内容正文:
3 楞次定律
课后篇巩固提升
基础巩固
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
解析自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。
答案C
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( )
解析根据右手定则进行判断可知B、C正确。
答案BC
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.圆环在出磁场之前无感应电流
解析将金属圆环不管从哪边拉出磁场,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;另外在圆环出磁场前,穿过圆环的磁通量不变,无感应电流,D正确。
答案BD
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
解析由题意可知: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,则指针左偏;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,均导致磁通量减小,因此电流计指针向右偏,故A错误,B正确;滑动变阻器的滑动端P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。
答案B
5.如图所示,若套在条形磁铁上的弹性金属线圈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.有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全部和磁体外的一部分,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。由楞次定律判断,感应电流的方向为顺时针方向,选项A正确。
答案A
6.如图所示,把一条形磁铁从图示位置由静止释放,穿过采用双线绕法的通电线圈,此过程中条形磁铁做( )
A.减速运动
B.匀速运动
C.自由落体运动
D.变加速运动
解析双线绕法得到的两个线圈通电时,由安培定则知,两线圈的磁场等值反向相互抵消,合磁场为零,对磁铁无作用力。当磁铁下落时,穿过两线圈的磁通量同向增加,根据楞次定律,两线圈中产生的感应电流等值反向,也互相抵消,线圈对磁铁没有作用力。磁铁下落过程中只受重力,由静止释放,所以磁铁做自由落体运动,故C对,A、B、D错。
答案C
7.闭合线圈abcd在磁场中运动到如图所示位置时,ab边受到的磁场力竖直向上,此线圈的运动情况可能是( )
A.向右进入磁场
B.向左移出磁场
C.以ab为轴转动
D.以cd为轴转动
解析ab边受到的磁场力竖直向上,由左手定则知,通过ab的电流方向由a指向b。由右手定则可知当线圈向左移出磁场时,bc边切割磁感线可产生顺时针方向的电流,选项A错误,选项B正确;当以ab或cd为轴转动时,在题图所示位置,导线不切割磁感线,无感应电流产生,选项C、D错误。
答案B
能力提升
1.当航天飞机在环绕地球的轨道上飞行时,从中释放一颗卫星,卫星与航天飞机保持相对静止,两者用导电缆绳相连,这种卫星称为“绳系卫星”。现有一颗卫星在地球赤道上空运行,卫星位于航天飞机正上方,卫星所在位置地磁场方向由南向北。下列说法正确的是( )
A.航天飞机和卫星从西向东飞行时,图中B端电势高
B.航天飞机和卫星从西向东飞行时,图中A端电势高
C.航天飞机和卫星从南向北飞行时,图中B端电势高
D.航天飞机和卫星从南向北飞行时,图中A端电势高
解析向东方向运动时