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1、2022年高二物理 寒假作業(yè) 第12天 楞次定律及應(yīng)用 新人教版
考綱要求:Ⅱ
難易程度:★☆☆☆☆
如圖所示的豎直平面內(nèi),一個電阻均勻的正方形金屬導(dǎo)線框ABCD從圖示位置由靜止開始下落,進入一勻強磁場區(qū)域,磁場方向垂直于線框平面向里,在線框進入磁場區(qū)域的整個過程中
A.線框中會產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流的方向為逆時針
B.線框速度的大小一直增大
C.線框中A、B兩點間的電勢差一定不斷增加
D.線框受到的磁場力的方向總是豎直向上
【參考答案】AD
【試題解析】線框中會產(chǎn)生感應(yīng)電流,根據(jù)楞次定律(或右手定則)可知感應(yīng)電流的方向為逆時針,A正確;線框進入磁場區(qū)域的整個過程中,
2、安培力逐漸增大,合外力(加速度)逐漸減小,有可能達到勻速,B錯誤;線框中A、B兩點間的電勢差在線圈達到勻速時,不再變化,C錯誤;根據(jù)左手定則,線框受到的磁場力的方向總是豎直向上D正確。
【知識補給】
楞次定律
一、理解楞次定律中“阻礙”的含義:
二、運用楞次定律判定感應(yīng)電流方向的步驟:
1.明確穿過閉合電路的原磁場方向;
2.明確穿過閉合電路的原磁通量是如何變化的;
3.根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場方向;
4.利用安培定則判定感應(yīng)電流的方向。
注意:導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向用右手定則較簡便;變化的磁場產(chǎn)生感應(yīng)電流只能用楞次定律判斷。
具體流程如圖:
三、
3、楞次定律應(yīng)用的推廣
楞次定律描述的是感應(yīng)電流與磁通量變化之間的關(guān)系,常用于判斷感應(yīng)電流的方向或其所受安培力的方向,一般有以下四種呈現(xiàn)方式:
1.阻礙原磁通量的變化——“增反減同”;
2.阻礙相對運動——“來拒去留”;
3.使線圈面積有擴大或縮小的趨勢——“增縮減擴”;
4.阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象)——“增反減同”。
如圖所示,a、b兩個圓形導(dǎo)線環(huán)處于同一平面,當(dāng)a環(huán)上的電鍵S閉合的瞬間,b環(huán)中的感應(yīng)電流方向及b環(huán)受到的安培力方向分別為
A.順時針,沿半徑向外
B.順時針,沿半徑向里
C.逆時針,垂直紙面向外
D.逆時針,垂直紙面向里
如圖所示,A為水平放置的膠
4、木圓盤,在其側(cè)面均勻分布著負電荷–Q,在A的正上方用絕緣絲線懸掛一個金屬圓環(huán)B,使B的環(huán)面水平且與圓盤面平行,其軸線與膠木盤A的軸線OO′重合?,F(xiàn)使膠木盤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的面積有縮小的趨勢,絲線受到的拉力減小
B.金屬環(huán)B的面積有擴大的趨勢,絲線受到的拉力增大
C.金屬環(huán)B的面積有擴大的趨勢,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
如圖所示,兩個線圈A和B分別通以電流I1、I2,為使線圈B中的電流增大,下列措施有效的是
A.保持線圈的相對位置不變,增大A中的電流
B.保持線圈的相對位置不變,
5、減小A中的電流
C.保持A中的電流不變,將線圈A向右平移
D.保持A中的電流不變,將線圈A向右平移
如圖所示,兩個閉合正方形線框A、B的中心重合,放在同一水平面內(nèi)。當(dāng)小線框A中通有不斷增大的順時針方向的電流時,對于線框B,下列說法中正確的是
A.有順時針方向的電流且有收縮的趨勢
B.有順時針方向的電流且有擴張的趨勢
C.有逆時針方向的電流且有收縮的趨勢
D.有逆時針方向的電流且有擴張的趨勢
如圖所示,L是自感系數(shù)很大的線圈,其電阻幾乎為零。A和B是兩個完全相同的燈泡,下列說法中正確的是
A.當(dāng)開關(guān)S閉合瞬間,A燈先亮B燈后亮
B.當(dāng)開關(guān)S閉合瞬間,A燈比B燈亮
C
6、.當(dāng)開關(guān)S斷開瞬間,流經(jīng)燈泡B的電流是由b到a
D.當(dāng)開關(guān)S斷開瞬間,流經(jīng)燈泡B的電流是由a到b
如圖,金屬棒置于水平放置的形光滑導(dǎo)軌上,在右側(cè)存在有界勻強磁場,磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下,在左側(cè)的無磁場區(qū)域內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán),圓環(huán)與導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)。當(dāng)金屬棒在水平恒力作用下從磁場左邊界處由靜止開始向右運動后,則
A.圓環(huán)有收縮的趨勢
B.圓環(huán)有擴張的趨勢
C.圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流變大
D.圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流變小
如圖所示,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動,運動過程中b端始終在OC上,a端
7、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(yīng)電流方向是b→a
B.感應(yīng)電流方向是a→b
C.感應(yīng)電流方向先是b→a,后是a→b
D.感應(yīng)電流方向先是a→b,后是b→a
【參考答案】
【名師點睛】膠木盤A由靜止開始繞其軸線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,穿過線圈B的磁通量變化,根據(jù)楞次定律的另一種表述,感應(yīng)電流引起的機械效果阻礙磁通量的變化進行判斷。
BCD 由楞次定律可知,線圈B中電流要增大,也就是說線圈B中感應(yīng)電流磁場向上,為產(chǎn)生這樣的效果,必須要做到使線圈B中向上的磁場減弱,選
8、項A使線圈B中向上的磁場增加,而選項B使線圈B中向上的磁場減弱,故A錯誤,B正確;將線圈A向右平移,線圈B中的磁場減弱,B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向與原電流的方向相同,所以B中的電流增大,故C正確;將線圈A向上平移,線圈B中向上的磁場減弱,B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向與原電流的方向相同,所以B中的電流增大,故D正確。
D 根據(jù)右手螺旋定則可得,A中電流的磁場向里且逐漸增大,根據(jù)楞次定律可得,磁場增大,感應(yīng)電流的磁場的方向向外,感應(yīng)電流的方向為逆時針方向,B環(huán)外的磁場的方向與B環(huán)內(nèi)的磁場的方向相反,當(dāng)B環(huán)內(nèi)的磁場增強時,A環(huán)具有面積擴展的趨勢,故D正確。
C 電鍵S閉合瞬間,線圈L對電流有阻礙作用,則相當(dāng)于燈泡A與B串聯(lián),因此同時亮,且亮度相同,穩(wěn)定后B被短路熄滅,故AB錯誤;穩(wěn)定后當(dāng)電鍵S斷開后,A馬上熄滅,由于自感,線圈中的電流只能慢慢減小,其相當(dāng)于電源左端為高電勢,與燈泡B構(gòu)成閉合回路放電,流經(jīng)燈泡B的電流是由b到a,B閃一下再熄滅,故C正確,D錯誤。
【名師點睛】對于自感現(xiàn)象,是特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,應(yīng)用楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律進行理解,注意線圈的電阻不計是解題的關(guān)鍵。
C 在ab桿滑動的過程中,△aOb的面積先增大,后減小,穿過△aOb磁通量先增大,后減小,根據(jù)楞次定律可知:感應(yīng)電流的方向先是由b→a,后是由a→b,故ABD錯誤,C正確。