2020-2021學(xué)年高中物理 第二章 電磁感應(yīng) 1 楞次定律檢測新人教版選擇性必修2

1、2020-2021學(xué)年高中物理 第二章 電磁感應(yīng) 1 楞次定律檢測新人教版選擇性必修22020-2021學(xué)年高中物理 第二章 電磁感應(yīng) 1 楞次定律檢測新人教版選擇性必修2年級：姓名：- 9 -楞次定律(25分鐘60分)一、選擇題(本題共6小題,每小題6分,共36分)1.如圖,兩同心圓環(huán)a、b置于同一水平面上,其中b為均勻帶負(fù)電絕緣環(huán),a為導(dǎo)體環(huán)。當(dāng)b繞環(huán)心轉(zhuǎn)動時,導(dǎo)體環(huán)a產(chǎn)生順時針電流且具有擴(kuò)展趨勢,則b的轉(zhuǎn)動情況是()a.順時針加速轉(zhuǎn)動b.順時針減速轉(zhuǎn)動c.逆時針加速轉(zhuǎn)動d.逆時針減速轉(zhuǎn)動【解析】選a。由題圖可知,a中感應(yīng)電流為順時針方向,由楞次定律可知,感應(yīng)電流的內(nèi)部磁場向里,由右手螺旋

2、定則可知,引起感應(yīng)電流的磁場可能為:向外增大或向里減小;若原磁場向外,則b中電流應(yīng)為逆時針,由于b帶負(fù)電,故b應(yīng)順時針轉(zhuǎn)動且轉(zhuǎn)速增大;若原磁場向里,則b中電流應(yīng)為順時針,則b應(yīng)逆時針轉(zhuǎn)動且轉(zhuǎn)速減小;又因為導(dǎo)體環(huán)a具有擴(kuò)展趨勢,則b中電流應(yīng)與a方向相反,即b應(yīng)順時針轉(zhuǎn)動且轉(zhuǎn)速增大,a正確。2.如圖,在一水平、固定的閉合導(dǎo)體圓環(huán)上方,有一條形磁鐵(n極朝上,s極朝下)由靜止開始下落,磁鐵從圓環(huán)中穿過且不與圓環(huán)接觸,關(guān)于圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向(從上向下看),下列說法中正確的是()a.總是順時針b.總是逆時針c.先順時針后逆時針d.先逆時針后順時針【解析】選c。由題圖可知,在磁鐵下落過程中,穿過圓環(huán)的磁

3、場方向向上,在磁鐵靠近圓環(huán)時,穿過圓環(huán)的磁通量變大,在磁鐵遠(yuǎn)離圓環(huán)時穿過圓環(huán)的磁通量減小,由楞次定律可知,從上向下看,圓環(huán)中的感應(yīng)電流先沿順時針方向,后沿逆時針方向,故c正確。3.如圖所示,磁場中有一導(dǎo)線mn與u形光滑的金屬框組成閉合電路,當(dāng)導(dǎo)線向右運動時,下列說法正確的是()a.電路中有順時針方向的電流b.電路中有逆時針方向的電流c.導(dǎo)線的n端相當(dāng)于電源的正極d.電路中無電流產(chǎn)生【解析】選b。根據(jù)右手定則,由題意可知,當(dāng)導(dǎo)線向右運動時,產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向由n端經(jīng)過導(dǎo)線到m端,因此有逆時針方向的感應(yīng)電流,故a錯誤,b正確;由上分析可知,電源內(nèi)部的電流方向由負(fù)極到正極,因此n端相當(dāng)于電源的負(fù)極,

4、故c錯誤;根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件可知,電路會產(chǎn)生感應(yīng)電流,故d錯誤。所以b正確,a、c、d錯誤。4.如圖所示,當(dāng)條形磁鐵在閉合鋁環(huán)一側(cè)沿鋁環(huán)中軸線靠向鋁環(huán)運動時,鋁環(huán)受磁場力而運動的情況是()a.無法判定b.向左擺動c.靜止不動d.向右擺動【解析】選d。當(dāng)磁鐵向鋁環(huán)運動時,鋁環(huán)中的磁通量將增大,根據(jù)楞次定律可知,鋁環(huán)為了阻礙磁通量的變化將向右擺動,故d正確,a、b、c錯誤。5.一平面線圈用細(xì)桿懸于p點,開始時細(xì)桿處于水平位置,釋放后讓它在如圖所示的勻強(qiáng)磁場中運動。已知線圈平面始終與紙面垂直,當(dāng)線圈第一次通過位置和位置時,順著磁場的方向看去,線圈中感應(yīng)電流的方向分別為()a.逆時針方向逆時針方向

5、b.逆時針方向順時針方向c.順時針方向順時針方向d.順時針方向逆時針方向【解析】選b。線圈第一次經(jīng)過位置時,穿過線圈的磁通量增加,由楞次定律,線圈中感應(yīng)電流的磁場方向向左,根據(jù)安培定則,順著磁場看去,感應(yīng)電流的方向為逆時針方向。當(dāng)線圈第一次通過位置時,穿過線圈的磁通量減小,可判斷出感應(yīng)電流為順時針方向,故選項b正確。6.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.a、b將不動d.無法判斷【解析】選a。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

6、量都有增大的趨勢。由于s不可改變,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。a正確?！狙a償訓(xùn)練】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,ft2mg,ft2mgd.ft1mg【解析】選a。當(dāng)圓環(huán)經(jīng)過磁鐵上端時,磁通量增加,根據(jù)楞次定律可知磁鐵要把圓環(huán)向上推,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ft1mg。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

7、可知磁鐵要把圓環(huán)向上吸,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。二、非選擇題(本題共2小題,共24分)7.(12分)在“探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件”實驗中,實物連線后如圖1所示。感應(yīng)線圈組的內(nèi)外線圈的繞線方向如圖2粗線所示。(1)接通電源,閉合開關(guān),g表指針會有大的偏轉(zhuǎn),幾秒后g表指針停在中間不動。將滑動變阻器的觸頭迅速向右滑動時,g表指針_(選填“不動”“右偏”“左偏”或“不停振動”);迅速抽出鐵芯時,g表指針_(選填“不動”“右偏”“左偏”或“不停振動”)。(2)斷開開關(guān)和電源,將鐵芯重新插入內(nèi)線圈中,把直流輸出改為交流輸出,其他均不變。接通電源,閉

8、合開關(guān),g表指針_(選填“不動”“右偏”“左偏”或“不停振動”)。(3)僅用一根導(dǎo)線,如何判斷g表內(nèi)部線圈是否斷了?_?！窘馕觥?1)滑動變阻器觸頭向右滑動時,接入電路的電阻減小,電流增大,內(nèi)線圈的磁通量方向向下,且大小增大,根據(jù)楞次定律可判斷外線圈內(nèi)的感應(yīng)電流從a接線柱流入,故g表指針向左偏。抽出鐵芯時,磁通量減小,g表指針向右偏。(2)把直流輸出改為交流輸出后,外線圈中的電流方向不斷發(fā)生變化,故g表指針不停振動。(3)若g表未損壞,短接g表,并搖晃g表,由于電磁阻尼作用,指針的偏轉(zhuǎn)幅度要比不短接g表搖晃時的幅度小;若g表內(nèi)部線圈斷了,短接時回路不閉合,無上述現(xiàn)象。答案:(1)左偏右偏(2)

9、不停振動(3)短接g表前后各搖動g表一次,比較指針偏轉(zhuǎn),有明顯變化,則線圈未斷;反之則斷了8.(12分)如圖所示,在圖(1)中,g為指針在中央的靈敏電流計連接在直流電路中時的偏轉(zhuǎn)情況。今使它與一線圈串聯(lián)進(jìn)行電磁感應(yīng)實驗,則圖(2)中的條形磁鐵的運動方向是_;圖(3)中電流計的指針將向_偏轉(zhuǎn);圖(4)中的條形磁鐵上端為_極?！窘馕觥坑蓤D(1)可知,當(dāng)電流從電流計的左接線柱流入時,指針向左偏。圖(2)中指針向左偏,可知感應(yīng)電流的方向在螺線管中是由上到下,根據(jù)楞次定律知,條形磁鐵s極向下插入。圖(3)當(dāng)條形磁鐵n極向下插入時,根據(jù)楞次定律,可知螺線管中感應(yīng)電流方向由下到上,則指針向右偏;圖(4)中可

10、知指針向右偏,則線圈中感應(yīng)電流的方向從下到上,由楞次定律可知,條形磁鐵s極向上拔出,上端為n極。答案:向下右n(15分鐘40分)9.(7分)(多選)如圖所示,兩個閉合鋁環(huán)a、b與一個螺線管套在同一鐵芯上,a、b可以左右擺動,則()a.在s閉合的瞬間,a、b必相吸b.在s閉合的瞬間,a、b必相斥c.在s斷開的瞬間,a、b必相吸d.在s斷開的瞬間,a、b必相斥【解析】選a、c。在s閉合瞬間,穿過兩個鋁環(huán)的磁通量變化相同,鋁環(huán)中產(chǎn)生同方向的感應(yīng)電流,同向電流相吸,則a、b相吸,a正確,b錯誤;在s斷開瞬間,穿過兩個鋁環(huán)的磁通量變化相同,鋁環(huán)中產(chǎn)生同方向的感應(yīng)電流,同向電流相吸,則a、b相吸,c正確,

11、d錯誤。10.(7分)(多選)如圖所示,當(dāng)磁鐵運動時,電路中會產(chǎn)生由a經(jīng)r到b的電流,則磁鐵的運動可能是()a.向下運動b.向上運動c.向左平移d.以上都不可能【解析】選b、c。由安培定則知感應(yīng)電流在線圈中產(chǎn)生磁場與磁鐵磁場方向相同,由楞次定律知,原磁場減小,選項中b、c會引起上述變化,故選項b、c正確,其余錯誤。11.(7分)(多選)如圖,線圈m和線圈n繞在同一鐵芯上,m與電源、開關(guān)、滑動變阻器相連,p為滑動變阻器的滑片,開關(guān)s處于閉合狀態(tài),n與電阻r相連。下列說法正確的是()a.當(dāng)p向右移動時,通過r的電流方向為由b到ab.當(dāng)p向右移動時,通過r的電流方向為由a到bc.斷開s的瞬間,通過r

12、的電流方向為由b到ad.斷開s的瞬間,通過r的電流方向為由a到b【解析】選a、d。p向右移動,導(dǎo)致電流增大,根據(jù)右手定則可知,線圈m左端是n極,右端是s極。穿過線圈n的磁通量變大,則由楞次定律可得:感應(yīng)電流方向由b流向a,故a正確,b錯誤;當(dāng)斷開s的瞬間,導(dǎo)致電流減小,根據(jù)右手定則可知,線圈m左端是n極,右端是s極。穿過線圈n的磁通量變小,則由楞次定律可得:感應(yīng)電流方向由a流向b,故c錯誤,d正確;故選a、d。【補償訓(xùn)練】(多選)如圖所示裝置中,閉合銅環(huán)a靜止懸掛在通電螺線管的m端,螺線管的軸線垂直于環(huán)面并正對環(huán)心。要使銅環(huán)向螺線管靠近,下列各操作中可以實現(xiàn)的是()a.開關(guān)s由斷開到接通的瞬間b.開關(guān)s由接通到斷開的瞬間c.將滑片p向c滑動的過程中d.將滑片p向d滑動的過程中【解析】選b、c。由楞次定律可知,只有電路中電流減小時銅環(huán)才能向螺線管靠近,則開關(guān)斷開瞬間和將滑片向c滑動過程可以減小線圈中的電流,從而使a向右靠近。故b、c正確,a、d錯誤。故選b、c。12.(19分)某同學(xué)在學(xué)習(xí)了法拉第電磁感應(yīng)定律之后,自己制作了一個手動手電筒。如圖是手電筒的簡單結(jié)構(gòu)示意圖,左右兩端是兩塊完全相同的條形磁鐵,中間是一根絕緣直桿,由絕緣細(xì)銅絲繞制的多匝環(huán)形線圈只可在直桿上自由滑動,線圈兩端接一燈泡,晃動手電筒時線圈也來回滑動,燈泡就會發(fā)光,其