4.3楞次定律-每课一练(人教版选修3-2).pdf

第 1 页 共 11 页 双基限时练双基限时练(二二)楞次定律楞次定律1根据楞次定律知，感应电流的磁场一定是根据楞次定律知，感应电流的磁场一定是()A阻碍引起感应电流的磁通量阻碍引起感应电流的磁通量B与引起感应电流的磁场方向相反与引起感应电流的磁场方向相反C阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化D与引起感应电流的磁场方向相同与引起感应电流的磁场方向相同解析解析由楞次定律可知，感由楞次定律可知，感应电应电流的磁流的磁场总场总是阻碍引起感是阻碍引起感应电应电流流的磁的磁场场的磁通量的的磁通量的变变化，并不是阻碍原磁化，并不是阻碍原磁场场的磁通量，感的磁通量，感应电应电流的磁流的磁场场可能与原磁可能与原磁场场的方向相同，也可与原磁的方向相同，也可与原磁场场方向相反，故方向相反，故 C 选项选项正正确确答案答案C2.如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的 N 极朝极朝下当磁铁向下运动时下当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部但未插入线圈内部)()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相互排斥第 2 页 共 11 页 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相互排斥解析解析当磁当磁铁铁向下运向下运动时动时，穿，穿过线过线圈的磁通量增加，由楞次定律圈的磁通量增加，由楞次定律可知，可知，线线圈中圈中产产生的感生的感应电应电流如流如图图中箭中箭头头所示的方向，所示的方向，线线圈和磁圈和磁铁铁之之间间的作用力的作用力为为相互排斥，故相互排斥，故 B 选项选项正确正确答案答案B3如图所示，如图所示，A、B 为大小、形状均相同且内壁光滑、用不同为大小、形状均相同且内壁光滑、用不同材料制成的圆筒，竖直固定在相同高度，两个相同的条形磁铁，同材料制成的圆筒，竖直固定在相同高度，两个相同的条形磁铁，同时从时从 A、B 上端管口同一高度无初速度同时释放，穿过上端管口同一高度无初速度同时释放，穿过 A 管的条形管的条形磁铁比穿过磁铁比穿过 B 管的条形磁铁先落到地面下面关于两管的制作材料管的条形磁铁先落到地面下面关于两管的制作材料的描述可能的是的描述可能的是()AA 管是用塑料制成的，管是用塑料制成的，B 管是用铜制成的管是用铜制成的BA 管是用铝制成的，管是用铝制成的，B 管是用胶木制成的管是用胶木制成的CA 管是用胶木制成的，管是用胶木制成的，B 管是用塑料制成的管是用塑料制成的DA 管是铜制成的，管是铜制成的，B 管是用塑料制成的管是用塑料制成的解析解析如果如果圆圆筒是用金属材料制成的，当条形磁筒是用金属材料制成的，当条形磁铁进铁进入和离开筒入和离开筒口位置口位置时时都会都会产产生感生感应电应电流磁流磁铁铁和和圆圆筒之筒之间间有力的作用，阻碍其有力的作用，阻碍其产产第 3 页 共 11 页 生相生相对对运运动动，故落地，故落地较较晚如果筒由晚如果筒由绝缘绝缘材料制成，材料制成，则则不会不会产产生感生感应应电电流，两者之流，两者之间间没有力的作用磁没有力的作用磁铁铁做自由落体运做自由落体运动动通通过圆过圆筒，用筒，用时时较较少，先落地少，先落地答案答案A4如图表示闭合电路中的一部分导体如图表示闭合电路中的一部分导体 ab 在磁场中做切割磁感在磁场中做切割磁感线运动的情景，其中能产生由线运动的情景，其中能产生由 a 到到 b 的感应电流的是的感应电流的是()解析解析由右手定由右手定则则，可知，可知选项选项 A 图图中感中感应电应电流方向由流方向由 a 到到 b，选选项项 A 正确；正确；选项选项 B 图导图导体体 ab 向向纸纸外运外运动动，产产生感生感应电应电流由流由 b 到到 a，选选项项 B 错误错误；选项选项 C 图图中由于三角形中由于三角形线线框的一部分在磁框的一部分在磁场场中运中运动动；由楞；由楞次定律，判断可得次定律，判断可得导导体体 ab 中中电电流由流由 b 到到 a，故，故选项选项 C 错误错误；选项选项 D 图图中中 ab 棒切割磁感棒切割磁感线线由右手定由右手定则则可知，可知，导导体棒体棒 ab 中中电电流由流由 b 到到 a，故，故选项选项 D 错误错误 答案答案A5如图所示，一水平放置的矩形闭合线框如图所示，一水平放置的矩形闭合线框 abcd 在细长磁铁的在细长磁铁的N 极附近竖直下落，保持极附近竖直下落，保持 bc 边在纸外，边在纸外，ad 边在纸内，由图中位置边在纸内，由图中位置经过位置经过位置到位置到位置，位置，位置和位置和位置都很接近位置都很接近位置，这个过，这个过程中线圈感应电流程中线圈感应电流()第 4 页 共 11 页 A沿沿 abcd 流动流动B沿沿 dcba 流动流动C先沿先沿 abcd 流动，后沿流动，后沿 dcba 流动流动D先沿先沿 dcba 流动，后沿流动，后沿 abcd 流动流动解析解析线线框从位置框从位置到位置到位置过过程中，由程中，由 BS 看出，因看出，因 B变变小，故小，故 变变小，感小，感应电应电流流产产生磁生磁场场的磁感的磁感线线与原磁与原磁场场方向相同，向方向相同，向上穿上穿过线过线框，由右手螺旋定框，由右手螺旋定则则，线线框中框中电电流的方向流的方向为为 abcd.当当线线框从框从位置位置到位置到位置时时，由，由 BS，由于，由于 B变变大，故大，故 变变大，感大，感应电应电流流磁磁场场方向与原磁方向与原磁场场方向相反，即向上穿方向相反，即向上穿过线过线框，由右手螺旋定框，由右手螺旋定则则可以可以判断，感判断，感应电应电流的方向流的方向为为 abcd.答案答案A6如图所示，一个闭合矩形金属线圈如图所示，一个闭合矩形金属线圈 A 与一根绝缘轻杆与一根绝缘轻杆 B 相相连，轻杆上端连，轻杆上端 O 点是一个固定转动轴，转动轴与线圈平面垂直，线点是一个固定转动轴，转动轴与线圈平面垂直，线圈静止时恰位于蹄形磁铁的正中，线圈平面与磁感线垂直现使线圈静止时恰位于蹄形磁铁的正中，线圈平面与磁感线垂直现使线圈左右摆动，在摆动过程中，线圈所受磁场力的方向是圈左右摆动，在摆动过程中，线圈所受磁场力的方向是()第 5 页 共 11 页 A向左摆动过程中，受力方向向左；向右摆动过程中，受力向左摆动过程中，受力方向向左；向右摆动过程中，受力方向向右方向向右B向左摆动过程中，受力方向向右；向右摆动过程中，受力向左摆动过程中，受力方向向右；向右摆动过程中，受力方向向左方向向左C向左摆动过程中，受力方向先向左后向右；向右摆动过程向左摆动过程中，受力方向先向左后向右；向右摆动过程中，受力方向先向右后向左中，受力方向先向右后向左D向左摆动过程中，受力方向先向右后向左；向右摆动过程向左摆动过程中，受力方向先向右后向左；向右摆动过程中，受力方向先向左后向右中，受力方向先向左后向右解析解析感感应电应电流是由磁通量的流是由磁通量的变变化引起的，而化引起的，而这这个磁通量的个磁通量的变变化化是由于是由于线线圈和磁圈和磁场场的相的相对对运运动动引起的，故磁通量引起的，故磁通量变变化也就是阻碍化也就是阻碍线线圈圈和磁和磁场场的相的相对对运运动动 为为了阻碍相了阻碍相对对运运动动，磁，磁场对线场对线圈的作用力方向一圈的作用力方向一定和相定和相对对运运动动方向相反，即方向相反，即线线圈向左圈向左摆动时摆动时，受力方向向右，向右，受力方向向右，向右摆摆动时动时，受力方向向左，受力方向向左答案答案B7如图所示，匀强磁场垂直于圆形线圈指向纸里，如图所示，匀强磁场垂直于圆形线圈指向纸里，a、b、c、d 为圆形线圈上等距离的四点现用外力作用在上述四点，为圆形线圈上等距离的四点现用外力作用在上述四点，将线圈拉成正方形，设线圈导线不可伸长，且线圈仍处于原先所在将线圈拉成正方形，设线圈导线不可伸长，且线圈仍处于原先所在的平面内，则在线圈发生形变的过程中的平面内，则在线圈发生形变的过程中()第 6 页 共 11 页 A线圈中将产生线圈中将产生 abcd 方向的感应电流方向的感应电流B线圈中将产生线圈中将产生 adcb 方向的感应电流方向的感应电流C线圈中产生感应电流的方向先是线圈中产生感应电流的方向先是 abcd，后是，后是 adcbD线圈中无感应电流产生线圈中无感应电流产生解析解析在在线线圈圈发发生形生形变变的的过过程中，程中，闭闭合合电电路的面路的面积积 S 减小，由减小，由BS 知穿知穿过闭过闭合合电电路的磁通量减少根据楞次定律知感路的磁通量减少根据楞次定律知感应电应电流方流方向向为为 abcd，所以，所以 A 选项选项正确正确答案答案A8如图所示，两个相同的铝环套在一根光滑绝缘杆上，将一条如图所示，两个相同的铝环套在一根光滑绝缘杆上，将一条形磁铁向左插入铝环的过程中，两环的运动情况是形磁铁向左插入铝环的过程中，两环的运动情况是()A同时向左运动，间距增大同时向左运动，间距增大B同时向左运动，间距不变同时向左运动，间距不变C同时向左运动，间距变小同时向左运动，间距变小D同时向右运动，间距增大同时向右运动，间距增大第 7 页 共 11 页 解析解析当将一条形磁当将一条形磁铁铁向左插入向左插入铝环铝环的的过过程中，依据楞次定律可程中，依据楞次定律可得，两个得，两个圆环圆环皆阻碍条形磁皆阻碍条形磁铁铁的运的运动动，对对条形磁条形磁铁铁施加一个向右的作施加一个向右的作用力依据牛用力依据牛顿顿第三定律可得，条形磁第三定律可得，条形磁铁对铁对两个两个圆环圆环皆有一个反作用皆有一个反作用力，使两个力，使两个圆环圆环皆向左运皆向左运动动依据磁依据磁场场力的大小可知，右力的大小可知，右边边的的圆环圆环受受到的反作用力到的反作用力较较大，运大，运动动的平均速度的平均速度较较大，而左大，而左边边的的圆环圆环受到的反作受到的反作用力用力较较小，运小，运动动的平均速度的平均速度较较小，因此它小，因此它们间们间的的间间距逐距逐渐渐减小另外，减小另外，两个两个圆环产圆环产生的感生的感应电应电流的方向相同，依据安培定流的方向相同，依据安培定则则和左手定和左手定则则可以可以判断，两个判断，两个圆环圆环之之间间是相互吸引的是相互吸引的答案答案C9如图所示，通有恒定电流的螺线管竖直放置，铜环如图所示，通有恒定电流的螺线管竖直放置，铜环 R 沿螺沿螺线管的轴线加速下落，在下落过程中，环面始终保持水平，铜环先线管的轴线加速下落，在下落过程中，环面始终保持水平，铜环先后经过轴线上后经过轴线上 1、2、3 位置时的加速度分别为位置时的加速度分别为 a1、a2、a3，位置，位置 2处于螺线管的中心，位置处于螺线管的中心，位置 1、3 与位置与位置 2 等距离，则等距离，则()Aa1a2g Ba3a1gCa1a3a2 Da3a1a2解析解析由楞次定律知，感由楞次定律知，感应电应电流的磁流的磁场总场总是阻碍是阻碍导导体体间间的相的相对对运运动动，所以当，所以当线线圈在位置圈在位置 1 时时，受到向上的安培力，阻碍靠近，在位置，受到向上的安培力，阻碍靠近，在位置 3时时，受到向上的安培力，阻碍，受到向上的安培力，阻碍远远离，故离，故 a1和和 a3均小于均小于 g，又由于整个，又由于整个下落下落过过程中，程中，铜环铜环速度逐速度逐渐渐增大，而从位置增大，而从位置 1 到位置到位置 2 和位置和位置 2 到位到位第 8 页 共 11 页 置置 3 的磁通量的磁通量变变化相同但后者所用化相同但后者所用时间时间短，所以后者磁通量短，所以后者磁通量变变化率化率大，即感大，即感应电动势应电动势大，感大，感应电应电流大，流大，圆环圆环在位置在位置 3 的安培力大，故的安培力大，故a3a1，在位置，在位置 2 时时，磁，磁铁铁内部磁感内部磁感线为线为平行等距的匀平行等距的匀强强磁磁场场，故，故线线圈圈在位置在位置 2 附近运附近运动动磁通量不磁通量不变变，无感，无感应电应电流，只受重力，故流，只受重力，故 a2g.答案答案ABD10如图所示，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与大线圈如图所示，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与大线圈 M相连接，要使小导线圈相连接，要使小导线圈 N 获得顺时针方向的感应电流，则放在导轨获得顺时针方向的感应电流，则放在导轨上的裸金属棒上的裸金属棒 ab 的运动情况是的运动情况是(两线圈共面放置两线圈共面放置)()A向右匀速运动向右匀速运动 B向左加速运动向左加速运动C向右减速运动向右减速运动 D向右加速运动向右加速运动解析解析欲使欲使 N 产产生生顺时针顺时针方向的感方向的感应电应电流，流，则则感感应电应电流的磁流的磁场场方向方向应为应为垂直垂直纸纸面向里，由楞次定律可知有两种情况：一是面向里，由楞次定律可知有两种情况：一是 M 中有中有顺顺时针时针方向逐方向逐渐渐减小的减小的电电流，使其在流，使其在 N 中的磁中的磁场场方向向里，且磁通量在方向向里，且磁通量在减小；二是减小；二是 M 中有逆中有逆时针时针方向逐方向逐渐渐增大的增大的电电流，使其在流，使其在 N 中的磁中的磁场场方向向外，且磁通量在增大因此，方向向外，且磁通量在增大因此，对对于前者，于前者，应应使使 ab 减速向右运减速向右运动动；对对于后者，于后者，则应则应使使 ab 加速向左运加速向左运动动故故应选应选 B、C.(注意匀速运注意匀速运动动只只能能产产生恒定生恒定电电流；匀流；匀变变速运速运动产动产生均匀生均匀变变化的化的电电流流)答案答案BC11电阻电阻 R、电容器、电容器 C 与一个线圈连成闭合电路，条形磁铁静与一个线圈连成闭合电路，条形磁铁静止在线圈的正上方，止在线圈的正上方，N 极朝下，如图所示，现使磁铁开始向下落，极朝下，如图所示，现使磁铁开始向下落，第 9 页 共 11 页 在在 N 极接近线圈上端过程中，流过极接近线圈上端过程中，流过 R 的电流方向和电容器极板上带的电流方向和电容器极板上带电情况是电情况是()A从从 a 到到 b，上极板带正电，上极板带正电B从从 a 到到 b，下极板带正电，下极板带正电C从从 b 到到 a，上极板带正电，上极板带正电D从从 b 到到 a，下极板带正电，下极板带正电解析解析磁磁铁铁接近接近线线圈的圈的过过程中，程中，线线圈中向下的磁通量增加，由楞圈中向下的磁通量增加，由楞次定律可得，感次定律可得，感应电应电流方向流方向为为 bRa，电电容器下极板容器下极板带带正正电电，上极，上极板板带负电带负电，故，故 D 选项选项正确正确答案答案D12如图所示，螺线管如图所示，螺线管 B 置于闭合金属圆环置于闭合金属圆环 A 的轴线上，当的轴线上，当 B中通过的电流中通过的电流 I 减小时减小时()A环环 A 有缩小的趋势有缩小的趋势第 10 页 共 11 页 B环环 A 有扩张的趋势有扩张的趋势C螺线管螺线管 B 有缩短的趋势有缩短的趋势D螺线管螺线管 B 有伸长的趋势有伸长的趋势解析解析当当 B 中通中通过过的的电电流逐流逐渐渐减小减小时时，穿，穿过过 A 线线圈中向右的磁圈中向右的磁通量逐通量逐渐渐减小，由楞次定律可知，在减小，由楞次定律可知，在线线圈圈 A 中中产产生生顺时针顺时针的感的感应电应电流流(从左向右看从左向右看)，A、B 两两环环之之间间的作用力使的作用力使 A 有有缩缩小的小的趋势趋势，故，故选项选项A 正确；又因正确；又因为为 B 中中电电流减小，螺流减小，螺线线管管环环与与环环之之间间的作用的引力减小，的作用的引力减小，螺螺线线管管 B 有伸有伸长长的的趋势趋势，故，故选项选项 D 正确正确答案答案AD13如图所示，线圈如图所示，线圈 abcd 自由下落进入匀强磁场中，则当只有自由下落进入匀强磁场中，则当只有bc 边进入磁场时，线圈中感应电流方向是沿边进入磁场时，线圈中感应电流方向是沿_当整个线当整个线圈进入磁场中时，线圈中圈进入磁场中时，线圈中_感应电流感应电流(填填“有有”或或“无无”)解析解析当当 bc 边进边进入磁入磁场场的的过过程中，磁通量增加，感程中，磁通量增加，感应电应电流磁流磁场场方向与原磁方向与原磁场场方向相反，由右手螺旋定方向相反，由右手螺旋定则则判定感判定感应电应电流方向流方向为为 abcd，当整个当整个线线圈圈进进入磁入磁场时场时，由于，由于线线圈磁通量不圈磁通量不变变，故，故线线圈中无感圈中无感应电应电流流答案答案abcd无无14如图所示，当条形磁铁由较远处向螺线管平移靠近时，流如图所示，当条形磁铁由较远处向螺线管平移靠近时，流过电流计的电流方向是过电流计的电流方向是_，当磁铁远离螺线管平移时，流，当磁铁远离螺线管平移时，流第 11 页 共 11 页 过电流计的电流方向是过电流计的电流方向是_解析解析当条形磁当条形磁铁铁靠近螺靠近螺线线管管时时，螺，螺线线管磁通量增加，且磁管磁通量增加，且磁铁铁在在螺螺线线管中的磁管中的磁场场方向从上向下，感方向从上向下，感应电应电流磁流磁场场方向从下向上与之相反，方向从下向上与之相反，由右手螺旋定由右手螺旋定则则知，螺知，螺线线管中管中电电流方向流方向为为 bGa.当磁当磁铁远铁远离螺离螺线线管管时时，磁通量减小，感，磁通量减小，感应电应电流磁流磁场场方向与磁方向与磁铁铁在螺在螺线线管管处处磁磁场场方向相方向相同，也从上向下，由右手螺旋定同，也从上向下，由右手螺旋定则则知，感知，感应电应电流方向流方向为为 aGb.答案答案bGaaGb