2020-2021學(xué)年新教材物理人教版選擇性必修第二冊課后提升訓(xùn)練：第二章　習(xí)題課 楞次定律的應(yīng)用

1、好好學(xué)習(xí)，天天向上第二章電磁感應(yīng)習(xí)題課:楞次定律的應(yīng)用課后篇鞏固提升基礎(chǔ)鞏固1.（多選)如圖所示，導(dǎo)體ab、cd可在水平軌道上自由滑動，且兩水平軌道在中央交叉處互不相通。當(dāng)導(dǎo)體棒ab向左移動時(）a.ab中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍到bb。ab中感應(yīng)電流的方向?yàn)閎到ac。cd向左移動d.cd向右移動解析由右手定則可判斷導(dǎo)體ab中感應(yīng)電流方向?yàn)閍b，由左手定則可判斷導(dǎo)體cd受到向右的安培力作用而向右運(yùn)動.答案ad2.如圖所示，絕緣水平面上有兩個離得很近的導(dǎo)體環(huán)a、b。將條形磁鐵沿它們的正中豎直線向下移動（不到達(dá)該平面）,a、b的移動情況可能是()a.a、b將相互遠(yuǎn)離b.a、b將相互靠近c(diǎn).a、b將不動d

2、.無法判斷解析根據(jù)=bs,條形磁鐵向下移動過程中b增大，所以穿過每個環(huán)中的磁通量都增大。為阻礙磁通量增大,導(dǎo)體環(huán)會盡量遠(yuǎn)離條形磁鐵,所以a、b將相互遠(yuǎn)離.答案a3。如圖,粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線圈。當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線ab正上方等高快速經(jīng)過時,若線圈始終不動,則關(guān)于線圈受到的支持力fn及在水平方向運(yùn)動趨勢的判斷正確的是(）a。fn先小于mg后大于mg,運(yùn)動趨勢向左b.fn先大于mg后小于mg,運(yùn)動趨勢向左c。fn先小于mg后大于mg，運(yùn)動趨勢向右d.fn先大于mg后小于mg，運(yùn)動趨勢向右解析條形磁鐵從線圈正上方等高快速經(jīng)過時，通過線圈的磁通量先增加后減小。當(dāng)通過線圈磁

3、通量增加時，為阻礙其增加，在豎直方向上線圈有向下運(yùn)動的趨勢,所以線圈受到的支持力大于其重力,在水平方向上有向右運(yùn)動的趨勢；當(dāng)通過線圈的磁通量減小時，為阻礙其減小，在豎直方向上線圈有向上運(yùn)動的趨勢,所以線圈受到的支持力小于其重力，在水平方向上有向右運(yùn)動的趨勢。綜上所述，線圈所受到的支持力先大于重力后小于重力，運(yùn)動趨勢總是向右,故d正確。答案d4.如圖所示,一質(zhì)量為m的條形磁鐵用細(xì)線懸掛在天花板上,細(xì)線從一水平金屬圓環(huán)中穿過.現(xiàn)將環(huán)從位置釋放,環(huán)經(jīng)過磁鐵到達(dá)位置。設(shè)環(huán)經(jīng)過磁鐵上端和下端附近時細(xì)線的張力分別為ft1和ft2，重力加速度大小為g,則()a.ft1mg，ft2mgb。ft1mg，ft2m

4、g.當(dāng)圓環(huán)經(jīng)過磁鐵下端時,磁通量減少,根據(jù)楞次定律可知磁鐵要給圓環(huán)一個向上的磁場力,根據(jù)牛頓第三定律可知圓環(huán)要給磁鐵一個向下的磁場力，因此有ft2mg，所以只有a正確。答案a5。(多選）如圖所示,勻強(qiáng)磁場垂直于軟導(dǎo)線回路平面，由于磁場發(fā)生變化,回路變?yōu)閳A形，則磁場()a。逐漸增強(qiáng),方向向外b。逐漸增強(qiáng),方向向里c。逐漸減弱，方向向外d。逐漸減弱,方向向里解析對于導(dǎo)線回路來說,圓形面積最大,即由于磁場變化，導(dǎo)致導(dǎo)線回路面積變大,根據(jù)楞次定律“增縮減擴(kuò)”，可判斷磁場在減弱，可能是方向垂直軟導(dǎo)線回路平面向外的磁場逐漸減弱也可能是方向垂直軟導(dǎo)線回路平面向里的磁場逐漸減弱，選項(xiàng)c、d對。答案cd6.(多

5、選）如圖所示，通過水平絕緣傳送帶輸送完全相同的銅線圈,線圈等距離排列,且與傳送帶以相同的速度勻速運(yùn)動.為了檢測出個別未閉合的不合格線圈,讓傳送帶通過一固定勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直于傳送帶，根據(jù)穿過磁場后線圈間的距離,就能夠檢測出不合格線圈，通過觀察圖形,下列說法正確的是（)a。若線圈閉合,進(jìn)入磁場時，線圈相對傳送帶向后滑動b。若線圈不閉合,進(jìn)入磁場時,線圈相對傳送帶向后滑動c。從圖中可以看出，第3個線圈是不合格線圈d。從圖中可以看出,第4個線圈是不合格線圈解析線圈閉合進(jìn)入磁場時，由于產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，根據(jù)楞次定律可判斷線圈相對傳送帶向后滑動，a正確;若線圈不閉合,進(jìn)入磁場后,不會產(chǎn)生感應(yīng)電流

6、，故線圈相對傳送帶不發(fā)生滑動，b錯誤；從圖中可以看出,第3個線圈是不合格線圈,c正確，d錯誤。答案ac7.(多選)如圖所示，虛線abcd為矩形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向豎直向下，圓形閉合金屬線圈以一定的速度沿光滑絕緣水平面向磁場區(qū)域運(yùn)動。如圖所示給出的是圓形閉合金屬線圈的四個可能到達(dá)的位置，則圓形閉合金屬線圈的速度可能為零的位置是（)解析因?yàn)榫€圈在進(jìn)、出磁場時，線圈中的磁通量發(fā)生變化,產(chǎn)生感應(yīng)電流,安培力阻礙線圈運(yùn)動，使線圈的速度可能減為零,故a、d正確。答案ad8.如圖所示，水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌上,有ab、cd兩金屬棒靜止在豎直方向的勻強(qiáng)磁場中,當(dāng)cd棒在外力作用下向右以v運(yùn)動時，ab棒運(yùn)

7、動方向如何？并說明ab棒的速度不會大于v的理由。解析cd棒向右做切割磁感線運(yùn)動而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，閉合電路中就有了感應(yīng)電流,ab棒受到安培力的作用力必定向受力方向運(yùn)動。cd棒向右移動會使abcd所圍面積中的磁通量增大,根據(jù)楞次定律，ab棒的運(yùn)動結(jié)果總是阻礙abcd面中磁通量的增大,因此可判定ab棒也應(yīng)該向cd棒的運(yùn)動方向運(yùn)動.假如vabv，即面積abcd逐漸減小,穿過abcd面的磁通量減小，顯然這是與楞次定律中的阻礙相違背的.因此假設(shè)vab大于v的前提不能成立。ab棒的運(yùn)動方向也可由右手定則和左手定則來判斷。題中關(guān)于磁場的方向只是說是豎直方向的勻強(qiáng)磁場而沒有具體給定磁場的方向，在用右手定則判斷感

8、應(yīng)電流的方向時，可先假定磁場的方向（如豎直向上）判斷出閉合電路中的電流方向,再由左手定則判斷出ab棒受到向右的安培力而向右運(yùn)動。當(dāng)所設(shè)的磁場方向改為相反方向時（如豎直向下)，閉合電路中的感應(yīng)電流方向也將變?yōu)橄喾吹姆较?但ab棒受到磁場的作用力仍將是向右的。所以判斷時可任意假設(shè)磁場的方向向上或向下,得出的結(jié)論是相同的.答案見解析能力提升1.如圖所示,在一較大的有界勻強(qiáng)磁場上方距磁場邊界很近處有一閉合線圈，不計(jì)空氣阻力,閉合線圈平面始終在同一豎直平面內(nèi),在閉合線圈從上方下落穿過磁場的過程中(）a.進(jìn)入磁場時加速度小于g,離開磁場時加速度可能大于g,也可能小于gb.進(jìn)入磁場時加速度大于g,離開時小于

9、gc.進(jìn)入磁場和離開磁場，加速度都大于gd.進(jìn)入磁場和離開磁場,加速度都小于g解析在線圈進(jìn)入磁場和離開磁場時，穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，根據(jù)楞次定律線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,受到安培力的阻礙作用，其下落的加速度均小于g,故d項(xiàng)正確。答案d2.（多選)如圖所示，金屬棒ab置于水平放置的u形光滑導(dǎo)軌上，在ef右側(cè)存在有界勻強(qiáng)磁場b，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下,在ef左側(cè)的無磁場區(qū)域cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)l,圓環(huán)與導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)。當(dāng)金屬棒ab在水平恒力f作用下從磁場左邊界ef處由靜止開始向右運(yùn)動后,對圓環(huán)l,下列說法正確的是（)a。圓環(huán)l有收縮趨勢b。圓環(huán)l有擴(kuò)張趨勢c.ab受到的安培力方向向左

10、d。ab受到的安培力方向向右解析由于金屬棒ab在恒力f的作用下向右運(yùn)動，由右手定則知abcd回路中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流。由于ab金屬棒由靜止開始向右運(yùn)動,速度增大,感應(yīng)電流增大,故回路abcd中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場也隨之增大。圓環(huán)l處于回路abcd的感應(yīng)電流的磁場中，由于磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，穿過l的磁通量增加,由楞次定律可知，圓環(huán)l有收縮面積的趨勢。故a、c正確。答案ac3.（多選）一航天飛機(jī)下有一細(xì)金屬桿,桿指向地心。若僅考慮地磁場的影響,且不考慮磁偏角，則當(dāng)航天飛機(jī)位于赤道上空（）a.由東向西水平飛行時，金屬桿中感應(yīng)電動勢的方向一定由上向下b.由西向東水平飛行時，金屬桿中感應(yīng)電動勢的方向一定

11、由上向下c。沿經(jīng)過地磁南北極的那條經(jīng)線由南向北水平飛行時，金屬桿中感應(yīng)電動勢的方向一定由下向上d.沿經(jīng)過地磁南北極的那條經(jīng)線由北向南水平飛行時，金屬桿中一定沒有感應(yīng)電動勢解析如右圖所示,設(shè)觀察方向?yàn)槊嫦虮狈?左西右東，則地磁場方向平行赤道表面向北，當(dāng)飛機(jī)由東向西飛行時，由右手定則可判斷出電動勢方向?yàn)橛缮舷蛳?，?dāng)飛機(jī)由西向東飛行時，由右手定則可判斷出電動勢方向?yàn)橛上孪蛏?a項(xiàng)對,b項(xiàng)錯;沿著經(jīng)過地磁極的那條經(jīng)線運(yùn)動時,速度方向平行于磁場，金屬桿中一定沒有感應(yīng)電動勢，c項(xiàng)錯,d項(xiàng)對。答案ad4。如圖甲所示，長直導(dǎo)線與閉合金屬線框位于同一平面內(nèi)，長直導(dǎo)線中的電流i隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示。在0t

12、2時間內(nèi),直導(dǎo)線中電流向上,則在t2t時間內(nèi),線框中感應(yīng)電流的方向與所受安培力的合力方向是(）a。感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r針,線框所受安培力的合力方向向左b。感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r針,線框所受安培力的合力方向向右c.感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r針,線框所受安培力的合力方向向右d。感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r針，線框所受安培力的合力方向向左解析在t2t時間內(nèi)，直導(dǎo)線中的電流方向向下增大，穿過線框的磁通量垂直紙面向外增加,由楞次定律知線框中感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r針,線框所受安培力的合力由左手定則可知向右,所以c正確。答案c5.如圖，均勻帶正電的絕緣圓環(huán)a與金屬圓環(huán)b同心共面放置，當(dāng)a繞o點(diǎn)在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時,b中產(chǎn)生順時針方向的

13、感應(yīng)電流,且具有收縮趨勢，由此可知,圓環(huán)a（)a.順時針加速旋轉(zhuǎn)b.順時針減速旋轉(zhuǎn)c.逆時針加速旋轉(zhuǎn)d。逆時針減速旋轉(zhuǎn)解析由楞次定律，欲使b中產(chǎn)生順時針方向的電流,則a環(huán)內(nèi)磁場應(yīng)向里減弱或向外增強(qiáng),a環(huán)的旋轉(zhuǎn)情況應(yīng)該是順時針減速或逆時針加速，又由于b環(huán)有收縮趨勢,故a環(huán)外部磁場向外，內(nèi)部向里,故選b.答案b6。(多選)(2018全國卷)如圖，兩個線圈繞在同一根鐵芯上，其中一線圈通過開關(guān)與電源連接,另一線圈與遠(yuǎn)處沿南北方向水平放置在紙面內(nèi)的直導(dǎo)線連接成回路.將一小磁針懸掛在直導(dǎo)線正上方,開關(guān)未閉合時小磁針處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說法正確的是()a。開關(guān)閉合后的瞬間，小磁針的n極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動b。開關(guān)閉合并保持一段時間后，小磁針的n極指向垂直紙面向里的方向c.開關(guān)閉合并保持一段時間后，小磁針的n極指向垂直紙面向外的方向d。開關(guān)閉合并保持一段時間再斷開后的瞬間，小磁針的n極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動解析如圖甲所示，閉合開關(guān)瞬間右邊線圈產(chǎn)生電流，左邊線圈磁通量增強(qiáng)。由楞次定律可知，增反減同,左邊線圈感應(yīng)磁場方向向左。根據(jù)右手螺旋定則可得直導(dǎo)線中電流方向?yàn)閺哪系奖?。由此可得直?dǎo)線上方磁場為垂直紙面向里，則小磁針n極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動,故a項(xiàng)正確。甲開關(guān)閉合并保持一段時間后電路穩(wěn)定，線圈中無磁通量變化，則直導(dǎo)線中無電流,小磁針恢復(fù)南北指向,故b、c項(xiàng)錯誤；如圖乙所示,開關(guān)