高中物理人教版2第四章電磁感應(yīng)3楞次定律 2023版第4章3楞次定律學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)2

學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)(二)(建議用時(shí)：45分鐘)[學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)]1．關(guān)于楞次定律，下列說法正確的是()A．感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化B．閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，必受磁場(chǎng)阻礙作用C．原磁場(chǎng)穿過閉合回路的磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)同向D．感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是跟原磁場(chǎng)反向，阻礙原磁場(chǎng)的變化【解析】感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，選項(xiàng)A正確；閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中平行磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，不受磁場(chǎng)阻礙作用，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；原磁場(chǎng)穿過閉合回路的磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)反向，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；感應(yīng)電流的磁場(chǎng)當(dāng)原磁場(chǎng)增強(qiáng)時(shí)跟原磁場(chǎng)反向，當(dāng)原磁場(chǎng)減弱時(shí)跟原磁場(chǎng)同向，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．【答案】A2．磁鐵在線圈中心上方開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈中產(chǎn)生如圖4-3-10方向的感應(yīng)電流，則磁鐵()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：05002023】圖4-3-10A．向上運(yùn)動(dòng) B．向下運(yùn)動(dòng)C．向左運(yùn)動(dòng) D．向右運(yùn)動(dòng)【解析】據(jù)題意，從圖示可以看出磁鐵提供的穿過線圈原磁場(chǎng)的磁通量方向向下，由安培定則可知線圈中感應(yīng)電流激發(fā)的感應(yīng)磁場(chǎng)方向向上，即兩個(gè)磁場(chǎng)的方向相反，則由楞次定律可知原磁場(chǎng)通過線圈的磁通量的大小在增加，故選項(xiàng)B正確．【答案】B3．如圖4-3-11所示，若套在條形磁鐵上的彈性金屬導(dǎo)線圈Ⅰ突然縮小為線圈Ⅱ，則關(guān)于線圈的感應(yīng)電流及其方向(從上往下看)是()圖4-3-11A．有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流B．有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流C．有先逆時(shí)針后順時(shí)針方向的感應(yīng)電流D．無感應(yīng)電流【解析】穿過線圈的磁通量包括磁體內(nèi)全部和磁體外的一部分，合磁通量是向上的．當(dāng)線圈突然縮小時(shí)合磁通量增加，原因是磁體外向下穿過線圈的磁通量減少．由楞次定律判斷，感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，選項(xiàng)A正確．【答案】A4．(多選)如圖4-3-12，在水平光滑桌面上，兩相同的矩形剛性小線圈分別疊放在固定的絕緣矩形金屬框的左右兩邊上，且每個(gè)小線圈都各有一半面積在金屬框內(nèi)．在金屬框接通逆時(shí)針方向電流的瞬間()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：05002023】圖4-3-12A．兩小線圈會(huì)有相互靠攏的趨勢(shì)B．兩小線圈會(huì)有相互遠(yuǎn)離的趨勢(shì)C．兩小線圈中感應(yīng)電流都沿順時(shí)針方向D．左邊小線圈中感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向，右邊小線圈中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向【解析】金屬框接通電流的瞬間，兩個(gè)小線圈的磁通量均增大，根據(jù)楞次定律，為了阻礙磁通量的增大，它們必須相互遠(yuǎn)離，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；由環(huán)形電流的磁場(chǎng)分布規(guī)律知兩小線圈中原磁場(chǎng)方向均垂直紙面向外，根據(jù)“增反減同”原則得，C正確，D錯(cuò)誤．圖4-3-13【答案】BC5．(多選)如圖4-3-13所示，A是用毛皮摩擦過的橡膠圓形環(huán)，由于它的轉(zhuǎn)動(dòng)，使得金屬環(huán)B中產(chǎn)生了如圖所示方向的感應(yīng)電流，則A環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)情況為()A．順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)B．逆時(shí)針加速轉(zhuǎn)動(dòng)C．逆時(shí)針減速轉(zhuǎn)動(dòng) D．順時(shí)針減速轉(zhuǎn)動(dòng)【解析】本題考查安培定則和楞次定律的應(yīng)用．B環(huán)中感應(yīng)電流為逆時(shí)針，根據(jù)安培定則判斷可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)為垂直紙面向外，根據(jù)楞次定律能產(chǎn)生這樣的磁場(chǎng)，是由于A環(huán)旋轉(zhuǎn)時(shí)A環(huán)上負(fù)電荷定向運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)垂直紙面向外減弱的磁場(chǎng)或者產(chǎn)生一個(gè)垂直紙面向里增強(qiáng)的磁場(chǎng)的結(jié)果，負(fù)電荷的運(yùn)動(dòng)方向與電流方向相反，根據(jù)安培定則可得出，A環(huán)逆時(shí)針加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生方向垂直紙面向里的增強(qiáng)的磁場(chǎng)，或A環(huán)順時(shí)針減速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生垂直紙面向外的減弱的磁場(chǎng)．故正確答案為B、D.【答案】BD6．如圖4-3-14所示，把一條形磁鐵從圖示位置由靜止釋放，穿過采用雙線繞法的通電線圈，此過程中條形磁鐵做()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：05002023】圖4-3-14A．減速運(yùn)動(dòng)B．勻速運(yùn)動(dòng)C．自由落體運(yùn)動(dòng)D．變加速運(yùn)動(dòng)【解析】雙線繞法得到的兩個(gè)線圈通電時(shí)，由安培定則知，兩線圈的磁場(chǎng)等值反向相互抵消，合磁場(chǎng)為零，對(duì)磁鐵無作用力．當(dāng)磁鐵下落時(shí)，穿過兩線圈的磁通量同向增加，根據(jù)楞次定律，兩線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流等值反向，也互相抵消，線圈中無感應(yīng)電流，線圈對(duì)磁鐵沒有作用力．磁鐵下落過程中只受重力，又從靜止開始，所以磁鐵做自由落體運(yùn)動(dòng)，故C對(duì)，A、B、D錯(cuò)．【答案】C7．電阻R、電容器C與一線圈連成閉合回路，條形磁鐵靜止于線圈的正上方，N極朝下，如圖4-3-15所示，現(xiàn)使磁鐵開始下落，在N極接近線圈上端的過程中，流過R的電流方向和電容器極板的帶電情況是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：05002023】圖4-3-15A．從a到b，上極板帶正電B．從a到b，下極板帶正電C．從b到a，上極板帶正電D．從b到a，下極板帶正電【解析】在N極接近線圈上端的過程中，通過線圈的磁感線方向向下，磁通量增大，由楞次定律可判定流過線圈的電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針(俯視)，外電路電流由b流向a，同時(shí)線圈作為電源，下端應(yīng)為正極，則電容器下極板電勢(shì)高，帶正電．選項(xiàng)D正確．【答案】D8．如圖4-3-16所示，條形磁鐵從高h(yuǎn)處自由下落，中途穿過一個(gè)固定的空心線圈．開關(guān)斷開，條形磁鐵至落地用時(shí)t1，落地時(shí)速度為v1；開關(guān)閉合，條形磁鐵至落地用時(shí)t2，落地時(shí)速度為v2，則它們的大小關(guān)系正確的是()圖4-3-16A．t1＞t2，v1＞v2B．t1＝t2，v1＝v2C．t1＜t2，v1＜v2D．t1＜t2，v1＞v2【解析】開關(guān)斷開時(shí)，線圈中無感應(yīng)電流，對(duì)條形磁鐵無阻礙作用，條形磁鐵自由下落，故a＝g；當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，線圈中有感應(yīng)電流，對(duì)條形磁鐵有阻礙作用，故a＜g.所以t1＜t2，v1＞v2，選項(xiàng)D正確．【答案】D9．(多選)有一靈敏電流計(jì)，當(dāng)電流從正接線柱流入時(shí)，指針向右側(cè)偏轉(zhuǎn)，現(xiàn)把它與線圈連接成如圖4-3-17所示的電路，磁鐵位于線圈正上方，則以下說法正確的是()甲乙圖4-3-17A．甲圖中磁鐵由圖示位置水平向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流計(jì)指針向右側(cè)偏轉(zhuǎn)B．甲圖中磁鐵由圖示位置水平向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流計(jì)指針向右側(cè)偏轉(zhuǎn)C．乙圖中線圈的繞制方向從上往下看為順時(shí)針方向D．乙圖中線圈的繞制方向從上往下看為逆時(shí)針方向【解析】由題意知，當(dāng)電流從正接線柱流入時(shí)，指針向右側(cè)偏轉(zhuǎn)；由題圖甲所示可知，穿過線圈的磁場(chǎng)向下，磁鐵由圖示位置水平向右或向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過線圈的磁通量減小，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向下，由安培定則知感應(yīng)電流從電流計(jì)正接線柱流入，所以電流計(jì)指針向右側(cè)偏轉(zhuǎn)，故A、B均正確；由題圖乙所示可知，電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，則電流從電流計(jì)正接線柱流入，由圖示可知，穿過線圈的磁場(chǎng)向下且減少，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向下，由安培定則知線圈的繞制方向從上往下看為順時(shí)針方向，故C正確，D錯(cuò)誤．【答案】ABC10．如圖4-3-18所示，導(dǎo)線框abcd與直導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，直導(dǎo)線通有恒定電流I，當(dāng)線框由左向右勻速通過直導(dǎo)線的過程中，線框中感應(yīng)電流的方向是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：05002023】圖4-3-18A．先abcd，后dcba，再abcdB．先abcd，后dcbaC．始終dcbaD．先dcba，后abcd，再dcba【解析】線框在直導(dǎo)線左側(cè)時(shí)，隨著線框向右運(yùn)動(dòng)，磁通量增加，根據(jù)楞次定律線框中感應(yīng)電流的方向?yàn)閐cba.當(dāng)線框的cd邊跨過直導(dǎo)線后，如圖所示，根據(jù)右手定則ab邊產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b，cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)閏→d.線框全部跨過直導(dǎo)線后，隨著向右運(yùn)動(dòng)，磁通量減少，根據(jù)楞次定律知線框中感應(yīng)電流的方向?yàn)閐cba.故選項(xiàng)D正確．【答案】D[能力提升]11．已知北半球地磁場(chǎng)的豎直分量向下．如圖4-3-19所示，在北京某中學(xué)實(shí)驗(yàn)室的水平桌面上，放置邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形閉合導(dǎo)體線圈abcd，線圈的ab邊沿南北方向，ad邊沿東西方向．下列說法中正確的是()圖4-3-19A．若使線圈向東平動(dòng)，則b點(diǎn)的電勢(shì)比a點(diǎn)的電勢(shì)低B．若使線圈向北平動(dòng)，則a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的電勢(shì)低C．若以ab為軸將線圈向上翻轉(zhuǎn)，則線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b→c→d→aD．若以ab為軸將線圈向上翻轉(zhuǎn)，則線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)閍→d→c→b→a【解析】若使線圈向東平動(dòng)，線圈的ab邊和cd邊切割磁感線，由右手定則知c(b)點(diǎn)電勢(shì)高于d(a)點(diǎn)電勢(shì)，故A錯(cuò)誤，同理知B錯(cuò)誤．若以ab為軸將線圈向上翻轉(zhuǎn)，穿過線圈平面的磁通量變小，由楞次定律可知線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b→c→d→a，C正確，D錯(cuò)誤．【答案】C12．如圖4-3-20所示，一個(gè)有彈性的金屬圓環(huán)被一根橡皮繩吊于通電直導(dǎo)線的正下方，直導(dǎo)線與圓環(huán)在同一豎直面內(nèi)，當(dāng)通電直導(dǎo)線中電流增大時(shí)，彈性圓環(huán)的面積S和橡皮繩的長(zhǎng)度l將()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：05002023】圖4-3-20A．S增大，l變長(zhǎng) B．S減小，l變短C．S增大，l變短 D．S減小，l變長(zhǎng)【解析】當(dāng)通電導(dǎo)線中電流增大時(shí)，穿過金屬圓環(huán)的磁通量增大，金屬圓環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流要阻礙磁通量的增大，一是用縮小面積的方式進(jìn)行阻礙，二是用遠(yuǎn)離直導(dǎo)線的方式進(jìn)行阻礙．故D正確．【答案】D13．如圖4-3-21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)開關(guān)S接通的一瞬間，兩銅環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況是()圖4-3-21A．同時(shí)向兩側(cè)推開B．同時(shí)向螺線管靠攏C．一個(gè)被推開，一個(gè)被吸引，但因電源正負(fù)極未知，無法具體判斷D．同時(shí)被推開或同時(shí)向螺線管靠攏，但因電源正負(fù)極未知，無法具體判斷【解析】當(dāng)開關(guān)S接通的一瞬間，螺線管的磁場(chǎng)增強(qiáng)，故穿過兩邊線圈的磁通量均增加，根據(jù)楞次定律，在線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流阻礙磁通量的增加，故線圈會(huì)遠(yuǎn)離螺線管運(yùn)動(dòng)，故兩銅環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況是同時(shí)向兩側(cè)推開，選項(xiàng)A正確．【答案】A14．如圖4-3-22，一圓形金屬環(huán)與兩固定的平行長(zhǎng)直導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi)，環(huán)的圓心與兩導(dǎo)線距離相等，環(huán)的直徑小于兩導(dǎo)線間距．兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向向下的恒定電流．若()圖4-3-22A．金屬環(huán)向上運(yùn)動(dòng)，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向B．金屬環(huán)向下運(yùn)動(dòng)，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向C．金屬環(huán)向左側(cè)直導(dǎo)線靠近，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向D．金屬環(huán)向右側(cè)直導(dǎo)線靠近，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向【解析】當(dāng)金屬環(huán)上下移動(dòng)時(shí)，穿過環(huán)的磁通量不發(fā)生變化，根據(jù)楞次定律，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；當(dāng)金屬環(huán)向左移動(dòng)時(shí)，穿過環(huán)的磁通量垂直紙面向外且增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律可知，產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)金屬環(huán)向右移動(dòng)時(shí)，穿過環(huán)的磁通量垂直紙面向里且增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律可知，產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，故選項(xiàng)D正確．【答案】D15．(多選)如圖4-3-23所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放一電阻不計(jì)的平行金屬軌道，軌道與軌道平面內(nèi)的圓形線圈P相連，要使在同一平面內(nèi)所包圍的小閉合線圈Q內(nèi)產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，導(dǎo)線ab的運(yùn)動(dòng)情況可能是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：05002023】圖4-3-23A．勻速向右運(yùn)動(dòng) B．加速向右運(yùn)動(dòng)C．減速向右運(yùn)動(dòng) D．加速向左運(yùn)動(dòng)【解析】本題關(guān)鍵是要弄清使Q中產(chǎn)生順時(shí)針方向的電流，則穿過Q中的磁通量應(yīng)如何變化．可用楞次定律步驟的逆過程來分析，要使Q中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向應(yīng)垂直紙面指向紙內(nèi)．如果穿過Q的原磁場(chǎng)是垂直紙面向里的，則原