高中物理人教版選修第二冊(cè)課后練習(xí)14　楞次定律的應(yīng)用

高中物理人教版選修第二冊(cè)課后練習(xí)14楞次定律的應(yīng)用

1.（多選）如圖所示，導(dǎo)體AB、C?？稍谒杰壍郎献杂苫瑒?dòng)，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(dòng)時(shí)（）

BD

A.AB中感應(yīng)電流的方向?yàn)锳到B

B.AB中感應(yīng)電流的方向?yàn)锽到A

C.CD向左移動(dòng)

D.CD向右移動(dòng)

解析：由右手定則可判斷導(dǎo)體棒AB中感應(yīng)電流方向?yàn)?由左手定則可判斷導(dǎo)體棒CD受到向右的

安培力作用而向右運(yùn)動(dòng)。

答案：AD

2.如圖所示，絕緣水平面上有兩個(gè)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(dòng)

（不到達(dá)該平面），a、b的移動(dòng)情況可能是（）

/0-/

A.a、b將相互遠(yuǎn)離

B.a、b將相互靠近

C.a、b將不動(dòng)

D.無法判斷

解析：根據(jù)0=8S,條形磁鐵向下移動(dòng)過程中B增大，所以穿過每個(gè)環(huán)中的磁通量都增大。為阻礙磁通

量增大，導(dǎo)體環(huán)會(huì)盡量遠(yuǎn)離條形磁鐵，所以a、b將相互遠(yuǎn)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(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(shí)，若線圈始終不動(dòng)，則關(guān)于線圈受到的支持力國(guó)及在水平方向運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的判斷正確

的是（）

A.品先小于mg后大于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左

B.FN先大于mg后小于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左

C.FN先小于mg后大于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右

D.品先大于mg后小于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右

解析：條形磁鐵從線圈正上方等高快速經(jīng)過時(shí)，通過線圈的磁通量先增加后減小。當(dāng)通過線圖磁通量增

加時(shí)，為阻礙其增加，在豎直方向上線圈有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，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(dòng)的趨勢(shì)；當(dāng)通過線圈的磁通量減小時(shí)，為阻礙其減小，在豎直方向上線圈有向上運(yùn)

動(dòng)的趨勢(shì)，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(dòng)的趨勢(shì)。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(dòng)趨勢(shì)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(xì)線懸掛在天花板上，細(xì)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(dá)位置〃。設(shè)環(huán)經(jīng)過磁鐵上端和下端附近時(shí)細(xì)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(dāng)圓環(huán)經(jīng)過磁鐵上端時(shí)，磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知磁鐵要給圓環(huán)一個(gè)向上的磁場(chǎng)力，根據(jù)

牛頓第三定律可知圓環(huán)要給磁鐵一個(gè)向下的磁場(chǎng)力，因此有Fn>mg。當(dāng)圓環(huán)經(jīng)過磁鐵下端時(shí)，磁通量減

少，根據(jù)楞次定律可知磁鐵要給圓環(huán)一個(gè)向上的磁場(chǎng)力，根據(jù)牛頓第三定律可知圓環(huán)要給磁鐵一個(gè)向下

的磁場(chǎng)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(qiáng)磁場(chǎng)垂直于軟導(dǎo)線回路平面，由于磁場(chǎng)發(fā)生變化，回路變?yōu)閳A形，則磁場(chǎng)（）

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(duì)于導(dǎo)線回路來說，圓形面積最大，即由于磁場(chǎng)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(chǎng)在減弱，可能是方向垂直軟導(dǎo)線回路平面向外的磁場(chǎng)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(chǎng)逐漸減弱，選項(xiàng)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(yùn)動(dòng)。為了檢測(cè)出個(gè)別未閉合的不合格線圈，讓傳送帶通過一固定勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向

垂直于傳送帶，根據(jù)穿過磁場(chǎng)后線圈間的距離，就能夠檢測(cè)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(chǎng)時(shí)，線圈相對(duì)傳送帶向后滑動(dòng)

B.若線圈不閉合，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線圈相對(duì)傳送帶向后滑動(dòng)

C.從圖中可以看出，第3個(gè)線圈是不合格線圈

D.從圖中可以看出，第4個(gè)線圈是不合格線圈

解析：線圈閉合進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，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(duì)傳送帶向后滑動(dòng)，

A正確；若線圈不閉合，進(jìn)入磁場(chǎng)后，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故線圈相對(duì)傳送帶不發(fā)生滑動(dòng)，B錯(cuò)誤；從

圖中可以看出，第3個(gè)線圈是不合格線圈，C正確，D錯(cuò)誤。

答案：AC

7.（多選）如圖所示，虛線abed為矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)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(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)。如圖所示給出的是圓形閉合金屬線圈的四個(gè)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（）

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?yàn)榫€圈在進(jìn)、出磁場(chǎng)時(shí)，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(dòng)，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(qiáng)磁場(chǎng)上方距磁場(chǎng)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(chǎng)的過程中（）

□

XXX

XXX

A.進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)加速度小于g,離開磁場(chǎng)時(shí)加速度可能大于g,也可能小于g

B.進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)加速度大于g,離開時(shí)小于g

C.進(jìn)入磁場(chǎng)和離開磁場(chǎng)，加速度都大于g

D.進(jìn)入磁場(chǎng)和離開磁場(chǎng)，加速度都小于g

解析：在線圈進(jìn)入磁場(chǎng)和離開磁場(chǎng)時(shí)，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：D

9.（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(chǎng)B,磁

場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下，在ef左側(cè)的無磁場(chǎng)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(chǎng)左邊界ef處由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)后，對(duì)圓環(huán)

L,下列說法正確的是（）

A.圓環(huán)上有收縮趨勢(shì)

B.圓環(huán)工有擴(kuò)張趨勢(shì)

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(yùn)動(dòng)，由右手定則知abed回路中產(chǎn)生逆時(shí)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(dòng)，速度增大，感應(yīng)電流增大，故回路abed中感應(yīng)電流產(chǎn)生

的磁場(chǎng)也隨之增大。圓環(huán)工處于回路abed的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)中，由于磁感應(yīng)強(qiáng)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(shì)。故A、C正確。

答案：AC

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

如圖乙所示。在01時(shí)間內(nèi)，直導(dǎo)線中電流向上，則在9T時(shí)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（）

甲

A.感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)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(shí)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(shí)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(shí)針，線框所受安培力的合力方向向左

解析：在:~7時(shí)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(shí)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(dāng)a繞O點(diǎn)在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)

時(shí)，b中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，且具有收縮趨勢(shì)，由此可知，圓環(huán)a（）

A.順時(shí)針加速旋轉(zhuǎn)

B.順時(shí)針減速旋轉(zhuǎn)

C.逆時(shí)針加速旋轉(zhuǎn)

D.逆時(shí)針減速旋轉(zhuǎn)

解析：由楞次定律，欲使b中產(chǎn)生順時(shí)針方向的電流，則a環(huán)內(nèi)磁場(chǎng)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(shí)針減速或逆時(shí)針加速，又由于b環(huán)有收縮趨勢(shì)，故a環(huán)外部磁場(chǎng)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(shí)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(yùn)動(dòng)

B.撥至M端或N端，圓環(huán)都向右運(yùn)動(dòng)

C.撥至M端時(shí)圓環(huán)向左運(yùn)動(dòng)，撥至N端時(shí)向右運(yùn)動(dòng)

D.撥至M端時(shí)圓環(huán)向右運(yùn)動(dòng)，撥至N端時(shí)向左運(yùn)動(dòng)

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(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確。

答案：B

13.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(chǎng)中，

當(dāng)cd棒在外力作用下向右以v運(yùn)動(dòng)時(shí)，ab棒運(yùn)動(dòng)方向如何？并說明ab棒的速度不會(huì)大于v