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人教版高中物理选修3-2楞次定律经典习题

2020-03-20 来源:好走旅游网
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高中物理学习材料 (马鸣风萧萧**整理制作)

楞次定律经典习题

一、选择题

1.如下图所示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,其中正确的是( )

[解析] 根据楞次定律可确定感应电流的方向:对C选项,当磁铁向下运动时:(1)闭合线圈原磁场的方向——向上;(2)穿过闭合线圈的磁通量的变化——增加;(3)感应电流产生的磁场方向——向下;(4)利用安培定则判断感应电流的方向——与图中箭头方向相同.故C项正确.同理分析可知D项正确.

2.两个大小不同的绝缘金属圆环如下图所示叠放在一起,小圆环有一半面积在大圆环内,当大圆环通上顺时针方向电流的瞬间,小圆环中感应电流的方向是( )

A.顺时针方向 B.逆时针方向

C.左半圆顺时针 ,右半圆逆时针 D.无感应电流

马鸣风萧萧

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[解析] 根据安培定则,当大圆环中电流为顺时针方向时,圆环所在平面内的磁场是垂直于纸面向里的,而环外的磁场方向垂直于纸面向外,虽然小圆环在大圆环里外的面积一样,但环里磁场比环外磁场要强,净磁通量还是垂直于纸面向里.由楞次定律知,感应电流的磁场阻碍“×”方向的磁通量的增强,应垂直于纸面向外 ,再由安培定则得出小圆环中感应电流的方向为逆时针方向,B选项正确.

3.如下图所示,闭合线圈abcd在磁场中运动到如图位置时,ab边受到的磁场力竖直向上,此线圈的运动情况可能是( )

A.向右进入磁场 B.向左移出磁场 C.以ab为轴转动 D.以ad为轴转动

[解析] ab边受磁场力竖直通过ab的电流方向是由a指向b,

向上,由左手定则知,由右手定则可知当线

圈向左移出磁场时,bc边切割磁感线可产生顺时针方向的电流,当然也可以用楞次定律判断当线圈向左移出磁场时,磁通量减小,产生顺时针的感应电流,故B正确,当以ab或ad为轴转动时,在图示位置,导线不切割磁感线无电流产生,故C、D错.

4.如下图所示,在条形磁铁的中央位置的正上方水平固定一铜质圆环.以下判断中正确的是( )

A.释放圆环,环下落时环的机械能守恒

B.释放圆环,环下落时磁铁对桌面的压力比磁铁受的重力大 C.给磁铁水平向右的初速度,磁铁滑出时做减速运动 D.给磁铁水平向右的初速度,圆环产生向左运动的趋势

[解析] 由条形磁铁磁场分布特点可知,穿过其中央位置正上方的圆环的合磁通量为零,所以在环下落的过程中,磁通量不变,没有感应电流,圆环只受重力,则环下落时机械能守恒,A对,B错;给磁铁水平向右的初速度,由楞次定律可知,圆环的运动总是阻碍自身磁通量的变化,所以环要受到向右的作用力,由牛顿第三定律可知,磁铁要受到向左的作用力而做减速运动(或据“总阻碍相对运动”的推论得出),故C对D错.

5.直导线ab放在如下图所示的水平导体框架上,构成一个闭合回路.长直线导线cd和框架处在同一个平面内,且cd和ab平行 ,当cd中通有电流时,发现ab向左滑动.关

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于cd中的电流下列说法正确的是( )

A.电流肯定在增大,不论电流是什么方向 B.电流肯定在减小,不论电流是什么方向 C.电流大小恒定,方向由c到d D.电流大小恒定,方向由d到c

[解析] ab向左滑动,说明通过回路的磁通量在减小,通过回路的磁感应强度在减弱,通过cd的电流在减小,与电流方向无关.

6.如下图所示,ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导体线圈,当滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动过程中,线圈ab将( )

A.静止不动 B.逆时针转动 C.顺时针转动

D.发生转动,但因电源的极性不明, [解析] 当P向右滑动时,电路中圈ab的磁通量增加,根据楞次定律判动.

7.如下图所示是一种延时开关.S2闭合,当S1闭合时,电磁铁F将衔铁D吸下,将C线路接通.当S1断开时,由于电磁感应作用,D将延迟一段时间才被释放,则( )

无法确定转动的方向 电阻减小,电流增大,线断,线圈ab将顺时针转

A.由于A线圈的电磁感应作用,才产生延时释放D的作用 B.由于B线圈的电磁感应作用,才产生延时释放D的作用 C.如果断开B线圈的电键S2,无延时作用 D.如果断开B线圈的电键S2,延时将变长

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[解析] S1断开时,A线圈中电流消失,磁通量减少,B线圈中产生感应电流,阻碍线圈中磁通量的减少,A错,B对;若断开S2,B线圈无感应电流,磁通量立即减为零,不会有延时作用,C对,D错.

8.如下图所示,在载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨A、B,导轨与直导线平行且在同一水平面内,在导轨上有两条可自由滑动的导体棒ab和cd.当载流直导线中的电流逐渐增强时,导体棒ab和cd的运动情况是( )

A.一起向左运动 B.一起向右运动

C.ab和cd相向运动,相互靠近 D.ab和cd相背运动,相互远离

[解析] 电流增强时,电流在abdc回路中产生向里的磁场增强,回路磁通量增大,根据楞次定律可

要减小面积以阻碍磁通量的增加,因此,两导体棒要相向运动,相互靠拢.

9.(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,其原理如下图所示,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( )

的垂直知回路

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

[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.

10.如下图甲所示,长直导线与闭合线框位于同一平面内,长直导线中的电流i随时间

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T

t的变化关系如图乙所示.在0~时间内,长直导线中电流向上,则线框中感应电流的方向

2与所受安培力情况是( )

A.0~T时间内线框中感应电流方向为顺时针方向

B.0~T时间内线框中感应电流方向为先顺时针方向后逆时针方向 C.0~T时间内线框受安培力的合力向左

TT

D.0~时间内线框受安培力的合力向右,~T时间内线框受安培力的合力向左

22T

[解析] 0~时间内,电流i在减小,闭合线框内的磁通量必然在减小,由楞次定律

2T

可以判断线框中感应电流方向为顺时针方向,而且0~时间内线框受安培力的合力应向左;

2T

同理,可以判断在~T时间内,电流i在反向增大,闭合线框内的磁通量必然在增大,由

2T

楞次定律可以判断线框中感应电流方向也为顺时针方向,故A项对B项错;而且~T时间

2内线框受安培力的合力应向右,C、D两项错误.

马鸣风萧萧

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