《2019-2020學年高中物理 第四章 專題課1 楞次定律的應用課后達標能力提升練習（含解析）新人教版選修3-2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2019-2020學年高中物理 第四章 專題課1 楞次定律的應用課后達標能力提升練習（含解析）新人教版選修3-2（6頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、楞次定律的應用 (建議用時：30分鐘) 【A組　基礎鞏固】 1．1931年，英國物理學家狄拉克從理論上預言：存在只有一個磁極的粒子，即“磁單極子”.1982年，美國物理學家卡布萊設計了一個尋找磁單極子的實驗．他設想，如果一個只有N極的磁單極子從上向下穿過如圖所示的超導線圈，那么，從上向下看，超導線圈將出現(　　) A．先有逆時針方向的感應電流，然后有順時針方向的感應電流 B．先有順時針方向的感應電流，然后有逆時針方向的感應電流 C．始終有順時針方向持續(xù)流動的感應電流 D．始終有逆時針方向持續(xù)流動的感應電流 解析：選D.在磁單極子運動的過程中，當磁單極子位于超導線圈上方時，原

2、磁場的方向向下，磁通量增加，則感應電流的磁場方向向上，由安培定則可知，產生逆時針(俯視)方向的感應電流；當磁單極子位于超導線圈下方時，原磁場的方向向上，磁通量減小，則感應電流的磁場方向向上，由安培定則可知，產生逆時針(俯視)方向的感應電流，故選項D正確． 2．如圖所示，一個有彈性的金屬圓環(huán)被一根橡皮繩吊于通電直導線的正下方，直導線與圓環(huán)在同一豎直面內，當通電直導線中電流增大時，彈性圓環(huán)的面積S和橡皮繩的長度l將(　　) A．S增大，l變長　　　　　　 B．S減小，l變短 C．S增大，l變短 D．S減小，l變長 解析：選D.當通電直導線中電流增大時，穿過金屬圓環(huán)的磁通量增大，金屬

3、圓環(huán)中產生感應電流，根據楞次定律，感應電流要阻礙磁通量的增大，一是用縮小面積的方式進行阻礙；二是用遠離直導線的方法進行阻礙，故選項D正確． 3．(2019·石室中學檢測)如圖所示，在載流直導線近旁固定有兩平行光滑導軌A、B，導軌與直導線平行且在同一水平面內，在導軌上有兩根可自由滑動的導體ab和cd.當載流直導線中的電流逐漸增強時，導體ab和cd的運動情況是(　　) A．一起向左運動 B．一起向右運動 C．ab和cd相向運動，相互靠近 D．ab和cd相背運動，相互遠離 解析：選C.電流增強時，電流在abdc回路中產生的垂直紙面向里的磁場增強，回路磁通量增大，根據楞次定律可知回路要

4、減小面積以阻礙磁通量的增加，因此，兩導體要相向運動，相互靠近，選項C正確． 4．如圖所示，ab是一個可繞垂直于紙面的軸O轉動的閉合矩形導線框，當滑動變阻器R的滑片自左向右滑動時，線框ab的運動情況是(　　) A．保持靜止不動 B．逆時針轉動 C．順時針轉動 D．發(fā)生轉動，但電源極性不明，無法確定轉動的方向 解析：選C.由圖示電路，當滑動變阻器的滑片向右滑動時，電路中電阻增大，電流減弱，則穿過閉合導線框ab的磁通量將減少，根據楞次定律，感應電流磁場將阻礙原磁通量的變化，線框ab只有順時針轉動，才能阻礙引起感應電流的磁通量的變化，故選C. 5．(多選)如圖所示，圓環(huán)形導體線圈a平

5、放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管與電源和滑動變阻器連接成如圖所示的電路．若將滑動變阻器的滑片P向下滑動，下列表述正確的是(　　) A．線圈a中將產生俯視逆時針方向的感應電流 B．穿過線圈a的磁通量變小 C．線圈a有擴張的趨勢 D．線圈a對水平桌面的壓力FN將增大 解析：選AD.若將滑動變阻器的滑片P向下滑動，螺線管b中電流增大，根據楞次定律和安培定則，線圈a中將產生俯視逆時針方向的感應電流，穿過線圈a的磁通量變大，線圈a有縮小的趨勢，線圈a對水平桌面的壓力FN將增大，選項B、C錯誤，選項A、D正確． 6．(2019·浙江諸暨市牌頭中學月考)為

6、了測量列車運行的速度和加速度大小，可采用如圖甲所示的裝置，它由一塊安裝在列車車頭底部的強磁體和埋設在軌道地面的一組線圈及電流測量記錄儀組成(測量記錄儀未畫出)．當列車經過線圈上方時，線圈中產生的電流被記錄下來，P、Q為接測量儀器的端口，若俯視軌道平面磁場垂直地面向下，如圖乙所示．則在列車經過測量線圈的過程中，流經線圈Ⅰ的電流方向為(　　) A．始終逆時針方向 B．始終順時針方向 C．先逆時針，再順時針方向 D．先順時針，再逆時針方向 解析：選C.在列車經過線圈的上方時，由于列車上的磁場的方向向下，所以線圈內的磁通量方向向下，先增大后減小，根據楞次定律可知，線圈中的感應電流的方向

7、為先逆時針，再順時針方向． 7．(2019·江蘇南通海安中學月考)航母上飛機彈射起飛是利用電磁驅動來實現的．電磁驅動原理如圖所示，當固定線圈上突然通過直流電流時，線圈端點的金屬環(huán)被彈射出去．現在在固定線圈左側同一位置，先后放上用橫截面積相等的銅和鋁導線制成的形狀、大小相同的兩個閉合環(huán)，電阻率ρ銅<ρ鋁．則合上開關S的瞬間(　　) A．電池正負極調換后，金屬環(huán)不能向左彈射 B．從左側看環(huán)中感應電流沿順時針方向 C．若將銅環(huán)放置在線圈右方，環(huán)將向左運動 D．銅環(huán)受到的安培力小于鋁環(huán)受到的安培力 解析：選B.線圈中電流為右側流入，磁場方向向左，在閉合開關的過程中，磁場變強，則由楞次定

8、律可知，環(huán)中電流由左側看沿順時針方向，故B正確；電池正負極調換后，金屬環(huán)受力向左，故仍將向左彈出，故A錯誤；若環(huán)放在線圈右方，根據“來拒去留”可得，環(huán)將向右運動，故C錯誤；由于銅環(huán)的電阻較小，故銅環(huán)中感應電流較大，故銅環(huán)受到的安培力要大于鋁環(huán)，故D錯誤． 8．(多選)(2019·河北承德二中月考)如圖所示，一根長導線彎曲成“”形，通以直流電I，正中間用絕緣線懸掛一金屬環(huán)C，環(huán)與導線處于同一豎直平面內．在電流I增大的過程中，下列判斷正確的是(　　) A．金屬環(huán)中無感應電流產生 B．金屬環(huán)中有逆時針方向的感應電流 C．懸掛金屬環(huán)C的豎直線的拉力大于環(huán)的重力 D．懸掛金屬環(huán)C的豎直線的

9、拉力小于環(huán)的重力 解析：選BC.Φ＝BS，S不變，I增大，B增大，所以有感應電流產生，A錯誤；由楞次定律得，感應電流方向沿逆時針，B正確；由圓的上半部分B大于下半部分，所以安培力以上半圓為主，I方向向左，B垂直紙面向里，F安方向向下，所以F拉＝mg＋F安，拉力大于重力，C正確，D錯誤． 【B組　素養(yǎng)提升】 9．如圖所示，A為水平放置的膠木圓盤，在其側面均勻分布著負電荷，在A的正上方用絕緣絲線懸掛一個金屬環(huán)B，使B的環(huán)面水平且與圓盤面平行，其軸線與膠木圓盤A的軸線OO′重合，現使膠木圓盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉動，則(　　) A．金屬環(huán)B的面積有擴大的趨勢，絲線

10、受到的拉力增大 B．金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，絲線受到的拉力減小 C．金屬環(huán)B的面積有擴大的趨勢，絲線受到的拉力減小 D．金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，絲線受到的拉力增大 解析：選B.膠木圓盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉動，形成環(huán)形電流，環(huán)形電流的大小增大，根據右手螺旋定則知，通過B的磁場方向向下，磁通量增大，根據楞次定律，感應電流引起的效果阻礙原磁通量的增大，知金屬環(huán)的面積有縮小的趨勢，且有向上的運動趨勢，所以絲線的拉力減小，故選項B正確，A、C、D錯誤． 10．(2019·衡水高二期中)如圖，在水平光滑桌面上，兩相同的矩形剛性小線框分別疊放在固定的絕緣矩形金屬框

11、的左右兩邊上，且每個小線框上各有一半面積在金屬框內，在金屬框接通逆時針方向電流的瞬間(　　) A．兩小線框會有相互靠攏的趨勢 B．兩小線框會有相互遠離的趨勢 C．兩小線框中感應電流都沿逆時針方向 D．左邊小線框中感應電流沿順時針方向，右邊小線框中感應電流沿逆時針方向 解析：選B.根據右手螺旋定則可知，通電導線瞬間，因矩形金屬框內部的磁場比外部強，所以左小線圈有向外的磁通量，且增大；同理，右邊金屬框也一樣，因此左、右小線圈的磁通量均增大，根據楞次定律可知，線圈的感應電流方向都是順時針方向，再由同向電流相互吸引，異向電流相互排斥，知兩線圈的運動情況是相互遠離，故B正確，A、C、D錯誤

12、． 11．(多選)(2019·南通高二期末)如圖所示是某同學設想的防止電梯墜落的應急安全裝置，在電梯轎廂上安裝上永久磁鐵，電梯的井壁上鋪設線圈，能在電梯突然墜落時減小對人員的傷害．關于該裝置，說法正確的是(　　) A．若電梯突然墜落，將線圈閉合可起到應急避險作用 B．若電梯突然墜落，將線圈閉合可以使電梯懸浮在空中 C．當電梯墜落至如圖位置時，閉合線圈A、B中電流方向相同 D．當電梯墜落至如圖位置時，閉合線圈A、B都在阻礙電梯下落 解析：選AD.若電梯突然墜落，將線圈閉合時，線圈內的磁感應強度發(fā)生變化，將在線圈中產生感應電流，感應電流會阻礙磁鐵的相對運動，可起到應急避險作用，故A

13、正確；感應電流會阻礙磁鐵的相對運動，但不能阻止磁鐵的運動，故B錯誤；當電梯墜落至如圖位置時，閉合線圈A中向上的磁場減弱，感應電流的方向從上向下看是逆時針方向，B中向上的磁場增強，感應電流的方向從上向下看是順時針方向，可知A與B中感應電流方向相反，故C錯誤；結合A的分析可知，當電梯墜落至如圖位置時，閉合線圈A、B都在阻礙電梯下落，故D正確． 12．(多選)如圖所示，磁場垂直于紙面，磁感應強度在豎直方向均勻分布，水平方向非均勻分布，一銅制圓環(huán)用絲線懸掛于O點，將圓環(huán)拉至位置a后無初速度釋放，在圓環(huán)從a擺向b的過程中(　　) A．感應電流方向先逆時針后順時針再逆時針 B．感應電流方向一直是

14、逆時針 C．安培力方向始終與速度方向相反 D．安培力方向始終沿水平方向 解析：選AD.圓環(huán)從位置a運動到磁場分界線前，磁通量向里增大，感應電流為逆時針；跨越分界線過程中，磁通量由向里最大變?yōu)橄蛲庾畲?，感應電流為順時針；再擺到b的過程中，磁通量向外減小，感應電流為逆時針，所以A正確；由于圓環(huán)所在處的磁場上下對稱，所受安培力豎直方向平衡，因此總的安培力沿水平方向，故D正確． 13．(多選)如圖所示，在勻強磁場中放一電阻不計的平行金屬軌道，軌道與軌道平面內的圓形線圈P相連，要使在同一平面內所包圍的小閉合線圈Q內產生順時針方向的感應電流，導線ab的運動情況可能是(　　) A．勻速向右運動

15、 B．加速向右運動 C．減速向右運動 D．加速向左運動 解析：選CD.要使Q中產生電流，P中的感應電流必須是變化的，導體ab必須做變速運動，故A錯誤；Q中產生順時針電流，感應磁場方向垂直紙面向里，由“增反減同”和安培定則知，P中感應電流有兩種情況： ―→故C、D正確，B錯誤． 14. 如圖所示，一水平放置的圓形通電線圈1固定，另一較小的圓形線圈2從1的正上方下落，在下落過程中兩線圈平面始終保持平行且共軸，則在線圈2從1的正上方下落至正下方過程中，從上往下看線圈2中的感應電流應為(　　) A．無感應電流 B．有順時針方向的感應電流 C．先是順時針方向，后是逆時針方向的感應電流 D．先是逆時針方向，后是順時針方向的感應電流 解析：選C. 線圈1中恒定電流形成的磁場分布情況如圖所示．當線圈2從線圈1的正上方下落，并處于線圈1的上方時，磁感線向上，且磁通量增大，根據楞次定律知，線圈2中產生的感應電流的磁場方向向下，由右手螺旋定則知，俯視線圈2中感應電流方向應為順時針方向；同理，線圈2落至線圈1的正下方時，磁通量向上且是減小的，由楞次定律和右手螺旋定則知，俯視線圈2中感應電流方向應為逆時針方向． - 6 -