2019-2020學(xué)年高中物理人教版選修3-2同步作業(yè)與測評：4.3 楞次定律 Word版含解析

1、第3節(jié)楞次定律對應(yīng)學(xué)生用書P3一、選擇題1(多選)關(guān)于決定感應(yīng)電流方向的因素，以下說法中正確的是()A.回路所包圍的引起感應(yīng)電流的磁場的方向B.回路外磁場的方向C.回路所包圍的面積的磁通量的大小D.回路所包圍的面積的磁通量的變化情況答案AD解析根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的方向由回路所包圍的引起感應(yīng)電流的磁場的方向，以及回路所包圍的面積的磁通量的變化情況共同決定，故A、D正確回路以外的磁場方向，對回路中的感應(yīng)電流方向沒有影響，B錯(cuò)誤；感應(yīng)電流的方向與回路所包圍的面積的磁通量的大小沒有關(guān)系，C錯(cuò)誤。2.(多選)如圖所示是驗(yàn)證楞次定律實(shí)驗(yàn)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

2、圈和電流表構(gòu)成的閉合回路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。各圖中分別標(biāo)出了磁鐵的極性、磁鐵相對線圈的運(yùn)動方向以及線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向，其中正確的是()BCD答案CD解析根據(jù)楞次定律可確定感應(yīng)電流的方向：對C選項(xiàng)，當(dāng)磁鐵向下運(yùn)動時(shí):(1)閉合線圈原磁場的方向向上；(2)穿過閉合線圈的磁通量增加；(3)感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向下；(4)利用安培定則判斷得感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同。故C正確。同樣的方法，根據(jù)楞次定律及安培定則可知A、B錯(cuò)誤，D正確。故選C、D。3.閉合線圈abed運(yùn)動到如圖所示的位置時(shí)，be邊所受到的磁場力的方向向下，那么線圈的運(yùn)動情況是()A.向左平動進(jìn)入磁場B.向右平動進(jìn)入磁場C

3、.向上平動D.向下平動答案A解析 bebe 邊受到的磁場力的方向向下，由左手定則可知電流方向?yàn)椋篵 be e,由右手定則判斷可知，線框應(yīng)向左運(yùn)動，線框向左平動進(jìn)入磁場，故A正確。4.(多選)兩圓環(huán)A、B置于同一水平面上，其中A為均勻帶電絕緣環(huán)，B為導(dǎo)體環(huán)。當(dāng)A以如圖所示的方向繞中心轉(zhuǎn)動的角速度發(fā)生變化時(shí)，B中產(chǎn)生如圖所示方向的感應(yīng)電流，則()A.A可能帶正電且轉(zhuǎn)速減小B.A可能帶正電且轉(zhuǎn)速增大C.A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速減小D.A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速增大答案BC解析選取A環(huán)為研究對象，若A環(huán)帶正電，且轉(zhuǎn)速增大，則使穿過環(huán)面的磁通量向里增加，由楞次定律知，B環(huán)中感應(yīng)電流的磁場方向向外，B環(huán)中感應(yīng)電流的方向

4、應(yīng)為逆時(shí)針方向，故A錯(cuò)誤、B正確；若 A A 環(huán)帶負(fù)電，且轉(zhuǎn)速減小，則使穿過環(huán)面的磁通量向外減小，由楞次定律知，B環(huán)中感應(yīng)電流的磁場方向向外，B環(huán)中感應(yīng)電流的方向應(yīng)為逆時(shí)針方向，故C正確、D錯(cuò)誤。5.(多選)如圖所示，通電螺線管N置于閉合金屬環(huán)M的軸線上，當(dāng)N中的電流突然減小時(shí)，則()MA.環(huán)M有縮小的趨勢B.環(huán)M有擴(kuò)張的趨勢C.螺線管 N N 有縮短的趨勢D.螺線管 N N 有伸長的趨勢答案AD解析當(dāng)通過通電螺線管N的電流突然減小時(shí)，電流的磁場減弱，對金屬環(huán)M M,穿過金屬環(huán) M M 的磁通量也隨之減少， 由于金屬環(huán)包圍通電螺線管的內(nèi)外磁場,減小面積能阻礙磁通量的減少，故金屬環(huán)有縮小的趨勢，

5、A正確，B錯(cuò)誤；對螺線管，螺線管每匝間的相互吸引力也減小，所以螺線管 N N 有伸長的趨勢，C錯(cuò)誤，D正確。6.如圖所示，甲是閉合銅線框，乙是有缺口的銅線框，丙是閉合的塑料線框，它們的正下方都放置一薄強(qiáng)磁鐵，現(xiàn)將甲、乙、丙拿至相同高度H處同時(shí)釋放(各線框下落過程中不翻轉(zhuǎn))，則以下說法正確的是()HHH:薄強(qiáng)磁鐵：薄強(qiáng)磁鐵i薄強(qiáng)磁鐵，盍，啓,A.三者同時(shí)落地B.甲、乙同時(shí)落地，丙后落地C.甲、丙同時(shí)落地，乙后落地D.乙、丙同時(shí)落地，甲后落地答案D解析將甲、乙、丙拿至相同高度H處同時(shí)釋放，穿過甲線框的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，銅線框在下落過程中受到向上的安培力作用，線框受到的合外力小于重力，線

6、框向下運(yùn)動的加速度小于重力加速度；乙銅線框不閉合，線框下落時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，但沒有感應(yīng)電流，線框不受安培力作用，線框做自由落體運(yùn)動，加速度等于重力加速度；丙是塑料線框，線框中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，線框做自由落體運(yùn)動，加速度等于重力加速度。因?yàn)榧?、乙、丙的位移相等，初速度都為零，甲的加速度小于乙、丙的加速度，乙、丙加速度相等，因此乙、丙同時(shí)落地，甲后落地；故D正確。（多選）如圖所示，圓環(huán)形導(dǎo)體線圈 a a 平放在水平桌面上，在 a a 的正上方固定一豎直螺線管 b 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 P 向下滑動，下列說法中正確的是（）A.線圈 a

7、 a 中將產(chǎn)生俯視逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流B.穿過線圈 a a 的磁通量變小C.線圈 a a 有擴(kuò)張的趨勢D.線圈 a a 對水平桌面的壓力FN將增大答案AD解析若將滑動變阻器的滑片 P P 向下滑動，螺線管 b b 中電流增大，磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，根據(jù)安培定則，穿過線圈 a a 的磁通量向下變大，根據(jù)楞次定律和安培定則，線圈 a a 中將產(chǎn)生俯視逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，線圈 a a 有縮小的趨勢，線圈 a a 有遠(yuǎn)離螺線管的趨勢，對水平桌面的壓力FN將增大，B、C錯(cuò)誤，A、D正確。（多選）如圖所示，矩形閉合線圈放置在水平薄板上，有一塊蹄形磁鐵置于薄板的正下方（磁極間距略大于矩形線圈的寬度）。當(dāng)磁鐵勻速

8、向右通過線圈正下方時(shí)，線圈仍靜止不動，那么線圈受到薄板的摩擦力方向和線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向（從上向下看）是（）A.摩擦力方向一直向左B.摩擦力方向先向左、后向右C.感應(yīng)電流的方向?yàn)橄软槙r(shí)針再逆時(shí)針，接著再是順時(shí)針D.感應(yīng)電流的方向?yàn)橄软槙r(shí)針再逆時(shí)針答案AC解析根據(jù)楞次定律可知，磁鐵向右移動過程中，磁鐵對線圈有向右的安培力作用，所以摩擦力方向始終向左，故A正確，B錯(cuò)誤；從磁鐵向右開始勻速運(yùn)動到使線圈處在磁鐵正中間位置時(shí)的過程中，穿過線圈的磁通量向上，且先增加后減少；從線圈處在磁鐵正中間位置到磁鐵勻速向右完全通過線圈正下方時(shí)，穿過線圈的磁通量向下，且先增加后減少，所以感應(yīng)電流的方向?yàn)橄软槙r(shí)針再

9、逆時(shí)針接著再是順時(shí)針，故C正確，D錯(cuò)誤。(多選)用一根輕質(zhì)細(xì)桿將圓形導(dǎo)體環(huán)懸掛在 O O 點(diǎn)，導(dǎo)體環(huán)可以在豎直平面內(nèi)來回?cái)[動，空氣阻力和摩擦力均可不計(jì)。在如圖所示的正方形區(qū)域內(nèi)，有勻強(qiáng)磁場垂直于圓環(huán)的擺動面指向紙內(nèi)。下列說法中正確的是()A.導(dǎo)體環(huán)在擺動過程中機(jī)械能守恒B.導(dǎo)體環(huán)進(jìn)入磁場和離開磁場時(shí)，環(huán)中電流的方向肯定相反C.導(dǎo)體環(huán)通過最低點(diǎn)時(shí)，環(huán)中感應(yīng)電流最大D.最終導(dǎo)體環(huán)在勻強(qiáng)磁場中擺動時(shí)，機(jī)械能守恒答案BD解析導(dǎo)體環(huán)在進(jìn)、出磁場階段穿過環(huán)的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生且進(jìn)、出磁場產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。環(huán)全部進(jìn)入磁場后穿過環(huán)的磁通量不變，無感應(yīng)電流。因此，導(dǎo)體環(huán)擺動過

10、程中機(jī)械能不守恒。最終導(dǎo)體環(huán)在磁場區(qū)域內(nèi)擺動時(shí)，機(jī)械能守恒。故B、D正確，A、C錯(cuò)誤。10. (多選)如圖所示，兩個(gè)線圈套在同一個(gè)鐵芯上，線圈的繞向在圖中已經(jīng)標(biāo)出。左線圈連著平行導(dǎo)軌 M M 和 N N,導(dǎo)軌電阻不計(jì)，在導(dǎo)軌垂直方向上放著金屬棒 abab，金屬棒處于垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場中，下列說法中正確的是()A.當(dāng)金屬棒 abab 向右勻速運(yùn)動時(shí)，a a 點(diǎn)電勢高于 b b 點(diǎn)電勢，c c 點(diǎn)電勢高于 d d 點(diǎn)電勢B.當(dāng)金屬棒 abab 向右勻速運(yùn)動時(shí)，b b 點(diǎn)電勢高于 a a 點(diǎn)電勢，c c 點(diǎn)與 d d 點(diǎn)等電勢C.當(dāng)金屬棒 abab 向右加速運(yùn)動時(shí)，b b 點(diǎn)電勢高于 a a

11、點(diǎn)電勢，c c 點(diǎn)電勢高于 d d 點(diǎn)電勢D.當(dāng)金屬棒 abab 向右加速運(yùn)動時(shí)，b b 點(diǎn)電勢高于 a a 點(diǎn)電勢，d d 點(diǎn)電勢高于 c c 點(diǎn)電勢答案BD解析當(dāng)金屬棒 abab 向右勻速運(yùn)動時(shí)，由于 abab 切割磁感線，根據(jù)右手定則可知，金屬棒 abab 所在回路中產(chǎn)生由 a a 指向 b b 的感應(yīng)電流，因?yàn)?abab 等效于電源，所以 b b 點(diǎn)電勢高于 a a 點(diǎn)電勢，又因?yàn)榻饘侔?abab 向右勻速運(yùn)動，所以左側(cè)線圈感應(yīng)電流大小不變，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場大小不變，根據(jù)安培定則可知，通過右側(cè)線圈的磁通量不變，右側(cè)線圈不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，c c 點(diǎn)與 d d 點(diǎn)等電勢，故A錯(cuò)誤，B正確

12、；同理根據(jù)右手定則可知，當(dāng)金屬棒 abab 向右加速運(yùn)動時(shí)，b b 點(diǎn)電勢高于 a a 點(diǎn)電勢，因?yàn)榻饘侔艏铀龠\(yùn)動，所以左側(cè)線圈中感應(yīng)電流逐漸增大，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場逐漸增大，根據(jù)安培定則可知，通過右側(cè)線圈的磁通量逐漸變大，根據(jù)楞次定律可知，右側(cè)線圈所在回路的外部電路中電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，d d 點(diǎn)電勢高于 c c 點(diǎn)電勢，故C錯(cuò)誤，D正確。11.(多選)如圖甲所示，等離子氣流由左方連續(xù)以速度 v v0射入 M M 和 N N 兩板間的勻強(qiáng)磁場中，abab 直導(dǎo)線與 M M、N N 相連接，直導(dǎo)線 cdcd 與線圈 A A 在同一回路中，線圈 A A內(nèi)有如圖乙所示變化的磁場，且在同一回路中規(guī)

13、定向左為磁感應(yīng)強(qiáng)度 B B 的正方向，則下列敘述正確的是()A.01s內(nèi) abab、cdcd 導(dǎo)線互相排斥B.12s內(nèi) abab、cdcd 導(dǎo)線互相吸引C.23s內(nèi) abab、cdcd 導(dǎo)線互相吸引D.34s內(nèi) abab、cdcd 導(dǎo)線互相排斥答案BD解析根據(jù)左手定則，可判定等離子氣流中的正離子向上極板 M M 偏轉(zhuǎn)，負(fù)離子向下極板 N N 偏轉(zhuǎn)，所以 abab 中電流方向是由 a a 流向 b b。在02s內(nèi)，線圈 A A 內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向左，磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，則磁通量向左增大，由楞次定律可知感應(yīng)電流的方向是由 c c 流向 d d,根據(jù)ab、cd中電流的方向關(guān)系，可知兩導(dǎo)線相互吸弓 I I

14、, ,A錯(cuò)誤，B正確；在24s內(nèi)，線圈 A A 內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向左，磁感應(yīng)強(qiáng)度減小,磁通量向左減小，由楞次定律可知感應(yīng)電流的方向是由 d d 流向 c c,根據(jù)ab、cd中電流的方向關(guān)系，可知兩導(dǎo)線相互排斥，C錯(cuò)誤，D正確。二、非選擇題12.如圖所示是閉合電路中的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動的情景，則A圖中感應(yīng)電流的方向?yàn)?B圖中感應(yīng)電流的方向?yàn)?C圖中感應(yīng)電流的方向?yàn)?。答?b bfaaaac cfb bfa aba解析題中各圖中情景都屬于閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動的情況，應(yīng)用右手定則判斷可得A中電流由 b bfa a，B中電流沿 a ac cfb bfa a 方向，C中電

15、流由 b bfa a。13.如圖所示，在圖(1)中，G為零刻度在中央的靈敏電流計(jì)連接在直流電路中時(shí)指針的偏轉(zhuǎn)情況?，F(xiàn)保持靈敏電流計(jì)位置固定，使它與一線圈串聯(lián)進(jìn)行電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)，則圖(2)中的條形磁鐵的運(yùn)動方向是；圖(3)中電流計(jì)的指針將向偏轉(zhuǎn)；圖(4)中的條形磁鐵上端為極。答案向下右N解析由圖(1)可知，當(dāng)電流從左側(cè)流入靈敏電流計(jì)時(shí)，電流計(jì)的指針向左偏，則當(dāng)電流從右側(cè)流入靈敏電流計(jì)，電流計(jì)指針向右偏；圖(2)中靈敏電流計(jì)指針向左偏，則感應(yīng)電流從左側(cè)流入靈敏電流計(jì)，線圈中感應(yīng)電流的磁場方向向下，而磁鐵在線圈處產(chǎn)生的磁場方向向上，由楞次定律知磁鐵將向下運(yùn)動；圖(3)中，磁鐵在線圈處產(chǎn)生的磁場方向向下

16、，磁鐵向下運(yùn)動，通過線圈的磁通量向下增大，則由楞次定律可知線圈中感應(yīng)電流的磁場向上，由安培定則知感應(yīng)電流的方向，感應(yīng)電流從右側(cè)流入靈敏電流計(jì)，故電流計(jì)的指針將向右偏；圖(4)中電流計(jì)指針向右偏，則感應(yīng)電流從右側(cè)流入靈敏電流計(jì)，線圈中感應(yīng)電流的磁場向上，磁鐵正向上運(yùn)動，則磁鐵在線圈處產(chǎn)生的磁場方向向上，故磁鐵下端為S極，上端為N極。14如圖所示，金屬棒 abab 置于水平放置的U形光滑導(dǎo)軌上，在虛線 efef 右側(cè)存在有界勻強(qiáng)磁場 B B,磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下，在ef左側(cè)的無磁場區(qū)域cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)。當(dāng)金屬棒ab在水平恒力 F F 作用下從磁場左邊界ef處由靜止開始向右運(yùn)動且在達(dá)到平衡狀態(tài)之前，圓環(huán)L有(選填“收縮”或“擴(kuò)張”)趨勢，圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流(選填“變大”“變小”或“不變”)。e丿,xxxBLO一F:xxxdeb答案收縮變小解析由于金屬棒ab在恒力F的作用下向右運(yùn)動，則