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1、
課時跟蹤檢測(三) 楞次定律的應用
一、單項選擇題
1.如圖所示,MN、PQ為同一水平面的兩平行導軌,導軌間有垂直于導軌平面的勻強磁場(圖中未畫出),導體ab、cd與導軌有良好的接觸并能滑動,當ab沿導軌向右滑動時,則( )
A.cd向右滑動 B.cd不動
C.cd向左滑動 D.無法確定
解析:選A 根據(jù)楞次定律的擴展含義“增縮減擴”,當ab沿導軌向右滑動時,穿過abdc回路的磁通量要增大,為阻礙此變化,cd將向右滑動,故A正確。
2.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
2、.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 由題圖所示電路,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(jù)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,才能使穿過線圈的磁通量增加。
3.如圖所示,一輕質橫桿兩側各固定一金屬環(huán),橫桿可繞中心點自由轉動,拿一條形磁鐵插向其中一個小環(huán)后又取出插向另一個小環(huán),發(fā)生的現(xiàn)象是( )
A.磁鐵插向左環(huán),橫桿發(fā)生轉動
B.磁鐵插向右環(huán),橫桿發(fā)生轉動
C.無論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán),橫桿都不發(fā)生轉動
D.無論
3、磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán),橫桿都發(fā)生轉動
解析:選B 磁鐵插向左環(huán),因為左環(huán)不閉合,不能產生感應電流,不受安培力的作用,橫桿不發(fā)生轉動;磁鐵插向右環(huán),因為右環(huán)閉合,能產生感應電流,在磁場中受到安培力的作用,橫桿發(fā)生轉動,選項B正確。
4.如圖所示,兩個相同的鋁環(huán)穿在一根光滑桿上,將一根條形磁鐵向左插入鋁環(huán)的過程中,兩環(huán)的運動情況是( )
A.同時向左運動,間距增大
B.同時向左運動,間距不變
C.同時向左運動,間距變小
D.同時向右運動,間距增大
解析:選C 將一根條形磁鐵向左插入鋁環(huán)的過程中,兩個環(huán)中均產生感應電流。根據(jù)楞次定律,感應電流將阻礙與磁鐵間的相對運動,所以兩環(huán)均向左運
4、動??拷盆F的環(huán)所受的安培力大于另一個,故可判斷兩環(huán)在靠近。選項C正確。
5.如圖所示,一個金屬圓盤安裝在豎直的轉動軸上,置于蹄形磁鐵之間,兩塊銅片A、O分別與金屬盤的邊緣和轉動軸接觸。若使金屬盤按圖示方向(俯視順時針方向)轉動起來,下列說法正確的是( )
A.電阻R中有Q→R→P方向的感應電流
B.電阻R中有P→R→Q方向的感應電流
C.穿過金屬盤的磁通量始終沒有變化,電阻R中無感應電流
D.調換磁鐵的N、S極同時改變金屬盤的轉動方向,R中感應電流的方向也會發(fā)生改變
解析:選B 根據(jù)右手定則可知R中有P→R→Q方向的電流,B對,A、C錯;D選項中流過R的感應電流方向不變,D錯。
5、
6.某磁場磁感線如圖所示,有一銅線圈自圖示A處落至B處,在下落過程中,自上向下看,線圈中的感應電流方向是( )
A.始終順時針
B.始終逆時針
C.先順時針再逆時針
D.先逆時針再順時針
解析:選C 自A處落至圖示位置時,穿過線圈的磁通量增加,磁場方向向上,則感應電流的磁場方向與之相反,即向下,故可由安培定則判斷線圈中的感應電流為順時針;自圖示位置落至B處時,穿過線圈的磁通量減少,磁場方向向上,則感應電流的磁場方向與之相同,即向上,故可由安培定則判斷線圈中的感應電流為逆時針,選C。
7.如圖所示,MN是一根固定的通電長直導線,電流方向向上,今將一金屬線框abcd放在導線上,讓
6、線框的位置偏向導線左邊,兩者彼此絕緣。當導線中的電流突然增大時,線框整體受力情況為( )
A.受力向右 B.受力向左
C.受力向上 D.受力為零
解析:選A 解法一:根據(jù)安培定則可知通電直導線周圍的磁場分布如圖所示,當直導線上電流突然增大時,穿過矩形回路的合磁通量(方向向外)增加,回路中產生順時針方向的感應電流,因ad、bc兩邊對稱分布,所受的安培力合力為零。而ab、cd兩邊雖然通過的電流方向相反,但它們所在處的磁場方向也相反,由左手定則可知它們所受的安培力均向右,所以線框整體受力向右。A正確。
解法二:從楞次定律的另一表述分析:當MN中電流突然增大時,穿過線框的磁通量增加,
7、感應電流要阻礙磁通量的增加,即線框向右移動(ab、cd關于MN對稱時,磁通量為零,此時穿過線框的磁通量最小),即受力向右。A正確。
8.如圖所示,一個有彈性的金屬環(huán)被一根橡皮繩吊于通電直導線的正下方,直導線與金屬環(huán)在同一豎直面內,當通電直導線中電流增大時,彈性金屬環(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,穿過金屬環(huán)的磁通量增大,金屬環(huán)中產生感應電流,根據(jù)楞次定律,感應電流要阻礙磁通量的增大:一是用縮小面積S的方式進行阻礙;二是用遠離直導線(即橡皮繩長度l變長)的方法
8、進行阻礙,故D正確。
二、多項選擇題
9.如圖(a)所示,兩個閉合圓形線圈A、B的圓心重合,放在同一水平面內,線圈A中通以如圖(b)所示的交變電流,t=0時電流方向為順時針(如圖箭頭所示),在t1~t2時間段內,對于線圈B,下列說法中不正確的是( )
A.線圈B內有順時針方向的電流,線圈有擴張的趨勢
B.線圈B內有順時針方向的電流,線圈有收縮的趨勢
C.線圈B內有逆時針方向的電流,線圈有擴張的趨勢
D.線圈B內有逆時針方向的電流,線圈有收縮的趨勢
解析:選BCD 在t1~t2時間段內,線圈A中的電流為逆時針方向,產生的磁場垂直紙面向外且磁通量是增加的,由此可判定線圈B中的電
9、流為順時針方向,在t1~t2時間段內線圈B內的磁通量增加,根據(jù)楞次定律,只有線圈B增大面積,才能阻礙磁通量的增加,故線圈B有擴張的趨勢。
10.如圖所示,在水平面上有一固定的導軌,導軌為U形金屬框架,框架上放置一金屬桿ab,不計摩擦,在豎直方向上有勻強磁場,則( )
A.若磁場方向豎直向上并增強時,桿ab將向右移動
B.若磁場方向豎直向上并減弱時,桿ab將向右移動
C.若磁場方向豎直向下并增強時,桿ab將向右移動
D.若磁場方向豎直向下并減弱時,桿ab將向右移動
解析:選BD 不管磁場方向豎直向上還是豎直向下,當磁感應強度增大時,回路中磁通量將增大,由楞次定律知桿ab將向左移動,
10、反之,桿ab將向右移動,選項B、D正確。
11.(2016·浙江金華質檢)如圖所示,在水平光滑桌面上,兩相同的矩形剛性小線圈分別疊放在固定的絕緣矩形金屬框的左右兩邊上,且每個小線圈都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.兩小線圈會有相互靠攏的趨勢
B.兩小線圈會有相互遠離的趨勢
C.兩小線圈中感應電流都沿順時針方向
D.左邊小線圈中感應電流沿順時針方向,右邊小線圈中感應電流沿逆時針方向
解析:選BC 金屬框接通電流的瞬間,兩個小線圈的磁通量均增大,根據(jù)楞次定律,為了阻礙磁通量的增大,它們有相互遠離的趨勢,選項A錯誤,B正確;由環(huán)形電流的磁場分布規(guī)律知
11、,兩小線圈中原磁場方向均垂直紙面向外,根據(jù)“增反減同”原則得,C正確,D錯誤。
12.如圖所示,在勻強磁場中放置兩根電阻不計的平行金屬導軌,導軌跟大線圈M相連,導軌上放一根導線ab,磁感線垂直于導軌所在平面,欲使M所包圍的小閉合線圈N產生順時針方向的感應電流,則導線的運動情況可能是( )
A.勻速向右運動 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 N中產生順時針方向的感應電流,一定是M中順時針方向的電流減小,或逆時針方向的電流增大,由楞次定律判斷知,選項C、D滿足此要求。
13.如圖所示,水平桌面上放有一個閉合鋁環(huán),在鋁環(huán)軸線上方有一個條形磁鐵。當條形磁鐵沿鋁環(huán)中心軸線豎直向下迅速移動時,下列判斷正確的是( )
A.鋁環(huán)有收縮趨勢
B.鋁環(huán)有擴張趨勢
C.對桌面壓力減小
D.對桌面壓力增大
解析:選AD 根據(jù)楞次定律可知:當條形磁鐵沿鋁環(huán)中心軸線豎直向下迅速移動時,閉合鋁環(huán)內的磁通量增大,因此鋁環(huán)面積應有收縮的趨勢,同時有遠離磁鐵的趨勢,故增大了和桌面的擠壓程度,從而使鋁環(huán)對桌面壓力增大,故A、D項正確。