2019-2020年高中物理第四章電磁感應(yīng)3楞次定律課時訓(xùn)練新人教版.doc

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2019-2020年高中物理第四章電磁感應(yīng)3楞次定律課時訓(xùn)練新人教版題組一楞次定律1.根據(jù)楞次定律知,感應(yīng)電流的磁場一定()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)電流的磁場的磁通量的變化D.與引起感應(yīng)電流的磁場方向相同解析:根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化,選項C正確,選項A、B、D均是對阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化的片面理解。答案:C2.(多選題)如圖所示,當磁鐵運動時,通過電阻的電流由A經(jīng)R流向B。則磁鐵的運動情況可能是()A.向下運動B.向上運動C.向左平移D.向右平移解析:(1)感應(yīng)電流方向為ARB,應(yīng)用右手定則得知感應(yīng)電流在螺線管內(nèi)產(chǎn)生的磁場方向向下。(2)由楞次定律判知,螺線管內(nèi)的磁通量變化情況應(yīng)是向下減少或向上增加。(3)由條形磁鐵的磁感線分布可知,螺線管內(nèi)原磁場方向是向下的,故應(yīng)是磁通量向下減少。磁鐵的向上運動、向左或向右平移均會導(dǎo)致通過螺線管內(nèi)向下的磁通量減少,故選項B、C、D正確。答案:BCD3.如圖所示,一水平放置的圓形通電線圈1固定,另一較小的圓形線圈2從1的正上方下落,在下落過程中兩線圈平面始終保持平行共軸,則線圈2從正上方下落至1的正下方過程中,從上往下看,線圈2中的感應(yīng)電流為()A.無感應(yīng)電流B.有順時針方向的感應(yīng)電流C.先是順時針方向,后是逆時針方向的感應(yīng)電流D.先是逆時針方向,后是順時針方向的感應(yīng)電流解析:線圈1中環(huán)形電流的磁場方向由安培定則可判定為向上,線圈2從正上方下落到與線圈1共面的過程中穿過線圈2的磁通量增加,感應(yīng)電流形成的磁場要阻礙磁通量的增加,故感應(yīng)電流形成的磁場方向與線圈1的磁場方向相反,再根據(jù)安培定則可知線圈2中電流方向為順時針。在線圈2從與1共面到落到正下方的過程中,穿過線圈2的磁通量減少,感應(yīng)電流形成的磁場要阻礙磁通量的減少,故感應(yīng)電流形成的磁場與線圈1的磁場方向相同,再根據(jù)安培定則判斷可知,線圈2中電流方向為逆時針,故選項C正確。答案:C題組二右手定則4.(多選題)閉合電路的一部分導(dǎo)體在勻強磁場中做切割磁感線運動,如圖所示,能正確表示感應(yīng)電流I的方向、磁感應(yīng)強度B的方向跟導(dǎo)體運動速度的方向關(guān)系的是()解析:根據(jù)右手定則進行判斷可知B、C正確。答案:BC5.如圖所示,導(dǎo)線框abcd和通電直導(dǎo)線在同一平面內(nèi),直導(dǎo)線通有恒定電流并通過ad和bc的中點,當線框向右運動的瞬間,則()A.線框中有感應(yīng)電流,方向為順時針B.線框中有感應(yīng)電流,方向為逆時針C.線框中有感應(yīng)電流,但方向難以判斷D.由于穿過線框的磁通量為零,所以線框中沒有感應(yīng)電流解析:首先由安培定則判斷通電直導(dǎo)線周圍的磁場方向(如圖所示),因ab導(dǎo)線向右做切割磁感線運動,由右手定則判斷感應(yīng)電流由ab。同理可判斷cd導(dǎo)線中的感應(yīng)電流方向由cd,ad、bc兩邊不做切割磁感線運動,所以整個線框中的感應(yīng)電流的方向是逆時針,選項B正確。答案:B6.(多選題)如圖所示,導(dǎo)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(dǎo)體棒AB向左移動時()A.AB中感應(yīng)電流的方向為A到BB.AB中感應(yīng)電流的方向為B到AC.CD向左移動D.CD向右移動解析:由右手定則可判斷導(dǎo)體AB中感應(yīng)電流方向為AB,由左手定則可判斷導(dǎo)體CD受到向右的安培力作用而向右運動,選項A、D正確。答案:AD題組三感應(yīng)電流的安培力7.(多選題)如圖,勻強磁場垂直于軟導(dǎo)線回路平面,由于磁場發(fā)生變化,回路變?yōu)閳A形。則該磁場可能()A.逐漸增強,方向向外B.逐漸增強,方向向里C.逐漸減弱,方向向外D.逐漸減弱,方向向里解析:由于磁場變化,線圈變?yōu)閳A形,面積變大,根據(jù)楞次定律可知,磁場逐漸減弱,方向可以是向里也可以是向外,C、D兩項正確。答案:CD8.(多選題)如圖,在水平光滑桌面上,兩相同的矩形剛性小線圈分別疊放在固定的絕緣矩形金屬框的左右兩邊上,且每個小線圈都各有一半面積在金屬框內(nèi)。在金屬框通入逆時針方向電流的瞬間()A.兩小線圈會有相互靠攏的趨勢B.兩小線圈會有相互遠離的趨勢C.兩小線圈中感應(yīng)電流都沿順時針方向D.左邊小線圈中感應(yīng)電流沿順時針方向,右邊小線圈中感應(yīng)電流沿逆時針方向解析:金屬框通入電流的瞬間,兩個小線圈向外的磁通量均增大,根據(jù)楞次定律,為了阻礙磁通量的增大,左邊小線圈向左運動,右邊小線圈向右運動,選項A錯誤,B正確;由環(huán)形電流的磁場分布規(guī)律知兩小線圈感應(yīng)磁場的方向垂直紙面向里,由安培定則可知感應(yīng)電流沿順時針方向,C正確,D錯誤。答案:BC9.老師做了一個物理小實驗讓同學(xué)們觀察:一輕質(zhì)橫桿兩側(cè)各固定一金屬環(huán),橫桿可繞中心點自由轉(zhuǎn)動,老師拿一條形磁鐵插向其中一個小環(huán),后又取出插向另一個小環(huán),同學(xué)們看到的現(xiàn)象是()A.磁鐵插向左環(huán),橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動B.磁鐵插向右環(huán),橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動C.無論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán),橫桿都不發(fā)生轉(zhuǎn)動D.無論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán),橫桿都發(fā)生轉(zhuǎn)動解析:左環(huán)沒有閉合,在磁鐵插入過程中,不產(chǎn)生感應(yīng)電流,不受安培力,故橫桿不發(fā)生轉(zhuǎn)動。右環(huán)閉合,在磁鐵插入過程中,產(chǎn)生感應(yīng)電流,受到安培力障礙與磁場的相對運動,橫桿將發(fā)生轉(zhuǎn)動。答案:B10.如圖所示,粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)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(guān)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mg后大于mg,運動趨勢向左B.FN先大于mg后小于mg,運動趨勢向左C.FN先小于mg后大于mg,運動趨勢向右D.FN先大于mg后小于mg,運動趨勢向右解析: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(yīng)電流,后產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流。線圈的感應(yīng)電流磁場阻礙磁鐵的運動,故靠近時磁鐵與線圈相互排斥,線圈受排斥力向右下方,FN大于mg,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,FN小于mg,線圈有水平向右運動的趨勢,故選項D正確。答案:D(建議用時:30分鐘)1.在赤道上空,一根沿東西方向的水平導(dǎo)線自由落下,則導(dǎo)線兩端的電勢()A.東端高 B.西端高C.一樣高D.無法判斷解析:切割磁感線的導(dǎo)體相當于電源,在電源內(nèi)部電流由低電勢流向高電勢,在赤道上空,地磁場由南向北,導(dǎo)線自由下落切割磁感線,根據(jù)右手定則可知導(dǎo)線東端電勢高,故選項A正確。答案:A2.閉合線框abcd自某高度自由下落時穿過一個有界的勻強磁場,當它經(jīng)過如圖所示的三個位置時,感應(yīng)電流的方向是()A.經(jīng)過時,adcbaB.經(jīng)過時,abcdaC.經(jīng)過時,無感應(yīng)電流D.經(jīng)過時,abcda解析:經(jīng)過時,由右手定則可判斷出,通過線框的感應(yīng)電流的方向是a bcda,選項A錯誤;經(jīng)過時,穿過閉合線框的磁通量不變,閉合線框中無感應(yīng)電流,選項B錯誤,C正確;經(jīng)過時,由右手定則可判斷出,通過線框的感應(yīng)電流的方向是adcba,選項D錯誤。答案:C3.如圖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動的情景,其中能產(chǎn)生由a到b的感應(yīng)電流的是()解析:由右手定則可判定A中ab中電流由a向b,B、C、D中由b向a,故選項A正確。答案:A4.如圖所示,同一平面內(nèi)的三條平行導(dǎo)線串有兩個電阻R和r,導(dǎo)體棒PQ與三條導(dǎo)線接觸良好;勻強磁場的方向垂直紙面向里。導(dǎo)體棒的電阻可忽略。當導(dǎo)體棒向左滑動時,下列說法正確的是()A.流過R的電流為由d到c,流過r的電流為由b到aB.流過R的電流為由c到d,流過r的電流為由b到aC.流過R的電流為由d到c,流過r的電流為由a到bD.流過R的電流為由c到d,流過r的電流為由a到b解析:根據(jù)右手定則,可判斷PQ作為電源,Q端電勢高,在PQcd回路中,電流為逆時針方向,即流過R的電流為由c到d,在電阻r的回路中,電流為順時針方向,即流過r的電流為由b到a。當然也可以用楞次定律,通過回路的磁通量的變化,判斷電流方向。故選項B正確。答案:B5.如圖所示,矩形線框與長直導(dǎo)線在同一平面內(nèi),當矩形線框從長直導(dǎo)線的左側(cè)運動到右側(cè)的過程中線框內(nèi)感應(yīng)電流的方向為()A.先順時針,后逆時針B.先逆時針,后順時針C.先順時針,后逆時針,再順時針D.先逆時針,后順時針,再逆時針解析:直線電流的磁場是非勻強磁場,根據(jù)右手螺旋定則,在線框所在平面上,直線電流的右側(cè)磁場垂直紙面向里,左側(cè)垂直紙面向外,線框從左向右運動至長直導(dǎo)線中間時,磁通量是從垂直紙面向外的磁場從增強到減弱,當線框位于長直導(dǎo)線中間時,磁通量為零。繼續(xù)向右運動時,磁通量從垂直紙面向里的磁場從增強又到減弱,根據(jù)楞次定律和右手螺旋定則,感應(yīng)電流的方向為先順時針,后逆時針,再順時針,選項C正確。答案:C6.電阻R、電容C與一線圈連成閉合回路,條形磁鐵靜止于線圈的正上方,N極朝下,如圖所示?，F(xiàn)使磁鐵開始自由下落,在N極接近線圈上端的過程中,流過R的電流方向和電容器極板的帶電情況是()A.從a到b,上極板帶正電B.從a到b,下極板帶正電C.從b到a,上極板帶正電D.從b到a,下極板帶正電解析:穿過線圈的磁場方向向下,磁鐵接近時,線圈中磁通量增加,由楞次定律知,產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁場方向向上,由安培定則可知,流過R的電流方向是從b到a,b電勢高于a,故電容器下極板帶正電,選項D正確。答案:D7.如圖所示,一平面線圈用細桿懸于P點,開始時細桿處于水平位置,釋放后讓它在如圖所示的勻強磁場中運動。已知線圈平面始終與紙面垂直,當線圈第一次通過位置和位置時,順著磁場方向看去,線圈中感應(yīng)電流的方向分別為()A.逆時針方向、逆時針方向B.逆時針方向、順時針方向C.順時針方向、順時針方向D.順時針方向、逆時針方向解析:由題圖可知,當線圈從位置運動到最低點過程中,穿過線圈的磁通量增加,根據(jù)楞次定律可知,線圈中感應(yīng)電流的方向,順著磁場方向看是逆時針方向;當線圈從最低點運動到位置的過程中,穿過線圈的磁通量減少,根據(jù)楞次定律可知,線圈中感應(yīng)電流的方向應(yīng)是順時針方向,所以當線圈第一次通過位置和位置時,順著磁場的方向看去,線圈中感應(yīng)電流的方向分別是逆時針方向、順時針方向,所以選項B正確,選項A、C、D錯誤。答案:B8.(多選題)如圖所示,在勻強磁場中放有平行銅導(dǎo)軌,它與大線圈M相連,要使線圈N獲得順時針方向的感應(yīng)電流,則放在導(dǎo)軌上的裸金屬棒 ab 的運動情況可能是(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:欲使線圈N產(chǎn)生順時針方向的感應(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減速向右運動;對于后者,則應(yīng)使ab加速向左運動。故應(yīng)選B、C。(注意:金屬棒ab勻速運動只能使線圈M中產(chǎn)生恒定電流,無法使線圈N感應(yīng)出電流)答案:BC9.為判斷線圈繞向,可將靈敏電流計G與線圈L連接,如圖所示。已知線圈由a端開始繞至b端,當電流從電流計G左端流入時,指針向左偏轉(zhuǎn)。(1)將磁鐵N極向下從線圈上方豎直插入L時,發(fā)現(xiàn)指針向左偏轉(zhuǎn)。俯視線圈,其繞向為(選填“順時針”或“逆時針”)。(2)當條形磁鐵從圖中的虛線位置向右遠離L時,指針向右偏轉(zhuǎn)。俯視線圈,其繞向為(選填“順時針”或“逆時針”)。解析:(1)由楞次定律知感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向上,感應(yīng)電流由a經(jīng)G流向b,再由安培定則知線圈繞向為順時針。(2)由楞次定律知感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向上,感應(yīng)電流由b經(jīng)G流向a,再由安培定則知線圈繞向為逆時針。答案:(1)順時針(2)逆時針10.我們可以通過實驗探究電磁感應(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。以下是實驗探究過程的一部分。(1)如圖甲所示,當磁鐵的N極向下運動時,發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn),若要探究線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向,必須知道。(2)如圖乙所示,實驗中發(fā)現(xiàn)閉合開關(guān)時,電流表指針向右偏。電路穩(wěn)定后,若向左移動滑片,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,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(zhuǎn)方向。(2)閉合開關(guān)時,線圈A中的磁場增強,線圈B中產(chǎn)生的感應(yīng)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(yīng)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(zhuǎn)方向(2)右左11.如圖所示,兩條平行虛線之間存在勻強磁場,虛線間的距離為l,磁場方向垂直紙面向里。abcd是位于紙面內(nèi)的梯形線圈,ad與bc間的距離也為l。t=0時刻,bc邊與磁場區(qū)域邊界重合。讓線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場區(qū)域邊界的方向穿過磁場區(qū)域。請判斷當bc邊剛進入磁場時,線圈abcd中感應(yīng)電流的方向。解析:(方法一)右手定則利用右手定則可直接判定感應(yīng)電流的方向為adcba。(方法二)楞次定律bc邊進入磁場,穿過線圈的磁通量增大,感應(yīng)電流的磁場將阻礙這一磁通量的增大,因此將產(chǎn)生adcba方向的感應(yīng)電流。答案:感應(yīng)電流的方向為adcba