能向右做勻加速運動【解析】線圈C向右擺動，說明穿過線圈的磁通量減小，也就是螺線管中的電流是減小的，也就是ab產生的感應電動勢逐漸減小，則ab必做減速運動，故選項B正確．【答案】B13．(多選)如圖1-4-16所示，當磁鐵運動時，流過電阻的電流由A經R到B，則磁鐵的運動可能是()圖1-4-16A．向下運動 B．向上運動C．向左平移 D．向右平移【解析】用已知的結論應用楞次定律逆向推斷產生感應電流的原因．(1)由感應電流方向A→R→B，應用安培定則知感應電流在螺線管內產生的磁場方向向下；(2)由楞次定律得螺線管內的磁通量變化應是向下的減少或向上的增加；(3)由條形磁鐵的磁感線分布知螺線管內原磁場方向是向下的，故應是磁通量減少，磁鐵向上運動、向左或向右平移都會導致通過螺線管內向下的磁通量減少．【答案】BCD14．(多選)(2023·廣州高二檢測)如圖1-4-17所示，圓環(huán)形導體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管與電源和滑動變阻器連接成如圖所示的電路．若將滑動變阻器的滑片P向下滑動，下列表述正確的是()圖1-4-17【導學號：31310029】A．線圈a中將產生俯視逆時針方向的感應電流B．穿過線圈a的磁通量變小C．線圈a有擴張的趨勢D．線圈a對水平桌面的壓力FN將增大【解析】若將滑動變阻器的滑片P向下滑動，螺線管b中電流增大，根據楞次定律和安培定則，線圈a中將產生俯視逆時針方向的感應電流，穿過線圈a的磁通量變大，線圈a有縮小的趨勢，線圈a對水平桌面的壓力FN將增大，選項B、C錯誤，選項A、D正確．【答案】AD15．(2023·綿陽高二檢測)如圖1-4-18，金屬棒ab置于水平放置的U形光滑導軌上，在ef右側存在有界勻強磁場B，磁場方向垂直導軌平面向下，在ef左側的無磁場區(qū)域cdef內有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導軌在同一平面內．當金屬棒ab在水平恒力F作用下從磁場左邊界ef處由靜止開始向右運動后，對圓環(huán)L，下列說法正確的是()圖1-4-18A．圓環(huán)L有收縮趨勢，圓環(huán)內的感應電流變小B．圓環(huán)L有擴張趨勢，圓環(huán)內的感應電流變大C．圓環(huán)L有收縮趨勢，圓環(huán)內的感應電流不變D．圓環(huán)L有擴張趨勢，圓環(huán)內的感應電流變小【解析】(1)由于金屬棒ab在恒力F的作用下向右運動，由右手定則知abcd回路中產生逆時針方向的感應電流．(2)由于ab金屬棒由靜止開始向右運動，速度增大，感應電流增大，因而回路abcd中感應電流產生的磁場也隨之增大．(3)由左手定則判斷ab金屬棒受到的安培力方向向左，與恒力F的方向相反，且安培力隨電流的增大而增大，故ab金屬棒的加速度