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江苏省泰州中学高二物理选修3-2同步检测4-3楞次定律


第三节

楞次定律

基础夯实
1.根据楞次定律知,感应电流的磁场一定是( A.与引起感应电流的磁场反向 B.加快引起感应电流的磁通量变化 C.阻碍引起感应电流的磁通量变化 D.使电路磁通量的变化有时加快,有时减慢,有时为零 2.(2011· 韶关模拟)如图是验证楞次定律实验的示意图,竖直放置 的线圈固定不动,将磁铁从线圈上方插入或拔出,线圈和电流表构成 的闭合回路中就会产生感应电流,各图中分别标出了磁铁的极性、磁 铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况,其 中表示正确的是( ) )

3.(2011· 济南市重点中学高二期末)如图所示,在水平面上有一固 定的 U 形金属框架,框架上置一金属杆 ab,在垂直纸面方向有一匀强 磁场,下面情况可能的是( )

A.若磁场方向垂直纸面向外,并且磁感应强度增大时,杆 ab 将 向右移动 B.若磁场方向垂直纸面向外,并且磁感应强度减小时,杆 ab 将 向右移动 C.若磁场方向垂直纸面向里,并且磁感应强度增大时,杆 ab 将 向右移动 D.若磁场方向垂直纸面向里,并且磁感应强度减小时,杆 ab 将 向右移动 4.如图所示,在水平放置的光滑绝缘杆 ab 上,挂有两个金属环 M 和 N,两环套在一个通电密绕长螺线管的中部,螺线管中部区域的 管外磁场可以忽略,当变阻器的滑动触头向左移动时,两环将怎样运 动( )

A.两环一起向左移动 B.两环一起向右移动

C.两环互相靠近 D.两环互相离开 5.(2010· 南京六中高二期中)如图所示,A、B 都是很轻的铝环, 分别吊在绝缘细杆的两端,杆可绕竖直轴在水平面内转动,环 A 是闭 合的,环 B 是断开的.若用磁铁分别靠近这两个圆环,则下面说法正 确的是( )

A.图中磁铁 N 极接近 A 环时,A 环被吸引,而后被推开 B.图中磁铁 N 极远离 A 环时,A 环被排斥,而后随磁铁运动 C.用磁铁 N 极接近 B 环时,B 环被推斥,远离磁铁运动 D.用磁铁的任意一磁极接近 A 环时,A 环均被排斥 6.如图所示,光滑固定导轨 M、N 水平放置,两根导体棒 P、Q 平行放于导轨上,形成一个闭合回路,当一条形磁铁从高处下落接近 回路时( )

A.P、Q 将相互靠拢 B.P、Q 将相互远离 C.磁铁的加速度仍为 g D.磁铁的加速度小于 g 7.(2010· 绵阳南山中学高二期中)在匀强磁场中放一电阻不计的平 行金属导轨, 导轨跟大线圈 M 相接, 如图所示. 导轨上放一根导线 ab, 磁感线垂直于导轨所在平面.当导线 ab 加速向右运动时,M 所包围的 小闭合线圈 N 产生的感应电流方向及所具有的形变趋势是( )

A.顺时针方向,有收缩的趋势 B.顺时针方向,有扩张的趋势 C.逆时针方向,有收缩的趋势 D.逆时针方向,有扩张的趋势 8.如图所示,在一根较长的铁钉上,用漆包线绕两个线圈 A 和

B.将线圈 B 的两端与直导线 CD 相连,使 CD 平放在静止的小磁针的 正上方,与小磁针平行.试判断合上开关的瞬间,小磁针 N 极的偏转 情况?线圈 A 电流稳定后,小磁针又怎样偏转?

能力提升
1.(2010· 营口高二检测)如图所示,通电螺线管两侧各悬挂一个小 铜环,铜环平面与螺线管截面平行.当电键 S 接通瞬间,两铜环的运 动情况是( )

A.同时向两侧推开 B.同时向螺线管靠拢 C.一个被推开,一个被吸引,但因电源正负极未知,无法具体判 断 D.同时被推开或同时向螺线管靠拢,因电源正负极未知,无法具 体判断 2.(2011· 庆阳模拟)现代汽车中有一种先进的制动机构, 可保证车轮

在制动时不是完全刹死滑行,而是让车轮仍有一定的滚动.经研究这 种方法可以更有效地制动,它有一个自动检测车速的装置,用来控制 车轮的转动,其原理如图所示,铁质齿轮 P 与车轮同步转动,右端有 一个绕有线圈的磁体,M 是一个电流检测器.当车轮带动齿轮转动时, 线圈中会有电流,这是由于齿靠近线圈时被磁化,使磁场增强,齿离 开线圈时磁场减弱,磁通量变化使线圈中产生了感应电流.将这个电 流放大后去控制制动机构,可有效地防止车轮被制动刹死.在齿 a 转 过虚线位置的过程中,关于 M 中感应电流的说法正确的是( )

A.M 中的感应电流方向一直向左 B.M 中的感应电流方向一直向右 C.M 中先有自右向左、后有自左向右的感应电流 D.M 中先有自左向右、后有自右向左的感应电流 3.在圆形线圈开口处接一平行板电容器,线圈的一部分置于周期 性变化的磁场中,设向里为磁感应强度 B 的正方向,整个装置及 B 随 时间变化的图象如下图所示.电容器中一电子的重力不计,且电子运 动时未碰上电容器的极板, 则在 0~T 这段时间内电子加速度方向的变 化情况依次是( )

A.向上,向下,向下,向上 B.向下,向上,向下,向下 C.向上,向下,向上,向下 D.向下,向上,向上,向下 4.(2011· 平川模拟)如图所示,AOC 是光滑的金属导轨,AO 沿竖 直方向,OC 沿水平方向,ab 是一根金属棒,如图立在导轨上,它从 静止开始在重力作用下运动,运动过程中 b 端始终在 OC 上,a 端始终 在 OA 上,直到完全落在 OC 上,空间存在着匀强磁场,磁场方向垂 直于纸面向里,则 ab 棒在上述过程中( )

A.感应电流方向是 b→a B.感应电流方向是 a→b C.感应电流方向先是 b→a,后是 a→b D.感应电流方向先是 a→b,后是 b→a

5.如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置.

(1)将图中所缺的导线补接完整. (2)在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下,那么合 上开关后( )

A.将原线圈迅速插入副线圈时,电流计指针向右偏转一下 B.将原线圈插入副线圈后,电流计指针一直偏在零点左侧 C.将原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,电 流计指针向右偏转一下 D.将原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,电 流计指针向左偏转一下 6.在图中,CDEF 为闭合线圈,AB 为电阻丝,当滑动变阻器的 滑动触头向下滑动时,线圈 CDEF 中的感应电流在 G 处产生的磁感应 强度的方向垂直纸面向外,电源的哪一端是正极?

详解答案 1 答案:C 2 答案:CD 解析:先根据楞次定律“来拒去留”判断线圈的 N 极和 S 极,A 中线圈上端为 N 极,B 中线圈上端为 N 极,C 中线圈上端为 S 极,D 中线圈上端为 S 极, 再根据安培定则确定感应电流的方向, B 错误, A、 C、D 正确. 3 答案:BD 解析:根据楞次定律的推广应用——面积“增缩减扩”可判 BD 正确. 4 答案:C 解析:当滑动变阻器的滑动触头向左移动时,螺线管内部、外部 的磁场均增加,穿过 M、N 两金属环的水平向右的磁通量增加,根据 楞次定律,可知两环中有相同方向的电流,同方向电流相互吸引,故 两环相靠近,答案为 C. 5 答案:D 解析:接近 A 环,A 环会后退;从 A 环移开,A 环会前进.移近 或远离 B 环则无任何现象,因为在磁铁靠近或远离 A 环时,由于 A 环 闭合,环中产生了感应电流,阻碍磁铁和 A 环间的相对运动;而 B 环 不闭合,无感应电流产生. 6 答案:AD 解析:根据楞次定律的另一种表述——感应电流的效果总是要反 抗产生感应电流的原因,本题的“原因”是回路中磁通量的增加,归 根结底是磁铁靠近回路,“效果”便是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠 近,所以 P、Q 将相互靠近且磁铁的加速度小于 g.

7 答案:C 解析:导线 ab 向右加速运动时,M 中产生顺时针方向且逐渐增大 的感应电流.由楞次定律可判 N 中产生逆时针方向的感应电流且有收 缩的趋势,C 选项正确. 8 解析:在开关合上的瞬间,小磁针的 N 极向纸内偏转,当线圈 A 内的电流稳定以后,小磁针又回到原来的位置. 能力提升 1 答案:A 解析:当电路接通瞬间,穿过线圈的磁通量在增加,使得穿过两 侧铜环的磁通量都在增加,由楞次定律可知,两环中感应电流的磁场 与线圈中磁场方向相反,即受到线圈磁场的排斥作用,使两铜环分别 向外侧移动,选项 A 正确. 2 答案:D 解析:由楞次定律知,感应电流的“效果”总是阻碍引起感应电 流的“原因”。由于齿靠近线圈时被磁化,使磁场增强,感应电流的 磁场总要阻碍原磁场增强,由安培定则可知 M 中感应电流的方向为自 左向右;齿离开线圈时磁场减弱,由楞次定律及安培定则知,M 中感 应电流方向为自右向左.D 选项正确. 3 答案:A T 解析:0~ ,B 增大,Φ 变大,感应磁场与原磁场反向,上极板 4 Eq T T 为正极,故 a= m 向上,同理 - 时,a 向下 4 2 T 3 - T,B 反向变大,据楞次定律推出下极板为正,电场力向下, 2 4 a 向下

3 T-T 时,a 向上.A 选项正确. 4 4 答案:C 解析:在金属棒向下滑动的过程中,金属棒与导轨所围成的三角 形面积先增大后减小,三角形 aOb 内的磁通量先增大后减小,由楞次 定律可判断 C 选项正确. 5 答案:(1)电路连接如图所示.

(2)AD 解析:在闭合开关时,穿过副线圈的磁通量增大,灵敏电流计的 指针向右偏转了一下,将原线圈迅速插入副线圈时,穿过副线圈 的磁通量增大,故灵敏电流计向右偏转一下,A 正确;而插入后磁通 量不变,无感应电流,B 错误;插入后将滑动变阻器向左拉时,总电 阻增大,总电流减小,穿过副线圈的磁通量减小,电流计向左偏一下, C 错误,D 正确. 6 答案:电源下端为正极 解析:当线圈 CDEF 中的感应电流在 G 处产生的磁感应强度的方 向垂直纸面向外时,它在线圈内部产生的磁感应强度方向应垂直纸面 向里,滑动触头下滑时,AB 中电流增大,由安培定则和楞次定律可判 定 AB 中电流的方向是由 B 流向 A,故电源的下端为正极.


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