2019_2020学年高中物理第四章电磁感应习题课楞次定律的应用课下作业新人教版选修3_2.doc

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1、习题课 楞次定律的应用[随堂演练]1.(楞次定律的基本应用)如图4-Ⅰ-7所示,在一水平、固定的闭合导体圆环上方,有一条形磁铁(N极朝上,S极朝下)由静止开始下落,磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触,关于圆环中感应电流的方向(从上向下看),下列说法正确的是图4-Ⅰ-7A.总是顺时针B.总是逆时针C.先顺时针后逆时针D.先逆时针后顺时针解析 取导体圆环为研究对象,磁铁下落过程中原磁场方向是向上的,穿过圆环的磁通量先增加后减少,由楞次定律可判断出选项C正确。答案 C2.(楞次定律的拓展应用)如图4-Ⅰ-8所示,

2、甲是闭合铜线框,乙是有缺口的铜线框,丙是闭合的塑料线框,它们的正下方都放置一薄强磁铁,现将甲、乙、丙移至相同高度H处同时释放(各线框下落过程中不翻转),则以下说法正确的图4-Ⅰ-8A.三者同时落地B.甲、乙同时落地,丙后落地11C.甲、丙同时落地,乙后落地D.乙、丙同时落地,甲后落地解析 在下落过程中,闭合铜线框中产生感应电流,由“来拒去留”可知,答案选D。答案 D3.(楞次定律的拓展应用)如图4-Ⅰ-9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

3、线中电流增大时,弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度l将图4-Ⅰ-9A.S增大,l变长     B.S减小,l变短C.S增大,l变短D.S减小,l变长解析 当通电直导线中电流增大时,穿过金属圆环的磁通量增加,金属圆环中产生感应电流。根据楞次定律可知,感应电流要阻碍磁通量的增加:一是用缩小面积的方式进行阻碍;二是用远离通电直导线的方式进行阻碍,故D正确。答案 D4.(“一定律三定则”的综合应用)如图4-Ⅰ-10所示,导轨间的磁场方向垂直于纸面向里,当导体棒MN在导轨上水平向右加速滑动时,正对电磁铁A的圆形金属环

4、B中(导体棒切割磁感线速度越大,感应电流越大)图4-Ⅰ-10A.有感应电流,且B被A吸引B.无感应电流C.可能有,也可能没有感应电流D.有感应电流,且B被A排斥解析 MN向右加速滑动,根据右手定则,MN中的电流方向从N→M,且大小在逐渐变大,根据安培定则知,电磁铁A的磁场方向水平向左,且大小逐渐增强,根据楞次定律知,B11环中的感应电流产生的磁场方向水平向右,B被A排斥。D正确,A、B、C错误。答案 D[限时检测]►题组一 楞次定律的基本应用1.如图4-Ⅰ-11所示,在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的

5、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图4-Ⅰ-11A.a→b→c→d→aB.d→c→b→a→dC.先是d→c→b→a→d,后是a→b→c→d→aD.先是a→b→c→d→a,后是d→c→b→a→d解析 对象金属线框金属线框运动过程右侧最高点→最低点最低点→左侧最高点判断B方向竖直向上竖直向上判断Φ变化减少增

6、加由楞次定律判断感应电流的磁场方向阻碍磁通量减少感应电流的磁场方向垂直线框平面向右上方阻碍磁通量增加,感应电流的磁场方向垂直线框平面向右下方由安培定则判断感应电流的方向d→c→b→a→dd→c→b→a→d答案 B2.如图4-Ⅰ-12所示,两个闭合圆形线圈A、B11的圆心重合,放在同一水平面内。线圈A中通以如图乙所示的变化电流,t=0时电流方向为顺时针(如图甲中箭头所示)。在t1~t2时间内,对于线圈B,下列说法中正确的是图4-Ⅰ-12A.线圈B内有顺时针方向的电流,线圈有扩张的趋势B.线圈B内有顺时针方

7、向的电流,线圈有收缩的趋势C.线圈B内有逆时针方向的电流,线圈有扩张的趋势D.线圈B内有逆时针方向的电流,线圈有收缩的趋势答案 A3.如图4-Ⅰ-13所示,线圈abcd所在平面与磁感线平行,在线圈以ab边为轴顺时针(由下往上看)转过180°的过程中,线圈中感应电流的方向为图4-Ⅰ-13A.沿abcdaB.沿dcbadC.先沿abcda,后沿dcbadD.先沿dcbad,后沿abcda解析 根据右手定则可知,由平行位置开始转90°时,Φ增加,电流方向为dcbad,由90°转到180°过程中,Φ减少,电流方

8、向为abcda。答案 D►题组二 楞次定律的拓展应用4.(多选)如图4-Ⅰ-14所示,通电螺线管N置于闭合金属环M的轴线上,当N中的电流突然减小时,则11图4-Ⅰ-14A.环M有缩小的趋势B.环M有扩张的趋势C.螺线管N有缩短的趋势D.螺线管N有伸长的趋势解析 对通电螺线管,当通入的电流突然减小时,螺线管每匝间的相互吸引也减小,所以匝间距增大;对金属环,穿过的磁通量也随之减少,由于它包围通电螺线管的内外磁场,只有减小面积才能阻碍磁通量的减少

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