高中物理人教版選修第二冊課后練習14　楞次定律的應用

高中物理人教版選修第二冊課后練習14楞次定律的應用

1.（多選）如圖所示，導體AB、C。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

導體棒AB向左移動時（）

BD

A.AB中感應電流的方向為A到B

B.AB中感應電流的方向為B到A

C.CD向左移動

D.CD向右移動

解析：由右手定則可判斷導體棒AB中感應電流方向為4由左手定則可判斷導體棒CD受到向右的

安培力作用而向右運動。

答案：AD

2.如圖所示，絕緣水平面上有兩個離得很近的導體環(huán)a、b.將條形磁鐵沿它們的正中豎直線向下移動

（不到達該平面），a、b的移動情況可能是（）

/0-/

A.a、b將相互遠離

B.a、b將相互靠近

C.a、b將不動

D.無法判斷

解析：根據(jù)0=8S,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，導體環(huán)會盡量遠離條形磁鐵，所以a、b將相互遠離。

答案：A

3.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國及在水平方向運動趨勢的判斷正確

的是（）

A.品先小于mg后大于mg,運動趨勢向左

B.FN先大于mg后小于mg,運動趨勢向左

C.FN先小于mg后大于mg,運動趨勢向右

D.品先大于mg后小于mg,運動趨勢向右

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。當通過線圖磁通量增

加時，為阻礙其增加，在豎直方向上線圈有向下運動的趨勢，所以線圈受到的支持力大于其重力，在水

平方向上有向右運動的趨勢；當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

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，運動趨勢總是向右，故D正確。

答案：D

4.如圖所示，一質(zhì)量為m的條形磁鐵用細線懸掛在天花板上，細線從一水平金屬圓環(huán)中穿過?，F(xiàn)將環(huán)從

位置/釋放，環(huán)經(jīng)過磁鐵到達位置〃。設(shè)環(huán)經(jīng)過磁鐵上端和下端附近時細線的張力分別為FTI和晶2,

重力加速度大小為g,則（）

n

A.FTi>mg,Fr2>mg

B.Fri<mg,FT2<mg

C.Fri>mg,FT2<mg

D.Fri<mg,Fr2>mg

解析：當圓環(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Fn>mg。當圓環(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Fr2>mg,所以只有A正確。

答案：A

5.（多選）如圖所示，勻強磁場垂直于軟導線回路平面，由于磁場發(fā)生變化，回路變?yōu)閳A形，則磁場（）

A.逐漸增強，方向向外

B.逐漸增強，方向向里

C.逐漸減弱，方向向外

D.逐漸減弱，方向向里

解析：對于導線回路來說，圓形面積最大，即由于磁場變化，導致導線回路面積變大，根據(jù)楞次定律''增

縮減擴“，可判斷磁場在減弱，可能是方向垂直軟導線回路平面向外的磁場逐漸減弱也可能是方向垂直

軟導線回路平面向里的磁場逐漸減弱，選項C、D正確。

答案：CD

6.（多選）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，進入磁場時，線圈相對傳送帶向后滑動

B.若線圈不閉合，進入磁場時，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：線圈閉合進入磁場時，由于產(chǎn)生電磁感應現(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，進入磁場后，不會產(chǎn)生感應電流，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：AC

7.（多選）如圖所示，虛線abed為矩形勻強磁場區(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)域運動。如圖所示給出的是圓形閉合金屬線圈的四個可能到達的位置,

則圓形閉合金屬線圈的速度可能為零的位置是（）

XXXX

XXXX

XXXX

XXXX

h

SI

IXXXXXXXX

XXX

QXXX

XXX：XXXXI

板----------------------1c

B

-,d

IXXX----XI

'XXX

Ixxx

!XXXXI

-------------*c

D

解析：因為線圈在進、出磁場時，線圈中的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應電流，安培力阻礙線圈運動，使

線圈的速度可能減為零，故A、D正確。

答案：AD

8.如圖所示，在一較大的有界勻強磁場上方距磁場邊界很近處有一閉合線圈，不計空氣阻力，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（）

□

XXX

XXX

A.進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g

B.進入磁場時加速度大于g,離開時小于g

C.進入磁場和離開磁場，加速度都大于g

D.進入磁場和離開磁場，加速度都小于g

解析：在線圈進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項正確。

答案：D

9.（多選）如圖所示，金屬棒ab置于水平放置的U形光滑導軌上，在ef右側(cè)存在有界勻強磁場B,磁

場方向垂直導軌平面向下，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)與導軌

在同一平面內(nèi)。當金屬棒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動后，對圓環(huán)

L,下列說法正確的是（）

A.圓環(huán)上有收縮趨勢

B.圓環(huán)工有擴張趨勢

C.ab受到的安培力方向向左

D.ah受到的安培力方向向右

解析：由于金屬棒ab在恒力F的作用下向右運動，由右手定則知abed回路中產(chǎn)生逆時針方向的感應

電流。由于ab金屬棒由靜止開始向右運動，速度增大，感應電流增大，故回路abed中感應電流產(chǎn)生

的磁場也隨之增大。圓環(huán)工處于回路abed的感應電流的磁場中，由于磁感應強度增大，穿過工的磁通

量增加，由楞次定律可知，圓環(huán)工有收縮面積的趨勢。故A、C正確。

答案：AC

10.如圖甲所示，長直導線與閉合金屬線框位于同一平面內(nèi)，長直導線中的電流;隨時間t的變化關(guān)系

如圖乙所示。在01時間內(nèi)，直導線中電流向上，則在9T時間內(nèi)，線框中感應電流的方向與所受安培

力的合力方向是（）

甲

A.感應電流方向為順時針，線框所受安培力的合力方向向左

B.感應電流方向為逆時針，線框所受安培力的合力方向向右

C.感應電流方向為順時針，線框所受安培力的合力方向向右

D.感應電流方向為逆時針，線框所受安培力的合力方向向左

解析：在:~7時間內(nèi)，直導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

律知線框中感應電流方向為順時針，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：C

11.如圖所示，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a繞O點在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)

時，b中產(chǎn)生順時針方向的感應電流，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)磁場應向里減弱或向外增強，a環(huán)的旋

轉(zhuǎn)情況應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Bo

答案:B

12.如圖所示，水平放置的圓柱形光滑玻璃棒左邊繞有一線圈，右邊套有一金屬圓環(huán)。圓環(huán)初始時靜止。

將圖中開關(guān)S由斷開狀態(tài)撥至連接狀態(tài)，電路接通的瞬間，可觀察到（）

A.撥至M端或N端，圓環(huán)都向左運動

B.撥至M端或N端，圓環(huán)都向右運動

C.撥至M端時圓環(huán)向左運動，撥至N端時向右運動

D.撥至M端時圓環(huán)向右運動，撥至N端時向左運動

解析：開關(guān)S無論撥至M端還是N端，螺線管中的磁通量都變大，則右邊金屬圓環(huán)中的磁通量變大，根

據(jù)楞次定律，為了阻礙磁通量變大，圓環(huán)都向右運動，選項B正確。

答案：B

13.如圖所示，水平放置的光滑平行金屬導軌上，有ab、cd兩金屬棒靜止在豎直方向的勻強磁場中，

當cd棒在外力作用下向右以v運動時，ab棒運動方向如何？并說明ab棒的速度不會大于v