1、课时素养评价三楞 次 定 律(25分钟60分)一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)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场的减弱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向。(3)磁场与电流的关系用安培定则来确定。【解析】选C。由楞次定律知,感
2、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错误;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.如图是某同学记录的演示楞次定律的实验笔记,经检查,不符合实验事实的是()【解析
3、】选C。A项条形磁铁N极向下插入线圈,原磁场方向向下,导致线圈中磁通量增加,由楞次定律可知感应电流的磁场方向应该向上,根据安培定则即可确定电流的流向,故A符合实验事实,不符合题意;B项条形磁铁N极向下离开线圈,原磁场方向向下,导致线圈中磁通量减少,由楞次定律可知感应电流的磁场方向应该向下,根据安培定则即可确定电流的流向,故B符合实验事实,不符合题意;C项条形磁铁S极向下插入线圈,原磁场方向向上,导致线圈中磁通量增加,由楞次定律可知感应电流的磁场方向应该向下,根据安培定则即可确定电流的流向,故C不符合实验事实,符合题意;D项条形磁铁S极向下离开线圈,原磁场方向向上,导致线圈中磁通量减少,由楞次定
4、律可知感应电流的磁场方向应该向上,根据安培定则即可确定电流的流向,故D符合实验事实,不符合题意。故选C。【加固训练】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。3.如图,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
5、下滑动,下列表述正确的是()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将减小【解析】选A。由题图根据右手定则可知,线圈产生向下的磁场,当滑动变阻器的滑片P向下滑动时,电阻减小,电流增大,磁感应强度变大,因此根据楞次定律,线圈中会产生阻碍磁场变大的感应电流,即将产生俯视逆时针方向的感应电流,故选项A正确;因为滑动变阻器的滑片P向下滑动时,电阻减小,电流增大,磁感应强度变大,所以线圈中磁通量变大,故选项B错误;因为滑动变阻器的滑片P向下滑动时,线圈中磁通量增加,因此之后线圈面积减小时才能阻碍磁通量的增加,所以线圈a有收缩
6、的趋势,故选项C错误;通过楞次定律可知线圈电流,可以将线圈等效为条形磁铁,则两磁铁都是N极相对,因此线圈a对水平桌面的压力FN将增大,故选项D错误。故选A。4.如图所示,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N极朝下。当磁铁向下运动时(未插入线圈内部)()A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥【解析】选D。当磁铁N极朝下,向下运动时,穿过线圈的磁通量向下,且增大,根据楞次定律,感应电
7、流的磁场阻碍磁通量的增加,方向向上,则线圈中的电流方向与箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥。故A、B、C错误,D正确;故选D。5.如图,通电直导线a与圆形金属环b位于同一竖直平面内,相互绝缘。若b中产生顺时针方向的感应电流,且b受到的安培力合力竖直向下,则可推知直导线a中电流的方向和大小变化情况分别为()A.向右,减小B.向右,增大C.向左,减小D.向左,增大【解析】选A。由安培定则可知,感应电流的磁场垂直于纸面向里;b受到的合力向下,由楞次定律可知,说明穿过b的磁通量减小,所以原磁场方向垂直于纸面向里,由安培定则可知,a中电流方向向右,原磁通量变小,则原磁场减小,a中电流减小,故A正确,B、C
8、、D错误。6.如图所示是动圈式麦克风的示意简图,磁铁固定在适当的位置,线圈与一个膜片连接,声波传播时可使膜片左右移动,从而引起线圈运动产生感应电流,则线圈()A.磁通量增大时,感应电流从a流向bB.磁通量减小时,感应电流从b流向aC.磁通量先增大后减小时,感应电流一直从a流向bD.磁通量先增大后减小时,感应电流先从b流向a再从a流向b【解析】选D。由题图可知,螺线管中原磁场方向向右;当磁通量增大时,感应电流磁场方向向左,由右手螺旋定则可知感应电流方向从b流向a;磁通量减小时,感应电流磁场方向向右,由右手螺旋定则可知感应电流从a流向b,故A、B、C错误,D正确;故选D。二、非选择题(本题共2小题
9、,共24分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)7.(12分)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)此种情况与(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
10、反,即N极指向垂直纸面向里的方向。答案:见解析8.(12分)(2019江苏高考)如图所示,匀强磁场中有一个用软导线制成的单匝闭合线圈,线圈平面与磁场垂直。已知线圈的面积S=0.3 m2、电阻R=0.6 ,磁场的磁感应强度B=0.2 T。现同时向两侧拉动线圈,线圈的两边在t=0.5 s时间内合到一起。求线圈在上述过程中:(1)感应电动势的平均值E;(2)感应电流的平均值I,并在图中标出电流方向;(3)通过导线横截面的电荷量q。【解析】(1)由法拉第电磁感应定律有:感应电动势的平均值E=磁通量的变化=BS解得:E=代入数据得:E=0.12 V;(2)由闭合电路欧姆定律可得:平均电流I=代入数据得I
11、=0.2 A由楞次定律可得,感应电流沿顺时针方向。(3)由电流的定义式I=可得:电荷量q=It,代入数据得q=0.1 C。答案:(1)0.12 V(2)0.2 A电流方向如图(3)0.1 C (15分钟40分)9.(7分)如图所示,当导线ab在电阻不计的金属导轨上滑动时,线圈C向右摆动,则ab的运动情况是()A.向左或向右做匀速运动B.向左或向右做减速运动C.向左或向右做加速运动D.只能向右做匀加速运动【解析】选B。线圈C向右摆动,说明穿过线圈的磁通量减小,也就是螺线管中的电流是减小的,也就是ab产生的感应电动势逐渐减小,则ab必做减速运动;故选B。【加固训练】如图甲所示,竖直放置的螺线管与导
12、线abcd构成回路,导线所围的区域内有一垂直纸面向里变化的磁场,螺线管下方水平桌面上有一导体圆环,导线abcd所围区域内磁场的磁感应强度按图乙中哪一图线所表示的方式随时间变化时,导体环将受到向上的磁场力作用()【解析】选A。选项A中,abcd中磁通量变化时,产生感应电流,螺线管下方的导体环中有磁通量穿过,但由于磁场的变化越来越慢,穿过圆环的磁通量也越来越小,根据楞次定律,为阻碍环中磁通量的减少,环将靠近螺线管,即环受向上的磁场力的作用。选项B中,磁场变化越来越快,螺线管中磁场变强,圆环中磁通量增大,为阻碍磁通量增大,环将向下运动,即所受磁场力向下。选项C、D中,磁场均匀变化,螺线管中电流恒定,
13、穿过圆环的磁通量不变,圆环中无感应电流产生,与螺线管无相互作用的力。10.(7分)(2020白城高二检测)长直导线与矩形线框abcd处在同一平面中静止不动,如图甲所示。长直导线中通以大小和方向都随时间做周期性变化的交流电:i=Imsin t,i-t图像如图乙所示。规定沿长直导线向上的电流方向为正方向。关于最初一个周期内矩形线框中感应电流的方向,下列说法正确的是()A.由顺时针方向变为逆时针方向B.由逆时针方向变为顺时针方向C.由顺时针方向变为逆时针方向,再变为顺时针方向D.由逆时针方向变为顺时针方向,再变为逆时针方向【解析】选D。根据图乙可知,在四分之一周期内,电流变大,根据右手螺旋定则可知,
14、矩形线框所处的磁场垂直向里变大,即导致穿过线圈中的磁通量增大,由楞次定律可知,产生的感应电流方向为逆时针;同理分析可知,在时间内,矩形线框产生的感应电流方向为顺时针;在T时间内矩形线框产生的感应电流方向为逆时针;故A、B、C错误,D正确。故选D。11.(7分)(多选)如图是创意物理实验设计作品小熊荡秋千。两根彼此靠近且相互绝缘的金属棒C、D固定在铁架台上,与两个铜线圈P、Q组成一闭合回路,两个磁性很强的条形磁铁如图放置,当用手左右摆动线圈P时,线圈Q也会跟着摆动,仿佛小熊在荡秋千。以下说法正确的是()A.P向右摆动的过程中,P中的电流方向为顺时针方向(从右向左看)B.P向右摆动的过程中,Q也会
15、向右摆动C.P向右摆动的过程中,Q会向左摆动D.若用手左右摆动Q,P会始终保持静止【解析】选A、B。P向右摆动的过程中,线圈P平面内从右往左的磁通量减小,根据楞次定律可以得出电流方向为顺时针方向(从右向左看),选项A正确;P中产生的感应电流方向流过Q线圈也是顺时针方向,根据左手定则判断Q下边受安培力向右摆动,选项B正确,C错误;若用手左右摆动Q,线圈Q的下边切割磁感线会产生感应电流,线圈P中会有感应电流通过,在磁场中会受到安培力而移动,选项D错误。故选A、B。12.(19分)固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd边长为L,其中ab是一段电阻为R的均匀电阻丝,其余三边均为电阻可忽略的铜线,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,现有一段与ab完全相同的电阻丝PQ架在导线框上,如图所示,以恒定的速度v从ad滑向bc,当PQ滑过的距离时,通过aP段电阻丝的电流是多大?方向如何?【解析】当PQ滑过的距离时,其等效电路图如图所示。PQ切割磁感线产生的感应电动势为E=BLv,感应电流为I=,R总=R+R=R,IaP=I=,电流方向为从P到a。答案:从P到a关闭Word文档返回原板块
