人教版物理選修3-2第三節(jié)習(xí)題及答案

楞次定律【測控導(dǎo)航】知識點(diǎn)題號及難易度基礎(chǔ)中檔較難1.物理學(xué)史12.應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向2、33.右手定則的應(yīng)用54.應(yīng)用楞次定律判斷相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢48、95.應(yīng)用楞次定律判斷面積的變化7106.楞次定律與左手定則的綜合67.探究楞次定律11基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1.許多科學(xué)家在物理學(xué)發(fā)展史上作出了重要的貢獻(xiàn),下列表述正確的是(A)A.楞次通過分析許多實(shí)驗(yàn)事實(shí)后,用一句話巧妙地表達(dá)了感應(yīng)電流的方向B.安培根據(jù)分子電流假說很好地解釋了電磁感應(yīng)現(xiàn)象C.庫侖通過扭秤實(shí)驗(yàn)測出了萬有引力常量G的大小D.法拉第通過放在通電直導(dǎo)線下方的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),得出通電導(dǎo)線的周圍存在磁場的結(jié)論解析:楞次通過實(shí)驗(yàn)事實(shí)得出楞次定律,判斷感應(yīng)電流方向,選項(xiàng)A正確;安培分子電流假說可以很好地解釋磁體的磁場,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;庫侖測出靜電力常量k的大小,選項(xiàng)C錯(cuò);奧斯特得出電流周圍存在磁場的結(jié)論,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.2.如圖所示,閉合金屬圓環(huán)沿垂直于磁場方向放置在勻強(qiáng)磁場中,將它從勻強(qiáng)磁場中勻速拉出,以下說法中正確的是(B)A.向左拉出時(shí)和向右拉出時(shí),環(huán)中的感應(yīng)電流方向相反B.向左和向右拉出時(shí),環(huán)中感應(yīng)電流方向都是沿順時(shí)針方向C.向左和向右拉出時(shí),環(huán)中感應(yīng)電流方向都是沿逆時(shí)針方向D.環(huán)在出磁場之前,就已經(jīng)有了感應(yīng)電流解析:向左和向右拉出磁場時(shí),穿過圓環(huán)的磁通量均減少,根據(jù)楞次定律可得感應(yīng)電流方向均為順時(shí)針方向,故選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確;當(dāng)環(huán)在磁場中運(yùn)動時(shí),穿過圓環(huán)的磁通量不變,圓環(huán)中無感應(yīng)電流,選項(xiàng)D錯(cuò).3.如圖所示,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(A)A.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)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.故由楞次定律判斷,感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向,選項(xiàng)A正確.4.(2012河南開封高二檢測)如圖所示,當(dāng)磁鐵突然向銅環(huán)運(yùn)動時(shí),銅環(huán)的運(yùn)動情況是(A)A.向右擺動 B.向左擺動C.靜止不動 D.無法判定解析:磁鐵突然向銅環(huán)運(yùn)動時(shí),環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流,磁鐵與銅環(huán)間相互排斥,銅環(huán)向右擺動,故選項(xiàng)A正確.5.(2012海南省海南中學(xué)高二檢測)閉合線框abcd自某高度自由下落時(shí)穿過一個(gè)有界的勻強(qiáng)磁場,當(dāng)它經(jīng)過如圖所示的三個(gè)位置時(shí),感應(yīng)電流的方向是(C)A.經(jīng)過Ⅰ時(shí),a→d→c→b→aB.經(jīng)過Ⅱ時(shí),a→b→c→d→aC.經(jīng)過Ⅱ時(shí),無感應(yīng)電流D.經(jīng)過Ⅲ時(shí),a→b→c→d→a解析:經(jīng)過Ⅰ時(shí),由右手定則可判斷出,通過線框的感應(yīng)電流的方向是a→b→c→d→a,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;經(jīng)過Ⅱ時(shí),穿過閉合線框的磁通量不變,閉合線框中無感應(yīng)電流,選項(xiàng)B錯(cuò)誤,C正確;經(jīng)過Ⅲ時(shí),由右手定則可判斷出,通過線框的感應(yīng)電流的方向是a→d→c→b→a,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.6.如圖所示,AOC是光滑的金屬軌道,AO沿豎直方向,OC沿水平方向,PQ是一根金屬直桿,如圖所示立在導(dǎo)軌上,直桿從圖示位置由靜止開始在重力作用下運(yùn)動,運(yùn)動過程中Q端始終在OC上,空間存在著垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場,則在PQ桿滑動的過程中,下列判斷正確的是(BD)A.感應(yīng)電流的方向始終是由P→QB.感應(yīng)電流的方向先是由P→Q,后是由Q→PC.PQ受磁場力的方向垂直于桿向左D.PQ受磁場力的方向先垂直于桿向左,后垂直于桿向右解析:金屬桿PQ滑動過程中,回路POQ面積先增大,后減小,因此通過回路的磁通量向外且先增大、后減小.由楞次定律可判斷出回路中感應(yīng)電流方向先是順時(shí)針、后是逆時(shí)針,選項(xiàng)B正確;金屬桿PQ所受磁場力方向可由左手定則判斷,當(dāng)回路中感應(yīng)電流方向是順時(shí)針時(shí),PQ受磁場力的方向垂直于桿向左,當(dāng)回路中感應(yīng)電流方向是逆時(shí)針時(shí),PQ受磁場力的方向垂直于桿向右,選項(xiàng)D正確.7.如圖所示,螺線管B置于閉合金屬圓環(huán)A的軸線上,當(dāng)B中通過的電流I減小時(shí)(AD)A.環(huán)A有縮小的趨勢 B.環(huán)A有擴(kuò)張的趨勢C.螺線管B有縮短的趨勢 D.螺線管B有伸長的趨勢解析:當(dāng)B中通過的電流減小時(shí),穿過A線圈中的磁通量減小,產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流(從左往右看),跟B中電流環(huán)繞方向相同,A、B中環(huán)形電流間的作用力使A有縮小的趨勢,故選項(xiàng)A正確.又螺線管B中電流減小,環(huán)與環(huán)之間的引力減小,故螺線管B有伸長的趨勢,選項(xiàng)D正確.8.如圖所示,Q為用毛皮摩擦過的橡膠圓盤,由于它的轉(zhuǎn)動,使得金屬環(huán)P中產(chǎn)生了逆時(shí)針方向的電流,則Q盤的轉(zhuǎn)動情況是(BC)A.順時(shí)針加速轉(zhuǎn)動 B.逆時(shí)針加速轉(zhuǎn)動C.順時(shí)針減速轉(zhuǎn)動 D.逆時(shí)針減速轉(zhuǎn)動解析:用毛皮摩擦過的橡膠圓盤帶負(fù)電,金屬環(huán)P中逆時(shí)針方向的電流產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向外,若原磁場方向向外,則磁場是減弱的,即帶負(fù)電的橡膠圓盤順時(shí)針減速轉(zhuǎn)動,故選項(xiàng)C正確;若原磁場方向向里,則磁場是增強(qiáng)的,即帶負(fù)電的橡膠圓盤逆時(shí)針加速轉(zhuǎn)動,故選項(xiàng)B正確.9.如圖所示,繞在鐵芯上的線圈M與電源、滑動變阻器和開關(guān)組成了一個(gè)閉合回路,在鐵芯的右端,線圈P與電流表連成閉合電路.下列各種情況中說法正確的是(B)A.開關(guān)S閉合后,線圈P中有感應(yīng)電流,M、P相互排斥B.開關(guān)S閉合后,使滑動變阻器滑片向左勻速移動,線圈P中有感應(yīng)電流,M、P相互排斥C.開關(guān)S閉合后,使滑動變阻器滑片向右勻速移動,線圈P中有感應(yīng)電流,M、P相互排斥D.開關(guān)S閉合瞬間,線圈P中有感應(yīng)電流,M、P相互吸引解析:開關(guān)S閉合后,M線圈中的電流產(chǎn)生的磁場方向由安培定則判知,沿鐵芯軸線向右,由于線圈P中的磁通量不變,故不會產(chǎn)生感應(yīng)電流,M、P沒有排斥作用,也沒有吸引作用,故選項(xiàng)A錯(cuò);當(dāng)開關(guān)S閉合后,滑片向左勻速移動,線圈M中的電流增大,因而穿過線圈P的磁通量增加,產(chǎn)生感應(yīng)電流,并且由楞次定律知,感應(yīng)電流的磁場方向與線圈M的磁場方向相反,故M、P兩線圈相互排斥,選項(xiàng)B正確.同理判知選項(xiàng)C錯(cuò)誤.開關(guān)S閉合瞬間,線圈M中電流增大,穿過線圈P的磁通量增加,產(chǎn)生感應(yīng)電流,由楞次定律可知,線圈P、M中磁場方向相反,M、P相互排斥,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.素能提升10.(2012長沙高二檢測)如圖所示,ab是一個(gè)可繞垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動的閉合矩形導(dǎo)線框,當(dāng)滑動變阻器R的滑片自左向右滑動時(shí),線框ab的運(yùn)動情況是(C)A.保持靜止不動B.逆時(shí)針轉(zhuǎn)動C.順時(shí)針轉(zhuǎn)動D.發(fā)生轉(zhuǎn)動,但電源極性不明,無法確定轉(zhuǎn)動的方向解析:根據(jù)圖示電路,線框ab所處位置的磁場為水平方向的,當(dāng)滑動變阻器的滑片向右滑動時(shí),電路中電阻增大,電流減小,則穿過閉合導(dǎo)線框ab的磁通量減少.Φ=BSsinθ,θ為線圈平面與磁場方向的夾角,根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的磁場將阻礙原來磁場的變化,則線框ab只有順時(shí)針旋轉(zhuǎn)使θ角有增大的趨勢,而使穿過線圈的磁通量增加,則選項(xiàng)C正確.注意此題并不需要明確電源的極性.對于感應(yīng)電流產(chǎn)生運(yùn)動效果的題目可利用“感應(yīng)電流的效果總是阻礙引起感應(yīng)電流的原因”來判斷,此方法直觀、簡單,能很快得出正確結(jié)論.11.(2012貴州省遵義四中高二檢測)現(xiàn)將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流表、開關(guān)如圖連接.在開關(guān)閉合、線圈A放在線圈B中的情況下,某同學(xué)發(fā)現(xiàn)他將滑動變阻器的滑動端P向左加速滑動時(shí),電流表指針向右偏轉(zhuǎn),由此可以判斷(B)A.線圈A向上移動或滑動變阻器的滑動端P向右加速滑動都能引起電流表指針向左偏轉(zhuǎn)B.線圈A中鐵芯向上拔出或斷開開關(guān),都能引起電流表指針向右偏轉(zhuǎn)C.滑動變阻器的滑動端P勻速向右或向左滑動都能使電流表指針靜止在中央D.因線圈A、線圈B的繞線方向未知,故無法判斷電流表指針偏轉(zhuǎn)的方向解析:將滑動變阻器的滑動端P向左滑動時(shí),線圈A中的電流減小,穿過線圈B的磁通量