2019-2020學(xué)年高中物理 第四章 專題課1 楞次定律的應(yīng)用課后達(dá)標(biāo)能力提升練習(xí)（含解析）新人教版選修3-2

《2019-2020學(xué)年高中物理 第四章 專題課1 楞次定律的應(yīng)用課后達(dá)標(biāo)能力提升練習(xí)（含解析）新人教版選修3-2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019-2020學(xué)年高中物理 第四章 專題課1 楞次定律的應(yīng)用課后達(dá)標(biāo)能力提升練習(xí)（含解析）新人教版選修3-2（6頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、楞次定律的應(yīng)用 (建議用時：30分鐘) 【A組　基礎(chǔ)鞏固】 1．1931年，英國物理學(xué)家狄拉克從理論上預(yù)言：存在只有一個磁極的粒子，即“磁單極子”.1982年，美國物理學(xué)家卡布萊設(shè)計了一個尋找磁單極子的實驗．他設(shè)想，如果一個只有N極的磁單極子從上向下穿過如圖所示的超導(dǎo)線圈，那么，從上向下看，超導(dǎo)線圈將出現(xiàn)(　　) A．先有逆時針方向的感應(yīng)電流，然后有順時針方向的感應(yīng)電流 B．先有順時針方向的感應(yīng)電流，然后有逆時針方向的感應(yīng)電流 C．始終有順時針方向持續(xù)流動的感應(yīng)電流 D．始終有逆時針方向持續(xù)流動的感應(yīng)電流 解析：選D.在磁單極子運(yùn)動的過程中，當(dāng)磁單極子位于超導(dǎo)線圈上方時，原

2、磁場的方向向下，磁通量增加，則感應(yīng)電流的磁場方向向上，由安培定則可知，產(chǎn)生逆時針(俯視)方向的感應(yīng)電流；當(dāng)磁單極子位于超導(dǎo)線圈下方時，原磁場的方向向上，磁通量減小，則感應(yīng)電流的磁場方向向上，由安培定則可知，產(chǎn)生逆時針(俯視)方向的感應(yīng)電流，故選項D正確． 2．如圖所示，一個有彈性的金屬圓環(huán)被一根橡皮繩吊于通電直導(dǎo)線的正下方，直導(dǎo)線與圓環(huán)在同一豎直面內(nèi)，當(dāng)通電直導(dǎo)線中電流增大時，彈性圓環(huán)的面積S和橡皮繩的長度l將(　　) A．S增大，l變長　　　　　　 B．S減小，l變短 C．S增大，l變短 D．S減小，l變長 解析：選D.當(dāng)通電直導(dǎo)線中電流增大時，穿過金屬圓環(huán)的磁通量增大，金屬

3、圓環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流要阻礙磁通量的增大，一是用縮小面積的方式進(jìn)行阻礙；二是用遠(yuǎn)離直導(dǎo)線的方法進(jìn)行阻礙，故選項D正確． 3．(2019·石室中學(xué)檢測)如圖所示，在載流直導(dǎo)線近旁固定有兩平行光滑導(dǎo)軌A、B，導(dǎo)軌與直導(dǎo)線平行且在同一水平面內(nèi)，在導(dǎo)軌上有兩根可自由滑動的導(dǎo)體ab和cd.當(dāng)載流直導(dǎo)線中的電流逐漸增強(qiáng)時，導(dǎo)體ab和cd的運(yùn)動情況是(　　) A．一起向左運(yùn)動 B．一起向右運(yùn)動 C．a(chǎn)b和cd相向運(yùn)動，相互靠近 D．a(chǎn)b和cd相背運(yùn)動，相互遠(yuǎn)離 解析：選C.電流增強(qiáng)時，電流在abdc回路中產(chǎn)生的垂直紙面向里的磁場增強(qiáng)，回路磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知回路要

4、減小面積以阻礙磁通量的增加，因此，兩導(dǎo)體要相向運(yùn)動，相互靠近，選項C正確． 4．如圖所示，ab是一個可繞垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動的閉合矩形導(dǎo)線框，當(dāng)滑動變阻器R的滑片自左向右滑動時，線框ab的運(yùn)動情況是(　　) A．保持靜止不動 B．逆時針轉(zhuǎn)動 C．順時針轉(zhuǎn)動 D．發(fā)生轉(zhuǎn)動，但電源極性不明，無法確定轉(zhuǎn)動的方向 解析：選C.由圖示電路，當(dāng)滑動變阻器的滑片向右滑動時，電路中電阻增大，電流減弱，則穿過閉合導(dǎo)線框ab的磁通量將減少，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流磁場將阻礙原磁通量的變化，線框ab只有順時針轉(zhuǎn)動，才能阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，故選C. 5．(多選)如圖所示，圓環(huán)形導(dǎo)體線圈a平

5、放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管與電源和滑動變阻器連接成如圖所示的電路．若將滑動變阻器的滑片P向下滑動，下列表述正確的是(　　) A．線圈a中將產(chǎn)生俯視逆時針方向的感應(yīng)電流 B．穿過線圈a的磁通量變小 C．線圈a有擴(kuò)張的趨勢 D．線圈a對水平桌面的壓力FN將增大 解析：選AD.若將滑動變阻器的滑片P向下滑動，螺線管b中電流增大，根據(jù)楞次定律和安培定則，線圈a中將產(chǎn)生俯視逆時針方向的感應(yīng)電流，穿過線圈a的磁通量變大，線圈a有縮小的趨勢，線圈a對水平桌面的壓力FN將增大，選項B、C錯誤，選項A、D正確． 6．(2019·浙江諸暨市牌頭中學(xué)月考)為

6、了測量列車運(yùn)行的速度和加速度大小，可采用如圖甲所示的裝置，它由一塊安裝在列車車頭底部的強(qiáng)磁體和埋設(shè)在軌道地面的一組線圈及電流測量記錄儀組成(測量記錄儀未畫出)．當(dāng)列車經(jīng)過線圈上方時，線圈中產(chǎn)生的電流被記錄下來，P、Q為接測量儀器的端口，若俯視軌道平面磁場垂直地面向下，如圖乙所示．則在列車經(jīng)過測量線圈的過程中，流經(jīng)線圈Ⅰ的電流方向為(　　) A．始終逆時針方向 B．始終順時針方向 C．先逆時針，再順時針方向 D．先順時針，再逆時針方向 解析：選C.在列車經(jīng)過線圈的上方時，由于列車上的磁場的方向向下，所以線圈內(nèi)的磁通量方向向下，先增大后減小，根據(jù)楞次定律可知，線圈中的感應(yīng)電流的方向

7、為先逆時針，再順時針方向． 7．(2019·江蘇南通海安中學(xué)月考)航母上飛機(jī)彈射起飛是利用電磁驅(qū)動來實現(xiàn)的．電磁驅(qū)動原理如圖所示，當(dāng)固定線圈上突然通過直流電流時，線圈端點(diǎn)的金屬環(huán)被彈射出去．現(xiàn)在在固定線圈左側(cè)同一位置，先后放上用橫截面積相等的銅和鋁導(dǎo)線制成的形狀、大小相同的兩個閉合環(huán)，電阻率ρ銅<ρ鋁．則合上開關(guān)S的瞬間(　　) A．電池正負(fù)極調(diào)換后，金屬環(huán)不能向左彈射 B．從左側(cè)看環(huán)中感應(yīng)電流沿順時針方向 C．若將銅環(huán)放置在線圈右方，環(huán)將向左運(yùn)動 D．銅環(huán)受到的安培力小于鋁環(huán)受到的安培力 解析：選B.線圈中電流為右側(cè)流入，磁場方向向左，在閉合開關(guān)的過程中，磁場變強(qiáng)，則由楞次定

8、律可知，環(huán)中電流由左側(cè)看沿順時針方向，故B正確；電池正負(fù)極調(diào)換后，金屬環(huán)受力向左，故仍將向左彈出，故A錯誤；若環(huán)放在線圈右方，根據(jù)“來拒去留”可得，環(huán)將向右運(yùn)動，故C錯誤；由于銅環(huán)的電阻較小，故銅環(huán)中感應(yīng)電流較大，故銅環(huán)受到的安培力要大于鋁環(huán)，故D錯誤． 8．(多選)(2019·河北承德二中月考)如圖所示，一根長導(dǎo)線彎曲成“”形，通以直流電I，正中間用絕緣線懸掛一金屬環(huán)C，環(huán)與導(dǎo)線處于同一豎直平面內(nèi)．在電流I增大的過程中，下列判斷正確的是(　　) A．金屬環(huán)中無感應(yīng)電流產(chǎn)生 B．金屬環(huán)中有逆時針方向的感應(yīng)電流 C．懸掛金屬環(huán)C的豎直線的拉力大于環(huán)的重力 D．懸掛金屬環(huán)C的豎直線的

9、拉力小于環(huán)的重力 解析：選BC.Φ＝BS，S不變，I增大，B增大，所以有感應(yīng)電流產(chǎn)生，A錯誤；由楞次定律得，感應(yīng)電流方向沿逆時針，B正確；由圓的上半部分B大于下半部分，所以安培力以上半圓為主，I方向向左，B垂直紙面向里，F(xiàn)安方向向下，所以F拉＝mg＋F安，拉力大于重力，C正確，D錯誤． 【B組　素養(yǎng)提升】 9．如圖所示，A為水平放置的膠木圓盤，在其側(cè)面均勻分布著負(fù)電荷，在A的正上方用絕緣絲線懸掛一個金屬環(huán)B，使B的環(huán)面水平且與圓盤面平行，其軸線與膠木圓盤A的軸線OO′重合，現(xiàn)使膠木圓盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動，則(　　) A．金屬環(huán)B的面積有擴(kuò)大的趨勢，絲線

10、受到的拉力增大 B．金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，絲線受到的拉力減小 C．金屬環(huán)B的面積有擴(kuò)大的趨勢，絲線受到的拉力減小 D．金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，絲線受到的拉力增大 解析：選B.膠木圓盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動，形成環(huán)形電流，環(huán)形電流的大小增大，根據(jù)右手螺旋定則知，通過B的磁場方向向下，磁通量增大，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流引起的效果阻礙原磁通量的增大，知金屬環(huán)的面積有縮小的趨勢，且有向上的運(yùn)動趨勢，所以絲線的拉力減小，故選項B正確，A、C、D錯誤． 10．(2019·衡水高二期中)如圖，在水平光滑桌面上，兩相同的矩形剛性小線框分別疊放在固定的絕緣矩形金屬框

11、的左右兩邊上，且每個小線框上各有一半面積在金屬框內(nèi)，在金屬框接通逆時針方向電流的瞬間(　　) A．兩小線框會有相互靠攏的趨勢 B．兩小線框會有相互遠(yuǎn)離的趨勢 C．兩小線框中感應(yīng)電流都沿逆時針方向 D．左邊小線框中感應(yīng)電流沿順時針方向，右邊小線框中感應(yīng)電流沿逆時針方向 解析：選B.根據(jù)右手螺旋定則可知，通電導(dǎo)線瞬間，因矩形金屬框內(nèi)部的磁場比外部強(qiáng)，所以左小線圈有向外的磁通量，且增大；同理，右邊金屬框也一樣，因此左、右小線圈的磁通量均增大，根據(jù)楞次定律可知，線圈的感應(yīng)電流方向都是順時針方向，再由同向電流相互吸引，異向電流相互排斥，知兩線圈的運(yùn)動情況是相互遠(yuǎn)離，故B正確，A、C、D錯誤

12、． 11．(多選)(2019·南通高二期末)如圖所示是某同學(xué)設(shè)想的防止電梯墜落的應(yīng)急安全裝置，在電梯轎廂上安裝上永久磁鐵，電梯的井壁上鋪設(shè)線圈，能在電梯突然墜落時減小對人員的傷害．關(guān)于該裝置，說法正確的是(　　) A．若電梯突然墜落，將線圈閉合可起到應(yīng)急避險作用 B．若電梯突然墜落，將線圈閉合可以使電梯懸浮在空中 C．當(dāng)電梯墜落至如圖位置時，閉合線圈A、B中電流方向相同 D．當(dāng)電梯墜落至如圖位置時，閉合線圈A、B都在阻礙電梯下落 解析：選AD.若電梯突然墜落，將線圈閉合時，線圈內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化，將在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流會阻礙磁鐵的相對運(yùn)動，可起到應(yīng)急避險作用，故A

13、正確；感應(yīng)電流會阻礙磁鐵的相對運(yùn)動，但不能阻止磁鐵的運(yùn)動，故B錯誤；當(dāng)電梯墜落至如圖位置時，閉合線圈A中向上的磁場減弱，感應(yīng)電流的方向從上向下看是逆時針方向，B中向上的磁場增強(qiáng)，感應(yīng)電流的方向從上向下看是順時針方向，可知A與B中感應(yīng)電流方向相反，故C錯誤；結(jié)合A的分析可知，當(dāng)電梯墜落至如圖位置時，閉合線圈A、B都在阻礙電梯下落，故D正確． 12．(多選)如圖所示，磁場垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度在豎直方向均勻分布，水平方向非均勻分布，一銅制圓環(huán)用絲線懸掛于O點(diǎn)，將圓環(huán)拉至位置a后無初速度釋放，在圓環(huán)從a擺向b的過程中(　　) A．感應(yīng)電流方向先逆時針后順時針再逆時針 B．感應(yīng)電流方向一直是

14、逆時針 C．安培力方向始終與速度方向相反 D．安培力方向始終沿水平方向 解析：選AD.圓環(huán)從位置a運(yùn)動到磁場分界線前，磁通量向里增大，感應(yīng)電流為逆時針；跨越分界線過程中，磁通量由向里最大變?yōu)橄蛲庾畲?，感?yīng)電流為順時針；再擺到b的過程中，磁通量向外減小，感應(yīng)電流為逆時針，所以A正確；由于圓環(huán)所在處的磁場上下對稱，所受安培力豎直方向平衡，因此總的安培力沿水平方向，故D正確． 13．(多選)如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中放一電阻不計的平行金屬軌道，軌道與軌道平面內(nèi)的圓形線圈P相連，要使在同一平面內(nèi)所包圍的小閉合線圈Q內(nèi)產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，導(dǎo)線ab的運(yùn)動情況可能是(　　) A．勻速向右運(yùn)動

15、 B．加速向右運(yùn)動 C．減速向右運(yùn)動 D．加速向左運(yùn)動 解析：選CD.要使Q中產(chǎn)生電流，P中的感應(yīng)電流必須是變化的，導(dǎo)體ab必須做變速運(yùn)動，故A錯誤；Q中產(chǎn)生順時針電流，感應(yīng)磁場方向垂直紙面向里，由“增反減同”和安培定則知，P中感應(yīng)電流有兩種情況： ―→故C、D正確，B錯誤． 14. 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且共軸，則在線圈2從1的正上方下落至正下方過程中，從上往下看線圈2中的感應(yīng)電流應(yīng)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：選C. 線圈1中恒定電流形成的磁場分布情況如圖所示．當(dāng)線圈2從線圈1的正上方下落，并處于線圈1的上方時，磁感線向上，且磁通量增大，根據(jù)楞次定律知，線圈2中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場方向向下，由右手螺旋定則知，俯視線圈2中感應(yīng)電流方向應(yīng)為順時針方向；同理，線圈2落至線圈1的正下方時，磁通量向上且是減小的，由楞次定律和右手螺旋定則知，俯視線圈2中感應(yīng)電流方向應(yīng)為逆時針方向． - 6 -