2020-2021学年高二物理人教版选修3-2随堂检测（3）楞次定律（含解析）
文档属性
| 名称 | 2020-2021学年高二物理人教版选修3-2随堂检测（3）楞次定律（含解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 255.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-01-19 16:26:25 | ||
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文档简介
2020-2021学年高二物理人教版选修3-2随堂检测
（3）楞次定律
1.如图所示，竖直放置的螺线管与导线构成回路，导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环，导线所围区域内磁场的磁感应强度按下列哪一图线所表示的方式随时间变化时，导体圆环将受到向上的磁场作用力( )
A. B.
C. D.
2.如图所示，螺线管与电阻R相连，磁铁从螺线管的正上方由静止释放，向下穿过螺线管，下列说法正确的是( )
A.a的电势始终高于b的电势
B.通过电阻的电流先由a到b，后由b到a
C.磁铁减少的重力势能等于回路产生的热量
D.磁铁刚离开螺线管时的加速度小于重力加速度
3.著名物理学家弗曼曾设计过一个实验，如图所示.在一块绝缘圆盘上中部安一个线圈，并接有电源，圆盘的四周固定有许多带负电的小球，将整个装置支撑起来.忽略各处的摩擦，当电源接通的瞬间，下列关于圆盘的说法中正确的是( )
A.圆盘将逆时针转动(俯视) B.圆盘将顺时针转动(俯视)
C.圆盘不会转动 D.圆盘先逆时针转再顺时针转(俯视)
4.如图所示，一根长导线弯曲成“n”形，通以电流I，正中间用绝缘线悬挂一金属环C，环与导线处于同一竖直平面内.在电流I增大的过程中，下列判断正确的是( )
A.金属环中无感应电流产生
B.金属环中有顺时针方向的感应电流
C.悬挂金属环C的竖直线的拉力大于环的重力十
D.悬挂金属环C的竖直线的拉力小于环的重力
5.如图所示，蹄形磁铁和矩形线圈均可绕竖直轴转动.从上向下看，当磁铁逆时针转动时，则( )
A.线圈将逆时针转动，转速与磁铁相同 B.线圈将逆时针转动，转速比磁铁小
C.线圈转动时将产生变化的电流 D.线圈转动时感应电流的方向始终是
6.如图所示，某人在自行车道上从东往西沿直线骑行，该处地磁场的水平分量方向由南向北，竖直分量方向竖直向下.自行车车把为直把、金属材质，且带有绝缘把套，只考虑自行车在地磁场中的电磁感应现象， 下列结论正确的是(? ?)
A.图示位置中辐条A点电势比B点电势低
B.图示位置中辐条A点电势比B点电势高
C.自行车左车把的电势比右车把的电势高
D.自行车在十字路口左拐改为南北骑向，则自行车右车把电势高
7.如图所示，一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内，通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定，导体棒与轨道垂直且接触良好.在向右匀速通过M、N两区域的过程中，导体棒所受安培力分别用FM、FN表示，不计轨道电阻，以下叙述正确的是(?? )
A.在M区时通过R的电流为b→a
B.在N区时通过R的电流为a→b
C.FM向右 D.FN向左
8.两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，在导轨上接触良好的导体棒和可以自由滑动.当导体棒在外力F的作用下向右运动时，下列说法中正确的是( )
A.导体棒内有电流通过，方向是
B.导体棒内有电流通过，方向是
C.磁场对导体棒的作用力向左
D.磁场对导体棒的作用力向左
9.如图所示，A和B都是与纸面平行的铝环，环A是闭合的，环B是断开的，两环分别固定在一横梁的两端，横梁可以绕中间的支点自由转动.一磁铁的N极垂直纸面向里放置，下列判断正确的是( )
A.用磁铁的N极靠近A环，A环会有顺时针方向的电流产生
B.用磁铁的N极靠近A环，A环会有逆时针方向的电流产生
C.用磁铁的N极靠近A环，A环会远离磁铁
D.用磁铁的N极靠近B环，B环会远离磁铁
答案以及解析
1.答案：A
解析：由导体圆环将受到向上的磁场作用力，可知螺线管中的电流应减小，则要求磁通量的变化率逐渐减小，结合图像分析，A正确.
2.答案：D
解析：磁铁向下穿过螺线管，穿过螺线管的磁通量先向下增多，后向下减少，由楞次定律可知，电流先由b到a，后由a到b，A、B错误；由能量守恒可知，磁铁减少的重力势能等于磁铁的动能和回路产生的热量，故C错误；磁铁不论是进入螺线管还是离开螺线管，感应电流的磁场都要阻碍磁铁运动，故加速度小于重力加速度，D正确.
3.答案：A
解析：当电源接通的瞬间，由安培定则可知，线圈内的磁场方向向上，线圈中的电流增大将产生增强的磁场，则穿过绝缘圆盘的磁通量增加，根据电磁场理论可知，变化的磁场会产生电场，根据楞次定律可知，线圈周围产生顺时针方向的电场，负电荷受到的电场力与电场方向相反，则带负电的小球会受到逆时针方向的电场力，故圆盘将逆时针转动(俯视)，A选项正确，B、C、D选项错误.
4.答案：C
解析：根据安培定则可知，“n”形导线中电流在金属环C处的磁场方向为垂直于纸面向里且增大，由楞次定律可知，感应电流的方向为逆时针方向，故A，B错误；根据左手定则可知，金属圆环任一点受安培力的方向指向圆心，由于弯曲成“n”形导线，所以金属环C下边圆弧受到的向上安培力小于上边圆弧受到的向下安培力，总的安培力向下，因此悬挂金属环的竖直线拉力增大，故C正确，D错误.
5.答案：BC
解析：当磁铁逆时针转动时，相当于磁铁不动而线圈顺时针旋转切割磁感线，线圈中产生大小和方向都变化的电流，故C正确，D错误；由楞次定律的推广含义可知，线圈将与磁铁同向转动，但转动的角速度一定小于磁铁转动的角速度，故A错误，B正确.
6.答案：AC
解析：自行车从东往西行驶时，辐条切割地磁场水平分量的磁感线，根据右手定则判断可知，图示位置中辐条A点电势比点电势低，故A正确，B错误；自行车车把切割地磁场竖直分量的磁感线，由右手定则知，左车把的电势比右车把的电势高，故C正确；自行车左拐改为南北骑向，自行车车把仍切割地磁场竖直分量的磁感线，由右手定则可知左车把的电势仍然高于右车把的电势，D错误.
7.答案：ABD
解析：根据直导线电流产生磁场的分布情况知，M区的磁场方向垂直纸面向外，N区的磁场方向垂直纸面向里.当导体棒匀速通过M、N两区时，由右手定则可知选项A、B均正确；由于感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因，故导体棒在M、N两区域运动时，受到的安培力均向左，故选项C错误，D正确.
8.答案：BD
解析：导体棒切割磁感线产生感应电流，根据右手定则判断可知，中感应电流的方向为，则导体棒内有电流通过，方向是，故A错误，B正确.由左手定则判断可知，磁场对导体棒的作用力向右，对导体棒的作用力向左，故C错误，D正确.
9.答案：BC
解析：用磁铁的N极靠近A环时，垂直环面向里的磁通量增大，所以A环中感应电流的磁场的方向垂直环面向外，A环产生逆时针方向的感应电流，故A错误，B正确；A环闭合，磁铁靠近A环时产生感应电流，由楞次定律可知，A环会远离磁铁，故C正确；B环不闭合，磁铁靠近B环时，环内不产生感应电流，因此B环不受磁场的作用，B环不动，故D错误.
（3）楞次定律
1.如图所示，竖直放置的螺线管与导线构成回路，导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环，导线所围区域内磁场的磁感应强度按下列哪一图线所表示的方式随时间变化时，导体圆环将受到向上的磁场作用力( )
A. B.
C. D.
2.如图所示，螺线管与电阻R相连，磁铁从螺线管的正上方由静止释放，向下穿过螺线管，下列说法正确的是( )
A.a的电势始终高于b的电势
B.通过电阻的电流先由a到b，后由b到a
C.磁铁减少的重力势能等于回路产生的热量
D.磁铁刚离开螺线管时的加速度小于重力加速度
3.著名物理学家弗曼曾设计过一个实验，如图所示.在一块绝缘圆盘上中部安一个线圈，并接有电源，圆盘的四周固定有许多带负电的小球，将整个装置支撑起来.忽略各处的摩擦，当电源接通的瞬间，下列关于圆盘的说法中正确的是( )
A.圆盘将逆时针转动(俯视) B.圆盘将顺时针转动(俯视)
C.圆盘不会转动 D.圆盘先逆时针转再顺时针转(俯视)
4.如图所示，一根长导线弯曲成“n”形，通以电流I，正中间用绝缘线悬挂一金属环C，环与导线处于同一竖直平面内.在电流I增大的过程中，下列判断正确的是( )
A.金属环中无感应电流产生
B.金属环中有顺时针方向的感应电流
C.悬挂金属环C的竖直线的拉力大于环的重力十
D.悬挂金属环C的竖直线的拉力小于环的重力
5.如图所示，蹄形磁铁和矩形线圈均可绕竖直轴转动.从上向下看，当磁铁逆时针转动时，则( )
A.线圈将逆时针转动，转速与磁铁相同 B.线圈将逆时针转动，转速比磁铁小
C.线圈转动时将产生变化的电流 D.线圈转动时感应电流的方向始终是
6.如图所示，某人在自行车道上从东往西沿直线骑行，该处地磁场的水平分量方向由南向北，竖直分量方向竖直向下.自行车车把为直把、金属材质，且带有绝缘把套，只考虑自行车在地磁场中的电磁感应现象， 下列结论正确的是(? ?)
A.图示位置中辐条A点电势比B点电势低
B.图示位置中辐条A点电势比B点电势高
C.自行车左车把的电势比右车把的电势高
D.自行车在十字路口左拐改为南北骑向，则自行车右车把电势高
7.如图所示，一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内，通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定，导体棒与轨道垂直且接触良好.在向右匀速通过M、N两区域的过程中，导体棒所受安培力分别用FM、FN表示，不计轨道电阻，以下叙述正确的是(?? )
A.在M区时通过R的电流为b→a
B.在N区时通过R的电流为a→b
C.FM向右 D.FN向左
8.两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，在导轨上接触良好的导体棒和可以自由滑动.当导体棒在外力F的作用下向右运动时，下列说法中正确的是( )
A.导体棒内有电流通过，方向是
B.导体棒内有电流通过，方向是
C.磁场对导体棒的作用力向左
D.磁场对导体棒的作用力向左
9.如图所示，A和B都是与纸面平行的铝环，环A是闭合的，环B是断开的，两环分别固定在一横梁的两端，横梁可以绕中间的支点自由转动.一磁铁的N极垂直纸面向里放置，下列判断正确的是( )
A.用磁铁的N极靠近A环，A环会有顺时针方向的电流产生
B.用磁铁的N极靠近A环，A环会有逆时针方向的电流产生
C.用磁铁的N极靠近A环，A环会远离磁铁
D.用磁铁的N极靠近B环，B环会远离磁铁
答案以及解析
1.答案：A
解析：由导体圆环将受到向上的磁场作用力，可知螺线管中的电流应减小，则要求磁通量的变化率逐渐减小，结合图像分析，A正确.
2.答案：D
解析：磁铁向下穿过螺线管，穿过螺线管的磁通量先向下增多，后向下减少，由楞次定律可知，电流先由b到a，后由a到b，A、B错误；由能量守恒可知，磁铁减少的重力势能等于磁铁的动能和回路产生的热量，故C错误；磁铁不论是进入螺线管还是离开螺线管，感应电流的磁场都要阻碍磁铁运动，故加速度小于重力加速度，D正确.
3.答案：A
解析：当电源接通的瞬间，由安培定则可知，线圈内的磁场方向向上，线圈中的电流增大将产生增强的磁场，则穿过绝缘圆盘的磁通量增加，根据电磁场理论可知，变化的磁场会产生电场，根据楞次定律可知，线圈周围产生顺时针方向的电场，负电荷受到的电场力与电场方向相反，则带负电的小球会受到逆时针方向的电场力，故圆盘将逆时针转动(俯视)，A选项正确，B、C、D选项错误.
4.答案：C
解析：根据安培定则可知，“n”形导线中电流在金属环C处的磁场方向为垂直于纸面向里且增大，由楞次定律可知，感应电流的方向为逆时针方向，故A，B错误；根据左手定则可知，金属圆环任一点受安培力的方向指向圆心，由于弯曲成“n”形导线，所以金属环C下边圆弧受到的向上安培力小于上边圆弧受到的向下安培力，总的安培力向下，因此悬挂金属环的竖直线拉力增大，故C正确，D错误.
5.答案：BC
解析：当磁铁逆时针转动时，相当于磁铁不动而线圈顺时针旋转切割磁感线，线圈中产生大小和方向都变化的电流，故C正确，D错误；由楞次定律的推广含义可知，线圈将与磁铁同向转动，但转动的角速度一定小于磁铁转动的角速度，故A错误，B正确.
6.答案：AC
解析：自行车从东往西行驶时，辐条切割地磁场水平分量的磁感线，根据右手定则判断可知，图示位置中辐条A点电势比点电势低，故A正确，B错误；自行车车把切割地磁场竖直分量的磁感线，由右手定则知，左车把的电势比右车把的电势高，故C正确；自行车左拐改为南北骑向，自行车车把仍切割地磁场竖直分量的磁感线，由右手定则可知左车把的电势仍然高于右车把的电势，D错误.
7.答案：ABD
解析：根据直导线电流产生磁场的分布情况知，M区的磁场方向垂直纸面向外，N区的磁场方向垂直纸面向里.当导体棒匀速通过M、N两区时，由右手定则可知选项A、B均正确；由于感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因，故导体棒在M、N两区域运动时，受到的安培力均向左，故选项C错误，D正确.
8.答案：BD
解析：导体棒切割磁感线产生感应电流，根据右手定则判断可知，中感应电流的方向为，则导体棒内有电流通过，方向是，故A错误，B正确.由左手定则判断可知，磁场对导体棒的作用力向右，对导体棒的作用力向左，故C错误，D正确.
9.答案：BC
解析：用磁铁的N极靠近A环时，垂直环面向里的磁通量增大，所以A环中感应电流的磁场的方向垂直环面向外，A环产生逆时针方向的感应电流，故A错误，B正确；A环闭合，磁铁靠近A环时产生感应电流，由楞次定律可知，A环会远离磁铁，故C正确；B环不闭合，磁铁靠近B环时，环内不产生感应电流，因此B环不受磁场的作用，B环不动，故D错误.