（通用版）2022-2023版高中物理 第1章 電磁感應(yīng)與現(xiàn)代生活 微型專題1 楞次定律的應(yīng)用練習(xí) 滬科版選修3-2

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1、（通用版）2022-2023版高中物理 第1章 電磁感應(yīng)與現(xiàn)代生活 微型專題1 楞次定律的應(yīng)用練習(xí) 滬科版選修3-2 考點一　楞次定律的重要結(jié)論 1.如圖1所示，老師做了一個物理小實驗讓學(xué)生觀察：一輕質(zhì)橫桿兩側(cè)各固定一金屬環(huán)，橫桿可繞中心點自由轉(zhuǎn)動，老師拿一條形磁鐵插向其中一個小環(huán)，后又取出插向另一個小環(huán)，同學(xué)們看到的現(xiàn)象是(　　) 圖1 A.磁鐵插向左環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動 B.磁鐵插向右環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動 C.無論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán)，橫桿都不發(fā)生轉(zhuǎn)動 D.無論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán)，橫桿都發(fā)生轉(zhuǎn)動 答案　B 解析　左環(huán)沒有閉合，在磁鐵插入過程中，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故橫桿不發(fā)

2、生轉(zhuǎn)動.右環(huán)閉合，在磁鐵插入過程中，產(chǎn)生感應(yīng)電流，橫桿將發(fā)生轉(zhuǎn)動，故B正確. 2.如圖2所示，將一質(zhì)量為m的條形磁鐵用細線懸掛在天花板上，細線從一水平金屬圓環(huán)中穿過.現(xiàn)將環(huán)從位置Ⅰ釋放，經(jīng)過磁鐵到達位置Ⅱ，設(shè)環(huán)經(jīng)過磁鐵上端和下端附近時細線的張力分別為T1和T2，重力加速度大小為g，則 (　　) 圖2 A.T1＞mg，T2＞mg B.T1＜mg，T2＜mg C.T1＞mg，T2＜mg D.T1＜mg，T2＞mg 答案　A 解析　當環(huán)經(jīng)過磁鐵上端，穿過環(huán)的磁通量增加，圓環(huán)中的感應(yīng)電流的磁場要阻礙其磁通量增加，所以磁鐵對環(huán)有向上的斥力作用，由牛頓第三定律，環(huán)對磁鐵有向下的斥力作用

3、，使得細線對磁鐵的拉力大于磁鐵的重力，即T1＞mg；同理，當環(huán)經(jīng)過磁鐵下端時，穿過環(huán)的磁通量減小，在圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場要阻礙其磁通量減小，所以磁鐵對環(huán)有向上的吸引力作用，由牛頓第三定律，則環(huán)對磁鐵有向下的吸引力作用，使得細線對磁鐵的拉力大于磁鐵的重力，即T2＞mg，選項A正確. 3.如圖3所示，粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線圈.當一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方快速經(jīng)過時，若線圈始終不動，則關(guān)于線圈受到的支持力N及在水平方向運動趨勢的正確判斷是 (　　) 圖3 A.N先小于mg后大于mg，運動趨勢向左 B.N先大于mg后小于mg，運動趨勢向左 C.N先小于

4、mg后大于mg，運動趨勢向右 D.N先大于mg后小于mg，運動趨勢向右 答案　D 解析　條形磁鐵從線圈正上方由左向右運動的過程中，線圈中的磁通量先增大后減小，根據(jù)楞次定律的第二種描述：“來拒去留”可知，線圈先有向下和向右的運動趨勢，后有向上和向右的運動趨勢，故線圈受到的支持力先大于重力后小于重力，運動趨勢向右.故選D. 4.如圖4所示，兩個相同的輕質(zhì)鋁環(huán)套在一根水平光滑絕緣桿上，當一條形磁鐵向左運動靠近兩環(huán)時，兩環(huán)的運動情況是 (　　) 圖4 A.同時向左運動，間距變大 B.同時向左運動，間距變小 C.同時向右運動，間距變小 D.同時向右運動，間距變大 答案　B 解析

5、　磁鐵向左運動，穿過兩環(huán)的磁通量均增加.根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場將阻礙原磁通量增加，所以兩者都向左運動.另外，兩環(huán)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同，依據(jù)安培定則和左手定則可以判斷兩個環(huán)之間是相互吸引的，所以選項A、C、D錯誤，B正確. 5.(多選)如圖5所示，在水平面上有一固定的導(dǎo)軌，導(dǎo)軌為U形金屬框架，框架上放置一金屬桿ab，不計摩擦，在豎直方向上有勻強磁場，則(　　) 圖5 A.若磁場方向豎直向上并增強，桿ab將向右移動 B.若磁場方向豎直向上并減弱，桿ab將向右移動 C.若磁場方向豎直向下并增強，桿ab將向右移動 D.若磁場方向豎直向下并減弱，桿ab將向右移動 答案　BD

6、解析　不管磁場方向豎直向上還是豎直向下，當磁感應(yīng)強度增大時，回路中磁通量變大，由楞次定律知桿ab將向左移動，反之，桿ab將向右移動，選項B、D正確. 6.如圖6所示，光滑固定金屬導(dǎo)軌M、N水平放置，兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放在導(dǎo)軌上，形成閉合回路.當一條形磁鐵從上方向下迅速接近回路時，可動的兩導(dǎo)體棒P、Q將 (　　) 圖6 A.保持不動 B.相互遠離 C.相互靠近 D.無法判斷 答案　C 解析　效果法：四根導(dǎo)體組成閉合回路，當磁鐵迅速接近回路時，不管是N極還是S極，穿過回路的磁通量都增加，閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流將阻礙原磁通量的增加，怎樣來阻礙增加呢？可動的兩根導(dǎo)體棒只能用

7、減小回路面積的方法來阻礙原磁通量的增加，得到的結(jié)論是P、Q相互靠近，選項C正確.還可以用常規(guī)法，根據(jù)導(dǎo)體棒受磁場力的方向來判斷. 7.如圖7所示，MN是一根固定在光滑水平面上的通電長直導(dǎo)線，電流方向向上，今將一矩形金屬線框abcd放在導(dǎo)線上，ab邊平行于MN，讓線框的位置偏向?qū)Ь€的左邊，兩者彼此絕緣，當導(dǎo)線上的電流突然增大時，線框整個受力為(　　) 圖7 A.受力向右 B.受力向左 C.受力向上 D.受力為零 答案　A 解析　金屬線框放在導(dǎo)線MN上，導(dǎo)線中電流產(chǎn)生磁場，根據(jù)安培定則判斷可知，線框左右兩側(cè)磁場方向相反，線框左側(cè)的磁通量大于線框右側(cè)的磁通量，當導(dǎo)線中電流增大

8、時，穿過線框的磁通量增大，線框產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場要阻礙原磁通量的變化，則線框?qū)⑾虼磐繙p小的方向運動，即向右移動，故A正確，B、C、D錯誤. 8.如圖8所示，ab是一個可繞垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動的閉合矩形導(dǎo)線框，當滑動變阻器R的滑片自左向右滑動時，線框ab的運動情況是(　　) 圖8 A.保持靜止不動 B.逆時針轉(zhuǎn)動 C.順時針轉(zhuǎn)動 D.發(fā)生轉(zhuǎn)動，但電源極性不明，無法確定轉(zhuǎn)動的方向 答案　C 解析　根據(jù)題圖所示電路，線框ab所處位置的磁場是水平方向的，當滑動變阻器的滑片向右滑動時，電路中電阻增大，電流減弱，則穿過閉合導(dǎo)線框ab的磁通量將減少.Φ＝BSsi

9、n θ，θ為線圈平面與磁場方向的夾角，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場將阻礙原來磁場的變化，則線框ab只有順時針旋轉(zhuǎn)使θ角增大，而使穿過線圈的磁通量增加，則C正確.注意此題并不需要明確電源的極性. 9.如圖9所示，一個有彈性的金屬線圈被一根橡皮繩吊于通電直導(dǎo)線的正下方，直導(dǎo)線與線圈在同一豎直面內(nèi)，當通電直導(dǎo)線中電流增大時，彈性線圈的面積S和橡皮繩的長度l將(　　) 圖9 A.S增大，l變長 B.S減小，l變短 C.S增大，l變短 D.S減小，l變長 答案　D 解析　當通電直導(dǎo)線中電流增大時，穿過金屬線圈的磁通量增大，金屬線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流要阻礙原磁通

10、量的增大：一是用縮小面積的方式進行阻礙；二是用遠離直導(dǎo)線的方法進行阻礙，故D正確. 10.如圖10所示，A為水平放置的膠木圓盤，在其側(cè)面均勻分布著負電荷，在A的正上方用絕緣絲線懸掛一個金屬圓環(huán)B，使B的環(huán)面水平且與圓盤面平行，其軸線與膠木盤A的軸線OO′重合，現(xiàn)使膠木盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動，則 (　　) 圖10 A.金屬環(huán)B的面積有擴大的趨勢，絲線受到的拉力增大 B.金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，絲線受到的拉力減小 C.金屬環(huán)B的面積有擴大的趨勢，絲線受到的拉力減小 D.金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，絲線受到的拉力增大 答案　B 解析　膠木盤A由靜止

11、開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動，形成環(huán)形電流，環(huán)形電流的大小增大，根據(jù)右手螺旋定則知，通過B的磁通量向下，且增大，根據(jù)楞次定律的另一種表述，引起的效果阻礙原磁通量的增大，知金屬環(huán)的面積有縮小的趨勢，且有向上的運動趨勢，所以絲線受到的拉力減小.故B正確，A、C、D錯誤. 考點二　安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律的區(qū)別運用 11. (多選)繞有線圈的鐵心直立在水平桌面上，鐵心上套著一個鋁環(huán)，線圈與電源、開關(guān)相連，如圖11所示.線圈上端與電源正極相連，閉合開關(guān)的瞬間，鋁環(huán)向上跳起.則下列說法中正確的是(　　) 圖11 A.若保持開關(guān)閉合，則鋁環(huán)不斷升高 B.若保持開關(guān)閉

12、合，則鋁環(huán)停留在跳起后的某一高度 C.若保持開關(guān)閉合，則鋁環(huán)跳起到某一高度后將回落 D.如果電源的正、負極對調(diào)，觀察到的現(xiàn)象不變 答案　CD 解析　鋁環(huán)跳起是開關(guān)閉合時鋁環(huán)上產(chǎn)生的感應(yīng)電流與通電螺線管上的電流相互作用而引起的，故C、D正確. 12.如圖12所示，在方向垂直于紙面向里的勻強磁場中有一U形金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與磁場垂直.金屬桿PQ置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌形成閉合回路PQRS，一圓環(huán)形金屬線框T位于回路圍成的區(qū)域內(nèi)，線框與導(dǎo)軌共面.現(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運動，在運動開始的瞬間，關(guān)于感應(yīng)電流的方向，下列說法正確的是(　　) 圖12 A.PQRS中沿順時針方向，T中沿逆時針方向

13、 B.PQRS中沿順時針方向，T中沿順時針方向 C.PQRS中沿逆時針方向，T中沿逆時針方向 D.PQRS中沿逆時針方向，T中沿順時針方向 答案　D 解析　金屬桿PQ突然向右運動，則其速度v方向向右，由右手定則可得，金屬桿PQ中的感應(yīng)電流方向由Q到P，則PQRS中感應(yīng)電流方向為逆時針方向.PQRS中感應(yīng)電流產(chǎn)生垂直紙面向外的磁場，故圓環(huán)形金屬線框T中為阻礙此變化，會產(chǎn)生垂直紙面向里的磁場，則T中感應(yīng)電流方向為順時針方向，D正確. 13.(多選)如圖13所示，在勻強磁場中放有平行銅導(dǎo)軌，它與大線圈M相連接，要使小導(dǎo)線圈N獲得順時針方向的感應(yīng)電流，則放在導(dǎo)軌上的金屬棒ab的運動情況(兩線圈共面放置)是 (　　) 圖13 A.向右勻速運動 B.向左加速運動 C.向右減速運動 D.向右加速運動 答案　BC