2019-2020年高中物理 第4章第三節(jié) 楞次定律知能優(yōu)化訓(xùn)練 新人教版選修3-2.doc

2019-2020年高中物理 第4章第三節(jié) 楞次定律知能優(yōu)化訓(xùn)練 新人教版選修3-21根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場一定是()A阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量B與引起感應(yīng)電流的磁場方向相反C阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化D與引起感應(yīng)電流的磁場方向相同解析：選C.根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場阻礙的是引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，A錯(cuò)、C對；感應(yīng)電流的磁場方向在磁通量增加時(shí)與原磁場反向，在磁通量減小時(shí)與原磁場同向，故B、D錯(cuò)圖43112如圖4311所示，螺線管CD的導(dǎo)線繞法不明，當(dāng)磁鐵AB插入螺線管時(shí)，閉合電路中有圖示方向的感應(yīng)電流產(chǎn)生，下列關(guān)于螺線管磁場極性的判斷，正確的是()AC端一定是N極BD端一定是N極CC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(yīng)電流的效果總是阻礙引起感應(yīng)電流的原因”，本題中螺線管中產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因是磁鐵AB的下降，為了阻礙該原因，感應(yīng)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(guān)但因?yàn)榇盆FAB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(cuò)，C對圖43123.如圖4312所示，光滑U形金屬框架放在水平面內(nèi)，上面放置一導(dǎo)體棒，有勻強(qiáng)磁場B垂直框架所在平面，當(dāng)B發(fā)生變化時(shí)，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)，下列判斷正確的是()A棒中電流從baB棒中電流從abCB逐漸增大DB逐漸減小解析：選BD.ab棒是因“電”而“動(dòng)”，所以ab棒受到的安培力向右，由左手定則可知電流方向ab，故B對，由楞次定律可知B逐漸減小，D對4(xx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(dāng)條形磁鐵靠近圓環(huán)時(shí)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)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(shí)，受到排斥力；當(dāng)磁鐵穿過圓環(huán)遠(yuǎn)離圓環(huán)時(shí)，受到吸引力，D正確圖43135.如圖4313所示裝置，線圈M與電源相連接，線圈N與電流計(jì)G相連接如果線圈N中產(chǎn)生的感應(yīng)電流i從a到b流過電流計(jì)，則這時(shí)正在進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)過程是()A滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P向A端移動(dòng)B滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P向B端移動(dòng)C開關(guān)S突然斷開D鐵芯插入線圈中解析：選BC.開關(guān)S閉合時(shí)線圈M的磁場BM的方向向上，由于副線圈中感應(yīng)電流i從a到b流過電流計(jì)，由安培定則可得N線圈的磁場BN的方向向上，即BM和BN方向相同，說明原磁場BM減弱能使磁場BM減弱的有B、C選項(xiàng)一、選擇題1如圖4314表示閉合電路中的一部分導(dǎo)體ab在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的情景，其中能產(chǎn)生由a到b的感應(yīng)電流的是()圖4314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43152.如圖4315所示，一水平放置的矩形閉合線框abcd在細(xì)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)，由圖中位置經(jīng)過位置到位置，位置和位置都很接近位置，這個(gè)過程中線圈感應(yīng)電流()A沿abcd流動(dòng)B沿dcba流動(dòng)C先沿abcd流動(dòng)，后沿dcba流動(dòng)D先沿dcba流動(dòng)，后沿abcd流動(dòng)解析：選A.線框從位置到位置的過程中，由BS看出，因B變小，故變小，感應(yīng)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?yàn)閍bcd.當(dāng)線框從位置到位置時(shí)，由BS看出，由于B變大，故變大，感應(yīng)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(yīng)電流的方向?yàn)閍bcd.3如圖4316甲所示，長直導(dǎo)線與矩形線框abcd處在同一平面中固定不動(dòng)，長直導(dǎo)線中通以大小和方向隨時(shí)間作周期性變化的電流i，it圖象如圖乙所示，規(guī)定圖中箭頭所指的方向?yàn)殡娏髡较?，則在時(shí)間內(nèi)，對于矩形線框中感應(yīng)電流的方向，下列判斷正確的是()圖4316A始終沿逆時(shí)針方向B始終沿順時(shí)針方向C先沿逆時(shí)針方向然后沿順時(shí)針方向D先沿順時(shí)針方向然后沿逆時(shí)針方向解析：選B.在時(shí)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(yīng)電流的磁通量向里，故感應(yīng)電流的方向始終沿順時(shí)針方向，選B.圖43174(xx年啟東中學(xué)高二檢測)如圖4317所示，AOC是光滑的金屬導(dǎo)軌，AO沿豎直方向，OC沿水平方向，ab是一根金屬棒，立在導(dǎo)軌上，它從靜止開始在重力作用下運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)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(qiáng)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(yīng)電流方向是baB感應(yīng)電流方向是abC感應(yīng)電流方向先是ba，后是abD感應(yīng)電流方向先是ab，后是ba解析：選C.由數(shù)學(xué)知識可知，金屬棒下滑過程中，與坐標(biāo)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(yīng)電流方向先是ba，后是ab.圖43185如圖4318所示，導(dǎo)體AB、CD可在水平軌道上自由滑動(dòng)，且兩水平軌道在中央交叉處互不相通當(dāng)導(dǎo)體棒AB向左移動(dòng)時(shí)()AAB中感應(yīng)電流的方向?yàn)锳到BBAB中感應(yīng)電流的方向?yàn)锽到ACCD向左移動(dòng)DCD向右移動(dòng)解析：選AD.由右手定則可判斷AB中感應(yīng)電流方向?yàn)锳B，由左手定則可判斷CD受到向右的安培力作用而向右運(yùn)動(dòng)圖43196(xx年?duì)I口高二檢測)如圖4319所示，通電螺線管兩側(cè)各懸掛一個(gè)小銅環(huán)，銅環(huán)平面與螺線管截面平行當(dāng)電鍵S接通瞬間，兩銅環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況是()A同時(shí)向兩側(cè)推開B同時(shí)向螺線管靠攏C一個(gè)被推開，一個(gè)被吸引，但因電源正負(fù)極未知，無法具體判斷D同時(shí)被推開或同時(shí)向螺線管靠攏，因電源正負(fù)未知，無法具體判斷解析：選A.當(dāng)電路接通瞬間，穿過線圈的磁通量在增加，使得穿過兩側(cè)銅環(huán)的磁通量都在增加，由楞次定律可知，兩環(huán)中感應(yīng)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(cè)移動(dòng)，選項(xiàng)A正確圖43207.如圖4320所示，ab是一個(gè)可繞垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動(dòng)的閉合線圈，在滑動(dòng)變阻器R的滑片P自左向右滑動(dòng)的過程中，ab線圈將()A靜止不動(dòng)B逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，因電源正負(fù)極不明，無法確定轉(zhuǎn)動(dòng)方向解析：選B.當(dāng)P向右滑動(dòng)時(shí)，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(qiáng)，穿過ab線圈的磁通量增加，線圈中有感應(yīng)電流，線圈受磁場力作用發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)直接使用楞次定律中的“阻礙”，線圈中的感應(yīng)電流將阻礙原磁通量的增加，線圈就會通過轉(zhuǎn)動(dòng)來改變與磁場的正對面積，來阻礙原磁通量的增加，只有逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)才會減小有效面積，以阻礙磁通量的增加故選項(xiàng)B正確圖43218.(xx年高考海南卷)一長直鐵芯上繞有一固定線圈M，鐵芯右端與一木質(zhì)圓柱密接，木質(zhì)圓柱上套有一閉合金屬環(huán)N，N可在木質(zhì)圓柱上無摩擦移動(dòng)M連接在如圖4321所示的電路中，其中R為滑動(dòng)變阻器，E1和E2為直流電源，S為單刀雙擲開關(guān)下列情況中，可觀測到N向左運(yùn)動(dòng)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(dòng)頭向c端移動(dòng)時(shí)D在S已向a閉合的情況下，將R的滑動(dòng)頭向d端移動(dòng)時(shí)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(qiáng)，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(xiàng)正確圖43229.如圖4322所示，在勻強(qiáng)磁場中放有平行銅導(dǎo)軌，它與大線圈M相連，要使導(dǎo)線圈N獲得順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，則放在導(dǎo)軌上的裸金屬棒ab的運(yùn)動(dòng)情況是(兩線圈共面放置)()A向右勻速運(yùn)動(dòng)B向左加速運(yùn)動(dòng)C向右減速運(yùn)動(dòng)D向右加速運(yùn)動(dòng)解析：選BC.欲使N產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，則感應(yīng)電流的磁場方向應(yīng)為垂直紙面向里，由楞次定律可知有兩種情況：一是M中有順時(shí)針方向逐漸減小的電流，使其在N中的磁場方向向里，且磁通量在減小；二是M中有逆時(shí)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(yīng)使ab減速向右運(yùn)動(dòng)；對于后者，則應(yīng)使ab加速向左運(yùn)動(dòng)故應(yīng)選BC.(注意勻速運(yùn)動(dòng)只能產(chǎn)生恒定電流；勻變速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生均勻變化的電流)圖432310如圖4323，粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線圈當(dāng)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(shí)，若線圈始終不動(dòng)則關(guān)于線圈受到的支持力FN及在水平方向運(yùn)動(dòng)趨勢的正確判斷是()AFN先小于mg后大于mg，運(yùn)動(dòng)趨勢向左B. FN先大于mg后小于mg，運(yùn)動(dòng)趨勢向左CFN先小于mg后大于mg，運(yùn)動(dòng)趨勢向右DFN先大于mg后小于mg，運(yùn)動(dòng)趨勢向右解析：選D.當(dāng)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(shí)，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(shí)針方向的感應(yīng)電流，后產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，線圈的感應(yīng)電流磁場阻礙磁鐵的運(yùn)動(dòng)，故靠近時(shí)磁鐵與線圈相互排斥，線圈受排斥力向右下方，F(xiàn)N大于mg，線圈有水平向右運(yùn)動(dòng)的趨勢；離開時(shí)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mg，線圈有水平向右運(yùn)動(dòng)的趨勢所以正確選項(xiàng)是D.二、非選擇題圖432411(xx年高考上海卷)如圖4324，金屬環(huán)A用輕繩懸掛，與長直螺線管共軸，并位于其左側(cè)，若變阻器滑片P向左移動(dòng)，則金屬環(huán)A將向_(填“左”或“右”)運(yùn)動(dòng)，并有_(填“收縮”或“擴(kuò)張”)趨勢解析：P向左移動(dòng)，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(dòng)，且有收縮趨勢答案：左收縮12(xx年通州市調(diào)研)我們可以通過實(shí)驗(yàn)探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電流方向的決定因素和遵循的物理規(guī)律以下是實(shí)驗(yàn)探究過程的一部分(1)如圖4325甲所示，當(dāng)磁鐵的N極向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)，若要探究線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向，必須知道_.圖4325(2)如圖乙所示，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)閉合開關(guān)時(shí)，電流表指針向右偏電路穩(wěn)定后，若向左移動(dòng)滑動(dòng)觸頭，此過程中電流表指針向_偏轉(zhuǎn)；若將線圈A抽出，此過程中電流表指針向_偏轉(zhuǎn)(均選填“左”或“右”)解析：(1)電流表沒有電流通過時(shí)，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(fù))接線柱流入時(shí)，指針的偏轉(zhuǎn)方向(2)閉合開關(guān)時(shí)，線圈A中的磁場增強(qiáng)，線圈B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流使電流表向右偏，則當(dāng)左移滑片時(shí)，會使線圈A中的磁場增強(qiáng)，電流表指針將向右偏；當(dāng)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(yīng)電流將使電流表指針向左偏答案：(1)電流從正(負(fù))接線柱流入時(shí)，電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向(2)右左