1、3楞次定律课后训练案巩固提升一、A组(20分钟)1.根据楞次定律知,感应电流的磁场一定是()A.阻碍引起感应电流的磁通量B.与引起感应电流的磁场方向相反C.阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化D.与引起感应电流的磁场方向相同解析:根据楞次定律,感应电流具有这样的方向,即感应电流产生的磁场,总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。由此可见,感应电流的磁场阻碍的是引起它的磁通量的变化,而不是阻碍引起它的磁通量,反过来说,如果磁通量不发生变化,就没有感应电流的产生,故选项A错误;同时,我们要深刻理解“阻碍”二字的含义:当穿过电路的磁通量增加时,感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反;当穿过电路的磁通量减
2、少时,感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同,所以选项C正确,选项B、D错误。答案:C2.(多选)闭合电路的一部分导体在匀强磁场中做切割磁感线运动,如图所示,能正确表示感应电流I的方向、磁感应强度B的方向跟导体运动速度的方向关系的是()解析:根据右手定则进行判断可知B、C正确。答案:BC3.某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律。当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时,通过电流计的感应电流的方向是()A.aGbB.先aGb,后bGaC.bGaD.先bGa,后aGb解析:条形磁铁进入线圈的过程中:确定原磁场的方向:条形磁铁在穿入线圈的过程中,磁场方向向下。明确闭合回路中磁通量变化的情况:向下的
3、磁通量增加。由楞次定律的“增反减同”可知:线圈中的感应电流产生的磁场方向向上。应用安培定则可以判断感应电流的方向为逆时针(俯视),即电流的方向从bGa。同理可以判断出条形磁铁穿出线圈的过程中,向下的磁通量减少,由楞次定律可得,线圈中将产生顺时针方向的感应电流(俯视),即电流的方向从aGb。答案:D4.如图所示,一水平放置的圆形通电线圈1固定,另一较小的圆形线圈2从1的正上方下落,在下落过程中两线圈平面始终保持平行共轴,则线圈2从1的正上方下落至1的正下方过程中,从上往下看,线圈2中的感应电流为()A.无感应电流B.有顺时针方向的感应电流C.先是顺时针方向,后是逆时针方向的感应电流D.先是逆时针
4、方向,后是顺时针方向的感应电流解析:线圈1中环形电流的磁场方向由安培定则可判定为向上,线圈2从正上方下落到与线圈1共面的过程中穿过线圈2的磁通量增加,感应电流形成的磁场要阻碍磁通量的增加,故感应电流形成的磁场方向与线圈1的磁场方向相反,再根据安培定则可知线圈2中电流方向为顺时针。在线圈2从与1共面到落到正下方的过程中,穿过线圈2的磁通量减少,感应电流形成的磁场要阻碍磁通量的减少,故感应电流形成的磁场与线圈1的磁场方向相同,再根据安培定则判断可知,线圈2中电流方向为逆时针。所以答案选C。答案:C5.导学号958140081831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上,A线圈与电源、滑动变阻器R组成一个
5、回路,B线圈与开关S、电流表G组成另一个回路,如图所示。通过多次实验,法拉第终于总结出产生感应电流的条件。关于该实验,下列说法正确的是()A.闭合开关S的瞬间,电流表G中有ab的感应电流B.闭合开关S的瞬间,电流表G中有ba的感应电流C.闭合开关S后,在增大电阻R的过程中,电流表G中有ab的感应电流D.闭合开关S后,在增大电阻R的过程中,电流表G中有ba的感应电流解析:在滑片不动的情况下,A线圈中通过的是恒定电流,产生的磁场是恒定的,所以B线圈中不产生感应电流,所以选项A、B错误;在滑片移动增大电阻R的过程中,A线圈中通过的是逐渐减弱的电流,即线圈B处于逐渐减弱的磁场中,由安培定则和楞次定律可
6、判断得知,电流表中的电流从ba,故选项C错误,D正确。答案:D6.(多选)如图所示,当磁铁运动时,流过电阻的电流是由A经R到B,则磁铁的运动可能是()A.向下运动B.向上运动C.向左运动D.以上都不可能解析:本题可通过逆向应用楞次定律来判定。由感应电流方向ARB,应用安培定则得知感应电流在螺线管内产生的磁场方向应是从上指向下;运用楞次定律判定螺线管内磁通量的变化应是向下减少或向上增大;由条形磁铁的磁感线分布知,螺线管内原磁场是向下的,故应是磁通量减少,即磁铁向上运动或向左、向右平移,所以正确的选项是B、C。答案:BC7.如图所示,是“研究电磁感应现象”的实验装置。(1)将实物电路中所缺的导线补
7、充完整。(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么闭合开关后,将线圈L1迅速插入线圈L2中,灵敏电流计的指针将(选填“向左”“向右”或“不”)偏转。(3)线圈L1插入线圈L2后,将滑动变阻器的滑片迅速向右移动时,灵敏电流计的指针将(选填“向左”“向右”或“不”)偏转。解析:(1)补充的实物电路如图所示。(2)已知闭合开关瞬间,线圈L2中的磁通量增加,产生的感应电流使灵敏电流计的指针向右偏转。当开关闭合后,将线圈L1迅速插入线圈L2中时,线圈L2中的磁通量增加,由已知条件可知产生的感应电流也应使灵敏电流计的指针向右偏转。(3)滑动变阻器的滑片迅速向右移动,线圈L1中的电流变小,
8、线圈L2中的磁场方向不变,磁通量减少,则灵敏电流计的指针向左偏转。答案:(1)见解析图(2)向右(3)向左二、B组(15分钟)1.如图所示,匀强磁场与圆形导体环所在平面垂直,导体ef与环接触良好,当ef向右匀速运动时()A.圆环中磁通量不变,环上无感应电流产生B.整个环中有顺时针方向的电流C.整个环中有逆时针方向的电流D.环的右侧有逆时针方向的电流,环的左侧有顺时针方向的电流解析:由右手定则知ef上的电流由ef,故右侧的电流方向为逆时针,左侧的电流方向为顺时针,选D。答案:D2.1931年,英国物理学家狄拉克从理论上预言:存在只有一个磁极的粒子,即“磁单极子”。1982年,美国物理学家卡布莱设
9、计了一个寻找磁单极子的实验。他设想,如果一个只有S极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线圈,那么从上向下看,超导线圈的感应电流是()A.先顺时针方向,后逆时针方向的感应电流B.先逆时针方向,后顺时针方向的感应电流C.顺时针方向持续流动的感应电流D.逆时针方向持续流动的感应电流解析:S磁单极子靠近超导线圈时,线圈中磁通量向上增加,由楞次定律可以判断,从上向下看感应电流为顺时针方向;当S磁单极子远离超导线圈时,线圈中磁通量向下减少,感应电流方向仍为顺时针方向,C正确。答案:C3.如图所示,一个金属圆盘安装在竖直的转动轴上,置于蹄形磁铁之间,两块铜片A、O分别与金属圆盘的边缘和转动轴接触。若使金属
10、圆盘按图示方向(俯视顺时针方向)转动起来,下列说法正确的是()A.电阻R中有QRP方向的感应电流B.电阻R中有PRQ方向的感应电流C.穿过圆盘的磁通量始终没有变化,电阻R中无感应电流D.调换磁铁的N、S极同时改变金属圆盘的转动方向,R中感应电流的方向也会发生改变解析:根据右手定则可判断出R中有PRQ方向的感应电流,B正确,A、C错。D选项中流过R的感应电流方向不变,D错。答案:B4.如图所示,金属线框与直导线AB在同一平面内,直导线中通有电流I,若将线框由位置1拉至位置2的过程中,线框中感应电流的方向是()A.先顺时针,后逆时针,再顺时针B.始终顺时针C.先逆时针,后顺时针,再逆时针D.始终逆
11、时针答案:C5.(多选)闭合线圈abcd在磁场中运动到如图所示位置时,ab边受到的磁场力竖直向上,此线圈的运动情况可能是()A.向右进入磁场B.向左移出磁场C.以ab为轴转动D.以cd为轴转动答案:BCD6.导学号95814009(多选)北半球地磁场的竖直分量向下。如图所示,在北京某中学实验室的水平桌面上,放置一个边长为L的正方形闭合导体线框abcd,线框的ab边沿南北方向,ad边沿东西方向。下列说法中正确的是()A.若使线框向东平动,则a点的电势比b点的电势低B.若使线框向北平动,则a点的电势比b点的电势低C.若以ab为轴将线框向上翻转,则线框中感应电流方向为abcdaD.若以ab为轴将线框
12、向上翻转,则线框中感应电流方向为adcba解析:线框向东平动时,ba和cd两边切割磁感线,且两边切割磁感线产生的感应电动势大小相同,a点电势比b点电势低,A对;同理,线框向北平动,则a、b电势相等,高于c、d两点电势,B错;以ab为轴将线框向上翻转,向下的磁通量减少了,感应电流的磁场方向应该向下,再由安培定则知,感应电流的方向为abcda,则C对,D错。答案:AC7.导学号95814010如图所示,在水平地面下有一条沿东西方向铺设的水平直导线,导线中通有自东向西稳定、强大的直流。现用一闭合的检测线圈(线圈中串有灵敏的电流计,图中未画出)检测此通电直导线的位置,若不考虑地磁场的影响,在检测线圈位于水平面内,从距直导线很远处由北向南沿水平地面通过导线的上方并移至距直导线很远处的过程中,俯视检测线圈,其中的感应电流的方向是()A.先顺时针后逆时针B.先逆时针后顺时针C.先逆时针后顺时针,然后再逆时针D.先顺时针后逆时针,然后再顺时针解析:根据通电直导线周围磁感线的特点,检测线圈由远处移至直导线正上方时,穿过线圈的磁场有向下的分量,磁通量先增加后减小,由楞次定律和安培定则知,线圈中的电流方向先逆时针后顺时针。当检测线圈由直导线正上方移至远处时,穿过线圈的磁场有向上的分量,磁通量先增加后减小,由楞次定律和安培定则知,线圈中的电流方向先顺时针后逆时针,所以C正确。答案:C
