2020學(xué)年高中物理 第四章 電磁感應(yīng) 課后提升作業(yè)二 4.3 楞次定律 新人教版選修3-2

1、課后提升作業(yè) 二 楞次定律 (40分鐘50分)一、選擇題(本題共6小題,每小題6分,共36分)1.(2020晉中高二檢測(cè))如圖所示,導(dǎo)線框abcd與通電導(dǎo)線在同一平面內(nèi),直導(dǎo)線中通有恒定電流并通過(guò)ad和bc的中點(diǎn),當(dāng)線框向右運(yùn)動(dòng)的瞬間,則()A.線框中有感應(yīng)電流,且按順時(shí)針?lè)较駼.線框中有感應(yīng)電流,且按逆時(shí)針?lè)较駽.線框中有感應(yīng)電流,但方向難以判斷D.由于穿過(guò)線框的磁通量為零,所以線框中沒(méi)有感應(yīng)電流【解析】選B。題圖為直導(dǎo)線電流,根據(jù)右手螺旋定則可知,直導(dǎo)線右邊的磁場(chǎng)垂直紙面向里,左邊的磁場(chǎng)垂直紙面向外,因處于線框的中點(diǎn)處,所以穿過(guò)線框的磁通量相互抵消,恰好為零;當(dāng)線框向右運(yùn)動(dòng)的瞬間,導(dǎo)致直導(dǎo)

2、線左邊垂直紙面向外穿過(guò)線框的磁通量減小,而直導(dǎo)線右邊垂直紙面向里的磁通量在增大,根據(jù)楞次定律,則有感應(yīng)電流且方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?故B正確,A、C、D錯(cuò)誤。2.如圖所示,一個(gè)水平放置的矩形線圈abcd,在細(xì)長(zhǎng)水平磁鐵的S極附近豎直下落,由位置經(jīng)位置到位置。位置與磁鐵在同一平面,位置和都很靠近位置,則在下落過(guò)程中,線圈中的感應(yīng)電流的方向?yàn)?)A.abcdaB.adcbaC.從abcda到adcbaD.從adcba到abcda【解析】選B。如題圖所示,線圈從位置到位置的過(guò)程中,穿過(guò)線圈方向向下的磁通量減小,則產(chǎn)生感應(yīng)電流;根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的方向向下,所以感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba方向;線圈

3、從位置到位置的過(guò)程中,穿過(guò)線圈向上的磁通量增加,所以感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的方向向下,產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba方向。所以整個(gè)過(guò)程中感應(yīng)電流的方向始終都是沿adcba方向。故B正確。3.(2020桂林高二檢測(cè))如圖所示,線圈兩端與電阻相連構(gòu)成閉合回路,在線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵,磁鐵的S極朝下。在將磁鐵的S極插入線圈的過(guò)程中()A.通過(guò)電阻的感應(yīng)電流的方向由a到b,線圈與磁鐵相互排斥B.通過(guò)電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a,線圈與磁鐵相互排斥C.通過(guò)電阻的感應(yīng)電流的方向由a到b,線圈與磁鐵相互吸引D.通過(guò)電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a,線圈與磁鐵相互吸引【解析】選B。由于S極向下運(yùn)動(dòng),穿過(guò)螺線管的

4、磁場(chǎng)在增強(qiáng),所以螺線管中產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)阻礙這個(gè)磁場(chǎng)增強(qiáng),故線圈與磁鐵相互排斥,C、D錯(cuò)誤;由楞次定律可得,螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)的下端是N極,故由右手螺旋定則可知,通過(guò)電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a,B正確。【補(bǔ)償訓(xùn)練】如圖所示,一個(gè)閉合導(dǎo)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(yùn)動(dòng),使圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生了感應(yīng)電流。下列四幅圖中,產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向與條形磁鐵的運(yùn)動(dòng)情況相吻合的是()【解析】選D。由圖示可知,在磁鐵S極上升過(guò)程中,穿過(guò)圓環(huán)的磁場(chǎng)方向向上,在磁鐵遠(yuǎn)離圓環(huán)時(shí),穿過(guò)圓環(huán)的磁通量變小,由楞次定律可知,從上向下看,圓環(huán)中的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较?故A錯(cuò)誤;由圖示可知,在磁鐵S極下落過(guò)程中,穿過(guò)圓環(huán)的磁

5、場(chǎng)方向向上,在磁鐵靠近圓環(huán)時(shí),穿過(guò)圓環(huán)的磁通量變大,由楞次定律可知,從上向下看,圓環(huán)中的感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较?故B錯(cuò)誤;在磁鐵N極上升過(guò)程中,穿過(guò)圓環(huán)的磁場(chǎng)方向向下,在磁鐵遠(yuǎn)離圓環(huán)時(shí),穿過(guò)圓環(huán)的磁通量變小,由楞次定律可知,從上向下看,圓環(huán)中的感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较?故C錯(cuò)誤;由圖示可知,在磁鐵N極下落過(guò)程中,穿過(guò)圓環(huán)的磁場(chǎng)方向向下,在磁鐵靠近圓環(huán)時(shí),穿過(guò)圓環(huán)的磁通量變大,由楞次定律可知,從上向下看,圓環(huán)中的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较?故D正確。4.(多選)(2020溫州高二檢測(cè))如圖所示,M為水平放置的橡膠圓盤(pán),在其外側(cè)面均勻帶有負(fù)電荷。在M正上方用絲線懸掛一個(gè)閉合鋁環(huán)N,鋁環(huán)也處于水平面中,且M盤(pán)和

6、N環(huán)的中心在同一條豎直線OO上?，F(xiàn)讓橡膠圓盤(pán)由靜止開(kāi)始繞OO軸按圖示方向逆時(shí)針加速轉(zhuǎn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是()A.鋁環(huán)N對(duì)橡膠圓盤(pán)M的作用力方向豎直向下B.鋁環(huán)N對(duì)橡膠圓盤(pán)M的作用力方向豎直向上C.鋁環(huán)N有擴(kuò)大的趨勢(shì),絲線對(duì)它的拉力增大D.鋁環(huán)N有縮小的趨勢(shì),絲線對(duì)它的拉力減小【解析】選A、D。橡膠圓盤(pán)M由靜止開(kāi)始繞其軸線OO按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動(dòng),形成環(huán)形電流,環(huán)形電流增大,根據(jù)右手螺旋定則知,通過(guò)鋁環(huán)N的磁通量向下,且增大,根據(jù)楞次定律的另一種表述,引起的機(jī)械效果阻礙磁通量的增大,知鋁環(huán)N的面積有縮小的趨勢(shì),且有向上的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),所以絲線的拉力減小。根據(jù)牛頓第三定律,N對(duì)M的作用力豎直向下,故

7、A、D正確,B、C錯(cuò)誤。故選A、D。5.(多選)(2020溫州高二檢測(cè))如圖,鋁環(huán)平放在水平桌面上,在該鋁環(huán)的正上方有一豎直放置的條形磁鐵,磁鐵的N極朝下。當(dāng)磁鐵豎直向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中()A.鋁環(huán)中將產(chǎn)生俯視為逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流B.穿過(guò)鋁環(huán)的磁通量變小C.鋁環(huán)有擴(kuò)張的趨勢(shì)D.鋁環(huán)對(duì)水平桌面的壓力FN將增大【解析】選A、D。當(dāng)磁鐵豎直向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,穿過(guò)鋁環(huán)的磁通量向下增加,根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上,由右手定則可知,鋁環(huán)中將產(chǎn)生俯視為逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;根據(jù)圓環(huán)處的磁場(chǎng)分布以及感應(yīng)電流的方向,由左手定則可知,圓環(huán)中的每一段都受到指向圓環(huán)內(nèi)部斜向下的安培力作用,

8、故使鋁環(huán)有收縮的趨勢(shì),且鋁環(huán)對(duì)水平桌面的壓力FN將增大,選項(xiàng)D正確,C錯(cuò)誤。故選A、D?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】如圖所示,銅質(zhì)金屬圓環(huán)從放在桌面上的條形磁鐵的正上方由靜止開(kāi)始下落,下列說(shuō)法中正確的是()A.當(dāng)金屬圓環(huán)經(jīng)過(guò)磁鐵的上端位置A以后,環(huán)中便不再有電流B.當(dāng)金屬圓環(huán)在磁鐵的中間位置O時(shí),磁鐵對(duì)桌面的壓力等于其自身的重力C.當(dāng)金屬圓環(huán)經(jīng)過(guò)磁鐵的上端位置A時(shí),環(huán)中的電流將改變方向D.金屬圓環(huán)在下落過(guò)程中磁鐵對(duì)桌面的壓力始終大于其自身的重力【解析】選B。金屬圓環(huán)從條形磁鐵上方由靜止下落至O點(diǎn)的過(guò)程中,通過(guò)金屬圓環(huán)的磁通量一直在增加,方向向下,產(chǎn)生感應(yīng)電流,A、C錯(cuò)誤;當(dāng)金屬圓環(huán)在磁鐵的中間位置O時(shí),金屬圓

9、環(huán)不切割磁感線,沒(méi)有感應(yīng)電流,金屬圓環(huán)對(duì)磁鐵沒(méi)有力的作用,磁鐵對(duì)桌面的壓力等于其自身的重力,B正確,D錯(cuò)誤。6.(2020西安高二檢測(cè))如圖所示,一個(gè)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向垂直紙面向外。一個(gè)矩形閉合導(dǎo)線框abcd,沿紙面由位置1(左)勻速運(yùn)動(dòng)到位置2(右)。則()A.導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcdaB.導(dǎo)線框離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí),感應(yīng)電流方向?yàn)閍dcbaC.導(dǎo)線框離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí),受到的安培力方向水平向右D.導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),受到的安培力方向水平向左【解析】選D。由右手定則可判斷出導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),感應(yīng)電流方向?yàn)閍dcba,導(dǎo)線框離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí),感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcda。由左手定則可判斷導(dǎo)線框進(jìn)入磁

10、場(chǎng)時(shí)受到的安培力水平向左,導(dǎo)線框離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)受到的安培力也是水平向左,故選項(xiàng)D正確。二、非選擇題(14分。需寫(xiě)出規(guī)范的解題步驟)7.某同學(xué)在“探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件”的實(shí)驗(yàn)中,設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置。線圈A通過(guò)電流表甲、高阻值的電阻R、滑動(dòng)變阻器R和開(kāi)關(guān)S連接在電源上,線圈B的兩端接到另一個(gè)電流表乙上,兩個(gè)電流表完全相同,零刻度居中。閉合開(kāi)關(guān)后,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P不動(dòng)時(shí),甲、乙兩個(gè)電流表指針的位置如圖所示。(1)當(dāng)滑片P較快地向左滑動(dòng)時(shí),電流表甲的指針的偏轉(zhuǎn)情況是_,電流表乙的指針的偏轉(zhuǎn)情況是_(均選填“向右偏”“向左偏”或“不偏轉(zhuǎn)”)。(2)斷開(kāi)開(kāi)關(guān),待電路穩(wěn)定后再迅速閉合開(kāi)關(guān),電流表乙的指

11、針的偏轉(zhuǎn)情況是_(選填“向左偏”“向右偏”或“不偏轉(zhuǎn)”)。(3)從上述實(shí)驗(yàn)可以初步得出結(jié)論:_。【解析】由題圖可知,電流由哪一接線柱流出,電流表的指針就向它的另一側(cè)偏轉(zhuǎn)。(1)當(dāng)滑片P較快地向左滑動(dòng)時(shí),通電回路中的電流增大,電流表甲的指針向右偏,穿過(guò)線圈B的磁通量增大且原磁場(chǎng)方向向下,由楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上,由安培定則得,電流表乙的指針向左偏。(2)斷開(kāi)開(kāi)關(guān),待電路穩(wěn)定后再迅速閉合開(kāi)關(guān),左側(cè)(通電)回路中的電流增大,穿過(guò)線圈B的磁通量增大且原磁場(chǎng)方向向下,故電流表乙的指針向左偏。(3)通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以初步得出結(jié)論:穿過(guò)閉合回路的磁通量變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。答案:(1)向右偏向左偏(2)向左偏(3)穿過(guò)閉合回路的磁通量變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化【補(bǔ)償訓(xùn)練】重為G的線圈系在一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)上,其下方有一通電導(dǎo)線,如圖甲所示,導(dǎo)線所通過(guò)的電流如圖乙所示,它們均在同一平面內(nèi),求下列不同時(shí)刻彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)與G的關(guān)系。(1)在t1時(shí)刻。(2)