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1、2022版高中物理 課時作業(yè)(二)楞次定律 新人教版選修3-2
一、單項選擇題
1.如圖所示,在勻強磁場中有一個用比較軟的金屬導線制成的閉合圓環(huán).在此圓環(huán)的形狀由圓形變成正方形的過程中( )
A.環(huán)中有感應電流,方向a→d→c→b
B.環(huán)中有感應電流,方向a→b→c→d
C.環(huán)中無感應電流
D.條件不夠,無法確定
解析:由圓形變成正方形的過程中,面積減小,磁通量減小,由楞次定律可知,正方形中產(chǎn)生a→d→c→b方向的電流,A對.
答案:A
2.如圖所示,AOC是光滑的金屬軌道,AO沿豎直方向,OC沿水平方向,PQ是一根金屬直桿立在軌道上,直桿從圖示位置由靜止開始在重力
2、作用下運動,運動過程中Q端始終在OC上,空間存在著垂直紙面向外的勻強磁場,則在PQ桿滑動的過程中,下列判斷正確的是( )
A.感應電流的方向始終是P→Q
B.感應電流的方向先是P→Q,后是Q→P
C.PQ受磁場力的方向垂直于桿向左
D.PQ受磁場力的方向先垂直于桿向右,后垂直于桿向左
解析:在PQ桿滑動的過程中,桿與導軌所圍成的三角形面積先增大后減小,三角形POQ內的磁通量先增大后減小,由楞次定律可判斷B項對、A項錯,再由PQ中電流方向及左手定則可判斷C、D項錯誤,故選B.
答案:B
3.如圖所示,一個N極朝下的條形磁鐵豎直下落,恰能穿過水平放置的固定矩形導線框,則( )
3、
A.磁鐵經(jīng)過位置①時,線框中感應電流沿abcd方向;經(jīng)過位置②時,沿adcb方向
B.磁鐵經(jīng)過位置①時,線框中感應電流沿adcb方向;經(jīng)過位置②時,沿abcd方向
C.磁鐵經(jīng)過位置①和②時,線框中感應電流都沿abcd方向
D.磁鐵經(jīng)過位置①和②時,線框中感應電流都沿adcb方向
解析:當磁鐵經(jīng)過位置①時,穿過線框的磁通量向下且不斷增加,由楞次定律可確定感應電流的磁場方向向上,阻礙磁通量的增加,根據(jù)安培定則可判定感應電流應沿abcd方向.同理可判定當磁鐵經(jīng)過位置②時,感應電流沿adcb方向.
答案:A
4.通電長直導線中有恒定電流I,方向豎直向上,矩形線框與直導線在同一豎直面
4、內,現(xiàn)要使線框中產(chǎn)生如圖所示方向的感應電流,則應使線框( )
A.稍向左平移
B.稍向右平移
C.稍向上平移
D.以直導線為軸勻速轉動
解析:由楞次定律或右手定則可以判斷,線框左移,磁通量增加,感應電流的方向與圖示方向相反;選項C、D磁通量不變,無感應電流產(chǎn)生.故選項B正確.
答案:B
5.現(xiàn)將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流表及開關,按圖所示連接,在開關閉合、線圈A放在線圈B中的情況下,某同學發(fā)現(xiàn)當他將滑動變阻器的滑片P向左加速滑動時,電流表指針向右偏轉.由此可以推斷( )
A.線圈A向上移動或滑動變阻器的滑片P向右加速滑動,都能引起電流表指針向左偏轉
5、
B.線圈A中鐵芯向上拔出或斷開開關,都能引起電流表指針向右偏轉
C.滑動變阻器的滑片P勻速向左或勻速向右滑動,都能使電流表指針靜止在中央
D.因為線圈A、線圈B的繞線方向未知,所以無法判斷電流表指針偏轉的方向
解析:線圈A上移或斷開開關時,穿過線圈B的磁通量減小,電流表指針向右偏轉,故A錯誤、B正確;P勻速向左滑動時穿過線圈B的磁通量減小,電流表指針向右偏轉,P勻速向右滑動時穿過線圈B的磁通量增大,電流表指針向左偏轉,故C錯誤;由以上分析可知,D錯誤.
答案:B
6.
如圖所示,一個矩形線框從勻強磁場的上方自由落下,進入勻強磁場中,然后再從磁場中穿出.已知勻強磁場區(qū)域的寬度
6、l大于線框的寬度h.那么下列說法中正確的是( )
A.線框只在進入和穿出磁場的過程中,才有感應電流產(chǎn)生
B.線框從進入到穿出磁場的整個過程中,都有感應電流產(chǎn)生
C.線框在進入和穿出磁場的過程中,都是磁場能轉變成電能
D.線框在磁場中運動的過程中,電能轉變成機械能
解析:本題考查了感應電流的產(chǎn)生條件及電磁感應中的能量轉化.有無感應電流產(chǎn)生關鍵要看穿過閉合線框的磁通量是否發(fā)生變化,有導體切割磁感線時不一定產(chǎn)生感應電流,線框只在進入和穿出磁場的過程中,穿過它的磁通量才會發(fā)生變化,該過程中發(fā)生了機械能和電能的相互轉化.故選A.
答案:A
7.(煙臺高二檢測)矩形導線框abcd與長直
7、導線MN放在同一水平面上,ab邊與MN平行,導線MN中通入如圖所示的電流,當MN中的電流增大時,下列說法正確的是( )
A.導線框abcd中沒有感應電流
B.導線框abcd中有順時針方向的感應電流
C.導線框所受的安培力的合力方向水平向左
D.導線框所受的安培力的合力方向水平向右
解析:直導線中通有向上且增大的電流,根據(jù)安培定則知,通過線框的磁場方向垂直紙面向里,且增大,根據(jù)楞次定律知感應電流的方向為逆時針方向,故A、B錯誤;根據(jù)左手定則知,ab邊所受安培力方向水平向右,cd邊所受安培力方向水平向左,離導線越近,磁感應強度越大,所以ab邊所受的安培力大于cd邊所受的安培力,則線框所
8、受安培力的合力方向水平向右,故C錯誤、D正確.
答案:D
二、多項選擇題
8.如圖是驗證楞次定律實驗的示意圖,豎直放置的線圈固定不動,將磁鐵從線圈上方插入或拔出,線圈和電流表構成的閉合回路中就會產(chǎn)生感應電流.各圖中分別標出了磁鐵的極性、磁鐵相對線圈的運動方向以及線圈中產(chǎn)生的感應電流的方向等情況,其中表示正確的是( )
解析:根據(jù)楞次定律可確定感應電流的方向:對C選項,當磁鐵向下運動時:(1)閉合線圈原磁場的方向——向上;
(2)穿過閉合線圈的磁通量的變化——增加;
(3)感應電流產(chǎn)生的磁場方向——向下;
(4)利用安培定則判斷感應電流的方向——與圖中箭頭方向相同.線圈的上端
9、為S極,磁鐵與線圈相互排斥.綜合以上分析知,選項C、D正確.
答案:CD
9.如圖所示,光滑U形金屬框架放在水平面內,上面放置一導體棒,有勻強磁場B垂直框架所在平面,當B發(fā)生變化時,發(fā)現(xiàn)導體棒向右運動,下列判斷正確的是( )
A.棒中電流從b→a
B.棒中電流從a→b
C.B逐漸增大
D.B逐漸減小
解析:ab棒是因“電”而“動”,所以ab棒受到的安培力向右,由左手定則可知電流方向a→b,故B對,由楞次定律可知B逐漸減小,D對.
答案:BD
10.如圖所示,導體AB、CD可在水平光滑軌道上自由滑動,且兩水平軌道在中央交叉處互不連通.當導體棒AB向左移動時( )
10、A.AB中感應電流的方向為A到B
B.AB中感應電流的方向為B到A
C.CD向左移動
D.CD向右移動
解析:由右手定則可知AB中感應電流方向由A→B,因而CD中電流方向由C→D.由左手定則知CD所受安培力方向向右,故CD向右移動.
答案:AD
11.如圖所示,A、B兩回路中各有一開關S1、S2,且回路A中接有電源,回路B中接有靈敏電流計,下列操作及相應的結果中可能的是( )
A.先閉合S2,后閉合S1的瞬間,電流計指針偏轉
B.S1、S2閉合后,在斷開S2的瞬間,電流計指針偏轉
C.先閉合S1,后閉合S2的瞬間,電流計指針偏轉
D.S1、S2閉合后,在斷開S1的瞬間
11、,電流計指針偏轉
解析:回路A中有電源,當S1閉合后,回路中有電流,在回路的周圍產(chǎn)生磁場,回路B中有磁通量,在S1閉合或斷開的瞬間,回路A中的電流從無到有或從有到無,電流周圍的磁場發(fā)生變化,從而使穿過回路B的磁通量發(fā)生變化,產(chǎn)生感應電動勢,此時若S2是閉合的,則回路B中有感應電流,電流計指針偏轉,所以選項A、D正確.
答案:AD
三、非選擇題
12.我們可以通過實驗探究電磁感應現(xiàn)象中感應電流方向的決定因素和其所遵循的物理規(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,若要探究線圈中產(chǎn)生的感應電流的方向,必須知道____________
12、.
(2)如圖乙所示,實驗中發(fā)現(xiàn)閉合開關時,電流表指針向右偏轉.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;若將線圈A抽出,此過程中電流表指針向________偏轉.(填“左”或“右”)
解析:(1)電流表中沒有電流通過時,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,電流表指針的偏轉方向.
(2)閉合開關時,線圈A中的磁場增強,線圈B中產(chǎn)生的感應電流使電流表指針向右偏轉,則當向左移動滑片時,會使線圈A中的磁場增強,線圈B中感應電流的磁場方向與原磁場方向相反,電流表指針將向右偏轉;當將線圈A抽出時,線圈A在線圈B處的磁場減弱,線圈B中感應電流的磁場方向與原磁場方向相同,線圈B中產(chǎn)生的感應電流將使電流表指針向左偏轉.
答案:(1)電流從正(負)接線柱流入時,電流表指針的偏轉方向 (2)右 左