高中物理人教版选修3-2假期作业：第四章+电磁感应+楞次定律假期作业（二）+Word版含解析

假期作业(二)　楞次定律

1．关于楞次定律，下列说法中正确的是(　　)
A．感应电流的磁场总是阻碍原磁场的增强
B．感应电流的磁场总是阻碍原磁场的减弱
C．感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化
D．感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化
【解析】　感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的原磁通量的变化，与原磁场的变化无关．原磁场的变化跟磁通量的变化意义是不同的．
【答案】　D
图4-3-12
2．如图4-3-12表示闭合电路的一部分导体在磁极间运动的情形，图中导体垂直于纸面，a、b、c、d分别表示导体运动中的四个不同位置，箭头表示导体在那个位置上的运动方向，则导体中感应电流的方向为垂直纸面向里时，导体的位置是(　　)
A．a　　B．b　　C．c　　D．d
【解析】　导体切割磁感线产生感应电流，用右手定则判断a位置正确．
【答案】　A
4-3-13
3．如图4-3-13所示，若套在条形磁铁上的弹性金属导线圈Ⅰ突然缩小为线圈Ⅱ，则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)是(　　)
A．有顺时针方向的感应电流
B．有逆时针方向的感应电流
C．有先逆时针后顺时针方向的感应电流
D．无感应电流
【解析】　穿过线圈的磁通量包括磁体内全部和磁体外的一部分，合磁通量是向上的．当线圈突然缩小时合磁通量增加，原因是磁体外向下穿过线圈的磁通量减少．由楞次定律判断，感应电流的方向为顺时针方向，选项A正确．
【答案】　A
图4-3-14
4．如图4-3-14所示，当磁铁突然向铜环运动时，铜环的运动情况是(　　)
A．向右摆动
B．向左摆动
C．静止
D．不能确定
【解析】　(方法1)磁铁向右运动，使铜环的磁通量增加而产生感应电流，由楞次定律可知，铜环为阻碍原磁通量的增大，必向磁感线较疏的右方运动，即往躲开磁通量增加的方向运动，故A正确．
(方法2)磁铁向右运动时，由楞次定律的另一种表述得知铜环产生的感应电流总是阻碍导体间的相对运动，则磁铁和铜环间有排斥作用，故A正确．
【答案】　A
图4-3-15
5．(·锦州高二检测)某磁场磁感线如图4-3-15所示，有一铜线圈自图示A处落至B处，在下落过程中，自上向下看，线圈中的感应电流方向是(　　)
A．始终沿顺时针方向
B．始终沿逆时针方向
C．先沿顺时针方向再沿逆时针方向
D．先沿逆时针方向再沿顺时针方向
【解析】　自A点落至图示位置时，穿过线圈的磁通量增加，由楞次定律判断线圈中感应电流方向为顺时针，自图示位置落至B点时，穿过线圈的磁通量减少，由楞次定律判断知，线圈中感应电流方向为逆时针，C项正确．
【答案】　C
4-3-16
6．(·巢湖高二检测)如图4-3-16，把一条形磁铁从图示位置由静止释放，穿过采用双线绕法的通电线圈，此过程中条形磁铁做(　　)
A．减速运动
B．匀速运动
C．自由落体运动
D．变加速运动
【解析】　双线绕法得到的两个线圈通电时，由安培定则知，两线圈的磁场等值反向相互抵消，合磁场为零，对磁铁无作用力．当磁铁下落时，穿过两线圈的磁通量同向增加，根据楞次定律，两线圈中产生的感应电流等值反向，也互相抵消，线圈中无感应电流，线圈对磁铁没有作用力．磁铁下落过程中只受重力，又从静止开始，所以磁铁做自由落体运动，故C对，A、B、D错．
【答案】　C
图4-3-17
7．(·邢台高二期末)电阻R、电容器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4-3-17所示，现使磁铁开始下落，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
【解析】　在N极接近线圈上端的过程中，通过线圈的磁感线方向向下，磁通量增大，由楞次定律可判定流过线圈的电流方向为逆时针(俯视)，外电路电流由b流向a，同时线圈作为电源，下端应为正极，则电容器下极板电势高，带正电．选项D正确．
【答案】　D
图4-3-18
8．如图4-3-18所示，导体线圈abcd与直导线在同一平面内，直导线通有恒定电流I，当线圈由左向右匀速通过直导线的过程中，线圈中感应电流的方向是(　　)
A．先abcd，再dcba，后abcd
B．先abcd，再dcba
C．先dcba，再abcd，后dcba
D．一直dcba
【解析】　画出长直导线周围的磁场分布情况，如图所示，当线圈向右移动，未达到直导线之前，线圈内磁通量“·”增加，故感应电流方向为dcba.当线圈穿越直导线过程中线圈内磁通量“·”减少，同时磁通量“×”增加，所以先是合磁通量为“·”减少后是合磁通量为“×”增加，则感应电流的磁场方向为“·”，感应电流方向为abcd.线圈穿过直导线后，线圈内磁通量为“×”减少，如同磁通量“·”进一步增加，故感应电流方向仍为dcba，考虑全过程，故正确答案为C.
【答案】　C
9．如图4-3-19所示，通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环，铜环平面与螺线管截面平行，当开关S接通的一瞬间，两铜环的运动情况是(　　)
图4-3-19
A．同时向两侧推开
B．同时向螺线管靠拢
C．一个被推开，一个被吸引，但因电源正负极未知，无法具体判断
D．同时被推开或同时向螺线管靠拢，但因电源正负极未知，无法具体判断
【解析】　当开关S接通的一瞬间，螺线管的磁场增强，故穿过两边线圈的磁通量均增加，根据楞次定律，在线圈中产生的感应电流阻碍磁通量的增加，故线圈会远离螺线管运动，故两铜环的运动情况是同时向两侧推开，选项A正确．
【答案】　A

10．如图4-3-20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(　　)
图4-3-20
A．向左或向右做匀速运动
B．向左或向右做减速运动
C．向左或向右做加速运动
D．只能向右做匀加速运动
【解析】　线圈C向右摆动，说明穿过线圈的磁通量减小，也就是螺线管中的电流是减小的，也就是ab产生的感应电动势逐渐减小，则ab必做减速运动，故选项B正确．
【答案】　B
图4-3-21
11．已知北半球地磁场的竖直分量向下．如图4-3-21所示，在北京某中学实验室的水平桌面上，放置边长为L的正方形闭合导体线圈abcd，线圈的ab边沿南北方向，ad边沿东西方向．下列说法中正确的是(　　)
A．若使线圈向东平动，则b点的电势比a点的电势低
B．若使线圈向北平动，则a点的电势比b点的电势低
C．若以ab为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为a→b→c→d→a
D．若以ab为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为a→d→c→b→a
【解析】　若使线圈向东平动，线圈的ab边和cd边切割磁感线，由右手定则知c(b)点电势高于d(a)点电势，故A错误，同理知B错误．若以ab为轴将线圈向上翻转，穿过线圈平面的磁通量变小，由楞次定律可知线圈中感应电流方向为a→b→c→d→a，C正确，D错误．
【答案】　C
4-3-22
12．(多选)如图4-3-22所示，在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属轨道，轨道与轨道平面内的圆形线圈P相连，要使在同一平面内所包围的小闭合线圈Q内产生顺时针方向的感应电流，导线ab的运动情况可能是(　　)
A．匀速向右运动　　　 B．加速向右运动
C．减速向右运动 D．加速向左运动
【解析】　本题关键是要弄清使Q中产生顺时针方向的电流，则穿过Q中的磁通量应如何变化．可用楞次定律步骤的逆过程来分析，要使Q中产生顺时针方向的感应电流，感应电流的磁场方向应垂直纸面指向纸内．如果穿过Q的原磁场是垂直纸面向里的，则原磁场应减弱；如果穿过Q的原磁场是垂直纸面向外的，则原磁场应增强．
当ab向右运动时，根据右手定则可判定出P中产生的感应电流方向是a→b→P→a，是顺时针方向，由右手定则可判知P中感应电流的磁场穿过Q中的磁感线方向向里，所以当ab向右减速运动时，可使穿过Q的向里的磁通量减小，从而使Q中产生顺时针方向的电流；当ab向左运动时，同理可判定P中感应电流的磁场穿过Q中的磁感线方向向外，所以当ab向左加速运动时，可使穿过Q的向外的磁通量增大，从而使Q中产生顺时针方向的感应电流．故正确选项为C、D.
【答案】　CD