課時跟蹤訓(xùn)練（六）楞次定律

課時跟蹤訓(xùn)練（六）楞次定律A級—雙基達(dá)標(biāo)1．[多選]如圖是驗證楞次定律實驗的示意圖，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、磁鐵相對線圈的運動方向以及線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向等情況，其中表示正確的是()解析：選CD先根據(jù)楞次定律“來拒去留”判斷線圈的N極和S極，A中線圈上端為N極，B中線圈上端為N極，C中線圈上端為S極，D中線圈上端為S極，再根據(jù)安培定則確定感應(yīng)電流的方向，A、B錯誤，C、D正確。2.[多選]磁場垂直穿過一個圓形線框，由于磁場的變化，在線框中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，如圖所示，則以下說法正確的是()A．若磁場方向垂直線框向里，則此磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度是在增強(qiáng)B．若磁場方向垂直線框向里，則此磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度是在減弱C．若磁場方向垂直線框向外，則此磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度是在增強(qiáng)D．若磁場方向垂直線框向外，則此磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度是在減弱解析：選BC線框所產(chǎn)生的感應(yīng)電流為順時針方向，由安培定則知感應(yīng)電流的磁場垂直線框向里，由楞次定律中的“增反減同”可知，原因可能是方向垂直線框向里的磁場正在減弱或是方向垂直線框向外的磁場正在增強(qiáng)，故B、C正確。3．[多選]如圖所示，有界勻強(qiáng)磁場豎直向下穿過光滑的水平桌面，一橢圓形導(dǎo)體框平放在桌面上。使導(dǎo)體框從左端進(jìn)入磁場，從右端穿出磁場，下列說法正確的是()A．導(dǎo)體框進(jìn)入磁場過程中，感應(yīng)電流的方向為順時針方向B．導(dǎo)體框離開磁場過程中，感應(yīng)電流的方向為順時針方向C．導(dǎo)體框全部在磁場中運動時，感應(yīng)電流的方向為順時針方向D．導(dǎo)體框全部在磁場中運動時，無感應(yīng)電流產(chǎn)生解析：選BD根據(jù)楞次定律，導(dǎo)體框進(jìn)入磁場過程中，感應(yīng)電流的方向為逆時針方向，導(dǎo)體框離開磁場過程中，感應(yīng)電流的方向為順時針方向，導(dǎo)體框全部在磁場中運動時，穿過導(dǎo)體框的磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故選項A、C錯誤，B、D正確。4.航母上飛機(jī)彈射起飛所利用的電磁驅(qū)動原理如圖所示，當(dāng)固定線圈上突然通過直流電流時，線圈左側(cè)的金屬環(huán)被彈射出去，則下列說法正確的是()A．閉合開關(guān)S的瞬間，從右側(cè)看環(huán)中產(chǎn)生沿順時針方向的感應(yīng)電流B．金屬環(huán)向左運動過程中將有擴(kuò)大趨勢C．若將金屬環(huán)置于線圈的右側(cè)，環(huán)將不能彈射出去D．若將電池正、負(fù)極調(diào)換后，金屬環(huán)不能向左彈射解析：選A在閉合開關(guān)S的瞬間，線圈產(chǎn)生向右的磁場，穿過金屬環(huán)的磁通量向右增大，則由楞次定律可知，金屬環(huán)的感應(yīng)電流從右側(cè)看為順時針方向，且金屬環(huán)的面積有縮小的趨勢，故A正確、B錯誤；若金屬環(huán)放在線圈右側(cè)，根據(jù)楞次定律可得，環(huán)將向右運動，故C錯誤；電池正負(fù)極調(diào)換后，根據(jù)楞次定律可得，金屬環(huán)受力仍向左，故仍將向左彈出，故D錯誤。5.如圖所示，圓形金屬環(huán)放在水平桌面上，有一帶正電的微粒以水平速度v貼近環(huán)的上表面距環(huán)心d處飛過，則帶電微粒在飛過環(huán)的過程中，環(huán)中感應(yīng)電流方向是()A．始終是沿順時針方向B．始終是沿逆時針方向C．先沿順時針方向，再沿逆時針方向D．先沿逆時針方向，再沿順時針方向解析：選D帶電微?？拷鼒A形金屬環(huán)的過程中，穿過圓形金屬環(huán)的磁通量方向垂直紙面向里并增加，由楞次定律知，圓形金屬環(huán)中將產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流，當(dāng)帶電微粒遠(yuǎn)離圓形金屬環(huán)時，圓形金屬環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流。6．為了測量列車運行的速度和加速度大小，可采用如圖甲所示的裝置，它由一塊安裝在列車車頭底部的強(qiáng)磁體和埋設(shè)在軌道地面的一組線圈及電流測量記錄儀組成(測量記錄儀未畫出)。當(dāng)列車經(jīng)過線圈上方時，線圈中產(chǎn)生的電流被記錄下來，P、Q為接測量儀器的端口，若俯視，軌道平面磁場垂直地面向下，如圖乙所示。則在列車經(jīng)過測量線圈的過程中，流經(jīng)線圈Ⅰ的電流方向為()A．始終逆時針方向 B．始終順時針方向C．先逆時針、再順時針方向 D．先順時針、再逆時針方向解析：選C在列車經(jīng)過線圈的上方時，由于列車上磁場的方向垂直地面向下，所以線圈內(nèi)的磁通量方向垂直地面向下，先增大后減小，根據(jù)楞次定律可知，線圈中的感應(yīng)電流的方向為先逆時針、再順時針方向，故C正確。7.如圖所示，一水平放置的矩形線圈abcd，在細(xì)長的條形磁鐵的N極附近豎直下落，保持bc邊在紙外，ad邊在紙內(nèi)，從圖中的位置Ⅰ經(jīng)過位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ。在這個過程中，線圈中感應(yīng)電流()A．沿abcd流動B．沿dcba流動C．由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流動，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流動D．由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流動，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流動解析：選A矩形線圈由位置Ⅰ到位置Ⅱ和由位置Ⅱ到位置Ⅲ兩過程中，穿過線圈的磁感線方向相反。由條形磁鐵的磁場可知，線圈在位置Ⅱ時穿過閉合線圈的磁通量最少(為零)，線圈從位置Ⅰ到位置Ⅱ，從下向上穿過線圈的磁通量在減小，線圈從位置Ⅱ到位置Ⅲ，從上向下穿過線圈的磁通量在增大，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的方向是沿abcd流動，故A正確。8．為了探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的產(chǎn)生條件，如圖給出了一系列必備的實驗儀器。請用導(dǎo)線將沒有連接好的儀器正確連接成實驗電路(用筆畫線表示導(dǎo)線)。連接好電路后，如果在閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么合上開關(guān)后，小線圈迅速插入到大線圈時，靈敏電流計指針將________。(選填“向右偏”“向左偏”或“不偏轉(zhuǎn)”)解析：將電源、開關(guān)、滑動變阻器、小線圈串聯(lián)成一個回路，再將靈敏電流計與大線圈串聯(lián)成另一個回路，注意滑動變阻器接一上一下兩個接線柱，電路圖如圖所示。閉合開關(guān)時，穿過大線圈的磁通量增大，靈敏電流計的指針向右偏；閉合開關(guān)后，將小線圈迅速插入到大線圈的過程中，磁場方向不變，磁通量變大，電流計指針將向右偏轉(zhuǎn)。答案：見解析圖向右偏9.如圖所示，試探究在以下四種情況中小磁針N極的偏轉(zhuǎn)方向。(1)開關(guān)S閉合時；(2)開關(guān)S閉合后；(3)開關(guān)S閉合后，調(diào)節(jié)滑動變阻器使電流增強(qiáng)；(4)開關(guān)S斷開時。解析：開關(guān)S閉合時，左邊線圈的電流及磁場情況和穿過右邊線圈磁通量方向如圖所示。(1)S閉合時，穿過右邊線圈的磁通量Φ增大，由楞次定律可知，感應(yīng)電流方向為b→a，再由安培定則可知，N極指向垂直紙面向外的方向。(2)S閉合后，穿過右邊線圈的磁通量Φ不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，小磁針不偏轉(zhuǎn)。(3)此種情況與(1)現(xiàn)象相同，即N極指向垂直紙面向外的方向。(4)此種情況與(1)現(xiàn)象相反，即N極指向垂直紙面向里的方向。答案：見解析B級—選考提能10.如圖所示，圓環(huán)形導(dǎo)體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管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向上滑動，下面說法中正確的是()A．穿過線圈a的磁通量變大B．線圈a有收縮的趨勢C．線圈a中將產(chǎn)生俯視順時針方向的感應(yīng)電流D．線圈a對水平桌面的壓力FN將增大解析：選C當(dāng)滑動觸頭P向上滑動時接入電路的電阻增大，由閉合電路的歐姆定律可知通過線圈b的電流減小，b線圈產(chǎn)生的磁場減弱，故穿過線圈a的磁通量變小，故A錯誤；由楞次定律可知線圈a應(yīng)有擴(kuò)張的趨勢，故B錯誤；根據(jù)b中的電流方向和安培定則可知b產(chǎn)生的磁場方向向下穿過線圈a，根據(jù)楞次定律，a中的感應(yīng)電流的磁場要阻礙原來磁通量的減小，故a的感應(yīng)電流的磁場方向也向下，根據(jù)安培定則可知線圈a中感應(yīng)電流方向俯視時應(yīng)為順時針方向，故C正確；開始時線圈a對桌面的壓力等于線圈a的重力，當(dāng)滑片P向上滑動時，可以用“等效法”，即將線圈a和b看作兩個條形磁鐵，不難判斷此時兩磁鐵互相吸引，故線圈a對水平桌面的壓力將減小，故D錯誤。11.[多選]如圖所示，矩形閉合銅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)磁鐵勻速向右通過線圈正下方時，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)電流的方向為順時針→逆時針→順時針D．感應(yīng)電流的方向為順時針→逆時針解析：選AC在磁鐵剛運動至線圈下方到線圈處在磁鐵中間的過程中，穿過線圈的磁通量向上，且先增大后減小，當(dāng)線圈處在磁鐵中間以后，穿過線圈的磁通量向下，且先增大后減小，所以感應(yīng)電流的方向為順時針→逆時針→順時針，故C正確，D錯誤；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錯誤。12.磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場僅存在于邊長為2l的正方形范圍內(nèi)，有一個電阻為R、邊長為l的正方形導(dǎo)線框abcd，沿垂直于磁感線方向，以速度v勻速通過磁場，如圖所示，從ab(1)畫出穿過線框的磁通量隨時間變化的圖像。(2)判斷線框中有無感應(yīng)電流。若有，請判斷出感應(yīng)電流的方向；若無，請說明理由。解析：導(dǎo)線框穿過磁場的過程可分為三個階段：進(jìn)入磁場階段(只有ab邊在磁場中)、在磁場中運動階段(ab、cd兩邊都在磁場中)、離開磁場階段(只有cd邊在磁場中)。(1)①導(dǎo)線框進(jìn)入磁場階段：t為0～eq\f(l,v)，導(dǎo)線框進(jìn)入磁場中的面積與時間成正比，S＝lvt，最后為Φ＝BS＝Bl2。②導(dǎo)線框在磁場中運動階段：t為eq\f(l,v)～eq\f(2l,v)，導(dǎo)線框磁通量為Φ＝Bl2，保持不變。③導(dǎo)線框離開磁場階段：t為eq\f(2l,v)～eq\f(3l,v)，導(dǎo)線框磁通量線性減小，最后為0。磁通量隨時間變化的圖像如圖所示。(2)導(dǎo)線框進(jìn)入磁場階段，穿過導(dǎo)線框