第1章 第4、5节 楞次定律　电磁感应中的能量转化与守恒（课件+课时作业）-2020年【导学教程】高中同步学习讲义物理（教科版，选修3-2）

第一章　第4、5节　楞次定律　电磁感应中的能量转化与守恒 [限时30分钟] 1．(多选)磁场垂直穿过一个圆形线框，由于磁场的变化，在线框中产生顺时针方向的感应电流，如图1－4－13所示，则以下说法正确的是 图1－4－13 A．若磁场方向垂直线框向里，则此磁场的磁感应强度是在增强 B．若磁场方向垂直线框向里，则此磁场的磁感应强度是在减弱 C．若磁场方向垂直线框向外，则此磁场的磁感应强度是在增强 D．若磁场方向垂直线框向外，则此磁场的磁感应强度是在减弱 解析　感应电流的方向为顺时针方向，由安培定则知感应电流的磁场垂直纸面向里，由楞次定律中的“增反减同”可知，可能是方向垂直纸面向里的磁场正在减弱或是方向垂直纸面向外的磁场正在增强，正确选项应为B、C. 答案　BC 2．如图1－4－14所示，有一固定的超导体圆环，其右侧放一条形磁铁，此时环中没有电流．当把磁铁向右方移走时，由于电磁感应，在超导体圆环中产生了一定的电流，则这时感应电流 图1－4－14 A．方向如图所示的方向，将很快消失[来源:学§科§网Z§X§X§K] B．方向如图所示，能继续维持 C．方向与图示相反，将很快消失 D．方向与图示相反，将继续维持 解析　根据楞次定律和安培定则可判断，电流方向与环中所示方向相反，由于圆环是超导体，则电路中没有电阻，电流不会消失． 答案　D 3．闭合电路的一部分导体在磁场内因切割磁感线而产生了感应电流，在如图1－4－15所示的图中，B、v、I方向均正确的是 [来源:Z§xx§k.Com] 图1－4－15 解析　A、C两项中不产生感应电流，A、C错误．由右手定则可知B中的感应电流方向应向外，B错误，只有选项D正确． 答案　D 4．(多选)如图1－4－16所示，在水平面上有一个闭合的线圈，将一根条形磁铁从线圈的上方插入线圈中，在磁铁进入线圈的过程中，线圈中会产生感应电流，磁铁会受到线圈中电流的作用力，若从线圈上方俯视，关于感应电流和作用力的方向，以下判断正确的是 [来源:学科网] 图1－4－16 A．若磁铁的N极向下插入，线圈中产生顺时针方向的感应电流 B．若磁铁的S极向下插入，线圈中产生顺时针方向的感应电流 C．无论N极向下插入还是S极向下插入，磁铁都受到向下的引力 D．无论N极向下插入还是S极向下插入，磁铁都受到向上的斥力 解析　若磁铁的N极向下插入，穿过线圈的磁通量增加，磁场方向向下，根据楞次定律可知，感应电流的磁场方向向上，由右手螺旋定则知，线圈中产生逆时针方向的感应电流，故A错误：若磁铁的S极向下插入，穿过线圈的磁通量增加，磁场方向向上，根据楞次定律可知，感应电流的磁场方向向下，由右手螺旋定则知，线圈中产生顺时针方向的感应电流，故B正确；通电线圈的磁场与条形磁铁相似，根据安培定则判断可知，当N极向下插入时，线圈上端相当于N极，当S极向下插入时，线圈上端相当于S极，存在斥力，故C错误、D正确，导体与磁体的作用力也可以根据楞次定律的另一种表述判断：感应电流的磁场总要阻碍导体与磁体间的相对运动，无论N极向下插入还是S极向下插入，磁体与线圈的相对位置都在减小，故磁体与线圈之间存在斥力． 答案　BD 5．(多选)如图1－4－17所示，工厂里通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈，线圈等距离排列，且与传送带以相同的速度匀速运动．为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带，根据穿过磁场后线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈，通过观察图形，判断下列说法正确的是 图1－4－17 A．若线圈闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动 B．若线圈不闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动 C．从图中可以看出，第3个线圈是不合格线圈 D．从图中可以看出，第4个线圈是不合格线圈 解析　若线圈闭合，进入磁场时线圈中产生感应电流，感应电流在磁场中受到安培力的作用阻碍线圈的相对运动，则A项正确，线圈不闭合，进入磁场时，线圈中无感应电流产生，没有安培力的作用，始终与传送带相对静止，B项错．从图中看，2、3间距离最小，3、4间距离最大，是因为3线圈没有相对于传送带向后滑动而造成的，则选项C正确、D错误． 答案　AC 6．如图1－4－18所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd，ab边长大于bc边长，置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN.第一次ab边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面的电荷量为q1；第二次bc边平行于MN进入磁场，线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则 图1－4－18 A．Q1＞Q2，q1＝q2　　　　B．Q1＞Q2，q1＞q2 C．Q1＝Q2，q1＝q2 D．Q1＝Q2，q1＞q2 解析　根据功能