【同步】高中物理教科版(2019)選擇性必修2：第2章專題提升4楞次定律的應用分層作業(yè)課件

第二章專題提升4楞次定律的應用1234567891011A級必備知識基礎練1.(多選)(2023北京西城高二期末)如圖所示,用細繩吊起一個鋁環(huán),當條形磁鐵的某一磁極沿著過鋁環(huán)圓心的軸線向右靠近鋁環(huán)時,觀察到鋁環(huán)向右側擺動。下列判斷正確的是(

)A.正對環(huán)心的一定是條形磁鐵的N極B.使鋁環(huán)擺動的力是磁場對鋁環(huán)的安培力C.磁鐵在靠近鋁環(huán)的過程中,會受到阻礙它運動的磁場力D.若磁鐵向左側遠離鋁環(huán),鋁環(huán)一定不會擺動BC解析

由楞次定律可知,正對環(huán)心的無論是條形磁鐵的N極還是S極,沿著過鋁環(huán)圓心的軸線向右靠近鋁環(huán)時,穿過鋁環(huán)的磁通量都增加,鋁環(huán)中都會產(chǎn)生感應電流,阻礙磁鐵靠近鋁環(huán),都能觀察到鋁環(huán)向右側擺動,A錯誤;磁鐵靠近鋁環(huán),鋁環(huán)中會產(chǎn)生感應電流,使鋁環(huán)擺動的力是磁場對鋁環(huán)的安培力,B正確;磁鐵在靠近鋁環(huán)的過程中,產(chǎn)生感應電流的鋁環(huán)等效為一個小磁鐵,磁鐵會受到阻礙它運動的磁場力,C正確;若磁鐵向左側遠離鋁環(huán),穿過鋁環(huán)的磁通量減小,由楞次定律可知,鋁環(huán)中會產(chǎn)生感應電流,阻礙磁鐵遠離鋁環(huán),鋁環(huán)向左擺動,D錯誤。123456789101112345678910112.(2023內蒙古呼和浩特二中高二期末)如圖所示,A、B都是很輕的鋁環(huán),A環(huán)是閉合的,B環(huán)是斷開的,橫梁可以繞中間的支點自由轉動。若用磁鐵分別接近這兩個圓環(huán),則下列說法錯誤的是(

)A.用磁鐵的任意一磁極接近A環(huán)時,A環(huán)均被排斥,說明環(huán)內有感應電流B.把磁鐵遠離A環(huán),A環(huán)會被吸引,說明環(huán)內有感應電流C.磁極接近或者遠離B環(huán)時,B環(huán)保持靜止,但環(huán)的斷口左右兩端有電勢差D.磁鐵N極接近B環(huán)時,環(huán)的斷口處右端電勢比左端電勢高D解析

用磁鐵的任意一磁極接近A環(huán)時,A環(huán)內磁通量變大,根據(jù)楞次定律,可知閉合圓環(huán)中會產(chǎn)生感應電流,圓環(huán)受到的安培力的效果總是阻礙磁通量的變化(來拒去留),A環(huán)被排斥,A正確;同理,把磁鐵遠離A環(huán),A環(huán)會被吸引,環(huán)內有感應電流,B正確;磁極接近或者遠離B環(huán)時,B環(huán)內磁通量變化,環(huán)的斷口左右兩端有感應電動勢,但是由于不閉合,所以沒有感應電流,B環(huán)不受安培力的作用,保持靜止,C正確;同理當磁鐵N極接近B環(huán)時,可知環(huán)內有感應電動勢,此時斷口處左端電勢比右端電勢高,D錯誤。123456789101112345678910113.(2023浙江臺州書生中學高二期末)如圖所示,a、b、c為同一平面內的線圈,其中a、b為同心圓,現(xiàn)給a中通以順時針方向的電流,在a中的電流逐漸增大的過程中,b、c中產(chǎn)生的感應電流方向為(

)A.b、c中均為順時針方向B.b、c中均為逆時針方向C.b為逆時針方向,c為順時針方向D.b為順時針方向,c為逆時針方向C解析

由題意可知線圈a中的電流逐漸增大,電流產(chǎn)生的磁場也不斷增大,根據(jù)安培定則判斷出線圈a中的電流在線圈b中產(chǎn)生的磁場垂直紙面向里,再根據(jù)楞次定律可以判斷出線圈b產(chǎn)生的感應電流為逆時針方向;同理,根據(jù)安培定則判斷出線圈a中的電流在線圈c中產(chǎn)生的磁場垂直紙面向外,再根據(jù)楞次定律可以判斷出線圈c產(chǎn)生的感應電流為順時針方向,故C正確。123456789101112345678910114.(2023北京首都師范大學附屬中學高二期末)某實驗裝置如圖所示,在鐵芯上繞著A和B兩個線圈,設電流自左邊接線柱進入A時取正,線圈A中電流i與時間t的關系分別如圖甲、乙、丙、丁所示。在t1~t2這段時間內(

)A.如果A中通以圖甲所示電流,則B中電流表G沒有電流通過B.如果A中通以圖乙所示電流,則B中電流表G中有向右的電流通過C.如果A中通以圖丙所示電流,則B中電流表G中有向左的電流通過D.如果A中通以圖丁所示電流,則B中電流表G中有向右的電流通過A解析

如果A中通以圖甲所示電流,則穿過B的磁通量不變,B中沒有感應電流,故A正確;如果A中通以圖乙所示電流,根據(jù)右手螺旋定則可知,穿過B的磁通量向左增大,根據(jù)楞次定律可知,B中電流表G中有向左的電流通過,故B錯誤;如果A中通以圖丙所示電流,根據(jù)右手螺旋定則可知,穿過B的磁通量向左減小,根據(jù)楞次定律可知,B中電流表G中有向右的電流通過,故C錯誤;根據(jù)以上分析可知,如果A中通以圖丁所示電流,則B中電流表G中的電流方向在變化,故D錯誤。123456789101112345678910115.如圖所示,一個有彈性的閉合金屬圓環(huán)被一根橡皮繩吊于通電直導線的正下方,直導線與圓環(huán)在同一豎直面內。當通電直導線中的電流增大時,彈性圓環(huán)的面積S和橡皮繩的長度l將(

)A.S增大,l變長 B.S減小,l變短C.S增大,l變短 D.S減小,l變長D解析

當通電直導線中電流增大時,穿過金屬圓環(huán)的磁通量增大,金屬圓環(huán)中產(chǎn)生感應電流;根據(jù)楞次定律可知,感應電流要阻礙磁通量的增大,一是縮小金屬圓環(huán)的面積,二是遠離直導線,則橡皮繩的長度l將變長,D正確。12345678910116.(2023上海青浦高級中學高二期末)如圖所示,圓環(huán)形導體線圈a平放在水平桌面上,在a的正上方固定一豎直螺線管b,二者直徑相同、軸線重合,螺線管與電源、滑動變阻器連接成如圖所示的電路。若將滑動變阻器的滑片向上滑動,下列說法正確的是(

)A.線圈a中將產(chǎn)生俯視逆時針方向的感應電流B.穿過線圈a的磁通量變大C.線圈a有擴張的趨勢D.線圈a對水平桌面的壓力大于自身重力C解析

滑片向上滑動,則接入回路的電阻變大,回路中的電流減小,螺線管產(chǎn)生的磁場變弱,穿過線圈a的磁通量變小,故B錯誤;根據(jù)楞次定律可知,感應電流產(chǎn)生的感應磁場應豎直向下,線圈a中將產(chǎn)生俯視順時針方向的感應電流,故A錯誤;根據(jù)楞次定律的推論“增縮減擴”可知,線圈a有擴張的趨勢,故C正確;根據(jù)楞次定律的推論“來拒去留”可知,線圈a會受到磁場向上的安培力,對桌面壓力變小,小于自身重力,故D錯誤。12345678910111234567891011B級關鍵能力提升練7.(2023廣東廣州市第七中學高二期末)如圖甲所示,線圈ab中通有如圖乙所示的電流,取電流從a到b為正,在0~t2這段時間內,用絲線懸掛的鋁環(huán)M中產(chǎn)生感應電流,下列說法正確的是(

)A.0~t2這段時間內穿過鋁環(huán)的磁通量一直在減小B.從左向右看,鋁環(huán)中感應電流的方向始終為順時針C.t1時鋁環(huán)中無感應電流D.從左向右看,鋁環(huán)中感應電流的方向始終為逆時針B解析

M處于通電線圈的磁場中,磁通量的變化取決于線圈中電流的變化,0~t1這段時間內線圈中電流減小,穿過鋁環(huán)的磁通量減小;t1~t2這段時間內線圈中電流反向增大,穿過鋁環(huán)的磁通量增大;t1時線圈中電流為零,但仍在變化,鋁環(huán)中磁通量也在變化,故鋁環(huán)中有感應電流,A、C錯誤。當電流從a流向b時,由右手螺旋定則可知,螺線管中磁場的方向水平向右,則穿過鋁環(huán)的磁場水平向右,由于電流減小,所以磁通量減小,根據(jù)楞次定律可得,鋁環(huán)中感應電流的方向為順時針(從左向右看);當電流從b流向a時,由右手螺旋定則可知,穿過鋁環(huán)的磁場水平向左,由于電流增大,則磁通量增大,根據(jù)楞次定律可得,鋁環(huán)中感應電流的方向為順時針(從左向右看),故鋁環(huán)中感應電流的方向始終為順時針,B正確,D錯誤。123456789101112345678910118.(2023河南平頂山高二開學考試)如圖所示,線圈P、Q同軸放置,P與開關S、電源和滑動變阻器R組成回路,Q與電流表G相連,要使線圈Q產(chǎn)生圖示方向的電流,可采用的方法是(

)A.閉合開關S后,把R的滑片右移B.閉合開關S后,把R的滑片左移C.閉合開關S后,使Q遠離PD.無須閉合開關S,只要使Q靠近P即可B解析

閉合開關S后,線圈P產(chǎn)生的磁場向右穿過線圈Q,線圈Q中的原磁場方向水平向右,要使線圈Q產(chǎn)生圖示方向的電流,即線圈Q中的感應磁場方向水平向左,根據(jù)“增反減同”的結論,線圈Q中的原磁場的磁通量要增加,則可以把R的滑片左移或者使Q靠近P,故B正確,A、C錯誤;開關S不閉合,則線圈Q中無磁通量,Q中不會有感應電流產(chǎn)生,故D錯誤。123456789101112345678910119.一圓形線圈與一均勻的扁平條形磁鐵同在一平面內,磁鐵中央與圓心O重合,為了在磁鐵開始運動時使線圈中產(chǎn)生一方向如圖所示的感應電流,磁鐵的運動方式應為(

)A.在線圈平面內繞O點沿逆時針方向轉動B.沿垂直于線圈平面的方向向紙外做平動C.沿垂直于線圈平面的方向向紙內做平動D.N極向紙內,S極向紙外,繞O點轉動D解析

磁鐵在線圈平面內繞O點沿逆時針方向轉動時,穿過線圈的磁通量保持不變,不會產(chǎn)生感應電流,故A錯誤;磁鐵沿垂直于線圈平面的方向向紙外或向內做平動時,穿過線圈的磁通量仍然保持不變,不會產(chǎn)生感應電流,故B、C錯誤;圖示時刻穿過線圈的磁通量為零,當磁體N極向紙內,S極向紙外,繞O點轉動時,穿過線圈的磁通量垂直紙面向里增大,根據(jù)楞次定律,可知在線圈中產(chǎn)生的感應電流為逆時針方向,故D正確。1234567891011123456789101110.如圖所示是法拉第在1831年做電磁感應實驗的示意圖,分析這個實驗,下列說法正確的是(

)A.閉合開關S的瞬間,電流表G中有b→a的感應電流B.斷開開關S的瞬間,電流表G中有b→a的感應電流C.閉合開關S后,把滑動變阻器的滑片向左移動,電流表G中有b→a的感應電流D.閉合開關S后,把滑動變阻器的滑片向右移動,電流表G中有b→a的感應電流C1234567891011解析

閉合或斷開開關S的瞬間,線圈B中的磁通量不變,電流表G中沒有感應電流通過,故A、B錯誤。閉合開關S后,把滑動變阻器的滑片向左移動,線圈A中的電流減小,根據(jù)安培定則可知線圈B中的磁通量向下減小,根據(jù)楞次定律可知電流表G中有b→a的感應電流;把滑動變阻器的滑片向右移動,根據(jù)安培定則可知線圈B中的磁通量向下增大,根據(jù)楞次定律可知電流表G中有a→b的感應電流,故C正確,D錯誤。123456789101111.(多選)如圖所示,兩個線圈繞在同一根鐵芯上,其中一線圈通過開關與電源連接,另一線圈與遠處沿南北方向水平放置在紙面內的直導線連接成回路。將一磁針懸掛在直導線正上方,開關未