《人教版選修3-2 第四章 電磁感應 楞次定律 鞏固作業(yè)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《人教版選修3-2 第四章 電磁感應 楞次定律 鞏固作業(yè)(8頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、楞次定律
1.研究人員發(fā)現(xiàn)一種具有獨特屬性的新型合金,只要略微提高其溫度,這種合金就會變成強磁性合金,從而使它旁邊的線圈中產生感應電流。如圖,一圓形線圈放在圓柱形合金材料下方,現(xiàn)對合金材料進行加熱,則( )
A.線圈中將產生逆時針方向的電流
B.線圈中將產生順時針方向的電流
C.線圈將有收縮的趨勢
D.線圈將有擴張的趨勢
2.如圖所示,一根條形磁鐵自左向右穿過一個閉合螺線管,則電路中( )
A.始終有感應電流自a向b流過電流表
B.始終有感應電流自b向a流過電流表
C.先有a→→b方向的感應電流,后有b→→a方向的感應電流
D.將不會產生感應電流
3.如圖所示
2、,在一固定水平放置的閉合導體圓環(huán)上方,有一條形磁鐵從離地面高h處由靜止開始下落,最后落在水平地面上。磁鐵下落過程中始終保持豎直方向,并從圓環(huán)中心穿過圓環(huán),而不與圓環(huán)接觸。若不計空氣阻力,重力加速度為g,則下列說法中正確的是( )
A.在磁鐵下落的整個過程中,從上向下看圓環(huán),圓環(huán)中的感應電流方向先順時針后逆時針
B.磁鐵在整個下落過程中,圓環(huán)對它的作用力始終豎直向上
C.磁鐵在整個下落過程中,它的機械能不變
D.磁鐵落地時的速率一定等于2gh
4. 1931年,英國物理學家狄拉克從理論上預言:存在只有一個磁極的粒子,即“磁單極子”。1982年,美國物理學家卡布萊拉設計了一個尋找磁
3、單極子的實驗。他設想,如果一個只有N極的磁單極子從上向下穿過如圖所示的超導線圈,那么,從上向下看,超導線圈將出現(xiàn)( )
A.先有逆時針方向的感應電流,然后有順時針方向的感應電流
B.先有順時針方向的感應電流,然后有逆時針方向的感應電流
C.始終有順時針方向持續(xù)流動的感應電流
D.始終有逆時針方向持續(xù)流動的感應電流
5.如圖所示,通電螺線管兩側各懸掛一個小銅環(huán),銅環(huán)平面與螺線管橫截面平行。當開關S接通瞬間,兩銅環(huán)的運動情況是( )
A.同時向兩側被推開
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
4、攏,因電源正負極未知,無法具體判斷
6. (多選)2000年底,我國宣布已研制成功一輛高溫超導磁懸浮高速列車的模型車,該車的車速已達到500 km·h-1,可載5人。如圖所示是磁懸浮模型車的原理圖,圖中A是圓柱形磁鐵,B是用高溫超導材料制成的超導線圈,將超導線圈B水平放在磁鐵A上方,它就能在磁力的作用下懸浮在磁鐵A上方的空中。以下說法正確的是( )
A.在B放入磁場的過程中,B中將產生感應電流,當線圈懸浮穩(wěn)定后,感應電流消失
B.在B放入磁場的過程中,B中將產生感應電流,當線圈懸浮穩(wěn)定后,感應電流仍存在
C.如A的N極朝上,B中感應電流的方向如圖中所示
D.如A的N極朝上,B中
5、感應電流的方向與圖中所示相反
7.如圖所示,1831年法拉第把兩個線圈繞在同一個鐵環(huán)上,A線圈與電源、滑動變阻器R組成一個回路,B線圈與開關S、電流表G組成另一個回路,通過多次實驗,法拉第終于總結出產生感應電流的條件。關于該實驗,下列說法正確的是( )
A.閉合開關S的瞬間,電流表G中有a→b的感應電流
B.閉合開關S的瞬間,電流表G中有b→a的感應電流
C.閉合開關S,滑動變阻器的滑片向左滑的過程中,電流表G中有a→b的感應電流
D.閉合開關S,滑動變阻器的滑片向左滑的過程中,電流表G中有b→a的感應電流
8.如圖所示,導線框abcd與直導線在同一平面內,直導線通有恒定
6、電流I,在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( )
A.先abcd,后dcba,再abcd
B.先abcd,后dcba
C.始終沿dcba
D.先dcba,后abcd,再dcba
9.如圖所示,光滑固定的金屬導軌M、N水平放置,兩根導體棒P、Q平行放置在導軌上,形成一個閉合回路,當一條形磁鐵從高處下落到如圖所示位置時( )
A.從上往下看產生了順時針方向的感應電流
B.P棒受到的安培力方向水平向右
C.P棒對導軌的壓力大于P棒的重力
D.磁鐵的加速度等于g
10. (多選)如圖所示,兩根平行金屬導軌置于水平面內,導軌之間接有電阻R。金屬棒
7、ab與兩導軌垂直并保持良好接觸,整個裝置放在勻強磁場中,磁場方向垂直于導軌平面向下?,F(xiàn)使磁感應強度隨時間均勻減小,ab始終保持靜止,下列說法正確的是( )
A.ab中的感應電流方向由a到b
B.ab所受的安培力方向向左
C.ab中的感應電流方向由b到a
D.ab所受的安培力方向向右
11. (多選)豎直向下的勻強磁場中,有一個帶銅軸的銅盤,用銅刷把盤緣和軸連接,外接一電流表,當銅盤按圖示勻速轉動時,則( )
A.中有a→b的電流
B.中有b→a的電流
C.盤面磁通量不變,不產生感應電流
D.有從盤緣向盤中心的電流
12. (多選)兩根互相平行的金屬導軌水平放置于
8、如圖所示的勻強磁場中,在導軌上導體棒ab和cd可以自由滑動。當ab在外力F作用下向右運動時,下列說法正確的是( )
A.cd內有電流通過,方向是d→c
B.cd向左運動
C.磁場對cd作用力向左
D.磁場對ab作用力向左
參考答案
1.C 提高溫度,這種合金會從非磁性合金變成強磁性合金,穿過線圈的磁通量增大,從而在線圈中產生感應電流,由于原磁場的方向未知,所以不能判斷出感應電流的方向,故A、B錯誤;當合金材料的磁場增大時,穿過線圈的磁通量增大,由“增縮減擴”知線圈面積有縮小的趨勢,故C正確,D錯誤。
2.C 當條形磁鐵進入螺線管時,閉合線圈中的磁通量增加,產生的感應電流
9、方向為a→→b;當條形磁鐵穿出螺線管時,閉合線圈中的磁通量減少,產生的感應電流方向為b→→a,選項C正確。
3.B 當條形磁鐵靠近圓環(huán)時,穿過圓環(huán)的磁通量增加,根據(jù)楞次定律結合安培定則可判斷圓環(huán)中感應電流的方向為逆時針(從上向下看);當條形磁鐵遠離圓環(huán)時,穿過圓環(huán)的磁通量減小,根據(jù)楞次定律結合安培定則可判斷圓環(huán)中感應電流的方向為順時針(從上向下看),故A錯誤;據(jù)楞次定律的推論“來拒去留”原則,可判斷磁鐵在整個下落過程中,受圓環(huán)對它的作用力始終豎直向上,故B正確;磁鐵在整個下落過程中,由于受到磁場力的作用,機械能不守恒,故C錯誤;若磁鐵從高度h處開始做自由落體運動,其落地時的速率v=2gh,但
10、磁鐵穿過圓環(huán)的過程中要產生感應電流,根據(jù)能量守恒定律可知,其落地速率一定小于2gh,故D錯誤。
4.D 在磁單極子運動的過程中,當磁單極子位于超導線圈上方時,原磁場的方向向下,磁通量增加,則感應電流的磁場方向向上,由安培定則可知,產生逆時針(俯視)方向的感應電流;當磁單極子位于超導線圈下方時,原磁場的方向向上,磁通量減小,則感應電流的磁場方向向上,由安培定則可知,產生逆時針(俯視)方向的感應電流。故選項D正確。
5.A 當開關S接通瞬間,小銅環(huán)中磁通量從無到有,磁通量增加,根據(jù)楞次定律,感應電流的磁場要阻礙磁通量的增加,則兩環(huán)將向兩側運動,故A正確。
6.BD 線圈B放入磁場的過程中,穿
11、過B的磁通量從無到有,逐漸增加,故B中產生感應電流,由于B是超導線圈,不會出現(xiàn)功率損耗,故B中的感應電流持續(xù)存在。如果明確了A的N極朝上,可由楞次定律結合安培定則得出感應電流的方向與題圖中所示的方向相反。
7.D 閉合與斷開開關S的瞬間,穿過線圈B的磁通量都不發(fā)生變化,電流表G中均無感應電流,故A、B錯誤;閉合開關S后,滑動變阻器的滑片向左滑的過程中,電流減小,則通過線圈B的磁通量減小,根據(jù)右手螺旋定則可確定穿過線圈B的磁場方向,再根據(jù)楞次定律可得,電流表G中有b→a的感應電流,故C錯誤,D正確。
8.D 先著重分析線框跨在直導線上時感應電流的方向。如圖所示為通電直導線的磁感線分布,用兩種
12、方法判定:
(1)用磁通量變化來判定。在線框跨越導線過程中,線框左側磁感線穿出,而右側則穿入。當跨在導線左邊的線框面積大于右邊面積時,合磁通量是向外的且逐漸減小,為阻礙磁通量減小,感應電流方向沿abcd;當跨在導線右邊的線框面積大于左邊面積時,合磁通量向內且逐漸增大,為阻礙磁通量增大,感應電流方向也為abcd。
(2)用切割磁感線來判定。在線框跨越導線的過程中,用右手定則可得,cd邊的感應電流方向向上,ab邊的感應電流方向向下。而ad、bc邊不切割磁感線,沒有感應電流產生,因此cd、ab邊產生的感應電流疊加起來使線框的感應電流的方向沿abcd。
另由楞次定律和安培定則可判定線框未跨導
13、線前的感應電流方向為dcba,離開導線后感應電流的方向也為dcba。故本題選D。
9.C 磁鐵下落,導致穿過回路的磁通量增大,根據(jù)楞次定律的推論“增反減同”,那么從上往下看感應電流應該是沿逆時針方向的,故A錯誤;根據(jù)左手定則,可知P棒受到的安培力方向斜向右下方(如圖所示),故B錯誤;在磁鐵下落過程中,由于棒P受到重力、導軌的支持力以及斜向右下方的安培力作用,所以豎直方向上P受到的支持力一定大于重力,則P棒對導軌的壓力大于P棒的重力,故C正確;當條形磁鐵從高處下落接近回路時,穿過回路的磁通量增加,根據(jù)楞次定律:感應電流的磁場總是阻礙磁通量的變化,可知,磁鐵將受到向上的磁場力作用,所以磁鐵所
14、受的合力小于重力,磁鐵的加速度一定小于g,故D錯誤。
10.AD 磁感應強度隨時間均勻減小,故回路磁通量減小,根據(jù)楞次定律判斷,感應電流的磁場方向向下,根據(jù)安培定則可判斷ab中的感應電流方向由a到b,A正確C錯誤;因為ab中的感應電流方向由a到b,磁場方向豎直向下,根據(jù)左手定則可判斷ab所受的安培力方向向右,B錯誤D正確。
11.BD 銅盤半徑方向的“銅棒”切割磁感線,由右手定則可判定選項B、D正確。
12.AD 為了判斷cd內電流方向,首先判斷ab內的電流方向,因為ab在外力F作用下向右做切割磁感線運動,根據(jù)右手定則判斷可知電流的方向是b→a,ab起著電源的作用,電流從a端流出,回路的電流方向是b→a→d→c→b,所以A是正確的;由左手定則可知,cd所受安培力向右,ab所受安培力向左,所以選項D是正確的。
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