人教版物理选修3-2教材习题:第四章第三节楞次定律含答案
2019版物理人教版选修3-2训练:第四章 3 楞次定律
3 楞次定律课时过关·能力提升基础巩固1.根据楞次定律知,感应电流的磁场一定( )A.阻碍引起感应电流的磁通量B.与引起感应电流的磁场方向相反C.阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化D.与引起感应电流的磁场方向相同解析:根据楞次定律,感应电流具有这样的方向,即感应电流产生的磁场,总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
由此可见,感应电流的磁场阻碍的是引起它的磁通量的变化,而不是阻碍引起它的磁通量,反过来说,如果磁通量不发生变化,就没有感应电流的产生,故选项A错误。
同时,我们要深刻理解“阻碍”二字的含义:当穿过电路的磁通量增加时,感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反;当穿过电路的磁通量减少时,感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同,所以选项B、D错误。
答案:C2.如图所示,闭合线圈放置在匀强磁场中,线圈平面与磁场平行,当磁感应强度逐渐增大时,以下说法正确的是( )A.线圈中产生顺时针方向的感应电流B.线圈中产生逆时针方向的感应电流C.线圈中不会产生感应电流D.线圈面积有缩小的倾向解析:由于线圈平面与磁场平行,所以穿过线圈的磁通量为零。
当磁感应强度增大时,穿过线圈的磁通量仍然为零,则线圈中不会产生感应电流,故只有C正确。
答案:C3.如图所示,磁铁垂直于铜环所在平面,当磁铁突然向铜环运动时,铜环的运动情况是( )A.向右摆动B.向左摆动C.静止D.转动解析:铜环只有向右运动,才能阻碍穿过铜环的磁通量的增加。
答案:A4.(多选)验证楞次定律实验的示意图如图所示,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:根据楞次定律可确定感应电流的方向:如对题图C分析,当磁铁向下运动时:(1)闭合线圈原磁场的方向——向上;(2)穿过闭合线圈的磁通量的变化——增加;(3)感应电流产生的磁场方向——向下;(4)利用安培定则判断感应电流的方向——与图中箭头方向相同,故选项C正确;同理可得,选项A、B错误,D正确。
物理人教版选修3-2习题:第4章3楞次定律 Word版含解析
第四章电磁感应3 楞次定律A级抓基础1.(多选)关于决定感应电流方向的因素,以下说法中正确的是()A.回路所包围的引起感应电流的磁场的方向B.回路外磁场的方向C.回路所包围的磁通量的大小D.回路所包围的磁通量的变化情况答案:AD2.根据楞次定律知:感应电流的磁场一定()A.阻碍引起感应电流的磁通量B.与引起感应电流的磁场方向相反C.阻碍引起感应电流的磁通量的变化D.与引起感应电流的磁场方向相同答案:C3.(多选)关于楞次定律,下列说法中正确的是()A.感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相反B.感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相同C.感应电流的磁场方向与磁通量增大还是减小有关D.感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化答案:CD4.如图所示,一个U形金属导轨水平放置,其上放有一个金属导体棒ab,有一个磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面,且与竖直方向的夹角为θ.在下列各过程中,一定能在轨道回路中产生感应电流的是()A.ab向右运动,同时使θ角减小B.使磁感应强度B减小,θ角同时也减小C.ab向左运动,同时增大磁感应强度BD.ab向右运动,同时增大磁感应强度B和θ角(0°<θ<90°) 解析:设此时回路面积为S,据题意,磁通量Φ=BS cos θ.S增大,θ减小,cos θ增大,则Φ增大,A正确,B减小,θ减小,cos θ增大,Φ可能不变,B错误,S减小,B增大,Φ可能不变,C错误,S增大,B增大,θ增大,cos θ减小,Φ可能不变,D错.故只有A正确.答案:A5.如图所示,一对大磁极,中间处可视为匀强磁场,上、下边缘处为非匀强磁场,一矩形导线框abcd保持水平,从两磁极间中心上方某处开始下落,并穿过磁场,则()A.线框中有感应电流,方向是先a→b→c→d→a后d→c→b→a →dB.线框中有感应电流,方向是先d→c→b→a→d后a→b→c→d→aC.受磁场的作用,线框要发生转动D.线框中始终没有感应电流解析:由于线框从两极间中心上方某处开始下落,根据对称性知,下落过程中穿过线框abcd的磁通量始终是零,没有变化,所以始终没有感应电流,因此不会受磁场的作用.故选项D正确.答案:DB级提能力6.如图所示,匀强磁场垂直于圆形线圈指向纸里,a、b、c、d 为圆形线圈上等距离的四点,现用外力作用在上述四点,将线圈拉成正方形.设线圈导线不可伸长,且线圈仍处于原先所在的平面内,则在线圈发生形变的过程中()A.线圈中将产生abcd方向的感应电流B.线圈中将产生adcb方向的感应电流C.线圈中产生感应电流的方向先是abcd,后是adcbD.线圈中无感应电流产生解析:由几何知识知,周长相等的几何图形中,圆的面积最大,当由圆形变成正方形时磁通量变小.根据楞次定律知在线圈中将产生abcda方向的感应电流,故选A.答案:A7.如图所示,闭合金属铜环从高为h的曲面滚下,沿曲面的另一侧上升,设闭合环初速度为零,不计摩擦,则()A.若是匀强磁场,环上升的高度小于hB.若是匀强磁场,环上升的高度大于hC.若是非匀强磁场,环上升的高度等于hD.若是非匀强磁场,环上升的高度小于h解析:若是匀强磁场,闭合环的磁通量不发生变化,无感应电流产生,环也就不受磁场力,所以环仍保持机械能守恒,上升的高度等于h.若是非匀强磁场,闭合环的磁通量发生变化,有感应电流产生,环受到磁场力作用去阻碍环与磁场间的相对运动,使环损失的一部分机械能转化为电能,所以环上升的高度小于h.答案:D8.如图所示,两个相同的铝环套在一根光滑杆上,将一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,间距增大解析:在条形磁铁插入铝环过程中,穿过铝环的磁通量增加,两环为了阻碍磁通量的增加,应朝条形磁铁左端运动,由于两环上感应电流方向相同,故将相互吸引,而使间距变小.答案:C9.(多选)如图所示,两块金属板水平放置,与左侧水平放置的线圈通过开关K用导线连接.压力传感器上表面绝缘,位于两金属板间,带正电的小球静置于压力传感器上,均匀变化的磁场沿线圈的轴向穿过线圈.K未接通时传感器时的示数为1 N,K闭合后传感器的示数变为2 N.则磁场的变化情况可能是()A.向上均匀增大B.向上均匀减小C.向下均匀减小D.向下均匀增大解析:K闭合后,向上均匀增大或向下均匀减小磁场都能使上金属板带正电,下金属板带负电,带正电的小球受竖直向下的电场力,传感器示数变大.答案:AC10.如图,一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上,细线从一水平金属圆环中穿过.现将环从位置Ⅰ释放,环经过磁铁到达位置Ⅱ.设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为T1和T2,重力加速度大小为g,则()A.T1>mg,T2>mg B.T1<mg,T2<mgC.T1>mg,T2<mg D.T1<mg,T2>mg解析:金属圆环从位置Ⅰ到位置Ⅱ过程中,由楞次定律知,金属圆环在磁铁上端时受力向上,在磁铁下端时受力也向上,则金属圆环对磁铁的作用力始终向下,对磁铁受力分析可知T1>mg,T2>mg.选项A正确.答案:A教师个人研修总结在新课改的形式下,如何激发教师的教研热情,提升教师的教研能力和学校整体的教研实效,是摆在每一个学校面前的一项重要的“校本工程”。
高中物理-有答案-人教版选修3选修3-2第四章第3节楞次定律
高中物理人教版选修3选修3-2第四章第3节楞次定律一、选择题(共6题;)1. 关于感应电流的方向,以下说法中正确的是()A.感应电流的方向总是与原电流的方向相反B.感应电流的方向总是与原电流的方向相同C.感应电流的磁场总是阻碍闭合电路内原磁场的磁通量的变化D.感应电流的磁场总是与原线圈内的磁场方向相反2. 根据楞次定律可知,感应电流的磁场一定是()A.与引起感应电流的磁场反向B.阻止引起感应电流的磁通量变化C.阻碍引起感应电流的磁通量变化D.使电路磁通量为零3. 水平固定的大环中通过恒定的强电流I,从上向下看为逆时针方向,如图所示。
有一小铜环,从上向下穿过大圆环,且保持环面与大环平行且共轴,下落过程中小环中产生感应电流的过程是()A.只有小环在接近大环的过程中B.只有小环在远离大环的过程中C.只有小环在经过大环的过程中D.小环下落的整个过程4. 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在线圈中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5. 如图所示,金属线框与直导线AB在同一平面内,直导线中通有电流I,若将线框由位置1拉至位置2的过程中,线框的感应电流的方向是()A.先顺时针,后逆时针,再顺时针B.始终顺时针C.先逆时针,后顺时针,再逆时针D.始终逆时针6. 如图所示,同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r,导体棒MN与三条导线接触良好,匀强磁场的方向垂直纸面向里,导体棒的电阻可忽略,当导体棒向左滑动时,下列说法正确的是()A.流过R的电流为由a到b,流过r的电流为由c到dB.流过R的电流为由a到b,流过r的电流为由d到cC.流过R的电流为由b到a,流过r的电流为由c到dD.流过R的电流为由b到a,流过r的电流为由d到c二、多项选择题(共2题;)如图所示,A是用毛皮摩擦过的橡胶圆形环,由于它的转动,使得金属环B中产生了如图所示方向的感应电流,则A环的转动情况为()A.顺时针匀速转动B.逆时针加速转动C.逆时针减速转动D.顺时针减速转动信用卡的磁条中有一个连续的相反极性的磁化区,如图,刷卡时,当磁条以某一速度拉过信用卡阅读器的检测头时,在检测头的线圈中产生感应电流,那么下列说法正确的是()A.A、B、C三位置经过检测头时,线圈中有感应电流产生B.A、B、C三位置经过检测头时,线圈中无感应电流产生C.A、C两位置经过检测头时,线圈中感应电流方向相同D.A、C两位置经过检测头时,线圈中感应电流方向相反三、填空题(共2题;)为判断线圈绕向,可将灵敏电流计G与线圈L连接,如图所示.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.(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________(选填“顺时针”或“逆时针”).(2)当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离L时,指针向右偏转.俯视线圈,其绕向为________(选填“顺时针”或“逆时针”).(1)在“研究电磁感应现象”的实验中:为了研究感应电流的方向,图中滑动变阻器和电源的连线已经画出,请将图中实物连成实验所需电路图。
人教版 选修3-2 第四章 第三节楞次定律 学案+答案
§4.3 楞次定律●学案●【学习目标】1.知道楞次定律的内容,理解感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化的含义2.通过实验教学,感受楞次定律的实验推导过程,培养自己观察实验,分析、归纳、总结物理规律的能力3.会利用楞次定律判断感应电流的方向4.会利用右手定则判断感应电流的方向【重点难点】1.重点:应用楞次定律判感应电流的方向2.难点:理解楞次定律(“阻碍”的含义)【课前预习】一.演示实验在下列四幅实验演示图中,请同学们先画出磁铁的磁场方向,后依据灵敏电流计指针的偏转画出感应电流的方向,再画出感应电流的磁场的方向,记录下磁铁磁场的变化情况,并通过完成课本中的实验记录表,正确分析感应电流的磁场的作用。
比较表中的数据可知:当线圈内磁通量增加时,感应电流的磁场是________磁通量的增加(填“有助于”或“阻碍了”);当线圈内磁通量减少时,感应电流的磁场是________磁通量的减少(填“有助于”或“阻碍了”).二、楞次定律1.定律内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的_______总要阻碍引起感应电流的_____的变化。
2.楞次定律理解(1)分清两个磁场。
一是感应电流的磁场,即“新磁场”;二是产生感应电流的磁场即“原磁场”。
(2)明确一个关键词:“阻碍”。
楞次定律中的“阻碍”不是“阻止”,是“阻碍”“变化”,不是阻止变化,阻碍的结果是使磁通量逐渐的变化。
若从磁通量变化的角度来看,感应电流的磁场总要阻碍磁通量的变化;若从导体和磁体相对运动的角度来看,感应电流总要阻碍相对运动。
(3)定律内容可简记为:“新磁场”阻碍“原磁场”的磁通量的变化。
即可以理解为:当原磁场磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场方向相反;当原磁场磁通量减小时,感应电流的磁场与原磁场方向相同。
简记为“增反减同”。
(4)楞次定律体现了能量的转化和守恒规律:感应电流对应的电能来源于外力对磁铁一一线圈系统做的功,也即减少了其他形式的能.(5)利用楞次定律可以判断各种情况下感应电流的方向.3.楞次定律的应用应用楞次定律判断感应电流方向的基本步骤:(1)明确原磁场的方向。
2017-2018学年高二人教版物理选修3-2练习册:4.3 楞次定律 Word版含答案
2017-2018学年楞次定律知识点一楞次定律1.(多选)下列说法正确的是()A.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B.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C.楞次定律只能判定闭合回路中感应电流的方向D.楞次定律可以判定不闭合的回路中感应电动势的方向2.如图L4-3-1所示,一根条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中(始终在金属环左侧),环中的感应电流(自左向右看)()图L4-3-1A.沿顺时针方向B.先沿顺时针方向后沿逆时针方向C.沿逆时针方向D.先沿逆时针方向后沿顺时针方向3.如图L4-3-2所示,一线圈用细杆悬于P点,开始时细杆处于水平位置,释放后让它在匀强磁场中运动,已知线圈平面始终与纸面垂直,当线圈第一次通过位置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时(位置Ⅱ正好是细杆竖直时线圈所处的位置),线圈内的感应电流方向(顺着磁场方向看去)是()图L4-3-2A.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ位置均是顺时针方向B.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ位置均是逆时针方向C.Ⅰ位置是顺时针方向,Ⅱ位置为零,Ⅲ位置是逆时针方向D.Ⅰ位置是逆时针方向,Ⅱ位置为零,Ⅲ位置是顺时针方向4.如图L4-3-3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()图L4-3-3A.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知识点二右手定则5.(多选)两根相互平行的金属导轨水平放置于如图L4-3-4所示的匀强磁场中,与导轨上接触良好的导体棒AB和CD可以在导轨上自由滑动.当导体棒AB在外力F的作用下向右运动时,下列说法中正确的是()图L4-3-4A.导体棒CD内有电流通过,方向是D→CB.导体棒CD内有电流通过,方向是C→DC.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6.如图L4-3-5所示,导线框abcd与通电直导线在同一平面内,直导线通有恒定电流并通过ad和bc的中点,当线框向右运动的瞬间,则()图L4-3-5A.线框中有感应电流,且按顺时针方向B.线框中有感应电流,且按逆时针方向C.线框中有感应电流,但方向难以判断D.由于穿过线框的磁通量为零,所以线框中没有感应电流7.某磁场磁感线如图L4-3-6所示,有一铜线圈自图中A处落至B处,在下落过程中,自上向下看,线圈中的感应电流方向是()图L4-3-6A.始终顺时针B.始终逆时针C.先顺时针再逆时针D.先逆时针再顺时针8.如图L4-3-7所示,一个圆环形导体,圆心为O,有一个带正电的粒子沿如图所示的直线从圆环表面匀速飞过,则环中的感应电流情况是()图L4-3-7A.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9.电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路,条形磁铁静止于线圈的正上方,N极朝下,如图L4-3-8所示,现使磁铁开始自由下落,在N极接近线圈上端的过程中,流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是()图L4-3-8A.从a到b,上极板带正电B.从a到b,下极板带正电C.从b到a,上极板带正电D.从b到a,下极板带正电10.如图L4-3-9所示,一圆形金属线圈放置在水平桌面上,匀强磁场垂直桌面竖直向下,过线圈上A点作切线OO′,OO′与线圈在同一平面上.在线圈以OO′为轴翻转180°的过程中,线圈中电流方向()图L4-3-9A.始终为A→B→C→AB.始终为A→C→B→AC.先为A→C→B→A再为A→B→C→AD.先为A→B→C→A再为A→C→B→A11.如图L4-3-10所示,在一根较长的铁钉上,用漆包线绕两个线圈A和B.将线圈B 的两端与漆包线CD相连,使CD平放在静止的小磁针的正上方,与小磁针平行.试判断合上开关的瞬间,小磁针N极的偏转情况.线圈A中电流稳定后,小磁针又怎样偏转?图L4-3-1012.某同学在学习了法拉第电磁感应定律之后,自己制作了一个手动手电筒.图L4-3-11是手电筒的简单结构示意图,左右两端是两块完全相同的条形磁铁,中间是一根绝缘直杆,由绝缘细铜丝绕制的多匝环形线圈可在直杆上自由滑动,线圈两端接一灯泡,晃动手电筒时线圈也来回滑动,灯泡就会发光,其中O点是两磁极连线的中点,a、b两点关于O点对称.(1)试分析其工作原理.(2)灯泡中的电流方向是否变化?图L4-3-113楞次定律1.BD[解析] 本题的关键是理解楞次定律,感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化.如果是因磁通量的减小而引起的感应电流,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;如果是因磁通量的增大而引起的感应电流,则感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反,阻碍磁通量的增大,故A项错误,B 项正确;楞次定律既可以判定闭合回路中感应电流的方向,还可以判定不闭合回路中感应电动势的方向,C项错误,D项正确.2.C[解析] 条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中,向右的磁通量一直增加,根据楞次定律,环中的感应电流(自左向右看)为逆时针方向,C对.3.D[解析] 线圈由初始位置向Ⅰ位置运动过程中,沿磁场方向的磁通量逐渐增大,根据楞次定律,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,从右向左穿过线圈,根据安培定则,Ⅰ位置时感应电流的方向(沿磁感线方向看去)是逆时针方向;在Ⅱ位置时由左向右穿过线圈的磁通量最大,由Ⅱ位置向Ⅲ位置运动时,向右穿过线圈的磁通量减少,根据楞次定律,感应电流的磁场方向向右,根据安培定则可判定Ⅲ位置的电流方向(沿磁感线方向看去)是顺时针方向,且Ⅱ位置时感应电流为零.故选D.4.A[解析] 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且向里,感应电流的磁场应向外,感应电流方向为逆时针,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且增加,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.5.BD[解析] 两根导体棒与两根金属导轨构成闭合回路,由右手定则可判断导体棒AB中感应电流的方向是B→A,则导体棒CD中电流的方向是C→D,根据左手定则可判断,磁场对导体棒AB的作用力向左,对导体棒CD的作用力向右.6.B[解析] 此题可用两种方法求解,借此感受右手定则和楞次定律分别在哪种情况下更便捷.方法一:首先由安培定则判断通电直导线周围的磁场方向(如图所示),因ab向右做切割磁感线运动,由右手定则判断感应电流方向为a→b,同理可判断cd中的感应电流方向为c→d,ad、bc两边不切割磁感线,所以整个线框中的感应电流是逆时针方向的.方法二:首先由安培定则判断通电直导线周围的磁场方向(如图所示),由对称性可知合磁通量Φ=0;其次当导线框向右运动时,穿过线框的磁通量增大(方向垂直纸面向里),由楞次定律可知感应电流的磁场方向垂直纸面向外,最后由安培定则判断感应电流按逆时针方向,故B选项正确.7.C[解析] 自A处落至图示位置时,穿过线圈的磁通量增加,由楞次定律知线圈中感应电流方向为顺时针,自图示位置落至B处时,穿过线圈的磁通量减少,由楞次定律知,线圈中感应电流方向为逆时针,C项正确.8.D[解析] 由于带正电的粒子没有沿圆环的直径运动,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是先沿顺时针方向,后沿逆时针方向,故D正确.9.D[解析] 在N极接近线圈上端的过程中,穿过线圈的磁通量向下增加,则感应电流的磁场方向向上.由安培定则可判定电路中的电流为顺时针方向(从下向上看),故通过R 的电流由b到a,电容器下极板带正电.10.A[解析] 在线圈以OO′为轴翻转0~90°的过程中,穿过线圈正面向里的磁通量逐渐减少,由楞次定律可知感应电流方向为A→B→C→A;线圈以OO′为轴翻转90°~180°的过程中,穿过线圈反面向里的磁通量逐渐增加,由楞次定律可知感应电流方向仍然为A→B→C→A,A正确.11.在开关合上的瞬间,小磁针的N极向纸内偏转当线圈A内的电流稳定以后,小磁针又回到原来的位置[解析] 在开关合上的瞬间,线圈A内有了由小变大的电流,根据安培定则可判断出此时线圈A在铁钉内产生了一个由小变大的向右的磁场.由楞次定律可知,线圈B内感应电流的磁场应该阻碍线圈B内的磁通量的增加,即线圈B内感应电流的磁场方向是向左的.由安培定则可判断出线圈B内感应电流流经CD时的方向是由C到D.再由安培定则可以知道直导线CD内电流所产生的磁场在其正下方是垂直于纸面向里,因此,小磁针N极应该向纸内偏转.线圈A内电流稳定后,CD内不再有感应电流,所以,小磁针又回到原来位置.12.(1)略(2)变化[解析] (1)线圈来回滑动时,穿过线圈的磁通量不断变化,线圈中产生感应电流,灯泡发光.(2)线圈由a滑至b过程中,磁场方向向左,穿过线圈的磁通量先减小后增加,根据楞次定律,灯泡中电流方向先由右向左,后由左向右.同样可判断线圈由b滑至a过程中,灯泡中电流方向先由右向左,后由左向右.所以灯泡中电流方向不断变化.。
高二物理人教版选修3-2第四章 3 楞次定律
探究一
探究二
楞次定律 问题探究
根据如图甲、乙、丙、丁所示进行电路图连接与实验操作,并填 好实验现象记录表格。
探究一
探究二
探究一
探究二
(1) 请根据上表所填内容分析,感应电流的磁场方向是否总是与原 磁场方向相反或相同?什么时候相反?什么时候相同?感应电流的磁 场对原磁场磁通量变化有何影响?
答案:D 应用楞次定律判断感应电流方向的步骤
探究一
探究二
变式训练1(多选)如图所示,通电直导线L和平行直导线放置的闭 合导体框abcd,当通电导线L运动时,以下说法正确的是( )
A.当导线L向左平移时,导体框abcd中感应电流的方向为abcda B.当导线L向左平移时,导体框abcd中感应电流的方向为adcba C.当导线L向右平移时(未到达ad),导体框abcd中感应电流的方向 为abcda D.当导线L向右平移时(未到达ad),导体框abcd中感应电流的方向 为adcba
探究一
探究二
典例剖析 【例题1】1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上,A线圈与电 源、滑动变阻器R组成一个回路,B线圈与开关S、电流表G组成另一
个回路,如图所示。通过多次实验,法拉第终于总结出产生感应电
流的条件。关于该实验,下列说法正确的是 ( )
A.闭合开关S的瞬间,电流表G中有a→b的感应电流 B.闭合开关S的瞬间,电流表G中有b→a的感应电流 C.闭合开关S后,在增大电阻R的过程中,电流表G中有a→b的感应 电流 D.闭合开关S后,在增大电阻R的过程中,电流表G中有b→a的感应 电流
一水平面内,P和Q之间连接一电阻R,整个装置处于竖直向下的匀
强磁场中。现垂直于导轨放置一根导体棒MN,用一水平向右的力F
高中物理人教版选修3-2课后训练:4.3 楞次定律 Word版含解析
第四章第3节一、选择题1.如图所示,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,沿纸面由位置甲(左)匀速运动到位置乙(右),则()A.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答案 D解析由右手定则可判断出导线框进入磁场时,感应电流方向为a→d→c→b→a,导线框离开磁场时,感应电流方向为a→b→c→d→a。
由左手定则可判断导线框进入磁场时受到的安培力水平向左,导线框离开磁场时,受到的安培力水平向左,因此选项D正确。
2.(多选)如图所示,通电螺线管N置于闭合金属环M的轴线上,当N中的电流突然减小时,则()A.环M有缩小的趋势B.环M有扩张的趋势C.螺线管N有缩短的趋势D.螺线管N有伸长的趋势答案AD解析对通电螺线管,当通入的电流突然减小时,螺线管每匝间的相互吸引力也减小,所以匝间距增大;对金属环,穿过的磁通量也随之减少,由于它包围通电螺线管的内外磁场,只有减小面积才能阻碍磁通量的减少,金属环有缩小的趋势。
选项A、D正确。
3.(多选)在右图中MN、GH为平行导轨,AB、CD为跨在导轨上的两根横杆,导轨和横杆均为导体,匀强磁场垂直于导轨所在的平面,则()A.如果AB和CD以相同的速度向右运动,则回路内一定有感应电流B.如果AB和CD以不同的速度向右运动,则回路内一定有感应电流C.如果AB和CD以相同的速率分别向右和向左运动,则回路内无感应电流D.如果AB不动,CD以一定的速度运动,则回路内一定有感应电流答案BD解析产生感应电流的条件是:闭合电路的磁通量发生变化,故B、D正确;而A项闭合电路内磁通量不变,A项错误;C项闭合电路内磁通量发生变化应有感应电流产生,C错误。
4.(多选)如图所示,金属裸导线框abcd放在水平光滑金属导轨上,在磁场中向右运动,匀强磁场垂直水平面向下,则()A.G1表的指针发生偏转B.G2表的指针发生偏转C.G1表的指针不发生偏转D.G2表的指针不发生偏转答案AB解析导线框向右运动时,G1、G2表构成闭合电路的磁通量增加,产生感应电流,故两表均有电流,故A、B选项正确。
高中物理第四章电磁感应第3节楞次定律讲义含解析新人教版选修3_2
第3节楞次定律1.楞次定律的内容:感应电流具有这样的方向,即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.楞次定律可广义地表述为:感应电流的“效果”总是要反抗(或阻碍)引起感应电流的“原因”,常见的有三种:①阻碍原磁通量的变化(“增反减同”);②阻碍导体的相对运动(“来拒去留”);③通过改变线圈面积来“反抗”(“增缩减扩”)。
3.闭合导体回路的一部分做切割磁感线运动时,可用右手定则判断感应电流的方向。
一、楞次定律1.探究感应电流的方向(1)实验器材:条形磁铁、电流表、线圈、导线、一节干电池(用来查明线圈中电流的流向与电流表中指针偏转方向的关系)。
(2)实验现象:如图所示,在四种情况下,将实验结果填入下表。
(3)实验分析:①线圈内磁通量增加时的情况②线圈内磁通量减少时的情况表述一:当穿过线圈的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场的方向相反;当穿过线圈的磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场的方向相同。
表述二:当磁铁靠近线圈时,两者相斥;当磁铁远离线圈时,两者相吸。
2.楞次定律感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
二、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。
如图所示。
2.适用范围适用于闭合电路部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。
1.自主思考——判一判(1)感应电流的磁场总与原磁场方向相反。
(×)(2)感应电流的磁场总是阻碍原磁场的磁通量。
(×)(3)感应电流的磁场有可能阻止原磁通量的变化。
(×)(4)导体棒不垂直切割磁感线时,也可以用右手定则判断感应电流方向。
(√)(5)凡可以用右手定则判断感应电流方向的,均能用楞次定律判断。
(√)(6)右手定则即右手螺旋定则。
(×)2.合作探究——议一议(1)楞次定律中“阻碍”与“阻止”有何区别?提示:阻碍不是阻止,阻碍只是延缓了磁通量的变化,但这种变化仍将继续进行。
精品解析:【优选】人教版选修3-2第四章第3节楞次定律习题2(解析版).docx
楞次定律1 •金属矩形线圈dbcd 在匀强磁场中做如图所示的运动,线圈中有感应电流的是 ( )【答案】A【解析】试题分析:图示时刻穿过线圈的磁通量为零,当线圈转动时,磁通量增加,将产生感应电流.故A 正确.线圈转动过程屮,线圈始终与磁场平行,没有磁感线穿过线圈,线圈的磁通量始终为零,保持不变,没有 感应电流产生.故B 错误.线圈运动过程中,线圈与磁场平行,没有磁感线穿过线圈,穿过线圈的磁通量 始终为零,保持不变,没有感应电流产生.故C 错误.线圈在匀强磁场中运动,根据<D=BS 知,磁通量① 保持不变,没有感应电流产生.故D 错误.故选A.考点:电磁感应【名师点睛】判断有没有感应电流产生,只要对照条件分析就行.磁通量可以用磁感线的条数來判断。
2. 如图甲所示,长直导线与闭合金属线框位于同一平血内,长直导线中的电流,随吋间/的变化关系如图乙 所示。
在0〜T/2时间内,直导线屮电流向上,则在T/2〜T 时间内,线框屮感应电流的方向与所受安培力【答案】C【解析】在0・T/2时间内,直导线中电流向上,在T/2-T 时间内,直线电流方向向下,根据安培定则,知导 线右侧磁场的方向垂直纸面向外,电流逐渐增大,则磁场逐渐增强,根据楞次定律,金属线框中产生顺时针方A. 感应电流方向为顺吋针, 线框受安培力的合力方向向左B. 感应电流方向为逆时针, 线框受安培力的合力方向向右C. 感应电流方向为顺时针, 线框受安培力的合力方向向右D. 感应电流方向为逆时针, 线框受安培力的合力方向向左B情况是向的感应电流.根据左手定则,知金属框左边受到的安培力方向水平向右,右边受到的安培力水平向左,离导线越近,磁场越强,则左边受到的安培力大于右边受到的安培力,所以金屈框所受安培力的合力水平向右,故选项C正确,ABD错误;故选C.点睛:解决本题的关键掌握安培定则判断电流与其周闱磁场的方向的关系,运用楞次定律判断感应电流的方向,以及运用左手定则判断安培力的方向.3.如图所示,用一根长为厶质量不计的细杆与一个上弧长为/。
精选人教版物理选修3-2教材习题:第四章第三节楞次定律含答案
教材习题点拨教材问题全解思考与讨论1根据楞次定律,线圈中感应电流的磁场阻碍磁铁向线圈方向的运动,我们手持磁铁向线圈运动时,我们克服磁场力做功。
思考与讨论2(1)研究闭合电路ABEF。
(2)磁通量增大。
(3)感应电流的磁场垂直纸面向外。
(4)电流方向为由A到B。
教材习题全解1.超导体的电阻为0,如果闭合的超导电路内有电流,这个电流不产生焦耳热,所以不会自行消失。
现有一个固定的超导体圆环如图甲所示,此时圆环中没有电流。
在其右侧放入一个条形永磁体(图乙),由于电磁感应,在超导体圆环中产生了电流,电流的方向如何?超导圆环内的电流答案:从左侧看感应电流沿顺时针方向2.如图所示,导线AB与CD平行。
试判断在闭合与断开开关S时,导线CD中感应电流的方向。
判断CD中感应电流的方向答案:当闭合开关S时,感应电流方向由D到C;当S断开时,感应电流方向由C到D。
3.在图中CDEF是金属框,框内存在着如图所示的匀强磁场。
当导体AB向右移动时,请用楞次定律判断ABCD和ABFE两个电路中感应电流的方向。
判断CD中感应电流的方向答案:ABCD ABFE点拨:当导体AB向右移动时,线框ABCD中垂直于纸面向内的磁通量减少,根据楞次定律,它产生的感应电流的磁场要阻碍磁通量的减少,即感应电流的磁场与原磁场方向相同,垂直纸面向内,则感应电流的方向是ABCD。
研究线框ABFE可判断感应电流方向为ABFE。
4.如图所示,在水平放置的条形磁铁的N极附近,一个闭合线圈向下运动并始终保持水平。
在位置B,N极附近的磁感线正好与线圈平面平行。
试判断线圈在位置A、B、C时感应电流的方向。
判断线圈内感应电流的方向答案:在A、B、C三个位置时,感应电流方向从上向下看均沿逆时针方向点拨:从A到B,穿过线圈向上的磁通量减小,从B到C,穿过线圈向下的磁通量增加,根据楞次定律可以判断在A、B、C三个位置时,感应电流方向从上向下看均沿逆时针方向。
5.在图中,线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上。
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.。
人教版高中物理选修3-2作业:4-3 楞次定律
3.楞次定律(在学生用书中分册装订!)1.如图所示,闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在匀强磁场中,将它从匀强磁场中匀速拉出,以下各种说法中正确的是()A.向左拉出和向右拉出时,环中的感应电流方向相反B.向左或向右拉出时,环中的感应电流方向都是沿顺时针方向的C.向左或向右拉出时,环中的感应电流方向都是沿逆时针方向的D.环在离开磁场之后,仍然有感应电流解析:不管将金属圆环从哪边拉出磁场,穿过闭合圆环的磁通量都要减少,根据楞次定律可知,感应电流的磁场总要阻碍原磁通量的减少.感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,应用安培定则可以判断出感应电流的方向是顺时针方向的.B正确,A、C错误.另外,在圆环离开磁场后无磁通量穿过圆环,该种情况无感应电流,故D错误.答案: B2.如图所示的匀强磁场中,有一直导线ab在一个导体框架上受外力作用向左运动,那么ab导线中感应电流的方向(已知有感应电流)及ab导线所受安培力方向分别是() A.电流由b向a,安培力向左B.电流由b向a,安培力向右C.电流由a向b,安培力向左D.电流由a向b,安培力向右解析:由右手定则判断可知ab中感应电流方向为a→b,再由左手定则判断知,安培力方向向右,正确选项为D.答案: D3.如图所示,导线框abcd与通电直导线在同一平面内,直导线通有恒定电流并通过ad 和bc的中点,当导线框向右运动的瞬间,则()A.线框中有感应电流,且按顺时针方向B.线框中有感应电流,且按逆时针方向C.线框中有感应电流,但方向难以判断D.由于穿过线框的磁通量为零,线框中没有感应电流解析:首先由安培定则判断通电直导线周围的磁场方向(如图所示),因ab边向右做切割磁感线运动,由右手定则判断感应电流方向由a→b,同理可判断cd导线中的感应电流方向由c→d,ad、bc两边不做切割磁感线运动,所以整个导线框中的感应电流是逆时针方向的,故B选项正确.答案: B4.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:线圈从右端到最低点和从最低点到左侧最高点的过程中,磁感线是从线圈的两个不同面进入的,假设前半段时间是从正面进入,则后半段时间从背面进入.由楞次定律,一开始磁通量减小,后来磁通量增大,由“增反”“减同”可知电流方向是d→c→b→a→d.答案: B5.两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→CB.导体棒CD内有电流通过,方向是C→DC.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:利用楞次定律,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,再根据左手定则进一步判定CD、AB的受力方向,经过比较可得正确答案.答案:BD6.(2014·台州高二检测)如图所示,在载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨A、B,导轨与直导线平行且在同一水平面内,在导轨上有两条可自由滑动的导体棒ab和cd.载流直导线中的电流逐渐增强时,导体棒ab和cd的运动情况是()A.一起向左运动B.一起向右运动C.ab和cd相向运动,相互靠近D.ab和cd相背运动,相互远离解析:方法一:电流增强时,电流在abdc回路中产生的垂直向里的磁场增强,回路磁通量增大,根据楞次定律可知,回路产生逆时针方向电流;ab边电流方向向下,所受安培力向右,cd边电流方向向上,所受安培力向左,故ab和cd相向运动,C项正确.方法二:电流增强时,电流在abdc回路中产生的垂直向里的磁场增强,回路磁通量增大,根据楞次定律可知,回路要减小面积以阻碍磁通量的增加,因此,两导体棒要相向运动,相互靠拢,C项正确.答案: C7.如图所示,“U”形金属框架固定在水平面上,金属杆ab与框架间无摩擦.整个装置处于竖直方向的磁场中.若因磁场的变化,使杆ab向右运动,则磁感应强度() A.方向向下并减小B.方向向下并增大C.方向向上并增大D.方向向上并减小解析:因磁场变化,发生电磁感应现象,杆ab中有感应电流产生,而使杆ab受到磁场力的作用,并发生向右运动.而杆ab向右运动,使得闭合回路中磁通量有增加的趋势,说明原磁场的磁通量必定减弱,即磁感应强度正在减小,与方向向上、向下无关.答案:AD8.如图所示,ab为一金属杆,它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中,可绕a点在纸面内转动;S是以a为圆心位于纸面内的金属圆环.在杆转动过程中,杆的b端与金属环保持良好接触;A为电流表,其一端与金属环相连,一端与a点良好接触.当杆沿顺时针方向转动时,某时刻ab杆的位置如图所示,则此时刻()A.有电流通过电流表,方向由c→d;作用于ab的安培力向右B.有电流通过电流表,方向由c→d;作用于ab的安培力向左C.有电流通过电流表,方向由d→c;作用于ab的安培力向右D.无电流通过电流表,作用于ab的安培力为零解析:金属杆顺时针转动切割磁感线,由右手定则可知产生a到b的感应电流,电流由c→d流过电流表,再由左手定则知此时ab杆受安培力向右,故A正确.答案: A9.一金属方框abcd从离磁场区域上方高A处自由落下,然后进入与线框平面垂直的匀强磁场中,在进入磁场的过程中,可能发生的情况是(如图所示)()A.线框做加速运动,加速度a<gB.线框做匀速运动C.线框做减速运动D.线框会反向运动回到原处解析:当线框下落进入磁场过程中,感应电流的磁场将阻碍线框进入磁场,这就说明进入磁场时产生的感应电流使线框受到向上的安培力,且大小与进入磁场时的速度有关,设为F.如果F=mg,线框将匀速进入磁场.如果F<mg,线框将加速进入磁场,加速度小于g.如果F>mg,线框将减速进入磁场.由此可见,线框进入磁场的运动特点是由其自由下落的高度h决定的(对于确定的线圈),A、B、C三种情况均有可能.但D项所示情况绝不可能,因为线框进入磁场,才会受到向上的安培力,线框的速度方向不会向上,可见线框不会反向运动.答案:ABC10.如图所示,在条形磁铁中央位置的正上方水平固定一铜质圆环.以下判断中正确的是()A.释放圆环,环下落时产生感应电流B.释放圆环,环下落时无感应电流C.释放圆环,环下落时环的机械能守恒D .释放圆环,环下落时环的机械能不守恒解析: 由条形磁铁磁场分布特点可知,穿过其中央位置正上方的圆环的合磁通量为零.所以,在环下落的过程中磁通量不变,没有感应电流,圆环只受重力,则环下落时机械能守恒,故A 、D 错误,B 、C 正确.答案: BC11.如图甲所示,长直导线与闭合金属线框位于同一平面内,长直导线中的电流i 随时间t 的变化关系如图乙所示.在0~T 2时间内,直导线中电流向上,则在T 2~T 时间内,线框中感应电流的方向与所受安培力情况是( )A .感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向左B .感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向右C .感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向右D .感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向左解析: 在T 2~T 时间内,直导线中的电流方向向下增大,穿过线框的磁通量垂直纸面向外增加,由楞次定律知感应电流方向为顺时针,线框所受安培力的合力由左手定则可知向右,所以C 正确.答案: C 12.如图,均匀带正电的绝缘圆环a 与金属圆环b 同心共面放置,当a 绕O 点在其所在平面内旋转时,b 中产生顺时针方向的感应电流,且具有收缩趋势,由此可知,圆环a ( )A .顺时针加速旋转B .顺时针减速旋转C .逆时针加速旋转D .逆时针减速旋转解析: 由楞次定律,欲使b 中产生顺时针方向的电流,则a 环内磁场应向里减弱或向外增强,r a环的旋转情况应该是顺时针减速或逆时针加速,由于b环又有收缩趋势,说明a 环外部磁场向外,内部向里,故选B.答案: B13.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流表及开关,按图连接.在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下,某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动时,电流表指针向右偏转.由此可以推断()A.线圈A向上移动或滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动,都能引起电流表指针向左偏转B.线圈A中铁芯向上拔出或断开开关,都能引起电流表指针向右偏转C.滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动,都能使电流表指针静止在中央D.因为线圈A、线圈B的绕线方向未知,故无法判断电流表指针偏转的方向解析:电流表指针是否偏转取决于穿过线圈B的磁通量是否发生变化,而电流表中指针的偏转方向由穿过线圈B的磁通量是变大还是变小决定.由题意知当P向左滑动时,线圈A中的电流变小,导致穿过线圈B的磁通量减小,电流表指针向右偏转.依此推理,若穿过线圈B的磁通量增大时,电流表指针应向左偏转,D错误;线圈A上移或断开开关时,穿过线圈B的磁通量减小,指针向右偏,A错误,B正确;P匀速向左滑动时穿过线圈B的磁通量减小,指针向右偏转,P 匀速向右滑动时穿过线圈B的磁通量增大,指针向左偏转,故C错误.答案: B14.电阻R、电容器C与一个线圈连成闭合回路,条形磁铁静止在线圈的正上方,N极朝下,如图所示.现使磁铁开始自由下落,在N极接近线圈上端过程中,流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是()A.从a到b,上极板带正电B.从a到b,下极板带正电C.从b到a,上极板带正电D.从b到a,下极板带正电解析:磁铁N极接近线圈的过程中,线圈中有向下的磁场,并且磁通量增加,由楞次定律可得,感应电流的方向为b→R→a,故电容器下极板带正电,上极板带负电,D正确.答案: D。
人教版高中物理选修3-2 第四章第3节楞次定律同步练习(含解析)
人教版高中物理选修3-2第四章第3节:楞次定律同步练习一、单选题(本大题共10小题)1.关于楞次定律的叙述,正确的是:感应电流的方向总是要使()A. 感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量B. 感应电流的磁场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的磁通量的变化D. 感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向无关2.关于通电直导线周围磁场的磁感线分布,下列示意图中正确的是( )A. B.C. D.3.如图所示,金属棒ab、金属导轨和螺线管组成闭合回路,金属棒ab在匀强磁场B中沿导轨向右运动,则( )A. ab棒不受安培力作用B. ab棒所受安培力的方向向右C. ab棒中感应电流的方向由b到aD. 螺线管产生的磁场,A端为N极4.如图所示,固定的水平长直导线中通有恒定电流I,闭合矩形线框与导线在同一竖直平面内,且一边与导线平行。
线框由静止释放,不计空气阻力,在下落过程中( )A. 穿过线框的磁通量保持不变B. 线框中感应电流方向保持不变C. 线框做自由落体运动D. 线框的机械能守恒5.如图所示的四种情况中,满足磁铁与线圈相互排斥且感应电流方向从b到a的是()A. B. C. D.6.如图所示,在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,金属杆MN在平行金属导轨ab和cd上,以速度v向右滑动,MN中产生的感应电动势为E l;若金属杆速度改为2v,其他条件不变,MN中产生的感应电动势变为E2。
则关于通过电阻R的电流方向及E l∶E2的判断,下列说法正确的是( )A. ,∶B. ,∶C. ,∶D.,∶7.如图所示,CDEF是金属框,金属框上垂直放置一根金属棒AB,棒与金属框接触良好,整个装置放在匀强磁场中.当金属棒向右移动时,下列判断中正确的是( )A. 穿过框的磁通量不变,框内没有感应电流B. 框内有感应电流,电流方向沿顺时针方向绕行C. 框内有感应电流,电流方向沿逆时针方向绕行D. 框内有感应电流,左半边逆时针方向绕行,右半边顺时针方向绕行8.如图所示,在水平面上有一个闭合的线圈,将一根条形磁铁从线圈的上方插入线圈中,在磁铁进入线圈的过程中,线圈中会产生感应电流,磁铁会受到线圈中电流的作用力,若从线圈上方俯视,关于感应电流和作用力的方向,以下判断正确的是()A. 若磁铁的N极向下插入,线圈中产生顺时针方向的感应电流B. 若磁铁的S极向下插入,线圈中产生逆时针方向的感应电流C. 无论N极向下插入还是S极向下插入,磁铁都受到向下的引力D. 无论N极向下插入还是S极向下插入,磁铁都受到向下的斥力9.如图所示,a、b、c为同一平面内的线圈,其中a、b为同心圆,现给a中通以顺时针方向的电流,在a中的电流逐渐增大的过程中,b、c中产生的感应电流方向为()A. b、c中均为顺时针方向B. b、c中均为逆时针方向C. b为逆时针方向,c为顺时针方向D. b为顺时针方向,c为逆时针方向10.如图所示,要使Q线圈产生图示方向的电流,可采用的方法有()A. 闭合电键K后,把R的滑片右移B. 闭合电键K后,把P中的铁心从左边抽出C. 闭合电键K后,把Q靠近PD. 无需闭合电键K,只要把Q靠近P即可二、填空题(本大题共5小题)11.如图所示,线圈A绕在一铁芯上,A中导线接有一电阻R.在把磁铁N极迅速靠近A线圈的过程中,通过电阻R的感应电流的方向为______指向______(填“P”、“Q”);若线圈A能自由移动,则它将______移动(填“向左”、“向右”或“不”).12.如图,A、B两个线圈在同一平面,A线圈内通有顺时针方向的电流,当A内电流增大时,B线圈会产生______(选填“顺”或“逆”)时针方向的感应电流,并有______(“收缩”或“扩张”)的趋势.13.如图所示,线圈丙端与电阻相连构成闭合回路,在线圈上方有一坚直放置的条形磁铁,磁铁的S极朝下。
2019-2020学年人教版高中物理选修3-2学案:第四章第3节 楞次定律 Word版含解析
第3节楞次定律1.正确理解楞次定律的内容及其本质.2.掌握右手定则,并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式.3.能够熟练运用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向.一、实验探究和楞次定律1.实验探究(1)选旧干电池用试触的方法明确电流方向与电流计指针偏转方向之间的关系.(2)实验装置将螺线管与电流计组成闭合电路,如图所示.(3)实验记录分别将条形磁铁的N极、S极插入、抽出线圈,如图所示,记录感应电流的方向如下.(4)实验分析①线圈内磁通量增加时的情况当线圈内磁通量增加时,感应电流的磁场阻碍磁通量的增加;当线圈内磁通量减少时,感应电流的磁场阻碍磁通量的减少.2.楞次定律感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.二、右手定则1.适用范围:适用于闭合电路部分导体切割磁感线产生感应电流的情况.2.使用方法: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.判一判(1)由楞次定律知,感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反.()(2)感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化.()(3)导体棒不垂直切割磁感线时,也可以用右手定则判断感应电流方向.()(4)凡可以用右手定则判断感应电流方向的,均能用楞次定律判断.()(5)右手定则即右手螺旋定则.()提示:(1)×(2)√(3)√(4)√(5)×做一做(2018·北大附中高二月考)下列关于电磁感应现象的说法中正确的是() A.电磁感应现象是由奥斯特发现的B.电磁感应现象中,感应电流的磁场方向总与引起感应电流的磁场方向相同C.电磁感应现象中,感应电流的磁场方向总与引起感应电流的磁场方向相反D.电磁感应现象中,感应电流的磁场方向可能与引起感应电流的磁场方向相同,也可能相反提示:选D.电磁感应现象是由法拉第发现的;在电磁感应现象中,感应电流的磁场总阻碍引起感应电流的磁通量的变化,磁通量增加时,感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反,磁通量减少时,两者方向相同.因此,A、B、C说法错误,D说法正确.想一想“阻碍”与“阻止”的意义相同吗?提示:不相同,“阻碍”不是“阻止”,二者之间的程度不同.阻碍是使事情不能顺利发展,但还是向原来的方向发展了;阻止是使事情停止了,不再向原来的方向发展了.对楞次定律的理解和应用1.因果关系:楞次定律反映了电磁感应现象中的因果关系,磁通量发生变化是原因,产生感应电流是结果,原因产生结果,结果反过来影响原因.2.楞次定律的另一种等价表述:感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因.3.对“阻碍”的理解(2018·成都四中高二检测)根据楞次定律,下面几种说法中正确的是() A.感应电流的磁场方向总是与原磁场方向相反B.感应电流的磁场方向总是与原磁场方向相同C.穿过闭合导体回路的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场方向相反D.穿过闭合导体回路的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场方向相同[思路点拨] Φ增加时,B感与B原方向相反.Φ减小时,B感与B原方向相同.[解析]感应电流的磁场阻碍的是引起感应电流的磁通量的变化,当穿过闭合导体回路的磁通量增加时,感应电流产生的磁场与原磁场方向相反;当穿过闭合导体回路的磁通量减少时,感应电流产生的磁场与原磁场方向相同,即“增反减同”.故选项C正确.[答案] C命题视角2应用楞次定律判断感应电流的方向(2018·济南外国语学校高二检测)某磁场磁感线如图所示,有一铜线圈自图示A 处落至B处,在下落过程中,自上向下看,线圈中感应电流的方向是()A.始终顺时针B.始终逆时针C.先顺时针再逆时针D.先逆时针再顺时针[思路点拨][解析]自A落至图示位置时,穿过线圈的磁通量增加,磁场方向向上,则感应电流的磁场方向与之相反,即向下,故可由安培定则判断出线圈中感应电流的方向为顺时针;自图示位置落至B点时,穿过线圈的磁通量减少,磁场方向向上,则感应电流的磁场方向与之相同,即向上,故可由安培定则判断出线圈中感应电流的方向为逆时针,选C.[答案] C运用楞次定律判定感应电流方向的基本思路【通关练习】1.关于楞次定律,下列说法中正确的是()A.感应电流的磁场总是阻碍原磁场的增强B.感应电流的磁场总是阻碍原磁场的减弱C.感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化D.感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化解析:选D.楞次定律内容:感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,阻碍的不是磁通量,而是磁通量的变化.2.(2018·辽宁凌源月考)如图所示为一闭合导线环,磁场方向垂直环面向里,当磁感应强度随时间一直均匀增大时,顺着磁场方向看导线环中感应电流的方向是()A.-直逆时针B.-直顺时针C.先顺时针后逆时针D.先逆时针后顺时针解析:选A.磁感应强度随时间一直均匀增大时,方向向里,则由楞次定律可知,感应电流的磁场应向外,则由安培定则可知,感应电流方向一直逆时针,故A正确,B、C、D 错误.楞次定律的推广和应用楞次定律的推广含义可表述为:感应电流的“效果”总是要阻碍(或反抗)引起感应电流的“原因”.主要有四种表现形式:(1)阻碍原磁通量的变化(增反减同).(2)阻碍导体间的相对运动(来拒去留).(3)通过改变线圈面积来“反抗”原磁通量的变化(增缩减扩).(4)阻碍原电流的变化(自感现象,将在本章第六节学习).命题视角1“增反减同”的应用(2018·甘肃高二检测)如图所示,长直导线与矩形导线框固定在同一平面内,直导线中通有图示方向的电流.当电流逐渐减弱时,下列说法正确的是()A.穿过线框的磁通量不变B.线框中产生顺时针方向的感应电流C.线框中产生逆时针方向的感应电流D.穿过线框的磁通量增大[解析]当电流逐渐减弱时,磁感应强度减小,磁通量减小,故A、D错误;原电流I 逐渐减小,由“增反减同”知,线框左边中的感应电流方向与I同向,故框中电流为顺时针,(线框右边距直导线远,在定性研究时可不考虑),B正确,C错误.[答案] B命题视角2“来拒去留”的应用如图所示,当磁铁突然向铜环运动时,铜环的运动情况是()A.向右摆动B.向左摆动C.静止不动D.不能判定[解析]法一:“来拒去留”法.由于磁铁向右运动靠近铜环,由楞次定律的广义表述可知,铜环将向右运动而“阻碍”磁铁的靠近.法二:等效法.磁铁向右运动,使铜环产生的感应电流可等效为如图甲所示的小磁针.显然,由于两磁体间的排斥作用,铜环将向右运动.法三:电流元受力分析法.如图乙所示,当磁铁向环运动时,穿过铜环的磁通量增加,由楞次定律判断出铜环的感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反,即向右,根据安培定则可判断出感应电流方向,从左侧看为顺时针方向,把铜环的电流等效为多段直线电流元,取上、下两小段电流元进行研究,由左手定则判断出两段电流元的受力,由此可判断整个铜环所受合力向右.故A选项正确.[答案] A命题视角3“增缩减扩”的应用(2018·浙江诸暨中学模拟)如图所示,a、b两个圆形导线环处于同一平面,当a环上的电键S闭合的瞬间,b环中的感应电流方向及b环受到的安培力方向分别为()A.顺时针,沿半径向外B.顺时针,沿半径向里C.逆时针,垂直纸面向外D.逆时针,垂直纸面向里[解析]由图可知,在a环上的电键S闭合的瞬间,a环中电流的方向为逆时针,因为a环电流增大,由楞次定律判断出b环的感生电流方向为顺时针方向;根据异向电流相互排斥,可知,b环受到的安培力方向沿半径向外,即环b有扩张趋势,故A正确,B、C、D 错误.[答案] A(1)对“阻碍”效果的三种形式可单独考查,也可综合考查.(2)“来拒去留”和“增缩减扩”都是感应电流受磁场力作用产生的效果,是楞次定律与左手定则综合应用总结出的规律.(3)若回路面积增大,磁通量反而减小的情况,“增缩减扩”并不适用.【通关练习】1.(多选)(2018·甘肃天水市一中模拟)如图所示,有一个闭合金属铜环放置在光滑水平的绝缘桌面上,铜环正上方有一个竖直的条形磁铁.则下列说法正确的是()A.磁铁迅速向下运动,圆环对桌面的压力增大B.磁铁迅速向上运动,圆环有收缩的趋势C.磁铁迅速向右运动,圆环向右平动D.磁铁迅速向左运动,圆环对桌面的压力减小解析:选ACD.根据楞次定律可知:当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时,闭合铜环内的磁通量增大,因此线圈做出的反应是面积有收缩的趋势,同时将远离磁铁,故增大了和桌面的挤压程度,从而使铜环对桌面压力增大,同理,磁铁迅速向上运动,圆环有扩张的趋势,选项A正确,B错误;当条形磁铁沿轴线竖直向左(或向右)迅速移动时,闭合铜环内的磁通量减小,因此铜环做出的反应是面积有扩大的趋势,同时将跟随磁铁运动,故减小了和桌面的挤压程度,从而使导体环对桌面压力减小.故C、D正确.2.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,间距减小C.同时向右运动,间距减小D.同时向右运动,间距增大解析:选B.当条形磁铁向左靠近两环时,两环中的磁通量都增加,根据楞次定律,两环的运动都要阻碍磁铁相对环的运动,即阻碍“靠近”,那么两环都向左运动.又因为两环中的感应电流方向相同,两环相互吸引,因而两环间距离要减小,B正确.3.如图所示,光滑的水平桌面上放着两个完全相同的金属环a和b.当一条形磁铁的N极竖直向下迅速靠近两环时,则()A.a、b两环均静止不动B.a、b两环互相靠近C.a、b两环互相远离D.a、b两环均向上跳起解析:选C.据题意,由楞次定律可知,当条形磁铁N极向下靠近两环时,穿过两环的磁通量都增加,根据“增缩减扩”可知两环将向两边运动,故C选项正确.楞次定律、右手定则、左手定则的综合应用1.楞次定律与右手定则的区别及联系下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,其导体中能产生由a 到b 的感应电流的是( )[思路点拨] 部分导体切割磁感线运动时,一般用右手定则判断感应电流方向,其方法是:掌心——磁感线穿过;拇指——导体运动方向;四指——感应电流方向.[解析] 题中四图都属于闭合电路的一部分导体切割磁感线,应用右手定则判断可得:A 中电流方向为a →b ,B 中电流方向为b →a ,C 中电流沿a →c →b →a 方向,D 中电流方向为b →a .故选A.[答案] A命题视角2 综合问题分析如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ 、MN ,当PQ在外力的作用下运动时,MN 在磁场力的作用下向右运动,则PQ 所做的运动可能是( )A.向右加速运动B.向左匀速运动C.向右减速运动D.向左减速运动[思路点拨] (1)PQ匀速运动→恒定电流→L1中磁通量不变→MN不动.(2)PQ变速运动→变化的电流→L1中磁通量变化→L1中产生感应电流→MN受安培力作用而运动.[解析]当PQ向右运动时,用右手定则可判定PQ中感应电流的方向是由Q→P,由安培定则可知穿过L1的磁场方向是自下而上的;若PQ向右加速运动,则穿过L1的磁通量增加,用楞次定律可以判断流过MN的感应电流方向是从N→M的,用左手定则可判定MN受到向左的安培力,将向左运动,可见选项A错误;若PQ向右减速运动,流过MN的感应电流方向、感应电流所受的安培力的方向均将反向,MN向右运动,所以选项C是正确的;同理可判断D项是错误的.PQ匀速运动时,MN中无感应电流,MN不受安培力,B项错误.[答案] C1.右手定则是楞次定律的特殊情况(1)楞次定律的研究对象为整个闭合导体回路,适用于磁通量变化引起感应电流的各种情况.(2)右手定则的研究对象为闭合导体回路的一部分,适用于一段导体在磁场中做切割磁感线运动.2.区别安培定则、左手定则、右手定则的关键是抓住因果关系(1)因电而生磁(I→B)→安培定则.(判断电流周围磁感线的方向)(2)因动而生电(v、B→I感)→右手定则.(导体切割磁感线产生感应电流)(3)因电而受力(I、B→F安)→左手定则.(磁场对电流有作用力)(多选)如图所示,在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属轨道,轨道与轨道平面内的圆形线圈P 相连,要使在同一平面内所包围的小闭合线圈Q 内产生顺时针方向的感应电流,导线ab 的运动情况可能是( )A.匀速向右运动B.加速向右运动C.减速向右运动D.加速向左运动解析:选CD.要使Q 中产生电流,P 中的感应电流必须是变化的,导体ab 必须做变速运动,故A 错误;Q 中产生顺时针电流,由“增反减同”知,P 中感应电流有两种情况:⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫顺时针减小―→ab 棒向右减速逆时针增大―→ab 棒向左加速―→故C 、D 正确,B 错误.[随堂检测]1.(2018·广东广州荔湾区模拟)如图所示,在两根平行长直导线M 、N 中,通入同方向同大小的电流,导线框abcd 和两导线在同一平面内,线框沿着与两导线垂直的方向,自左向右在两导线间匀速移动,在移动过程中,线框中感应电流的方向为( )A.沿abcda 不变B.沿adcba 不变C.由abcda 变成adcbaD.由adcba 变成abcda解析:选A.根据安培定则和磁场的叠加原理判断得知,在中线右侧磁场向外,左侧磁场向里.当导线框位于中线左侧运动时,磁场向里,磁通量减小,根据楞次定律可以知道,感应电流方向为abcda ;当导线框经过中线,磁场方向先向里,后向外,磁通量先减小,后增加,根据楞次定律,可以知道感应电流方向为abcda ;当导线框位于中线右侧运动时,磁场向外,磁通量增加,根据楞次定律可以知道,感应电流方向为abcda ;所以A 选项是正确的.2.(多选)(2018·安徽舒城一中模拟)如图所示,重现了当初法拉第的一个实验.下列说法中正确的是( )A.右边磁铁S 极离开时,有感应电流从a 至b 通过检流计B.右边磁铁S 极离开时,有感应电流从b 至a 通过检流计C.左边磁铁N 极离开时,有感应电流从a 至b 通过检流计D.左边磁铁N 极离开时,有感应电流从b 至a 通过检流计解析:选AC.通过线圈的磁感线方向向右,当右边磁铁S 极断开时,穿过线圈的磁通量减小,根据楞次定律判断可知,电路中产生顺时针方向的感应电流,则有感应电流从a 至b 通过检流计.故A 正确,B 错误;当左边磁铁N 极断开时,穿过线圈的磁通量减小,根据楞次定律判断可知,电路中产生顺时针方向的感应电流,则有感应电流从a 至b 通过检流计.故C 正确,D 错误.3.(2018·内蒙古杭锦后旗奋斗中学模拟)如图甲所示,长直导线与矩形线框abcd 处在同一平面中固定不动,长直导线中通以大小和方向随时间作周期性变化的电流i ,i -t 图象如图乙所示,规定图中箭头所指的方向为电流正方向,则在T /4~3T /4时间内,矩形线框中感应电流的方向,下列判断正确的是( )A.始终沿逆时针方向B.始终沿顺时针方向C.先沿逆时针方向然后沿顺时针方向D.先沿顺时针方向然后沿逆时针方向 解析:选B.在T 4~T 2时间内流过直导线的电流向上,由右手螺旋定则可判断穿过闭合线框的磁场方向垂直向里,直导线电流减小,穿过闭合线框的磁通量减小,产生顺时针的感应电流,在T 2~3T 4内,电流方向向下,由右手螺旋定则可判断穿过闭合线框的磁场方向垂直向外,电流增大,穿过线框的磁通量增大,产生顺时针的感应电流,故B 正确.4.如图所示,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( )A.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.根据右手定则可知导线框进入磁场时,感应电流方向为a→d→c→b→a,离开磁场时感应电流方向为a→b→c→d→a,所以A、B均错误,再根据左手定则知,C错误,D正确.5.(2018·江苏南通海安中学月考)航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的.电磁驱动原理如图所示,当固定线圈上突然通过直流电流时,线圈端点的金属环被弹射出去.现在在固定线圈左侧同一位置,先后放上用横截面积相等的铜和铝导线制成的形状、大小相同的两个闭合环,电阻率ρ铜<ρ铝.则合上开关S的瞬间()A.电池正负极调换后,金属环不能向左弹射B.从左侧看环中感应电流沿顺时针方向C.若将铜环放置在线圈右方,环将向左运动D.铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力解析:选B.线圈中电流为右侧流入,磁场方向为向左,在闭合开关的过程中,磁场变强,则由楞次定律可知,环中电流由左侧看沿顺时针方向,故B正确;电池正负极调换后,金属环受力向左,故仍将向左弹出,故A错误;若环放在线圈右方,根据“来拒去留”可得,环将向右运动,故C错误;由于铜环的电阻较小,故铜环中感应电流较大,故铜环受到的安培力要大于铝环,故D错误.[课时作业]一、单项选择题1.(2018·天水一中高二检测)如图所示,一水平放置的矩形闭合线圈abcd在细长磁铁的N极附近竖直下落,保持bc边在纸外,ad边在纸内,由图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ,位置Ⅰ和位置Ⅲ都很接近位置Ⅱ,这个过程中线圈的感应电流()A.沿abcd流动B.沿dcba流动C.先沿abcd流动,后沿dcba流动D.先沿dcba流动,后沿abcd流动解析:选A.由条形磁铁的磁场可知,在位置Ⅱ时穿过闭合线圈的磁通量最少,为零,从位置Ⅰ到位置Ⅱ,从下向上穿过线圈的磁通量在减少,从位置Ⅱ到位置Ⅲ,从上向下穿过线圈的磁通量在增加,根据楞次定律可知感应电流的方向始终沿abcd流动.2.如图所示,一个N极朝下的条形磁铁竖直下落,恰能穿过水平放置的固定矩形导线框,则()A.磁铁经过位置①时,线框中感应电流沿abcd方向;经过位置②时,沿adcb方向B.磁铁经过位置①时,线框中感应电流沿adcb方向;经过位置②时,沿abcd方向C.磁铁经过位置①和②时,线框中感应电流都沿abcd方向D.磁铁经过位置①和②时,线框中感应电流都沿adcb方向解析:选A.当磁铁经过位置①时,线框处磁场方向向下,穿过线框的磁通量不断增加,由楞次定律可确定感应电流的磁场方向向上,阻碍磁通量的增加,根据右手定则可判定感应电流应沿abcd方向.同理可判定当磁铁经过位置②时,感应电流沿adcb方向.3.(2018·浙江诸暨市牌头中学月考)为了测量列车运行的速度和加速度大小,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Ⅰ的电流方向为()A.始终逆时针方向B.始终顺时针方向C.先逆时针,再顺时针方向D.先顺时针,再逆时针方向解析:选C.在列车经过线圈的上方时,由于列车上的磁场的方向向下,所以线圈内的磁通量方向向下,先增大后减小,根据楞次定律可知,线圈中的感应电流的方向为先逆时针,再顺时针方向.故选C.4.(2018·绵阳中学测试)如图所示,两个大小相等互相绝缘的导体环,B环与A环有部分面积重叠,当开关S断开时()A.B环内有顺时针方向的感应电流B.B环内有逆时针方向的感应电流C.B环内没有感应电流D.条件不足,无法判定解析:选D.根据右手螺旋定则可知,A线圈的磁通量向里,所以B线圈的左边的磁场方向垂直于纸面向里,右边的磁场垂直于纸面向外,由于交叉部分的面积与圆环的面积关系不知,条件不足,不能判断出B中的合磁通量的方向,故D正确,A、B、C错误.5.(2018·石室中学检测)如图所示,在载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨A、B,导轨与直导线平行且在同一水平面内,在导轨上有两根可自由滑动的导体ab和cd.当载流直导线中的电流逐渐增强时,导体ab和cd的运动情况是()A.一起向左运动B.一起向右运动C.ab和cd相向运动,相互靠近D.ab和cd相背运动,相互远离解析:选C.电流增强时,电流在abdc回路中产生的垂直纸面向里的磁场增强,回路磁通量增大,根据楞次定律可知回路要减小面积以阻碍磁通量的增加,因此,两导体要相向运动,相互靠近,选项C正确.6.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解析:选C.由图示电路,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,才能阻碍引起感应电流的磁通量的变化,故选C.7.(2018·宁夏吴忠中学月考)如图,螺线管的导线两端与两平行金属板相接,一个带负电的通电小球用丝线悬挂在两金属板间,并处于静止状态,若条形磁铁突然插入线圈,小球将()A.向右摆动B.向左摆动C.保持静止D.无法确定解析:选B.当磁铁插入时,导致线圈的磁通量发生变化,从而导致线圈中产生感应电动势,假设电路闭合,则由楞次定律可知,感应电流方向是从右极向下通过线圈再到左极,由于线圈相当于电源,因此左极电势高,所以带负电小球将向左摆动,故B正确,A、C、D错误.二、多项选择题8.如图所示,圆环形导体线圈a平放在水平桌面上,在a的正上方固定一竖直螺线管b,二者轴线重合,螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路.若将滑动变阻器的滑片P 向下滑动,下列表述正确的是()A.线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流B.穿过线圈a的磁通量变小C.线圈a有扩张的趋势D.线圈a对水平桌面的压力F N将增大解析:选AD.若将滑动变阻器的滑片P向下滑动,螺线管b中电流增大,根据楞次定律和安培定则,线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流,穿过线圈a的磁通量变大,线圈a有缩小的趋势,线圈a对水平桌面的压力F N将增大,选项B、C错误,选项A、D正确.。
2017-2018学年高二物理选修3-2习题:第4章 第3节楞次定律 含答案 精品
第四章第三节基础夯实一、选择题(1~4题为单选题,5、6题为多选题)1.关于感应电流,下列说法正确的是导学号26760040(C)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: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;如果是因磁通量的增加而引起的感应电流,则感应电流的磁场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.下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的感应电流的是导学号26760041(A)解析:题目中导体做切割磁感线运动,先由感应电流产生的条件判断是否存在感应电流,再应用右手定则判断感应电流方向。
由右手定则可判定A中ab中电流由a向b,B中由b 向a,C中由b向a,D中由b向a,故A正确。
3.(2016·安徽铜陵一中高二下学期期中)如图所示,a、b都是较轻的铝环,a环闭合,b 环断开,横梁可以绕中间支点自由转动,开始时整个装置静止,下列说法中正确的是导学号26760042(D)A.条形磁铁插入a环时,横梁不会发生转动B.只有当条形磁铁N极拔出铝环时,横梁才会转动C.条形磁铁用相同方式分别插入a、b环时,两环转动情况相同D.铝环a产生的感应电流总是阻碍铝环与磁铁间的相对运动解析:当条形磁铁向a环靠近时,穿过a环的磁通量增加,a环闭合产生感应电流,磁铁对a环产生安培力,阻碍两者相对运动,因此a环阻碍磁铁靠近,出现转动现象;当条形磁铁向b环靠近时,b环中不产生感应电流,磁铁对b环没有安培力作用,b环将静止不动,故ABC错误,根据楞次定律可知,环a产生的感应电流总是阻碍铝环与磁铁间的相对运动,故D正确,故选D。
人教版高二物理选修3-2课时作业第四章 电磁感应 4.3楞次定律 word版含解析答案
楞次定律1.关于楞次定律,下列说法正确的是( )A.感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化B.闭合电路的一部分导体在磁场中运动时,必受磁场的阻碍作用C.原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场同向D.感应电流的磁场总是跟原磁场反向,阻碍原磁场的变化2.如图所示,一根条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中,环中的感应电流(自左向右看)( )A.沿顺时针方向B.先沿顺时针方向后沿逆时针方向C.沿逆时针方向D.先沿逆时针方向后沿顺时针方向3.某磁场的磁感线如图所示,有一铜线圈自图示A处落至B处,在下落过程中,自上向下看,线圈中的感应电流方向是( )A.始终顺时针B.始终逆时针C.先顺时针再逆时针D.先逆时针再顺时针4.如图所示,等腰直角三角形OPQ区域内存在匀强磁场,另有一等腰直角三角形导线框ABC以恒定的速度沿垂直于磁场方向穿过磁场,穿越过程中速度始终与AB边垂直且保持AC平行于OQ。
关于线框中的感应电流方向,以下说法中正确的是( )A.完全进入磁场时感应电流沿顺时针方向B.完全进入磁场时感应电流沿逆时针方向C.开始进入磁场时感应电流沿顺时针方向D.开始穿出磁场时感应电流沿顺时针方向5.如图所示,一长方形线圈从磁场外自右向左匀速经过匀强磁场,则从ad边进入磁场起至bc边离开磁场止,线圈中感应电流的情况是( )A.先沿abcda的方向,然后无电流,以后又沿abcda方向B.先沿abcda的方向,然后无电流,以后又沿adcba方向C.先无电流,当线圈全部进入磁场后才有电流D.先沿adcba的方向,然后无电流,以后又沿abcda方向6.如图所示,MN、PQ为同一水平面内的两光滑平行导轨,导轨间有垂直于导轨平面的磁场,导体ab、cd与导轨有良好的接触并能滑动,当ab沿轨道向右滑动时,cd的运动情况是( )A.向右滑B.不动C.向左滑D.无法确定7.如图所示,CDEF是一个矩形金属框,当导体棒AB向右移动时,回路中会产生感应电流,则下列说法正确的是( )A.导体棒中的电流方向由B→AB.电流表A1中的电流方向由F→EC.电流表A1中的电流方向由E→FD.电流表A2中的电流方向由D→C8.如图表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中运动的情景,其中能产生由a到b的感应电流的是( )9.如图所示,导线框abcd与通电直导线在同一平面内,直导线通有恒定电流并通过ad和bc的中点,当线框向右运动的瞬间,则( )A.线框中有感应电流,且沿顺时针方向B.线框中有感应电流,且沿逆时针方向C.线框中有感应电流,但方向难以判断D.由于穿过线框的磁通量为零,所以线框中没有感应电流10.如图所示,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( )A.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11. (多选)如图所示,导体AB、CD可在水平轨道上自由滑动,且两水平轨道在中央交叉处互不相通。
2017-2018学年高二物理选修3-2习题:第4章 第3节楞次
第四章第三节1.(2017·西藏日喀则一中高二下学期期中)如下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,其中表示正确的是导学号26760036(D)解析:由楞次定律可判只有选项D正确。
2.(多选)(2017·江西省南昌二中高二上学期期末)如图,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的过程中导学号26760037(AD)A.感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B.感应电流方向先顺时针后逆时针再顺时针C.圆环受到的安培力始终与速度方向相反D.圆环受到的安培力始终沿水平方向解析:先看感应电流方向,铜制圆环内磁通量先向里并增大,感应电流为逆时针;铜制圆环右边越过最低点过程中,铜制圆环内磁通量向里的减小,所以感应电流为顺时针;整个环越过最低点以后,铜制圆环内磁通量向外并减小,所以感应电流为逆时针,故A正确,B 错误;再看安培力方向,根据左手定则,因等效导线是沿竖直方向的,且两边的磁感应强度不同,故合力方向始终沿水平方向,故和速度方向会有一定夹角,故C错误、D正确。
所以AD正确,BC错误。
3.(2017·广东省广州市荔湾区高二上学期期中)如图,线圈串有两发光二极管D1、D2(具有正向导电发光特性)。
若手握“物体”向线圈运动时,D1发光。
则导学号26760038 (BD)A.该物体可能是一种铜质材料B.手握“物体”向线圈运动时,会感觉到一股斥力C.手握“物体”向线圈运动时,D2也会发光D.手握“物体”远离线圈运动时,D2会发光解析:由手握“物体”向线圈运动时,D1发光,可知,线圈中产生了感应电流,穿过线圈的磁通量必改变,则该物体是一种磁性材料,故A错误;手握“物体”向线圈运动时,D1发光,根据楞次定律“来拒去留”,可知,会感觉到一股斥力,故B正确;手握“物体”向线圈运动时,D1发光,说明感应电流方向顺时针方向(从左向右看),由于二极管的单向导电性,因此D2不会发光,故C错误;手握“物体”远离线圈运动时,根据楞次定律可知,感应电流方向与靠近时相反,则D2会发光,故D正确;故选:BD。
《红对勾》高中物理人教版选修3-2练习:4-3楞次定律 Word版含答案[ 高考]
课后巩固提升限时:45分钟总分:100分一、单项选择题(每小题7分,共49分)1.根据楞次定律知,感应电流的磁场一定是()A.阻碍引起感应电流的磁通量B.与引起感应电流的磁场方向相反C.阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化D.与引起感应电流的磁场方向相同2.如图,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3.如图所示,使通电直导线在垂直于纸面的平面内以虚线CD为轴逆时针(从左向右看)转动,则A、B两线圈的运动情况是() A.从左向右看,A线圈沿逆时针方向转动,B线圈沿顺时针方向转动B.从左向右看,A线圈沿顺时针方向转动,B线圈沿逆时针方向转动C.从左向右看,A、B两线圈都沿逆时针方向转动D.从左向右看,A、B两线圈都沿顺时针方向转动4.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()5.如图所示,一水平放置的矩形闭合线框abcd在细长磁铁的N 极附近竖直下落,保持bc边在纸外,ad边在纸内,由图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ,位置Ⅰ和位置Ⅲ都很接近位置Ⅱ,这个过程中线圈感应电流()A.沿abcd流动B.沿dcba流动C.先沿abcd流动,后沿dcba流动D.先沿dcba流动,后沿abcd流动6.如图所示,一个闭合矩形金属线圈A与一根绝缘轻杆B相连,轻杆上端O点是一个固定转动轴,转动轴与线圈平面垂直,线圈静止时恰位于蹄形磁铁的正中,线圈平面与磁感线垂直.现使线圈左右摆动,在摆动过程中,线圈所受磁场力的方向是()A.向左摆动过程中,受力方向向左;向右摆动过程中,受力方向向右B.向左摆动过程中,受力方向向右;向右摆动过程中,受力方向向左C.向左摆动过程中,受力方向先向左后向右;向右摆动过程中,受力方向先向右后向左D.向左摆动过程中,受力方向先向右后向左;向右摆动过程中,受力方向先向左后向右7.如图所示,一个金属圆盘安装在竖直的转动轴上,置于蹄形磁铁之间,两块铜片A、O分别与金属盘的边缘和转动轴接触.若使金属盘按图示方向(俯视顺时针方向)转动起来,下列说法正确的是()A.电阻R中有Q→R→P方向的感应电流B.电阻R中有P→R→Q方向的感应电流C.穿过圆盘的磁通量始终没有变化,电阻R中无感应电流D.调换磁铁的N、S极同时改变金属盘的转动方向,R中感应电流的方向也会发生改变答案1.C由楞次定律可知,感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化,并不是阻碍原磁场的磁通量,感应电流的磁场可能与原磁场的方向相同,也可与原磁场方向相反,故C选项正确.2.B当磁铁向下运动时,穿过线圈的磁通量增加,由楞次定律可知,线圈中产生的感应电流如图中箭头所示的方向,线圈和磁铁之间的作用力为相互排斥,故B选项正确.3.C在题图所示位置,通电直导线产生的磁场在导线的左侧垂直于纸面向外,在导线的右侧垂直于纸面向里,当直导线在垂直于纸面的平面内以虚线CD为轴逆时针(从左向右看)转动时,会使穿过A、B两线圈的磁通量都减少,根据楞次定律可知,为了阻碍磁通量的减少,两线圈都会随通电直导线一起逆时针(从左向右看)转动,选项C正确.4.A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.5.A线框从位置Ⅰ到位置Ⅱ过程中,由Φ=B⊥S看出,因B⊥变小,故Φ变小,感应电流产生磁场的磁感线与原磁场方向相同,向上穿过线框,由右手螺旋定则,线框中电流的方向为abcd.当线框从位置Ⅱ到位置Ⅲ时,由Φ=B⊥S,由于B⊥变大,故Φ变大,感应电流磁场方向与原磁场方向相反,即向上穿过线框,由右手螺旋定则可以判断,感应电流的方向为abcd.6.B感应电流是由磁通量的变化引起的,而这个磁通量的变化是由于线圈和磁场的相对运动引起的,故磁通量变化也就是阻碍线圈和磁场的相对运动.为了阻碍相对运动,磁场对线圈的作用力方向一定和相对运动方向相反,即线圈向左摆动时,受力方向向右,向右摆动时,受力方向向左.7.B根据右手定则可判断R中有P→R→Q方向的电流,B正确,A、C错.D选项中流过R的感应电流方向不变,D错.———————————————————————————二、多项选择题(每小题7分,共21分)8.如图,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9.如图所示,通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈,线圈等距离排列,且与传送带以相同的速度匀速运动.为了检测出个别未闭合的不合格线圈,让传送带通过一固定匀强磁场区域,磁场方向垂直于传送带,根据穿过磁场后线圈间的距离,就能够检测出不合格线圈,通过观察图形,下列说法正确的是()A.若线圈闭合,进入磁场时,线圈相对传送带向后滑动B.若线圈不闭合,进入磁场时,线圈相对传送带向后滑动C.从图中可以看出,第3个线圈是不合格线圈D.从图中可以看出,第4个线圈是不合格线圈10.如图所示,AOC是光滑的金属轨道,AO沿竖直方向,OC沿水平方向,PQ是一根金属直杆,如图所示立在导轨上,直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动,运动过程中Q端始终在OC上,空间存在着垂直于纸面向外的匀强磁场,则在PQ杆滑动的过程中,下列判断正确的是()A.感应电流的方向始终是由P→QB.感应电流的方向先是由P→Q,后是由Q→PC.PQ受磁场力的方向垂直杆向左D.PQ受磁场力的方向先垂直于杆向左,后垂直于杆向右三、非选择题(共30分)11.如图所示,金属环A用轻绳悬挂,与长直螺线管共轴,并位于其左侧,若变阻器滑片P向左移动,则金属环A将向______(选填“左”或“右”)运动,并有________(选填“收缩”或“扩张”)趋势.12.按图所示的装置进行实验(A和B都是很轻的铝环,环A是闭合的,环B是断开的,A、B之间的连接杆是绝缘的).当磁铁的任意一极迅速靠近或远离A环时,你会看到什么现象?如果将磁铁迅速靠近或远离B环,又会看到什么现象?请你用学过的物理知识来解释这些现象.答案8.AD圆环从位置a运动到磁场分界线前,磁通量向里增大,感应电流为逆时针;跨越分界线过程中,磁通量由向里最大变为向外最大,感应电流为顺时针;再摆到b的过程中,磁通量向外减小,感应电流为逆时针,所以A正确;由于圆环所在处的磁场,上下对称,所受安培力竖直方向平衡,因此总的安培力沿水平方向,故D正确.9.AC若线圈闭合进入磁场时,由于产生电磁感应现象,根据楞次定律可判断线圈相对传送带向后滑动,A对;若线圈不闭合,进入磁场后,不会产生感应电流,故线圈相对传送带不发生滑动,B错;从图中可以看出,第3个线圈是不合格线圈,C对,D错.故选A、C.10.BD金属杆PQ滑动过程中,回路POQ面积先增大,后减小,因此通过回路的磁通量向外且先增大,后减小.由楞次定律可判断出回路中感应电流方向先是顺时针,后是逆时针,选项B正确;金属杆PQ所受磁场力方向可由左手定则判断,当回路中感应电流方向是顺时针时,PQ受磁场力的方向垂直于杆向左,当回路中感应电流方向是逆时针时,PQ受磁场力的方向垂直于杆向右,选项D正确.11.左收缩解析:变阻器滑片P向左移动,电阻变小,电流变大,根据楞次定律,感应电流的磁场方向与电流磁场方向相反,相互排斥,则金属环A将向左移动,因磁通量增大,金属环A有收缩趋势.12.见解析解析:用磁铁的任意一极(如N极)靠近A环时,通过A环中的磁通量增加,根据楞次定律,A环中将产生感应电流,阻碍磁铁与A 环靠近,A环将远离磁铁;同理,当磁极远离A环时,A环中产生感应电流的方向将阻碍A环与磁铁远离,A环将靠近磁铁.由于B环是断开的,无论磁铁靠近还是远离B环,都不会在B环中形成感应电流,所以B环将不移动.。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
教材习题点拨
教材问题全解
思考与讨论1
根据楞次定律,线圈中感应电流的磁场阻碍磁铁向线圈方向的运动,我们手持磁铁向线圈运动时,我们克服磁场力做功。
思考与讨论2
(1)研究闭合电路ABEF。
(2)磁通量增大。
(3)感应电流的磁场垂直纸面向外。
(4)电流方向为由A到B。
教材习题全解
1.超导体的电阻为0,如果闭合的超导电路内有电流,这个电流不产生焦耳热,所以不会自行消失。
现有一个固定的超导体圆环如图甲所示,此时圆环中没有电流。
在其右侧放入一个条形永磁体(图乙),由于电磁感应,在超导体圆环中产生了电流,电流的方向如何?
超导圆环内的电流
答案:从左侧看感应电流沿顺时针方向
2.如图所示,导线AB与CD平行。
试判断在闭合与断开开关S时,导线CD中感应电流的方向。
判断CD中感应电流的方向
答案:当闭合开关S时,感应电流方向由D到C;当S断开时,感应电流方向由C到D。
3.在图中CDEF是金属框,框内存在着如图所示的匀强磁场。
当导体AB向右移动时,请用楞次定律判断ABCD和ABFE两个电路中感应电流的方向。
判断CD中感应电流的方向
答案:ABCD ABFE
点拨:当导体AB向右移动时,线框ABCD中垂直于纸面向内的磁通量减少,根据楞次定律,它产生的感应电流的磁场要阻碍磁通量的减少,即感应电流的磁场与原磁场方向相同,垂直纸面向内,则感应电流的方向是ABCD。
研究线框ABFE可判断感应电流方向为ABFE。
4.如图所示,在水平放置的条形磁铁的N极附近,一个闭合线圈向下运动并始终保持水平。
在位置B,N极附近的磁感线正好与线圈平面平行。
试判断线圈在位置A、B、C时感应电流的方向。
判断线圈内感应电流的方向
答案:在A、B、C三个位置时,感应电流方向从上向下看均沿逆时针方向
点拨:从A到B,穿过线圈向上的磁通量减小,从B到C,穿过线圈向下的磁通量增加,根据楞次定律可以判断在A、B、C三个位置时,感应电流方向从上向下看均沿逆时针方向。
5.在图中,线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上。
线圈P中有没有感应电流?
(1)当闭合开关S的一瞬间,线圈P里有没有感应电流?
(2)当线圈M里有恒定电流通过时,线圈P里有没有感应电流?
(3)当断开开关S的一瞬间,线圈P里有没有感应电流?
(4)在上面三种情况里,如果线圈P里有感应电流,感应电流沿什么方向?
答案:(1)有感应电流。
(2)没有感应电流。
(3)有感应电流。
(4)当合上开关S的一瞬间,线圈P的左端为N极;当断开开关S的一瞬间,线圈P的右端为N极。
6.图中的A和B都是铝环,环A是闭合的,环B是断开的,横梁可以绕中间的支点转动。
用磁铁的任意一极去接近A环,会产生什么现象?把磁铁从A环移开,会产生什么现象?磁极移近或远离B环时,又会产生什么现象?解释发生的现象。
磁极移近或远离圆环会产生什么现象?
答案:用磁铁的任一极(如N极)接近A环时,A环将远离磁铁;当磁极远离A环时,A 环将靠近磁铁。
磁铁靠近或远离B时,B静止不动。
点拨:用磁铁的任一极(如N极)接近A环时,通过A环中的磁通量增加,根据楞次定律,A环中将产生感应电流,阻碍磁铁与A环接近,A环将远离磁铁;同理,当磁极远离A环时,A环中产生感应电流的方向将阻碍A环与磁铁远离,A环将靠近磁铁。
由于B环是断开的,无论磁极移近或远离B环,都不会在B环中产生感应电流,所以,B环将不移动。
7.1831年10月28日,法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机(图甲)。
它是利用电磁感应的原理制成的,是人类历史上的第一台发电机。
据说,在法拉第表演他的圆盘发电机时,一位贵妇人问道:“法拉第先生,这东西有什么用呢?”法拉第答道:“夫人,一个刚刚出生的婴儿有什么用呢?”
图乙是这个圆盘发电机的示意图:铜盘安装在水平的铜轴上,它的边缘正好在两磁极之间,两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触。
使铜盘转动,电阻R中就有电流通过。
法拉第的圆盘发电机
(1)说明圆盘发电机的原理。
(2)圆盘如图示方向转动,请判断通过R的电流方向。
答案:(1)圆盘中任意一根半径“辐条”都在切割磁感线,这根“辐条”可看成一个电源,由右手定则知,边缘点电势比中心点高,所有的“辐条”并联,组成电源,R为外电路。
(2)由右手定则知,盘中电流由中心流向边缘,故R中电流由下向上。