2019-2020學(xué)年高中物理第四章電磁感應(yīng)習(xí)題課楞次定律的應(yīng)用課下作業(yè)(含解析)3-2

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精習(xí)題課楞次定律的應(yīng)用［隨堂演練]1．（楞次定律的基本應(yīng)用）如圖4－Ⅰ－7所示，在一水平、固定的閉合導(dǎo)體圓環(huán)上方，有一條形磁鐵(N極向上，S極朝下)由靜止開始下落，磁鐵從圓環(huán)中穿過且不與圓環(huán)接觸，關(guān)于圓環(huán)中感覺電流的方向（從上向下看），以下說法正確的選項(xiàng)是圖4－Ⅰ－7A．總是順時(shí)針B．總是逆時(shí)針C．先順時(shí)針后逆時(shí)針D．先逆時(shí)針后順時(shí)針剖析取導(dǎo)體圓環(huán)為研究對象，磁鐵下落過程中原磁場方向是向上的，穿過圓環(huán)的磁通量先增加后減少，由楞次定律可判斷出選項(xiàng)C正確。1學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精答案C2．（楞次定律的拓展應(yīng)用）如圖4－Ⅰ－8所示，甲是閉合銅線框，乙是出缺口的銅線框，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、丙移至相同高度H處同時(shí)釋放（各線框下落過程中不翻轉(zhuǎn))，則以下說法正確的圖4－Ⅰ－8A．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，甲后落地剖析在下落過程中，閉合銅線框中產(chǎn)生感覺電流,由“來拒去留"可知，答案選D。答案D3．(楞次定律的拓展應(yīng)用）如圖4－Ⅰ－9所示，一個(gè)有彈性的金屬圓環(huán)被一根橡皮繩吊于通電直導(dǎo)線的正下方，直導(dǎo)線與圓環(huán)在2學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精同一豎直面內(nèi)，當(dāng)通電直導(dǎo)線中電流增大時(shí),彈性圓環(huán)的面積S和橡皮繩的長度l將圖4－Ⅰ－9A．S增大，l變長B．S減小，l變短C．S增大，l變短D．S減小，l變長剖析當(dāng)通電直導(dǎo)線中電流增大時(shí),穿過金屬圓環(huán)的磁通量增加，金屬圓環(huán)中產(chǎn)生感覺電流。依照楞次定律可知，感覺電流要阻礙磁通量的增加：一是用減小面積的方式進(jìn)行阻攔；二是用遠(yuǎn)離通電直導(dǎo)線的方式進(jìn)行阻攔，故D正確。答案D4．(“必然律三定則”的綜合應(yīng)用）如圖4－Ⅰ－10所示，導(dǎo)軌間的磁場方向垂直于紙面向里,當(dāng)導(dǎo)體棒MN在導(dǎo)軌上水平向右加速滑動時(shí)，正對電磁鐵A的圓形金屬環(huán)B中(導(dǎo)體棒切割磁感線速度越大,感覺電流越大）3學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精圖4－Ⅰ－10A．有感覺電流,且B被A吸引B．無感覺電流C．可能有，也可能沒有感覺電流D．有感覺電流，且B被A排斥剖析MN向右加速滑動，依照右手定則,MN中的電流方向從N→M,且大小在逐漸變大，依照安培定則知，電磁鐵A的磁場方向水平向左,且大小逐漸增強(qiáng)，依照楞次定律知,B環(huán)中的感覺電流產(chǎn)生的磁場方向水平向右，B被A排斥。D正確,A、B、C錯(cuò)誤。答案D[限時(shí)檢測]?題組一楞次定律的基本應(yīng)用1．如圖4－Ⅰ－11所示,在磁感覺強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，有一質(zhì)量為m、阻值為R的閉合矩形金屬線框abcd用絕緣輕質(zhì)細(xì)桿懸掛在O點(diǎn)，并可繞O點(diǎn)搖動。金屬線框從右側(cè)某一地址靜止開始釋放，在搖動到左側(cè)最高點(diǎn)的過程中,細(xì)桿和金屬4學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精線框平面向來處于同一平面，且垂直紙面。則線框中感覺電流的方向是圖4－Ⅰ－11A．a(chǎn)→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剖析對象金屬線框金屬線框運(yùn)動過程右側(cè)最高點(diǎn)→最最低點(diǎn)→左側(cè)最低點(diǎn)高點(diǎn)判斷B方向豎直向上豎直向上判斷Φ變化減少增加5學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精阻攔磁通量減少阻攔磁通量增加,由楞次定律判斷感覺電流的磁場感覺電流的磁場感覺電流的磁場方向垂直線框平方向垂直線框平方向面向右上方面向右下方由安培定則判斷d→c→b→a→dd→c→b→a→d感覺電流的方向答案B2．如圖4－Ⅰ－12所示,兩個(gè)閉合圓形線圈A、B的圓心重合，放在同一水平面內(nèi)。線圈A中通以如圖乙所示的變化電流，t＝0時(shí)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針(如圖甲中箭頭所示）。在t1～t2時(shí)間內(nèi),關(guān)于線圈B，以下說法中正確的選項(xiàng)是圖4－Ⅰ－12A．線圈B內(nèi)有順時(shí)針方向的電流，線圈有擴(kuò)大的趨勢B．線圈B內(nèi)有順時(shí)針方向的電流,線圈有縮短的趨勢C．線圈B內(nèi)有逆時(shí)針方向的電流,線圈有擴(kuò)大的趨勢D．線圈B內(nèi)有逆時(shí)針方向的電流,線圈有縮短的趨勢6學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精答案A3．如圖4－Ⅰ－13所示，線圈abcd所在平面與磁感線平行，在線圈以ab邊為軸順時(shí)針(由下往上看)轉(zhuǎn)過180°的過程中，線圈中感覺電流的方向?yàn)閳D4－Ⅰ－13A．沿abcdaB．沿dcbadC．先沿abcda，后沿dcbadD．先沿dcbad，后沿abcda剖析依照右手定則可知，由平行地址開始轉(zhuǎn)90°時(shí)，Φ增加，電流方向?yàn)閐cbad，由90°轉(zhuǎn)到180°過程中,Φ減少,電流方向?yàn)閍bcda.答案D?題組二楞次定律的拓展應(yīng)用4．(多項(xiàng)選擇)如圖4－Ⅰ－14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7學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精圖4－Ⅰ－14A．環(huán)M有減小的趨勢B．環(huán)M有擴(kuò)大的趨勢C．螺線管N有縮短的趨勢D．螺線管N有伸長的趨勢剖析對通電螺線管，當(dāng)通入的電流突然減小時(shí)，螺線管每匝間的相互吸引也減小，所以匝間距增大;對金屬環(huán)，穿過的磁通量也隨之減少,由于它包圍通電螺線管的內(nèi)外磁場，只有減小面積才能阻礙磁通量的減少，金屬環(huán)有減小的趨勢。選項(xiàng)A、D正確.答案AD5．(多項(xiàng)選擇)如圖4－Ⅰ－15所示，線圈M和線圈N繞在同一鐵芯上。M與電源、開關(guān)、滑動變阻器相連,P為滑動變阻器的滑動觸頭，開關(guān)S處于閉合狀態(tài)，N與電阻R相連.以下說法正確的選項(xiàng)是8學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精圖4－Ⅰ－15A．當(dāng)P向右搬動時(shí)，經(jīng)過R的電流的方向?yàn)閎到aB．當(dāng)P向右搬動時(shí)，經(jīng)過R的電流的方向?yàn)閍到bC．?dāng)嚅_S的剎時(shí)，經(jīng)過R的電流的方向?yàn)閎到aD．?dāng)嚅_S的剎時(shí),經(jīng)過R的電流的方向?yàn)閍到b剖析依照安培定則可知M線圈內(nèi)磁場方向向左，當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向右搬動時(shí)，滑動變阻器的有效電阻減小，M線圈中電流增大，磁感覺強(qiáng)度增大，穿過N線圈的磁通量增大，依照楞次定律可知N線圈中產(chǎn)生感覺電流經(jīng)過R的方向?yàn)閎到a，A正確，B錯(cuò)誤；斷開S的剎時(shí)，M線圈中的電流突然減小，穿過N線圈的磁通量減小,依照楞次定律可知N線圈中產(chǎn)生的感覺電流方向?yàn)閍到b，C錯(cuò)誤，D正確。答案AD6．如圖4－Ⅰ－16所示，老師做了一個(gè)物理小實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生觀察:一輕質(zhì)橫桿兩側(cè)各固定一金屬環(huán),橫桿可繞中心點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動，老師拿一條形磁鐵插向其中一個(gè)小環(huán)，后又取出插向另一個(gè)小環(huán)，同學(xué)們看到的現(xiàn)象是9學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精圖4－Ⅰ－16A．磁鐵插向左環(huán),橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動B．磁鐵插向右環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動C．無論磁鐵插向左環(huán)仍是右環(huán)，橫桿都不發(fā)生轉(zhuǎn)動D．無論磁鐵插向左環(huán)仍是右環(huán)，橫桿都發(fā)生轉(zhuǎn)動剖析左環(huán)沒有閉合，在磁鐵插入過程中，不產(chǎn)生感覺電流，故橫桿不發(fā)生轉(zhuǎn)動，右環(huán)閉合，在磁鐵插入過程中，產(chǎn)生感覺電流，橫桿將發(fā)生轉(zhuǎn)動。答案B7．如圖4－Ⅰ－17所示,一質(zhì)量為m的條形磁鐵用細(xì)線懸掛在天花板上，細(xì)線從一水平金屬圓環(huán)中穿過?，F(xiàn)將環(huán)從地址Ⅰ釋放，環(huán)經(jīng)過磁鐵到達(dá)地址Ⅱ。設(shè)環(huán)經(jīng)過磁鐵上端和下端周邊時(shí)細(xì)線的張力分別為FT1和FT2，重力加速度大小為g，則10學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精圖4－Ⅰ－17A．FT1＞mg，F(xiàn)T2＞mgB．FT1＜mg，F(xiàn)T2＞mgC．FT1＞mg，F(xiàn)T2＜mgD．FT1＜mg，F(xiàn)T2＜mg剖析當(dāng)圓環(huán)經(jīng)過磁鐵上端時(shí)，磁通量增加，依照楞次定律可知磁鐵要把圓環(huán)向上推，依照牛頓第三定律可知圓環(huán)要給磁鐵一個(gè)向下的磁場力,所以有FT1>mg.當(dāng)圓環(huán)經(jīng)過磁鐵下端時(shí)，磁通量減少，依照楞次定律可知磁鐵要把圓環(huán)向上吸，依照牛頓第三定律可知圓環(huán)要給磁鐵一個(gè)向下的磁場力,所以有FT2〉mg，所以只有A正確。答案A8．(多項(xiàng)選擇)如圖4－Ⅰ－18甲所示，圓形線圈P靜止在水平桌面上，其正上方懸掛一螺線管Q，P和Q共軸，Q中通有變化的電流i，電流隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，P所受的重力為G,桌面對P11學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精的支持力為FN，則圖4－Ⅰ－18A．t1時(shí)刻,FN＞GB．t2時(shí)刻，F(xiàn)N＞GC．t3時(shí)刻，F(xiàn)N＜GD．t4時(shí)刻，F(xiàn)N＝G剖析t1時(shí)刻線圈Q中電流在增大，電流的磁場增強(qiáng)，穿過線圈P的磁通量增加，P有遠(yuǎn)離Q的趨勢,碰到Q的排斥作用，設(shè)這個(gè)力大小為F，則有FN＝F＋G,即FN〉G,A選項(xiàng)正確；t2時(shí)刻Q中電流恒定，線圈P中磁通量不變，不產(chǎn)生感覺電流，P只受重力G與桌面支持力FN作用而平衡，有FN＝G，故B選項(xiàng)錯(cuò)；同理在t4時(shí)刻Q中電流恒定,有FN＝G，D選項(xiàng)正確;t3時(shí)刻Q中電流變化，P中磁通量變化，產(chǎn)生感覺電流，但Q中I＝0，對P無磁場力作用,仍是FN＝G，故C選項(xiàng)錯(cuò)。答案AD9．如圖4－Ⅰ－19所示，粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線框。當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線框中線AB正上方等高12學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精快速經(jīng)過時(shí)，若線框向來不動，則關(guān)于線框碰到的支持力FN及在水平方向運(yùn)動趨勢的判斷正確的選項(xiàng)是圖4－Ⅰ－19A．FN先小于mg后大于mg，運(yùn)動趨勢向左B．FN先大于mg后小于mg，運(yùn)動趨勢向左C．FN先小于mg后大于mg，運(yùn)動趨勢向右D．FN先大于mg后小于mg，運(yùn)動趨勢向右剖析條形磁鐵從線框正上方由左向右運(yùn)動的過程中，線框中的磁通量先增加后減少,依照楞次定律的“來拒去留”可知，線框先有向下和向右的趨勢，后有向上和向右的趨勢；故線框碰到的支持力先大于重力后小于重力，同時(shí)運(yùn)動趨勢向右,應(yīng)選D。答案D10．如圖4－Ⅰ－20所示,一均勻的扁平條形磁鐵的軸線與圓形線圈在同一平面內(nèi)，磁鐵中心與圓心重合,為了在磁鐵開始運(yùn)動時(shí)線圈中能獲取逆時(shí)針方向的感覺電流,磁鐵的運(yùn)動方式應(yīng)是13學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精圖4－Ⅰ－20A．N極向紙內(nèi),S極向紙外,使磁鐵繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動B．N極向紙外,S極向紙內(nèi),使磁鐵繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動C．磁鐵在線圈平面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)動D．磁鐵在線圈平面內(nèi)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動剖析當(dāng)N極向紙內(nèi)，S極向紙外轉(zhuǎn)動時(shí)，穿過線圈的磁場從無到有并向里，感覺電流的磁場應(yīng)向外，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，A選項(xiàng)正確;當(dāng)N極向紙外，S極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動時(shí)，穿過線圈的磁場向外并增加,感覺電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)磁鐵在線圈平面內(nèi)繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動時(shí),穿過線圈的磁通量向來為零,所以不產(chǎn)生感覺電流，C、選項(xiàng)錯(cuò)誤。答案A11．(多項(xiàng)選擇）如圖4－Ⅰ－21所示，在水平面上有一固定的U形金屬框架，框架上放置一金屬桿ab，不計(jì)摩擦，在豎直方向上有勻強(qiáng)磁場，則14學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精圖4－Ⅰ－21A．若磁場方向豎直向上并增大時(shí)，桿ab將向右搬動B．若磁場方向豎直向上并減小時(shí)，桿ab將向右搬動C．若磁場方向豎直向下并增大時(shí),桿ab將向右搬動D．若磁場方向豎直向下并減小時(shí),桿ab將向右搬動剖析無論磁場方向豎直向上仍是豎直向下，當(dāng)磁感覺強(qiáng)度增大時(shí)，回路中磁通量增加，由楞次定律知桿ab將向左搬動，反之,桿ab將向右搬動，選項(xiàng)B、D正確。答案BD12．磁懸浮列車是一種靠磁力（即磁的吸力和排斥力）來推動的列車，如圖4－Ⅰ－22所示，通電螺線管左側(cè)和內(nèi)部分別靜止吊一導(dǎo)體環(huán)a和b，當(dāng)滑動變阻器R的滑動頭c向左滑動時(shí)圖4－Ⅰ－2215學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精A．a(chǎn)向左擺，b向右擺B．a(chǎn)向右擺，b向左擺C．a(chǎn)向左擺，b不動D．a(chǎn)向右擺，b不動剖析通電螺線管內(nèi)部的磁場近似為勻強(qiáng)磁場。當(dāng)滑動變阻器R的滑動頭c向左滑動時(shí),電路中的電流變大,螺線管產(chǎn)生的磁場逐漸增強(qiáng)，穿過a的磁通量變大，依照楞次定律可知，a向左搖動；b處于螺線管內(nèi)部，其周圍的磁場為勻強(qiáng)磁場，方向水平向左,圓環(huán)中誠然也產(chǎn)生感覺電流,但依照左手定則可判斷出，安培力與b在同一個(gè)平面內(nèi),產(chǎn)生的收效是使其面積減小，其實(shí)不使其搖動，所以C項(xiàng)正確。答案C?題組三“三定則必然律"的綜合應(yīng)用13．如圖4－Ⅰ－23所示,在兩個(gè)沿豎直方向的勻強(qiáng)磁場中，分別放入兩個(gè)完好相同的水平金屬圓盤a和b。它們可以繞豎直軸自由轉(zhuǎn)動,用導(dǎo)線經(jīng)過電刷把它們相連。當(dāng)圓盤a轉(zhuǎn)動時(shí)圖4－Ⅰ－2316學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精A．圓盤b總是與a沿相同方向轉(zhuǎn)動B．圓盤b總是與a沿相反方向轉(zhuǎn)動C．若B1、B2同向，則a、b轉(zhuǎn)向相同D．若B1、B2反向，則a、b轉(zhuǎn)向相同剖析當(dāng)圓盤a轉(zhuǎn)動時(shí)，由于切割磁感線而產(chǎn)生感覺電流，該電流流入b盤中,在磁場中由于受安培力b盤會轉(zhuǎn)動。但若不知B1、B2的方向關(guān)系，則b盤與a盤的轉(zhuǎn)向關(guān)系將無法確定。故A、B錯(cuò)，設(shè)B1、B2同向且向上，a盤逆時(shí)針轉(zhuǎn)動,則由右手定則可知a盤中的感覺電流由a→a′，b盤受力將順時(shí)針轉(zhuǎn)動，故C錯(cuò)，同理可判斷項(xiàng)正確。答案D14．(多項(xiàng)選擇）如圖4－Ⅰ－24所示，金