高中物理人教版2第四章電磁感應3楞次定律 2023版第4章3楞次定律學業(yè)分層測評2

學業(yè)分層測評(二)(建議用時：45分鐘)[學業(yè)達標]1．關于楞次定律，下列說法正確的是()A．感應電流的磁場總是要阻礙引起感應電流的磁通量的變化B．閉合電路的一部分導體在磁場中運動時，必受磁場阻礙作用C．原磁場穿過閉合回路的磁通量增加時，感應電流的磁場與原磁場同向D．感應電流的磁場總是跟原磁場反向，阻礙原磁場的變化【解析】感應電流的磁場總是要阻礙引起感應電流的磁通量的變化，選項A正確；閉合電路的一部分導體在磁場中平行磁感線運動時，不受磁場阻礙作用，選項B錯誤；原磁場穿過閉合回路的磁通量增加時，感應電流的磁場與原磁場反向，選項C錯誤；感應電流的磁場當原磁場增強時跟原磁場反向，當原磁場減弱時跟原磁場同向，選項D錯誤．【答案】A2．磁鐵在線圈中心上方開始運動時，線圈中產(chǎn)生如圖4-3-10方向的感應電流，則磁鐵()【導學號：05002023】圖4-3-10A．向上運動 B．向下運動C．向左運動 D．向右運動【解析】據(jù)題意，從圖示可以看出磁鐵提供的穿過線圈原磁場的磁通量方向向下，由安培定則可知線圈中感應電流激發(fā)的感應磁場方向向上，即兩個磁場的方向相反，則由楞次定律可知原磁場通過線圈的磁通量的大小在增加，故選項B正確．【答案】B3．如圖4-3-11所示，若套在條形磁鐵上的彈性金屬導線圈Ⅰ突然縮小為線圈Ⅱ，則關于線圈的感應電流及其方向(從上往下看)是()圖4-3-11A．有順時針方向的感應電流B．有逆時針方向的感應電流C．有先逆時針后順時針方向的感應電流D．無感應電流【解析】穿過線圈的磁通量包括磁體內(nèi)全部和磁體外的一部分，合磁通量是向上的．當線圈突然縮小時合磁通量增加，原因是磁體外向下穿過線圈的磁通量減少．由楞次定律判斷，感應電流的方向為順時針方向，選項A正確．【答案】A4．(多選)如圖4-3-12，在水平光滑桌面上，兩相同的矩形剛性小線圈分別疊放在固定的絕緣矩形金屬框的左右兩邊上，且每個小線圈都各有一半面積在金屬框內(nèi)．在金屬框接通逆時針方向電流的瞬間()【導學號：05002023】圖4-3-12A．兩小線圈會有相互靠攏的趨勢B．兩小線圈會有相互遠離的趨勢C．兩小線圈中感應電流都沿順時針方向D．左邊小線圈中感應電流沿順時針方向，右邊小線圈中感應電流沿逆時針方向【解析】金屬框接通電流的瞬間，兩個小線圈的磁通量均增大，根據(jù)楞次定律，為了阻礙磁通量的增大，它們必須相互遠離，選項A錯誤，B正確；由環(huán)形電流的磁場分布規(guī)律知兩小線圈中原磁場方向均垂直紙面向外，根據(jù)“增反減同”原則得，C正確，D錯誤．圖4-3-13【答案】BC5．(多選)如圖4-3-13所示，A是用毛皮摩擦過的橡膠圓形環(huán)，由于它的轉動，使得金屬環(huán)B中產(chǎn)生了如圖所示方向的感應電流，則A環(huán)的轉動情況為()A．順時針勻速轉動B．逆時針加速轉動C．逆時針減速轉動 D．順時針減速轉動【解析】本題考查安培定則和楞次定律的應用．B環(huán)中感應電流為逆時針，根據(jù)安培定則判斷可知，感應電流的磁場為垂直紙面向外，根據(jù)楞次定律能產(chǎn)生這樣的磁場，是由于A環(huán)旋轉時A環(huán)上負電荷定向運動產(chǎn)生一個垂直紙面向外減弱的磁場或者產(chǎn)生一個垂直紙面向里增強的磁場的結果，負電荷的運動方向與電流方向相反，根據(jù)安培定則可得出，A環(huán)逆時針加速轉動時產(chǎn)生方向垂直紙面向里的增強的磁場，或A環(huán)順時針減速轉動時產(chǎn)生垂直紙面向外的減弱的磁場．故正確答案為B、D.【答案】BD6．如圖4-3-14所示，把一條形磁鐵從圖示位置由靜止釋放，穿過采用雙線繞法的通電線圈，此過程中條形磁鐵做()【導學號：05002023】圖4-3-14A．減速運動B．勻速運動C．自由落體運動D．變加速運動【解析】雙線繞法得到的兩個線圈通電時，由安培定則知，兩線圈的磁場等值反向相互抵消，合磁場為零，對磁鐵無作用力．當磁鐵下落時，穿過兩線圈的磁通量同向增加，根據(jù)楞次定律，兩線圈中產(chǎn)生的感應電流等值反向，也互相抵消，線圈中無感應電流，線圈對磁鐵沒有作用力．磁鐵下落過程中只受重力，又從靜止開始，所以磁鐵做自由落體運動，故C對，A、B、D錯．【答案】C7．電阻R、電容器C與一線圈連成閉合回路，條形磁鐵靜止于線圈的正上方，N極朝下，如圖4-3-15所示，現(xiàn)使磁鐵開始下落，在N極接近線圈上端的過程中，流過R的電流方向和電容器極板的帶電情況是()【導學號：05002023】圖4-3-15A．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【解析】在N極接近線圈上端的過程中，通過線圈的磁感線方向向下，磁通量增大，由楞次定律可判定流過線圈的電流方向為逆時針(俯視)，外電路電流由b流向a，同時線圈作為電源，下端應為正極，則電容器下極板電勢高，帶正電．選項D正確．【答案】D8．如圖4-3-16所示，條形磁鐵從高h處自由下落，中途穿過一個固定的空心線圈．開關斷開，條形磁鐵至落地用時t1，落地時速度為v1；開關閉合，條形磁鐵至落地用時t2，落地時速度為v2，則它們的大小關系正確的是()圖4-3-16A．t1＞t2，v1＞v2B．t1＝t2，v1＝v2C．t1＜t2，v1＜v2D．t1＜t2，v1＞v2【解析】開關斷開時，線圈中無感應電流，對條形磁鐵無阻礙作用，條形磁鐵自由下落，故a＝g；當開關閉合時，線圈中有感應電流，對條形磁鐵有阻礙作用，故a＜g.所以t1＜t2，v1＞v2，選項D正確．【答案】D9．(多選)有一靈敏電流計，當電流從正接線柱流入時，指針向右側偏轉，現(xiàn)把它與線圈連接成如圖4-3-17所示的電路，磁鐵位于線圈正上方，則以下說法正確的是()甲乙圖4-3-17A．甲圖中磁鐵由圖示位置水平向右運動時，電流計指針向右側偏轉B．甲圖中磁鐵由圖示位置水平向左運動時，電流計指針向右側偏轉C．乙圖中線圈的繞制方向從上往下看為順時針方向D．乙圖中線圈的繞制方向從上往下看為逆時針方向【解析】由題意知，當電流從正接線柱流入時，指針向右側偏轉；由題圖甲所示可知，穿過線圈的磁場向下，磁鐵由圖示位置水平向右或向左運動時，穿過線圈的磁通量減小，由楞次定律可知，感應電流的磁場方向向下，由安培定則知感應電流從電流計正接線柱流入，所以電流計指針向右側偏轉，故A、B均正確；由題圖乙所示可知，電流計指針向右偏轉，則電流從電流計正接線柱流入，由圖示可知，穿過線圈的磁場向下且減少，由楞次定律可知，感應電流的磁場方向向下，由安培定則知線圈的繞制方向從上往下看為順時針方向，故C正確，D錯誤．【答案】ABC10．如圖4-3-18所示，導線框abcd與直導線在同一平面內(nèi)，直導線通有恒定電流I，當線框由左向右勻速通過直導線的過程中，線框中感應電流的方向是()【導學號：05002023】圖4-3-18A．先abcd，后dcba，再abcdB．先abcd，后dcbaC．始終dcbaD．先dcba，后abcd，再dcba【解析】線框在直導線左側時，隨著線框向右運動，磁通量增加，根據(jù)楞次定律線框中感應電流的方向為dcba.當線框的cd邊跨過直導線后，如圖所示，根據(jù)右手定則ab邊產(chǎn)生的感應電流方向為a→b，cd邊產(chǎn)生的感應電流方向為c→d.線框全部跨過直導線后，隨著向右運動，磁通量減少，根據(jù)楞次定律知線框中感應電流的方向為dcba.故選項D正確．【答案】D[能力提升]11．已知北半球地磁場的豎直分量向下．如圖4-3-19所示，在北京某中學實驗室的水平桌面上，放置邊長為L的正方形閉合導體線圈abcd，線圈的ab邊沿南北方向，ad邊沿東西方向．下列說法中正確的是()圖4-3-19A．若使線圈向東平動，則b點的電勢比a點的電勢低B．若使線圈向北平動，則a點的電勢比b點的電勢低C．若以ab為軸將線圈向上翻轉，則線圈中感應電流方向為a→b→c→d→aD．若以ab為軸將線圈向上翻轉，則線圈中感應電流方向為a→d→c→b→a【解析】若使線圈向東平動，線圈的ab邊和cd邊切割磁感線，由右手定則知c(b)點電勢高于d(a)點電勢，故A錯誤，同理知B錯誤．若以ab為軸將線圈向上翻轉，穿過線圈平面的磁通量變小，由楞次定律可知線圈中感應電流方向為a→b→c→d→a，C正確，D錯誤．【答案】C12．如圖4-3-20所示，一個有彈性的金屬圓環(huán)被一根橡皮繩吊于通電直導線的正下方，直導線與圓環(huán)在同一豎直面內(nèi)，當通電直導線中電流增大時，彈性圓環(huán)的面積S和橡皮繩的長度l將()【導學號：05002023】圖4-3-20A．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【解析】當通電導線中電流增大時，穿過金屬圓環(huán)的磁通量增大，金屬圓環(huán)中產(chǎn)生感應電流，根據(jù)楞次定律，感應電流要阻礙磁通量的增大，一是用縮小面積的方式進行阻礙，二是用遠離直導線的方式進行阻礙．故D正確．【答案】D13．如圖4-3-21所示，通電螺線管兩側各懸掛一個小銅環(huán)，銅環(huán)平面與螺線管截面平行，當開關S接通的一瞬間，兩銅環(huán)的運動情況是()圖4-3-21A．同時向兩側推開B．同時向螺線管靠攏C．一個被推開，一個被吸引，但因電源正負極未知，無法具體判斷D．同時被推開或同時向螺線管靠攏，但因電源正負極未知，無法具體判斷【解析】當開關S接通的一瞬間，螺線管的磁場增強，故穿過兩邊線圈的磁通量均增加，根據(jù)楞次定律，在線圈中產(chǎn)生的感應電流阻礙磁通量的增加，故線圈會遠離螺線管運動，故兩銅環(huán)的運動情況是同時向兩側推開，選項A正確．【答案】A14．如圖4-3-22，一圓形金屬環(huán)與兩固定的平行長直導線在同一豎直平面內(nèi)，環(huán)的圓心與兩導線距離相等，環(huán)的直徑小于兩導線間距．兩導線中通有大小相等、方向向下的恒定電流．若()圖4-3-22A．金屬環(huán)向上運動，則環(huán)上的感應電流方向為順時針方向B．金屬環(huán)向下運動，則環(huán)上的感應電流方向為順時針方向C．金屬環(huán)向左側直導線靠近，則環(huán)上的感應電流方向為逆時針方向D．金屬環(huán)向右側直導線靠近，則環(huán)上的感應電流方向為逆時針方向【解析】當金屬環(huán)上下移動時，穿過環(huán)的磁通量不發(fā)生變化，根據(jù)楞次定律，沒有感應電流產(chǎn)生，選項A、B錯誤；當金屬環(huán)向左移動時，穿過環(huán)的磁通量垂直紙面向外且增強，根據(jù)楞次定律可知，產(chǎn)生順時針方向的感應電流，故選項C錯誤；當金屬環(huán)向右移動時，穿過環(huán)的磁通量垂直紙面向里且增強，根據(jù)楞次定律可知，產(chǎn)生逆時針方向的感應電流，故選項D正確．【答案】D15．(多選)如圖4-3-23所示，在勻強磁場中放一電阻不計的平行金屬軌道，軌道與軌道平面內(nèi)的圓形線圈P相連，要使在同一平面內(nèi)所包圍的小閉合線圈Q內(nèi)產(chǎn)生順時針方向的感應電流，導線ab的運動情況可能是()【導學號：05002023】圖4-3-23A．勻速向右運動 B．加速向右運動C．減速向右運動 D．加速向左運動【解析】本題關鍵是要弄清使Q中產(chǎn)生順時針方向的電流，則穿過Q中的磁通量應如何變化．可用楞次定律步驟的逆過程來分析，要使Q中產(chǎn)生順時針方向的感應電流，感應電流的磁場方向應垂直紙面指向紙內(nèi)．如果穿過Q的原磁場是垂直紙面向里的，則原