人教版 (新课标)选修3选修3-2第四章 电磁感应3 楞次定律课时训练

课时训练2　楞次定律

1.

如图所示,矩形线框与长直导线在同一平面内,当矩形线框从长直导线的左侧运动到右侧的过程中线框内感应电流的方向为(　　)。

A.先顺时针,后逆时针

B.先逆时针,后顺时针

C.先顺时针,后逆时针,再顺时针

D.先逆时针,后顺时针,再逆时针

答案:C

解析:直线电流的磁场是非匀强磁场,根据右手螺旋定则,在线框所在平面上,直线电流的右侧磁场垂直纸面向里,左侧垂直纸面向外,线框从左向右运动时,磁通量是从垂直纸面向外的磁场从增强到减弱。当线框正通过直线电流的中间时,磁通量为零。继续向右运动时磁通量从垂直纸面向里的磁场从增强又到减弱,根据楞次定律和右手螺旋定则,感应电流的方向为先顺时针,后逆时针,再顺时针。

2.

电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路,条形磁铁静止于线圈的正上方,N极朝下,如图所示。现使磁铁开始自由下落,在N极接近线圈上端的过程中,流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是(　　)。

A.从a到b,上极板带正电

B.从a到b,下极板带正电

C.从b到a,上极板带正电

D.从b到a,下极板带正电

答案:D

解析:穿过线圈的磁场方向向下,磁铁接近时,线圈中磁通量增加,由楞次定律知,产生感应电流的磁场方向向上,由安培定则可知,流过R的电流方向是从b到a,b电势高于a,故电容器下极板带正电,D正确。

3.

如图所示,当导线ab在电阻不计的金属导轨上滑动时,线圈c向右摆动,则ab的运动情况是(　　)。

A.向左或向右匀速运动

B.向左或向右减速运动

C.向左或向右加速运动

D.只能向右匀加速运动

答案:B

解析:当导线ab在导轨上滑行时,线圈c向右运动,说明穿过线圈的磁通量正在减少,即右侧回路中的感应电流减小,导线正在减速运动,与方向无关,故此A、C、D错误,B正确。

4.

如图所示为地磁场磁感线的示意图,在北半球地磁场的竖直分量向下。飞机在我国上空匀速巡航,机翼保持水平,飞行高度不变。由于地磁场的作用,金属机翼上有电势差。设飞行员左方机翼末端处的电势为φ1,右方机翼末端处的电势为φ2,则(　　)。

A.若飞机从西往东飞,φ1比φ2高

B.若飞机从东往西飞,φ2比φ1高

C.若飞机从南往北飞,φ1比φ2高

D.若飞机从北往南飞,φ2比φ1高

答案:AC

解析:在北半球,地磁场是斜向下的,存在竖直向下的磁场分量,飞机在水平飞行过程中,机翼就会切割磁感线,应用右手定则可以判断两边机翼的电势高低问题。伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一平面内,让磁感线从手心进入,即手心朝上,大拇指指向飞机的飞行方向,其余四指所指的方向就是感应电流的方向,即从电势低处指向电势高处。因此不管飞机向哪个方向飞行,都是飞行员左边机翼端电势高。故A、C正确。

5.

如图所示,“匚”形线框ABCD上有一根可以无摩擦滑动的导线ab,左侧有通电导线MN,电流方向由N到M,若将线框置于匀强磁场中,则(　　)。

A.导线ab向右运动时,导线MN与AB边相互吸引

B.导线ab向左运动时,导线MN与AB边相互吸引

C.导线ab向左运动时,导线MN与AB边相互排斥

D.导线ab向右运动时,导线MN与AB边相互排斥

答案:BD

解析:导线ab向右运动时,感应电流方向是baAB,由左手定则可知MN与AB相斥,A错,D对;当ab向左运动时,感应电流方向为abBA,MN与AB相吸,B对,C错。

6.(2011·江苏物理)如图所示,固定的水平长直导线中通有直流I,矩形线框与导线在同一竖直平面内,且一边与导线平行。线框由静止释放,在下落过程中(　　)。

A.穿过线框的磁通量保持不变

B.线框中感应电流方向保持不变

C.线框所受安培力的合力为零

D.线框的机械能不断增大

答案:B

解析:线框下落过程中,穿过线框的磁通量减小,选项A错误;由楞次定律可判断出感应电流方向一直沿顺时针方向,选项B正确;线框受到的安培力的合力竖直向上,但小于重力,则合力不为零,选项C错误;在下落过程中,安培力对线框做负功,则其机械能减小,选项D错误。

7.某同学在研究电磁感应现象的实验中,设计了如图所示的装置。线圈A通过电流表甲、高阻值的电阻R'、滑动变阻器R和开关S连接到干电池上,线圈B的两端接到另一个电流表乙上,两个电流表相同,零刻度居中。闭合开关后,当滑动变阻器R的滑片P不动时,甲、乙两个电流表指针的位置如图所示。

(1)当滑片P较快地向左滑动时,甲电流表指针的偏转方向是　　　,乙电流表指针的偏转方向是　　　。(选填“向右偏”“向左偏”或“不偏转”) 

(2)断开开关,待电路稳定后再迅速闭合开关,乙电流表的偏转情况是　　　　。(选填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”) 

(3)从上述实验可以初步得出结论: 

　。 

答案:(1)向右偏　向左偏　(2)向左偏　(3)穿过闭合回路的磁通量变化时会产生感应电流,感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化

8.

如图所示,试探究在以下四种情况中小磁针N极的偏转方向。

(1)电键S闭合时;

(2)电键S闭合后;

(3)电键S闭合后,调节滑动变阻器使电流增强;

(4)电键S断开时。

答案:见解析

解析:电键S闭合时,左边线圈的电流及磁场情况和穿过右边线圈磁通量方向如图所示。

(1)S突然闭合时,B增强,由楞次定律可知,感应电流b→a,再由安培定则可知,N极指向垂直纸面向外的方向。

(2)S闭合后,B不变,不产生感应电流,小磁针不偏转。

(3)此种情况同(1)现象相同,即N极指向垂直纸面向外的方向。

(4)此种情况与(1)现象相反,即N极指向垂直纸面向里的方向。