2018-2019学年高中物理 第四章 电磁感应 第3节 楞次定律作业 新人教版选修3-2.docx

3楞次定律第1课时(多选)如图4-3-1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等情况,其中正确的是()图4-3-12017山东德州一中高二期中如图4-3-2所示,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N极向下但未插入线圈内部.当磁铁向下运动时()图4-3-2A.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如图4-3-3所示,长直导线与矩形导线框固定在同一平面内,直导线中通有图示方向的电流.当电流逐渐减弱时,下列说法正确的是()图4-3-3A.穿过线框的磁通量不变B.线框中产生顺时针方向的感应电流C.线框中产生逆时针方向的感应电流D.穿过线框的磁通量增大如图4-3-4所示为一个有界匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面向外,一个矩形闭合导线框abcd沿纸面由位置甲(左)匀速运动到位置乙(右),则()图4-3-4A.导线框进入磁场时,感应电流方向为abcdaB.导线框离开磁场时,感应电流方向为adcbaC.导线框离开磁场时,受到的安培力方向水平向右D.导线框进入磁场时,受到的安培力方向水平向左如图4-3-5所示,一根条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中,环中的感应电流方向(自左向右看)()图4-3-5A.沿顺时针方向B.先沿顺时针方向后沿逆时针方向C.沿逆时针方向D.先沿逆时针方向后沿顺时针方向(多选)如图4-3-6所示,两个金属圆环在最低点处切断并分别焊在一起,整个装置处于垂直于纸面向里的匀强磁场中.当磁场均匀增强时()图4-3-6A.内环有逆时针方向的感应电流B.内环有顺时针方向的感应电流C.外环有逆时针方向的感应电流D.内、外环都没有感应电流2017福建四地六校高二联考如图4-3-7所示,导线框abcd与通电直导线在同一平面内,直导线中通有恒定电流并过ad的中点和bc的中点.若线框向右运动,则()图4-3-7A.线框中有感应电流,方向为adcbaB.线框中有感应电流,方向为abcdaC.线框中有感应电流,但方向难以判断D.由于穿过线框的磁通量为零,所以线框中没有感应电流(多选)如图4-3-8所示,导体AB、CD可在水平轨道上自由滑动,且两水平轨道在中央交叉处互不相通.当导体棒AB向左运动时()图4-3-8A.AB中感应电流的方向为由A到BB.AB中感应电流的方向为由B到AC.CD向左运动D.CD向右运动2017合肥一中高二期中如图4-3-9所示,在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点,并可绕O点摆动.金属线框从右侧某一位置由静止开始释放,在摆动到左侧最高点的过程中,细杆和金属线框始终处于同一平面内,且垂直于纸面,则线框中感应电流的方向()图4-3-9A.一直是abcdaB.一直是dcbadC.先是dcbad,后是abcdaD.先是abcda,后是dcbad2017广东佛山期中联考如图4-3-10所示,一个金属圆环水平放置在竖直向上的匀强磁场中,要使圆环中产生如箭头所示方向的瞬时感应电流,下列方法可行的是()图4-3-10A.使匀强磁场均匀增强B.使圆环绕水平轴ab按图转动30C.使圆环绕水平轴cd按图转动30D.保持圆环水平并使其绕过圆心的竖直轴转动如图4-3-11所示,平行导体滑轨MM、NN放置于同一水平面上,固定在竖直向下的匀强磁场中,导体棒AB、CD横放在滑轨上且静止,形成一个闭合电路.当AB向右滑动的瞬间,电路中感应电流的方向及CD受到的安培力方向分别为()图4-3-11A.电流方向沿ABCD,安培力方向向右B.电流方向沿ABCD,安培力方向向左C.电流方向沿ADCB,安培力方向向右D.电流方向沿ADCB,安培力方向向左(多选)如图4-3-12所示,在光滑水平桌面上,两相同的矩形刚性小线圈分别叠放在固定的绝缘矩形金属框的左、右两边上,且每个小线圈都各有一半面积在金属框内.在金属框接通逆时针方向电流的瞬间()图4-3-12A.两小线圈会有相互靠拢的趋势B.两小线圈会有相互远离的趋势C.两小线圈中感应电流都沿顺时针方向D.左边小线圈中感应电流沿顺时针方向,右边小线圈中感应电流沿逆时针方向如图4-3-13所示,一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内,线框在长直导线右侧,且其长边与长直导线平行.已知在t=0到t=t1的时间间隔内,直导线中电流i发生某种变化,而线框中的感应电流总是沿顺时针方向,线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右.设电流i的正方向与图中箭头所指方向相同,则i随时间t变化的图线可能是图4-3-14中的()图4-3-13图4-3-14如图4-3-15所示,圆形导体线圈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闭合电路.若将滑动变阻器的滑片P向下滑动,则下列表述正确的是()图4-3-15A.线圈a中将产生顺时针方向(俯视)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对水平桌面的压力将增大一长直铁芯上绕有一固定线圈M,铁芯右端与一木质圆柱密接,木质圆柱上套有一闭合金属环N,N可在木质圆柱上无摩擦移动,M连接在如图4-3-16所示的电路中,其中R为滑动变阻器,E1和E2为直流电源,S为单刀双掷开关.下列情况中可观测到N向左运动的是()图4-3-16A.在S断开的情况下,S向a闭合的瞬间B.在S断开的情况下,S向b闭合的瞬间C.在S已向a闭合的情况下,将R的滑片向c端移动时D.在S已向a闭合的情况下,将R的滑片向d端移动时第2课时(多选)一个弹性闭合线圈处于磁场中,当磁场变化时,观察到线圈的面积增大了,那么可以判定磁场的方向和磁感应强度B的大小变化情况可能是()A.磁场方向垂直于线圈向里,B不断减小B.磁场方向垂直于线圈向里,B不断增大C.磁场方向垂直于线圈向外,B不断增大D.磁场方向垂直于线圈向外,B不断减小如图4-3-17所示,一均匀的扁平条形磁铁的轴线与圆形线圈在同一平面内,磁铁中心与圆心重合.为了在磁铁开始运动时在线圈中得到逆时针方向的感应电流,磁铁的运动方式可能是()图4-3-17A.N极向纸内,S极向纸外,使磁铁绕O点转动B.N极向纸外,S极向纸内,使磁铁绕O点转动C.磁铁在线圈平面内顺时针转动D.磁铁在线圈平面内逆时针转动如图4-3-18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、丙移至相同高度H处同时释放(各线框下落过程中不翻转,不计空气阻力),则以下说法正确的是()图4-3-18A.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,甲后落地如图4-3-19所示,上端开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置,小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放,并落至底部,不计空气阻力,则小磁块()图4-3-19A.在P和Q中都做自由落体运动B.在两个下落过程中的机械能都守恒C.在P中的下落时间比在Q中的长D.在P中落至底部时的速度比在Q中的大如图4-3-20所示,在载流直导线近旁固定有两平行光滑金属导轨A、B,导轨与直导线平行且在同一水平面内,在导轨上有两根可自由滑动的导体棒ab和cd.当载流直导线中的电流逐渐增强时,导体棒ab和cd的运动情况是()图4-3-20A.一起向左运动B.一起向右运动C.ab和cd相向运动D.ab和cd相背运动(多选)绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上,铁芯上套着一个铝环,线圈与电源、开关相连,如图4-3-21所示.线圈上端与电源正极相连,闭合开关的瞬间,铝环向上跳起.若保持开关闭合,则()图4-3-21A.铝环不断升高B.铝环停留在某一高度C.铝环跳起到某一高度后将回落D.将电源的正、负极对调后,观察到的现象不变如图4-3-22甲所示,两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合,放在同一水平面内,线圈A中通以如图乙所示的变化电流,t=0时电流方向为顺时针方向(如图中箭头所示).在t1t2时间内,对于线圈B,下列说法中正确的是()图4-3-22A.线圈B内有顺时针方向的电流,线圈有扩张的趋势B.线圈B内有顺时针方向的电流,线圈有收缩的趋势C.线圈B内有逆时针方向的电流,线圈有扩张的趋势D.线圈B内有逆时针方向的电流,线圈有收缩的趋势如图4-3-23所示,在两根平行长直导线M、N中通以同方向、同大小的电流,导线框abcd和两导线在同一平面内,线框沿着与两导线垂直的方向自右向左在两导线间匀速运动,在运动过程中,线框中感应电流方向()图4-3-23A.始终沿abcdB.始终沿adcbC.先沿abcd后沿adcbD.先沿adcb后沿abcd电阻R、电容器C与一个线圈连成闭合回路,条形磁铁静止在线圈的正上方,N极朝下,如图4-3-24所示.现使磁铁自由下落,在N极接近线圈上端过程中,流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是()图4-3-24A.电流方向从a到b,上极板带正电B.电流方向从a到b,下极板带正电C.电流方向从b到a,上极板带正电D.电流方向从b到a,下极板带正电如图4-3-25所示,绝缘的水平桌面上放置一金属圆环,在圆环的正上方放置一个螺线管,在螺线管中通入电流,电流从螺线管a端流入且逐渐增大,以下说法正确的是()图4-3-25A.从上往下看,圆环中的感应电流沿顺时针方向B.圆环的环面有扩张的趋势C.圆环对桌面的压力等于圆环的重力D.圆环对桌面的压力小于圆环的重力(多选)如图4-3-26所示,通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈,线圈等距离排列,且与传送带以相同的速度匀速运动.为了检测出个别未闭合的不合格线圈,让传送带通过一有界匀强磁场区域,磁场方向垂直于传送带,根据穿过磁场后线圈间的距离,就能够检测出不合格线圈.通过观察图中所示情形可知,下列说法正确的是()图4-3-26A.若线圈闭合,则进入磁场时,线圈相对传送带向后滑动B.若线圈不闭合,则进入磁场时,线圈相对传送带向后滑动C.从图中可以看出,第3个线圈是不合格线圈D.从图中可以看出,第4个线圈是不合格线圈如图4-3-27所示,A为水平放置的胶木圆盘,在其侧面均匀分布着负电荷,在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B,B的环面水平且与圆盘面平行,B的轴线与A的轴线OO重合.现使A由静止开始绕其轴线OO按箭头所指方向加速转动,则()图4-3-27A.B的环面有扩张的趋势,丝线受到的拉力增大B.B的环面有收缩的趋势,丝线受到的拉力减小C.B的环面有扩张的趋势,丝线受到的拉力减小D.B的环面有收缩的趋势,丝线受到的拉力增大如图4-3-28所示,在粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈,重力加速度为g.当一竖直放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FN及在水平方向的运动趋势,下列判断正确的是()图4-3-28A.FN先小于mg、后大于mg,运动趋势向左B.FN先大于mg、后小于mg,运动趋势向左C.FN先小于mg、后大于mg,运动趋势向右D.FN先大于mg、后小于mg,运动趋势向右2017山东实验中学高二期中如图4-3-29所示,插有铁芯的螺线管固定在水平面上,螺线管右端的铁芯上套着一个可以自由移动的闭合铜环,螺线管与电源、开关组成电路,不计铜环与铁芯之间的摩擦阻力.下列说法正确的是()图4-3-29A.闭合开关,螺线管右端为N极B.闭合开关瞬间,铜环会向右运动C.闭合开关瞬间,铜环会向左运动D.闭合开关瞬间,铜环仍保持不动如图4-3-30所示,螺线管两侧各悬挂一个小铜环,铜环平面与螺线管横截面平行.当开关S闭合瞬间,两铜环的运动情况是()图4-3-30A.同时远离螺线管B.同时向螺线管靠拢C.一个远离螺线管,一个向螺线管靠拢,但因电源正、负极未知,无法具体判断D.同时远离螺线管或同时向螺线管靠拢,但因电源正、负极未知,无法具体判断第1课时1.CD解析先根据楞次定律的推论“来拒去留”判断线圈中感应电流产生的磁场方向,A中向上,B中向上,C中向下,D中向下,再根据安培定则确定感应电流的方向,A、B错误,C、D正确.2.B解析磁铁向下运动,穿过线圈的磁通量增加,由楞次定律知,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,由安培定则知,感应电流方向与图中箭头方向相同,由楞次定律的推论“来拒去留”知,磁铁与线圈相互排斥,故B正确.3.B解析当电流逐渐减弱时,穿过线框的磁通量减小,选项A、D错误;由楞次定律可知,线框中产生顺时针方向的感应电流,选项B正确,选项C错误.4.D解析由右手定则可判断,导线框进入磁场时,感应电流方向为adcba,导线框离开磁场时,感应电流方向为abcda,选项A、B错误.由左手定则可判断,导线框进入磁场时,受到的安培力水平向左,导线框离开磁场时,受到的安培力水平向左,选项C错误,选项D正确.5.C解析条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中,穿过金属环向右的磁通量一直增大,根据楞次定律可判断,从左向右看,环中的感应电流沿逆时针方向,C正确.6.BC解析以弯月形闭合回路为研究对象,由楞次定律可判断,内环有顺时针方向的感应电流,外环有逆时针方向的感应电流,选项B、C正确.7.B解析对于直导线中的电流,根据右手螺旋定则可知,直导线右边的磁场垂直于纸面向里,左边的磁场垂直于纸面向外,因为直导线过ad的中点和bc的中点,所以穿过线框的磁通量恰好为零,线框向右运动的瞬间,导致直导线右边垂直于纸面向里穿过线框的磁通量增大,而直导线左边垂直于纸面向外穿过线框的磁通量减小,根据楞次定律,感应电流的方向为abcda,故B正确,A、C、D错误.8.AD解析由右手定则可判断,AB中感应电流方向为由A到B,由左手定则可判断,CD受到向右的安培力作用而向右运动,选项A、D正确.9.B解析线框由静止释放至到达最低点过程中,穿过线框的磁通量减小,且磁场方向向上,由楞次定律可知,感应电流产生的磁场方向也向上,再由安培定则可知,感应电流的方向为dcbad;同理,从最低点继续向左摆动过程中,穿过线框向上的磁通量增大,根据楞次定律可知,感应电流的方向是dcbad,故选项B正确.10.A解析根据安培定则,圆环中图示方向的感应电流产生的磁场方向竖直向下,与原磁场方向相反,根据楞次定律,说明穿过圆环的磁通量在增大,磁场增强则磁通量增大,A正确.使圆环绕水平轴ab或cd转动30,磁通量减小,只会产生与图示方向反向的感应电流,B、C错误.保持圆环水平并使其绕过圆心的竖直轴转动,圆环仍与磁场垂直,磁通量不变,不会产生感应电流,D错误.11.C解析由右手定则可判断,AB中感应电流方向为BA,则CD中电流方向为DC,由左手定则可判断,CD受到向右的安培力,选项C正确.12.BC解析在金属框接通逆时针方向电流的瞬间,金属框上、下、右三边的电流在左边线圈中产生的磁场方向均竖直向上,金属框左边的电流在左边线圈中产生的磁通量刚好相互抵消,故左边线圈中感应出沿顺时针方向的感应电流,同理可知右边线圈中也感应出沿顺时针方向的感应电流,由于两线圈靠得最近的两边中的电流方向相反,故两线圈相互排斥,有相互远离的趋势,选项B、C正确.13.A14.D解析通过螺线管b的电流沿顺时针方向(俯视),根据右手螺旋定则可判断,螺线管b所产生的磁场方向竖直向下,若滑片P向下滑动,则滑动变阻器接入电路的电阻减小,电流增大,所产生的磁场的磁感应强度增大,故穿过线圈a的磁通量变大,B错误;根据楞次定律可知,线圈a中所产生的感应电流的磁场方向竖直向上,由右手螺旋定则可判断,线圈a中的电流沿逆时针方向(俯视),选项A错误;由楞次定律的推论可知,线圈a有缩小的趋势,线圈a对水平桌面的压力增大,选项C错误,选项D正确.15.C解析金属环N向左运动,说明穿过N的磁通量在减小,则线圈M中的电流在减小,只有选项C正确.第2课时1.AD2.A解析当N极向纸内、S极向纸外,使磁铁绕O点转动时,穿过线圈的磁场由无到有并且方向向纸内,线圈中感应电流的磁场方向应向纸外,感应电流方向为逆时针方向,选项A正确;当N极向纸外、S极向纸内,使磁铁绕O点转动时,穿过线圈的磁场由无到有并且方向向纸外,同理可知感应电流方向为顺时针方向,选项B错误;当磁铁在线圈平面内绕O点转动时,穿过线圈的磁通量始终为零,不产生感应电流,选项C、D错误.3.D解析在下落过程中,闭合铜线框中产生感应电流,由楞次定律的推论“来拒去留”可知其后落地,选项D正确.4.C解析小磁块在铜管中运动时,铜管中产生感应电流,根据楞次定律可判断,小磁块会受到向上的磁场力,因此小磁块下落的加速度小于重力加速度,且机械能不守恒,选项A、B错误;小磁块在塑料管中运动时,只受重力的作用,做自由落体运动,机械能守恒,小磁块落至底部时,根据直线运动规律和功能关系可知,小磁块在P中的下落时间比在Q中的长,在P中落至底部时的速度比在Q中的小,选项C正确,选项D错误.5.C解析由于ab和cd中的电流方向相反,所以两导体运动方向一定相反,选项A、B错误;当载流直导线中的电流逐渐增强时,穿过闭合回路的磁通量增大,根据楞次定律,感应电流总是阻碍穿过回路的磁通量的变化,所以两导体应相互靠近,减小回路所围的面积,以阻碍磁通量的增加,选项C正确,选项D错误.6.CD解析开关闭合瞬间,穿过铝环的磁通量增大,铝环中产生感应电流,在安培力作用下,铝环运动,运动的效果是阻碍磁通量的变化,所以铝环向上跳起,开关闭合一段时间后,线圈周围的磁场恒定,则铝环将回落,A、B错误,C正确;将电源的正、负极对调后,观察到的现象不变,D正确.7.A解析在t1t2时间内,通入线圈A中的电流是沿逆时针方向增大的,其内部会产生向外增强的磁场,穿过线圈B的磁通量增大,由楞次定律可判断,线圈B中会产生沿顺时针方向的感应电流.线圈B中电流沿顺时针方向,与线圈A中的电流方向相反,两线圈间有排斥作用,故线圈B有扩张的趋势,选项A正确.8.A解析如图所示,线框在两导线的中线OO的右侧时,穿过线框的合磁通量垂直于纸面向外,线框向左移时,磁通量变小,为阻碍这个方向的磁通量减小,感应电流的磁场方向也应垂直于纸面向外,所以感应电流的方向沿abcd;当线框跨越两导线的中线OO时,线框的合磁通量由垂直于纸面向外变为垂直于纸面向里,且合磁通量增大,感应电流的磁场方向应垂直于纸面向外,所以感应电流方向还是沿abcd,选项A正确.9.D解析磁铁N极接近线圈的过程中,线圈中有向下的磁场,并且磁通量增大,由楞次定律可判断,感应电流的方向为bRa,故电容器下极板带正电,上极板带负电,D正确.10.A解析电流从螺线管a端流入且逐渐增大,穿过圆环的磁通量向上且增大,由楞次定律可判断,圆环中感应电流的磁场方向向下,圆环环面有收缩的趋势,从上往下看,圆环中的感应电流沿顺时针方向,选项A正确,选项B错误;由楞次定律可知,圆环对桌面的压力大于圆环的重力,选项C、D错误.11.AC解析若线圈闭合,则进入磁场时,由于产生感应电流,根据楞次定律可判断,线圈相对传送带向后滑动,A正确;若线圈不闭合,则进入磁场后,不会产生感应电流,故线圈相对传送带不发生滑动,B错误;从图中可以看出,第3个线圈是不合格线圈,C正确,D错误.12.B解析使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO按箭头所指方向加速转动,穿过金属环B的磁通量增大,根据楞次定律可判断,金属环B的环面有收缩的趋势,丝线受到的拉力减小,选项B正确.13.D解析条形磁铁从线圈正上方等高快速经过时,穿过线圈的磁通量先增大后减小.当穿过线圈的磁通量增大时,为阻碍其增大,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,在水平方向上线圈有向右运动的趋势;当穿过线圈的磁通量减小时,为阻碍其减小,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重力,在水平方向上线圈有向右运动的趋势.综上所述,线圈所受到的支持力先大于重力、后小于重力,运动趋势总是向右,选项D正确.14.B解析闭合开关,根据右手螺旋定则可知,螺线管右端为S极,故A错误;闭合开关瞬间,螺线管产生的磁场变化,穿过铜环的磁通量变大,根据楞次定律,铜环会向右运动,从而阻碍磁通量的增大,故B正确,C、D错误.15.A解析当开关S闭合瞬间,穿过小铜环的磁通量从无到有,根据楞次定律,感应电流的磁场要阻碍磁通量的增大,则两铜环将远离螺线管,故A正确.