课时跟踪检测32电磁感应现象 楞次定律

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2019-2020学年高中物理课时跟踪检测三楞次定律电磁感应中的能量转化与守恒教科版选修3_2

2019-2020学年高中物理课时跟踪检测三楞次定律电磁感应中的能量转化与守恒教科版选修3_2

课时跟踪检测(三)楞次定律电磁感应中的能量转化与守恒1.如图所示,是高二某同学演示楞次定律实验记录,不符合...实验事实的是( )解析:选D D选项中,由楞次定律知:当条形磁铁拔出时,感应电流形成的磁场与原磁场方向相同,因原磁场方向向上,故感应磁场方向也向上,再由安培定则知,D项不符合。

2.如图1所示,一个有界匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外。

一个矩形闭合导线框abcd,沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2(右)。

则( )图1A.导线框进入磁场时,感应电流方向为a→b→c→d→aB.导线框离开磁场时,感应电流方向为a→d→c→b→aC.导线框离开磁场时,受到的安培力方向水平向右D.导线框进入磁场时,受到的安培力方向水平向左解析:选D 线框进入磁场时,磁通量增大,因此感应电流形成磁场方向向里,由右手定则可知感应电流方向为a→d→c→b→a,安培力方向水平向左,同理线框离开磁场时,电流方向为a→b→c→d→a,安培力方向水平向左,故A、B、C错误,D正确。

3.(2016·浙江高考)如图2所示,a,b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成,匝数均为10匝,边长l a=3l b,图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀增大,不考虑线圈之间的相互影响,则( )图2A.两线圈内产生顺时针方向的感应电流B.a、b线圈中感应电动势之比为9∶1C.a、b线圈中感应电流之比为3∶4D .a 、b 线圈中电功率之比为3∶1解析:选B 当磁感应强度变大时,由楞次定律知,线圈中感应电流的磁场方向垂直纸面向外,由安培定则知,线圈内产生逆时针方向的感应电流,选项A 错误;由法拉第电磁感应定律E =S ΔB Δt 及S a ∶S b =9∶1知,E a =9E b ,选项B 正确;由R =ρL S ′知两线圈的电阻关系为R a =3R b ,其感应电流之比为I a ∶I b =3∶1,选项C 错误;两线圈的电功率之比为P a ∶P b =E a I a ∶E b I b =27∶1,选项D 错误。

高中物理人教版选修3-2课时跟踪检测(三) 楞次定律的应用 Word版含解析

高中物理人教版选修3-2课时跟踪检测(三) 楞次定律的应用 Word版含解析

课时跟踪检测(三)楞次定律的应用一、单项选择题1、如图所示,MN、PQ为同一水平面的两平行导轨,导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场( 图中未画出),导体ab、cd与导轨有良好的接触并能滑动,当ab沿导轨向右滑动时,则( )A、cd向右滑动B、cd不动C、cd向左滑动D、无法确定详细解析:选A根据楞次定律的扩展含义“增缩减扩”,当ab沿导轨向右滑动时,穿过abdc回路的磁通量要增大,为阻碍此变化,cd将向右滑动,故A正确。

2、如图所示,ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导线框,当滑动变阻器R的滑片自左向右滑动时,线框ab的运动情况是( )A、保持静止不动B、逆时针转动C、顺时针转动D、发生转动,但电源极性不明,无法确定转动的方向详细解析:选C由题图所示电路,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,电路中电阻增大,电流减弱,则穿过闭合导线框ab的磁通量将减少,根据楞次定律,感应电流磁场将阻碍原磁通量的变化,线框ab只有顺时针转动,才能使穿过线圈的磁通量增加。

3、如图所示,一轻质横杆两侧各固定一金属环,横杆可绕中心点自由转动,拿一条形磁铁插向其中一个小环后又取出插向另一个小环,发生的现象是( )A、磁铁插向左环,横杆发生转动B、磁铁插向右环,横杆发生转动C、无论磁铁插向左环还是右环,横杆都不发生转动D、无论磁铁插向左环还是右环,横杆都发生转动详细解析:选B磁铁插向左环,因为左环不闭合,不能产生感应电流,不受安培力的作用,横杆不发生转动;磁铁插向右环,因为右环闭合,能产生感应电流,在磁场中受到安培力的作用,横杆发生转动,选项B正确。

4、如图所示,两个相同的铝环穿在一根光滑杆上,将一根条形磁铁向左插入铝环的过程中,两环的运动情况是( )A、同时向左运动,间距增大B、同时向左运动,间距不变C、同时向左运动,间距变小D、同时向右运动,间距增大详细解析:选C将一根条形磁铁向左插入铝环的过程中,两个环中均产生感应电流。

高考物理一轮复习 课时练32 电磁感应现象 楞次定律(含解析)新人教版

高考物理一轮复习 课时练32 电磁感应现象 楞次定律(含解析)新人教版

学习资料电磁感应现象楞次定律1。

(电磁感应现象)(2020北京西城高三一模)在“探究影响感应电流方向的因素"实验中,用灵敏电流计和线圈组成闭合回路,通过“插入”和“拔出”磁铁,使线圈中产生感应电流,记录实验过程中的相关信息,就可以分析得出感应电流方向遵循的规律。

下图为某同学的部分实验记录,在图甲中,电流计指针向左偏转。

以下说法正确的是()A。

在图乙所示实验过程中,电流计指针应该向左偏转B。

在图丙所示实验过程中,电流计指针应该向左偏转C.这组实验可以说明,感应电流的磁场方向与线圈的绕向有关D。

这组实验可以说明,感应电流的磁场方向与磁铁的磁场方向有关2.(电磁感应现象)如图所示,一通电螺线管b放在闭合金属线圈a内,螺线管的中心轴线恰和线圈的一条直径MN重合.要使线圈a中产生感应电流,可采用的方法有()A.使通电螺线管中的电流发生变化B.使螺线管绕垂直于线圈平面且过线圈圆心的轴转动C。

使线圈a以MN为轴转动D。

使线圈绕垂直于MN的直径转动3。

(楞次定律的理解和应用)两根互相垂直的绝缘通电长直导线放在水平面上,两个相同的闭合圆形线圈a、b放在同一水平面上,两线圈的圆心到两导线的距离都相等。

设两直导线中的电流强度相等,方向如图所示.若两直导线中的电流以相同的变化率均匀减小,下列说法正确的是()A。

a中无感应电流,b中有顺时针方向的感应电流B.a中无感应电流,b中有逆时针方向的感应电流C。

a中有顺时针方向的感应电流,b中无感应电流D。

a中有逆时针方向的感应电流,b中无感应电流4。

(楞次定律的理解及应用)如图所示为安检门原理图,左边门框中有一通电线圈,右边门框中有一接收线圈.工作过程中某段时间通电线圈中存在顺时针方向均匀增大的电流,则()A.无金属片通过时,接收线圈中的感应电流方向为顺时针B.无金属片通过时,接收线圈中的感应电流增大C。

有金属片通过时,接收线圈中的感应电流方向为顺时针D。

有金属片通过时,接收线圈中的感应电流大小发生变化5.(楞次定律的理解和应用)(2020安徽安庆怀宁第二中学高三月考)研究人员发现,一种具有独特属性的新型合金能够将热能直接转化为电能。

课时跟踪检测(三十三) 电磁感应现象 楞次定律

课时跟踪检测(三十三)  电磁感应现象  楞次定律

课时跟踪检测(三十三)电磁感应现象楞次定律一、立足主干知识,注重基础性和综合性1.(多选)如图所示,M、N为两个有一定质量的载流超导线圈,M放置在水平桌面上,N悬停于M正上方。

若增大N的质量,使得N向下运动,则下列说法正确的是()A.线圈M和N中的电流绕行方向相反B.线圈N受到的作用力减小C.线圈M中的电流增大D.线圈M对桌面的压力减小解析:选AC开始时N处于静止状态,说明二者间为斥力,两线圈中电流方向相反,故A正确;在下落过程中二者的距离减小,N受到的作用力增大,故B错误;线圈N接近线圈M时,线圈N产生的通过线圈M的磁通量增大,根据楞次定律,线圈M中的电流增大,故C正确;由于N下落时N、M间作用力增大,线圈M对桌面的压力增大,故D错误。

2. (2018·全国卷Ⅰ)(多选)如图,两个线圈绕在同一根铁芯上,其中一线圈通过开关与电源连接,另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。

将一小磁针悬挂在直导线正上方,开关未闭合时小磁针处于静止状态。

下列说法正确的是()A.开关闭合后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动B.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向C.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动解析:选AD根据安培定则,开关闭合时铁芯上产生水平向右的磁场。

开关闭合后的瞬间,根据楞次定律,直导线上将产生由南向北的电流,根据安培定则,直导线上方的磁场垂直纸面向里,故小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动,故A正确。

同理D正确。

开关闭合并保持一段时间后,直导线上没有感应电流,故小磁针的N极指北,故B、C错误。

3.如图所示,线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上,下列说法中正确的是()A.当闭合开关S的瞬间,线圈P中有感应电流且方向由b→→aB.当线圈M里有恒定电流通过时,线圈P中有感应电流C.当断开开关S的瞬间,线圈P中没有感应电流D.当断开开关S的瞬间,线圈P中有感应电流且方向由b→→a解析:选D闭合开关S的瞬间,线圈M中的电流增大,其产生的磁场增强,引起穿过线圈P的磁通量增加,故在线圈P中有感应电流产生,由楞次定律及安培定则可知,开关S闭合瞬间,感应电流方向为由a→→b,A错误;当线圈M中电流恒定,线圈M中电流产生的磁场不再变化,通过线圈P中的磁通量不变,故线圈P中无感应电流,B错误;S断开瞬间,线圈M中电流产生的磁场减弱,线圈P中的磁通量减小,故线圈P中有感应电流,由楞次定律可知,感应电流方向为由b→→a,C错误,D正确。

高考物理一轮复习课时规范练32 电磁感应现象 楞次定律(含答案)

高考物理一轮复习课时规范练32 电磁感应现象 楞次定律(含答案)

课时规范练32电磁感应现象楞次定律基础对点练1.(楞次定律的应用)如图所示,长直导线中通有向右的电流I,线圈①与直导线垂直放置于其正下方,线圈②中心轴线与直导线重合,线圈③直径与直导线重合,线圈④与直导线共面放置于其正下方。

在电流I均匀增大的过程中()A.从左向右看,线圈①中产生顺时针方向的电流B.从左向右看,线圈②中产生逆时针方向的电流C.正视线圈③中产生逆时针方向的电流D.正视线圈④中产生逆时针方向的电流2.(磁感应强度与磁通量)(2023山东模拟)磁单极子是物理学家设想的一种仅带有单一磁极(N极或S极)的粒子,它们的磁感线分布类似于点电荷的电场线分布,目前科学家还没有证实磁单极子的存在。

若自然界中存在磁单极子,以其为球心画出两个球面1和2,如图所示,a点位于球面1上,b点位于球面2上,则下列说法正确的是()A.a点比b点的磁感应强度大B.a点比b点的磁感应强度小C.球面1比球面2的磁通量大D.球面1比球面2的磁通量小3.(电磁感应现象)在“探究影响感应电流方向的因素”实验中,用灵敏电流计和线圈组成闭合回路,通过“插入”和“拔出”磁铁,使线圈中产生感应电流,记录实验过程中的相关信息,就可以分析得出感应电流方向遵循的规律。

下图为某同学的部分实验记录,在图甲中,电流计指针向左偏转。

以下说法正确的是()A.在图乙所示实验过程中,电流计指针应该向左偏转B.在图丙所示实验过程中,电流计指针应该向左偏转C.这组实验可以说明,感应电流的磁场方向与线圈的绕向有关D.这组实验可以说明,感应电流的磁场方向与磁铁的磁场方向有关4.(电磁感应现象)如图所示,一通电螺线管b放在闭合金属线圈a内,螺线管的中心轴线恰和线圈的一条直径MN重合。

要使线圈a中产生感应电流,可采用的方法有()A.使通电螺线管中的电流发生变化B.使螺线管绕垂直于线圈平面且过线圈圆心的轴转动C.使线圈a以MN为轴转动D.使线圈绕垂直于MN的直径转动5.(楞次定律的理解和应用)两根互相垂直的绝缘通电长直导线放在水平面上,两个相同的闭合圆形线圈a、b放在同一水平面上,两线圈的圆心到两导线的距离都相等。

高考物理一轮复习 第九章 第1讲 电磁感现象 楞次律跟踪检测

高考物理一轮复习 第九章 第1讲 电磁感现象 楞次律跟踪检测

权掇市安稳阳光实验学校第1讲电磁感应现象楞次定律(对应学生用书第153页)电磁感应现象1.电磁感应现象当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,电路中有感应电流产生的现象.2.产生感应电流的条件(1)条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化.(2)特例:闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动.错误!【针对训练】1.如图9-1-1所示,开始时矩形线圈平面与匀强磁场垂直,且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外,若要线圈产生感应电流,下列方法中不可行的是( )图9-1-1A.将线圈向左平移一小段距离B.将线圈向上平移C.以ab为轴转动(小于90°)D.以ac为轴转动(小于60°)【解析】当线圈向左平移一小段距离时,穿过闭合电路abdc的磁通量变化(减小),有感应电流产生,A正确;将线圈向上平移时,穿过闭合电路的磁通量不变,无感应电流,B错误;以ab为轴转动小于90°和以ac为轴转动小于60°时,穿过闭合电路的磁通量都是从最大减小,故有感应电流,C、D正确.【答案】B感应电流方向的判断1.(1)内容:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.(2)适用范围:一切电磁感应现象.2.右手定则(1)内容:伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向.(2)适用情况:导体切割磁感线产生感应电流.错误!【针对训练】2.如图是验证楞次定律实验的示意图,竖直放置的线圈固定不动,将磁铁从线圈上方插入或拔出,线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流.各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况,其中表示正确的是( )【解析】先根据楞次定律“来拒去留”判断线圈的N极和S极.A中线圈上端为N极,B中线圈上端为N极,C中线圈上端为S极,D中线圈上端为S 极,再根据安培定则确定感应电流的方向,A、B、D错误,C正确.【答案】C(对应学生用书第154页)电磁感应现象发生的条件1.磁通量的物理意义(1)磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数.(2)同一平面,当它跟磁场方向垂直时,磁通量最大;当它跟磁场方向平行时,磁通量为零;当正向穿过线圈平面的磁感线条数和反向穿过的一样多时,磁通量为零.2.磁通量发生变化的三种常见情况(1)磁场强弱不变,回路面积改变.(2)回路面积不变,磁场强弱改变.(3)回路面积和磁场强弱均不变,但二者的相对位置发生改变.(2012·杭州模拟)现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及电键如图9-1-2所示连接.下列说法中正确的是( )图9-1-2A.电键闭合后,线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转B.线圈A插入线圈B中后,电键闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转C.电键闭合后,滑动变阻器的滑片P匀速滑动,会使电流计指针静止在零刻度D.电键闭合后,只有滑动变阻器的滑片P加速滑动,电流计指针才能偏转【审题视点】能够引起线圈B中磁通量发生变化的因素有三点:(1)电键的闭合和断开.(2)电键闭合后,线圈A插入或拔出.(3)电键闭合后,滑片P左、右滑动.【解析】电键闭合后,线圈A插入或拔出都会引起穿过线圈B的磁通量发生变化,从而电流计指针偏转,选项A正确;线圈A插入线圈B中后,电键闭合和断开的瞬间,线圈B的磁通量会发生变化,电流计指针会偏转,选项B 错误;电键闭合后,滑动变阻器的滑片P无论匀速滑动还是加速滑动,都会导致线圈A的电流发生变化,线圈B的磁通量变化,电流计指针都会发生偏转,选项C、D错误.【答案】A【即学即用】1.图9-1-3在图9-1-3所示的闭合铁芯上绕有一组线圈,与滑动变阻器、电池构成闭合电路,a、b、c为三个闭合金属圆环,假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内,则当滑动变阻器的滑片左右滑动时,能产生感应电流的金属圆环是( ) A.a、b两个环B.b、c两个环C.a、c两个环 D.a、b、c三个环【解析】当滑片左右滑动时,通过a、b的磁通量变化,而通过c环的合磁通量始终为零,故a、b两环中产生感应电流,而c环中不产生感应电流.故A对.【答案】A楞次定律的理解和应用1.楞次定律中“阻碍”的含义谁阻碍谁感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化阻碍什么阻碍的是磁通量的变化,而不是阻碍磁通量本身如何阻碍错误!错误!错误!2.楞次定律的使用步骤(2012·上海高考)为判断线圈绕向,可将灵敏电流计G与线圈L连接,如图9-1-4所示.已知线圈由a端开始绕至b端;当电流从电流计G左端流入时,指针向左偏转.图9-1-4(1)将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时,发现指针向左偏转.俯视线圈,其绕向为__________(填“顺时针”或“逆时针”).(2)当条形磁铁从图中虚线位置向右远离L时,指针向右偏转.俯视线圈,其绕向为________(填“顺时针”或“逆时针”).【审题视点】(1)由磁铁运动的方向确定磁通量的变化情况,由楞次定律确定线圈的N极、S极.(2)由指针偏转的方向确定电流方向.由安培定则确定线圈导线的绕向.【解析】(1)将磁针N极向下插入L时,根据楞次定律L的上方应为N 极.由电流计指针向左偏转,可确定L中电流由b端流入,根据安培定则,俯视线圈,电流为逆时针,线圈绕向为顺时针.(2)将磁针远离L,由楞次定律,线圈L上方仍为N极,由于此时电流计指针向右偏转,可确定L中电流由a端流入.根据安培定则,俯视线圈,电流为逆时针,线圈绕向也为逆时针.【答案】(1)顺时针(2)逆时针楞次定律的推广应用推广表述:感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因.其具体方式为:(1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”.(2)阻碍相对运动——“来拒去留”.(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”.(4)阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”.【即学即用】2.如图9-1-5所示为一个圆环形导体,圆心为O,有一个带正电的粒子沿图中的直线从圆环表面匀速飞过,则环中的感应电流的情况是( )图9-1-5A.沿逆时针方向B.沿顺时针方向C.先沿逆时针方向后沿顺时针方向D.先沿顺时针方向后沿逆时针方向【解析】由于带正电的粒子没有沿直径运动,所以它产生的磁场的磁感线穿过圆环时不能抵消,所以穿过圆环的磁通量开始时向外增加,然后向外减少,根据楞次定律,圆环中感应电流的方向先沿顺时针方向,后沿逆时针方向,故D正确.【答案】D(对应学生用书第155页)楞次定律的综合应用1.规律比较基本现象应用的规律运动电荷、电流产生磁场安培定则磁场对运动电荷、电流的作用左手定则电磁感应部分导体做切割磁感线运动右手定则闭合回路磁通量变化楞次定律2.应用技巧四种记忆方法:(1)“因动而电”——用右手;“因电而动”——用左手.(2)“通电受力用左手,运动生电用右手”.(3)“力”的最后一笔“”方向向左,用左手;“电”的最后一笔“”方向向右,用右手.(4)直接记住“左力右感”.如图9-1-6所示,导轨间的磁场方向垂直于纸面向里,当导线MN 在导轨上向右加速滑动时,正对电磁铁A的圆形金属环B中( )图9-1-6A.有感应电流,且B被A吸引B.无感应电流C.可能有,也可能没有感应电流D.有感应电流,且B被A排斥【潜点探究】(1)导线MN切割磁感线运动时,应用右手定则来判断感应电流的方向.(2)结合导线MN的运动情况判断电磁铁A的磁场变化及通过金属环B的磁通量的变化情况.(3)利用楞次定律判断金属环B中电流方向及磁场方向,从而确定B的受力情况.【规范解答】MN向右加速滑动,根据右手定则,MN中的电流方向从N→M,且大小在逐渐变大,根据安培定则知,电磁铁A的左端为N极,且磁场强度逐渐增强,根据楞次定律知,B环中的感应电流产生的内部磁场方向向右,B被A 排斥.故D正确.【答案】D【即学即用】3.(黄山模拟)某实验小组用如图9-1-7所示的实验装置来验证楞次定律,当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时,通过电流计的感生电流方向是( )A.a→G→bB.先a→G→b,后b→G→aC.b→G→aD.先b→G→a,后a→G→b【解析】当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时,穿过线圈的磁通量方向始终竖直向下,大小先增大后减小,根据楞次定律,线圈中产生的感应电流的磁场方向先竖直向上后竖直向下,再根据右手定则可知,线圈中产生的感应电流的方向先是逆时针方向后是顺时针方向(从上往下看),所以通过电流计的感生电流方向是先b→G→a,后a→G→b.本题答案为D.【答案】D(对应学生用书第155页)●产生感应电流的条件1.如图所示,能产生感应电流的是( )【解析】A图中线圈没闭合,无感应电流;B图中磁通量增大,有感应电流;C图中导线在圆环的正上方,不论电流如何变化,穿过线圈的磁感线相互抵消,磁通量恒为零,也无感应电流;D图中的磁通量恒定,无感应电流.故选B.【答案】B●楞次定律的理解和应用2.(2012·苏州模拟)在一根较长的铁钉上,用漆包线绕上两个线圈A、B,将线圈B的两端接在一起,并把CD段直漆包线沿南北方向放置在静止的小磁针的上方,如图9-1-8所示.下列判断正确的是( )图9-1-8A.开关闭合时,小磁针不发生转动B.开关闭合时,小磁针的N极垂直纸面向里转动C.开关断开时,小磁针的N极垂直纸面向里转动D.开关断开时,小磁针的N极垂直纸面向外转动【解析】开关保持接通时,A内电流的磁场向右;开关断开时,穿过B 的磁感线的条数向右减少,因此感应电流的磁场方向向右,感应电流的方向由C到D,CD下方磁感线的方向垂直纸面向里,小磁针N极向里转动.【答案】C●右手定则的应用3.(2013安师大附中模拟)在北半球,地磁场的水平分量由南向北,竖直分量竖直向下.北京平安大街上,如图9-1-9,某人骑车从东往西行驶,则下列说法正确的是( )A.自行车左车把的电势与右车把的电势等高B.自行车左车把的电势比右车把的电势低C.图中辐条AB此时A端比B端的电势高D.图中辐条AB此时A端比B端的电势低【解析】从东往西,车把切割地磁场的竖直分量,由右手定则知左车把电势高,而辐条切割水平分量,B端电势高,即D正确.【答案】D●楞次定律、右手定则、左手定则、安培定则的综合应用4.(安庆一中模拟)如图9-1-10所示,通电直导线cd右侧有一个金属框与导线cd在同一平面内,金属棒ab放在框架上,若ab受到向左的磁场力,则cd中电流的变化情况是( )图9-1-10①cd中通有由d→c方向逐渐减小的电流②cd中通有由d→c方向逐渐增大的电流③cd中通有由c→d方向逐渐减小的电流④cd中通有由c→d方向逐渐增大的电流A.①②B.③④C.①③D.②④【解析】若ab受到向左的磁场力,根据楞次定律知金属框和ab围成的回路中的磁通量一定在增加,故不论c→d中电流方向怎样,c→d中的电流一定是增大的,故②、④正确.【答案】D5.如图9-1-11所示,闭合的矩形金属框abcd的平面与匀强磁场垂直,现金属框固定不动而磁场运动,发现ab边所受安培力的方向为竖直向上,则此时磁场的运动可能是( )图9-1-11A.水平向右平动B.水平向左平动C.竖直向上平动D.竖直向下平动【解析】ab边受到的力向上,由左手定则可知,ab上电流的方向由b→a,由楞次定律可得,线框内的磁通量在增加,磁场向右运动,A项正确,B项错误;当磁场上下运动时,线框内的磁通量不变化,不产生感应电流,C、D项错误.【答案】A课后作业(二十六) (对应学生用书第267页) (时间45分钟,满分100分)一、选择题(本题共10小题,每小题7分,共70分.只有一个选项正确.)1.图9-1-12如图9-1-12所示,闭合圆圈导线放置在匀强磁场中,线圈平面与磁场平行,其中ac、bd分别是平行、垂直于磁场方向的两条直径.试分析线圈做如下运动时,能产生感应电流的是( )A.使线圈在纸面内平动B.使线圈平面沿垂直纸面方向向纸外平动C.使线圈以ac为轴转动D.使线圈以bd为轴转动【解析】使线圈在纸面内平动,沿垂直纸面方向向纸外平动或以ac为轴转动,线圈中的磁通量始终为零,不变化,无感应电流产生;以bd为轴转动时,线圈中的磁通量不断变化,能产生感应电流.所以D选项正确.【答案】D2.(哈尔滨九中模拟)绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上,铁芯上套着一个铝环,线圈与电源、电键相连,如图9-1-13所示,线圈上端与电源正极相连,闭合电键的瞬间,铝环向上跳起.则下列说法中正确的是( )图9-1-13A.若保持电键闭合,则铝环不断升高B.若保持电键闭合,则铝环停留在某一高度C.若保持电键闭合,则铝环跳起到某一高度后将回落D.如果电源的正、负极对调,观察到的现象不同【解析】若保持电键闭合,磁通量不变,感应电流消失,所以铝环跳起到某一高度后将回落,A、B错,C对;正、负极对调,同样磁通量增加,由楞次定律知,铝环向上跳起,现象不变,D错误.【答案】C3.图9-1-14(2012·杭州统测训练)两根通电直导线M、N都垂直纸面固定放置,通过它们的电流方向如图9-1-14所示,线圈L的平面跟纸面平行,现将线圈从位置A沿M、N连线的中垂线迅速平移到位置B,则在平移过程中,线圈中的感应电流( )A.沿顺时针方向,且越来越小B.沿逆时针方向,且越来越大C.始终为零D.先顺时针,后逆时针【解析】根据直线电流周围磁场磁感线的分布特点.线圈L中的磁通量始终为零,故感应电流始终为零.【答案】C4.图9-1-15如图9-1-15所示,在直线电流附近有一根金属棒ab,当金属棒以b端为圆心,以ab为半径,在过导线的平面内匀速旋转达到图中的位置时( ) A.a端聚积电子B.b端聚积电子C.金属棒内电场强度等于零D.a端电势低于b端电势【解析】因导体棒所在区域的磁场的方向垂直于纸面向外,当金属棒转动时,由右手定则可知,a端的电势高于b端的电势,b端聚积电子,B正确.【答案】B5.图9-1-16如图9-1-16所示,虚线abcd为矩形匀强磁场区域,磁场方向竖直向下,圆形闭合金属线框以一定的速度沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动.如图所示给出的是圆形闭合金属线框的四个可能到达的位置,则圆形闭合金属线框的速度可能为零的位置是( )A.①②B.③④C.①④ D.②③【解析】因为线框在进、出磁场时,线框中的磁通量发生变化,产生感应电流,安培力阻碍线框运动,使线框的速度可能减为零,故①④正确.【答案】C6.甲乙图9-1-17(宁夏石嘴山十七中模拟)如图9-1-17所示,甲、乙两个矩形线圈同处在纸面内,甲的ab边与乙的cd边平行且靠得较近,甲、乙两线圈分别处在垂直纸面方向的匀强磁场中,穿过甲的磁感应强度为B1,方向指向纸面内,穿过乙的磁感应强度为B2,方向指向纸面外,两个磁场可同时变化,当发现ab边和cd边间有排斥力时,磁场的变化情况可能是( )A.B1变小,B2变大 B.B1变大,B2变大C.B1变小,B2变小 D.B1不变,B2变小【解析】ab边与cd边有斥力,则两边通过的电流方向一定相反,由楞次定律可知,当B1变小,B2变大时,ab边与cd边中的电流方向相反.【答案】A7.如图9-1-18所示,甲是闭合铜线框,乙是有缺口的铜线框,丙是闭合的塑料线框,它们的正下方都放置一薄强磁铁,现将甲、乙、丙拿至相同高度H处同时释放(各线框下落过程中不翻转),则以下说法正确的是( )图9-1-18A.三者同时落地B.甲、乙同时落地,丙后落地C.甲、丙同时落地,乙后落地D.乙、丙同时落地,甲后落地【解析】甲是闭合铜线框,在下落过程中产生感应电流,所受的安培力阻碍它的下落,故所需的时间长;乙没有闭合回路,丙是塑料线框,故都不会产生感应电流,它们做自由落体运动,故D正确.【答案】D8.图9-1-19(铜陵模拟)如图9-1-19所示,竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路,导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的磁场,螺线管下方水平桌面上有一导体圆环,导线abcd所围区域内磁场的磁感强度按下图中哪一图线所示的方式随时间变化时,可使导体圆环对桌面的压力减小( )【解析】要想使导体圆环对桌面的压力减小,就是要使导体圆环具有竖直向上靠近螺线管的运动趋势,根据楞次定律“来拒去留”原则,穿过导体圆环的磁通量具有减小的趋势,即是要使通电螺线管产生的磁场强度逐渐减小,也就是流过螺线管的感应电流减小,即要使连接螺线管的闭合回路中产生的感应电动势减小,闭合回路的面积不变,所以只要ΔBΔt逐渐减小即可,显然,只有选项A符合题意.本题答案为A.【答案】A9.如图9-1-20所示,在水平地面下有一条沿东西方向铺设的水平直导线,导线中通有自东向西稳定、强度较大的直流电流.现用一闭合的检测线圈(线圈中串有灵敏电流计,图中未画出)检测此通电直导线的位置,若不考虑地磁场的影响,在检测线圈位于水平面内,从距直导线很远处由北向南沿水平地面通过导线的上方并移至距直导线很远处的过程中,俯视检测线圈,其中的感应电流的方向是( )图9-1-20A.先顺时针后逆时针B.先逆时针后顺时针C.先顺时针后逆时针,然后再顺时针D.先逆时针后顺时针,然后再逆时针【解析】如图为地下通电直导线产生的磁场的正视图,当线圈在通电直导线正上方的左侧时由楞次定律知,线圈中感应电流方向为逆时针,同理在右侧也为逆时针,当线圈一部分在左侧一部分在右侧时为顺时针,故D对.【答案】D10.(阜阳模拟)如图9-1-21所示,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈,当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力F N及在水平方向运动趋势的正确判断是( )图9-1-21A.F N先小于mg后大于mg,运动趋势向左B.F N先大于mg后小于mg,运动趋势向左C.F N先小于mg后大于mg,运动趋势向右D.F N先大于mg后小于mg,运动趋势向右【解析】根据楞决定律“来拒去留”的原则,当条形磁铁靠近线圈时,穿过线圈的磁通量逐渐增大,线圈为阻碍增大,一方面具有水平向右以“拒绝”磁铁靠近的运动趋势,另一方面具有竖直向下远离条形磁铁的运动趋势,所以刚开始“F N先大于mg,运动趋势向右”;最后条形磁铁要远离线圈,穿过线圈的磁通量逐渐减小,线圈为阻碍减小,一方面具有水平向右以“留住”磁铁远去的运动趋势,另一方面具有竖直向上靠近条形磁铁的运动趋势,所以后来“F N 小于mg,运动趋势仍然向右”.本题答案为D.【答案】D二、非选择题(本题共2小题,共30分.计算题要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位.)11.(14分)如图9-1-22所示,匀强磁场区域宽为d,一正方形线框abcd 的边长为l,且l>d,线框以速度v通过磁场区域,从线框进入到完全离开磁场的时间内,线框中没有感应电流的时间是多少?图9-1-22【解析】从线框进入到完全离开磁场的过程中,当线框bc边运动至磁场右边缘至ad边运动至磁场左边缘过程中无感应电流.此过程位移为:l-d故t=l-dv.【答案】l-dv12.图9-1-23(16分)如图9-1-23所示,固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动.t=0时,磁感应强度为B0,此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形.为使MN 棒中不产生感应电流,从t=0开始,磁感应强度B应怎样随时间t变化?请推导出这种情况下B与t的关系式.【解析】要使MN棒中不产生感应电流,应使穿过线圈平面的磁通量不发生变化在t=0时刻,穿过线圈平面的磁通量Φ1=B0S=B0l2设t时刻的磁感应强度为B,此时磁通量为Φ2=Bl(l+vt)由Φ1=Φ2得B=B0ll+vt.【答案】B=B0ll+vt。

【精选】物理浙江专版人教版选修3-2课时跟踪检测(二) 楞次定律 含解析

【精选】物理浙江专版人教版选修3-2课时跟踪检测(二) 楞次定律 含解析

课时跟踪检测(二)楞次定律一、单项选择题1.关于感应电流,下列说法正确的是()A.根据楞次定律知,感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量B.感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化C.感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向可能相同,也可能相反D.当导体切割磁感线运动时,必须用右手定则确定感应电流的方向解析:选C由楞次定律知,感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化,A错误;感应电流的磁场总是阻碍电路中的原磁通量的变化,不是阻碍原磁场的变化,B 错误;由楞次定律知,如果是因磁通量的减少而引起的感应电流,则感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相同,阻碍磁通量的减小;反之,则感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反,阻碍磁通量的增加,C正确;导体切割磁感线运动时,可直接用右手定则确定感应电流的方向,也可以由楞次定律确定感应电流的方向,D错误。

2.如图所示,一均匀的扁平条形磁铁的轴线与圆形线圈在同一平面内,磁铁中心与圆心重合,为了在磁铁开始运动时线圈中能得到逆时针方向的感应电流,磁铁的运动方式应是()A.N极向纸内,S极向纸外,使磁铁绕O点转动B.N极向纸外,S极向纸内,使磁铁绕O点转动C.磁铁在线圈平面内顺时针转动D.磁铁在线圈平面内逆时针转动解析:选A当N极向纸内,S极向纸外转动时,穿过线圈的磁场由无到有并向里,感应电流的磁场应向外,电流方向为逆时针,A选项正确;当N极向纸外,S极向纸内转动时,穿过线圈的磁场向外并增加,感应电流方向为顺时针,B选项错误;当磁铁在线圈平面内绕O点转动时,穿过线圈的磁通量始终为零,因而不产生感应电流,C、D选项错误。

3.如图所示,圆形金属环放在水平桌面上,有一带正电的微粒以水平速度v贴近环的上表面距环心d处飞过,则带电微粒在飞过环的过程中,环中的感应电流方向是()A.始终沿顺时针方向B.始终沿逆时针方向C.先沿顺时针方向,再沿逆时针方向D.先沿逆时针方向,再沿顺时针方向解析:选D带电微粒靠近圆环过程中,穿过圆环的磁通量方向垂直纸面向里并增加,由楞次定律知,圆环中将产生逆时针方向的感应电流,当微粒远离圆环时,圆环中产生顺时针方向的感应电流,故选D。

2018-2019学年高二物理人教版选修3-2课时跟踪检测(二) 楞次定律

2018-2019学年高二物理人教版选修3-2课时跟踪检测(二) 楞次定律

课时跟踪检测(二)楞次定律一、单项选择题1.关于感应电流,下列说法正确的是( )A.根据楞次定律知,感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量B.感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化C.感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向可能相同,也可能相反D.当导体切割磁感线运动时,必须用右手定则确定感应电流的方向解析:选C 由楞次定律知,感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化,A错误;感应电流的磁场总是阻碍电路中的原磁通量的变化,不是阻碍原磁场的变化,B 错误;由楞次定律知,如果是因磁通量的减少而引起的感应电流,则感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相同,阻碍磁通量的减小;反之,则感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反,阻碍磁通量的增加,C正确;导体切割磁感线运动时,可直接用右手定则确定感应电流的方向,也可以由楞次定律确定感应电流的方向,D错误。

2.如图所示,一均匀的扁平条形磁铁的轴线与圆形线圈在同一平面内,磁铁中心与圆心重合,为了在磁铁开始运动时线圈中能得到逆时针方向的感应电流,磁铁的运动方式应是( )A.N极向纸内,S极向纸外,使磁铁绕O点转动B.N极向纸外,S极向纸内,使磁铁绕O点转动C.磁铁在线圈平面内顺时针转动D.磁铁在线圈平面内逆时针转动解析:选A 当N极向纸内,S极向纸外转动时,穿过线圈的磁场由无到有并向里,感应电流的磁场应向外,电流方向为逆时针,A选项正确;当N极向纸外,S极向纸内转动时,穿过线圈的磁场向外并增加,感应电流方向为顺时针,B选项错误;当磁铁在线圈平面内绕O点转动时,穿过线圈的磁通量始终为零,因而不产生感应电流,C、D选项错误。

3.如图所示,圆形金属环放在水平桌面上,有一带正电的微粒以水平速度v贴近环的上表面距环心d处飞过,则带电微粒在飞过环的过程中,环中的感应电流方向是( )A.始终沿顺时针方向B.始终沿逆时针方向C.先沿顺时针方向,再沿逆时针方向D.先沿逆时针方向,再沿顺时针方向解析:选D 带电微粒靠近圆环过程中,穿过圆环的磁通量方向垂直纸面向里并增加,由楞次定律知,圆环中将产生逆时针方向的感应电流,当微粒远离圆环时,圆环中产生顺时针方向的感应电流,故选D。

人教版高中物理选修3-2课时跟踪检测(全册共84页 附答案)

人教版高中物理选修3-2课时跟踪检测(全册共84页 附答案)

人教版高中物理选修3-2课时跟踪检测(全册共84页附答案)目录课时跟踪检测(一)划时代的发现探究感应电流的产生条件课时跟踪检测(二)楞次定律课时跟踪检测(三)法拉第电磁感应定律课时跟踪检测(四)电磁感应现象的两类情况课时跟踪检测(五)互感和自感课时跟踪检测(六)涡流、电磁阻尼和电磁驱动课时跟踪检测(七)交变电流课时跟踪检测(八)描述交变电流的物理量课时跟踪检测(九)电感和电容对交变电流的影响课时跟踪检测(十)变压器课时跟踪检测(十一)电能的输送课时跟踪检测(十二)传感器及其工作原理课时跟踪检测(十三)传感器的应用阶段验收评估(一)电磁感应阶段验收评估(二)交变电流阶段验收评估(三)传感器课时跟踪检测(一)划时代的发现探究感应电流的产生条件1.关于磁通量的概念,以下说法中正确的是()A.磁感应强度越大,穿过闭合回路的磁通量也越大B.磁感应强度越大,线圈面积越大,则磁通量也越大C.穿过线圈的磁通量为零,但磁感应强度不一定为零D.磁通量发生变化,一定是磁场发生变化引起的解析:选C穿过闭合回路的磁通量大小取决于磁感应强度、回路所围面积以及两者夹角三个因素,所以只知道其中一个或两个因素无法确定磁通量的变化情况,A、B项错误;同样由磁通量的特点,也无法判断其中一个因素的情况,C项正确,D项错误。

2.如图所示,半径为R的圆形线圈共有n匝,其中心位置处半径为r的范围内有匀强磁场,磁场方向垂直线圈平面,若磁感应强度为B,则穿过线圈的磁通量为()A.πBR2B.πBr2C.nπBR2D.nπBr2解析:选B由磁通量的定义式知Φ=BS=πBr2,故B正确。

3.如图所示,AB是水平面上一个圆的直径,在过AB的竖直面内有一根通电直导线CD,已知CD∥AB。

当CD竖直向上平移时,电流的磁场穿过圆面积的磁通量将()A.逐渐增大B.逐渐减小C.始终为零D.不为零,但保持不变解析:选C由于通电直导线CD位于AB的正上方,根据安培定则可知,通电直导线CD产生的磁感线在以AB为直径的圆内穿入和穿出的条数相同,所以不管电流怎么变化,导线下面圆内部的磁通量始终为0。

2020版高考物理新设计一轮复习江苏专版课时跟踪检测(三十) 电磁感应现象 楞次定律 含解析

2020版高考物理新设计一轮复习江苏专版课时跟踪检测(三十) 电磁感应现象 楞次定律 含解析

课时跟踪检测(三十)电磁感应现象楞次定律对点训练:对电磁感应现象的理解和判断1.[多选]如图所示,矩形线框abcd由静止开始运动,若要使线框中产生感应电流,则线框的运动情况应该是()A.向右平动(ad边还没有进入磁场)B.向上平动(ab边还没有离开磁场)C.以bc边为轴转动(ad边还没有转入磁场)D.以ab边为轴转动(转角不超过90°)解析:选AD选项A和D所描述的情况中,线框在磁场中的有效面积S均发生变化(A情况下S增大,D情况下S减小),穿过线框的磁通量均改变,由产生感应电流的条件知线框中会产生感应电流。

而选项B、C所描述的情况中,线框中的磁通量均不改变,不会产生感应电流。

故选A、D。

2.(2018·浏阳三中月考)法拉第是十九世纪电磁学领域中伟大的科学家,下列有关法拉第在电磁学领域的贡献,不正确的是()A.法拉第是电磁学的奠基者,他首先提出了场的概念B.法拉第发现并总结电磁感应是由于闭合电路磁通量变化引起的C.法拉第正确地指出电磁感应与静电感应不同,感应电流并不是与原电流有关,而是与原电流的变化有关D.法拉第通过科学实验以及研究发现判断感应电流方向的方法,即:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流磁通量的变化解析:选D法拉第是电磁学的奠基者,他首先提出了场的概念,选项A正确;法拉第发现并总结电磁感应是由于闭合电路磁通量变化引起的,选项B正确;法拉第正确地指出电磁感应与静电感应不同,感应电流并不是与原电流有关,而是与原电流的变化有关,选项C正确;楞次通过科学实验以及研究发现判断感应电流方向的方法,即:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流磁通量的变化,选项D错误。

3.(2018·宿迁中学月考)某同学在“探究感应电流产生的条件”的实验中,将直流电源、滑动变阻器、线圈A(有铁芯)、线圈B、灵敏电流计及开关按如图所示连接成电路。

在实验中,该同学发现开关闭合的瞬间,灵敏电流计的指针向左偏。

2020学年高中物理人教版选修3-2检测:第四章电磁感应4.3楞次定律Word版含答案

2020学年高中物理人教版选修3-2检测:第四章电磁感应4.3楞次定律Word版含答案

4.3 楞次定律课时作业基础达标1.在电磁感应现象中,下列说法正确的是( )A.感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流原磁场的磁通量的变化B.感应电流的磁场方向总是与引起感应电流的磁场方向相反C.感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流原磁场的磁通量D.感应电流的磁场阻止了引起感应电流原磁场磁通量的变化【解析】根据楞次定律,感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁场磁通量的变化,A对,C错;同时阻碍不是阻止,只是延缓了原磁场磁通量的变化,D错;感应电流的磁场方向与原磁场方向的关系是“增反减同”,选项B错误.【答案】A2.如图所示,一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合螺线管,则电路中( )A.始终有感应电流自a向b流过电流表GB.始终有感应电流自b向a流过电流表GC.先有a→G→b方向的感应电流,后有b→G→a方向的感应电流D.将不会产生感应电流【解析】当条形磁铁进入螺线管的时候,闭合线圈中的磁通量增加;当条形磁铁穿出螺线管时,闭合线圈中的磁通量减少,根据楞次定律判断出选项C正确.【答案】C3.如图所示,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N极朝下.当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部)( )A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥【解析】由题意可知穿过线圈的磁场B方向向下,磁铁向下运动造成穿过线圈的磁通量增加,由楞次定律可知感应电流的磁场方向与B相反,由此可以判定感应电流的方向与题中所标电流方向相同,磁铁与线圈相互排斥.故选项B是正确的.【答案】B4.如图所示,一水平放置的通以恒定电流的圆形线圈1固定,另一较小的圆形线圈2从线圈1的正上方下落,在下落过程中由线圈1的正上方下落到线圈1的正下方的过程中,从上往下看,线圈2中( )A.无感应电流B.有顺时针方向的感应电流C.有先是顺时针方向,后是逆时针方向的感应电流D.有先是逆时针方向,后是顺时针方向的感应电流【解析】线圈1中恒定电流形成的磁场分布情况如图所示.当线圈2从线圈1的正上方下落,并处于线圈1的上方时,磁感线向上,且磁通量增大,根据楞次定律知,线圈2中产生的感应电流的磁场方向向下,由右手螺旋定则,俯视线圈2中感应电流应为顺时针方向;同时,线圈2落至线圈1的正下方时,磁通量向上且是减小的,由楞次定律和右手螺旋定则,俯视线圈2中感应电流应为逆时针方向.【答案】C5.如图所示,金属环所在区域存在着匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.当磁感应强度逐渐增大时,内、外金属环中感应电流的方向为( )A.外环顺时针、内环逆时针B.外环逆时针、内环顺时针C.内、外环均为逆时针D.内、外环均为顺时针【解析】首先明确研究的回路由外环和内环共同组成,回路中包围的磁场方向垂直纸面向里且内、外环之间的磁通量增加.由楞次定律可知两环之间的感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,垂直于纸面向外,再由安培定则判断出感应电流的方向是:在外环沿逆时针方向,在内环沿顺时针方向,故选项B正确.【答案】B6.如图所示,两个相同的轻质铝环套在一根水平光滑绝缘杆上,当一条形磁铁向左运动靠近两环时,两环的运动情况是( )A.同时向左运动,间距增大B.同时向左运动,间距不变C.同时向左运动,间距变小D.同时向右运动,间距增大【解析】当条形磁铁插入铝环的过程中,穿过铝环的磁通量增加,两环为了阻碍磁通量的增加,应向条形磁铁左端磁场越来越弱的方向运动,即两铝环同时向左运动,由于两铝环上感应电流方向相同,故将相互吸引,而使间距变小,所以C正确.【答案】C7.如图表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景,其中能产生由a到b的感应电流的是( )【解析】由右手定则,可知选项A图中感应电流方向由a到b,选项A正确;选项B 图导体ab向纸外运动,产生感应电流由b到a,选项B错误;选项C图中由于三角形线框的一部分在磁场中运动;由楞次定律,判断可得导体ab中电流由b到a,故选项C错误;选项D图中ab棒切割磁感线由右手定则可知,导体棒ab中电流由b到a,故选项D错误.【答案】A8.如图所示,通有恒定电流的螺线管竖直放置,铜环R沿螺线管的轴线加速下落,在下落过程中,环面始终保持水平,铜环先后经过轴线上1、2、3位置时的加速度分别为a1、a2、a3,位置2处于螺线管的中心,位置1、3与位置2等距离,则( )A.a1<a2=g B.a3<a1<gC.a1=a3<a2D.a3<a1<a2【解析】由楞次定律知,感应电流的磁场总是阻碍导体间的相对运动,所以当线圈在位置1时,受到向上的安培力,阻碍靠近,在位置3时,受到向上的安培力,阻碍远离,故a1和a3均小于g,又由于整个下落过程中,铜环速度逐渐增大,而从位置1到位置2和位置2到位置3的磁通量变化相同.但后者所用时间短,所以后者磁通量变化率大,即感应电动势大,感应电流大,圆环在位置3的安培力大,故a3<a1,在位置2时,磁铁内部磁感线为平行等距的匀强磁场,故线圈在位置2附近运动磁通量不变,无感应电流,只受重力,故a2=g.【答案】ABD9.夜晚,楼梯上漆黑一片,但随着我们的脚步声响,楼梯灯亮了;我们登上一层楼,灯光照亮一层楼,而身后的灯则依次熄灭,这种楼梯灯好像能“听到”我们的到来,能“看见”我们的离去,之所以能如此,是因为电路中安装了光声控延时开关,探究这种开关有什么转换器件.【解析】打开光声控开关,内部构造如图.光声控延时开关中安装有光敏感元件,用于感知外界光线的强弱.还安装有声敏感元件用于感知外界声响.当白天外界光线较强时,光声控制延时开关总处于断开状态,灯不亮;当夜晚光线较弱且有声响时光声控延时开关处于导通状态,灯亮,延时一段时间后,开关断开,灯熄灭.【答案】见解析能力提升1.如图所示,在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点,并可绕O点摆动.金属线框从右侧某一位置由静止开始释放,在摆动到左侧最高点的过程中,细杆和金属线框平面始终处于同一平面,且垂直纸面.则线框中感应电流的方向是( )A.a→b→c→d→aB.d→c→b→a→dC.先是d→c→b→a→d,后是a→b→c→d→aD.先是a→b→c→d→a,后是d→c→b→a→d【解析】如题图,磁场方向向上,开始磁通量减小,后来磁通量增大.由“增反减同”可知电流方向是d→c→b→a→d,B项正确.【答案】B2.如图所示,ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合线圈,在滑动变阻器R的滑片P 向右滑动的过程中,ab线圈将( )A.静止不动B.逆时针转动C.顺时针转动D.发生转动,因电源正负极不明,无法确定转动方向【解析】当P向右滑动时,电路中的总电阻是减小的,因此通过线圈的电流增加,电磁铁两磁极间的磁场增强,穿过ab线圈的磁通量增加,线圈中有感应电流,线圈受磁场力作用发生转动.直接使用楞次定律中的“阻碍”,线圈中的感应电流将阻碍原磁通量的增加,线圈就会通过转动来改变与磁场的正对面积,从而阻碍原磁通量的增加,只有逆时针转动才会减小有效面积,以阻碍磁通量的增加.故选项B正确.【答案】B3.如图所示,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈.当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力F N及在水平方向运动趋势的正确判断是( )A.F N先小于mg后大于mg,运动趋势向左B.F N先大于mg后小于mg,运动趋势向左C.F N先小于mg后大于mg,运动趋势向右D.F N先大于mg后小于mg,运动趋势向右【解析】条形磁铁从线圈正上方等高快速经过时,通过线圈的磁通量先增加后又减小.当通过线圈磁通量增加时,为阻碍其增加,在竖直方向上线圈有向下运动的趋势,所以线圈受到的支持力大于其重力,在水平方向上有向右运动的趋势;当通过线圈的磁通量减小时,为阻碍其减小,在竖直方向上线圈有向上运动的趋势,所以线圈受到的支持力小于其重力,在水平方向上有向右运动的趋势.综上所述,线圈所受到的支持力先大于重力后小于重力,运动趋势总是向右.【答案】D4.如图所示,A、B为大小、形状均相同且内壁光滑、用不同材料制成的圆筒,竖直固定在相同高度,两个相同的条形磁铁,同时从A、B上端管口同一高度无初速度同时释放,穿过A管的条形磁铁比穿过B管的条形磁铁先落到地面.下面关于两管的制作材料的描述可能的是( )A.A管是用塑料制成的,B管是用铜制成的B.A管是用铝制成的,B管是用胶木制成的C.A管是用胶木制成的,B管是用塑料制成的D.A管是铜制成的,B管是用塑料制成的【解析】如果圆筒是用金属材料制成的,当条形磁铁进入和离开筒口位置时都会产生感应电流.磁铁和圆筒之间有力的作用,阻碍其产生相对运动,故落地较晚.如果筒由绝缘材料制成,则不会产生感应电流,两者之间没有力的作用.磁铁做自由落体运动通过圆筒,用时较少,先落地.【答案】A5.如图所示,螺线管B置于闭合金属圆环A的轴线上,当B中通过的电流I减小时( )A.环A有缩小的趋势B.环A有扩张的趋势C.螺线管B有缩短的趋势D.螺线管B有伸长的趋势【解析】当B中通过的电流逐渐减小时,穿过A线圈中向右的磁通量逐渐减小,由楞次定律可知,在线圈A中产生顺时针的感应电流(从左向右看),A、B两环之间的作用力使A 有缩小的趋势,故选项A正确;又因为B中电流减小,螺线管环与环之间的作用的引力减小,螺线管B有伸长的趋势,故选项D正确.【答案】AD6.如图所示,Ⅰ是竖直放置的闭合的接有毫安表的螺线管,Ⅱ是悬挂在弹簧下端的(不大)强磁铁棒,现使之在Ⅰ中振动.试用能量转化和守恒的观点分析将会出现什么现象,并说明原因.【答案】由于磁铁棒Ⅱ在线圈中振动,线圈Ⅰ内磁通量不断发生变化,从而产生感应电流,毫安表指针偏转.此过程中由于机械能向电能的不断转化,磁铁棒的振幅不断减小,直至停止振动,原振动的能量全部转化为电能在线圈中消耗.。

高中物理 课时跟踪检测(三)电磁感应定律的应用 鲁科版选修32

高中物理 课时跟踪检测(三)电磁感应定律的应用 鲁科版选修32

课时跟踪检测(三)电磁感应定律的应用1.下列关于涡流的说法中正确的是( )A.涡流跟平时常见的感应电流一样,都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的B.涡流不是感应电流,而是一种有别于感应电流的特殊电流C.涡流有热效应,但没有磁效应D.在硅钢中不能产生涡流解析:选A 涡流属电磁感应现象,故A项正确,B项错误。

涡流具有电流的热效应和磁效应,故C项错。

硅钢只是电阻率大,涡流小,故D项错。

2.下列哪些仪器不是利用涡流工作的( )A.电磁炉B.微波炉C.金属探测器 D.真空冶炼炉解析:选B 电磁炉、金属探测器、真空冶炼炉都是利用涡流工作的,微波炉是利用微波能量易被水吸收的原理达到加热食物的目的,不是利用涡流工作的,故选B。

3.变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的,而不是采用一整块硅钢,这是因为( ) A.增大涡流,提高变压器的效率B.减小涡流,提高变压器的效率C.增大铁芯中的电阻,以产生更多的热量D.减小铁芯中的电阻,以减小发热量解析:选B 不使用整块硅钢而是采用很薄的硅钢片,这样做的目的是增大铁芯中的电阻,阻断涡流回路,来减少电能转化成铁芯的内能,提高效率,所以B正确。

4.(多选)磁电式仪表的线圈通常用铝框作骨架,把线圈绕在铝框上,这样做的目的是( )A.防止涡流而设计的B.利用涡流而设计的C.起电磁阻尼的作用D.起电磁驱动的作用解析:选BC 线圈通电后,在安培力作用下发生转动,铝框随之转动,并切割磁感线产生感应电流,就是涡流。

涡流阻碍线圈的转动,使线圈偏转后尽快停下来,所以,这样做的目的是利用涡流来起电磁阻尼的作用,故B、C均正确。

5.动圈式话筒和磁带录音机都应用了电磁感应现象。

如图1所示,图甲是动圈式话筒的原理图,图乙是录音机的录、放音原理图。

由图可知以下说法错误的是( )图1A.话筒工作时,磁铁不动,音圈随膜片振动而产生感应电流B.录音机放音时,变化的磁场在静止的线圈内激发起感应电流C.录音机放音时,线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场D.录音机录音时,线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场解析:选C 由动圈式话筒原理图可知,话筒工作时将声音信号转变为电信号,A正确;录音机放音时,将磁信号转变为电信号,录音时,将电信号转变为磁信号加以保存,B、D 均正确,C错误。

课时跟踪检测30 电磁感应现象 楞次定律

课时跟踪检测30 电磁感应现象 楞次定律

课时跟踪检测(三十) 电磁感应现象楞次定律1.如图所示,矩形线框在磁场内做的各种运动中,能够产生感应电流的是( )2.一种早期发电机原理示意图如图2所示,该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成,两磁极相对于线圈平面对称,线圈圆心为O点。

在磁极绕转轴匀速转动的过程中,当磁极与O点在同一条直线上时,穿过线圈的( )A.磁通量最大,磁通量变化率最大B.磁通量最大,磁通量变化率最小C.磁通量最小,磁通量变化率最大D.磁通量最小,磁通量变化率最小3.经过不懈的努力,法拉第终于在1831年8月29日发现了“磁生电”的现象,他把两个线圈绕在同一个软铁环上(如图所示),一个线圈A连接电池与开关,另一线圈B闭合并在其中一段直导线附近平行放置小磁针。

法拉第可观察到的现象有( )A.当合上开关,A线圈接通电流瞬间,小磁针偏转一下,随即复原B.只要A线圈中有电流,小磁针就会发生偏转C.A线圈接通后其电流越大,小磁针偏转角度也越大D.当开关打开,A线圈电流中断瞬间,小磁针会出现与A线圈接通电流瞬间完全相同的偏转4. 如图所示,一个金属圆环水平放置在竖直向上的匀强磁场中,若要使圆环中产生如箭头所示方向的瞬时感应电流,下列方法可行的是( )A.使匀强磁场均匀增大B.使圆环绕水平轴ab如图转动30°C.使圆环绕水平轴cd如图转动30°D.保持圆环水平并使其绕过圆心的竖直轴转动5. 多年来物理学家一直设想用实验证实自然界中存在“磁单极子”。

磁单极子是指只有S极或只有N极的磁性物质,其磁感线分布类似于点电荷的电场线分布。

如图所示的实验就是用于检测磁单极子的实验之一,abcd为用超导材料围成的闭合回路。

设想有一个N极磁单极子沿abcd轴线从左向右穿过超导回路,那么在回路中可能发生的现象是( )A.回路中无感应电流B.回路中形成持续的abcda流向的感应电流C.回路中形成持续的adcba流向的感应电流D.回路中形成先abcda流向后adcba流向的感应电流6. (多选) 如图所示,一根长导线弯曲成“∏”形,通以直流电I,正中间用绝缘线悬挂一金属环C,环与导线处于同一竖直平面内。

2022三维设计一轮大本高考物理课时跟踪检测(三十二) 电磁感应现象 楞次定律

2022三维设计一轮大本高考物理课时跟踪检测(三十二) 电磁感应现象 楞次定律

课时跟踪检测(三十二) 电磁感应现象楞次定律1.(2020·全国卷Ⅱ)管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊接。

焊机的原理如图所示,圆管通过一个接有高频交流电源的线圈,线圈所产生的交变磁场使圆管中产生交变电流,电流产生的热量使接缝处的材料熔化将其焊接。

焊接过程中所利用的电磁学规律的发现者为()A.库仑B.霍尔C.洛伦兹D.法拉第解析:选D高频焊接利用的电磁学规律是电磁感应现象,发现者是法拉第,A、B、C项错误,D项正确。

2.(多选)高考考生入场时,监考老师要用金属探测器对考生进行安检后才允许其进入考场,如图所示。

探测器内有通电线圈,当探测器靠近任何金属材料物体时,都会引起探测器内线圈中电流变化,报警器就会发出警报;靠近非金属物体时则不发出警报。

关于探测器工作原理,下列说法正确的是()A.金属探测器利用的是电磁感应现象B.金属探测器利用的是磁场对金属的吸引作用C.金属探测器利用的是静电感应现象D.金属探测器利用的是当探测器靠近金属物体时,能在金属中形成涡流,进而引起线圈中电流的变化解析:选AD线圈通电后会产生磁场,当有金属物体进入磁场时,通过金属物体横截面的磁通量发生变化,金属物体内部会产生涡流,涡流的磁场反过来影响线圈中的电流,由此判断是否有金属物体。

故选项A、D正确。

3.为了测量列车运行的速度和加速度的大小,可采用如图甲所示的装置,它由一块安装在列车车头底部的强磁体和埋设在轨道地面的一组线圈及电流测量记录仪组成(测量记录仪未画出)。

当列车经过线圈上方时,线圈中产生的电流被记录下来,P、Q为接测量仪器的端口。

若俯视轨道平面磁场垂直地面向下(如图乙所示),则在列车经过测量线圈的过程中,流经线圈的电流方向( )A .始终沿逆时针方向B .先沿逆时针,再沿顺时针方向C .先沿顺时针,再沿逆时针方向D .始终沿顺时针方向解析:选B 列车通过线圈时,穿过线圈的磁通量先增大后减小,根据楞次定律可知线圈中产生的电流方向先沿逆时针方向,再沿顺时针方向,选项B 正确。

人教版高中物理选修3-2课时跟踪检测:(二)楞次定律

人教版高中物理选修3-2课时跟踪检测:(二)楞次定律

课时追踪检测(二)楞次定律1.依据楞次定律知,感觉电流的磁场必定是()A.阻挡惹起感觉电流的磁通量B.与惹起感觉电流的磁场方向相反C.阻挡惹起感觉电流的磁场的磁通量的变化D.与惹起感觉电流的磁场方向同样分析:选 C由楞次定律可知,感觉电流的磁场老是阻挡惹起感觉电流的磁场的磁通量的变化,其实不是阻挡原磁场的磁通量,感觉电流的磁场可能与原磁场的方向同样,也可与原磁场方向相反,应选项 C 正确。

2. (2016·海高考上)磁铁在线圈中心上方开始运动时,线圈中产生如图方向的感觉电流,则磁铁()A.向上运动B.向下运动C.向左运动D.向右运动分析:选 B据题意,从题图中能够看出磁铁供给的穿过线圈原磁场的磁通量方向向下,由安培定章可知线圈中感觉电流激发的感觉磁场方向向上,即两个磁场的方向相反,则由楞次定律可知原磁场经过线圈的磁通量的大小在增添,应选项 B 正确。

3.(2017 全·国卷Ⅲ )如图,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨,导轨平面与磁场垂直。

金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS,一圆环形金属线框T 位于回路围成的地区内,线框与导轨共面。

现让金属杆PQ 忽然向右运动,在运动开始的瞬时,对于感觉电流的方向,以下说法正确的选项是()A. PQRS 中沿顺时针方向,T 中沿逆时针方向B. PQRS 中沿顺时针方向,T 中沿顺时针方向C. PQRS 中沿逆时针方向,T 中沿逆时针方向D. PQRS 中沿逆时针方向,T 中沿顺时针方向分析:选 D金属杆PQ向右切割磁感线,依据右手定章可知PQRS 中感觉电流沿逆时针方向;本来T 中的磁场方向垂直于纸面向里,闭合回路PQRS 中的感觉电流产生的磁场方向垂直于纸面向外,使得穿过T 的磁通量减小,依据楞次定律可知T 中产生顺时针方向的感觉电流,综上所述,可知A、 B、 C 项错误, D 项正确。

4.[多项选择 ]两根相互平行的金属导轨水平搁置于如下图的匀强磁场中,在导轨上导体棒ab 和 cd 能够自由滑动。

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课时跟踪检测(三十二)电磁感应现象楞次定律
一、单项选择题
1.如图所示,矩形线框在磁场内做的各种运动中,能够产生感应电流的是()
解析:B根据产生感应电流的条件,闭合回路内磁通量发生变化才能产生感应电流,只有选项B正确。

2.(2015·南昌模拟)1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言:存在只
有一个磁极的粒子,即“磁单极子”。

1982年,美国物理学家卡布莱设计
了一个寻找磁单极子的实验,他设想,如果一个只有N极的磁单极子从上
向下穿过如图所示的超导线圈,那么,从上向下看,超导线圈中将出现() A.先是逆时针方向的感应电流,然后是顺时针方向的感应电流
B.先是顺时针方向的感应电流,然后是逆时针方向的感应电流
C.顺时针方向持续流动的感应电流
D.逆时针方向持续流动的感应电流
解析:D当磁单极子从上向下靠近超导线圈时,线圈中的磁通量增加,且磁场方向从上向下,由楞次定律可知,感应电流的磁场方向从下向上,再由安培定则可确定感应电流方向为逆时针;当磁单极子远离超导线圈时,超导线圈中的磁通量减小,且磁场方向从下向上,由楞次定律可知,感应电流的磁场方向从下向上,再由安培定则可确定感应电流方向为逆时针,因此线圈中产生的感应电流方向不变,又由于超导线圈没有电阻,不消耗电能,所以超导线圈中的电流不会消失,选项D正确。

3.如图所示,通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面,位置靠近ab且相互绝缘。

当MN中电流突然减小时,线圈所受安培力的合力方向()
A.向左B.向右
C.垂直纸面向外D.垂直纸面向里
解析:B因为导线MN靠近ab,由图可知,线圈中等效合磁场为垂
直纸面向里,当MN中电流减小时,由楞次定律可知感应电流的磁场阻碍
磁通量的减小,故线圈向右运动,所受安培力的合力向右,故只有B项正
确。

4.如图所示,质量为m 的金属环用线悬挂起来,金属环有一半处于水平
且垂直环面向里的匀强磁场中,从某时刻开始,磁感应强度均匀减小,则在
磁感应强度均匀减小的过程中,关于线拉力大小的说法中正确的是( )
A .大于环重力mg ,并逐渐减小
B .始终等于环重力mg
C .小于环重力mg ,并保持恒定
D .大于环重力mg ,并保持恒定
解析:A 由楞次定律可判断,环中的感应电流沿顺时针方向,由左手定则可知,环受到的安培力竖直向下,环处于平衡状态,线上的拉力T =F +mg >mg ,由法拉第电磁感应定律得,环中产生的感应电动势不变,感应电流I 恒定,故当磁感应强度减小时,安培力F =BIL 逐渐减小,线上的拉力逐渐减小,A 选项正确。

5.如图所示,固定于水平面上的金属架abcd 处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒MN 沿框架以速度v 向右做匀速运动。

t =0时,磁感应强度为B 0,此时MN 到达的位置恰好使MbcN 构成一个边长为l 的正方形。

为使MN 棒中不产生感应电流,从t =0开始,磁感应强度B 随时间t 变化的示意图为( )
解析:C 要使回路中不产生感应电流,只有回路中磁通量不发生变化,由B 0l 2=Bl (l
+v t ),得到B =B 0l l +v t
,所以C 选项正确。

6.如图所示,ab 是一个可以绕垂直于纸面的轴O 转动的闭合矩形导体线圈,当滑动变
阻器R 的滑片P 向右滑动过程中,线圈ab 将( )
A .静止不动
B .顺时针转动
C .逆时针转动
D .发生转动,但因电源的极性未知,无法确定转动方向
解析:B 当P 向右滑动时,电路总电阻减小,电路中的电流是增大的,两磁铁间的磁场增强,穿过闭合导体线圈的磁通量增大,线框中产生感应电流,受到安培力而发生转动,根据楞次定律,转动后应使穿过线圈的磁通量减小,故应沿顺时针转动。

故应选B 。

二、多项选择题
7.(2015·长沙模拟)均匀带负电的塑料圆环绕垂直于圆环平面过圆心的轴旋转,在环的圆心处有一闭合小线圈,小线圈和圆环在同一平面,则()
A.只要圆环在转动,小线圈内就一定有感应电流
B.不管环怎样转动,小线圈内都没有感应电流
C.圆环在做变速转动时,小线圈内一定有感应电流
D.圆环在做匀速转动时,小线圈内没有感应电流
解析:CD带负电的圆环转动时,形成电流。

当圆环匀速转动时,等效电流为恒定值,根据电流的磁效应,它产生恒定的磁场,因此通过小线圈的磁通量不变,故无感应电流产生,A选项错误,D选项正确;当圆环变速转动时,产生的等效电流不恒定,产生的磁场也是变化的磁场,通过小线圈的磁通量不断发生变化,也就有感应电流产生,B选项错误,C选项正确。

8.两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中,在导轨上接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动。

当AB在外力F作用下向右运动时,下列说法中正确的是()
A.导体棒CD内有电流通过,方向是D→C
B.导体棒CD内有电流通过,方向是C→D
C.磁场对导体棒CD的作用力向左
D.磁场对导体棒AB的作用力向左
解析:BD利用楞决定律,两个导体棒与两根金属导轨构成闭合回路,分析出磁通量增加,结合安培定则判断回路中感应电流的方向是B→A→C→D→B。

以此为基础,再判断CD内的电流方向,最后根据左手定则进一步确定AB、CD的受力方向,经过比较可得正确选项为B、D。

9.如图所示,磁场垂直于纸面,磁感应强度在竖直方向均匀分布,水平方向非均匀分布。

一铜制圆环用丝线悬挂于O点,将圆环拉至位置a后无初速释放,在圆环从a摆向b 的过程中()
A.感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针
B.感应电流的方向一直是逆时针
C.安培力方向始终与速度方向相反
D.安培力方向始终沿水平方向
解析:AD圆环从位置a无初速释放,在到达磁场分界线之前,穿过圆环向里的磁感线条数增加,根据楞次定律可知,圆环内感应电流的方向为逆时针,圆环经过磁场分界线之时,穿过圆环向里的磁感线条数减少,根据楞次定律可知,圆环内感应电流的方向为顺时针;圆环通过磁场分界线之后,穿过圆环向外的磁感线条数减少,根据楞次定律可知,圆环内感应电流的方向为逆时针;因磁场在竖直方向分布均匀,圆环所受竖直方向的安培力平衡,故总的安培力沿水平方向。

综上所述,正确选项为A、D。

10. (2015·景德镇模拟)如图所示,一根长导线弯曲成“∏”形,通以直流电I,正中间用绝缘线悬挂一金属环C,环与导线处于同一竖直平面内。

在电流I增大的过程中,下列判断正确的是()
A.金属环中无感应电流产生
B.金属环中有逆时针方向的感应电流
C.悬挂金属环C的竖直线的拉力大于环的重力
D.悬挂金属环C的竖直线的拉力小于环的重力
解析:BCΦ=BS,S不变,I增大,B增大,所以有感应电流产生,A选项错误。

由楞次定律得,感应电流方向沿逆时针,B选项正确。

由圆的上半部分B大于下半部分,所以安培力以上半圆为主,I方向向左,B垂直纸面向里,F安方向向下,所以F拉=mg+F安,拉力大于重力,C选项正确,D选项错误。

三、计算题
11.磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为2l的正方形范围内,有一个电阻为R,边长为l的正方形导线框abcd,沿垂直于磁感线方向,以速度v匀速通过磁场区域,如图所示,从ab进入磁场开始计时。

(1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象;
(2)判断线框中有无感应电流。

若有,请判断出感应电流的方向;若无,请说明理由。

解析:线框穿过磁场的过程可分为三个阶段:进入磁场阶段(只有ab边在磁场中)、在磁场中运动阶段(ab、cd两边均在磁场中)、离开磁场阶段(只有cd边在磁场中)。

(1)①线框进入磁场阶段:t为0~l
v,线框进入磁场中的面积与时间成正比,即S=l vΔt1
故Φ=BS =Bl v Δt 1
Δt 1=l v 时,Φ=Bl 2
②线框在磁场中运动阶段:t 为l v ~2l v ,线框中的磁通量为Φ=Bl 2,保持不变,此过程Δt 2
=l v 。

③线框离开磁场阶段:t 为2l v ~3l v ,线框中的磁通量均匀减小,即Φ=Bl (l -v Δt 3)=Bl 2
-Bl v Δt 3
当t =3l v 时,Δt 3=l v ,Φ=0。

因此,穿过线框的磁通量随时间的变化图象如图所示。

(2)线框进入磁场阶段,穿过线框的磁通量增加,线框中产生感应电流,由楞次定律可知,感应电流方向为逆时针方向。

线框在磁场中运动阶段,穿过线框的磁通量保持不变,无感应电流产生。

线框离开磁场阶段,穿过线框的磁通量减小,线框中产生感应电流,由楞次定律可知,感应电流方向为顺时针方向。

答案:见解析。

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