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4.3楞次定律课时针对练习
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同
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来磁场的磁通量的变化
答案:D
解析:电磁感应现象中,若磁通量增大,则感应电流的磁场与原磁场方向相反,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.
2.如图所示,匀强磁场垂直于圆形线圈指向纸里,a、b、c、d为圆形线圈上等距离的四点.现用外力作用在上述四点,将线圈拉成正方形,设线圈导线不可伸长,且线圈仍处于原先所在的平面内,则在线圈发生形变的过程中( )
A.线圈中将产生abcd方向的感应电流
B.线圈中将产生adcb方向的感应电流
C.线圈中产生感应电流的方向先是abcd,后是adcb
D.线圈中无感应电流产生
答案:A
解析:在线圈发生形变的过程中,闭合电路的面积S减小,由Φ=BS知穿过闭合电路的磁通量减少.根据楞次定律知感应电流方向为abcd,所以A选项正确.
3.如图所示,一水平放置的矩形闭合线框abcd在细长磁铁的N极附近竖直下落,保持bc边在纸外,ad边在纸内,由图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ,位置Ⅰ和位置Ⅲ都很接近位置Ⅱ,这个过程中线圈感应电流( )
A.沿abcd流动
B.沿dcba流动
C.先沿abcd流动,后沿dcba流动
D.先沿dcba流动,后沿abcd流动
答案:A
解析:线框从位置Ⅰ到位置Ⅱ过程中,由Φ=B⊥S看出,因B⊥变小,故Φ变小,感应电流产生磁场的磁感线与原磁场方向相同,向上穿过线框,由右手螺旋定则,线框中电流的方向为abcd.当线框从位置Ⅱ到位置Ⅲ时,由Φ=B⊥S,由于B⊥变大,故Φ变大,感应电流磁场方向与原磁场方向相反,即向上穿过线框,由右手螺旋定则可以判断,感应电流的方向为abcd.
4.某磁场磁感线如图,有一铜线圈自A处落至B处,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.先顺时针再逆时针
C.始终逆时针
D.先逆时针再顺时针
答案:B
解析:由题图可知,磁场方向向上,线圈下落过程中,穿过线圈的磁通量先增加后减小,由楞次定律知,感应电流的磁场方向先向下后向上,所以线圈中感应电流的方向先沿顺时针再沿逆时针,B正确.
5.如图所示,在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点,并可绕O点摆动.金属线框从右侧某一位置由静止开始释放,在摆动到左侧最高点的过程中,细杆和金属线框平面始终处于同一平面,且垂直纸面.则线框中感应电流的方向是( )
A.a→b→c→d→a
B.d→c→b→a→d
C.先是d→c→b→a→d,后是a→b→c→d→a
D.先是a→b→c→d→a,后是d→c→b→a→d
答案:B
解析:以金属线框为研究对象,线框从右侧最高点摆至O点正下方的过程中,穿过线圈向上的磁通量减小,根据楞次定律,感应电流的磁场方向向上,再由安培定则判断出线框中感应电流的方向为a→d→c→b→a;在线框由O点正下方摆至左侧最高点的过程中,穿过线圈向上的磁通量增加,根据楞次定律,感应电流的磁场方向向下,由安培定则知线框中感应电流的方向为a→d→c→b→a.
6.如图所示,同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r,导体棒PQ与三条导线接触良好;匀强磁场的方向垂直纸面向里,导体棒的电阻可忽略.当导体棒向左滑动时,下列说法正确的是( )
A.流过R的电流为由d到c,流过r的电流为由b到a
B.流过R的电流为由c到d,流过r的电流为由b到a
C.流过R的电流为由d到c,流过r的电流为由a到b
D.流过R的电流为由c到d,流过r的电流为由a到b
答案:B
解析:依据右手定则可判断出导体棒PQ中的感应电流由P到Q,Q处电势最高,P处电势最低,由P到Q电势逐渐升高.外电路中的电流方向总是从高电势处流向低电势处,因此流过R的电流为由c到d,流过r的电流为由b到a,选项B正确.
7.如图所示,线圈abcd所在平面与磁感线平行,在线圈以ab边为轴顺时针(由下往上看)转过180°的过程中,线圈中感应电流的方向为( )
A.沿abcda
B.沿dcbad
C.先沿abcda,后沿dcbad
D.先沿dcbad,后沿abcda
答案:D
【解析】根据右手定则可知由平行位置开始转动到时,穿过线圈的磁通量增加,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,电流方向为dcbad;由转到平行位置穿过