2024年高中物理新教材同步 選擇性必修第二冊(cè) 第2章 專題強(qiáng)化6　楞次定律的應(yīng)用

專題強(qiáng)化6楞次定律的應(yīng)用[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.進(jìn)一步理解楞次定律，能熟練應(yīng)用楞次定律的推論解決實(shí)際問題(重點(diǎn))。2.熟練應(yīng)用安培定則、左手定則、右手定則和楞次定律分析解決有關(guān)綜合問題(難點(diǎn))。一、楞次定律的重要推論(1)用絕緣細(xì)繩吊起一個(gè)鋁環(huán)，用磁體的N極去靠近鋁環(huán)，如圖甲所示?？梢杂^察到什么現(xiàn)象？如果用S極去靠近鋁環(huán)可以觀察到什么現(xiàn)象？請(qǐng)解釋此現(xiàn)象。(2)若把磁體從靠近鋁環(huán)處向左移開，可以觀察到什么現(xiàn)象？請(qǐng)解釋此現(xiàn)象。答案(1)如圖(a)所示，當(dāng)磁體N極靠近鋁環(huán)時(shí)，穿過鋁環(huán)的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知，鋁環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針(從左往右看)，將環(huán)形感應(yīng)電流等效成小磁針(左N極右S極)，鋁環(huán)與磁體相互排斥，鋁環(huán)向右擺動(dòng)；同理分析，如圖(b)所示，當(dāng)S極靠近鋁環(huán)時(shí)，鋁環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針(從左往右看)。環(huán)形感應(yīng)電流等效成的小磁針(左S極右N極)，鋁環(huán)與磁體相互排斥。鋁環(huán)向右擺動(dòng)，即無論是N極還是S極，只要磁體靠近鋁環(huán)，二者就相互排斥。(2)如圖(c)所示，當(dāng)磁體N極遠(yuǎn)離鋁環(huán)時(shí)，穿過鋁環(huán)的磁通量減小，鋁環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針(從左往右看)，將環(huán)形感應(yīng)電流等效成小磁針(左S極右N極)，鋁環(huán)與磁體相互吸引，鋁環(huán)向左擺動(dòng)。楞次定律中“阻礙”的含義可以拓展為：感應(yīng)電流的效果總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。主要有以下幾種表現(xiàn)形式：內(nèi)容例證阻礙原磁通量變化——“增反減同”阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)——“來拒去留”使回路面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(shì)“增縮減擴(kuò)”或“增擴(kuò)減縮”B減小時(shí)，線圈中的Φ減小，為了阻礙Φ減小，線圈有擴(kuò)張趨勢(shì)，各邊受到的安培力向外b環(huán)中電流減小時(shí)a環(huán)中Φ減小，為了阻礙Φ的減小，a環(huán)面積有縮小的趨勢(shì)使金屬環(huán)有遠(yuǎn)離或靠近的趨勢(shì)——“增離減靠”穿過金屬環(huán)P的磁通量增加時(shí)，P向右運(yùn)動(dòng)；穿過P的磁通量減小時(shí)，P向左運(yùn)動(dòng)例1(多選)金屬棒ab、cd放在水平光滑導(dǎo)軌上，條形磁體向下加速運(yùn)動(dòng)，在接近導(dǎo)軌時(shí)，下列說法正確的有(重力加速度為g)()A．a(chǎn)b、cd相互靠近 B．a(chǎn)b、cd相互遠(yuǎn)離C．磁體加速度大于g D．磁體加速度小于g答案AD解析當(dāng)條形磁體從上向下接近閉合回路時(shí)，穿過回路的磁場(chǎng)方向向下，且磁通量在不斷增加，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流所產(chǎn)生的效果總是阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁通量的變化，所以會(huì)阻礙條形磁體的下落，則感應(yīng)電流的磁場(chǎng)給條形磁體一個(gè)向上阻礙其下落的阻力，即磁體下落的加速度小于g，為了阻礙回路中磁通量增加，ab、cd兩金屬棒將互相靠近，使回路的面積減小，從而阻礙磁通量的增加，故選A、D。例2(2023·上海市延安中學(xué)高二期末)如圖所示，a、b、c三個(gè)線圈是同心圓，b線圈上連接有直流電源和開關(guān)K，則下列說法正確的是()A．K閉合電路穩(wěn)定后，在斷開K的一瞬間，線圈c中有感應(yīng)電流，線圈a中沒有感應(yīng)電流B．K閉合電路穩(wěn)定后，在斷開K的一瞬間，線圈a中有感應(yīng)電流，線圈c中沒有感應(yīng)電流C．在K閉合的一瞬間，線圈a中有逆時(shí)針方向的瞬時(shí)感應(yīng)電流，有擴(kuò)張趨勢(shì)D．在K閉合的一瞬間，線圈c中有順時(shí)針方向的瞬時(shí)感應(yīng)電流，有收縮趨勢(shì)答案C解析在K閉合電路穩(wěn)定后，在斷開K的一瞬間，穿過線圈a、c中的磁通量均發(fā)生變化，均有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A、B錯(cuò)誤；在K閉合的一瞬間，線圈b中有順時(shí)針方向的瞬時(shí)電流，線圈a、c內(nèi)磁場(chǎng)垂直紙面向里增大，根據(jù)楞次定律的推論、右手螺旋定則，可知線圈a、c中均有逆時(shí)針方向的瞬時(shí)感應(yīng)電流，a有擴(kuò)張的趨勢(shì)，c有收縮的趨勢(shì)，故C正確，D錯(cuò)誤。例3(2023·上海市浦東新區(qū)高二期末)虛線區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，當(dāng)閉合線圈abcd由靜止開始平移時(shí)，磁場(chǎng)對(duì)ab邊的安培力FA方向如圖所示。則線圈內(nèi)磁通量變化及ad邊受到的安培力方向分別為()A．變大，向左 B．變大，向右C．變小，向左 D．變小，向右答案C解析當(dāng)閉合線圈abcd由靜止開始平移時(shí)，磁場(chǎng)對(duì)ab邊的安培力FA方向如題圖所示，可知線圈面積有增大的趨勢(shì)，阻礙磁通量減小，根據(jù)楞次定律的推論，線圈內(nèi)磁通量變小，則ad邊受到的安培力向左，使面積有增大趨勢(shì)，故選C。楞次定律的拓展含義——“增縮減擴(kuò)”或“增擴(kuò)減縮”關(guān)鍵看閉合回路面積的變化(或變化趨勢(shì))對(duì)阻礙磁通量變化的效果。應(yīng)用“增縮減擴(kuò)”或“增擴(kuò)減縮”判斷安培力的方向快速、準(zhǔn)確，能解放“右手”或“左手”。例4如圖所示裝置，在下列各種操作中，會(huì)使懸掛在螺線管附近的銅質(zhì)閉合線圈A向右運(yùn)動(dòng)的是()A．開關(guān)S接通的瞬間B．開關(guān)S接通后，電路中電流穩(wěn)定時(shí)C．開關(guān)S接通后，滑動(dòng)變阻器觸頭向上滑動(dòng)的瞬間D．開關(guān)S斷開的瞬間答案D解析當(dāng)開關(guān)S接通的瞬間，螺線管中產(chǎn)生磁場(chǎng)，閉合線圈中磁通量在這一瞬間變大，根據(jù)楞次定律(“增離減靠”)可得，此時(shí)閉合線圈A向左運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；同理可得，開關(guān)斷開的瞬間閉合線圈A向右運(yùn)動(dòng)，D正確；開關(guān)S接通后，電路中電流穩(wěn)定時(shí)線圈A中磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，此時(shí)線圈A靜止，B錯(cuò)誤；開關(guān)S接通后，滑動(dòng)變阻器觸頭向上滑動(dòng)的瞬間，電路中總電阻變小，電流變大，閉合線圈中磁通量變大，根據(jù)楞次定律可得此時(shí)閉合線圈A向左運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤。二、“三定則一定律”的綜合應(yīng)用安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律的比較比較項(xiàng)目安培定則左手定則右手定則楞次定律適用場(chǎng)合判斷電流周圍的磁感線方向判斷通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受的安培力方向判斷導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向判斷回路中磁通量變化時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向因果關(guān)系因電而生磁(I→B)因電而受力(I、B→F安)因動(dòng)而生電(v、B→I感)因磁通量變化而生電(ΔΦ→I感)例5如圖所示，在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一U形金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與磁場(chǎng)垂直。金屬桿PQ置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌形成閉合回路PQRS，一圓環(huán)形金屬線框T位于回路圍成的區(qū)域內(nèi)，線框與導(dǎo)軌共面?，F(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)開始的瞬間，關(guān)于感應(yīng)電流的方向，下列說法正確的是()A．PQRS中沿順時(shí)針方向，T中沿逆時(shí)針方向B．PQRS中沿順時(shí)針方向，T中沿順時(shí)針方向C．PQRS中沿逆時(shí)針方向，T中沿逆時(shí)針方向D．PQRS中沿逆時(shí)針方向，T中沿順時(shí)針方向答案D解析金屬桿PQ突然向右運(yùn)動(dòng)，由右手定則可知，金屬桿PQ中的感應(yīng)電流方向由Q到P，則PQRS中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向；PQRS中感應(yīng)電流產(chǎn)生垂直紙面向外的磁場(chǎng)，由楞次定律可知，圓環(huán)形金屬線框T中會(huì)產(chǎn)生垂直紙面向里的磁場(chǎng)，則T中感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，D正確。例6(多選)如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN，當(dāng)PQ在外力的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，MN在安培力的作用下向右運(yùn)動(dòng)，則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是(導(dǎo)體切割磁感線速度越大，感應(yīng)電流越大)()A．向右加速運(yùn)動(dòng)B．向左加速運(yùn)動(dòng)C．向右減速運(yùn)動(dòng)D．向左減速運(yùn)動(dòng)答案BC解析當(dāng)PQ向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，用右手定則可判定PQ中感應(yīng)電流的方向是由Q→P，由安培定則可知穿過L1的磁場(chǎng)方向是自下而上的；若PQ向右加速運(yùn)動(dòng)，則穿過L1的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可以判斷流過MN的感應(yīng)電流是從N→M的，根據(jù)左手定則可判定MN受到向左的安培力，將向左運(yùn)動(dòng)；若PQ向右減速運(yùn)動(dòng)，流過MN的感應(yīng)電流方向、MN所受的安培力的方向均將反向，MN向右運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，C正確。同理可判斷，選項(xiàng)B正確，D錯(cuò)誤。專題強(qiáng)化練1.(多選)如圖所示，用絕緣細(xì)繩吊起一個(gè)鋁環(huán)，用條形磁體的N極去靠近鋁環(huán)，直至從右側(cè)穿出的過程中()A．磁體從左側(cè)靠近鋁環(huán)時(shí)，鋁環(huán)向右擺動(dòng)B．磁體在右側(cè)遠(yuǎn)離鋁環(huán)時(shí)，鋁環(huán)向左擺動(dòng)C．磁體從左側(cè)靠近鋁環(huán)時(shí)，鋁環(huán)A端為N極D．磁體在右側(cè)遠(yuǎn)離鋁環(huán)時(shí)，B端為S極答案AC解析磁體從左側(cè)靠近鋁環(huán)時(shí)，在鋁環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)必定阻礙磁體的靠近，鋁環(huán)A端為N極，鋁環(huán)向右擺動(dòng)，A、C正確；當(dāng)磁體在右側(cè)遠(yuǎn)離鋁環(huán)時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙鋁環(huán)的遠(yuǎn)離，鋁環(huán)右擺，B端為N極，B、D錯(cuò)誤。2．(多選)如圖所示，在水平面上有一固定的導(dǎo)軌，導(dǎo)軌為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(chǎng)，則()A．若磁場(chǎng)方向豎直向上并增強(qiáng)時(shí)，桿ab將向右移動(dòng)B．若磁場(chǎng)方向豎直向上并減弱時(shí)，桿ab將向右移動(dòng)C．若磁場(chǎng)方向豎直向下并增強(qiáng)時(shí)，桿ab將向右移動(dòng)D．若磁場(chǎng)方向豎直向下并減弱時(shí)，桿ab將向右移動(dòng)答案BD解析不管磁場(chǎng)方向豎直向上還是豎直向下，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增大時(shí)，回路中磁通量增大，由楞次定律推論“增縮減擴(kuò)”知，桿ab將向左移動(dòng)，反之，桿ab將向右移動(dòng)，選項(xiàng)B、D正確。3．如圖所示，一條形磁體從高h(yuǎn)處自由下落，中途穿過一個(gè)固定的空心線圈，開關(guān)S斷開時(shí)，由開始下落至落地用時(shí)t1，落地時(shí)速度大小為v1；開關(guān)S閉合時(shí)，由開始下落至落地用時(shí)t2，落地時(shí)速度大小為v2。不計(jì)空氣阻力，則它們的關(guān)系是()A．t1>t2，v1>v2 B．t1＝t2，v1＝v2C．t1<t2，v1<v2 D．t1<t2，v1>v2答案D解析開關(guān)S斷開時(shí)，線圈中無感應(yīng)電流，對(duì)磁體無阻礙作用，故磁體自由下落，a1＝g；當(dāng)S閉合時(shí)，線圈中有感應(yīng)電流，對(duì)磁體有阻礙作用，故a2<g。所以t1<t2，v1>v2，故D正確。4．(2022·北京四中期末)為了演示“感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化”的現(xiàn)象，老師做了這樣的演示實(shí)驗(yàn)：如圖所示，鋁制水平橫梁兩端各固定一個(gè)鋁環(huán)，其中A環(huán)是閉合的，B環(huán)是斷開的，橫梁可以繞中間的支點(diǎn)在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，開始時(shí)裝置靜止不動(dòng)，用一磁體的N極去接近A環(huán)，發(fā)現(xiàn)A環(huán)繞支點(diǎn)沿順時(shí)針(俯視)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。若不考慮空氣流動(dòng)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是()A．若用磁體的S極接近A環(huán)，A環(huán)也將繞支點(diǎn)沿順時(shí)針(俯視)方向轉(zhuǎn)動(dòng)B．制作A、B環(huán)的材料只要是金屬就行，很薄的鐵環(huán)也可以得到相同的實(shí)驗(yàn)效果C．制作A、B環(huán)的材料用絕緣材料也可以得到相同的實(shí)驗(yàn)效果D．磁體接近A環(huán)的過程中，A環(huán)將有擴(kuò)張的趨勢(shì)答案A解析當(dāng)磁體的N極向A環(huán)靠近時(shí)，穿過A環(huán)的磁通量增加，由于A環(huán)閉合，所以A環(huán)產(chǎn)生感應(yīng)電流，阻礙兩者相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此A環(huán)阻礙磁體靠近，出現(xiàn)A環(huán)繞支點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)現(xiàn)象，同理，磁體的S極接近A環(huán)時(shí)，A環(huán)也會(huì)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，故A正確；制作A、B環(huán)的材料必須是金屬導(dǎo)體，但用很薄的鐵環(huán)時(shí)，鐵環(huán)會(huì)被磁鐵吸引，故不能產(chǎn)生相同的實(shí)驗(yàn)效果，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；制作A、B環(huán)的材料用絕緣材料時(shí)，在A環(huán)中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，則磁體對(duì)環(huán)無作用力，環(huán)不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；磁體接近A環(huán)的過程中，穿過A環(huán)的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知，A環(huán)將有收縮的趨勢(shì)，故D錯(cuò)誤。5.2022年6月17日，我國(guó)第三艘航空母艦“中國(guó)人民解放軍海軍福建艦”下水后，將按計(jì)劃開展系泊試驗(yàn)和航行試驗(yàn)，這是我國(guó)完全自主設(shè)計(jì)建造的首艘彈射型航空母艦，配置電磁彈射和阻攔裝置。航母上艦載機(jī)電磁彈射的驅(qū)動(dòng)原理如圖所示，當(dāng)閉合開關(guān)S，固定線圈中突然通過直流電流時(shí)，線圈左側(cè)的金屬環(huán)被彈射出去，則()A．閉合開關(guān)S的瞬間，從左側(cè)看金屬環(huán)中的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向B．若將電池正負(fù)極調(diào)換，金屬環(huán)彈射方向?qū)⒏淖僀．若將金屬環(huán)置于線圈的右側(cè)，金屬環(huán)仍將向左彈射D．若將金屬環(huán)置于線圈的右側(cè)，金屬環(huán)將向右彈射答案D解析閉合開關(guān)S的瞬間，線圈中電流迅速增大，電流從線圈右側(cè)流入，產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向左，由楞次定律可知，金屬環(huán)中的感應(yīng)電流方向從左側(cè)看為順時(shí)針，A錯(cuò)誤；電池正負(fù)極調(diào)換后，根據(jù)“增離減靠”可得，金屬環(huán)受力方向向左，故仍將向左彈出，B錯(cuò)誤；若將金屬環(huán)放在線圈右側(cè)，根據(jù)“增離減靠”可得，金屬環(huán)將向右彈射，C錯(cuò)誤，D正確。6．(多選)(2023·云南師范大學(xué)附屬中學(xué)高二開學(xué)考)如圖所示，在光滑水平桌面上有兩個(gè)金屬圓環(huán)，在它們圓心連線中點(diǎn)正上方有一個(gè)條形磁體，當(dāng)給條形磁體一豎直向上的初速度后(不考慮金屬環(huán)之間的作用，重力加速度大小為g)，將會(huì)出現(xiàn)的情況是()A．兩金屬環(huán)將相互靠攏B．兩金屬環(huán)將相互遠(yuǎn)離C．磁體的加速度會(huì)大于gD．磁體的加速度會(huì)小于g答案AC解析當(dāng)給條形磁體一豎直向上的初速度后，穿過兩個(gè)圓環(huán)的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙磁通量的變化，所以兩個(gè)圓環(huán)要向磁通量增大的方向運(yùn)動(dòng)，則知兩圓環(huán)相互靠攏，故A正確，B錯(cuò)誤；條形磁體向上運(yùn)動(dòng)，穿過兩個(gè)圓環(huán)的磁通量減小，金屬環(huán)產(chǎn)生感應(yīng)電流，金屬環(huán)受到向上的安培力，而磁體受到向下的磁場(chǎng)力，所以磁體的加速度會(huì)大于g，故C正確，D錯(cuò)誤。7．(2023·臨沂第十九中學(xué)高二月考)如圖所示，矩形導(dǎo)線框abcd與長(zhǎng)直導(dǎo)線MN放在同一水平面上，ab邊與MN平行，且MN靠近ab邊放置，導(dǎo)線MN中通有向上的電流，當(dāng)MN中的電流增大時(shí)，下列說法正確的是()A．導(dǎo)線框abcd中沒有感應(yīng)電流B．導(dǎo)線框abcd中有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流C．導(dǎo)線框所受安培力的合力方向水平向左D．導(dǎo)線框所受安培力的合力方向水平向右答案C解析方法一直導(dǎo)線中通有向上且增大的電流，根據(jù)安培定則知，通過線框的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，且增大，根據(jù)楞次定律知導(dǎo)線框abcd中感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，故A、B錯(cuò)誤；根據(jù)左手定則知，ab邊所受安培力方向水平向左，cd邊所受安培力方向向左，則線框所受安培力的合力方向水平向左，故C正確，D錯(cuò)誤。方法二當(dāng)MN中電流增大時(shí)，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，線圈各邊受到安培力作用，使線圈向阻礙磁通量增大的方向“移動(dòng)”，故導(dǎo)線框所受安培力的合力方向水平向左，故C正確，D錯(cuò)誤。8.(多選)如圖所示，兩個(gè)線圈繞在同一根鐵芯上，其中一線圈通過開關(guān)與電源連接，另一線圈與遠(yuǎn)處沿南北方向水平放置在紙面內(nèi)的直導(dǎo)線連接成回路。將一小磁針懸掛在直導(dǎo)線正上方，開關(guān)未閉合時(shí)小磁針處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是()A．開關(guān)閉合后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動(dòng)B．開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后，小磁針的N極指向垂直紙面向里的方向C．開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后，小磁針的N極指向垂直紙面向外的方向D．開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間再斷開的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動(dòng)答案AD解析開關(guān)閉合后的瞬間，根據(jù)楞次定律，可判斷出直導(dǎo)線中電流方向?yàn)橛杀毕蚰?，由安培定則可判斷出小磁針處的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，A正確；開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后，左側(cè)線圈中磁通量不變，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流為零，直導(dǎo)線中電流為零，小磁針恢復(fù)到原來的狀態(tài)，B、C錯(cuò)誤；開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后再斷開的瞬間，左側(cè)的線圈中磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，由楞次定律可判斷出直導(dǎo)線中電流方向?yàn)橛赡舷虮?，由安培定則可判斷出小磁針處的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，D正確。9．(2023·武安市第三中學(xué)高二月考)如圖甲所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，導(dǎo)軌之間接有電阻R，金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下?，F(xiàn)使磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示(以向下為正方向)，0～2t0時(shí)間內(nèi)ab始終保持靜止。則下列說法正確的是()A．0～2t0時(shí)間內(nèi)ab中的感應(yīng)電流方向總是由b到aB．0～t0時(shí)間內(nèi)ab棒所受的安培力向左C．t0～2t0時(shí)間內(nèi)ab棒所受的靜摩擦力向右D．t0～2t0時(shí)間內(nèi)穿過回路的磁通量逐漸減小答案C解析根據(jù)題意，由題圖乙可知，0～t0時(shí)間內(nèi)，磁場(chǎng)方向向下，穿過回路的磁通量逐漸減小，由楞次定律可知，感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的方向向下，由右手螺旋定則可知，回路中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，即ab中的感應(yīng)電流方向是由a到b，t0～2t0時(shí)間內(nèi)，磁場(chǎng)方向向上，穿過回路的磁通量逐漸增大，回路中電流方向也為順時(shí)針，即ab中的感應(yīng)電流方向總是由a到b，故A、D錯(cuò)誤；0～t0時(shí)間內(nèi)，由左手定則可知，ab棒所受的安培力向右，故B錯(cuò)誤；t0～2t0時(shí)間內(nèi)，由左手定則可知，ab棒所受的安培力向左，由平衡條件可知，ab棒所受的靜摩擦力向右，故C正確。10．(多選)如圖所示是創(chuàng)意物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)作品《小熊蕩秋千》。兩根彼此靠近且相互絕緣的金屬棒C、D固定在鐵架臺(tái)上，與兩個(gè)銅線圈P、Q組成一閉合回路，兩個(gè)磁性很強(qiáng)的條形磁體如圖放置，當(dāng)用手左、右擺動(dòng)線圈P時(shí)，線圈Q也會(huì)跟著擺動(dòng)，仿佛小熊在蕩秋千。以下說法正確的是()A．P向右擺動(dòng)的過程中，P中的電流方向?yàn)轫槙r(shí)針(從右向左看)B．P向右擺動(dòng)的過程中，Q也會(huì)向右擺動(dòng)C．P向右擺動(dòng)的過程中，Q會(huì)向左擺動(dòng)D．若用手左、右擺動(dòng)Q，P會(huì)始終保持靜止答案AB解析P向右擺動(dòng)的過程中，P內(nèi)從右往左的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可以得出感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向(從右向左看)，可知流過Q的感應(yīng)電流方向也是順時(shí)針方向(從右向左看)，根據(jù)左手定則判斷Q下邊受到的安培力向右，選項(xiàng)A、B正確，C錯(cuò)誤；若用手左、右擺動(dòng)Q，Q的下邊切割磁感線會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，P中會(huì)有感應(yīng)電流通過，在磁場(chǎng)中會(huì)受到安培力，所以P不會(huì)始終保持靜止，D錯(cuò)誤。11．(多選)(2023·武漢外國(guó)語學(xué)校高二期末)如圖甲所示，絕緣的水平桌面上放置一金屬圓環(huán)，在圓環(huán)的正上方放置一個(gè)螺線管，在螺線管中通入如圖乙所示的電流，電流從螺線管a端流入為正。以下說法正確的是A．0～1s內(nèi)圓環(huán)面積有擴(kuò)張的趨勢(shì)B．1～2s內(nèi)圓環(huán)面積有擴(kuò)張的趨勢(shì)C．1～2s內(nèi)和2～3s內(nèi)圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向相反D．從上往下看，0～2s內(nèi)圓環(huán)中的感應(yīng)電流先沿順時(shí)針方向、后沿逆時(shí)針方向答案BD解析0～1s線圈中電流增大，產(chǎn)生的磁場(chǎng)增大，圓環(huán)中磁通量增大，根據(jù)楞次定律的推論“增縮減擴(kuò)”，圓環(huán)面積有縮小趨勢(shì)，故A錯(cuò)誤；同理判斷1～2s內(nèi)圓環(huán)面積有擴(kuò)張的趨勢(shì)，故B正確；1～2s內(nèi)正方向電流減小，2～3s內(nèi)反向電流增大，根據(jù)楞次定律，圓環(huán)中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向不變，感應(yīng)電流方向不變，故C錯(cuò)誤；0～1s線圈中電流增大，產(chǎn)生的磁場(chǎng)增大，圓環(huán)中磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知，從上往下看，0～1s內(nèi)圓環(huán)中的感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向；1～2s線圈中電流減小，產(chǎn)生的磁場(chǎng)減弱，圓環(huán)中磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知，從上往下看，1～2s內(nèi)圓環(huán)中的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向，故D正確。12．(多選)(2022·湖北陽新縣高級(jí)中學(xué)高二階段練習(xí))如圖甲所示，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，設(shè)t＝0時(shí)電流沿逆時(shí)針方向(圖中箭頭所示)。關(guān)于線圈B的電流方向和所受安培力產(chǎn)生的效果，下列說法中正確的是()A．在0<t<t1時(shí)間內(nèi)，有順時(shí)針方向的電流，且有擴(kuò)張的趨勢(shì)B．在0<t<t1時(shí)間內(nèi)，有逆時(shí)針方向的電流，且有收縮的趨勢(shì)C．在t1<t<t2時(shí)間內(nèi)，有順時(shí)針方向的電流，且有收縮的趨勢(shì)D．在t1<t<t2時(shí)間內(nèi)，有逆時(shí)針方向的電流，且有擴(kuò)張的趨勢(shì)答案BD解析在0<t<t1時(shí)間內(nèi)，線圈A中逆時(shí)針方向的電流在減小，電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)在減弱，根據(jù)安培定則與磁場(chǎng)疊加原則可知，線圈B內(nèi)的合磁場(chǎng)的方向向外，且在減弱，根據(jù)楞次定律，則線圈B的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，兩線圈的電流同向，則有相互吸引趨勢(shì)，所以線圈B有收縮趨勢(shì)，A錯(cuò)誤，B正確；在t1<t<t2時(shí)間內(nèi)，線圈A中順時(shí)針方向的電流在增大，電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)在增強(qiáng)，根據(jù)安培定則與磁場(chǎng)疊加原則可知，線圈B內(nèi)的合磁場(chǎng)的方向向里，且在增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律，則線圈B的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，兩線圈的電流反向，則有相互排斥趨勢(shì)，所以線圈B有擴(kuò)張趨勢(shì)，C錯(cuò)誤，D