1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。课时提升作业 一楞次定律一、不定项选择题1.关于感应电流,下列说法正确的是 ()A.根据楞次定律知:感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量B.感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化C.感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向可能相同,也可能相反D.当导体切割磁感线运动时,必须用安培定则确定感应电流的方向【解题指南】解答本题要注意以下三点:(1)楞次定律的实质是确定了感应磁场是要阻碍原磁场的变化。(2)若原磁场增大则感应磁场与原磁场反向;若原磁场减小则感应磁场与原磁场同
2、向。(3)磁场与电流的关系用安培定则来确定。【解析】选B、C。由楞次定律知,感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化,A错误;感应电流的磁场总是阻碍电路中的原磁通量的变化,不是阻碍原磁场的变化,B正确;由楞次定律知,如果是因磁通量的减少而引起的感应电流,则感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相同,阻碍磁通量的减少;如果是因磁通量的增加而引起的感应电流,则感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相反,阻碍磁通量的增加,C正确;导体切割磁感线运动时,应直接用右手定则确定感应电流的方向;若闭合回路磁通量变化,由楞次定律确定感应电流的磁场方向,然后用安培定则确定感应电流的方向,D错误。2.
3、如图,一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内,环的圆心与两导线距离相等,环的直径小于两导线间距。两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流。若()A.金属环向上运动,则环上的感应电流方向为顺时针方向B.金属环向下运动,则环上的感应电流方向为顺时针方向C.金属环向左侧直导线靠近,则环上的感应电流方向为逆时针方向D.金属环向右侧直导线靠近,则环上的感应电流方向为逆时针方向【解析】选D。金属环向上或向下运动时穿过金属环的磁通量不变,由产生感应电流的条件可知选项A、B错误;金属环向左侧直导线靠近,穿过金属环的合磁通量向外并且增强,根据楞次定律可知,环上的感应电流方向为顺时针方向,选项C错误;
4、金属环向右侧直导线靠近,穿过金属环的合磁通量向里并且增强,则环上的感应电流方向为逆时针方向,选项D正确。3.如图所示为闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景,其中能产生由a到b的感应电流的是()【解析】选A。题目中导体做切割磁感线运动,先由感应电流产生的条件判断是否存在感应电流,再应用右手定则判断感应电流方向。由右手定则可判定ab中的电流,A项中由a向b,B项中由b向a,C项中由b向a,D项中由b向a。故选A。4.1931年,英国物理学家狄拉克曾经从理论上预言: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拉设计了一个寻找磁单极子的实验。他设想,如果一
5、个只有N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,超导线圈上将出现()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】选D。N极磁单极子从上向下通过时,穿过线圈的磁通量先向下增加,接着突变为向上减少。故由楞次定律知,感应电流的磁场一直向上,故电流始终为逆时针。5.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.向右平动离开磁场C.向上平动D.向下平动【解析】选A。当bc受力向下时,说明感应电流方向由b
6、指向c,当向左进入磁场时,磁通量增加,感应电流的磁场方向应该与原磁场方向相反,垂直纸面向里,用右手螺旋定则可以判断感应电流方向为顺时针方向。故只有A符合题意。【总结提升】反向应用楞次定律的技巧有部分题目是知道感应电流的方向,而去确定磁场是如何变化的,这是反向应用楞次定律,应注意以下三点:(1)各个物理量之间的关系依然为楞次定律的关系。(2)各个物理量确定的先后关系有所变化。(3)物理量确定的难度比一般的应用楞次定律的难度稍微大点。6.如图所示,固定的水平长直导线中通有直流电流I,矩形线框与导线在同一竖直平面内,且一边与导线平行。线框由静止释放,在下落过程中()A.穿过线框的磁通量保持不变B.线
7、框中感应电流方向保持不变C.线框所受安培力的合力为零D.线框的机械能不断增大【解析】选B。线框下落过程中,穿过线框的磁通量减小,选项A错误;由楞次定律可判断出感应电流方向一直沿顺时针方向,选项B正确;线框受到的安培力的合力竖直向上,但小于重力,则合力不为零,选项C错误;在下落过程中,安培力对线框做负功,则其机械能减小,选项D错误。7.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、强大的直流电流。现用一闭合的检测线圈(线圈中串有灵敏的检流计,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
8、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】选C。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。【补偿训练】1.如图,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈。当一竖直放
9、置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力N及在水平方向运动趋势的正确判断是()A.N先小于mg后大于mg,运动趋势向左B.N先大于mg后小于mg,运动趋势向左C.N先小于mg后大于mg,运动趋势向右D.N先大于mg后小于mg,运动趋势向右【解析】选D。条形磁铁从线圈正上方等高快速经过时,通过线圈的磁通量先增加后减小。当通过线圈的磁通量增加时,为阻碍其增加,在竖直方向上线圈有向下运动的趋势,所以线圈受到的支持力大于其重力,在水平方向上有向右运动的趋势;当通过线圈的磁通量减少时,为阻碍其减少,在竖直方向上线圈有向上运动的趋势,所以线圈受到的支持力小于其
10、重力,在水平方向上有向右运动的趋势。综上所述,线圈所受到的支持力先大于重力后小于重力,在水平方向运动趋势总是向右。2.如图所示,线圈abcd所在平面与磁感线平行,在线圈以ab边为轴顺时针(由下往上看)转过180的过程中,线圈中感应电流的方向为()A.沿abcdaB.沿dcbadC.先沿abcda,后沿dcbadD.先沿dcbad,后沿abcda【解析】选D。根据右手定则可知由平行位置开始转动到时,穿过线圈的磁通量增加,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,电流方向为dcbad;由转到平行位置穿过线圈的磁通量减少,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,电流方向为abcda,故D正确。二、非选择题8.
11、如图所示,试判定当开关S闭合和断开瞬间,线圈ABCD中的电流方向。【解析】当S闭合时:(1)研究的回路是ABCD,穿过回路的磁场是电流I产生的磁场,方向(由安培定则判知)垂直于纸面向里(如题图所示),且磁通量增加。(2)由楞次定律得知感应电流磁场方向应和B原相反,即方向垂直于纸面向外。(3)由安培定则判知线圈ABCD中感应电流方向是ABCDA。当S断开时:(1)研究的回路仍是线圈ABCD,穿过回路的原磁场仍是电流I产生的磁场,方向(由安培定则判知)垂直于纸面向里,且磁通量减少。(2)由楞次定律得知感应电流磁场方向应和B原相同,即方向垂直于纸面向里。(3)由安培定则判知感应电流方向是ADCBA。
12、答案:S闭合时,感应电流方向为ABCDAS断开时,感应电流方向为ADCBA。9.如图所示,试探究在以下四种情况中小磁针N极的偏转方向。(1)开关S闭合时。(2)开关S闭合后。(3)开关S闭合后,调节滑动变阻器使电流增强。(4)开关S断开时。【解析】开关S闭合时,左边线圈的电流及磁场情况和穿过右边线圈磁通量方向如图所示。(1)S闭合时,穿过右边线圈的磁通量增加,由楞次定律可知,感应电流ba,再由安培定则可知,N极指向垂直纸面向外的方向。(2)S闭合后,穿过右边线圈的磁通量不变,不产生感应电流,小磁针不偏转。(3)此种情况同(1)现象相同,即N极指向垂直纸面向外的方向。(4)此种情况与(1)现象相
13、反,即N极指向垂直纸面向里的方向。答案:见解析10.磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为2l的正方形范围内,有一个电阻为R、边长为l的正方形导线框abcd,沿垂直于磁感线方向,以速度v匀速通过磁场,如图所示,从ab进入磁场时开始计时。(1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象。(2)判断线框中有无感应电流。若有,请判断出感应电流的方向;若无,请说明理由。【解题指南】(1)磁通量随时间变化可用=BS计算分析,注意分阶段的S变化。(2)感应电流的方向用右手定则或楞次定律进行判断。【解析】线框穿过磁场的过程可分为三个阶段:进入磁场阶段(只有ab边在磁场中)、在磁场中运动阶段(ab、cd两边都在磁场
14、中)、离开磁场阶段(只有cd边在磁场中)。(1)线框进入磁场阶段:t为0,线框进入磁场中的面积与时间成正比,S=lvt,最后为=BS=Bl2。线框在磁场中运动阶段:t为,线框磁通量为=Bl2,保持不变。线框离开磁场阶段:t为,线框磁通量线性减小,最后为零。磁通量随时间变化的图象如图所示:(2)线框进入磁场阶段,穿过线框的磁通量增加,线框中将产生感应电流。由右手定则可知,感应电流方向为逆时针方向。线框在磁场中运动阶段,穿过线框的磁通量保持不变,无感应电流产生。线框离开磁场阶段,穿过线框的磁通量减少,线框中将产生感应电流。由右手定则可知,感应电流方向为顺时针方向。答案:(1)见解析(2)线框进入磁场阶段,感应电流方向为逆时针方向;线框在磁场中运动阶段,无感应电流;线框离开磁场阶段,感应电流方向为顺时针方向。关闭Word文档返回原板块
