楞次定律课后练习题(含答案)
楞次定律1.如图2-1所示,一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合螺线管,则电路中()图2-1A.始终有感应电流自a向b通过电流表B.始终有感应电流自b向a流过电流表C.先有a→→b方向的感应电流,后有b→→a方向的感应电流D.将不会产生感应电流解析:当条形磁铁进入螺线管的时候,闭合线圈中的磁通量增加;当条形磁铁穿出螺线管时,闭合线圈中的磁通量减少,根据楞次定律判断,可得电路中先有a→→b方向的电流,后有b→→a方向的电流,C项正确。
答案:C2.如图2-2所示,矩形线框与长直导线在同一平面内,当矩形线框从长直导线的左侧运动到右侧的过程中线框内感应电流的方向为()图2-2A.先顺时针,后逆时针B.先逆时针,后顺时针C.先顺时针,后逆时针,再顺时针D.先逆时针,后顺时针,再逆时针解析:通电直导线周围的磁场分布如图。
当矩形线框不跨导线时,根据楞次定律,电流都是顺时针,当跨过直导线时,磁通量“向里”增加,电流为逆时针。
答案:C3.两圆环A、B置于同一水平面上,其中A为均匀带电绝缘环,B为导体环。
当A以如图2-3所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时,B中产生如图所示方向的感应电流。
则()图2-3A.A可能带正电且转速减小B.A可能带正电且转速增大C.A可能带负电且转速减小D.A可能带负电且转速增大解析:首先判断感应电流的磁场,由题中图示感应电流的方向可知,在导体环B的内部,感应电流的磁场方向是垂直于纸面向外的。
再由楞次定律可知,导体环B的内部原磁场可能是垂直于纸面向外减弱,也可能是垂直于纸面向里增强,最后由安培定则可知,A环中的电流为逆时针减弱或顺时针增强,进而可判断B、C正确。
本题的另一种较为方便的解法是用楞次定律的推论“感应电流的效果阻碍引起感应电流的原因”来判断。
由于这里的感应电流是由于A环转动所形成的电流的变化所造成的,所以感应电流必然会产生阻碍电流变化的效果。
B环产生了逆时针的电流,故A带正电需加速,即ω方向电流增加,A带负电则要减速,即ω反方向电流减小。
答案:B、C4.如图2-4所示的软铁棒F插入线圈L1的过程中,电阻R上的电流方向是()图2-4A.从A流向BB.从B流向AC.先从A流向B,再从B流向AD.没有电流解析:通电螺线管内部磁场分布如图所示,插入软铁棒后磁场变强,根据楞次定律,感应电流的磁场阻碍磁通量增加,向右,根据右手定则,电流从A流向B。
答案:A5.如图2-5所示,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N极朝下,当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部)()图2-5A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥解析:线圈原磁场方向向下,磁铁向下运动时,线圈中磁通量增加,根据楞次定律,电流方向与图中箭头方向相同。
感应电流产生的磁场N极在上,与条形磁铁相互排斥,B正确。
答案:B6.如图2-6所示,在匀强磁场中放有平行金属导轨,它与大线圈M相连接,要使小线圈N获得顺时针方向的感应电流,则放在导轨上的裸金属棒ab的运动情况是(两线圈共面)()图2-6A.向右匀速运动B.向左加速运动C.向右减速运动D.向右加速运动解析:欲使N线圈中产生顺时针的感应电流,感应电流的磁场方向应垂直于纸面向里。
由楞次定律可知有两种情况,一是M中有顺时针方向的逐渐减小的电流,该电流产生的穿过N的磁通量在减少;二是M中有逆时针方向的逐渐增大的电流,该电流产生的穿过N的磁通量在增加。
因此,对于第一种情况,应使ab减速向右运动;对于第二种情况,应使ab 加速向左运动。
当ab匀速运动时,在M中产生的感应电流是稳定的,穿过N的磁通量不再变化,N中无感应电流,故选项B、C正确。
答案:B、C7.一航天飞机下有一细金属杆,杆指向地心,若仅考虑地磁场的影响,则当航天飞机位于赤道上空()A.由东向西水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由上向下B.由西向东水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由上向下C.沿经过地磁极的那条经线由南向北水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由下向上D.沿经过地磁极的那条经线由北向南水平飞行时,金属杆中一定没有感应电动势解析:在赤道上空由东向西水平飞行时,切割地磁线,由右手定则可判得A正确,B 错误;在沿南北水平方向飞行时,不切割地磁线,不会产生感应电动势,所以C错误,D 正确。
答案:A、D8.异步电动机、家用电度表、汽车上的磁电式速度表,都利用了一种电磁驱动原理。
它的原理示意图如图2-7所示,蹄形磁铁和矩形线框均可绕竖直轴转动。
现使蹄形磁铁逆时针方向匀速转动,则线框的运动情况是()图2-7A.线框沿逆时针方向转动B.线框沿顺时针方向转动C.线框先加速后匀速D.线框由静止开始一直加速解析:磁铁转动,线框中的磁通量变化,产生感应电流,它将阻碍磁铁和线框间的相对运动,使线框加速转动,只要线框速度小于磁铁速度,上述电磁感应现象就不会停止,直到二者达到相同转速,达到相对静止,不再产生电流而一起匀速运动。
实际上由于阻力作用,两者应有一定的转速差,所以选项A、C正确。
答案:A、C9.如图2-8所示,导体AB在导轨上匀速向右移动时,右边平行板电容器内原来静止的带电粒子将()图2-8A.匀速向上运动B.匀速向下运动C.匀加速向上运动D.匀减速向下运动解析:导体AB匀速向右移动,根据右手定则,产生的感应电动势方向A端高,B端低,AB相当于电源与原电池相串联,平行板电容器两板间的电压增大,场强增大,电场力F增大,带电粒子所受的合力方向向上,带电粒子匀加速向上运动。
答案:C10.如图2-9(a)所示,圆形线圈P静止在水平桌面上,其正上方悬挂一相同的线圈Q,P和Q共轴,Q中通有变化的电流,电流随时间变化的规律如图2-9(b)所示,P所受的重力为G,桌面对P的支持力为F N,则()图2-9A.t1时刻,F N>GB.t2时刻,F N>GC.t3时刻,F N<GD.t4时刻,F N=G解析:t1时刻线圈Q中电流在增大,电流的磁场增强,穿过线圈P的磁通量增加,P有远离Q的趋势,受到Q的排斥作用,设这个力大小为F,则有F N=F+G,即F N>G,A选项正确;t2时刻Q中电流恒定,线圈P中无变化的磁通量,不产生感应电流,P只受重力G 与桌面支持力F N作用而平衡,有F N=G,故B选项错;同理在t4时刻Q中电流恒定,有F N=G,D选项正确;t3时刻Q中电流变化,P中磁通量变化,产生感应电流,但Q中I=0,对P无磁场力作用,仍是F N=G,故C选项错。
答案:A、D11.如图2-10所示,ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导线框,当滑动变阻器R的滑片自左向右滑行时,线框ab的运动情况是()图2-10A.保持静止不动B.逆时针转动C.顺时针转动D.发生转动,但电源极性不明,无法确定转动的方向解析:根据题图所示电路,线框ab所处位置的磁场为水平方向的,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,电路中电阻增大,电流减弱,则穿过闭合导线框ab的磁通量将减小。
Φ=BS sinθ,θ为线圈平面与磁场方向的夹角,根据楞次定律,感应电流的磁场将阻碍原来磁场的变化,则线框ab只有顺时针旋转使θ角有增大的趋势,而使穿过线圈的磁通量增加,则C正确。
注意此题并不需要明确电源的极性。
答案:C12.如图2-11所示,一个有界匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,一个矩形闭合导线框abcd,沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2(右),则()图2-11A.导线框进入磁场时,感应电流方向为a→b→c→d→aB.导线框离开磁场时,感应电流方向为a→d→c→b→aC.导线框离开磁场时,受到的安培力方向水平向右D.导线框进入磁场时,受到的安培力方向水平向左解析:由楞次定律知,线框进入磁场时,磁通量增多,只有产生垂直纸面向里的磁场才能阻碍这种增多,故此时感应电流方向为顺时针方向,则cd受磁场力向左,也可用右手定则进行判断,或用“来拒去留”的结论进行判断。
答案:D13.如图2-12所示,在匀强磁场中MN、PQ是两根平行的金属导轨,而ab、cd为串有电压表和电流表的两根金属棒,同时以相同速度向右运动时,正确的有()图2-12A.电压表有读数,电流表有读数B.电压表无读数,电流表有读数C.电压表无读数,电流表无读数D.电压表有读数,电流表无读数解析:两棒以相同速度向右运动时,因穿过面abcd的磁通量不变,回路中没有感应电流,电流表和电压表均不会有读数。
答案:C14.如图2-13所示,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈。
当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力F N及在水平方向运动趋势的正确判断是()图2-13A.F N先小于mg后大于mg,运动趋势向左B.F N先大于mg后小于mg,运动趋势向左C.F N先小于mg后大于mg,运动趋势向右D.F N先大于mg后小于mg,运动趋势向右解析:条形磁铁从线圈正上方等高快速经过时,通过线圈的磁通量先增加后又减小。
当通过线圈的磁通量增加时,为阻碍其增加,在竖直方向上线圈有向下运动的趋势,所以线圈受到的支持力大于其重力,在水平方向上有向右运动的趋势;当通过线圈的磁通量减小时,为阻碍其减小,在竖直方向上线圈有向上运动的趋势,所以线圈受到的支持力小于其重力,在水平方向上有向右运动的趋势。
综上所述,线圈所受到的支持力先大于重力后小于重力,运动趋势总是向右。
答案:D15.如图2-14所示表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景,分析各图中感应电流的方向图2-14解析:题目中的四图都属于闭合电路的一部分导体切割磁感线,应用右手定则判断可得:A中电流由a→b;B中电流由b→a;C中电流沿a→c→b→a方向;D中电流由b→a。
答案:A:a→b B:b→a C:a→c→b→a D:b→a16.如图2-15所示,MN为一根固定的通有恒定电流I的长直导线,导线框abcd与MN在同一竖直平面内(彼此绝缘),当导线框以竖直向下的速度v经过图示位置时,MN恰好在ad、bc的中点处,线框中感应电流方向如何?图2-15解析:应用楞次定律判定感应电流的方向的基本思路是:①明确研究回路,确定原磁场方向;②判断闭合回路磁通量变化情况;③由楞次定律判定电流的磁场方向;④由安培定则判定电流方向。
如图所示,初始位置的总磁通量的“方向”向外,当MN恰好在ad、bc处的中点时,总磁通量为零,磁通量减小,磁场向外,所以感应电流产生的磁场“阻碍”这种减小,根据楞次定律,感应电流产生的磁场方向向外,根据安培定则,感应电流的方向a→b→c→d。
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三、楞次定律练习题一、选择题1.位于载流长直导线近旁的两根平行铁轨A和B,与长直导线平行且在同一水平面上,在铁轨A、B上套有两段可以自由滑动的导体CD和EF,如图1所示,若用力使导体EF向右运动,则导体CD将[ ]A.保持不动B.向右运动C.向左运动D.先向右运动,后向左运动2.M和N是绕在一个环形铁心上的两个线圈,绕法和线路如图2,现将开关S从a处断开,然后合向b处,在此过程中,通过电阻R2的电流方向是[ ]A.先由c流向d,后又由c流向dB.先由c流向d,后由d流向cC.先由d流向c,后又由d流向cD.先由d流向c,后由c流向d3.如图3所示,闭合矩形线圈abcd从静止开始竖直下落,穿过一个匀强磁场区域,此磁场区域竖直方向的长度远大于矩形线圈bc边的长度,不计空气阻力,则[ ]A.从线圈dc边进入磁场到ab边穿过出磁场的整个过程,线圈中始终有感应电流B.从线圈dc边进入磁场到ab边穿出磁场的整个过程中,有一个阶段线圈的加速度等于重力加速度C.dc边刚进入磁场时线圈内感应电流的方向,与dc边刚穿出磁场时感应电流的方向相反D.dc边刚进入磁场时线圈内感应电流的大小,与dc边刚穿出磁场时感应电流的大小一定相等4.在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨,导轨跟大线圈M相接,如图4所示.导轨上放一根导线ab,磁感线垂直于导轨所在平面.欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方向的感应电流,则导线的运动可能是[ ]A.匀速向右运动B.加速向右运动C.匀速向左运动D.加速向左运动5.如图5所示,导线框abcd与导线在同一平面内,直导线通有恒定电流I,当线框由左向右匀速通过直导线时,线框中感应电流的方向是[ ]A.先abcd,后dcba,再abcdB.先abcd,后dcbaC.始终dcbaD.先dcba,后abcd,再dcbaE.先dcba,后abcd8.如图8所示,要使Q线圈产生图示方向的电流,可采用的方法有[ ]A.闭合电键KB.闭合电键K后,把R的滑动方向右移C.闭合电键K后,把P中的铁心从左边抽出D.闭合电键K后,把Q靠近P9.如图9所示,光滑杆ab上套有一闭合金属环,环中有一个通电螺线管。
楞次定律 每课一练(含解析) (3)
4.3楞次定律1.关于感应电流,下列说法正确的是()A.根据楞次定律知,感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量B.感应电流的磁场总是阻碍原磁场的减弱C.感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向可能相同,也可能相反D.当导体切割磁感线运动时,只能用安培定则确定感应电流的方向答案C2.(多选) 如图所示,通电直导线L和平行直导线放置的闭合导体框abcd,当通电导线L运动时(不与导体框接触且始终在导体框左侧),以下说法正确的是()A.当导线L向左平移时,导体框abcd中感应电流的方向为abcdaB.当导线L向左平移时,导体框abcd中感应电流的方向为adcbaC.当导线L向右平移时,导体框abcd中感应电流的方向为abcdaD.当导线L向右平移时,导体框abcd中感应电流的方向为adcba答案AD3.电阻R、电容器C与一线圈连成闭合电路,条形磁铁位于线圈的正上方,N极朝下,如图所示.在使磁铁竖直向上远离线圈上端的过程中,流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是()A.从b到a,下极板带正电B.从a到b,下极板带正电C.从b到a,上极板带正电D.从a到b,上极板带正电答案D4.如图所示,一圆形金属线圈放置在水平桌面上,匀强磁场垂直桌面竖直向下,过线圈上A点作切线OO′,OO′与线圈在同一平面上.在线圈以OO′为轴翻转180°的过程中,线圈中电流方向()A.始终为A→B→C→AB.始终为A→C→B→AC.先为A→C→B→A再为A→B→C→AD.先为A→B→C→A再为A→C→B→A答案A5.如图所示,一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直面内,环的圆心与两导线距离相等,环的直径小于两导线间距.两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流.若()A.金属环平行于长直导线向上运动,则环上的感应电流方向为顺时针方向B.金属环平行于长直导线向下运动,则环上的感应电流方向为顺时针方向C.金属环向左侧直导线靠近,则环上的感应电流方向为逆时针方向D.金属环向右侧直导线靠近,则环上的感应电流方向为逆时针方向答案D6.长直导线与矩形线框abcd处在同一平面中静止不动,如图甲所示.长直导线中通以大小和方向都随时间做周期性变化的电流,I-t图象如图乙所示.规定沿长直导线方向向上的电流为正.关于0~T时间内矩形线框中感应电流的方向,下列说法正确的是()A.由顺时针方向变为逆时针方向B.由逆时针方向变为顺时针方向C.由顺时针方向变为逆时针方向,再变为顺时针方向D.由逆时针方向变为顺时针方向,再变为逆时针方向答案D7.如图所示,一对大磁极,中间处可视为匀强磁场,上、下边缘处为非匀强磁场,一矩形导线框abcd保持水平,从两磁极间中心上方某处开始下落,并穿过磁场,则()A.线框中有感应电流,方向是先a→b→c→d→a后d→c→b→a→dB.线框中有感应电流,方向是先d→c→b→a→d后a→b→c→d→aC.受磁场力的作用,线框要发生转动D.线框中始终没有感应电流答案D8.(多选)(2017·泰州中学高二期中)如图,线圈L1,铁芯M,线圈L2都可自由移动,S合上后使L2中有感应电流且流过电阻R的电流方向为a→b,可采用的办法是()A.使L2迅速靠近L1B.断开电源开关SC.将铁芯M插入D.使L2迅速远离L1答案AC9.如图所示,CDEF是一个矩形金属框,当导体棒AB向右移动时,回路中会产生感应电流,则下列说法中正确的是()A.导体棒中的电流方向由B→AB.电流表A1中的电流方向由F→EC.电流表A1中的电流方向由E→FD.电流表A2中的电流方向由D→C答案B10.如图所示,匀强磁场与圆形导体环所在平面垂直,导体ef与环接触良好,当ef向右匀速运动时()A.圆环中磁通量不变,环上无感应电流产生B.整个环中有顺时针方向的电流C.整个环中有逆时针方向的电流D.环的右侧有逆时针方向的电流,环的左侧有顺时针方向的电流答案D11.两根相互平行的金属导轨水平放置于图所示的匀强磁场中,在导轨上与导轨接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动.当AB在外力F作用下向右运动时,下列说法中正确的是()A.导体棒CD内有电流通过,方向是D→CB.导体棒CD内有电流通过,方向是C→DC.磁场对导体棒CD的作用力水平向左D.磁场对导体棒AB的作用力水平向右答案B12.如图所示,MN、PQ为同一水平面的两平行光滑导轨,导轨间有垂直于导轨平面的磁场(图中未画出),导体ab、cd与导轨有良好的接触并能自由滑动,当导体ab沿轨道向右滑动时,则()A.cd向右滑B.cd不动C.cd向左滑D.无法确定答案A13.(2017·盐城市高二第二学期期末)1831年10月28日,法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机,它是利用电磁感应的原理制成的,是人类历史上的第一台发电机.图示是这个圆盘发电机的示意图:铜盘安装在水平的铜轴上,铜片甲、乙分别与转动轴、铜盘边缘接触.下列四幅图示中的图A、B中磁场方向与铜盘平行;图C、D中磁场方向与铜盘垂直,C图中磁场区域仅是甲、丙之间,D图中磁场区域仅是甲、乙之间.从右向左看铜盘以相同的角速度逆时针方向转动,电阻R上有电流且方向沿纸面向上的是()答案D14.(多选)如图所示,导体棒AB、CD可在水平光滑轨道上自由滑动,当导体棒AB向左移动时()A.AB中感应电流的方向为A到BB.AB中感应电流的方向为B到AC.CD向左移动D.CD向右移动答案AD15.(楞次定律的理解)根据楞次定律知,感应电流的磁场一定是()A.阻碍引起感应电流的磁通量B.与引起感应电流的磁场方向相反C.阻碍引起感应电流的磁通量的变化D.与引起感应电流的磁场方向相同答案C解析感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,故选C.16.(楞次定律的应用)某磁场磁感线如图所示,有一铜线圈自图中A处落至B处,在下落过程中始终保持水平,自上向下看,线圈中的感应电流方向是()A.始终顺时针B.始终逆时针C.先顺时针再逆时针D.先逆时针再顺时针答案C17.(楞次定律的应用)磁铁在线圈中心上方开始运动时,线圈中产生如图所示方向的感应电流,则磁铁()A.向上运动B.向下运动C.向左运动D.向右运动答案B18.(右手定则的应用)(多选)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,如图所示,能正确表示磁感应强度B 的方向、导体运动速度方向与产生的感应电流方向间关系的是()答案BC19.如图所示,光滑平行金属导轨PP′和QQ′,都处于同一水平面内,P和Q之间连接一电阻R,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中.现垂直于导轨放置一根导体棒MN,MN向右运动时,MN中的电流方向为________,MN向左运动时,MN中的电流方向为________.(填“M→N”或“N→M”)。
楞次定律课件及练习题答案含详解
(2)判断感应电流的方向时,右手定则和楞次定律如何选择? 提示:要根据产生感应电流的具体情况确定。 ①回路中的导体不动,磁通量变化时,只能根据楞次定律判断 感应电流的方向,不能用右手定则。 ②回路中的一部分导体做切割磁感线运动时,根据右手定则判 断感应电流的方向比较方便。 ③所有情况都可以应用楞次定律进行判断,但方便程度不同。
(2)线圈内磁通量减少时的情况:
图序
丙 丁
磁场 方向 _向__下__ _向__上__
感应电流方向 (俯视) 顺时针 逆时针
感应电流的 磁场方向 _向__下__ _向__上__
3.实验结论:当穿过线圈的磁通量增加时,感应电流的磁场 与原磁场的方向_B_(A.相同 B.相反);当穿过线圈的磁通 量减少时,感应电流的磁场与原磁场的方向_A_(A.相同 B.相 反)。 4.归纳总结:当线圈内磁通量增加时,感应电流的磁场_阻__碍__ 磁通量的增加;当线圈内磁通量减少时,感应电流的磁场 _阻__碍__磁通量的减少。
【变式训练】(2013·威海高二检测)如图所示,光滑的金 属导轨置于水平面内,匀强磁场方向垂直于导轨平面向上, 磁场区域足够大。导线ab、cd平行放置在导轨上,且都能自 由滑动。当导线ab在拉力F作用下向左运动时,下列判断错 误的是( ) A.导线cd也向左运动 B.导线cd内有电流,方向为c→d C.磁场对ab的作用力方向向右 D.磁场对ab和cd的作用力方向相同
【总结提升】电磁感应现象中导体运动问题的分析方法 (1)确定所研究的闭合电路; (2)明确闭合电路所包围的区域磁场的方向及磁场的变化情 况; (3)确定穿过闭合电路的磁通量的变化或导体是否切割磁感 线; (4)根据楞次定律或右手定则判定感应电流的方向; (5)根据左手定则或“来拒去留”“增反减扩”等判断导体 所受安培力及运动的方向。
楞次定律课后练习题(含答案)
楞次定律1.如图2-1所示,一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合螺线管,则电路中()图2-1A.始终有感应电流自a向b通过电流表B.始终有感应电流自b向a流过电流表C.先有a→→b方向的感应电流,后有b→→a方向的感应电流D.将不会产生感应电流解析:当条形磁铁进入螺线管的时候,闭合线圈中的磁通量增加;当条形磁铁穿出螺线管时,闭合线圈中的磁通量减少,根据楞次定律判断,可得电路中先有a→→b方向的电流,后有b→→a方向的电流,C项正确。
答案:C2.如图2-2所示,矩形线框与长直导线在同一平面内,当矩形线框从长直导线的左侧运动到右侧的过程中线框内感应电流的方向为()图2-2A.先顺时针,后逆时针B.先逆时针,后顺时针C.先顺时针,后逆时针,再顺时针D.先逆时针,后顺时针,再逆时针解析:通电直导线周围的磁场分布如图。
当矩形线框不跨导线时,根据楞次定律,电流都是顺时针,当跨过直导线时,磁通量“向里”增加,电流为逆时针。
答案:C3.两圆环A、B置于同一水平面上,其中A为均匀带电绝缘环,B为导体环。
当A以如图2-3所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时,B中产生如图所示方向的感应电流。
则()图2-3A.A可能带正电且转速减小B.A可能带正电且转速增大C.A可能带负电且转速减小D.A可能带负电且转速增大解析:首先判断感应电流的磁场,由题中图示感应电流的方向可知,在导体环B的内部,感应电流的磁场方向是垂直于纸面向外的。
再由楞次定律可知,导体环B的内部原磁场可能是垂直于纸面向外减弱,也可能是垂直于纸面向里增强,最后由安培定则可知,A环中的电流为逆时针减弱或顺时针增强,进而可判断B、C正确。
本题的另一种较为方便的解法是用楞次定律的推论“感应电流的效果阻碍引起感应电流的原因”来判断。
由于这里的感应电流是由于A环转动所形成的电流的变化所造成的,所以感应电流必然会产生阻碍电流变化的效果。
B环产生了逆时针的电流,故A带正电需加速,即ω方向电流增加,A带负电则要减速,即ω反方向电流减小。
楞次定律专题练习6(有答案)
楞次定律专题练习6(有答案)1.如图所示电路中,电源内阻不计,L是自感系数很大、电阻可忽略不计的自感线圈,A和B是两个相同的小灯泡。
下列说法正确的是()A.闭合开关S时,A、B灯立即同时亮B.闭合开关S时,A灯先亮,B灯后亮C.断开开关S时,AB灯立即同时熄灭D.断开开关S时,通过B灯的电流方向发生改变【答案】D【知识点】自感与互感【解析】【解答】AB、开关闭合后瞬间,B灯立刻亮,由于线圈自感电动势的阻碍,电流逐渐增大,A灯逐渐变亮,故AB错误;CD、开关由闭合到断开瞬间,B灯原来的电流瞬间消失,而线圈产生自感电动势阻碍A 灯中电流减小,并与A、B组成回路,即A灯的电流流过B灯,原来两灯电流相等,则开关断开瞬间,电流都从原来的值开始减小,所以两灯均过一会儿才熄灭,而流过电感线圈的电流方向将发生改变,所以B等的电流发生改变.故C错误,D正确.故选:D.【分析】开关闭合后瞬间,B灯立刻亮,由于线圈自感电动势的阻碍,电流逐渐增大,A灯逐渐变亮.正常工作后,A灯、B灯一样亮.开关由闭合到断开瞬间,B灯原来电流立即消失,而线圈产生自感电动势与AB组成回路,由于阻碍作用使电流逐渐减小.2.如图所示,电路中有两个相同的灯泡L1、L2,电感线圈L的电阻可忽略。
下列说法正确的是()A.闭合开关S的瞬间,L1、L2逐渐变亮B.闭合开关S的瞬间,L2立即变亮,L1逐渐变亮,最终L2比L1亮C.断开开关S的瞬间,L1、L2一起缓慢熄灭D.断开开关S的瞬间,L1缓慢熄灭,L2先变亮一下然后才熄灭【答案】C【知识点】自感与互感【解析】【解答】AB. 闭合开关S的瞬间,L2立即变亮,线圈由于自感现象,L1逐渐变亮。
由于线圈电阻可忽略,最终两个灯泡一样亮,故AB不符合题意;CD. 断开开关S的瞬间,L1所在电路的电流从原来的电流开始减小,所以两个灯泡都是逐渐熄灭,不会闪亮一下,故C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C【分析】在闭合开关瞬间,自感系数很大的线圈产生的自感电动势很大,所以通过线圈的电流只能逐渐增大;但L2当中马上就由了电流;在断开开关瞬间,线圈和两个灯泡构成回路,电路中的电流从原来灯泡L1中的电流大小开始减小,所以L1不会出现闪亮效果。
(完整版)楞次定律基本练习题(含答案)
三、楞次定律练习题一、选择题1.位于载流长直导线近旁的两根平行铁轨A和B,与长直导线平行且在同一水平面上,在铁轨A、B上套有两段可以自由滑动的导体CD和EF,如图1所示,若用力使导体EF向右运动,则导体CD将 [ ]A.保持不动B.向右运动C.向左运动D.先向右运动,后向左运动2.M和N是绕在一个环形铁心上的两个线圈,绕法和线路如图2,现将开关S从a处断开,然后合向b处,在此过程中,通过电阻R2的电流方向是 [ ]A.先由c流向d,后又由c流向dB.先由c流向d,后由d流向cC.先由d流向c,后又由d流向cD.先由d流向c,后由c流向d3.如图3所示,闭合矩形线圈abcd从静止开始竖直下落,穿过一个匀强磁场区域,此磁场区域竖直方向的长度远大于矩形线圈bc边的长度,不计空气阻力,则 [ ]A.从线圈dc边进入磁场到ab边穿过出磁场的整个过程,线圈中始终有感应电流B.从线圈dc边进入磁场到ab边穿出磁场的整个过程中,有一个阶段线圈的加速度等于重力加速度C.dc边刚进入磁场时线圈内感应电流的方向,与dc边刚穿出磁场时感应电流的方向相反D.dc边刚进入磁场时线圈内感应电流的大小,与dc边刚穿出磁场时感应电流的大小一定相等4.在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨,导轨跟大线圈M相接,如图4所示.导轨上放一根导线ab,磁感线垂直于导轨所在平面.欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方向的感应电流,则导线的运动可能是[ ]A.匀速向右运动B.加速向右运动C.匀速向左运动D.加速向左运动5.如图5所示,导线框abcd与导线在同一平面内,直导线通有恒定电流I,当线框由左向右匀速通过直导线时,线框中感应电流的方向是[ ]A.先abcd,后dcba,再abcdB.先abcd,后dcbaC.始终dcbaD.先dcba,后abcd,再dcbaE.先dcba,后abcd8.如图8所示,要使Q线圈产生图示方向的电流,可采用的方法有 [ ]A.闭合电键KB.闭合电键K后,把R的滑动方向右移C.闭合电键K后,把P中的铁心从左边抽出D.闭合电键K后,把Q靠近P9.如图9所示,光滑杆ab上套有一闭合金属环,环中有一个通电螺线管.现让滑动变阻器的滑片P迅速滑动,则[ ]A.当P向左滑时,环会向左运动,且有扩张的趋势B.当P向右滑时,环会向右运动,且有扩张的趋势C.当P向左滑时,环会向左运动,且有收缩的趋势D.当P向右滑时,环会向右运动,且有收缩的趋势10.如图10所示,在一蹄形磁铁两极之间放一个矩形线框abcd。
高中物理(新人教版)选择性必修二课后习题:楞次定律(课后习题)【含答案及解析】
第二章电磁感应楞次定律课后篇素养形成必备知识基础练1.某磁场磁感线如图所示,有一铜线圈自图示A点落至B点,在下落过程中,自上向下看,线圈中的感应电流方向是()A.始终顺时针B.始终逆时针C.先顺时针再逆时针D.先逆时针再顺时针A点落至图示位置时,穿过线圈的磁通量增加,由楞次定律判断知,线圈中感应电流方向为顺时针;自图示位置落至B点时,穿过线圈的磁通量减少,由楞次定律判断知,线圈中感应电流方向为逆时针,C项正确。
2.(多选)闭合电路的一部分导体在匀强磁场中做切割磁感线运动,如图所示,能正确表示感应电流I的方向、磁感应强度B的方向跟导体运动速度的方向关系的是()B、C正确。
3.(多选)如图所示,闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在有界匀强磁场中,将它从匀强磁场中匀速拉出,以下各种说法中正确的是()A.向左拉出和向右拉出时,环中的感应电流方向相反B.向左或向右拉出时,环中感应电流方向都是沿顺时针方向的C.向左或向右拉出时,环中感应电流方向都是沿逆时针方向的D.圆环在达到磁场边界之前无感应电流,穿过闭合圆环的磁通量都要减少,根据楞次定律可知,感应电流的磁场要阻碍原磁通量的减少,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,应用安培定则可以判断出感应电流的方向是顺时针方向的,选项B正确,A、C错误;另外在圆环达到磁场边界之前,穿过圆环的磁通量不变,无感应电流,D正确。
4.某同学在探究感应电流产生的条件的实验中,将直流电源、滑动变阻器、线圈A(有铁芯)、线圈B、灵敏电流计及开关按图连接成电路。
在实验中,该同学发现开关闭合的瞬间,灵敏电流计的指针向左偏。
由此可以判断,在保持开关闭合的状态下()A.当线圈A拔出时,灵敏电流计的指针向左偏B.当线圈A中的铁芯拔出时,灵敏电流计的指针向右偏C.当滑动变阻器的滑片匀速滑动时,灵敏电流计的指针不偏转D.当滑动变阻器的滑片向N端滑动时,灵敏电流计的指针向右偏:开关闭合的瞬间,灵敏电流计的指针向左偏,则当磁通量增大时指针左偏;若磁通量减小时,则指针右偏;当线圈A拔出,或线圈A中的铁芯拔出时,磁通量均减小,因此电流计指针向右偏,故A错误,B正确;滑动变阻器的滑片匀速滑动,穿过线圈的磁通量发生变化,电流计指针要发生偏转,故C错误;当滑动变阻器的滑片向N端滑动时,电阻减小,则电流增大,导致磁通量增大,因此灵敏电流计的指针向左偏,故D错误。
楞次定律练习(有答案)
课后巩固作业限时:45分钟总分:100分一、选择题(包括10小题,每小题7分,共70分)1.许多科学家在物理学发展史上作出了重要的贡献,下列表述正确的是()A.楞次通过分析许多实验事实后,用一句话巧妙地表达了感应电流的方向B.安培根据分子电流假说很好地解释了电磁感应现象C.库仑通过扭秤实验测出了万有引力常量G的大小D.法拉第通过放在通电直导线下方的小磁针发生偏转,得出通电导线的周围存在磁场的结论解析:楞次通过实验事实得出楞次定律,判断感应电流方向,选项A正确;安培分子电流假说可以很好地解释磁体的磁场,选项B 错误;库仑测出静电力常量k的大小,选项C错;奥斯特得出电流周围存在磁场的结论,选项D错误.答案:A2.如图表示闭合电路的一部分导体在磁极间运动的情形,图中导体垂直于纸面,a、b、c、d分别表示导体运动中的四个不同位置,箭头表示导体在那个位置上的运动方向,则导体中感应电流的方向为垂直纸面向里时,导体的位置是()A.a B.bC.c D.d解析:导体切割磁感线产生感应电流,用右手定则判断a位置正确.答案:A3.如图所示,若套在条形磁铁上的弹性金属导线圈Ⅰ突然缩小为线圈Ⅱ,则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)是()A.有顺时针方向的感应电流B.有逆时针方向的感应电流C.先逆时针后顺时针方向的感应电流D.无感应电流解析:穿过线圈的磁通量包括磁体内和磁体外的一部分,合磁通量是向上的.当线圈突然缩小时合磁通量增加,原因是磁体外向下穿过线圈的磁通量减少.故由楞次定律判断,感应电流的方向为顺时针方向,A正确.答案:A4.如图所示的匀强磁场中,有一直导线ab在一个导体框架上向左运动,那么ab导线中感应电流的方向(已知有感应电流)及ab导线所受安培力方向分别是()A.电流由b向a,安培力向左B.电流由b向a,安培力向右C.电流由a向b,安培力向左D.电流由a向b,安培力向右解析:导体棒运动时产生的感应电流由右手定则可知,沿导体棒a→b,根据左手定则可知安培力的方向向右.答案:D5.闭合线框abcd,自某高度自由下落时穿过一个有界的匀强磁场,当它经过如图所示的三个位置时,感应电流的方向是()A.经过Ⅰ时,a→d→c→b→aB.经过Ⅱ时,a→b→c→d→aC.经过Ⅱ时,无感应电流D.经过Ⅲ时,a→b→c→d→a解析:经过Ⅰ时,穿过闭合线框的磁通量是向里的在增大,由楞次定律可判断闭合线框中感应电流的磁场向外,由安培定则可判断出,通过线框的感应电流的方向是a→b→c→d→a,选项A错误;经过Ⅱ时,穿过闭合线框的磁通量不变,闭合线框中无感应电流,选项B错误,C正确;经过Ⅲ时,穿过闭合线框的磁通量是向里的在减少,由楞次定律可判断闭合线框中感应电流的磁场向里,由安培定则可判断出,通过线框的感应电流的方向是a→d→c→b→a,选项D错误.答案:C6.如图所示,AOC是光滑的金属轨道,AO沿竖直方向,OC 沿水平方向,PQ是一根金属直杆,如图所示立在导轨上,直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动,运动过程中Q端始终在OC 上,空间存在着垂直于纸面向外的匀强磁场,则在PQ杆滑动的过程中,下列判断正确的是()A.感应电流的方向始终是由P→QB.感应电流的方向先是由P→Q,后是由Q→PC.PQ受磁场力的方向垂直杆向左D.PQ受磁场力的方向先垂直于杆向左,后垂直于杆向右解析:金属杆PQ滑动过程中.回路POQ面积先增大,后减小,因此通过回路的磁通量向外且先增大、后减小.由楞次定律可判断出回路中感应电流方向先是顺时针、后是逆时针,选项B正确;金属杆PQ所受磁场力方向可由左手定则判断,当回路中感应电流方向是顺时针时,PQ受磁场力的方向垂直于杆向左,当回路中感应电流方向是逆时针时,PQ受磁场力的方向垂直于杆向右,选项D正确.答案:BD7.如图所示,两个相同的铝环穿在一根光滑杆上,将一根条形磁铁向左插入铝环的过程中,两环的运动情况是()A.同时向左运动,间距增大B.同时向左运动,间距不变C.同时向左运动,间距变小D.同时向右运动,间距增大解析:将一根条形磁铁向左插入铝环的过程中,两个环中均产生感应电流.根据楞次定律,感应电流将阻碍与磁体间的相对运动,所以两环均向左运动.靠近磁体的环所受的安培力大于另一个,又可判断两环相互吸引,在靠近.故选项C正确.答案:C8.如图所示,Q为用毛皮摩擦过的橡胶圆盘,由于它的转动,使得金属环P中产生了逆时针方向的电流,则Q盘的转动情况是()A.顺时针加速转动B.逆时针加速转动C.顺时针减速转动D.逆时针减速转动解析:用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,金属环P中逆时针方向的电流产生的磁场方向垂直向外,若原磁场方向向外,则磁场是减弱的,即带负电的橡胶圆盘顺时针减速转动,故选项C正确;若原磁场方向向里,则磁场是增强的,即带负电的橡胶圆盘逆时针加速转动,故选项B正确.答案:BC9.如下图所示,绕在铁芯上的线圈M与电源、滑动变阻器和开关组成了一个闭合回路,在铁芯的右端,线圈P与电流表连成闭合电路.下列各种情况中说法正确的是()A.开关S闭合后,线圈P中有感应电流,M、P相互排斥B.开关S闭合后,使变阻器滑片向左匀速移动,线圈P中有感应电流,M、P相互排斥C.开关S闭合后,使变阻器滑片向右匀速移动,线圈P中有感应电流,M、P相互排斥D.开关S闭合瞬间,线圈P中有感应电流,M、P相互吸引解析:开关S闭合后,M线圈中的电流产生的磁场方向由安培定则判知,沿铁芯轴线向右,由于线圈P中的磁通量不变,故不会产生感应电流,M、P没有排斥作用.也没有吸引作用,故A错;当开关S闭合后,滑片向左匀速移动,线圈M中的电流增大,因而穿过线圈P的磁通量增加,产生感应电流,并且由楞次定律知,感应电流的磁场方向与线圈M的磁场方向相反,故M、P两线圈相互排斥,B正确.同理判知C错误.开关S闭合瞬间,M线圈中电流增大,穿过P线圈的磁通量增加,产生感应电流,由楞次定律可知,P、M线圈中磁场方向相反,M、P相互排斥,D错误.答案:B10.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流表、开关如图连接.在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下,某同学发现他将滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动时,电流表指针向右偏转,由此可以判断()A.线圈A向上移动或滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动都能引起电流表指针向左偏转B.线圈A中铁芯向上拔出或断开开关,都能引起电流表指针向右偏转C.滑动变阻器的滑动端P匀速向右或向左滑动都能使电流表指针静止在中央D.因线圈A、线圈B的绕线方向未知,故无法判断电流表指针偏转的方向解析:将滑动变阻器的滑动端P向左滑动时,线圈A中的电流减小,穿过线圈B的磁通量减少,电流表指针向右偏转.线圈A向上移动或线圈A中铁芯向上拔出或断开开关,都能使穿过线圈B的磁通量减少,引起电流表指针向右偏转,选项A错误、B正确;滑动变阻器的滑动端P匀速向右或向左滑动使穿过线圈B的磁通量减少或增多,使电流表指针向右偏转或向左偏转,选项C错误,D错误.答案:B二、非选择题(第11题15分,第12题15分,共30分)11.在研究电磁感应现象的实验中,(1)为了能明显地观察到实验现象,请在如下图所示的实验器材中,选择必要的器材,在图中用实线连接成相应的实物电路图.(2)将原线圈插入副线圈中,闭合开关,副线圈中感应电流与原线圈中电流的绕行方向________(填“相同”或“相反”).(3)将原线圈拔出时,副线圈中的感应电流与原线圈中电流的绕行方向________(填“相同”或“相反”).解析:(1)实物电路图如图所示.(2)将原线圈插入副线圈的过程中,闭合开关,磁通量增加,由楞次定律可判断副线圈中感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的增加,即副线圈中感应电流与原线圈中电流的绕行方向相反.(3)将原线圈拔出副线圈的过程中,由楞次定律可判断副线圈中的感应电流与原线圈中电流的绕行方向相同.答案:(1)如下图所示.(2)相反(3)相同向.(1)电键S闭合时;(2)电键S闭合后;(3)电键S闭合后,调节滑动变阻器使电流增强;(4)电键S断开时.答案:电键S闭合时,左边线圈的电流及磁场情况和穿过右边线圈磁通量方向如图所示.(1)S突然闭合时,B增强,由楞次定律可知,感应电流b→a,再由安培定则可知,N极指向垂直纸面向外的方向.(2)S闭合后,B不变,不产生感应电流,小磁针不偏转.(3)此种情况同(1)现象相同,即N极指向垂直纸面向外的方向.(4)此种情况与(1)现象相反,即N极指向垂直纸面向里的方向.。
高二物理楞次定律试题答案及解析
高二物理楞次定律试题答案及解析1.如图所示,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N极朝下。
当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部),下列判断正确的是A.磁铁与线圈相互排斥B.磁铁与线圈相互吸引C.通过R的感应电流方向为从a到b D.通过R的感应电流方向为从b到a【答案】AC【解析】当磁铁向下运动时,穿过线圈的磁通量在增加,故线圈产生的感应电流的磁场要阻碍这种增加,故线圈中的感应电流使线圈上方形成N极,故磁铁与线圈相互排斥,A正确,B错误;再由右手定则可判断螺线管中的电流方向,故通过R的感应电流方向为从a到b,C正确,D错误。
【考点】电磁感应现象。
2.矩形导线框固定在匀强磁场中,如图甲所示.磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向为垂直纸面向里,磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示,则()A.从0到t时间内,导线框中电流的方向为abcda1时间内,导线框中电流越来越小B.从0到t1时间内,导线框中电流的方向始终为adcbaC.从0到t2时间内,导线框各边受到的安培力越来越大D.从0到t2【答案】C【解析】由图可知,内,线圈中磁通量的变化率相同,故0到时间内电流的方向相同,由楞次定律可知,电路中电流方向为顺时针,即电流为adcba方向,故A错误C正确;从0到时间内,线圈中磁通量的变化率相同,感应电动势恒定不变,电路中电流大小时恒定不变;导线电流大小恒定,故B错误;从到时间内,电路中电流大小时恒定不变,故由可知,F与B成正比,即受到的安培力先减小后增大,故D错误。
【考点】考查了导体切割磁感线运动,楞次定律3.如图甲所示,面积为S=1m2的导体圆环内通有垂直于圆平面向里的磁场,磁场的磁感应强度B 随时间t变化的关系如图乙所示(B取向里方向为正),以下说法中正确的是A.环中产生逆时针方向的感应电流B.环中产生顺时针方向的感应电流C.环中产生的感应电动势大小为1V D.环中产生的感应电动势大小为2V【答案】AC【解析】由楞次定律可判断,环中产生逆时针方向的感应电流,选项A 正确,B错误;根据法拉第电磁感应定律,环中产生的感应电动势大小为,选项C 正确,D 错误。
人教版高中物理选修二《楞次定律》练习题(含解析)(1)
第二章电磁感应第1节楞次定律一、单选题1.一足够长直导线固定在光滑水平面内,导线中通有如图所示的恒定电流,一硬质金属环在该平面内运动,初速度v0的方向与电流方向垂直、下列判断正确的是()A.金属环中感应电流的方向始终沿逆时针方向B.金属环所受合力始终保持不变C.金属环做匀速直线运动D.金属环最终停止在该水平面上【答案】D【解析】A.金属环向右运动时,穿过环的磁通量向里减小,由楞次定律可知,环中感应电流的方向始终沿顺时针方向,选项A错误;B.金属环向右运动过程中磁场减弱,产生的感应电流减小,则所受安培力减小,即环所受合力减小,选项B错误;CD.金属环受向左的安培力且逐渐减小,则金属环做变减速运动,最终停止在该水平面上,选项C错误,D正确。
故选D。
2.一条形磁铁从某一高度处由静止释放,竖直向下穿过导线圈,当磁铁的S端经过A,N端经过B时,下列关于线圈中感应电流的方向和所受安培力的说法中正确的是()A.感应电流方向相同,线圈所受安培力的方向相同B.感应电流方向相反,线圈所受安培力的方向相反C.感应电流方向相反,线圈所受安培力的方向相同D.感应电流方向相同,线圈所受安培力的方向相反【答案】C【解析】条形磁铁S端经过A位置时,磁铁靠近线圈,穿过线圈的磁通量向上且增加,根据楞次定律判断,线圈中感应电流产生的磁场方向向下,由安培定则判断可知,线圈中感应电流为顺时针方向(从上向下看),有感应电流的线圈等效为上S下N的条形磁铁,磁铁与线圈是相互排斥的,故线圈所受安培力的方向是向下的;条形磁铁N端经过B位置时,磁铁远离线圈,穿过闭合线圈的磁通量向上且减少,根据楞次定律判断,线圈中感应电流产生的磁场方向向上,由安培定则判断可知,线圈中感应电流为逆时针方向(从上向下看),有感应电流的线圈等效为上N下S的条形磁铁,磁铁与线圈是相互吸引的,线圈所受安培力的方向是向下的。
综上所述,当磁铁的S端经过A,N端经过B时,感应电流方向相反,线圈所受安培力的方向相同。
