課時(shí)作業(yè)33　電磁感應(yīng)現(xiàn)象　楞次定律時(shí)間：45分鐘1．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(kāi)始下落，磁鐵從圓環(huán)中穿過(guò)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(shuō)法正確的是(　C　)A．總是順時(shí)針   B．總是逆時(shí)針C．先順時(shí)針后逆時(shí)針   D．先逆時(shí)針后順時(shí)針解析：由楞次定律知，當(dāng)磁鐵向下靠近圓環(huán)時(shí)，圓環(huán)中產(chǎn)生向下的感應(yīng)磁場(chǎng)，又結(jié)合安培定則可知圓環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较?/span>(從上向下看)的感應(yīng)電流；同理可判定，當(dāng)磁鐵向下遠(yuǎn)離圓環(huán)時(shí)，圓環(huán)中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较?/span>(從上向下看)的感應(yīng)電流，故只有C正確．2．一種早期發(fā)電機(jī)原理示意圖如圖所示，該發(fā)電機(jī)由固定的圓形線圈和一對(duì)用鐵芯連接的圓柱形磁鐵構(gòu)成，兩磁極相對(duì)于線圈平面對(duì)稱(chēng)，線圈圓心為O點(diǎn)．在磁極繞轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，當(dāng)磁極與O點(diǎn)在同一條直線上時(shí)，穿過(guò)線圈的(　B　)A．磁通量最大，磁通量變化率最大B．磁通量最大，磁通量變化率最小C．磁通量最小，磁通量變化率最大D．磁通量最小，磁通量變化率最小解析：根據(jù)磁極的轉(zhuǎn)動(dòng)可知線圈中的磁通量發(fā)生變化，當(dāng)磁極與O點(diǎn)在同一條直線上時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量最大，此時(shí)磁通量的變化率最小，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小，故B項(xiàng)正確，A、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤．3．一閉合金屬線框的兩邊接有電阻R1、R2，框上垂直放置一金屬棒，棒與框接觸良好，整個(gè)裝置放在如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)用外力使ab棒右移時(shí)(　D　)A．其穿過(guò)線框的磁通量不變，框內(nèi)沒(méi)有感應(yīng)電流B．框內(nèi)有感應(yīng)電流，電流方向沿順時(shí)針?lè)较蚶@行C．框內(nèi)有感應(yīng)電流，電流方向沿逆時(shí)針?lè)较蚶@行D．框內(nèi)有感應(yīng)電流，左半邊逆時(shí)針?lè)较蚶@行，右半邊順時(shí)針?lè)较蚶@行解析：abcd組成的線框中的磁通量垂直紙面向里增大，abfe組成的線框中的磁通量垂直紙面向里減小，故根據(jù)楞次定律可得左半邊的感應(yīng)電流逆時(shí)針?lè)较蚶@行，右半邊的感應(yīng)電流順時(shí)針?lè)较蚶@行，故D正確．4．(多選)如圖所示，M為水平放置的橡膠圓盤(pán)，在其外側(cè)面均勻地帶有負(fù)電荷．在M正上方用絲線懸掛一個(gè)閉合鋁環(huán)N，鋁環(huán)也處于水平面中，且M盤(pán)和N環(huán)的中心在同一條豎直線O1O2上，現(xiàn)讓橡膠盤(pán)由靜止開(kāi)始繞O1O2軸按圖示方向逆時(shí)針加速轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是(　AD　)A．鋁環(huán)N有沿逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流B．鋁環(huán)N有擴(kuò)大的趨勢(shì)C．橡膠圓盤(pán)M對(duì)鋁環(huán)N的作用力方向豎直向下D．橡膠圓盤(pán)M對(duì)鋁環(huán)N的作用力方向豎直向上解析：本題考查楞次定律．橡膠圓盤(pán)M由靜止開(kāi)始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動(dòng)，形成環(huán)形電流，環(huán)形電流的大小增大；在橡膠圓盤(pán)其外側(cè)面均勻地帶有負(fù)電荷，根據(jù)右手螺旋定則知，通過(guò)N線圈的磁通量向下，且增大，因此鋁環(huán)N有沿逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，故A正確，根據(jù)楞次定律的另一種表述，引起的力的效果阻礙磁通量的增大，知鋁環(huán)N的面積有縮小的趨勢(shì)，且有向上的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所以，橡膠圓盤(pán)M對(duì)鋁環(huán)N的作用力方向豎直向上，且鋁環(huán)N有收縮的趨勢(shì)．5．如圖所示，兩同心圓環(huán)A、B置于同一光滑水平桌面上，其中A為均勻帶正電荷的絕緣環(huán)，B為導(dǎo)體環(huán)，若A環(huán)以圖示的順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，且轉(zhuǎn)速逐漸增大，則(　A　)A．B環(huán)將有沿半徑向外方向擴(kuò)張的趨勢(shì)B．B環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏?/span>C．B環(huán)對(duì)桌面的壓力將增大D．B環(huán)對(duì)桌面的壓力將減小解析：A環(huán)以圖示的順時(shí)針?lè)较蚣铀俎D(zhuǎn)動(dòng)，因絕緣環(huán)A帶正電，所以產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎译娏髦饾u增大，使得B環(huán)中的磁通量豎直向下增大，由楞次定律可知B環(huán)中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较?，由左手定則可知環(huán)具有沿半徑向外擴(kuò)張的趨勢(shì)，故A正確，B錯(cuò)誤；兩環(huán)的相互作用力沿水平方向，則B環(huán)對(duì)桌面的壓力不變，故C、D錯(cuò)誤．6．如圖，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(guò)．現(xiàn)將環(huán)從位置Ⅰ釋放，環(huán)經(jīng)過(guò)磁鐵到達(dá)位置Ⅱ.設(shè)環(huán)經(jīng)過(guò)磁鐵上端和下端附近時(shí)細(xì)線的張力分別為T1和T2，重力加速度大小為g，則(　A　)A．T1>mg，T2>mgB．T1<mg，T2<mgC．T1>mg，T2<mgD．T1<mg，T2>mg解析：金屬圓環(huán)從位置Ⅰ到位置Ⅱ過(guò)程中，由楞次定律的推廣含義可知，感應(yīng)電流的效果總是阻礙引起感應(yīng)電流的原因．原因是環(huán)向下運(yùn)動(dòng)，則環(huán)所受的安培力始終向上，由牛頓第三定律可知，圓環(huán)對(duì)磁鐵的作用力始終向下，所以選項(xiàng)A正確．7．(多選)已知地磁場(chǎng)類(lèi)似于條形磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)，地磁N極位于地理南極附近．如圖所示，在湖北某中學(xué)實(shí)驗(yàn)室的水平桌面上，放置邊長(zhǎng)為L的正方形閉合導(dǎo)體線框abcd，線框的ad邊沿南北方向，ab邊沿東西方向，下列說(shuō)法正確的是(　AC　)A．若使線框向東平移，則a點(diǎn)電勢(shì)比d點(diǎn)電勢(shì)低B．若使線框向北平移，則a點(diǎn)電勢(shì)等于b點(diǎn)電勢(shì)C．若以ad邊為軸，將線框向上翻轉(zhuǎn)90°，則翻轉(zhuǎn)過(guò)程線框中電流方向始終為adcba方向D．若以ab邊為軸，將線框向上翻轉(zhuǎn)90°，則翻轉(zhuǎn)過(guò)程線框中電流方向始終為adcba方向解析：地球北半部的磁場(chǎng)方向由南向北斜向下，可分解為水平向北和豎直向下兩個(gè)分量．若線圈向東平移，根據(jù)右手定則可知a點(diǎn)電勢(shì)低于d點(diǎn)電勢(shì)，A項(xiàng)正確；若線圈向北平移，根據(jù)右手定則可知a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；若以ad邊為軸，將線框向上翻轉(zhuǎn)90°過(guò)程中，根據(jù)楞次定律及安培定則可知線框中的電流方向始終為adcba方向，C項(xiàng)正確；若以ab邊為軸，將線框向上翻轉(zhuǎn)90°過(guò)程中，穿過(guò)線框的磁通量先增大后減小，根據(jù)楞次定律及安培定則可知，線框中的電流方向?yàn)橄妊?/span>abcda方向再沿adcba方向，故D錯(cuò)誤．  8．(多選)右圖是創(chuàng)意物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)作品《小熊蕩秋千》的示意圖．兩根彼此靠近且相互絕緣的金屬棒C、D固定在鐵架臺(tái)上，與兩個(gè)銅線圈P、Q組成一閉合回路，兩個(gè)磁性很強(qiáng)的條形磁鐵如圖放置．當(dāng)用手左右擺動(dòng)線圈P時(shí)，線圈Q也會(huì)跟著擺動(dòng)，仿佛小熊在蕩秋千．以下說(shuō)法正確的是(　AB　)A．P向右擺動(dòng)的過(guò)程中，P中的電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?/span>(從右向左看)B．P向右擺動(dòng)的過(guò)程中，Q也會(huì)向右擺動(dòng)C．P向右擺動(dòng)的過(guò)程中，Q會(huì)向左擺動(dòng)D．若用手左右擺動(dòng)Q，P會(huì)始終保持靜止解析：P向右擺動(dòng)的過(guò)程中，穿過(guò)P線圈的磁通量減小，根據(jù)楞次定律，P中有順時(shí)針?lè)较虻碾娏?/span>(從右向左看)，故A正確；根據(jù)電路連接可知Q下端的電流方向向外，根據(jù)左手定則，所受的安培力向右，則Q向右擺動(dòng)，故B正確、C錯(cuò)誤．同理，用手左右擺動(dòng)Q，P會(huì)左右擺動(dòng)，故D錯(cuò)誤．9．如圖所示，ab是一個(gè)可以繞垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動(dòng)的閉合矩形導(dǎo)體線圈，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P自左向右滑動(dòng)的過(guò)程中，線圈ab將(　B　)A．靜止不動(dòng)B．順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C．逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D．發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，但電源的極性不明，無(wú)法確定轉(zhuǎn)動(dòng)方向解析：題圖中的兩個(gè)通電的電磁鐵之間的磁場(chǎng)方向總是水平的，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P自左向右滑動(dòng)的過(guò)程中，電路的電流是增大的，兩個(gè)電磁鐵之間的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度也是增大的，穿過(guò)閉合導(dǎo)體線圈的磁通量是增大的，線圈在原磁場(chǎng)中所受的磁場(chǎng)力肯定使線圈向磁通量減小的方向運(yùn)動(dòng)，顯然只有順時(shí)針?lè)较虻倪\(yùn)動(dòng)才能使線圈中的磁通量減?。?/span>10．(多選)航母上飛機(jī)彈射起飛是利用電磁驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的．電磁驅(qū)動(dòng)原理如圖所示，當(dāng)固定線圈上突然通過(guò)直流電流時(shí)，線圈端點(diǎn)的金屬環(huán)被彈射出去．現(xiàn)在固定線圈左側(cè)同一位置，先后放有分別用橫截面積相等的銅和鋁導(dǎo)線制成形狀、大小相同的兩個(gè)閉合環(huán)．且電阻率ρ銅<ρ鋁．閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間(　AB　)A．從左側(cè)看環(huán)中感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较?/span>B．銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力C．若將環(huán)放置在線圈右方，環(huán)將向左運(yùn)動(dòng)D．電池正負(fù)極調(diào)換后，金屬環(huán)不能向左彈射解析：線圈中電流為右側(cè)流入，磁場(chǎng)方向?yàn)橄蜃螅陂]合開(kāi)關(guān)的過(guò)程中，磁場(chǎng)變強(qiáng)，則由楞次定律可知，電流由左側(cè)看為順時(shí)針，選項(xiàng)A正確；由于銅環(huán)的電阻較小，故銅環(huán)中感應(yīng)電流較大，故銅環(huán)受到的安培力要大于鋁環(huán)的，選項(xiàng)B正確；若將環(huán)放在線圈右方，根據(jù)楞次定律可得，環(huán)將向右運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電池正負(fù)極調(diào)換后，金屬環(huán)受力仍向左，故仍將向左彈出，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．11．A為水平放置的膠木圓盤(pán)，在其側(cè)面均勻分布著負(fù)電荷，在A的正上方用絕緣絲線懸掛一個(gè)金屬圓環(huán)B，使B的環(huán)面水平且與圓盤(pán)面平行，其軸線與膠木盤(pán)A的軸線OO′重合，如圖所示．現(xiàn)使膠木盤(pán)A由靜止開(kāi)始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動(dòng)，則(　A　)A．金屬環(huán)B的感應(yīng)電流方向與箭頭所示方向相同，絲線受到的拉力減小B．金屬環(huán)B的感應(yīng)電流方向與箭頭所示方向相同，絲線受到的拉力增大C．金屬環(huán)B的感應(yīng)電流方向與箭頭所示方向相反，絲線受到的拉力減小D．金屬環(huán)B的感應(yīng)電流方向與箭頭所示方向相反，絲線受到的拉力增大解析：膠木盤(pán)A由靜止開(kāi)始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動(dòng)，形成環(huán)形電流；環(huán)形電流的大小增大，根據(jù)右手螺旋定則可知，通過(guò)B線圈的磁通量向下，且增大；根據(jù)楞次定律可知，金屬環(huán)B中的感應(yīng)電流方向與箭頭所示方向相同；再根據(jù)楞次定律的另一種表述，引起的機(jī)械效果阻礙磁通量的增大，知金屬環(huán)的面積有縮小的趨勢(shì)，且有向上的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所以絲線的拉力減小．故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．12．如圖所示，一個(gè)閉合三角形導(dǎo)線框位于豎直平面內(nèi)，其下方固定一根與線框所在的豎直平面平行且很靠近(但不重疊)的水平直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通以圖示方向的恒定電流．線框從實(shí)線位置由靜止釋放，在其后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中(　C　)A．線框中的磁通量為零時(shí)其感應(yīng)電流也為零B．線框中感應(yīng)電流方向?yàn)橄软槙r(shí)針后逆時(shí)針C．線框受到安培力的合力方向豎直向上D．線框減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為電能解析：由安培定則和楞次定律可知，感應(yīng)電流方向先順時(shí)針，再逆時(shí)針，最后又變?yōu)轫槙r(shí)針(如圖所示)，故B錯(cuò)．由“來(lái)拒去留”的規(guī)律可知，線框受到的安培力的合力方向始終豎直向上，C正確．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁通量的變化率成正比，該過(guò)程中磁通量為零時(shí)磁通量的變化率不為零，仍有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，則感應(yīng)電流不為零，A錯(cuò)．線框減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為線框的動(dòng)能與電能，故D錯(cuò)．13．(2019·北京海淀模擬)(多選)現(xiàn)代科學(xué)研究中常要用到高速電子，電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場(chǎng)使電子加速的設(shè)備．如圖所示，上面為側(cè)視圖，上、下為電磁鐵的兩個(gè)磁極，電磁鐵線圈中電流的大小可以變化；下面為磁極之間真空室的俯視圖．現(xiàn)有一電子在真空室中做圓周運(yùn)動(dòng)，從上往下看電子沿逆時(shí)針?lè)较蜃黾铀龠\(yùn)動(dòng)．則下列判斷正確的是(　AD　)A．通入螺線管的電流在增強(qiáng)B．通入螺線管的電流在減弱C．電子在軌道中做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是電場(chǎng)力D．電子在軌道中加速的驅(qū)動(dòng)力是電場(chǎng)力解析：從上往下看電子沿逆時(shí)針?lè)较蜃黾铀龠\(yùn)動(dòng)，表明感應(yīng)電場(chǎng)沿順時(shí)針?lè)较颍畧D示電磁鐵螺線管電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向上，根據(jù)楞次定律和右手定則，當(dāng)磁場(chǎng)正在增強(qiáng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電場(chǎng)沿順時(shí)針?lè)较?，故選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；電子所受感應(yīng)電場(chǎng)力方向沿切線方向，電子在軌道中做加速圓周運(yùn)動(dòng)是由電場(chǎng)力驅(qū)動(dòng)的，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確．14．(多選)等離子體氣流由左方連續(xù)以速度v0射入P1和P2兩板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ab直導(dǎo)線與P1、P2相連接，線圈A與直導(dǎo)線cd連接．線圈A內(nèi)有如圖乙所示的變化磁場(chǎng)，且磁場(chǎng)B的正方向規(guī)定為向左，如圖甲所示，則下列敘述正確的是(　BC　)A．0～1 s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥B．1～2 s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相吸引C．2～3 s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥D．3～4 s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相吸引解析：由左側(cè)電路可以判斷ab中電流方向由a到b；由右側(cè)電路及圖乙可以判斷，0～2 s內(nèi)cd中電流為由c到d，跟ab中電流同向，因此ab、cd相互吸引，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；2～4 s內(nèi)cd中電流為由d到c，跟ab中電流反向，因此ab、cd相互排斥，故C項(xiàng)正確、D項(xiàng)錯(cuò)誤． 

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