2023版新教材高中物理第2章電磁感應(yīng)專項1楞次定律的重要結(jié)論的應(yīng)用課時作業(yè)新人教版選擇性必修第二冊

專項1楞次定律的重要結(jié)論的應(yīng)用1.如圖所示，一個有彈性的閉合金屬圓環(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)．當通電直導(dǎo)線中的電流增大時，彈性圓環(huán)的面積S和橡皮繩的長度l將()A．S增大，l變長B．S減小，l變短C．S增大，l變短D．S減小，l變長2.如圖所示，R、P、L是三個金屬圓環(huán)，其中R、L固定，當P沿著圖中速度方向運動，且P中通如圖所示電流，下列關(guān)于眼睛看到L和R中的電流方向說法正確的是()A．L、R中電流都是順時針B．L、R中電流都是逆時針C．L中電流為順時針，R中電流為逆時針D．L中電流為逆時針，R中電流為順時針3．如圖所示，繞水平軸可以勻速轉(zhuǎn)動的矩形線圈放置于勻強磁場中，磁場之外有一繞在水平放置陶瓷棒上的導(dǎo)線通過滑環(huán)與矩形線圈相連，陶瓷棒的右側(cè)吊著一個金屬圓環(huán)，圓環(huán)初始時靜止．現(xiàn)在讓矩形線圈從圖示位置開始勻速轉(zhuǎn)動90°，可觀察到()A．若線圈順時針轉(zhuǎn)動，圓環(huán)向左擺動；線圈逆時針轉(zhuǎn)動，圓環(huán)向右擺動B．若線圈逆時針轉(zhuǎn)動，圓環(huán)向左擺動；線圈順時針轉(zhuǎn)動，圓環(huán)向右擺動C．無論線圈順時針轉(zhuǎn)動還是逆時針轉(zhuǎn)動，圓環(huán)都向右擺動D．無論線圈順時針轉(zhuǎn)動還是逆時針轉(zhuǎn)動，圓環(huán)都向左擺動4.如圖所示，用輕繩將一條形磁鐵豎直懸掛于O點，在其正下方的水平絕緣桌面上放置一銅質(zhì)圓環(huán)．現(xiàn)將磁鐵從A處由靜止釋放，經(jīng)過B、C到達最低處D，再擺到左側(cè)最高處E，圓環(huán)始終保持靜止，下列說法正確的是()A.磁鐵從B到C的過程中，圓環(huán)中產(chǎn)生逆時針方向的電流(從上往下看)B．磁鐵從A擺到D的過程中，圓環(huán)給桌面的壓力大于圓環(huán)受到的重力C．磁鐵從A到D和從D到E的過程中，圓環(huán)受到摩擦力方向相反D．磁鐵在A、E兩處的重力勢能相等5.(多選)如圖所示，虛線abcd為矩形勻強磁場區(qū)域，磁場方向豎直向下，圓形閉合金屬線圈以一定的速度沿光滑絕緣水平面向磁場區(qū)域運動．下列給出的是圓形閉合金屬線圈的四個可能到達的位置，則圓形閉合金屬線圈的速度可能為零的位置是()6.如圖所示，通電螺線管置于水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ之間，ab和cd是放在導(dǎo)軌上的兩根金屬棒，它們分別靜止在螺線管的左右兩側(cè)，現(xiàn)使滑動變阻器的滑動觸頭向左滑動時，ab和cd棒的運動情況是()A．a(chǎn)b向左運動，cd向右運動B．a(chǎn)b向右運動，cd向左運動C．a(chǎn)b、cd都向右運動D．a(chǎn)b、cd保持靜止7.[2023·上海市高二階段練習(xí)]如圖所示，一根光滑的水平絕緣桿，A處固定一個金屬線圈，B處掛一個閉合銅環(huán)．現(xiàn)給線圈分別通以下圖所示的四種電流，其中能使銅環(huán)在0～t1時間內(nèi)加速度方向保持向右的是()8.某同學(xué)學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)相關(guān)知識之后，做了如下探究性實驗：將閉合線圈按如圖所示方式放在電子秤上，線圈上方有一N極朝下豎直放置的條形磁鐵，手握磁鐵在線圈的正上方靜止，此時電子秤的示數(shù)為m.下列說法正確的是()A．將磁鐵N極減速插向線圈的過程中，線圈中產(chǎn)生的電流沿順時針方向(俯視)B．將磁鐵N極勻速插向線圈的過程中，線圈中無感應(yīng)電流C．將靜止于線圈內(nèi)的磁鐵加速抽出的過程中，電子秤的示數(shù)小于mD．將靜止于線圈內(nèi)的磁鐵勻速抽出的過程中，電子秤的示數(shù)大于m9．(多選)如圖甲所示，在一螺線管內(nèi)部中點處放置一小銅環(huán)，如圖乙所示，在一螺線管外部放置一大銅環(huán)，閉合開關(guān)瞬間，下列說法正確的是()A．從左往右看，兩個銅環(huán)中都有沿順時針方向的感應(yīng)電流B．從左往右看，小銅環(huán)中有順時針方向的感應(yīng)電流，大銅環(huán)中有逆時針方向的感應(yīng)電流C．兩個銅環(huán)都有收縮的趨勢D．小銅環(huán)有收縮的趨勢，大銅環(huán)有擴張的趨勢10.如圖所示，a、b、c三個線圈是同心圓，b線圈上連接有直流電源和開關(guān)K，則下列說法正確的是()A．K閉合電路穩(wěn)定后，在斷開K的一瞬間，線圈c中有感應(yīng)電流，線圈a中沒有感應(yīng)電流B．K閉合電路穩(wěn)定后，在斷開K的一瞬間，線圈a中有感應(yīng)電流，線圈c中沒有感應(yīng)電流C．在K閉合的一瞬間，線圈a中有逆時針方向的瞬時電流，有擴張趨勢D．在K閉合的一瞬間，線圈c中有順時針方向的瞬時電流，有收縮趨勢11.[2023·重慶高二期末]如圖所示，粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的矩形導(dǎo)線框．當豎直放置的條形磁鐵從線框中線AB正上方水平快速經(jīng)過時，若線框始終不動，重力加速度為g，則關(guān)于線框受到的支持力FN及在水平方向的運動趨勢，下列說法正確的是()A．FN先小于mg后大于mg，運動趨勢向左B．FN先大于mg后小于mg，運動趨勢向左C．FN先小于mg后大于mg，運動趨勢向右D．FN先大于mg后小于mg，運動趨勢向右12．[2023·廣西欽州高二期末]如圖甲所示，圓形線圈P靜止在水平桌面上，其正上方固定一螺線管Q，P和Q共軸，Q中的電流i隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示，取圖甲中電流方向為正方向，P所受的重力為G，桌面對P的支持力為FN，則()A．在t1時刻，P有擴大的趨勢B．在t2時刻，穿過P的磁通量為零C．在t3時刻，P中有感應(yīng)電流D．在t4時刻，F(xiàn)N>G[答題區(qū)]題號123456答案題號789101112答案專項1楞次定律的重要結(jié)論的應(yīng)用1．答案：D解析：當通電直導(dǎo)線中電流增大時，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)楞次定律可知，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行阻礙；二是用遠離直導(dǎo)線的方式進行阻礙，選項D正確．2．答案：D解析：眼睛看到的P的電流方向為順時針，根據(jù)安培定則可知，P中產(chǎn)生的磁場方向與速度v方向相反；同時P靠近L，遠離R，根據(jù)楞次定律推論“增反減同”知，L中電流為逆時針，R中電流為順時針，故選D.3．答案：C解析：矩形線圈從中性面位置開始轉(zhuǎn)動，無論順時針或者逆時針，流過陶瓷棒上導(dǎo)線的電流都是增大的，引起穿過圓環(huán)的磁通量也都是增大的，根據(jù)楞次定律，圓環(huán)電流產(chǎn)生的磁場要阻礙磁通量增大，所以都要向右擺動，故C正確，A、B、D錯誤．4．答案：B解析：從B到C的過程中，圓環(huán)中的磁場向上且磁通量增大，據(jù)“增反減同”可判斷產(chǎn)生順時針方向的電流(從上往下看)，A錯誤；擺到D處時，圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流有使圓環(huán)遠離阻礙磁通量增大的趨勢，故給桌面的壓力大于圓環(huán)受到的重力，B正確；由楞次定律的推論“來拒去留”可知，從A到D和從D到E的過程中，圓環(huán)受到摩擦力方向均向右，C錯誤；由于有部分機械能轉(zhuǎn)化為電能，故在A、E兩處的重力勢能不相等，D錯誤．故選B.5．答案：AD解析：因為金屬線圈僅在進、出磁場時，線圈中的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，安培力阻礙線圈運動，使線圈的速度可能減為零，故A、D正確．6．答案：A解析：當滑動變阻器的滑動觸頭向左滑動時，電路中的總電阻變小，流過螺線管的電流將增大，因此螺線管的磁場變強，即磁感應(yīng)強度B變大，根據(jù)楞次定律可知，兩根金屬棒應(yīng)分別向外運動，增大回路的面積，以增大螺線管外部磁場的磁通量來抵消內(nèi)部磁場磁通量的增大，故A正確．7．答案：B解析：根據(jù)楞次定律，A中電流不變，產(chǎn)生的穿過的線圈B磁通量不變，線圈B中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，線圈B不受安培力，線圈B的加速度為零，A錯誤；根據(jù)楞次定律，A中電流增大，產(chǎn)生的穿過的線圈B磁通量增大，線圈B中產(chǎn)生與A中方向相反的感應(yīng)電流，線圈B受安培力向右，線圈B的加速度向右，B正確；根據(jù)楞次定律，A中電流減小，產(chǎn)生的穿過的線圈B磁通量減小，線圈B中產(chǎn)生與A中方向相同的感應(yīng)電流，線圈B受安培力向左，線圈B的加速度向左，C錯誤；根據(jù)楞次定律，A中電流先增大后減小，產(chǎn)生的穿過的線圈B磁通量先增大后減小，線圈B中產(chǎn)生與A中方向先相反后相同的感應(yīng)電流，線圈B受安培力先向右后向左，線圈B的加速度先向右后向左，D錯誤．8．答案：C解析：將磁鐵N極減速插向線圈的過程中，線圈中的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知，線圈中產(chǎn)生的電流沿逆時針方向(俯視)，故A錯誤；將磁鐵N極勻速插向線圈的過程中，線圈中的磁通量增加，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯誤；將靜止于線圈內(nèi)的磁鐵加速抽出的過程中，線圈中的磁通量減少，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，阻礙磁鐵的相對運動，對磁鐵產(chǎn)生向下的作用力，則線圈受到向上的安培力，電子秤的示數(shù)小于m，故C正確；將靜止于線圈內(nèi)的磁鐵勻速抽出的過程中，線圈中的磁通量減少，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，阻礙磁鐵的相對運動，對磁鐵產(chǎn)生向下的作用力，則線圈受到向上的安培力，電子秤的示數(shù)小于m，故D錯誤．9．答案：AD解析：題圖甲中通過小銅環(huán)的是螺線管內(nèi)部的部分磁感線，題圖乙中通過大銅環(huán)的是螺線管內(nèi)部的所有磁感線與螺線管外部的部分磁感線的差值．根據(jù)楞次定律，閉合開關(guān)瞬間，穿過兩銅環(huán)的磁通量均向左增大，則銅環(huán)中的感應(yīng)電流的磁場的方向向右，從左往右看，銅環(huán)中感應(yīng)電流沿順時針方向，故A正確，B錯誤；閉合開關(guān)瞬間，穿過銅環(huán)的磁通量向左增大，根據(jù)楞次定律可知，題圖甲中小銅環(huán)有收縮的趨勢，題圖乙中大銅環(huán)有擴張的趨勢，故C錯誤，D正確．10．答案：C解析：在K閉合電路穩(wěn)定后，再斷開K的一瞬間，穿過線圈a、c中的磁通量均發(fā)生變化，均有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A、B錯誤；在K閉合的一瞬間，線圈b中有順時針方向的瞬時電流，線圈a、c內(nèi)磁場垂直紙面向里增大，根據(jù)楞次定律、右手螺旋定則和左手定則，可知線圈a、c中均有逆時針方向的瞬時電流，a有擴張的趨勢，c有收縮的趨勢，故C正確，D錯誤．11．答案：D解析：條形磁鐵進入導(dǎo)線框正上方區(qū)域的過程中，線框中磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場將阻礙磁通量增大，使線框有遠離條形磁鐵的趨勢，所以此時線框?qū)ψ烂娴膲毫Υ笥趍g，且有向右運動的趨勢；條形磁鐵離開導(dǎo)線框正上方區(qū)域的過程中，線框中磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場將阻礙磁通量減小，使線框有靠近條形磁鐵的趨勢，所以此時線框?qū)ψ烂娴膲毫π∮趍g，且有向右運動的趨勢．綜上所述，根據(jù)牛頓第三定律可知FN先大于mg后小于mg，且整個過程線框運動趨勢向右．故選D.12．答案：C解析：當螺線管中電流增大時