2019-2020年高中物理 第4章第三節(jié) 楞次定律知能優(yōu)化訓(xùn)練 新人教版選修3-2.doc
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2019-2020年高中物理 第4章第三節(jié) 楞次定律知能優(yōu)化訓(xùn)練 新人教版選修3-2 1.根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)一定是( ) A.阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量 B.與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相反 C.阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化 D.與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相同 解析:選C.根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙的是引起感應(yīng)電流的磁通量的變化,A錯(cuò)、C對(duì);感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向在磁通量增加時(shí)與原磁場(chǎng)反向,在磁通量減小時(shí)與原磁場(chǎng)同向,故B、D錯(cuò). 圖4-3-11 2.如圖4-3-11所示,螺線管CD的導(dǎo)線繞法不明,當(dāng)磁鐵AB插入螺線管時(shí),閉合電路中有圖示方向的感應(yīng)電流產(chǎn)生,下列關(guān)于螺線管磁場(chǎng)極性的判斷,正確的是( ) A.C端一定是N極 B.D端一定是N極 C.C端的極性一定與磁鐵B端的極性相同 D.因螺線管的繞法不明,故無法判斷極性 解析:選C.根據(jù)楞次定律的另一種表述:“感應(yīng)電流的效果總是阻礙引起感應(yīng)電流的原因”,本題中螺線管中產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因是磁鐵AB的下降,為了阻礙該原因,感應(yīng)電流的效果只能使磁鐵與螺線管之間產(chǎn)生相斥的作用,即螺線管的C端一定與磁鐵的B端極性相同,與螺線管的繞法無關(guān).但因?yàn)榇盆FAB的N、S極性不明,所以螺線管CD的兩端極性也不能明確,所以A、B、D錯(cuò),C對(duì). 圖4-3-12 3.如圖4-3-12所示,光滑U形金屬框架放在水平面內(nèi),上面放置一導(dǎo)體棒,有勻強(qiáng)磁場(chǎng)B垂直框架所在平面,當(dāng)B發(fā)生變化時(shí),發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng),下列判斷正確的是( ) A.棒中電流從b→a B.棒中電流從a→b C.B逐漸增大 D.B逐漸減小 解析:選BD.ab棒是因“電”而“動(dòng)”,所以ab棒受到的安培力向右,由左手定則可知電流方向a→b,故B對(duì),由楞次定律可知B逐漸減小,D對(duì). 4.(xx年高考海南卷)一金屬圓環(huán)水平固定放置.現(xiàn)將一豎直的條形磁鐵,在圓環(huán)上方沿圓環(huán)軸線從靜止開始釋放,在條形磁鐵穿過圓環(huán)的過程中,條形磁鐵與圓環(huán)( ) A.始終相互吸引 B.始終相互排斥 C.先相互吸引,后相互排斥 D.先相互排斥,后相互吸引 解析:選D.當(dāng)條形磁鐵靠近圓環(huán)時(shí),產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中受到安培力的作用,由楞次定律可知,安培力總是“阻礙變化”,因此,條形磁鐵靠近圓環(huán)時(shí),受到排斥力;當(dāng)磁鐵穿過圓環(huán)遠(yuǎn)離圓環(huán)時(shí),受到吸引力,D正確. 圖4-3-13 5.如圖4-3-13所示裝置,線圈M與電源相連接,線圈N與電流計(jì)G相連接.如果線圈N中產(chǎn)生的感應(yīng)電流i從a到b流過電流計(jì),則這時(shí)正在進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)過程是( ) A.滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P向A端移動(dòng) B.滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P向B端移動(dòng) C.開關(guān)S突然斷開 D.鐵芯插入線圈中 解析:選BC.開關(guān)S閉合時(shí)線圈M的磁場(chǎng)BM的方向向上,由于副線圈中感應(yīng)電流i從a到b流過電流計(jì),由安培定則可得N線圈的磁場(chǎng)BN的方向向上,即BM和BN方向相同,說明原磁場(chǎng)BM減弱.能使磁場(chǎng)BM減弱的有B、C選項(xiàng). 一、選擇題 1.如圖4-3-14表示閉合電路中的一部分導(dǎo)體ab在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的情景,其中能產(chǎn)生由a到b的感應(yīng)電流的是( ) 圖4-3-14 解析:選A.由右手定則可判定A中ab中電流由a向b,B中由b向a,C中由b向a,D中由b向a,故A正確. 圖4-3-15 2.如圖4-3-15所示,一水平放置的矩形閉合線框abcd在細(xì)長(zhǎng)磁鐵的N極附近豎直下落,保持bc邊在紙外,ad邊在紙內(nèi),由圖中位置Ⅰ經(jīng)過位置Ⅱ到位置Ⅲ,位置Ⅰ和位置Ⅲ都很接近位置Ⅱ,這個(gè)過程中線圈感應(yīng)電流( ) A.沿abcd流動(dòng) B.沿dcba流動(dòng) C.先沿abcd流動(dòng),后沿dcba流動(dòng) D.先沿dcba流動(dòng),后沿abcd流動(dòng) 解析:選A.線框從位置Ⅰ到位置Ⅱ的過程中,由Φ=B⊥S看出,因B⊥變小,故Φ變小,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同,向上穿過線框,由右手螺旋定則可知,線框中電流的方向?yàn)閍bcd.當(dāng)線框從位置Ⅱ到位置Ⅲ時(shí),由Φ=B⊥S看出,由于B⊥變大,故Φ變大,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反,即向上穿過線框,由右手螺旋定則可以判斷,感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcd. 3.如圖4-3-16甲所示,長(zhǎng)直導(dǎo)線與矩形線框abcd處在同一平面中固定不動(dòng),長(zhǎng)直導(dǎo)線中通以大小和方向隨時(shí)間作周期性變化的電流i,i-t圖象如圖乙所示,規(guī)定圖中箭頭所指的方向?yàn)殡娏髡较?,則在~時(shí)間內(nèi),對(duì)于矩形線框中感應(yīng)電流的方向,下列判斷正確的是( ) 圖4-3-16 A.始終沿逆時(shí)針方向 B.始終沿順時(shí)針方向 C.先沿逆時(shí)針方向然后沿順時(shí)針方向 D.先沿順時(shí)針方向然后沿逆時(shí)針方向 解析:選B.在~時(shí)間內(nèi),穿過線框的磁通量先向里減小后向外增加,由楞次定律可知感應(yīng)電流的磁通量向里,故感應(yīng)電流的方向始終沿順時(shí)針方向,選B. 圖4-3-17 4.(xx年啟東中學(xué)高二檢測(cè))如圖4-3-17所示,AOC是光滑的金屬導(dǎo)軌,AO沿豎直方向,OC沿水平方向,ab是一根金屬棒,立在導(dǎo)軌上,它從靜止開始在重力作用下運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中b端始終在OC上,a端始終在OA上,直到完全落在OC上,空間存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里,則ab棒在上述過程中( ) A.感應(yīng)電流方向是b→a B.感應(yīng)電流方向是a→b C.感應(yīng)電流方向先是b→a,后是a→b D.感應(yīng)電流方向先是a→b,后是b→a 解析:選C.由數(shù)學(xué)知識(shí)可知,金屬棒下滑過程中,與坐標(biāo)軸所圍面積先增加后減小,穿過回路aOb的磁通量先增加后減小,根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流方向先是b→a,后是a→b. 圖4-3-18 5.如圖4-3-18所示,導(dǎo)體AB、CD可在水平軌道上自由滑動(dòng),且兩水平軌道在中央交叉處互不相通.當(dāng)導(dǎo)體棒AB向左移動(dòng)時(shí)( ) A.AB中感應(yīng)電流的方向?yàn)锳到B B.AB中感應(yīng)電流的方向?yàn)锽到A C.CD向左移動(dòng) D.CD向右移動(dòng) 解析:選AD.由右手定則可判斷AB中感應(yīng)電流方向?yàn)锳→B,由左手定則可判斷CD受到向右的安培力作用而向右運(yùn)動(dòng). 圖4-3-19 6.(xx年?duì)I口高二檢測(cè))如圖4-3-19所示,通電螺線管兩側(cè)各懸掛一個(gè)小銅環(huán),銅環(huán)平面與螺線管截面平行.當(dāng)電鍵S接通瞬間,兩銅環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況是( ) A.同時(shí)向兩側(cè)推開 B.同時(shí)向螺線管靠攏 C.一個(gè)被推開,一個(gè)被吸引,但因電源正負(fù)極未知,無法具體判斷 D.同時(shí)被推開或同時(shí)向螺線管靠攏,因電源正負(fù)未知,無法具體判斷 解析:選A.當(dāng)電路接通瞬間,穿過線圈的磁通量在增加,使得穿過兩側(cè)銅環(huán)的磁通量都在增加,由楞次定律可知,兩環(huán)中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與線圈中磁場(chǎng)方向相反,即受到線圈磁場(chǎng)的排斥作用,使兩銅環(huán)分別向外側(cè)移動(dòng),選項(xiàng)A正確. 圖4-3-20 7.如圖4-3-20所示,ab是一個(gè)可繞垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動(dòng)的閉合線圈,在滑動(dòng)變阻器R的滑片P自左向右滑動(dòng)的過程中,ab線圈將( ) A.靜止不動(dòng) B.逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) C.順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) D.發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),因電源正負(fù)極不明,無法確定轉(zhuǎn)動(dòng)方向 解析:選B.當(dāng)P向右滑動(dòng)時(shí),電路中的總電阻是減小的,因此通過線圈的電流增加,電磁鐵兩磁極間的磁場(chǎng)增強(qiáng),穿過ab線圈的磁通量增加,線圈中有感應(yīng)電流,線圈受磁場(chǎng)力作用發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng).直接使用楞次定律中的“阻礙”,線圈中的感應(yīng)電流將阻礙原磁通量的增加,線圈就會(huì)通過轉(zhuǎn)動(dòng)來改變與磁場(chǎng)的正對(duì)面積,來阻礙原磁通量的增加,只有逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)才會(huì)減小有效面積,以阻礙磁通量的增加.故選項(xiàng)B正確. 圖4-3-21 8.(xx年高考海南卷)一長(zhǎng)直鐵芯上繞有一固定線圈M,鐵芯右端與一木質(zhì)圓柱密接,木質(zhì)圓柱上套有一閉合金屬環(huán)N,N可在木質(zhì)圓柱上無摩擦移動(dòng).M連接在如圖4-3-21所示的電路中,其中R為滑動(dòng)變阻器,E1和E2為直流電源,S為單刀雙擲開關(guān).下列情況中,可觀測(cè)到N向左運(yùn)動(dòng)的是( ) A.在S斷開的情況下,S向a閉合的瞬間 B.在S斷開的情況下,S向b閉合的瞬間 C.在S已向a閉合的情況下,將R的滑動(dòng)頭向c端移動(dòng)時(shí) D.在S已向a閉合的情況下,將R的滑動(dòng)頭向d端移動(dòng)時(shí) 解析:選C.由楞次定律及左手定則可知:只要線圈中電流增強(qiáng),即穿過N的磁通量增加,則N受排斥而向右,只要線圈中電流減弱,即穿過N的磁通量減弱,則N受吸引而向左.故C選項(xiàng)正確. 圖4-3-22 9.如圖4-3-22所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放有平行銅導(dǎo)軌,它與大線圈M相連,要使導(dǎo)線圈N獲得順時(shí)針方向的感應(yīng)電流,則放在導(dǎo)軌上的裸金屬棒ab的運(yùn)動(dòng)情況是(兩線圈共面放置)( ) A.向右勻速運(yùn)動(dòng) B.向左加速運(yùn)動(dòng) C.向右減速運(yùn)動(dòng) D.向右加速運(yùn)動(dòng) 解析:選BC.欲使N產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流,則感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向應(yīng)為垂直紙面向里,由楞次定律可知有兩種情況:一是M中有順時(shí)針方向逐漸減小的電流,使其在N中的磁場(chǎng)方向向里,且磁通量在減小;二是M中有逆時(shí)針方向逐漸增大的電流,使其在N中的磁場(chǎng)方向向外,且磁通量在增大.因此,對(duì)于前者,應(yīng)使ab減速向右運(yùn)動(dòng);對(duì)于后者,則應(yīng)使ab加速向左運(yùn)動(dòng).故應(yīng)選BC.(注意勻速運(yùn)動(dòng)只能產(chǎn)生恒定電流;勻變速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生均勻變化的電流.) 圖4-3-23 10.如圖4-3-23,粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線圈.當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方等高快速經(jīng)過時(shí),若線圈始終不動(dòng).則關(guān)于線圈受到的支持力FN及在水平方向運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的正確判斷是( ) A.FN先小于mg后大于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左 B. FN先大于mg后小于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左 C.FN先小于mg后大于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右 D.FN先大于mg后小于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右 解析:選D.當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方等高快速經(jīng)過時(shí),線圈中向下的磁通量先增加后減小,由楞次定律可知,線圈中先產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流,后產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流,線圈的感應(yīng)電流磁場(chǎng)阻礙磁鐵的運(yùn)動(dòng),故靠近時(shí)磁鐵與線圈相互排斥,線圈受排斥力向右下方,F(xiàn)N大于mg,線圈有水平向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì);離開時(shí)磁鐵與線圈相互吸引,線圈受到吸引力向右上方,F(xiàn)N小于mg,線圈有水平向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì).所以正確選項(xiàng)是D. 二、非選擇題 圖4-3-24 11.(xx年高考上海卷)如圖4-3-24,金屬環(huán)A用輕繩懸掛,與長(zhǎng)直螺線管共軸,并位于其左側(cè),若變阻器滑片P向左移動(dòng),則金屬環(huán)A將向________(填“左”或“右”)運(yùn)動(dòng),并有________(填“收縮”或“擴(kuò)張”)趨勢(shì). 解析:P向左移動(dòng),螺線管中的電流增大,環(huán)中磁通量增大,由楞次定律“阻礙”的含義可知,環(huán)向左移動(dòng),且有收縮趨勢(shì). 答案:左 收縮 12.(xx年通州市調(diào)研)我們可以通過實(shí)驗(yàn)探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電流方向的決定因素和遵循的物理規(guī)律.以下是實(shí)驗(yàn)探究過程的一部分. (1)如圖4-3-25甲所示,當(dāng)磁鐵的N極向下運(yùn)動(dòng)時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn),若要探究線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向,必須知道____________________________________________ ________________________________________________________________________. 圖4-3-25 (2)如圖乙所示,實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)閉合開關(guān)時(shí),電流表指針向右偏.電路穩(wěn)定后,若向左移動(dòng)滑動(dòng)觸頭,此過程中電流表指針向________偏轉(zhuǎn);若將線圈A抽出,此過程中電流表指針向________偏轉(zhuǎn)(均選填“左”或“右”). 解析:(1)電流表沒有電流通過時(shí),指針在中央位置,要探究線圈中電流的方向,必須知道電流從正(負(fù))接線柱流入時(shí),指針的偏轉(zhuǎn)方向. (2)閉合開關(guān)時(shí),線圈A中的磁場(chǎng)增強(qiáng),線圈B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流使電流表向右偏,則當(dāng)左移滑片時(shí),會(huì)使線圈A中的磁場(chǎng)增強(qiáng),電流表指針將向右偏;當(dāng)線圈A抽出,在線圈B處的磁場(chǎng)減弱,線圈B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流將使電流表指針向左偏. 答案:(1)電流從正(負(fù))接線柱流入時(shí),電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向 (2)右 左- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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