2021新教材人教版高中物理选择性必修第二册对应练习--2-1 楞次定律
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第二章电磁感应楞次定律课后篇素养形成必备知识基础练1.某磁场磁感线如图所示,有一铜线圈自图示A点落至B点,在下落过程中,自上向下看,线圈中的感应电流方向是()A.始终顺时针B.始终逆时针C.先顺时针再逆时针D.先逆时针再顺时针A点落至图示位置时,穿过线圈的磁通量增加,由楞次定律判断知,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。
2.(多选)闭合电路的一部分导体在匀强磁场中做切割磁感线运动,如图所示,能正确表示感应电流I的方向、磁感应强度B的方向跟导体运动速度的方向关系的是()B、C正确。
3.(多选)如图所示,闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在有界匀强磁场中,将它从匀强磁场中匀速拉出,以下各种说法中正确的是()A.向左拉出和向右拉出时,环中的感应电流方向相反B.向左或向右拉出时,环中感应电流方向都是沿顺时针方向的C.向左或向右拉出时,环中感应电流方向都是沿逆时针方向的D.圆环在达到磁场边界之前无感应电流,穿过闭合圆环的磁通量都要减少,根据楞次定律可知,感应电流的磁场要阻碍原磁通量的减少,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,应用安培定则可以判断出感应电流的方向是顺时针方向的,选项B正确,A、C错误;另外在圆环达到磁场边界之前,穿过圆环的磁通量不变,无感应电流,D正确。
4.某同学在探究感应电流产生的条件的实验中,将直流电源、滑动变阻器、线圈A(有铁芯)、线圈B、灵敏电流计及开关按图连接成电路。
在实验中,该同学发现开关闭合的瞬间,灵敏电流计的指针向左偏。
由此可以判断,在保持开关闭合的状态下()A.当线圈A拔出时,灵敏电流计的指针向左偏B.当线圈A中的铁芯拔出时,灵敏电流计的指针向右偏C.当滑动变阻器的滑片匀速滑动时,灵敏电流计的指针不偏转D.当滑动变阻器的滑片向N端滑动时,灵敏电流计的指针向右偏:开关闭合的瞬间,灵敏电流计的指针向左偏,则当磁通量增大时指针左偏;若磁通量减小时,则指针右偏;当线圈A拔出,或线圈A中的铁芯拔出时,磁通量均减小,因此电流计指针向右偏,故A错误,B正确;滑动变阻器的滑片匀速滑动,穿过线圈的磁通量发生变化,电流计指针要发生偏转,故C错误;当滑动变阻器的滑片向N端滑动时,电阻减小,则电流增大,导致磁通量增大,因此灵敏电流计的指针向左偏,故D错误。
2.1.楞次定律〖学习目标〗1通过实验和对实验现象的分析,归纳出感应电流方向与磁场变化方向的关系。
2.理解楞次定律的内容,能运用楞次定律判断感应电流的方向。
3.理解楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的体现。
4.掌握右手定则,并理解右手定则的实质。
〖自主学习〗一、楞次定律1.探究感应电流的方向(1)实验器材:条形磁铁、电流表、线圈、导线、一节干电池(用来查明线圈中电流的流向与电流表中指针偏转方向的关系)。
(2)实验现象:如图所示,在四种情况下,将实验结果填入下表。
①线圈内磁通量增加时的情况图号磁场方向感应电流的方向感应电流的磁场方向甲逆时针(俯视)乙顺时针(俯视)图号磁场方向感应电流的方向感应电流的磁场方向丙顺时针(俯视)丁逆时针(俯视)(3)实验结论表述一:当穿过线圈的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场的方向;当穿过线圈的磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场的方向。
表述二:当磁铁靠近线圈时,两者相;当磁铁远离线圈时,两者。
2.楞次定律感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的。
二、右手定则1.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;让磁感线从进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时所指的方向就是感应电流的方向。
如图所示。
2.适用范围适用于闭合电路部分导体产生感应电流的情况。
自我检测1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反。
( )(2)楞次定律表明感应电流的效果总是与引起感应电流的原因相对抗。
( )(3)右手定则只适用于闭合电路中的部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。
( )(4)使用右手定则时必须让磁感线垂直穿过掌心。
( )(5)任何感应电流方向的判断既可使用楞次定律,又可使用右手定则。
( ) 2.根据楞次定律可知感应电流的磁场一定()A.阻碍引起感应电流的磁通量B.与引起感应电流的磁场反向C.阻碍引起感应电流的磁通量的变化D.与引起感应电流的磁场方向相同3.如图所示,光滑平行金属导轨PP′和QQ′都处于同一水平面内,P和Q之间连接一电阻R,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。
第二章电磁感应第1节楞次定律【素养目标】1、体验楞次定律的实验探究过程;理解楞次定律的内容2、能运用楞次定律判断感应电流的方向,解答有关问题3、理解楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的反映。
4、掌握右手定则;认识右手定则是楞次定律的一种具体表现形式5、能运用右手定则判断因导体做切割磁感线运动而产生的感应电流的方向。
【必备知识】知识点一、实验:探究感应电流的方向(1)实验准备用试触的方法明确电流方向与电流表指针偏转方向之间的关系。
(2)实验装置将螺线管与电流计组成闭合电路,如图所示。
实验装置(3)实验记录分别将条形磁铁的N极、S极插入或抽出线圈,如图所示,记录感应电流的方向如下。
探究感应电流方向的实验记录(4)实验分析①线圈内磁通量增加时的情况②线圈内磁通量减少时的情况1、内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
2、对楞次定律的进一步理解(1)引起感应电流的磁通量是指原磁通量。
(2)“阻碍”并不一定是相反,“阻碍”的是磁通量的变化。
“阻碍”也不是“阻止”,而是延缓了磁通量的变化过程。
(3)楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体体现。
3、应用楞次定律解题的一般步骤(1)明确研究对象(2)判断原磁场方向(3)判断磁通量的变化情况(4)判断感应电流的磁场方向(5)判断感应电流的方向知识点三、右手定则伸开右手,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,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向。
【点睛】右手定则、楞次定律、安培定则、左手定则的应用比较【课堂检测】1.如图所示的电路中,A1和A2是两个相同的灯泡,线圈L自感系数足够大,电阻可以忽略不计。
下列说法中正确的是()A. 合上开关S时,A2先亮,A1后亮,最后一样亮B. 合上开关S时,A1和A2同时亮C. 断开开关S时,A2闪亮一下再熄灭D. 断开开关S时,流过A2的电流方向向右【答案】 A【解析】AB.合上开关S时,灯A2立即发光。
第二章电磁感应习题课:楞次定律的应用课后篇素养形成必备知识基础练1.(多选)如图所示,导体AB、CD可在水平轨道上自由滑动,且两水平轨道在中央交叉处互不相通。
当导体棒AB向左移动时()A.AB中感应电流的方向为A到BB.AB中感应电流的方向为B到AC.CD向左移动D.CD向右移动AB中感应电流方向为A→B,由左手定则可判断导体棒CD受到向右的安培力作用而向右运动。
2.如图所示,绝缘水平面上有两个离得很近的导体环a、b。
将条形磁铁沿它们的正中竖直线向下移动(不到达该平面),a、b的移动情况可能是()A.a、b将相互远离B.a、b将相互靠近C.a、b将不动D.无法判断Φ=BS,条形磁铁向下移动过程中B增大,所以穿过每个环中的磁通量都增大。
为阻碍磁通量增大,导体环会尽量远离条形磁铁,所以a、b将相互远离。
3.如图,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈。
当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力F N及在水平方向运动趋势的判断正确的是()A.F N先小于mg后大于mg,运动趋势向左B.F N先大于mg后小于mg,运动趋势向左C.F N先小于mg后大于mg,运动趋势向右D.F N先大于mg后小于mg,运动趋势向右,通过线圈的磁通量先增加后减小。
当通过线圈磁通量增加时,为阻碍其增加,在竖直方向上线圈有向下运动的趋势,所以线圈受到的支持力大于其重力,在水平方向上有向右运动的趋势;当通过线圈的磁通量减小时,为阻碍其减小,在竖直方向上线圈有向上运动的趋势,所以线圈受到的支持力小于其重力,在水平方向上有向右运动的趋势。
综上所述,线圈所受到的支持力先大于重力后小于重力,运动趋势总是向右,故D正确。
4.如图所示,一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上,细线从一水平金属圆环中穿过。
现将环从位置Ⅰ释放,环经过磁铁到达位置Ⅱ。
设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为F T1和F T2,重力加速度大小为g,则()A.F T1>mg,F T2>mgB.F T1<mg,F T2<mgC.F T1>mg,F T2<mgD.F T1<mg,F T2>mg,磁通量增加,根据楞次定律可知磁铁要给圆环一个向上的磁场力,根据牛顿第三定律可知圆环要给磁铁一个向下的磁场力,因此有F T1>mg。
第二章电磁感应1 楞次定律基础过关练题组一楞次定律1.(多选)关于楞次定律,下列说法中正确的是(易错)A.感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相反B.感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相同C.感应电流的磁场方向与磁通量增大还是减小有关D.感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化2.(2020湖北宜都二中高二上期末)如图所示,在下列四种情况中,感应电流的方向判断正确的是( )3.(多选)如图所示,线圈固定不动,将磁铁从线圈上方插入或拔出的瞬间,线圈和电流表构成的闭合回路中产生的感应电流方向正确的是( )4.一平面线圈用细杆悬于P点,开始时细杆处于水平位置,释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动。
已知线圈平面始终与纸面垂直,当线圈第一次通过位置Ⅰ和位置Ⅱ时,顺着磁场的方向看去,线圈中感应电流的方向分别为( )A.逆时针方向逆时针方向B.逆时针方向顺时针方向C.顺时针方向顺时针方向D.顺时针方向逆时针方向5.(2020浙江宁波高二上期中)某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律。
当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时,通过电流计的感应电流方向是( )A.先b→G→a,后a→G→bB.先a→G→b,后b→G→aC.b→G→aD.a→G→b6.(2020辽宁师大附中高二上月考)1931年,英国物理学家狄拉克从理论上预言:存在只有一个磁极的粒子,即“磁单极子”。
1982年,美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验:他设想,如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的闭合超导线圈,那么,从上向下看,这个线圈中将出现( )A.先是逆时针方向,然后是顺时针方向的感应电流B.先是顺时针方向,然后是逆时针方向的感应电流C.顺时针方向的持续流动的感应电流D.逆时针方向的持续流动的感应电流7.(2020江西安义中学高二上期末)(多选)如图所示,通电导线旁边同一竖直平面内有矩形线圈abcd,则( )A.若线圈向右平动,其中感应电流方向是a→b→c→dB.若线圈竖直向下平动,无感应电流产生C.当线圈以ab边为轴转动时(小于90°),其中感应电流方向是a→b→c→dD.当线圈向导线靠近时,其中感应电流方向是a→b→c→d8.(2020北京八中高二上期末)如图所示,一水平放置的矩形线圈abcd在磁体N极附近竖直下落,保持bc边在纸外,ad边在纸内,由图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ,这三个位置都靠得很近,在这个过程中,线圈中感应电流( )A.沿a→b→c→d的方向流动B.沿d→c→b→a的方向流动C.由Ⅰ到Ⅱ是沿a→b→c→d的方向流动,从Ⅱ到Ⅲ是沿d→c→b→a的方向流动D.由Ⅰ到Ⅱ是沿d→c→b→a的方向流动,从Ⅱ到Ⅲ是沿a→b→c→d的方向流动9.(2020辽宁师大附中高二上月考)如图所示,一圆形金属线圈放置在水平桌面上,匀强磁场垂直桌面向下,过线圈上A点作切线OO',OO'与线圈在同一平面内。
第二章电磁感应1.楞次定律课后篇巩固提升基础巩固1.某磁场磁感线如图所示,有一铜线圈自图示A点落至B点,在下落过程中,自上向下看,线圈中的感应电流方向是()A.始终顺时针B.始终逆时针C.先顺时针再逆时针解析自A点落至图示位置时,穿过线圈的磁通量增加,由楞次定律判断知,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,C项正确。
答案C)闭合电路的一部分导体在匀强磁场中做切割磁感线运动,如图所示,能正确表示感应电流I的方向、磁感应强度B的方向跟导体运动速度的方向关系的是()解析根据右手定则进行判断可知B、C正确。
答案BC3.(多选)如图所示,闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在有界匀强磁场中,将它从匀强磁场中匀速拉出,以下各种说法中正确的是()A.向左拉出和向右拉出时,环中的感应电流方向相反B.向左或向右拉出时,环中感应电流方向都是沿顺时针方向的C.向左或向右拉出时,环中感应电流方向都是沿逆时针方向的解析不管将金属圆环从哪边拉出磁场,穿过闭合圆环的磁通量都要减少,根据楞次定律可知,感应电流的磁场要阻碍原磁通量的减少,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,应用安培定则可以判断出感应电流的方向是顺时针方向的,选项B正确,A、C错误;另外在圆环达到磁场边界之前,穿过圆环的磁通量不变,无感应电流,D正确。
“探究感应电流产生的条件”的实验中,将直流电源、滑动变阻器、线圈A(有铁芯)、线圈B、灵敏电流计及开关按图连接成电路。
在实验中,该同学发现开关闭合的瞬间,灵敏电流计的指针向左偏。
由此可以判断,在保持开关闭合的状态下()A.当线圈A拔出时,灵敏电流计的指针向左偏B.当线圈A中的铁芯拔出时,灵敏电流计的指针向右偏C.当滑动变阻器的滑片匀速滑动时,灵敏电流计的指针不偏转N端滑动时,灵敏电流计的指针向右偏:开关闭合的瞬间,灵敏电流计的指针向左偏,则当磁通量增大时指针左偏;若磁通量减小时,则指针右偏;当线圈A拔出,或线圈A中的铁芯拔出时,磁通量均减小,因此电流计指针向右偏,故A错误,B正确;滑动变阻器的滑片匀速滑动,穿过线圈的磁通量发生变化,电流计指针要发生偏转,故C错误;当滑动变阻器的滑片向N端滑动时,电阻减小,则电流增大,导致磁通量,故D错误。
楞次定律基础全面练(25分钟60分)一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)1.在物理学发展的过程中,有许多伟大的科学家做出了贡献,并提出了很多研究问题的方法,下列说法中正确的是()A.用点电荷来代替带电体的研究方法叫微元法B.法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律C.库仑提出用电场线描述电场、用磁感线描述磁场D.法拉第发现了电磁感应现象,并研究出了判断感应电流方向的方法——楞次定律【解析】选B。
用点电荷来代替带电体的研究方法叫理想模型方法,A错误;法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律,B正确;法拉第提出用电场线描述电场、用磁感线描述磁场,C错误;法拉第发现了电磁感应现象,楞次研究出了判断感应电流方向的方法——楞次定律,D错误。
2.如图所示,当导线ab在外力作用下沿导轨向右运动时,流过R的电流方向是()A.由d→e B.由e→dC.无感应电流 D.无法确定【解析】选A。
由右手定则可知,ab向右运动时产生的感应电流由b→a,故流过R的电流方向是由d→e,A正确。
3.(2022·保定高二检测)如图所示,甲、乙为形状与大小均相同且内壁光滑的圆筒,竖直固定在相同高度。
两块相同的钕铁硼强磁铁,从甲、乙上端筒口同一高度同时无初速度释放,穿过乙筒的磁铁先落到地面。
关于两圆筒的制作材料,下列可能正确的是()A.甲—塑料,乙—铝B.甲—铜,乙—胶木C.甲—玻璃,乙—塑料D.甲—毛竹,乙—木头【解析】选B。
由题意可知,穿过乙筒的磁铁比穿过甲筒的磁铁先落到地面,故说明磁铁在甲筒时受到阻力作用;其原因是金属导体切割磁感线,从而使闭合的导体中产生感应电流,由于磁极间的相互作用而使磁铁受向上的阻力;故甲筒应为金属导体,如铜、铝、铁等,而乙筒应为绝缘体,如塑料、胶木、毛竹、玻璃等,故B正确,A、C、D错误。
4.两圆环A、B置于同一水平面上,其中A为均匀带正电的绝缘环,B为导体环,当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时,B中产生如图所示方向的感应电流。
第二章电磁感应习题课:楞次定律的应用课后篇巩固提升基础巩固1.(多选)如图所示,导体AB、CD可在水平轨道上自由滑动,且两水平轨道在中央交叉处互不相通。
当导体棒AB向左移动时()A.AB中感应电流的方向为A到BB.AB中感应电流的方向为B到AC.CD向左移动向右移动解析由右手定则可判断导体AB中感应电流方向为A→B,由左手定则可判断导体CD受到向右的安培力作用而向右运动。
答案AD2.如图所示,绝缘水平面上有两个离得很近的导体环a、b。
将条形磁铁沿它们的正中竖直线向下移动(不到达该平面),a、b的移动情况可能是()A.a、b将相互远离B.a、b将相互靠近C.a、b将不动解析根据Φ=BS,条形磁铁向下移动过程中B增大,所以穿过每个环中的磁通量都增大。
为阻碍磁通量增大,导体环会尽量远离条形磁铁,所以a、b将相互远离。
答案A3.如图,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈。
当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB 正上方等高快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力F N及在水平方向运动趋势的判断正确的是()A.F N先小于mg后大于mg,运动趋势向左B.F N先大于mg后小于mg,运动趋势向左C.F N先小于mg后大于mg,运动趋势向右mg后小于mg,运动趋势向右,通过线圈的磁通量先增加后减小。
当通过线圈磁通量增加时,为阻碍其增加,在竖直方向上线圈有向下运动的趋势,所以线圈受到的支持力大于其重力,在水平方向上有向右运动的趋势;当通过线圈的磁通量减小时,为阻碍其减小,在竖直方向上线圈有向上运动的趋势,所以线圈受到的支持力小于其重力,在水平方向上有向右运动的趋势。
综上所述,线圈所受到的支持力先大于重力后小于重力,运动趋势总是向右,故D正确。
4.如图所示,一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上,细线从一水平金属圆环中穿过。
现将环从位置Ⅰ释放,环经过磁铁到达位置Ⅱ。
设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为F T1和F T2,重力加速度大小为g,则()A.F T1>mg,F T2>mgB.F T1<mg,F T2<mg,F T2<mg D.F T1<mg,F T2>mg,磁通量增加,根据楞次定律可知磁铁要给圆环一个向上的磁场力,根据牛顿第三定律可知圆环要给磁铁一个向下的磁场力,因此有F T1>mg。
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课时素养检测五楞次定律(25分钟60分)一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)1.如图,两同心圆环A、B置于同一水平面上,其中B为均匀带负电绝缘环,A为导体环。
当B绕环心转动时,导体环A产生顺时针电流且具有扩展趋势,则B的转动情况是( )A.顺时针加速转动B.顺时针减速转动C.逆时针加速转动D.逆时针减速转动【解析】选A。
由题图可知,A中感应电流为顺时针方向,由楞次定律可知,感应电流的内部磁场向里,由右手螺旋定则可知,引起感应电流的磁场可能为:向外增大或向里减小;若原磁场向外,则B中电流应为逆时针,由于B带负电,故B应顺时针转动且转速增大;若原磁场向里,则B中电流应为顺时针,则B应逆时针转动且转速减小;又因为导体环A具有扩展趋势,则B中电流应与A方向相反,即B应顺时针转动且转速增大,A正确。
2.如图,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),下列说法中正确的是 ( )A.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】选C。
由题图可知,在磁铁下落过程中,穿过圆环的磁场方向向上,在磁铁靠近圆环时,穿过圆环的磁通量变大,在磁铁远离圆环时穿过圆环的磁通量减小,由楞次定律可知,从上向下看,圆环中的感应电流先沿顺时针方向,后沿逆时针方向,故C正确。
3.如图所示,磁场中有一导线MN与U形光滑的金属框组成闭合电路,当导线向右运动时,下列说法正确的是( )A.电路中有顺时针方向的电流B.电路中有逆时针方向的电流C.导线的N端相当于电源的正极D.电路中无电流产生【解析】选B。
根据右手定则,由题意可知,当导线向右运动时,产生的感应电流方向由N端经过导线到M端,因此有逆时针方向的感应电流,故A错误,B正确;由上分析可知,电源内部的电流方向由负极到正极,因此N端相当于电源的负极,故C错误;根据感应电流产生的条件可知,电路会产生感应电流,故D错误。
第二章电磁感应第1节综合拔高练五年选考练考点1 楞次定律的理解1.(2019课标Ⅲ,14,6分,)楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现?( )A.电阻定律B.库仑定律C.欧姆定律D.能量守恒定律考点2 安培定则、楞次定律的综合应用2.(2020江苏单科,3,3分,)如图所示,两匀强磁场的磁感应强度B1和B2大小相等、方向相反。
金属圆环的直径与两磁场的边界重合。
下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是( )A.同时增大B1减小B2B.同时减小B1增大B2C.同时以相同的变化率增大B1和B2D.同时以相同的变化率减小B1和B23.(2020课标Ⅲ,14,6分,)如图,水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈,右边套有一金属圆环。
圆环初始时静止。
将图中开关S由断开状态拨至连接状态,电路接通的瞬间,可观察到( )A.拨至M端或N端,圆环都向左运动B.拨至M端或N端,圆环都向右运动C.拨至M端时圆环向左运动,拨至N端时向右运动D.拨至M端时圆环向右运动,拨至N端时向左运动4.(2019上海单科,10,4分,)如图所示电路,若将滑动变阻器滑片向上移动,则a、b环中感应电流的方向是( )A.a环顺时针,b环顺时针B.a环顺时针,b环逆时针C.a环逆时针,b环顺时针D.a环逆时针,b环逆时针5.(2018课标Ⅰ,19,6分,)(多选)如图,两个线圈绕在同一根铁芯上,其中一线圈通过开关与电源连接,另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。
将一小磁针悬挂在直导线正上方,开关未闭合时小磁针处于静止状态。
下列说法正确的是( )A.开关闭合后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动B.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向C.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动考点3 右手定则、楞次定律的综合应用6.(2017课标Ⅲ,15,6分,)如图,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨,导轨平面与磁场垂直。
高中物理人教版(2019)选择性必修第二册2.1楞次定律一、单选题1.如图所示,一圆形金属线圈放置在水平桌面上,匀强磁场垂直于桌面竖直向下,过线圈上A点作切线,与线圈在同一平面上.在线圈以为轴翻转180°的过程中,线圈中电流方向()A. 始终为A→C→B→AB. 先为A→C→B→A后为A→B→C→AC. 始终为A→B→C→AD. 先为A→B→C→A后为A→C→B→A2.如图,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),下列说法中正确的是()A. 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3.如图甲所示,在绝缘的水平桌面上放置一金属圆环.在圆环的正上方放置—个螺线管,在螺线管中通入如图乙所示的电流,电流从螺线管a端流入为正.以下说法中正确的是()A. 在第1s末,圆环中的感应电流最大B. 在第2s末,圆环对桌面的压力小于圆环的重力C. 在1~2s内和2~3s内,圆环中的感应电流的方向相反D. 从上往下看,在0~1s内,圆环中的感应电流沿顺时针方向4.如图,均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置,当a绕O点在其所在平面内旋转时,b中产生顺时针方向的感应电流,且具有收缩趋势,由此可知,圆环a()A. 顺时针加速旋转B. 顺时针减速旋转C. 逆时针加速旋转D. 逆时针减速旋转5.如图所示,矩形线框abcd与长直导线在同一平面内,直导线中通有向上的恒定电流I.当矩形线框从长直导线的右侧运动到左侧的过程中线框内感应电流的方向为()A. 先dcba,后一直abcdB. 先dcba,再abcd,后dcbaC. 先abcd,后一直dcbaD. 先abcd,再dcba,后abcd6.如图所示,通电导线MN与单匝圆形线圈a共面,位置靠近圆形线圈a左侧且相互绝缘.当MN中电流突然减小时,下列说法正确的是( )A. 线圈a中产生的感应电流方向为顺时针方向B. 线圈a中产生的感应电流方向为逆时针方向C. 线圈a所受安培力的合力方向垂直纸面向里D. 线圈a所受安培力的合力方向水平向左7.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aC. 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8.将一个闭合金属环用丝线悬于O点,如图所示。
2.1 楞次定律一、选择题(本题共7小题,每题5分,共35分)1.(多选)如图所示,导线框MNQP近旁有一个跟它在同一竖直平面内的矩形线圈abcd。
下列说法正确的是( ACD )A.当电阻变大时,abcd中有感应电流B.当电阻变小时,abcd中无感应电流C.电阻不变,将abcd在其原来所在的平面内靠近PQ时,其中有感应电流D.电阻不变,将abcd在其原来所在的平面内远离PQ时,其中有感应电流解析:当电阻变化或线圈abcd靠近、远离PQ时,穿过线圈abcd的磁通量发生变化,会产生感应电流。
2.下图表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景,其中能产生由a到b的感应电流的是( A )解析:题目中导体做切割磁感线运动,先由感应电流产生的条件判断是否存在感应电流,再应用右手定则判断感应电流方向。
由右手定则可判定 A中ab中电流由a向b,B、C、D 中由b向a,故 A正确。
3.如图所示,已知电流从电流表的右侧接线柱流入,其指针向右偏转。
当条形磁铁竖直向下落入线圈时,空气阻力不计。
则( B )A.电流表指针向右偏转B.电流表指针向左偏转C.磁铁加速度大于重力加速度D.磁铁加速度等于重力加速度解析:当磁铁向下插入线圈时,磁通量向下增大,根据楞次定律知,线圈中感应电流由上端流入,下端流出,故感应电流的方向从电流表的左接线柱流入,则电流表指针向左偏转。
故 A错误,B正确;根据楞次定律可知,磁铁受到向上的阻力,故加速度小于重力加速度,故C、D错误。
故选B。
4.为了测量列车运行的速度和加速度的大小,可采用如图甲所示的装置,它由一块安装在列车车头底部的强磁体和埋设在轨道地面的一组线圈及电流测量记录仪组成(测量记录仪未画出)。
当列车经过线圈上方时,线圈中产生的电流被记录下来,P、Q为接测量仪器的端口。
若俯视轨道平面磁场垂直地面向里(如图乙),则在列车经过线圈的过程中,流经线圈的电流( B )A.始终沿逆时针方向B.先沿逆时针,再沿顺时针方向C.先沿顺时针,再沿逆时针方向D.始终沿顺时针方向解析:列车带着磁体向右运动到线圈左边后,相当于线圈左边的一段导线向左切割磁感线,线圈中的电流沿逆时针方向;线圈离开磁场时,相当于线圈右边的一段导线向左切割磁感线,这一过程中线圈中的感应电流沿顺时针方向,故线圈中的电流先沿逆时针方向,再沿顺时针方向,选项B正确。
第二章电磁感应1 楞次定律基础过关练题组一楞次定律1.(多选)关于楞次定律,下列说法中正确的是(易错)A.感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相反B.感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相同C.感应电流的磁场方向与磁通量增大还是减小有关D.感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化2.(2020湖北宜都二中高二上期末)如图所示,在下列四种情况中,感应电流的方向判断正确的是( )3.(多选)如图所示,线圈固定不动,将磁铁从线圈上方插入或拔出的瞬间,线圈和电流表构成的闭合回路中产生的感应电流方向正确的是( )4.一平面线圈用细杆悬于P点,开始时细杆处于水平位置,释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动。
已知线圈平面始终与纸面垂直,当线圈第一次通过位置Ⅰ和位置Ⅱ时,顺着磁场的方向看去,线圈中感应电流的方向分别为( )A.逆时针方向逆时针方向B.逆时针方向顺时针方向C.顺时针方向顺时针方向D.顺时针方向逆时针方向5.(2020浙江宁波高二上期中)某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律。
当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时,通过电流计的感应电流方向是( )A.先b→G→a,后a→G→bB.先a→G→b,后b→G→aC.b→G→aD.a→G→b6.(2020辽宁师大附中高二上月考)1931年,英国物理学家狄拉克从理论上预言:存在只有一个磁极的粒子,即“磁单极子”。
1982年,美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验:他设想,如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的闭合超导线圈,那么,从上向下看,这个线圈中将出现( )A.先是逆时针方向,然后是顺时针方向的感应电流B.先是顺时针方向,然后是逆时针方向的感应电流C.顺时针方向的持续流动的感应电流D.逆时针方向的持续流动的感应电流7.(2020江西安义中学高二上期末)(多选)如图所示,通电导线旁边同一竖直平面内有矩形线圈abcd,则( )A.若线圈向右平动,其中感应电流方向是a→b→c→dB.若线圈竖直向下平动,无感应电流产生C.当线圈以ab边为轴转动时(小于90°),其中感应电流方向是a→b→c→dD.当线圈向导线靠近时,其中感应电流方向是a→b→c→d8.(2020北京八中高二上期末)如图所示,一水平放置的矩形线圈abcd在磁体N极附近竖直下落,保持bc边在纸外,ad边在纸内,由图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ,这三个位置都靠得很近,在这个过程中,线圈中感应电流( )A.沿a→b→c→d的方向流动B.沿d→c→b→a的方向流动C.由Ⅰ到Ⅱ是沿a→b→c→d的方向流动,从Ⅱ到Ⅲ是沿d→c→b→a的方向流动D.由Ⅰ到Ⅱ是沿d→c→b→a的方向流动,从Ⅱ到Ⅲ是沿a→b→c→d的方向流动9.(2020辽宁师大附中高二上月考)如图所示,一圆形金属线圈放置在水平桌面上,匀强磁场垂直桌面向下,过线圈上A点作切线OO',OO'与线圈在同一平面内。
在线圈以OO'为轴翻转180°的过程中,线圈中电流方向( )A.始终为A→C→B→AB.先为A→C→B→A,再为A→B→C→AC.始终为A→B→C→AD.先为A→B→C→A,再为A→C→B→A题组二右手定则10.(2020河南洛阳高二上月考)如图表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中运动的情景,其中能产生由a到b的感应电流的是( )11.如图,导体棒MN垂直放置在光滑水平导轨ad和bc上,a、b点是导轨与棒的交点,与电阻R形成闭合回路。
在abcd内存在垂直导轨平面竖直向下的匀强磁场,以下有关感应电流的说法正确的是( )A.若导体棒MN水平向左运动,通过电阻R的电流方向从d→R→cB.若导体棒MN水平向左运动,通过电阻R的电流方向从c→R→dC.若导体棒MN水平向右运动,通过电阻R的电流方向从d→R→cD.若导体棒MN水平向右运动,通过电阻R的电流方向从c→R→d12.(多选)图中小圆圈表示处于匀强磁场中闭合电路一部分导线的截面,以速度v 在纸面内运动,关于感应电流有无及方向的判断正确的是( )A.甲图中有感应电流,方向向里B.乙图中有感应电流,方向向外C.丙图中无感应电流D.丁图中a、b、c、d四位置上均无感应电流题组三楞次定律的实验探究13.(2020北京朝阳高三上期末)小明同学探究楞次定律的实验装置如图所示。
下列说法正确的是( )A.若线圈导线的绕向未知,对探究楞次定律没有影响B.磁铁匀速向上远离线圈,闭合回路中不会产生感应电流C.感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化D.感应电流的磁场方向总是与引起感应电流的磁场方向相反14.一灵敏电流计,当电流从它的正接线柱流入时,指针向正接线柱一侧偏转。
现把它与一个线圈串联,将磁铁从线圈上方插入或拔出。
请完成下列填空:(1)图(a)中灵敏电流计指针的偏转方向为(填“偏向正接线柱”或“偏向负接线柱”)一侧。
(2)图(b)中磁铁下方的极性是(填“N极”或“S极”)。
(3)图(c)中磁铁的运动方向是(填“向上”或“向下”)。
(4)图(d)中线圈从上向下看的电流方向是(填“顺时针”或“逆时针”)。
能力提升练题组一利用楞次定律判断感应电流的方向1.(2020广东二师番禺附中高二上期末,)闭合线框abcd自某高度自由下落时穿过一个有界的匀强磁场区域,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,a→d→c→b→aB.经过Ⅱ时,a→b→c→d→aC.经过Ⅱ时,无感应电流D.经过Ⅲ时,a→b→c→d→a2.(2020湖南湖湘教育三新探索协作体高二上月考,)如图,通电直导线和闭合金属框共面,第一次将框以cd为轴由Ⅰ位置翻转到Ⅱ位置,第二次由Ⅰ位置平移到Ⅱ位置,两次磁通量变化量大小分别为ΔΦ1、ΔΦ2。
则如下说法正确的是( )A.ΔΦ1>ΔΦ2,两次框中均有adcba方向的电流B.ΔΦ1<ΔΦ2,两次框中均有adcba方向的电流C.ΔΦ1=ΔΦ2,两次框中均有abcda方向的电流D.ΔΦ1<ΔΦ2,两次框中均有abcda方向的电流3.(2020北京西城高二上期末,)如图所示,三个线圈在同一平面内,当I减小时,关于a、b线圈中的感应电流方向,以下说法正确的是(深度解析)A.都为顺时针方向B.a线圈中为顺时针方向,b线圈中为逆时针方向C.都为逆时针方向D.a线圈中为逆时针方向,b线圈中为顺时针方向4.()如图所示,当滑动变阻器的滑片P移动时,能使线圈abcd(cd未画出)因电磁感应而绕O点沿顺时针方向转动,则P的移动情况为( )A.向左移动B.向右移动C.左右移动都可以D.无法判断题组二右手定则、楞次定律、安培定则、左手定则的综合应用5.(2020山东枣庄八中高二上期中,)如图所示,金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列运动时,铜导线圈c中将有感应电流产生且被螺线管排斥的是( )A.向右做匀速运动B.向右做加速运动C.向右做减速运动D.向左做减速运动6.(2020湖北黄冈新起点高三上模拟,)(多选)金属圆盘置于方向垂直于纸面向里的匀强磁场中,圆盘中央和边缘各引出一根导线,与套在铁芯上部的线圏A相连,套在铁芯下部的线圈B引出两根导线,接在两根水平导轨上,如图所示。
导轨上有一根金属棒ab处在垂直于纸面向外的匀强磁场中。
下列说法正确的是( )A.圆盘顺时针加速转动时,ab棒将向右运动B.圆盘顺时针减速转动时,ab棒将向右运动C.圆盘逆时针减速转动时,ab棒将向右运动D.圆盘逆时针加速转动时,ab棒将向右运动7.(2020河南正阳高级中学高二上月考,)(多选)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AB和CD可以自由滑动。
当AB在外力F作用下向右运动时,下列说法中正确的是( )A.导体棒CD内有电流通过,方向是D→CB.导体棒CD内有电流通过,方向是C→DC.磁场对导体棒AB的作用力向左D.磁场对导体棒CD的作用力向左8.(2020江苏南通一中高二上期末,)如图所示,在载流直导线附近固定有两平行光滑导轨A、B,导轨与直导线平行且在同一水平面内,在导轨上有两根可自由滑动的导体ab和cd。
当载流直导线中的电流逐渐增强时,导体ab和cd的运动情况是( )A.一起向左运动B.一起向右运动C.相背运动,相互远离D.相向运动,相互靠近9.(2020黑龙江双鸭山一中高二上期末,)如图所示,通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨MN和PQ之间,ab和cd是放在导轨上的两根金属棒,它们分别静止在螺线管的左右两侧。
现使滑动变阻器的滑片向左滑动,则ab和cd棒的运动情况是( )A.ab向左运动,cd向右运动B.ab向右运动,cd向左运动C.ab、cd都向右运动D.ab、cd保持静止题组三从能量角度理解楞次定律10.(2020河南百校联盟联考,)如图所示,固定的水平长直导线MN中通有向右的恒定电流I,矩形线框ABCD在导线MN的正下方且与MN处于同一竖直平面内。
线框ABCD在外力F作用下以恒定的速度竖直向上运动,且运动过程中AB边始终平行于MN,则在AB边运动到MN所在位置之前的过程中,下列说法正确的是( )A.穿过线框的磁通量保持不变B.线框中感应电流的方向始终为A→B→C→D→AC.线框所受安培力的合力方向向下D.外力F所做的功等于线框增加的机械能11.(2020江西南昌重点中学高二上期末,)如图所示,闭合金属圆环从高为h的曲面左侧最高点自由滚下,又滚上曲面右侧,环平面与运动方向均垂直于非匀强磁场,环在运动过程中摩擦阻力不计,则下列说法错误的是( )A.环滚上曲面右侧的高度等于hB.环滚回曲面左侧的高度小于hC.运动过程中环内有感应电流D.运动过程中安培力对环一定做负功12.(2020甘肃岷县第二中学高二期末,)如图所示,铜金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落,在下落过程中,下列判断正确的是( )A.金属环在下落过程中的机械能守恒B.金属环在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量C.金属环的机械能先减小后增大D.磁铁对桌面的压力等于其自身的重力13.(2020山东菏泽高二下期中,)如图所示,两个完全相同的矩形导线框A、B在竖直平面内,靠得很近,线框的对应边相互平行。
线框A固定且通有电流I,线框B从图示位置由静止释放,在运动到A下方的过程中(深度解析)A.穿过线框B的磁通量先变小后变大B.线框B中感应电流的方向先顺时针后逆时针C.线框B所受安培力的合力为零D.线框B的机械能一直减少14.(2020湖南张家界一中高三上月考,)如图所示,在一固定水平放置的闭合导体圆环上方,有一条形磁铁从离地面高h处由静止开始下落,最后落在水平地面上。
磁铁下落过程中始终保持竖直,并从圆环中心穿过,而不与圆环接触。