人教版(新教材)高中物理選擇性必修2課時(shí)作業(yè)9：專題強(qiáng)化6 楞次定律的應(yīng)用

人教版(新教材)高中物理選擇性必修第二冊(cè)PAGEPAGE1楞次定律的應(yīng)用1．(多選)如圖1是某電磁沖擊鉆的原理圖，若突然發(fā)現(xiàn)鉆頭M向右運(yùn)動(dòng)，則可能是()圖1A．開(kāi)關(guān)S閉合瞬間B．開(kāi)關(guān)S由閉合到斷開(kāi)的瞬間C．開(kāi)關(guān)S已經(jīng)是閉合的，滑動(dòng)變阻器滑片P向左迅速滑動(dòng)D．開(kāi)關(guān)S已經(jīng)是閉合的，滑動(dòng)變阻器滑片P向右迅速滑動(dòng)〖答案〗AC〖解析〗當(dāng)開(kāi)關(guān)突然閉合時(shí)，左線圈上有了電流，產(chǎn)生磁場(chǎng)，而對(duì)右線圈來(lái)說(shuō)，磁通量增加，產(chǎn)生感應(yīng)電流，使鉆頭M向右運(yùn)動(dòng)，同理可知，開(kāi)關(guān)由閉合到斷開(kāi)瞬間，鉆頭M向左運(yùn)動(dòng)，故A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)開(kāi)關(guān)S已經(jīng)閉合時(shí)，只有左側(cè)線圈電流增大才會(huì)導(dǎo)致鉆頭M向右運(yùn)動(dòng)，故C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤．2.(多選)兩根相互平行的金屬導(dǎo)軌水平放置于如圖2所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，與導(dǎo)軌接觸良好的導(dǎo)體棒AB和CD可以自由滑動(dòng)．當(dāng)導(dǎo)體棒AB在外力F的作用下向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是()圖2A．導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流通過(guò)，方向是D→CB．導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流通過(guò)，方向是C→DC．磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒CD的作用力向左D．磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒AB的作用力向左〖答案〗BD〖解析〗導(dǎo)體棒AB切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)右手定則可知，AB中感應(yīng)電流的方向?yàn)锽→A，則導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流通過(guò)，方向是C→D，故A錯(cuò)誤，B正確；導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流通過(guò)，導(dǎo)體棒CD受到安培力作用，由左手定則判斷可知，磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒CD的作用力向右，磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒AB的作用力向左，故C錯(cuò)誤，D正確．3.(2020·江蘇南通一中高二上期末)如圖3所示，在載流直導(dǎo)線旁固定有兩平行光滑導(dǎo)軌A、B，導(dǎo)軌與直導(dǎo)線平行且在同一水平面內(nèi)，在導(dǎo)軌上有兩個(gè)可自由滑動(dòng)的導(dǎo)體ab和cd.當(dāng)載流直導(dǎo)線中的電流逐漸增大時(shí)，導(dǎo)體ab和cd的運(yùn)動(dòng)情況是()圖3A．一起向左運(yùn)動(dòng)B．一起向右運(yùn)動(dòng)C．a(chǎn)b和cd相向運(yùn)動(dòng)，相互靠近D．a(chǎn)b和cd相背運(yùn)動(dòng)，相互遠(yuǎn)離〖答案〗C〖解析〗由于在閉合回路abdc中，ab和cd中感應(yīng)電流方向相反，所以兩導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向一定相反，排除A、B；當(dāng)載流直導(dǎo)線中的電流逐漸增大時(shí)，穿過(guò)閉合回路的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙穿過(guò)閉合回路的磁通量的變化，所以兩導(dǎo)體相互靠近，減小面積，達(dá)到阻礙磁通量增大的目的．故選C.4．如圖4甲所示，有一閉合導(dǎo)體環(huán)，磁場(chǎng)方向垂直于環(huán)面向里(為正方向)，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按如圖乙所示規(guī)律變化時(shí)，順著磁場(chǎng)方向看，導(dǎo)體環(huán)中感應(yīng)電流的方向是()圖4A．一直順時(shí)針 B．一直逆時(shí)針C．先順時(shí)針后逆時(shí)針 D．先逆時(shí)針后順時(shí)針〖答案〗D〖解析〗由題圖乙可知，0～t0內(nèi)，穿過(guò)導(dǎo)體環(huán)的磁通量增加，由楞次定律的結(jié)論——“增反減同”可知，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直環(huán)面向外，所以感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針；同理可得t0～2t0內(nèi)感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，故D正確．5．(2020·全國(guó)卷Ⅲ)如圖5，水平放置的圓柱形光滑玻璃棒左邊繞有一線圈，右邊套有一金屬圓環(huán)．圓環(huán)初始時(shí)靜止．將圖中開(kāi)關(guān)S由斷開(kāi)狀態(tài)撥至連接狀態(tài)，電路接通的瞬間，可觀察到()圖5A．撥至M端或N端，圓環(huán)都向左運(yùn)動(dòng)B．撥至M端或N端，圓環(huán)都向右運(yùn)動(dòng)C．撥至M端時(shí)圓環(huán)向左運(yùn)動(dòng)，撥至N端時(shí)向右運(yùn)動(dòng)D．撥至M端時(shí)圓環(huán)向右運(yùn)動(dòng)，撥至N端時(shí)向左運(yùn)動(dòng)〖答案〗B〖解析〗開(kāi)關(guān)S由斷開(kāi)狀態(tài)撥至連接狀態(tài)，不論撥至M端還是N端，通過(guò)圓環(huán)的磁通量均增加，根據(jù)楞次定律(增離減靠)可知圓環(huán)會(huì)阻礙磁通量的增加，即向右運(yùn)動(dòng)，故選B.6.航母上艦載機(jī)電磁彈射的驅(qū)動(dòng)原理如圖6所示，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S，固定線圈中突然通過(guò)直流電流時(shí)，線圈左側(cè)的金屬環(huán)被彈射出去，則()圖6A．閉合開(kāi)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?lè)较駼．若將電池正負(fù)極調(diào)換后，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)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(kāi)關(guān)S的瞬間，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)電流方向由左側(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)仍將向左彈出，B錯(cuò)誤；若將金屬環(huán)置于線圈的右側(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．7.(多選)(2020·南通市期末)如圖7所示，固定的水平長(zhǎng)直導(dǎo)線中通有電流I，矩形線框與導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi)，且一邊與導(dǎo)線平行．線框由靜止釋放，不計(jì)空氣阻力，在下落過(guò)程中()圖7A．穿過(guò)線框的磁通量保持不變B．線框中感應(yīng)電流的方向保持不變C．線框所受安培力的合力方向向上D．線框的機(jī)械能不斷增大〖答案〗BC〖解析〗當(dāng)線框由靜止向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線框的磁通量逐漸減小，根據(jù)楞次定律可得，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，且方向不發(fā)生變化，A錯(cuò)誤，B正確；整個(gè)線框所受的安培力的合力方向向上，對(duì)線框做負(fù)功，線框的機(jī)械能不斷減小，C正確，D錯(cuò)誤．8．如圖8所示，一條形磁體從高h(yuǎn)處自由下落，中途穿過(guò)一個(gè)固定的空心線圈，開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，由開(kāi)始下落至落地用時(shí)t1，落地時(shí)速度為v1；開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，由開(kāi)始下落至落地用時(shí)t2，落地時(shí)速度為v2.不計(jì)空氣阻力，則它們的大小關(guān)系是()圖8A．t1>t2，v1>v2B．t1＝t2，v1＝v2C．t1<t2，v1<v2D．t1<t2，v1>v2〖答案〗D〖解析〗開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，線圈中無(wú)感應(yīng)電流，對(duì)磁體無(wú)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．9.(多選)如圖9所示，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，漆包線繞成的兩個(gè)線圈P、Q與其組成閉合回路．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)．以下說(shuō)法正確的是()圖9A．P向右擺動(dòng)的過(guò)程中，P中的電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?從右向左看)B．P向右擺動(dòng)的過(guò)程中，Q會(huì)向右擺動(dòng)C．P向右擺動(dòng)的過(guò)程中，Q會(huì)向左擺動(dòng)D．若使Q左右擺動(dòng)，P會(huì)始終保持靜止〖答案〗AB〖解析〗穿過(guò)線圈P的磁感線方向向左，P向右擺動(dòng)的過(guò)程中，磁通量減少，根據(jù)楞次定律，P中的電流方向從右向左看為順時(shí)針?lè)较?，A正確；由于Q與P構(gòu)成一回路，Q中的電流也為順時(shí)針?lè)较?從右向左看)，Q線圈最下面的一條導(dǎo)線中通過(guò)的電流方向向外，該處的磁場(chǎng)方向向下，則該導(dǎo)線所受的安培力向右，那么Q會(huì)向右擺動(dòng)，B正確，C錯(cuò)誤；若使Q左右擺動(dòng)，最下面的那條導(dǎo)線切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電流，則P中有電流，那么P將受到安培力而運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤．10.如圖10所示，MN是一根固定在光滑水平面上的通電細(xì)長(zhǎng)直導(dǎo)線，電流方向如圖所示，現(xiàn)將一矩形金屬線框abcd放在導(dǎo)線上，ab邊平行于MN，讓線框的位置偏向?qū)Ь€的左邊，兩者彼此絕緣，當(dāng)導(dǎo)線上的電流突然增大時(shí)，線框整體受力為()圖10A．受力向右 B．受力向左C．受力向上 D．受力為零〖答案〗A〖解析〗金屬線框放在導(dǎo)線MN上，導(dǎo)線中電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，根據(jù)安培定則判斷可知，線框左右兩側(cè)磁場(chǎng)方向相反，線框左側(cè)的磁通量大于線框右側(cè)的磁通量，當(dāng)導(dǎo)線中電流增大時(shí)，穿過(guò)線框的磁通量增大，線框產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)要阻礙原磁通量的變化，則線框?qū)⑾蚴勾磐繙p小的方向運(yùn)動(dòng)，即向右移動(dòng)，線框整體受力向右，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．11．如圖11甲所示，長(zhǎng)直導(dǎo)線與閉合金屬線框位于同一平面內(nèi)，長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流i隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示．在0～eq\f(T,2)時(shí)間內(nèi)，直導(dǎo)線中電流方向向上，下列說(shuō)法正確的是()圖11A．0～eq\f(T,2)時(shí)間內(nèi)，線框內(nèi)感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，線框有擴(kuò)張趨勢(shì)B．0～eq\f(T,2)時(shí)間內(nèi)，線框內(nèi)感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，線框有收縮趨勢(shì)C.eq\f(T,2)～T時(shí)間內(nèi)，線框內(nèi)感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，線框有擴(kuò)張趨勢(shì)D.eq\f(T,2)～T時(shí)間內(nèi)，線框內(nèi)感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，線框有收縮趨勢(shì)〖答案〗D〖解析〗在0～eq\f(T,2)時(shí)間內(nèi)，直導(dǎo)線電流方向向上，根據(jù)安培定則，知導(dǎo)線左側(cè)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向外，電流逐漸減小，則磁場(chǎng)逐漸減弱，根據(jù)楞次定律，金屬線框中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，且線框面積有擴(kuò)張的趨勢(shì)，A、B錯(cuò)誤．同理可知，eq\f(T,2)～T時(shí)間內(nèi)，感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，線框有收縮趨勢(shì)，C錯(cuò)誤，D正確．12.如圖12所示，通電螺線管置于水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ之間，ab和cd是放在導(dǎo)軌上的兩根金屬棒，它們分別靜止在螺線管的左右兩側(cè)，現(xiàn)使滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向左滑動(dòng)時(shí)，ab和cd棒的運(yùn)動(dòng)情況是()圖12A．a(chǎn)b向左運(yùn)動(dòng)，cd向右運(yùn)動(dòng)B．a(chǎn)b向右運(yùn)動(dòng)，cd向左運(yùn)動(dòng)C．a(chǎn)b、cd都向右運(yùn)動(dòng)D．a(chǎn)b、cd保持靜止〖答案〗A〖解析〗當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向左滑動(dòng)時(shí)，電路中的總電阻變小，流過(guò)螺線管的電流將增大，因此螺線管的磁場(chǎng)變強(qiáng)，即磁感應(yīng)強(qiáng)度B變大，根據(jù)楞次定律可知，兩根金屬棒應(yīng)分別向外運(yùn)動(dòng)，增大回路的面積，以增大螺線管外部磁場(chǎng)的磁通量來(lái)抵消內(nèi)部磁場(chǎng)磁通量的增大，故A正確．13.(多選)如圖13所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放有平行銅導(dǎo)軌，它與大導(dǎo)線圈M相連接，要使小導(dǎo)線圈N獲得順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，則放在導(dǎo)軌上的金屬棒ab的運(yùn)動(dòng)情況可能是(兩導(dǎo)線圈共面放置，且金屬棒切割磁感線的速度越大，感應(yīng)電流越大)()