【物理】2020届一轮复习人教版楞次定律课时作业(1) 9页

‎2020届一轮复习人教版 楞次定律 课时作业 一、选择题 ‎1．(多选)关于决定感应电流方向的因素，以下说法中正确的是(　　)‎ A．回路所包围的引起感应电流的磁场的方向 B．回路外磁场的方向 C．回路所包围的面积的磁通量的大小 D．回路所包围的面积的磁通量的变化情况 答案　AD 解析　根据楞次定律可知感应电流的方向由回路所包围的引起感应电流的磁场的方向，以及回路所包围的面积的磁通量的变化情况共同决定，故A、D正确；回路以外的磁场方向，对回路中的感应电流方向没有影响，B错误；感应电流的方向与回路所包围的面积的磁通量的大小没有关系，C错误。‎ ‎2．(多选)如图所示是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流。各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向，其中正确的是(　　)‎ 答案　CD 解析　根据楞次定律可确定感应电流的方向：对C选项，当磁铁向下运动时：(1)闭合线圈原磁场的方向向上；(2)穿过闭合线圈的磁通量增加；(3)感应电流产生的磁场方向向下；(4)利用安培定则判断得感应电流的方向与图中箭头方向相同。故C正确。同样的方法，根据楞次定律及安培定则可知A、B错误，D正确。故选C、D。‎ ‎3．闭合线圈abcd运动到如图所示的位置时，bc边所受到的磁场力的方向向下，那么线圈的运动情况是(　　)‎ A．向左平动进入磁场 B．向右平动进入磁场 C．向上平动 D．向下平动 答案　A 解析　bc边受到的磁场力的方向向下，由左手定则可知电流方向为：b→c，由右手定则判断可知，线框应向左运动，线框向左平动进入磁场，故A正确。‎ ‎4.‎ ‎(多选)两圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环。当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B中产生如图所示方向的感应电流，则(　　)‎ A．A可能带正电且转速减小 B．A可能带正电且转速增大 C．A可能带负电且转速减小 D．A可能带负电且转速增大 答案　BC 解析　选取A环为研究对象，若A环带正电，且转速增大，则使穿过环面的磁通量向里增加，由楞次定律知，B环中感应电流的磁场方向向外，B环中感应电流的方向应为逆时针方向，故A错误、B正确；若A环带负电，且转速减小，则使穿过环面的磁通量向外减小，由楞次定律知，B环中感应电流的磁场方向向外，B环中感应电流的方向应为逆时针方向，故C正确、D错误。‎ ‎5．(多选)如图所示，通电螺线管N置于闭合金属环M的轴线上，当N中的电流突然减小时，则(　　)‎ A．环M有缩小的趋势 B．环M有扩张的趋势 C．螺线管N有缩短的趋势 D．螺线管N有伸长的趋势 答案　AD 解析　当通过通电螺线管N的电流突然减小时，电流的磁场减弱，对金属环M，穿过金属环M的磁通量也随之减少，由于金属环包围通电螺线管的内外磁场，减小面积能阻碍磁通量的减少，故金属环有缩小的趋势，A正确，B错误；对螺线管，螺线管每匝间的相互吸引力也减小，所以螺线管N有伸长的趋势，C错误，D正确。‎ ‎6．如图所示，甲是闭合铜线框，乙是有缺口的铜线框，丙是闭合的塑料线框，它们的正下方都放置一薄强磁铁，现将甲、乙、丙拿至相同高度H处同时释放(各线框下落过程中不翻转)，则以下说法正确的是(　　)‎ A．三者同时落地 B．甲、乙同时落地，丙后落地 C．甲、丙同时落地，乙后落地 D．乙、丙同时落地，甲后落地 答案　D 解析　将甲、乙、丙拿至相同高度H处同时释放，穿过甲线框的磁通量发生变化，产生感应电流，铜线框在下落过程中受到向上的安培力作用，线框受到的合外力小于重力，线框向下运动的加速度小于重力加速度；乙铜线框不闭合，‎ 线框下落时产生感应电动势，但没有感应电流，线框不受安培力作用，线框做自由落体运动，加速度等于重力加速度；丙是塑料线框，线框中不产生感应电流，线框做自由落体运动，加速度等于重力加速度。因为甲、乙、丙的位移相等，初速度都为零，甲的加速度小于乙、丙的加速度，乙、丙加速度相等，因此乙、丙同时落地，甲后落地；故D正确。‎ ‎7.‎ ‎(多选)如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列说法中正确的是(　　)‎ A．线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流 B．穿过线圈a的磁通量变小 C．线圈a有扩张的趋势 D．线圈a对水平桌面的压力FN将增大 答案　AD 解析　若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，螺线管b中电流增大，磁感应强度增大，根据安培定则，穿过线圈a的磁通量向下变大，根据楞次定律和安培定则，线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流，线圈a有缩小的趋势，线圈a有远离螺线管的趋势，对水平桌面的压力FN将增大，B、C错误，A、D正确。‎ ‎8.‎ ‎(多选)如图所示，矩形闭合线圈放置在水平薄板上，有一块蹄形磁铁置于薄板的正下方(磁极间距略大于矩形线圈的宽度)。当磁铁匀速向右通过线圈正下方时，线圈仍静止不动，那么线圈受到薄板的摩擦力方向和线圈中产生的感应电流的方向(从上向下看)是(　　)‎ A．摩擦力方向一直向左 B．摩擦力方向先向左、后向右 ‎ C．感应电流的方向为先顺时针再逆时针，接着再是顺时针 D．感应电流的方向为先顺时针再逆时针 答案　AC 解析　根据楞次定律可知，磁铁向右移动过程中，磁铁对线圈有向右的安培力作用，所以摩擦力方向始终向左，故A正确，B错误；从磁铁向右开始匀速运动到使线圈处在磁铁正中间位置时的过程中，穿过线圈的磁通量向上，且先增加后减少；从线圈处在磁铁正中间位置到磁铁匀速向右完全通过线圈正下方时，穿过线圈的磁通量向下，且先增加后减少，所以感应电流的方向为先顺时针再逆时针接着再是顺时针，故C正确，D错误。‎ ‎9.‎ ‎(多选)用一根轻质细杆将圆形导体环悬挂在O点，导体环可以在竖直平面内来回摆动，空气阻力和摩擦力均可不计。在如图所示的正方形区域内，有匀强磁场垂直于圆环的摆动面指向纸内。下列说法中正确的是(　　)‎ A．导体环在摆动过程中机械能守恒 B．导体环进入磁场和离开磁场时，环中电流的方向肯定相反 C．导体环通过最低点时，环中感应电流最大 ‎ D．最终导体环在匀强磁场中摆动时，机械能守恒 答案　BD 解析　导体环在进、出磁场阶段穿过环的磁通量发生变化，有感应电流产生，且进、出磁场产生的感应电流方向相反，机械能转化为电能。环全部进入磁场后，穿过环的磁通量不变，无感应电流。因此，导体环摆动过程中机械能不守恒。最终导体环在磁场区域内摆动时，机械能守恒。故B、D正确，A、C错误。‎ ‎10．(多选)如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向在图中已经标出。左线圈连着平行导轨M和N，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒ab，金属棒处于垂直于纸面向外的匀强磁场中，下列说法中正确的是(　　)‎ A．当金属棒ab向右匀速运动时，a点电势高于b点电势，c点电势高于d点电势 B．当金属棒ab向右匀速运动时，b点电势高于a点电势，c点与d点等电势 C．当金属棒ab向右加速运动时，b点电势高于a点电势，c点电势高于d点电势 D．当金属棒ab向右加速运动时，b点电势高于a点电势，d点电势高于c点电势 答案　BD 解析　当金属棒ab向右匀速运动时，由于ab切割磁感线，根据右手定则可知，金属棒ab所在回路中产生由a指向b的感应电流，因为ab等效于电源，所以b点电势高于a点电势，又因为金属棒ab向右匀速运动，所以左侧线圈感应电流大小不变，感应电流产生的磁场大小不变，根据安培定则可知，通过右侧线圈的磁通量不变，右侧线圈不能产生感应电流，c点与d点等电势，故A错误，B正确；同理根据右手定则可知，当金属棒ab向右加速运动时，b点电势高于a点电势，因为金属棒加速运动，所以左侧线圈中感应电流逐渐增大，感应电流产生的磁场逐渐增大，根据安培定则可知，通过右侧线圈的磁通量逐渐变大，根据楞次定律可知，右侧线圈所在回路的外部电路中电流方向为逆时针方向，d点电势高于c点电势，故C错误，D正确。‎ ‎11．(多选)如图甲所示，等离子气流由左方连续以速度v0射入M和N两板间的匀强磁场中，ab直导线与M、N相连接，直导线cd与线圈A在同一回路中，线圈A内有如图乙所示变化的磁场，且在同一回路中规定向左为磁感应强度B的正方向，则下列叙述正确的是(　　)‎ A．0～1 s内ab、cd导线互相排斥 B．1～2 s内ab、cd导线互相吸引 C．2～3 s内ab、cd导线互相吸引 D．3～4 s内ab、cd导线互相排斥 答案　BD 解析　根据左手定则，可判定等离子气流中的正离子向上极板M偏转，负离子向下极板N偏转，所以ab中电流方向是由a流向b。在0～2 s内，线圈A内磁感应强度方向向左，磁感应强度增大，则磁通量向左增大，由楞次定律可知感应电流的方向是由c流向d，根据ab、cd中电流的方向关系，可知两导线相互吸引，A错误，B正确；在2～4 s内，线圈A内磁感应强度方向向左，磁感应强度减小，磁通量向左减小，由楞次定律可知感应电流的方向是由d流向c，根据ab、cd中电流的方向关系，可知两导线相互排斥，C错误，D正确。‎ 二、非选择题 ‎12．如图所示是闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情景，则A图中感应电流的方向为________，B图中感应电流的方向为____________，C图中感应电流的方向为________。‎ 答案　b→a　a→c→b→a　b→a 解析　题中各图中情景都属于闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动的情况，应用右手定则判断可得A中电流由b→a，B中电流沿a→c→b→a方向，C中电流由b→a。‎ ‎13．如图所示，在图(1)中，G为零刻度在中央的灵敏电流计连接在直流电路中时指针的偏转情况。现保持灵敏电流计位置固定，使它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图(2)中的条形磁铁的运动方向是________；图(3)中电流计的指针将向________偏转；图(4)中的条形磁铁上端为________极。‎ 答案　向下　右　N 解析　由图(1)可知，当电流从左侧流入灵敏电流计时，电流计的指针向左偏，则当电流从右侧流入灵敏电流计，电流计指针向右偏；图(2)中灵敏电流计指针向左偏，则感应电流从左侧流入灵敏电流计，线圈中感应电流的磁场方向向下，而磁铁在线圈处产生的磁场方向向上，由楞次定律知磁铁将向下运动；图(3)中，磁铁在线圈处产生的磁场方向向下，磁铁向下运动，通过线圈的磁通量向下增大，则由楞次定律可知线圈中感应电流的磁场向上，由安培定则知感应电流的方向，感应电流从右侧流入灵敏电流计，故电流计的指针将向右偏；图(4)中电流计指针向右偏，则感应电流从右侧流入灵敏电流计，线圈中感应电流的磁场向上，磁铁正向上运动，则磁铁在线圈处产生的磁场方向向上，故磁铁下端为S极，上端为N极。‎ ‎14．如图所示，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在虚线ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内。当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动且在达到平衡状态之前，圆环L有________(选填“收缩”或“扩张”)趋势，圆环内产生的感应电流________(选填“变大”“变小”或“不变”)。‎ 答案　收缩　变小 解析　由于金属棒ab在恒力F的作用下向右运动，则abcd回路中产生逆时针方向的感应电流，则在圆环L处产生垂直于纸面向外的磁场，随着金属棒向右加速运动，圆环的磁通量将增大，依据楞次定律可知，圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环的磁通量的增大；又由于金属棒受到向左的安培力，‎ 向右运动的加速度减小，单位时间内圆环内磁通量的变化率减小，所以在圆环中产生的感应电流不断减小。当金属棒受到的向左的安培力与水平恒力F平衡时，金属棒速度达到最大，并以该速度向右匀速运动，abcd回路中的感应电流大小不变，通过圆环的磁通量保持不变，圆环内不再有感应电流产生，圆环也不再有收缩的趋势。‎