楞次定律檢測題(帶答案)

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高二 來源: 高中學習網(wǎng)




1.根據(jù)楞次定律可知,感應電流的磁場一定是(  )
A.阻礙引起感應電流的磁通量
B.與引起感應電流的磁場方向相反
C.阻礙引起感應電流的磁通量的變化
D.與引起感應電流的磁場方向相同
解析:選C.根據(jù)楞次定律,感應電流的磁場阻礙的是引起感應電流的磁通量的變化,A錯、C對;感應電流的磁場方向在磁通量增加時與原磁場反向,在磁通量減小時與原磁場同向,故B、D錯.


圖4-3-11
2.如圖4-3-11所示,螺線管CD的導線繞法不明,當磁鐵AB插入螺線管時,閉合電路中有圖示方向的感應電流產(chǎn)生,下列關于螺線管磁場極性的判斷,正確的是(  )
A.C端一定是N極
B.D端一定是N極
C.C端的極性一定與磁鐵B端的極性相同
D.因螺線管的繞法不明,故無法判斷極性
解析:選C.根據(jù)楞次定律的另一種表述:“感應電流的效果總是阻礙引起感應電流的原因”,本題中螺線管中產(chǎn)生感應電流的原因是磁鐵AB的下降,為了阻礙該原因,感應電流的效果只能使磁鐵與螺線管之間產(chǎn)生相斥的作用,即螺線管的C端一定與磁鐵的B端極性相同,與螺線管的繞法無關.但因為磁鐵AB的N、S極性不明,所以螺線管CD的兩端極性也不能明確,所以A、B、D錯,C對.


圖4-3-12
3.如圖4-3-12所示,光滑U形金屬框架放在水平面內(nèi),上面放置一導體棒,有勻強磁場B垂直框架所在平面,當B發(fā)生變化時,發(fā)現(xiàn)導體棒向右運動,下列判斷正確的是(  )
A.棒中電流從b→a
B.棒中電流從a→b
C.B逐漸增大
D.B逐漸減小
解析:選BD.ab棒是因“電”而“動”,所以ab棒受到的安培力向右,由左手定則可知電流方向a→b,故B對,由楞次定律可知B逐漸減小,D對.
4.(2010年高考海南卷)一金屬圓環(huán)水平固定放置.現(xiàn)將一豎直的條形磁鐵,在圓環(huán)上方沿圓環(huán)軸線從靜止開始釋放,在條形磁鐵穿過圓環(huán)的過程中,條形磁鐵與圓環(huán)(  )
A.始終相互吸引
B.始終相互排斥
C.先相互吸引,后相互排斥
D.先相互排斥,后相互吸引
解析:選D.當條形磁鐵靠近圓環(huán)時,產(chǎn)生感應電流,感應電流在磁場中受到安培力的作用,由楞次定律可知,安培力總是“阻礙變化”,因此,條形磁鐵靠近圓環(huán)時,受到排斥力;當磁鐵穿過圓環(huán)遠離圓環(huán)時,受到吸引力,D正確.


圖4-3-13
5.如圖4-3-13所示裝置,線圈與電相連接,線圈N與電流計G相連接.如果線圈N中產(chǎn)生的感應電流i從a到b流過電流計,則這時正在進行的實驗過程是(  )
A.滑動變阻器的滑動頭P向A端移動
B.滑動變阻器的滑動頭P向B端移動
C.開關S突然斷開
D.鐵芯插入線圈中
解析:選BC.開關S閉合時線圈的磁場B的方向向上,由于副線圈中感應電流i從a到b流過電流計,由安培定則可得N線圈的磁場BN的方向向上,即B和BN方向相同,說明原磁場B減弱.能使磁場B減弱的有B、C選項.

一、
1.如圖4-3-14表示閉合電路中的一部分導體ab在磁場中做切割磁感線運動的情景,其中能產(chǎn)生由a到b的感應電流的是(  )

圖4-3-14
解析:選A.由右手定則可判定A中ab中電流由a向b,B中由b向a,C中由b向a,D中由b向a,故A正確.


圖4-3-15
2.如圖4-3-15所示,一水平放置的矩形閉合線框abcd在細長磁鐵的N極附近豎直下落,保持bc邊在紙外,ad邊在紙內(nèi),由圖中位置Ⅰ經(jīng)過位置Ⅱ到位置Ⅲ,位置Ⅰ和位置Ⅲ都很接近位置Ⅱ,這個過程中線圈感應電流(  )
A.沿abcd流動
B.沿dcba流動
C.先沿abcd流動,后沿dcba流動
D.先沿dcba流動,后沿abcd流動
解析:選A.線框從位置Ⅰ到位置Ⅱ的過程中,由Φ=B⊥S看出,因B⊥變小,故Φ變小,感應電流的磁場方向與原磁場方向相同,向上穿過線框,由右手螺旋定則可知,線框中電流的方向為abcd.當線框從位置Ⅱ到位置Ⅲ時,由Φ=B⊥S看出,由于B⊥變大,故Φ變大,感應電流的磁場方向與原磁場方向相反,即向上穿過線框,由右手螺旋定則可以判斷,感應電流的方向為abcd.
3.如圖4-3-16甲所示,長直導線與矩形線框abcd處在同一平面中固定不動,長直導線中通以大小和方向隨時間作周期性變化的電流i,i-t圖象如圖乙所示,規(guī)定圖中箭頭所指的方向為電流正方向,則在T4~3T4時間內(nèi),對于矩形線框中感應電流的方向,下列判斷正確的是(  )

圖4-3-16
A.始終沿逆時針方向
B.始終沿順時針方向
C.先沿逆時針方向然后沿順時針方向
D.先沿順時針方向然后沿逆時針方向
解析:選B.在T4~3T4時間內(nèi),穿過線框的磁通量先向里減小后向外增加,由楞次定律可知感應電流的磁通量向里,故感應電流的方向始終沿順時針方向,選B.

圖4-3-17
4.(2011年啟東中學高二檢測)如圖4-3-17所示,AOC是光滑的金屬導軌,AO沿豎直方向,OC沿水平方向,ab是一根金屬棒,立在導軌上,它從靜止開始在重力作用下運動,運動過程中b端始終在OC上,a端始終在OA上,直到完全落在OC上,空間存在著勻強磁場,磁場方向垂直于紙面向里,則ab棒在上述過程中(  )
A.感應電流方向是b→a
B.感應電流方向是a→b
C.感應電流方向先是b→a,后是a→b
D.感應電流方向先是a→b,后是b→a
解析:選C.由數(shù)學知識可知,金屬棒下滑過程中,與坐標軸所圍面積先增加后減小,穿過回路aOb的磁通量先增加后減小,根據(jù)楞次定律,感應電流方向先是b→a,后是a→b.

圖4-3-18
5.如圖4-3-18所示,導體AB、CD可在水平軌道上自由滑動,且兩水平軌道在中央交叉處互不相通.當導體棒AB向左移動時(  )
A.AB中感應電流的方向為A到B
B.AB中感應電流的方向為B到A
C.CD向左移動
D.CD向右移動
解析:選AD.由右手定則可判斷AB中感應電流方向為A→B,由左手定則可判斷CD受到向右的安培力作用而向右運動.

圖4-3-19
6.(2011年營口高二檢測)如圖4-3-19所示,通電螺線管兩側各懸掛一個小銅環(huán),銅環(huán)平面與螺線管截面平行.當電鍵S接通瞬間,兩銅環(huán)的運動情況是(  )
A.同時向兩側推開
B.同時向螺線管靠攏
C.一個被推開,一個被吸引,但因電正負極未知,無法具體判斷
D.同時被推開或同時向螺線管靠攏,因電正負未知,無法具體判斷
解析:選A.當電路接通瞬間,穿過線圈的磁通量在增加,使得穿過兩側銅環(huán)的磁通量都在增加,由楞次定律可知,兩環(huán)中感應電流的磁場與線圈中磁場方向相反,即受到線圈磁場的排斥作用,使兩銅環(huán)分別向外側移動,選項A正確.


圖4-3-20
7.如圖4-3-20所示,ab是一個可繞垂直于紙面的軸O轉動的閉合線圈,在滑動變阻器R的滑片P自左向右滑動的過程中,ab線圈將(  )
A.靜止不動
B.逆時針轉動
C.順時針轉動
D.發(fā)生轉動,因電正負極不明,無法確定轉動方向
解析:選B.當P向右滑動時,電路中的總電阻是減小的,因此通過線圈的電流增加,電磁鐵兩磁極間的磁場增強,穿過ab線圈的磁通量增加,線圈中有感應電流,線圈受磁場力作用發(fā)生轉動.直接使用楞次定律中的“阻礙”,線圈中的感應電流將阻礙原磁通量的增加,線圈就會通過轉動改變與磁場的正對面積,阻礙原磁通量的增加,只有逆時針轉動才會減小有效面積,以阻礙磁通量的增加.故選項B正確.


圖4-3-21
8.(2009年高考海南卷)一長直鐵芯上繞有一固定線圈,鐵芯右端與一木質圓柱密接,木質圓柱上套有一閉合金屬環(huán)N,N可在木質圓柱上無摩擦移動.連接在如圖4-3-21所示的電路中,其中R為滑動變阻器,E1和E2為直流電,S為單刀雙擲開關.下列情況中,可觀測到N向左運動的是(  )
A.在S斷開的情況下,S向a閉合的瞬間
B.在S斷開的情況下,S向b閉合的瞬間
C.在S已向a閉合的情況下,將R的滑動頭向c端移動時
D.在S已向a閉合的情況下,將R的滑動頭向d端移動時
解析:選C.由楞次定律及左手定則可知:只要線圈中電流增強,即穿過N的磁通量增加,則N受排斥而向右,只要線圈中電流減弱,即穿過N的磁通量減弱,則N受吸引而向左.故C選項正確.


圖4-3-22
9.如圖4-3-22所示,在勻強磁場中放有平行銅導軌,它與大線圈相連,要使導線圈N獲得順時針方向的感應電流,則放在導軌上的裸金屬棒ab的運動情況是(兩線圈共面放置)(  )
A.向右勻速運動
B.向左加速運動
C.向右減速運動
D.向右加速運動
解析:選BC.欲使N產(chǎn)生順時針方向的感應電流,則感應電流的磁場方向應為垂直紙面向里,由楞次定律可知有兩種情況:一是中有順時針方向逐漸減小的電流,使其在N中的磁場方向向里,且磁通量在減;二是中有逆時針方向逐漸增大的電流,使其在N中的磁場方向向外,且磁通量在增大.因此,對于前者,應使ab減速向右運動;對于后者,則應使ab加速向左運動.故應選BC.(注意勻速運動只能產(chǎn)生恒定電流;勻變速運動產(chǎn)生均勻變化的電流.)

圖4-3-23
10.如圖4-3-23,粗糙水平桌面上有一質量為的銅質矩形線圈.當一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方等高快速經(jīng)過時,若線圈始終不動.則關于線圈受到的支持力FN及在水平方向運動趨勢的正確判斷是(  )
A.FN先小于g后大于g,運動趨勢向左
B. FN先大于g后小于g,運動趨勢向左
C.FN先小于g后大于g,運動趨勢向右
D.FN先大于g后小于g,運動趨勢向右
解析:選D.當一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方等高快速經(jīng)過時,線圈中向下的磁通量先增加后減小,由楞次定律可知,線圈中先產(chǎn)生逆時針方向的感應電流,后產(chǎn)生順時針方向的感應電流,線圈的感應電流磁場阻礙磁鐵的運動,故靠近時磁鐵與線圈相互排斥,線圈受排斥力向右下方,F(xiàn)N大于g,線圈有水平向右運動的趨勢;離開時磁鐵與線圈相互吸引,線圈受到吸引力向右上方,F(xiàn)N小于g,線圈有水平向右運動的趨勢.所以正確選項是D.

二、非

圖4-3-24
11.(2010年高考上海卷)如圖4-3-24,金屬環(huán)A用輕繩懸掛,與長直螺線管共軸,并位于其左側,若變阻器滑片P向左移動,則金屬環(huán)A將向________(填“左”或“右”)運動,并有________(填“收縮”或“擴張”)趨勢.
解析:P向左移動,螺線管中的電流增大,環(huán)中磁通量增大,由楞次定律“阻礙”的含義可知,環(huán)向左移動,且有收縮趨勢.
答案:左 收縮
12.(2011年通州市調(diào)研)我們可以通過實驗探究電磁感應現(xiàn)象中感應電流方向的決定因素和遵循的物理規(guī)律.以下是實驗探究過程的一部分.
(1)如圖4-3-25甲所示,當磁鐵的N極向下運動時,發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉,若要探究線圈中產(chǎn)生感應電流的方向,必須知道____________________________________________
________________________________________________________________________.

圖4-3-25
(2)如圖乙所示,實驗中發(fā)現(xiàn)閉合開關時,電流表指針向右偏.電路穩(wěn)定后,若向左移動滑動觸頭,此過程中電流表指針向________偏轉;若將線圈A抽出,此過程中電流表指針向________偏轉(均選填“左”或“右”).
解析:(1)電流表沒有電流通過時,指針在中央位置,要探究線圈中電流的方向,必須知道電流從正(負)接線柱流入時,指針的偏轉方向.
(2)閉合開關時,線圈A中的磁場增強,線圈B中產(chǎn)生的感應電流使電流表向右偏,則當左移滑片時,會使線圈A中的磁場增強,電流表指針將向右偏;當線圈A抽出,在線圈B處的磁場減弱,線圈B中產(chǎn)生的感應電流將使電流表指針向左偏.
答案:(1)電流從正(負)接線柱流入時,電流表指針的偏轉方向 (2)右 左




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