2019-2020年人教版物理選修3-2講義第4章習(xí)題課1楞次定律的應(yīng)用及答案

習(xí)題課

楞次定律的應(yīng)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.解電磁感應(yīng)的“增減同”，利用增離減”法判感應(yīng)電流的向．理解電磁感應(yīng)的來(lái)拒去留”能利用來(lái)拒去”法判導(dǎo)體所受安培的方向．3.理解電感應(yīng)中“增減擴(kuò)”能利用增縮減”法斷閉合線(xiàn)圈積的變化趨．4.理解安定則、左手則、手定則楞次定律的別，知它們的適用圍．“離減靠的應(yīng)用發(fā)生電感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)通過(guò)什方式來(lái)“阻”原磁量的變化要據(jù)具體情況而．可能是阻導(dǎo)體的對(duì)運(yùn)動(dòng)，也能是改線(xiàn)圈的有效積，還能是通過(guò)離或靠近變的磁場(chǎng)來(lái)阻礙原磁量的變．即：1．原磁通增加，則通遠(yuǎn)離磁源起到阻礙作用(“增”．2．原磁通減小，則通靠近磁源起到阻礙作用(“減”．【例】

一長(zhǎng)直芯上繞有一定線(xiàn)圈，鐵右端與木質(zhì)圓柱密，木質(zhì)圓上套有一閉金屬環(huán)N，可在木質(zhì)柱上無(wú)摩擦動(dòng)，M連接在如所示的路中，其中R為滑動(dòng)變阻，和E為直流電，為單刀雙擲開(kāi)關(guān)，12下列情中，可觀測(cè)N向左動(dòng)的是)A．S開(kāi)的情下，S向合的瞬B．在開(kāi)的情況下合的瞬間C．S向閉合情況下將的片向c移動(dòng)時(shí)D．S向閉合情況下將的片向端移動(dòng)時(shí)C[根據(jù)題意知圓環(huán)N向左運(yùn)動(dòng)，根據(jù)“增離減靠原則知線(xiàn)圈M上的磁場(chǎng)在減弱，流過(guò)的電流在減小，故C確．]

1．圖所示ab是一個(gè)可以垂直于面的軸O轉(zhuǎn)動(dòng)的閉合形導(dǎo)體線(xiàn)圈在滑動(dòng)阻器的滑片P左向右動(dòng)過(guò)程，線(xiàn)圈ab將()A．止不B．逆時(shí)針轉(zhuǎn)C．時(shí)針動(dòng)D．生轉(zhuǎn)，但因源的性不明無(wú)法確定轉(zhuǎn)的方向C[當(dāng)P向右滑動(dòng)時(shí)，電路中電阻減小，電流增大，穿過(guò)線(xiàn)圈ab的磁通量增大，根據(jù)楞次定律斷，線(xiàn)圈ab將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，正．“拒去留的應(yīng)用由于磁與導(dǎo)體的相運(yùn)動(dòng)產(chǎn)電磁感應(yīng)現(xiàn)時(shí)，產(chǎn)感應(yīng)電流的體受到磁場(chǎng)的培力，這種培力會(huì)阻礙”相對(duì)動(dòng)，用句口訣就是來(lái)拒去”．【例】

如圖所，當(dāng)磁鐵突向銅環(huán)動(dòng)時(shí)，銅環(huán)運(yùn)動(dòng)情是()A．右運(yùn)C．止不A[解法一：阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)法

B．向左運(yùn)動(dòng)D．能判定產(chǎn)生磁場(chǎng)的物體與閉合線(xiàn)圈之間的相互作用力可概括為四個(gè)字：

“來(lái)拒去留”磁向銅環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)銅環(huán)產(chǎn)生的感應(yīng)電流總是阻磁鐵與導(dǎo)體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則磁鐵和銅環(huán)有排斥作用．故A項(xiàng)正確．解法二：電流元受力分析法如圖所，當(dāng)磁鐵向銅環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)，過(guò)銅環(huán)的磁通量增加由次定律判斷出銅環(huán)中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)的方向相反，即向右，根據(jù)安培定則可判斷出感應(yīng)電流方向，左側(cè)看為順時(shí)針?lè)较颍雁~環(huán)的電流等效多段直線(xiàn)電流元，上下兩小段電流元進(jìn)行研究，由手定則判斷出兩段電流元的受力由

此可判斷整個(gè)銅環(huán)所受合力向右．A項(xiàng)正確．解法三：等效法如圖所，磁鐵向右運(yùn)動(dòng)使銅環(huán)產(chǎn)的感應(yīng)電流可等效為條形磁鐵而兩磁鐵有排斥作用．A項(xiàng)正．]2．圖所示螺線(xiàn)管的導(dǎo)線(xiàn)繞不明，磁鐵ab插入螺管時(shí)閉合電中有圖示方的感應(yīng)流產(chǎn)生，下列關(guān)于線(xiàn)管磁場(chǎng)極的判斷正確的是()A．端一定是N極B．端一定是極C．端的極性一與磁鐵b的極性同D．螺線(xiàn)的繞法明，無(wú)法判極性C[根據(jù)楞次定律的另一種表述：“感應(yīng)電流的效果總是阻礙引起感應(yīng)電流的原因”，本題中線(xiàn)管中產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因是磁鐵ab的下降，為了阻礙該原因，感應(yīng)電流的效果只能使磁鐵與螺線(xiàn)管之間產(chǎn)生相斥的作用螺線(xiàn)管的端一定與磁鐵的b端極性相同，與螺線(xiàn)管的繞法無(wú)關(guān)．但因?yàn)榇盆Fab的NS極性不明所以螺線(xiàn)管的端極性也不能明確，所以A、、錯(cuò)誤，C正確．“縮減擴(kuò)的應(yīng)用當(dāng)閉合路中有感應(yīng)流產(chǎn)生，電路的各分導(dǎo)線(xiàn)會(huì)受到安培作用，會(huì)使電的面積有變(或變化趨勢(shì)．1．原磁通增加，則通減小有面積起到阻的作用(“縮”)．2．原磁通減小，則通增大有面積起到阻的作用(“擴(kuò)”)．

【例3】

如圖所，圓環(huán)形導(dǎo)線(xiàn)圈平放在水桌面上，的正上方固定豎直螺管b，者軸線(xiàn)合，螺線(xiàn)管電源和滑動(dòng)阻器連成如圖所示電路．將滑動(dòng)變阻的滑片向上滑動(dòng)，下說(shuō)法中確的是()A．過(guò)線(xiàn)磁通量大B．線(xiàn)圈a有收縮的勢(shì)C．圈將產(chǎn)生視順時(shí)方向的感應(yīng)流D．圈水平桌的壓力F將增大NC[P向上滑動(dòng)，路電阻增大，電流減小，場(chǎng)減弱，過(guò)線(xiàn)圈的磁通量變小，據(jù)楞次定律，線(xiàn)圈的面積有增大趨勢(shì)、錯(cuò)誤；由于線(xiàn)圈中磁通量減小，根據(jù)次定律知線(xiàn)圈a中感應(yīng)電流應(yīng)為俯視順時(shí)針?lè)较?，C正確；由于線(xiàn)圈中磁通量減小據(jù)楞次定律，圈有阻礙磁通量減小的趨勢(shì)可知線(xiàn)圈對(duì)水平桌面的壓力F減小，錯(cuò)．N3．圖所示在載流直導(dǎo)旁固定兩平行光滑軌A、，導(dǎo)與直導(dǎo)平行且在同水平面，在導(dǎo)軌上兩可自滑動(dòng)的導(dǎo)體ab和cd.當(dāng)載流直導(dǎo)中的電逐漸增強(qiáng)時(shí)，體和cd的動(dòng)情況()A．起向運(yùn)動(dòng)B．一起向右動(dòng)C．和相運(yùn)動(dòng)，相互近D．和相運(yùn)動(dòng)相互遠(yuǎn)C[直導(dǎo)線(xiàn)中電流增強(qiáng)時(shí)，路abdc中磁通量增大產(chǎn)生感應(yīng)電流根據(jù)“增縮減擴(kuò)”原則知，路abdc面積減小，C正．]“定則一定律綜合應(yīng)安培定、左手定則右手定、楞次定律適用場(chǎng)如下表．

11比較項(xiàng)目

安培定

左手定

右手定

楞次定適用場(chǎng)合

通電導(dǎo)、圓環(huán)通電導(dǎo)線(xiàn)在場(chǎng)導(dǎo)體切磁感線(xiàn)產(chǎn)生磁時(shí)，磁中所受的安力時(shí)速度向、磁場(chǎng)方向電流方方向電方向、場(chǎng)向、感電向關(guān)系磁場(chǎng)方向的關(guān)系流方向的系

回路中通量變化產(chǎn)生應(yīng)電流時(shí)磁場(chǎng)方向、感應(yīng)電磁場(chǎng)方向的關(guān)綜合運(yùn)這幾個(gè)規(guī)律關(guān)鍵是清各個(gè)規(guī)律適用場(chǎng)，不能混淆【例4

多選如圖所示置中，cd桿光滑且原來(lái)止．當(dāng)桿做如下些運(yùn)動(dòng)，桿向右移動(dòng)導(dǎo)體棒割磁線(xiàn)速度大，感應(yīng)電越大)()A．右勻運(yùn)動(dòng)C．左加運(yùn)動(dòng)

B．向右加速動(dòng)D．左減速動(dòng)

桿向右勻速運(yùn)動(dòng)，在ab中產(chǎn)生恒定的電流該電流在線(xiàn)圈

中產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)，L中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，以桿不動(dòng)，A錯(cuò)誤；ab桿向右2加速運(yùn)動(dòng)，據(jù)右手定則知在ab上產(chǎn)生增大的由到b的電流根據(jù)安培定則，在中產(chǎn)生方向向上且增強(qiáng)的磁場(chǎng)，該磁1場(chǎng)向下通過(guò)L2

由楞次定律，在桿產(chǎn)生到d的感應(yīng)電流根據(jù)左手定則，桿到向右的安培力cd桿將向右運(yùn)動(dòng)，故正確；同理可得錯(cuò)誤，正確．]幾個(gè)規(guī)的應(yīng)用中，抓住各對(duì)應(yīng)的因果系：電而生磁→B安培定；動(dòng)而生電、B→I右手定；電而受力、B→F→左手定則；安變而生電→楞次定律.

114.(多)如圖所，平放置兩條光滑軌上有可由移動(dòng)的屬棒PQ、MN，MN的左邊有閉合電路，在外力作用下運(yùn)動(dòng)，向右運(yùn)動(dòng)則所做的運(yùn)動(dòng)可能是)A．右加運(yùn)動(dòng)B．向左加速動(dòng)C．右減運(yùn)動(dòng)D．左減運(yùn)動(dòng)

MN右運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明MN受到向右的安培力，因?yàn)樵贛N處的磁場(chǎng)左手定則垂直紙面向里→

安培定則MN中的感應(yīng)電流由M→―→L

中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)楞次定律方向向上―→L中磁場(chǎng)方向向上減弱2安培定則

L中磁場(chǎng)方向向下增強(qiáng)；若L中磁2右手定則場(chǎng)方向向上減弱―→

中流為Q且減小→

向右減速運(yùn)動(dòng)；若2安培定則

右手定則中磁場(chǎng)方向向下增強(qiáng)―→

中流為→Q且增大―→

向左加速運(yùn)動(dòng)]1．圖所示絕緣水平面有兩個(gè)得很近的導(dǎo)環(huán)a、b將條形鐵沿它們的正向下移動(dòng)(不到達(dá)該面)，ab的移動(dòng)況可能()A．、將相互遠(yuǎn)離C．、將不動(dòng)

B．a(chǎn)b將相互近D．法判斷A[根據(jù)＝，條形磁鐵向下移動(dòng)過(guò)程中增大所以穿過(guò)每個(gè)環(huán)中的磁通量都有增大的趨勢(shì)．由于S不可改變，阻礙磁通量增大，導(dǎo)體會(huì)盡量遠(yuǎn)離條形磁鐵，所以ab相互遠(yuǎn)離．]

2．圖所示通電螺線(xiàn)管側(cè)各懸一個(gè)小銅環(huán)銅環(huán)平面與線(xiàn)管截面平．在開(kāi)接通瞬間，兩環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況是)A．時(shí)向側(cè)推開(kāi)B．同時(shí)向螺管靠攏C．個(gè)被開(kāi)，一被吸，但因源正負(fù)極未，無(wú)法體判斷D．時(shí)被開(kāi)或同向螺管靠攏因電源正負(fù)未知，法具體判斷A[當(dāng)電路接通瞬間，電螺線(xiàn)管產(chǎn)生磁場(chǎng)穿過(guò)兩側(cè)銅環(huán)的磁通量都增加，由楞次定律可知，兩環(huán)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與螺線(xiàn)管中磁場(chǎng)方向相反，受到螺線(xiàn)管磁場(chǎng)的排斥作用，兩銅環(huán)分別向外側(cè)移動(dòng)項(xiàng)A正確．3．圖所示一個(gè)有界勻磁場(chǎng)區(qū)，磁場(chǎng)方向直紙面向，一個(gè)矩閉合導(dǎo)框沿紙面位置甲左)勻速運(yùn)到位置乙(右)，則()A．線(xiàn)框入磁場(chǎng)，感電流方為ab→→→B．導(dǎo)線(xiàn)框離磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流方為a→d→→b→C．線(xiàn)框開(kāi)磁場(chǎng)，受的安培方向水平向D．線(xiàn)框入磁場(chǎng)，受的安培方向水平向D

[由