1、学业分层测评(二) (建议用时:45分钟) 1关于楞次定律,下列说法正确的是()A感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化B闭合电路的一部分导体在磁场中运动时,必受磁场阻碍作用C原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场同向D感应电流的磁场总是跟原磁场反向,阻碍原磁场的变化【解析】感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,选项A正确;闭合电路的一部分导体在磁场中平行磁感线运动时,不受磁场阻碍作用,选项B错误;原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场反向,选项C错误;感应电流的磁场方向与原磁场的变化情况有关,当原磁场增强时跟原磁场反向,当原磁场减
2、弱时跟原磁场同向,选项D错误【答案】A2如图1310所示,当导线棒MN在外力作用下沿导轨向右运动时,流过R的电流方向是() 【导学号:97192201】图1310A由ABB由BAC无感应电流D无法确定【解析】导线棒MN在外力作用下沿导轨向右运动而切割磁感线产生感应电流,根据右手定则可以判定感应电流的方向为由AB,故A正确【答案】A3如图1311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(但未插入线圈内部)()图1311A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同,磁铁与线圈相互排斥C线圈中感应电流的方向与图中
3、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反,磁铁与线圈相互排斥【解析】当磁铁向下运动时,线圈磁通量增加,感应电流产生的磁场阻碍磁铁的相对运动,所以线圈上端为N极根据安培定则,判断感应电流的方向与图中箭头方向相同【答案】B4如图1312所示,A、B都是很轻的铝环,分别吊在绝缘细杆的两端,杆可绕竖直轴在水平面内转动,环A是闭合的,环B是断开的若用磁铁分别靠近这两个圆环,则下面说法正确的是()图1312A图中磁铁N极接近A环时,A环被吸引,而后被推开B图中磁铁N极远离A环时,A环被排斥,而后随磁铁运动C用磁铁N极接近B环时,B环被推斥,远离磁铁运动D用磁铁的任意一磁极接
4、近A环时,A环均被排斥【解析】根据楞次定律的推广含义,用磁铁的任意一磁极接近A环时,A环均被排斥,远离A环时,A环被吸引,A、B错误,D正确;用磁铁N极接近B环时,B环不会产生感应电流,B环不动,C错误【答案】D5.如图1313所示,导线框abcd与直导线在同一平面内,直导线通有恒定电流I,当线框由左向右匀速通过直导线的过程中,线框中感应电流的方向是() 【导学号:97192010】图1313A先abcd,后dcba,再abcdB先abcd,后dcbaC始终dcbaD先dcba,后abcd,再dcba【解析】线框在直导线左侧时,随着线框向右运动,磁通量增加,根据楞次定律线框中感应电流的方向为d
5、cba.在线框的cd边跨过直导线后,如图所示,根据右手定则ab边产生的感应电流方向为ab,cd边产生的感应电流方向为cd.线框全部跨过直导线后,随着向右运动,磁通量减少,根据楞次定律知线框中感应电流的方向为dcba.故选项D正确【答案】D6如图1314所示,一根长导线弯成如图中abcd的形状,在导线框中通以直流电,在框的正中间用绝缘的橡皮筋悬挂一个金属环P,环与导线框处于同一竖直平面内,当电流I增大时,下列说法中正确的是()图1314A金属环P中产生顺时针方向的电流B橡皮筋的长度增大C橡皮筋的长度不变D橡皮筋的长度减小【解析】导线框中的电流产生的磁场垂直于纸面向里,当电流I增大时,金属环P中的
6、磁通量增大,由楞次定律和安培定则可知金属环P中产生逆时针方向的感应电流,故A项错;根据对称性及左手定则可知金属环P所受安培力的合力方向向下,并且随电流I的增大而增大,所以橡皮筋会被拉长,故B项正确,C、D项错【答案】B7如图1315所示,若套在条形磁铁上的弹性金属导线圈突然缩小为线圈,则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)是()图1315A有顺时针方向的感应电流B有逆时针方向的感应电流C有先逆时针后顺时针方向的感应电流D无感应电流【解析】穿过线圈的磁通量包括磁体内全部和磁体外的一部分,合磁通量是向上的当线圈突然缩小时向下的磁通量减少,合磁通量增加,原因是磁体外向下穿过线圈的磁通量减少由楞次
7、定律判断,感应电流的方向为顺时针方向,选项A正确【答案】A8(多选)在北半球地磁场的竖直分量向下,飞机在我国上空匀速巡航,机翼保持水平,飞行高度不变由于地磁场的作用,金属机翼上有电势差,设飞行员左方机翼末端处的电势为U1,右方机翼末端处的电势为U2,则() 【导学号:97192011】A若飞机从西往东飞,U1比U2高B若飞机从东往西飞,U2比U1高C若飞机从南往北飞,U1比U2高D若飞机从北往南飞,U2比U1高【解析】我国地处北半球,地磁场有竖直向下的分量,用右手定则判断无论机翼向哪个水平方向切割磁感线,机翼中均产生自右向左的感应电动势,左侧电势高于右侧【答案】AC9已知北半球地磁场的竖直分量
8、向下如图1316所示,在北京某中学实验室的水平桌面上,放置边长为L的正方形闭合导体线圈abcd,线圈的ab边沿南北方向,ad边沿东西方向下列说法中正确的是()图1316A若使线圈向东平动,则b点的电势比a点的电势低B若使线圈向北平动,则a点的电势比b点的电势低C若以ab为轴将线圈向上翻转,则线圈中感应电流方向为abcdaD若以ab为轴将线圈向上翻转,则线圈中感应电流方向为adcba【解析】若使线圈向东平动,线圈的ab边和cd边切割磁感线,由右手定则知c(b)点电势高于d(a)点电势,故A错误,同理知B错误;若以ab为轴将线圈向上翻转,穿过线圈平面的磁通量变小,由楞次定律可知线圈中感应电流方向为
9、abcda,C正确,D错误【答案】C101931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计了一个寻找磁单极子的实验:他设想,如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图1317所示的闭合超导线圈,那么,从上向下看,这个线圈中将出现()图1317A先是逆时针方向,然后是顺时针方向的感应电流B先是顺时针方向,然后是逆时针方向的感应电流C顺时针方向的持续流动的感应电流D逆时针方向的持续流动的感应电流【解析】在进入线圈的过程中,原磁场方向向下,磁通量增大,根据楞次定律可知感应电流磁场向上,再由安培定则可判断感应电流的方向从上往下看为逆时针
10、方向,同理可判断在离开磁场的过程中线圈中的感应电流也是逆时针方向,所以A、B、C错误,D正确【答案】D11(多选)如图1318所示,一用绝缘材料做的玩偶两脚固定在矩形闭合线圈两个边上,现将其放置在水平薄板上,有一块蹄形磁铁如图所示置于平板的正下方(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时,玩偶却静止不动,那么下列说法正确的是()图1318A线圈受摩擦力方向一直向左B线圈受摩擦力方向先向左、后向右C感应电流的方向顺时针逆时针顺时针(从上向下看)D感应电流的方向顺时针逆时针(从上向下看)【解析】根据楞次定律“阻碍”的效果,阻碍导体、磁体间的相对运动当蹄形磁铁接近线圈时,线圈有向右的
11、运动趋势,所受静摩擦力方向向左,当蹄形磁铁远离线圈时,两者吸引,线圈仍有向右的运动趋势,所受静摩擦力方向仍向左,A对,B错;穿过线圈的磁通量先向上的增加,再向下的增多,最后向下的减少由楞次定律知,从上往下看,感应电流的方向先顺时针,再逆时针,最后顺时针,C对,D错【答案】AC12(多选)如图1319所示,在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属轨道,轨道与轨道平面内的圆形线圈P相连,要使在同一平面内所包围的小闭合线圈Q内产生顺时针方向的感应电流,导线ab的运动情况可能是() 【导学号:97192013】图1319A匀速向右运动B加速向右运动C减速向右运动D加速向左运动【解析】可用楞次定律步骤的逆过程
12、来分析,要使Q中产生顺时针方向的感应电流,感应电流的磁场方向应垂直纸面指向纸内如果穿过Q的原磁场是垂直纸面向里的,则原磁场应减弱;如果穿过Q的原磁场是垂直纸面向外的,则原磁场应增强当ab向右运动时,根据右手定则可判定出P中产生的感应电流方向是abPa,是顺时针方向,由右手定则可判知P中感应电流的磁场穿过Q中的磁感线方向向里,所以当ab向右减速运动时,可使穿过Q的向里的磁通量减小,从而使Q中产生顺时针方向的电流;当ab向左运动时,同理可判定P中感应电流的磁场穿过Q中的磁感线方向向外,所以当ab向左加速运动时,可使穿过Q的向外的磁通量增大,从而使Q中产生顺时针方向的感应电流故正确选项为C、D.【答案】CD