2019-2020學(xué)年高中物理第四章電磁感應(yīng)第3節(jié)楞次定律課下作業(yè)(含解析)3-2

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第3節(jié)楞次定律［隨堂演練］1．（楞次定律的應(yīng)用）電阻R、電容C與一線圈連成閉合電路，條形磁鐵靜止于線圈的正上方，N極朝下，如圖4－3－8所示?，F(xiàn)使磁鐵開(kāi)始自由下落，在N極湊近線圈上端的過(guò)程中，流過(guò)R的電流方向和電容器極板的帶電情況是圖4－3－8A．從a到b，上極板帶正電B．從a到b，下極板帶正電C．從b到a，上極板帶正電D．從b到a,下極板帶正電剖析穿過(guò)線圈的磁場(chǎng)方向向下,磁鐵湊近時(shí)，線圈中磁通量增加，由楞次定律知，產(chǎn)生感覺(jué)電流的磁場(chǎng)方向向上,由安培定則可知，1學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精流過(guò)R的電流方向是從a到b，a電勢(shì)高于b，對(duì)電容器充電，故電容器下極板帶正電，B正確.答案B2．(楞次定律的應(yīng)用）(2018·全國(guó)卷（Ⅲ多）選)如圖4－3－9（a），在同一平面內(nèi)固定有一長(zhǎng)直導(dǎo)線PQ和一導(dǎo)線框R，R在PQ的右側(cè).導(dǎo)線PQ中通有正弦交流電i，i的變化如圖(b）所示，規(guī)定從Q到P為電流正方向。導(dǎo)線框R中的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)圖4－3－9A．在t＝錯(cuò)誤!時(shí)為零B．在t＝錯(cuò)誤!時(shí)改變方向C．在t＝錯(cuò)誤!時(shí)最大，且沿順時(shí)針?lè)较駾．在t＝T時(shí)最大，且沿順時(shí)針?lè)较蚱饰鲆蛲妼?dǎo)線的磁感覺(jué)強(qiáng)度大小正比于電流的大小，故導(dǎo)線框R中磁感覺(jué)強(qiáng)度與時(shí)間的變化關(guān)系近似于題圖（b）,感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)正比于磁感覺(jué)強(qiáng)度的變化率，即題圖(b)中的切線斜率，斜率的正2學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精負(fù)反響電動(dòng)勢(shì)的方向，斜率的絕對(duì)值反響電動(dòng)勢(shì)的大小。由題圖(b)可知，電流為零時(shí)，電動(dòng)勢(shì)最大，電流最大時(shí)電動(dòng)勢(shì)為零,A正確，B錯(cuò)誤。再由楞次定律可判斷在一個(gè)周期內(nèi)，錯(cuò)誤!～錯(cuò)誤!內(nèi)電動(dòng)勢(shì)的T方向沿順時(shí)針，2時(shí)刻最大,C正確，其他時(shí)間段電動(dòng)勢(shì)沿逆時(shí)針?lè)较?，D錯(cuò)誤。答案AC3．(右手定則的應(yīng)用）如圖4－3－10所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)與圓形導(dǎo)體環(huán)所在平面垂直，導(dǎo)體ef與環(huán)接觸優(yōu)異，當(dāng)ef向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)圖4－3－10A．圓環(huán)中磁通量不變,環(huán)上無(wú)感覺(jué)電流產(chǎn)生B．整個(gè)環(huán)中有順時(shí)針?lè)较虻碾娏鰿．整個(gè)環(huán)中有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鱀．環(huán)的右側(cè)有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎h(huán)的左側(cè)有順時(shí)針?lè)较虻碾娏?學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精剖析由右手定則知ef上的電流由e→f，故右側(cè)的電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針,左側(cè)的電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，選D.答案D4．(右手定則左手定則的綜合應(yīng)用）如圖4－3－11所示，一個(gè)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)所區(qū)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，一個(gè)矩形閉合導(dǎo)線框abcd，沿紙面由地址甲(左)勻速運(yùn)動(dòng)到地址乙(右），則圖4－3－11A．導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),感覺(jué)電流方向?yàn)閍→b→c→d→aB．導(dǎo)線框走開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，感覺(jué)電流方向?yàn)閍→d→c→b→aC．導(dǎo)線框走開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，碰到的安培力方向水平向右D．導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，碰到的安培力方向水平向左剖析由右手定則可判斷出導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，感覺(jué)電流方向?yàn)閍→d→c→b→a，導(dǎo)線框走開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，感覺(jué)電流方向?yàn)閍→b→c→d→a。由左手定則可判斷導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)碰到的安培力水平向左，導(dǎo)線框走開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，碰到的安培力水平向左，因此選項(xiàng)4學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精正確。答案D［限時(shí)檢測(cè)］?題組一對(duì)楞次定律的理解和應(yīng)用1．(2019·全國(guó)卷Ⅲ)楞次定律是以下哪個(gè)定律在電磁感覺(jué)現(xiàn)象中的詳盡表現(xiàn)？A．電阻定律B．庫(kù)侖定律C．歐姆定律D．能量守恒定律剖析楞次定律指感覺(jué)電流的磁場(chǎng)阻攔引起感覺(jué)電流的原磁場(chǎng)的磁通量的變化，這種阻攔作用做功將其他形式的能轉(zhuǎn)變?yōu)楦杏X(jué)電流的電能，因此楞次定律的阻攔過(guò)程實(shí)質(zhì)上就是能量轉(zhuǎn)變的過(guò)程。答案D2．現(xiàn)將電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流表、開(kāi)關(guān)如圖4－3－12所示連接。在開(kāi)關(guān)閉合、線圈A放在線圈B中的情況下，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)他將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端P向左加速滑動(dòng)時(shí),電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，由此可以判斷5學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精圖4－3－12A．線圈A向上搬動(dòng)或滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端P向右加速滑動(dòng)都能引起電流表指針向左偏轉(zhuǎn)B．線圈A中鐵芯向上拔出或斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，都能引起電流表指針向右偏轉(zhuǎn)C．滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端P勻速向右或向左滑動(dòng)都能使電流表指針靜止在中央D．因線圈A、線圈B的繞線方向未知，故無(wú)法判斷電流表指針偏轉(zhuǎn)的方向剖析將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端P向左滑動(dòng)時(shí)，線圈A中的電流減小，穿過(guò)線圈B的磁通量減少，電流表指針向右偏轉(zhuǎn).線圈A向上搬動(dòng)或線圈A中鐵芯向上拔出或斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，都能使穿過(guò)線圈B的磁通量減少,引起電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確；滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端P勻速向右或向左滑動(dòng)使穿過(guò)線圈B的磁通量減少或增加，使電流表指針向右偏轉(zhuǎn)或向左偏轉(zhuǎn),選項(xiàng)C錯(cuò)誤、D錯(cuò)6學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精誤.答案B3．如圖4－3－13所示，若套在條形磁鐵上的彈性金屬導(dǎo)線圈Ⅰ突然減小為線圈Ⅱ，則關(guān)于線圈的感覺(jué)電流及其方向(從上往下看）是圖4－3－13A．有順時(shí)針?lè)较虻母杏X(jué)電流B．有逆時(shí)針?lè)较虻母杏X(jué)電流先逆時(shí)針后順時(shí)針?lè)较虻母杏X(jué)電流D．無(wú)感覺(jué)電流剖析穿過(guò)線圈的磁通量包括磁體內(nèi)和磁體外的一部分,總磁通量是向上的.當(dāng)線圈突然減小時(shí)總磁通量增加，原因是磁體外向下穿線圈的磁通量減少。故由楞次定律判斷,感覺(jué)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?答案A4．物理課上，老師做了一個(gè)奇妙的“跳環(huán)實(shí)驗(yàn)”。如圖4－37學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精14所示，她把一個(gè)帶鐵芯的線圈L、開(kāi)關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接起來(lái)后，將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過(guò)套環(huán)。閉合開(kāi)關(guān)的剎時(shí)，套環(huán)立刻跳起。某同學(xué)另找來(lái)器材再研究此實(shí)驗(yàn)。他連接好電路,經(jīng)重復(fù)試驗(yàn)，線圈上的套環(huán)均未動(dòng)。比較老師演示的實(shí)驗(yàn)，以下四個(gè)選項(xiàng)中,以致套環(huán)未動(dòng)的原因可能是圖4－3－14A．線圈接在了直流電源上B．電源電壓過(guò)高C．所選線圈的匝數(shù)過(guò)多D．所用套環(huán)的資料與老師的不同樣剖析閉合開(kāi)關(guān)S，金屬套環(huán)跳起，是由于S閉合剎時(shí),穿過(guò)套環(huán)的磁通量發(fā)生變化,環(huán)中產(chǎn)生感覺(jué)電流的緣故。產(chǎn)生感覺(jué)電流要具備兩個(gè)條件：回路閉合和穿過(guò)回路的磁通量發(fā)生變化。只要連接電路正確,閉合S剎時(shí),就會(huì)造成穿過(guò)套環(huán)磁通量變化，與電源的交直8學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精流性質(zhì)、電壓高低、線圈匝數(shù)多少均沒(méi)關(guān)。該同學(xué)實(shí)驗(yàn)失敗,可能是套環(huán)采納了非導(dǎo)電資料的緣故，故D選項(xiàng)正確。答案D5．如圖4－3－15所示,線圈兩端與電阻相連組成閉合回路，在線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵,磁鐵的S極朝下。在將磁鐵的S極插入線圈的過(guò)程中圖4－3－15A．經(jīng)過(guò)電阻的感覺(jué)電流的方向由a到b，線圈與磁鐵相互排斥B．經(jīng)過(guò)電阻的感覺(jué)電流的方向由a到b，線圈與磁鐵相互吸引C．經(jīng)過(guò)電阻的感覺(jué)電流的方向由b到a,線圈與磁鐵相互排斥D．經(jīng)過(guò)電阻的感覺(jué)電流的方向由b到a，線圈與磁鐵相互吸引剖析穿過(guò)線圈的原磁場(chǎng)方向向上，磁通量增加，依照楞次定律可知感覺(jué)電流的磁場(chǎng)方向向下，依照右手螺旋定則判斷出經(jīng)過(guò)電9學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精阻的感覺(jué)電流的方向由b到a，并且依照楞次定律可知感覺(jué)電流的磁場(chǎng)阻攔相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此線圈與磁鐵相互排斥。答案C6．如圖4－3－16所示，金屬棒ab置于水平放置的U形圓滑導(dǎo)軌上,在ef右側(cè)存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下，在ef左側(cè)的無(wú)磁場(chǎng)所區(qū)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作用下從磁場(chǎng)左界線ef處由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)后，以下有關(guān)圓環(huán)的說(shuō)法正確的選項(xiàng)是圖4－3－16A．圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生變大的感覺(jué)電流，圓環(huán)有縮短的趨勢(shì)B．圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生變大的感覺(jué)電流,圓環(huán)有擴(kuò)大的趨勢(shì)C．圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生變小的感覺(jué)電流，圓環(huán)有縮短的趨勢(shì)D．圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生變小的感覺(jué)電流，圓環(huán)有擴(kuò)大的趨勢(shì)剖析依照右手定則，當(dāng)金屬棒ab在恒力F的作用下向右運(yùn)動(dòng)時(shí),abdc回路中會(huì)產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母杏X(jué)電流,則在圓環(huán)處產(chǎn)生垂直于紙面向外的磁場(chǎng)，隨著金屬棒向右加速運(yùn)動(dòng),abdc回路中的感覺(jué)10學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精電流逐漸增大，穿過(guò)圓環(huán)的磁通量也逐漸增大,依照楞次定律可知,圓環(huán)將有縮短的趨勢(shì)以阻攔圓環(huán)磁通量的增大；abdc回路中的感覺(jué)Blv電流I＝R,感覺(jué)電流的變化率錯(cuò)誤!＝錯(cuò)誤!，又由于金屬棒向右運(yùn)動(dòng)的加速度a減小，因此感覺(jué)電流的變化率減小，圓環(huán)內(nèi)磁通量的變化率減小，因此在圓環(huán)中產(chǎn)生的感覺(jué)電流不斷減小，選項(xiàng)C正確。答案C7．某實(shí)驗(yàn)小組用如圖4－3－17所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)考據(jù)楞次定律。當(dāng)條形磁鐵自上而下穿過(guò)固定的線圈時(shí)，經(jīng)過(guò)電流計(jì)的感覺(jué)電流的方向是圖4－3－17A．a(chǎn)→G→bB．先a→G→b，后b→G→aC．b→G→aD．先b→G→a,后a→G→b11學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精剖析條形磁鐵進(jìn)入線圈的過(guò)程中：①確定原磁場(chǎng)的方向：條形磁鐵在穿入線圈的過(guò)程中，磁場(chǎng)方向向下，②明確閉合回路中磁通量變化的情況:向下的磁通量增加，③由楞次定律的“增反減同”可知:線圈中的感覺(jué)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向上,④應(yīng)用安培定則可以判斷感覺(jué)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針(俯視），即:電流的方向從b→G→a.同理可以判斷出條形磁鐵穿出線圈的過(guò)程中，向下的磁通量減少，由楞次定律可得：線圈中將產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母杏X(jué)電流（俯視），即:電流的方向從a→G→b。答案D8．1831年法拉第把兩個(gè)線圈繞在一個(gè)鐵環(huán)上，A線圈與電源、滑動(dòng)變阻器R組成一個(gè)回路，B線圈與開(kāi)關(guān)S、電流表G組成另一個(gè)回路，如圖4－3－18所示。經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，法拉第終于總結(jié)出產(chǎn)生感覺(jué)電流的條件。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是圖4－3－18A．閉合開(kāi)關(guān)S的剎時(shí)，電流表G中有a→b的感覺(jué)電流B．閉合開(kāi)關(guān)S的剎時(shí)，電流表G中有b→a的感覺(jué)電流12學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精C．閉合開(kāi)關(guān)S后，在增大電阻R的過(guò)程中，電流表G中有a→b的感覺(jué)電流D．閉合開(kāi)關(guān)S后，在增大電阻R的過(guò)程中，電流表G中有b→a的感覺(jué)電流剖析在滑片不動(dòng)的情況下，A線圈中經(jīng)過(guò)的是恒定電流,產(chǎn)生的磁場(chǎng)是恒定的，因此B線圈中不產(chǎn)生感覺(jué)電流，因此選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；在滑片搬動(dòng)增大電阻R的過(guò)程中,A線圈中經(jīng)過(guò)的是逐漸減弱的電流，即線圈B處于逐漸減弱的磁場(chǎng)中，由安培定則和楞次定律可判斷知，電流表中的電流從b→a，應(yīng)選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。答案D9．（多項(xiàng)選擇)閉合線圈abcd在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到如圖4－3－19所示位置時(shí)，ab邊碰到的磁場(chǎng)力豎直向上,此線圈的運(yùn)動(dòng)情況可能是圖4－3－19A．向右進(jìn)入磁場(chǎng)B．向左移出磁場(chǎng)13學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精C．以ab為軸轉(zhuǎn)動(dòng)D．以cd為軸轉(zhuǎn)動(dòng)答案BCD?題組二右手定則的應(yīng)用10．兩根相互平行的金屬導(dǎo)軌水平放置于圖4－3－20所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,在導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌接觸優(yōu)異的導(dǎo)體棒AB和CD可以自由滑動(dòng).當(dāng)AB在外力F作用下向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是圖4－3－20A．導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流經(jīng)過(guò)，方向是D→CB．導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流經(jīng)過(guò)，方向是C→DC．磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒CD的作用力水平向左D．磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒AB的作用力水平向右剖析當(dāng)導(dǎo)體棒AB向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，由右手定則可以判斷回路中感覺(jué)電流方向?yàn)锳→C→D→B→A,再依照左手定則進(jìn)一步確定導(dǎo)體棒CD的受力方向水平向右，導(dǎo)體棒AB受力方向水平向左。答案B14學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精11．(多項(xiàng)選擇)閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，以下列圖,能正確表示感覺(jué)電流I的方向、磁感覺(jué)強(qiáng)度B的方向跟導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)速度方向間關(guān)系的是剖析圖A中導(dǎo)體不切割磁感線,導(dǎo)體中無(wú)電流；由右手定則可以判斷B、C正確；D圖中感覺(jué)電流方向應(yīng)垂直紙面向外.答案BC12．如圖4－3－21所示，MN、PQ為同一水平面的兩平行導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面的磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)出)，導(dǎo)體ab、cd與導(dǎo)軌有優(yōu)異的接觸并能滑動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)體ab沿軌道向右滑動(dòng)時(shí),則圖4－3－21A．cd向右滑B．cd不動(dòng)C．cd向左滑D．無(wú)法確定剖析對(duì)ab應(yīng)用右手定則確定回路中電流方向，應(yīng)用左手定15學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精則確定cd受力后的運(yùn)動(dòng)方向，與磁場(chǎng)的方向沒(méi)關(guān)，本題也可用“來(lái)拒去留”直接判斷。答案A13．如圖4－3－22所示，一個(gè)金屬圓盤(pán)安裝在豎直的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，