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    人教版 (2019)选择性必修 第二册1 楞次定律精品同步达标检测题

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    这是一份人教版 (2019)选择性必修 第二册1 楞次定律精品同步达标检测题,文件包含21楞次定律解析版docx、21楞次定律原卷版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共29页, 欢迎下载使用。

    2.1楞次定律

    基础导学

    要点探究感应电流的方向

    1.实验探究

    将螺线管与电流计组成闭合回路,分别将N极、S极插入、抽出线圈,如图所示,记录感应电流方向如下

     

     

     

     

     

    (1)观察并记录磁场方向、电流方向、磁通量大小变化情况,并将结果填入表格.

     

    条形磁体运动的情况

    N极向下插入线圈

    S极向下插入线圈

    N极朝下时拔出线圈

    S极朝下时拔出线圈

    原磁场方向(“向上向下”)

     

     

     

     

    穿过线圈的磁通量变化情况(“增加减少”)

     

     

     

     

    感应电流的方向(在螺线管上方俯视)

    逆时针

    顺时针

    顺时针

    逆时针

    感应电流的磁场方向(“向上向下”)

     

     

     

     

    原磁场与感应电流磁场方向的关系

     

     

     

     

     

    (2)整理器材.

    四、实验结果分析

    根据上表记录,得到下述结果:

    甲、乙两种情况下,磁通量都增加,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,阻碍磁通量的增加;丙、丁两种情况下,磁通量都减少,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,阻碍磁通量的减少.

    实验结论:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.

    五、注意事项

    1.确定电流方向与电流表指针偏转方向的关系时,要用试触法并注意减小电流强度,防止电流过大或通电时间过长损坏电流表.

    2.电流表选用零刻度在中间的灵敏电流计.

    3.实验前设计好表格,并明确线圈的绕线方向.

    4.按照控制变量的思想进行实验.

    5.进行一种操作后,等电流计指针回零后再进行下一步操作.

    要点二、楞次定律

    1.内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.

    2.从能量角度理解楞次定律

    感应电流沿着楞次定律所述的方向,是能量守恒定律的必然结果,当磁极插入线圈或从线圈内抽出时,推力或拉力做功,使机械能转化为感应电流的电能.

    要点三、右手定则

    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个平面内;让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向.

     

     

    要点突破

    突破:正确理解楞次定律中的“阻碍”一词

    1.弄清“阻碍”的几个层次

    谁在阻碍

    “感应电流的磁场”在阻碍

    阻碍什么

    阻碍的是“引起感应电流的磁场的磁通量的变化”,而不是阻碍的引起感应电流的磁场、也不是阻碍的引起感应电流的磁通量

    如何阻碍

    磁通量增加时,阻碍其增加,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,起抵消作用;磁通量减少时,阻碍其减少,感应电流的磁场与原磁场方向一致,起补偿作用.

    为何阻碍

    ()磁场的磁通量发生了变化.

    结果如何

    阻碍并不是阻止,只是延缓了磁通量的变化快慢,这种变化将继续进行,最终结果不受影响

    2.阻碍的几种表现

    (1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”.

    (2)阻碍(导体的)相对运动——“来拒去留”.

    (3)回路面积有增大或减小的趋势来反抗磁通量的变化.

    3.弄清阻碍与“阻止”、“相反”的区别

    (1)阻碍不是阻止,最终引起感应电流的磁通量还是发生了变化,是“阻而未止”.

    (2)阻碍不等同相反,当引起感应电流的磁通量增大时,感应电流的磁场与原磁场方向相反,当引起感应电流的磁通量减少时,感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相同(增反减同)

    (3)阻碍的是导体与磁体的相对运动,而不是阻碍导体或磁体的运动.

    突破:楞次定律与右手定则的区别及联系

     

    楞次定律

    右手定则

    区别

    研究对象

    整个闭合回路

    闭合回路的一部分,即做切割磁感线运动的导线

    适用范围

    各种电磁感应现象

    只适用于导体在磁场中做切割磁感线运动的情况

    应用

    用于磁感应强度B随时间变化而产生的电磁感应现象较方便

    用于导体切割磁感线产生电磁感应的现象较方便

    联系

    右手定则是楞次定律的特例

    突破:右手定则与左手定则的比较

    比较项目

    右手定则

    左手定则

    作用

    判断感应电流方向

    判断通电导体所受磁场力的方向

    图例

     

     

    因果关系

    运动→电流

    电流→运动

    应用实例

    发电机

    电动机

     

    典例精析

     

    题型一利用楞次定律判断感应电流方向

    例一如右图所示,在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点,并可绕O点摆动.金属线框从右侧某一位置静止开始释放,在摆动到左侧最高点的过程中,细杆和金属线框平面始终处于同一平面,且垂直纸面.则线框中感应电流的方向是(  )

    Aabcda

    Bdcbad

    C.先是dcbad,后是abcda

    D.先是abcda,后是dcbad

     

     

     

     

    变式迁移1如图所示,AOC是光滑的金属导轨,AO沿竖直方向,OC沿水平方向,ab是一根金属棒,立在导轨上,它从静止开始在重力作用下运动,运动过程中b端始终在OC上,a端始终在OA上,直到完全落在OC上,空间存在着匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,则ab棒在上述过程中(  )

    A.感应电流方向是ba

    B.感应电流方向是ab

    C.感应电流方向先是ba,后是ab

    D.感应电流方向先是ab,后是ba

     

     

     

    题型二:右手定则的应用

    例二如右图所示,匀强磁场与圆形导体环平面垂直,导体ef与环接触良好,当ef向右匀速运动时(  )

    A.圆环中磁通量不变,环中无感应电流产生

    B.整个环中有顺时针方向的电流

    C.整个环中有逆时针方向的电流

    D.环的右侧有逆时针方向的电流,环的左侧有顺时针方向的电流

     

     

     

    变式迁移2如图所示,一个有界匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外.一个矩形闭合导线框abcd,沿纸面由位置1()匀速运动到位置2.(  )

     

     

     

     

     

    A.导线框进入磁场时,感应电流方向为abcda

    B.导线框离开磁场时,感应电流方向为adcba

    C.导线框离开磁场时,受到的安培力方向水平向右

    D.导线框进入磁场时,受到的安培力方向水平向左

     

     

    题型三:楞次定律的本质及推广

    例三如右图所示,A为水平放置的橡胶圆盘,在其侧面带有负电荷,在A正上方用丝线悬挂一个金属圆环B(丝线在B上面未画出),使B的环面在水平面上与圆盘平行,其轴线与橡胶盘A的轴线O1O2重合.在橡胶盘A绕其轴线O1O2按图中箭头方向减速转动的过程中,金属圆环B(  )

    A.扩大半径的趋势,丝线受到的拉力增大

    B.扩大半径的趋势,丝线受到的拉力减小

    C.缩小半径的趋势,丝线受到的拉力减小

    D.缩小半径的趋势,丝线受到的拉力增大

     

     

     

     

     

     

    变式迁移3如图,金属环A用轻绳悬挂,与长直螺线管共轴,并位于其左侧.若变阻器滑片P向左移动,则金属环A将向________(填“左”或“右”)运动,并有________(填“收缩”或“扩张”)趋势.

     

     

     

     

     

     

    强化训练

    一、选择题

    1如下图所示,一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合螺线管,则电路中(  )

     

     

     

     

    A.始终有感应电流自ab流过电流表G

    B.始终有感应电流自ba流过电流表G

    C.先有aGb方向的感应电流,后有bGa方向的感应电流

    D.将不会产生感应电流

    2电阻R、电容C与一线圈连成闭合电路,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ab,上极板带正电

    B.从ab,下极板带正电

    C.从ba,上极板带正电

    D.从ba,下极板带正电

     

     

    3.如下图所示,绕在铁芯上的线圈M与电源、滑动变阻器和开关组成了一个闭合回路,在铁芯的右端,线圈P与电流表连成闭合电路.下列各种情况中说法正确的是(  )

     

     

     

     

     

    A.开关S闭合后,线圈P中有感应电流,MP相互排斥

    B.开关S闭合后,使变阻器滑片向左匀速移动,线圈P中有感应电流,MP相互排斥

    C.开关S闭合后,使变阻器滑片向右匀速移动,线圈P中有感应电流,MP相互排斥

    D.开关S闭合瞬间,线圈P中有感应电流,MP相互吸引

    4如图所示,AB都是铝环,A环闭合,B环有缺口,两者固定在横梁两端,横梁可绕中间支点转动。某同学用条形磁铁的一个磁极靠近或远离静止的AB环,观察到不同现象。下列推断正确的是(  )

    AN极远离A环时,A环被吸引是由于A环被磁化

    BS极靠近A环时,A环产生顺时针方向的电流

    CN极靠近B环时,B环不动,是因为B环内磁通量不发生变化

    DS极远离B环时,B环不动,是因为B环没有产生感应电动势

    5如图甲所示,水平桌面上固定着一根绝缘的长直导线,矩形导线框abcd靠近长直导线静止放在桌面上。当长直导线中的电流按图乙所示的规律变化时(图甲中电流所示的方向为正方向),则(  )

     

    At1t2时间内,线框内电流的方向为abcda,线框受力向右

    Bt2t3时间内,线框内电流的方向为abcda,线框受力向左

    C0t2时间内,线框内感应电流方向不变,线框受力方向也不变

    Dt1t3时间内,线框内感应电流方向不变,线框受力方向改变

    6.如图所示,在上下无边界的匀强磁场中放一矩形金属线框,且磁场的方向与矩形金属线框垂直,其中为中轴线,矩形金属线框开始有一半在匀强磁场中,要使矩形金属线框中产生感应电流,下列措施可行的是(      

    A.将矩形金属线框沿垂直纸面方向向外平移

    B.以边为轴转动,且转过的角度小于60°

    C.将矩形金属线框在纸面内向上平移

    D.矩形金属线框以为轴转动

    7.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所示方式连接。在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下,某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动时,电流计指针向右偏转。由此可以推断(  )

    A.线圈A向上移动或滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动,都能引起电流计指针向左偏转

    B.线圈A中铁芯向上拔出或断开开关,都能引起电流计指针向右偏转

    C.滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动,都能使电流计指针静止在中央

    D.因为线圈A、线圈B的绕线方向未知,故无法判断电流计指针偏转的方向

    8.如图所示,在某节实验课上,李老师把一个带有长铁芯的导电线圈L、开关S和电源用导线连接起来,并将一金属套环套过线圈L的铁芯后放在线圈上方。闭合开关S的瞬间,套环立刻跳起。某同学另找来器材再做此实验。他连接好电路,经重复试验,导电线圈上的套环均未动。对比李老师演示的实验,下列四个说法中,导致套环未动的原因可能是(      

     

    A.导电线圈接在了直流电源上 B.电源电压过高

    C.所选导电线圈的匝数太多 D.所用套环的材料与李老师的不同

    9.如图为研究电磁感应现象的实验装置,现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A线圈BC电流计及电键按如图所示连接,已知电路接通时A中电流方向如图中箭头所示。关于实验现象,下列判断正确的是(  )

    A.将线圈A迅速插入下面线圈时,通过电流计的电流方向是B→G→C

    B.将线圈A插入下面线圈稳定后,通过电流计的电流方向是C→G→B

    C.线圈A插入下面线圈稳定后,将变阻器滑片迅速向左滑动时电流计指针不偏转

    D.将线圈A从下面线圈中拔出时,快速拔比慢慢拔过程中电流计的最大偏转角度大

    10.如图所示,一种延时继电器的示意图,铁芯上有两个线圈AB.线圈A跟电源连接,线圈B两端连在一起构成一个闭合回路。在断开开关S的时候,弹簧K并不会立刻将衔铁D拉起使触头C离开,而是过一小段时间才执行这个动作。下列说法正确的是(  )

     

    A.线圈B不闭合,仍会产生延时效应

    B.将衔铁D换成铜片,延时效果更好

    C.保持开关S闭合,线圈B中磁通量为零

    D.断开开关S的瞬间,线圈B中的电流从上往下看为顺时针方向

    11.如图所示,一水平放置的矩形闭合线圈abcd,在细长磁铁的N极附近竖直下落,保持bc边在纸外,ad边在纸内,从图中位置经过位置到达位置都很靠近、在这个过程中,线圈中感应电流(  )

    A.沿abcda流动

    B.沿adcba流动

    C.由是沿abcda流动,由是沿adcba流动

    D.由是沿adcba流动,由是沿abcda流动

    12.如图,金属圆形线圈a套在条形磁铁上,条形磁铁与线圈a所在的平面垂直且穿过线圈圆心,若将线圈a对称地扩展为线圈b的形状,则穿过线圈的磁通量变化情况是(  )

    A.增大 B.不变

    C.减小 D.不能确定

    13.如图所示,弹簧上端固定,下端悬挂一个磁铁,磁铁的N极向下。将磁铁托起到某一高度(弹簧处于压缩状态)后放开,磁铁能上下振动较长时间才停下来。如果在磁铁下端放一个固定的闭合金属圆环(如右图所示),仍将磁铁托起到同一高度后放开,磁铁就会很快地停下来。针对这个现象下列解释正确的是(  )

    A.磁铁和弹簧组成的系统机械能守恒

    B.若磁铁的S极向下,磁铁振动时间会变长

    C.磁铁很快停下来的主要原因是圆环中产生了感应电流

    D.金属圆环的制作材料一定不是铝,因为磁铁对铝不会产生力的作用


     

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