【同步】高中物理教科版(2019)選擇性必修2：第2章1.楞次定律分層作業(yè)課件

第二章1.楞次定律123456789101112A級(jí)必備知識(shí)基礎(chǔ)練1.(多選)(2023廣東江門高二期末)如圖所示,電阻R與水平放置的線圈M相連,M放在垂直于環(huán)面的磁場(chǎng)中。要使流經(jīng)電阻R的電流方向?yàn)閺腶到b,下列關(guān)于線圈M中磁場(chǎng)的方向及變化說(shuō)法正確的是(

)A.垂直環(huán)面向上,減弱B.垂直環(huán)面向上,增強(qiáng)C.垂直環(huán)面向下,減弱D.垂直環(huán)面向下,增強(qiáng)BC解析

由題知,要使流經(jīng)電阻R的電流方向?yàn)閍到b,根據(jù)安培定則可知,感應(yīng)磁場(chǎng)垂直環(huán)面向下,故原磁場(chǎng)可能是垂直環(huán)面向上,不斷增強(qiáng),或者是垂直環(huán)面向下,不斷減弱。B、C正確。1234567891011121234567891011122.如圖甲所示的閉合圓線圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,t=0時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直線圈平面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像如圖乙所示,則在0~2s內(nèi)線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)?

)A.逆時(shí)針B.先逆時(shí)針后順時(shí)針C.順時(shí)針D.先順時(shí)針后逆時(shí)針C解析

0~1

s內(nèi),線圈中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為正,磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直線圈平面向里且磁通量減小,由楞次定律可知,感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直線圈平面向里,根據(jù)安培定則可知,感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針;1~2

s內(nèi),線圈中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為負(fù),磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直線圈平面向外且磁通量增大,由楞次定律可知,感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直線圈平面向里,根據(jù)安培定則可知,感應(yīng)電流的方向仍為順時(shí)針。所以C正確。1234567891011121234567891011123.如圖所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一質(zhì)量為m、阻值為R的閉合矩形金屬線框abcd用絕緣輕質(zhì)細(xì)桿懸掛在O點(diǎn),并可繞O點(diǎn)擺動(dòng)。金屬線框從右側(cè)某一位置由靜止開(kāi)始釋放,在擺動(dòng)到左側(cè)最高點(diǎn)的過(guò)程中,細(xì)桿和金屬線框平面始終處于同一平面內(nèi),且垂直于紙面,則金屬線框中感應(yīng)電流的方向是(

)A.a→b→c→d→aB.d→c→b→a→dC.先d→c→b→a→d,后a→b→c→d→aD.先a→b→c→d→a,后d→c→b→a→dB解析

金屬線框從右側(cè)由靜止開(kāi)始釋放,穿過(guò)金屬線框平面的磁通量逐漸減小,由楞次定律和安培定則可得,金屬線框中感應(yīng)電流的方向?yàn)閐→c→b→a→d;金屬線框過(guò)最低點(diǎn)所在的豎直線后,繼續(xù)向左擺動(dòng)的過(guò)程中,穿過(guò)金屬線框平面的磁通量逐漸增大,由楞次定律和安培定則可得,金屬線框中感應(yīng)電流的方向仍為d→c→b→a→d,故B選項(xiàng)正確。1234567891011121234567891011124.一長(zhǎng)直導(dǎo)線固定在絕緣水平面上,通有如圖所示方向的電流,矩形金屬線框ABCD放在長(zhǎng)直導(dǎo)線右側(cè)水平面上,AB邊與長(zhǎng)直導(dǎo)線平行,金屬棒MN垂直放在金屬線框上,并與AB邊平行,用力使金屬棒在金屬線框上向右平移,金屬線框不動(dòng),則下列判斷正確的是(

)A.MN中有從M到N的感應(yīng)電流B.AB邊受到向右的安培力C.CD邊受到向左的安培力D.AD邊和BC邊不受安培力作用B解析

根據(jù)安培定則可知長(zhǎng)直導(dǎo)線右側(cè)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里,根據(jù)右手定則可知MN中有從N到M的感應(yīng)電流,故A錯(cuò)誤;根據(jù)前面分析可知,AB中有從A到B的感應(yīng)電流,DC中有從D到C的感應(yīng)電流,根據(jù)左手定則可知AB邊和CD邊都受到向右的安培力,AD邊和BC邊中有電流且處于磁場(chǎng)中,則也會(huì)受到安培力的作用,故B正確,C、D錯(cuò)誤。1234567891011121234567891011125.(2023天津高二期末)如圖所示,一水平放置的矩形閉合線圈abcd在水平放置的細(xì)長(zhǎng)磁鐵的S極附近豎直下落,該線圈始終保持水平,從圖中位置Ⅰ經(jīng)過(guò)位置Ⅱ到達(dá)位置Ⅲ,位置Ⅰ和位置Ⅲ都很靠近位置Ⅱ,且在位置Ⅱ,S極附近的磁感線恰好與線圈平面平行,在這個(gè)過(guò)程中,線圈中感應(yīng)電流(

)A.沿abcda流動(dòng)B.沿adcba流動(dòng)C.先沿abcda流動(dòng),再沿adcba流動(dòng)D.先沿adcba流動(dòng),再沿abcda流動(dòng)B解析

線圈從位置Ⅰ到位置Ⅱ的過(guò)程中,穿過(guò)線圈向下的磁通量減小,根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流磁場(chǎng)的方向向下,所以感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba方向;線圈從位置Ⅱ到位置Ⅲ的過(guò)程中,穿過(guò)線圈向上的磁通量增大,根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流磁場(chǎng)的方向向下,所以感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba方向。所以整個(gè)過(guò)程中,線圈中感應(yīng)電流的方向始終沿adcba方向,故B正確。1234567891011121234567891011126.(2023山東萊西市第一中學(xué)高二學(xué)業(yè)考試)如圖所示,三角形線框與長(zhǎng)直導(dǎo)線彼此絕緣,線框被導(dǎo)線分成面積相等的兩部分,在MN中接通圖示方向電流的瞬間,下列說(shuō)法正確的是(

)A.線框中的磁通量始終為定值B.線框中無(wú)感應(yīng)電流C.線框中感應(yīng)電流的方向?yàn)镃→B→AD.線框中感應(yīng)電流的方向?yàn)锳→B→CD解析

由安培定則可知,MN中的電流在導(dǎo)線框左側(cè)產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直于紙面向里,右側(cè)產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直于紙面向外。雖然線框被導(dǎo)線分成面積相等的兩部分,但離導(dǎo)線越遠(yuǎn),磁場(chǎng)越弱,所以磁通量相互抵消一部分,可得在MN通電的瞬間,通過(guò)導(dǎo)線框的磁通量向里增大,由楞次定律可判斷,線框中感應(yīng)電流的方向?yàn)锳→B→C。故D正確。1234567891011121234567891011127.(2023江蘇阜寧中學(xué)高二月考)如圖所示,在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一U形金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌平面與磁場(chǎng)垂直。金屬桿PQ置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌形成閉合回路PQRS,一圓環(huán)形金屬線框T位于回路圍成的區(qū)域內(nèi),線框與導(dǎo)軌共面?，F(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)開(kāi)始的瞬間,關(guān)于感應(yīng)電流的方向(從上向下看),下列說(shuō)法正確的是(

)A.PQRS中沿順時(shí)針?lè)较?T中沿逆時(shí)針?lè)较駼.PQRS中沿順時(shí)針?lè)较?T中沿順時(shí)針?lè)较駽.PQRS中沿逆時(shí)針?lè)较?T中沿逆時(shí)針?lè)较駾.PQRS中沿逆時(shí)針?lè)较?T中沿順時(shí)針?lè)较駾解析

金屬桿從靜止開(kāi)始突然向右運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),感應(yīng)電流從無(wú)到有,根據(jù)右手定則可知,感應(yīng)電流的方向由Q到P,所以PQRS中的電流沿逆時(shí)針?lè)较?該感應(yīng)電流在金屬線框T中產(chǎn)生的磁通量垂直紙面向外,故穿過(guò)金屬線框T垂直紙面向里的磁通量減小,根據(jù)楞次定律,T中感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较?D正確。123456789101112123456789101112B級(jí)關(guān)鍵能力提升練8.(多選)(2023河北滄州高二期末)如圖所示,線圈M和線圈P繞在同一個(gè)鐵芯上,下列說(shuō)法正確的是(

)A.當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間,線圈P中有與圖示方向相同的感應(yīng)電流B.當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間,線圈P中有與圖示方向相反的感應(yīng)電流C.當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S的瞬間,線圈P中有與圖示方向相同的感應(yīng)電流D.當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S的瞬間,線圈P中有與圖示方向相反的感應(yīng)電流AD解析

當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間,穿過(guò)線圈P向左的磁通量增加,根據(jù)楞次定律,線圈P里產(chǎn)生與圖示方向相同的感應(yīng)電流,故A正確,B錯(cuò)誤;同理,當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S的瞬間,線圈P里有與圖示方向相反的感應(yīng)電流,故D正確,C錯(cuò)誤。1234567891011121234567891011129.(2023上海徐匯模擬)一水平固定的長(zhǎng)直導(dǎo)線中通以圖示方向的恒定電流,導(dǎo)線下方一水平放置的閉合導(dǎo)線框abcd,沿圖示方向從遠(yuǎn)處勻速靠近直導(dǎo)線后又沿圖示方向勻速遠(yuǎn)離。整個(gè)過(guò)程中,導(dǎo)線框始終保持水平且不旋轉(zhuǎn),則導(dǎo)線框ad邊中的感應(yīng)電流方向(

)A.始終為d→aB.先d→a,再a→d,再d→aC.先d→a,再a→dD.先d→a,再a→d,再d→a,再a→d,再d→aB解析

由安培定則知,通有恒定電流的直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)在圖中閉合導(dǎo)線框一側(cè)的方向?yàn)樾毕蛴蚁路?另一側(cè)的方向?yàn)樾毕蛴疑戏?在導(dǎo)線框從遠(yuǎn)處勻速靠近直導(dǎo)線到達(dá)導(dǎo)線正下方的過(guò)程中,磁通量先增大后減小(正下方時(shí)為零),通過(guò)的磁感線方向?yàn)樾毕蛳?由楞次定律知導(dǎo)線框中感應(yīng)電流方向先為abcda后為adcba;同理,在導(dǎo)線框從直導(dǎo)線正下方向右勻速遠(yuǎn)離直導(dǎo)線過(guò)程中,穿過(guò)導(dǎo)線框的磁場(chǎng)方向斜向右上方,磁通量先變大后變小,由楞次定律可知,導(dǎo)線框中感應(yīng)電流方向?yàn)橄萢dcba后abcda,故整個(gè)過(guò)程中,導(dǎo)線框ad邊中的感應(yīng)電流方向?yàn)橄萪→a,再a→d,再d→a。故B正確。12345678910111212345678910111210.如圖甲所示,在同一平面內(nèi)有兩個(gè)彼此絕緣的金屬細(xì)圓環(huán)A、B,兩環(huán)重疊部分的面積為圓環(huán)A面積的一半,圓環(huán)B中電流i隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示,以圖甲中圓環(huán)B中所示的電流方向?yàn)樨?fù)方向,則A環(huán)中(

)A.沒(méi)有感應(yīng)電流B.有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流C.有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流D.感應(yīng)電流先沿順時(shí)針?lè)较?后沿逆時(shí)針?lè)较駼解析

由于圓環(huán)B的電流發(fā)生變化,圓環(huán)A中的磁通量發(fā)生變化,所以圓環(huán)A中有感應(yīng)電流,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;根據(jù)楞次定律知,圓環(huán)A中的磁通量先垂直紙面向外減少,后垂直紙面向里增多,故根據(jù)安培定則可知圓環(huán)A中產(chǎn)生沿逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,選項(xiàng)B正確,C、D錯(cuò)誤。12345678910111212345678910111211.(2023寧夏青銅峽市高級(jí)中學(xué)高二期末)如圖所示,水平面內(nèi)有兩根光滑平行金屬導(dǎo)軌,上面放著兩根金屬棒a、b,a、b與導(dǎo)軌接觸良好,且不會(huì)離開(kāi)導(dǎo)軌。其上方附近有一條形磁鐵,下列對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述正確的是(

)A.當(dāng)條形磁鐵N極朝下,向上運(yùn)動(dòng)時(shí),a、b將靠攏B.當(dāng)條形磁鐵N極朝下,向下運(yùn)動(dòng)時(shí),a、b將分開(kāi)C.當(dāng)條形磁鐵S極朝下,向上運(yùn)動(dòng)時(shí),a、b將分開(kāi)D.當(dāng)條形磁鐵S極朝下,向下運(yùn)動(dòng)時(shí),a、b將靜止C解析

當(dāng)條形磁鐵向上運(yùn)動(dòng),遠(yuǎn)離導(dǎo)軌時(shí),穿過(guò)閉合回路的磁通量減小,根據(jù)楞次定律,導(dǎo)軌中產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁場(chǎng)將會(huì)阻礙磁通量減小,故兩棒向外分開(kāi),增大穿過(guò)的面積,因此不論條形磁鐵是S極朝下還是N極朝下,只要磁鐵向上運(yùn)動(dòng),a、b就將分開(kāi),故A錯(cuò)誤,C正確。當(dāng)條形磁鐵向下運(yùn)動(dòng),靠近導(dǎo)軌時(shí),穿過(guò)閉合回路的磁通量增大,根據(jù)楞次定律,導(dǎo)軌中產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁場(chǎng)將會(huì)阻礙磁通量增大,故兩棒向內(nèi)靠攏,減小穿過(guò)的面積,因此