选修3-2 4.3 楞次定律 同步练习(word含答案)

选修3-2 4.3 楞次定律 同步练习
一、单项选择题（共10小题；共40分）
1. 闭合线框 ，自某高度自由下落时穿过一个有界的匀强磁场，当它经过如图所示的三个位置时，感应电流的方向是
A. 经过Ⅰ时， B. 经过Ⅱ时，
C. 经过Ⅱ时，无感应电流 D. 经过Ⅲ时，
2. 闭合电路的一部分导体在磁场中因切割磁感线而产生了感应电流，在下列图中， 、 、 方向均正确的是
A. B.
C. D.
3. 如图所示，一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方，直导线与圆环在同一竖直面内，当通电直导线中电流增大时，弹性圆环的面积 和橡皮绳的长度 将
A. 增大， 变长 B. 减小， 变短 C. 增大， 变短 D. 减小， 变长
4. 如图所示，匀强磁场与圆形导体环平面垂直，导体 与环接触良好，当 向右匀速运动时
A. 圆环中磁通量不变，环上无感应电流产生
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
5. 下列图中表示闭合电路中的一部分导体 在磁场中做切割磁感线运动的情景，导体 上的感应电流方向为 的是
A. B.
C. D.
6. 如图所示，金属线框与直导线 在同一平面内，直导线中通有电流，在将线框由位置 移至位置 的过程中，线框中的感应电流方向是
A. 先顺时针，后逆时针，再顺时针 B. 始终顺时针
C. 先逆时针，后顺时针，再逆时针 D. 始终逆时针
7. 如图所示， 是一个可绕垂直于纸面的轴 转动的闭合矩形导线框的一条边，当滑动变阻器 的滑片自左向右滑动时，线框的运动情况是
A. 保持静止不动
B. 逆时针转动
C. 顺时针转动
D. 发生转动，但因电源极性不明，无法确定转动的方向
8. 歼 战斗机为中国人民解放军研制的第四代战机。如图所示，机身长为 ，机翼两端点 、 间的距离为 ，现该战斗机在我国近海海域上空以速度 沿水平方向直线飞行，已知战斗机所在空间地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下、大小为 ， 、 两点间的电压大小为 。则
A. ， 点电势高于 点电势
B. ， 点电势高于 点电势
C. ， 点电势高于 点电势
D. ， 点电势高于 点电势
9. 如图所示， 是光滑的金属导轨， 沿竖直方向， 沿水平方向， 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 端始终在 上， 端始终在 上，直到完全落在 上，空间存在着匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，则 棒在上述过程中
A. 感应电流方向是
B. 感应电流方向是
C. 感应电流方向先是 ，后是
D. 感应电流方向先是 ，后是
10. 一磁铁自上向下运动，穿过一闭合导电回路，如图所示>当磁铁运动到a处和b处时，回路中感应电流的方向分别是
A. 顺时针，逆时针 B. 逆时针，顺时针 C. 顺时针，顺时针 D. 逆时针，逆时针
二、填空题（共4小题；共18分）
11. 右手定则内容：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 的方向，这时四指所指的方向就是 的方向。
12. 实验：如图所示，导体 做切割磁感线运动时，线路中 （选填“有”或“无”）感应电流产生，而导体 顺着磁感线运动时，线路中 （选填“有”或“无”）感应电流产生，已知电流从正接线柱流入，指针向右偏，没有电流时，指针指在中间，则当导体棒 向 运动时，指针向右偏。
13. 两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，与导轨接触良好的导体棒 和 可以在导轨上自由滑动。当 在外力 的作用下水平向右运动时，导体棒 中感应电流的方向为 ，它会向 运动。
14. 如图为某手机无线充电情景。充电的主要部件为两个线圈，分别安装在手机和无线充电器内部，其工作原理是： ；当 线圈中电流沿顺时针方向逐渐增大时， 线圈中会产生 方向的电流。
三、解答题（共3小题；共39分）
15. 如图，半无界匀强磁场的磁感应强度大小为 ，方向垂直纸面向里，磁场外一质量为 、电阻为 、边长为 的正方形导线框位于光滑水平面上，其左、右两边与磁场边界平行。在水平向右的恒力 作用下，线框由静止开始向磁场区域运动。
（1）若导线框在进入磁场的过程中保持匀速直线运动，求线框开始运动时其右端与磁场边界之间的距离 ；
（2）设（）中计算的结果为 ，分别就 、 和 三种情况分析、讨论线框前端进入磁场后的速度变化情况。
16. 如图所示，把一根大约 长电线的两端连在一个灵敏电流表的两个接线柱上，形成闭合电路，两个同学迅速摇动这根电线，可以发电吗 简述你的理由。你认为两个同学沿哪个方向站立时，发电的可能性比较大
17. 用如左图所示的装置来验证“感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化”.该装置的原理见右图，已经判断电流表的指针是电流从左接线柱流入则向左偏，电流从右接线柱流入则向右偏.设计一个表格，把开关闭合、开关断开、滑动变阻器电阻变化产生感应电流的几种情况列入表格中，并且在表格中将原磁场的变化与感应电流磁场的方向进行比较.
答案
第一部分
1. C
【解析】经过Ⅰ时，向里的磁通量增加，根据楞次定律则感应电流磁场方向向外，由右手定则判断感应电流方向为逆时针，故A错误；
经过Ⅱ时，磁通量不变，则感应电流为 ，故B错误，C正确；
经过Ⅲ时，向里的磁通量减少，根据楞次定律感应电流的磁场方向向里，由右手定则判断感应电流方向为顺时针，故D错误。
2. D
3. D
【解析】当通电导线中电流增大时，穿过金属圆环的磁通量增大，金属圆环中产生感应电流，根据楞次定律，感应电流的磁场要阻碍磁通量的增大，一是用缩小面积的方式进行阻碍，二是用远离直导线的方式进行阻碍，故D正确。
4. D
【解析】由右手定则知 上的电流由 ，故右侧的电流方向为逆时针，左侧的电流方向为顺时针，选D.
5. A
【解析】题中四图都属于闭合电路的一部分导体切割磁感线，应用右手定则判断可得：A中电流方向为 ，B中电流方向为 ，C中电流沿 方向，D中电流方向为 。故选A.
6. C
【解析】在靠近直导线直到处于中间位置的过程中，磁通量先增大后减小，原磁场方向垂直纸面向里，感应电流的磁场方向应先垂直纸面向外后垂直纸面向里，由右手螺旋定则可判断电流方向为先逆时针后顺时针，同理当处于中间位置到线框全穿过直导线的过程中，感应电流方向为顺时针，当远离导线的过程中，感应电流方向为逆时针，故选C.
7. C
【解析】由图示电路可知，当滑动变阻器 的滑片向右滑动时，电路中电阻增大，电流减弱，则穿过闭合导线框的磁通量将减少，根据楞次定律，感应电流的磁场将阻碍原磁通量的减少，故线框顺时针转动，选项C正确。
8. D
【解析】飞机在北半球的上空以速度 沿水平方向直线飞行，地磁场磁感应强度的竖直分量为 ，切割磁感线的长度为 ，所以 ；根据右手定则可知 点的电势高于 点的电势，选项D正确，A、B、C错误。
9. C
【解析】由数学知识可知，金属棒下滑过程中，与坐标轴所围面积先增加后减小，穿过回路 的磁通量先增加后减小，根据楞次定律，感应电流方向先是 ，后是 。
10. B
【解析】当磁铁接近线圈时，线圈中的磁通量向下增加，由“增反减同”，得知感应电流的磁场方向向上，再由安培定则知线圈中感应电流的方向为逆时针（俯视）；当磁铁从线圈中穿出时，原磁场方向不变仍向下，但穿过线圈的磁通量要减少，根据楞次定律知感应电流的磁场方向向下，由安培定则知感应电流为顺时针（俯视），故选 B.
第二部分
11. 运动；电流
12. 有；无；外
13. ；右
14. 由电磁感应规律（或楞次定律）可知，交变电流通过无线充电器的线圈时会产生变化的磁场，从而在手机内的线圈中产生感应电流，实现无线充电；逆时针
第三部分
15. （1）
【解析】线框未进入磁场时，在水平方向上仅受外力作用 ，
做匀加速运动，前端进入瞬间 ，
进入磁场后还受安培力作用 ，
匀速 ，
即 ，
解得 。
（2） 令 ，进入磁场过程中：
当 时，前端进入磁场时 ，做匀速运动，速度 ；
当 时，前端进入磁场时 ，，加速运动， 增大， 减小，做加速度减小的加速运动。
当 时，前端进入磁场时 ，，减速运动， 减小， 减小，做加速度减小的减速运动。
线框完全进入磁场后：，只有 作用，匀加速运动，加速度与线框进入磁场前相同。
16. 电线运动方向与地磁场平行时无感应电流，而运动方向与地磁场垂直时，产生的感应电流最大。地磁场是南北方向的，故摇绳的两位同学沿东西方向站立时，发电的可能性最大。
17.
【解析】表格要列入的情况有四种：开关闭合、开关断开、滑动变阻器电阻变大和滑动变阻器电阻变小.所以表格应该有五行.为了比较 线圈中磁场的方向、 线圈中磁场的变化、感应电流的方向、 线圈中磁场的方向，最终验证 线圈中磁场方向是否阻碍 线圈中磁场的变化，表格应该有六列.
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