1、3 楞次定律课时演练促提升A 组1.关于电磁感应现象,下列说法中正确的是( )A.感应电流的磁场总是与原磁场方向相反B.闭合线圈 放在变化的磁场中就一定能产生感应电流C.闭合线圈放在匀强磁场中做切割磁感线运动时,一定能产生感应电流D.感应电流的磁场总是阻碍原磁场的磁通量的变 化解析:电磁感应现象中,若磁通量减小,则感应电流的磁场与原磁场方向相同,选项 A 错误;若闭合线圈平面与磁场方向平行,则无论磁场强弱如何变化,穿过线圈的磁通量始终为零,不产生感应电流,选项 B 错误;若线圈切割磁感线时,穿过线圈的磁通量不发生变化,则不能产生感应电流,选项 C 错误;只有选项 D 正确。答案:D2.如图所示
2、,一线圈用细杆悬于 P 点,开始时细杆处 于水平位置,释放后让它在匀强磁场中运动,已知线圈平面始终与纸面垂直,当线圈第一次通过位置 、 、 时(位置 正好是细杆竖直位置),线圈内的感应电流方向(顺着磁场方向看去)是( )A. 、 、 位置均是顺时针方向B. 、 、 位置均是逆时针方向C. 位置是顺时针方向, 位置为零, 位置是逆时针方向D. 位置是逆时针方向, 位置为零, 位置是顺时针方向解析:线圈由初始位置向 位置运动过程中,沿磁场方向的磁通量逐渐增大,根据楞次定律,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,从右向左穿过线圈,根据安培定则, 位置时感应电流的方向(沿磁感线方向看去)是逆时针方向;在
3、 位置时由左向右穿过线圈的磁通量最大,由 位置向 位置运动时,向右穿过线圈的磁通量减少, 根据楞次定律,感应电流的磁场方向向右,阻碍它的减少,根据安培定则可判定 位置的电流方向(沿磁感线方向看去)是顺时针方向,且知 位置时感应电流为零。故选 D。答案:D3.闭合线圈 abcd 运动到如图所示的位置时, bc 边所受到的磁场力方向 向下,那么线圈的运动情况是( )A.向左平动进入磁场B.向右平动出磁场C.向上平动D.向下平动解析:当 bc 受力向下时,说明感应电流方向由 b 指向 c,当向左进入磁场时,磁通量增加,感应电流的磁场方向应该与原磁场方向相反,垂直纸面向里,用右手螺旋定则可以判断感应电
4、流方向为顺时针方向。答案:A4.如图所示,一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合螺线管,则电路中( )A.始终有感应电流自 a 向 b 流过电流表 GB.始终有感应电流自 b 向 a 流过电流表 GC.先有 aG b 方向的感应电流,后有 bG a 方向的感应电流D.将不会产生感应电流解析:条形磁铁从左边进入螺线管的过程中,在螺线管内产生的磁场方向向右,且穿过螺线管的磁通量不断增加,根据楞次定律,产生的感应电流的方向是 aG b;条形磁铁从螺线管中向右穿出的过程中,在螺线管中产生的磁场方向仍向右,穿过螺线管的磁通量不断减小,根据楞次定律,产生的感应电流的方向是 bG a,故 C 正确。答案:C5.如
5、图所示,磁铁垂直于铜环所在平面,当磁铁突然向铜环运动时,铜环的运动情况是( )A.向右摆动 B.向左摆动C.静止 D.转动解析:铜环只有向右运动,才能阻碍穿过铜环的磁通量的增加。答案:A6.如图所示,矩形线框与长直导线在同一平面内,当矩形线框从直导线的左侧平移到右侧的过程中线框内感应电流的方向为( )A.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:直线电流产生的磁场在右侧垂直纸面向里,在左侧垂直线面向外,线框从左向右平移时,磁通量是先从垂直纸面向外的增强到减弱(线框通过导线时),当线框正通过直线电流的中间时,磁通量为零,继续向右
6、运动时磁通量从垂直纸面向里的增强又到减弱 ,根据楞次定律和右手定则,感应电流的方向先为顺时针,后为逆时针,再顺时针。答案:C7.如图所示,一质量为 m 的条形磁铁用细线悬挂在天花板上,细线从一水平金属圆环中穿过。现将环从位置 释放,经过磁铁到达位置 。设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为 FT1和 FT2,重力加速度大小为 g,则( )A.FT1mg,FT2mgB.FT1mg,FT2mg解析:当圆环经过磁铁上端时,磁通量增大,根据楞次定律可知磁铁要把圆环向上推,又由牛顿第三定律可知圆环给磁铁一个向下的磁场力,因此有 FT1mg;当圆环经过磁铁下端时,磁通量减小,根据楞次定律可知磁铁要把
7、圆环向上吸,同理圆环要给磁铁一个向下的磁场力,因此有 FT2mg,所以只有 A 正确。答案:A8.(多选)如图是验证楞次定律实验的示意图,竖直放置的线圈固定不动,将磁铁从线圈上方插入或拔出,线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流。各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况,其中表示正确的是( )解析:根据楞次定律可确定感应电流的方向:如对 C 图分析,当磁铁向下运动时:(1)闭合线圈原磁场的方向向上;(2)穿过闭合线圈的磁通量的变化增加;(3)感应电流产生的磁场方向向下;(4)利用安培定则判断感应电流的方向与图中箭头方向相同。线圈的上端为 S
8、极,磁铁与线圈相互排斥。综合以上分析知,C、D 正确。答案:CDB 组1.如图所示,固定的水平长直导线中通有直流 I,矩形线框与导线在同一竖直平面内,且一边与导线平行。线框由静止释放,在下落过程中( )A.穿过线框的磁通量 保持不变B.线框中感应电流方向保持不变C.线框所受安培力的合力为零D.线框的机械能不断增大解析:线框下落过程中,穿过线框的磁通量减小,选项 A 错误;由楞次定律可判断出感应电流方向一直沿顺时针方向,选项 B 正确;线框受到的安培力的合力竖直向上,但小于重力,则合力不为零,选项 C 错误;在下落过程中,安培力对线框做负功,则其机械能减小,选项 D 错误。答案:B2.如图所示,
9、当导线 ab 在电阻不计的金属导轨上滑动时,线圈 c 向右摆动,则 ab 的运动情况是( )A.向左或向右匀速运动B.向左或向右减速运 动C.向左或向右加速运动D.只能向右匀加速运动解析:当导线 ab 在导轨上滑行时,线圈 c 向右运动,说明穿过线圈的磁通量正在减少,即右侧回路中的感应电流减小,导线正在减速运动,与方向无关,故 A、C、D 错误,B 正确。答案:B3.如图所示,螺线管 CD 的导线绕向不明,当磁铁 AB 插入螺线管时,电路中有图示方向的电流产生,下列关于螺线管极性的判断正确的是( )A.C 端一定是 N 极B.C 端一定是 S 极C.C 端的极性一定与磁铁 B 端的极性相同D.
10、无法判断极性,因螺线管的绕法不明解析: AB的插入使螺线管磁通量增大而产生感应电流,根据楞次定律知,感应电流的磁场阻碍 AB 插入,因此, C 端极性一定和 B 端极性相同。答案:C4.如图所示,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 FN及在水平方向运动趋势的正确判断是( )A.FN先小于 mg 后大于 mg,运动趋势向左B.FN先大于 mg 后小于 mg,运动趋势向左C.FN先小于 mg 后大于 mg,运动趋势向右D.FN先大于 mg 后小于 mg,运动趋势向右解析:当一竖直放置的条
11、形磁铁从线圈中线 AB 正上方等高快速经过时,线圈中向下的磁通量先增加后减小,由楞次定律可知,线圈中先产生 逆时针方向的感应电流,后产生顺时针方向的感应电流,线圈的感应电流磁场阻碍磁铁的运动,故靠近时磁铁与线圈相互排斥,线圈受排斥力向右下方, FN大于 mg,线圈有水平向右运动的趋势;离开时磁铁与线圈相互吸引,线圈受到吸引 力向右上方, FN小于 mg,线圈有水平向右运动的趋势。所以正确选项是 D。答案:D5. (多选)如图所示,导体 AB、 CD 可在水平轨道上自由滑动,且两水平轨道在中央交叉处互不相通。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
12、电流的方向为 B 到 AC.CD 向左移动D.CD 向右移动解析:由右手定则可判断导体 AB 中感应电流方向为 A B,由左手定则可判断导体 CD 受到向右的安培力作用而向右运动。答案:AD6. (多选)如图所示,在匀强磁场中放有平行铜导轨,它与大线圈 M 相连,要使线圈 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(两线圈共面放置)( )A.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:欲使线圈 N 产生顺时针方向的感应电流,则感应电流的磁场方向应为垂直纸面向里,由楞次定律可知有两种情况:一是 M 中有顺时针方向逐渐减小的电流,使其在 N 中的磁场方向向里,且磁通量在减小;二是 M 中有逆时针方向逐渐增大的电流,使其在 N 中的磁场方向向外,且磁通量在增大。因此,对于前者,应使 ab 减速向右运动;对于后 者,则应使 ab 加速向左运动。故应选 B、C。(注意匀速运动只能产生恒定电流;匀变速运动产生均匀变化的电流)答案:BC
