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课后作业(一) 楞次定律
1.关于决定感应电流方向的因素以下说法中正确的是( )
A.回路所包围的引起感应电流的磁场的方向
B.回路外磁场的方向
C.回路所包围的磁通量的大小
D.回路所包围的磁通量的变化情况
解析 回路以外的磁场无论变化与否,对回路的感应电动势没有影响,更不能决定感应电流的方向.通过实验知道,回路所包围的原磁场的方向变化或磁通量发生增、减变化时,感应电流的方向变化,感应电流的方向与磁场的强弱和磁通量的大小没有关系,故选项A、D正确.
答案 AD
2.如图所示,两条柔软的导线与两根金属棒相连,组成闭合电路,且上端金属棒固定,下端金属棒自由悬垂.如果穿过回路的磁场逐渐增强,下面金属棒可能的运动情况是( )
A.向左摆动 B.向右摆动
C.向上运动 D.不运动
解析 由于磁场增强,穿过闭合线圈的磁通量增加,根据楞次定律,产生的感应电流的磁场要阻碍磁通量的增加,故线圈会朝着磁通量减少的方向运动.线圈向左、向右或向上摆动均能使穿过它的磁通量减少.故A、B、C均正确.
答案 ABC
3.如图所示,螺线管CD的导线绕法不明,当磁铁AB插入螺线管时,闭合电路中有图示方向的感应电流产生,下列关于螺线管磁场极性的判断,正确的是( )
A.C端一定是N极 B.D端一定是N极
C.C端的极性一定与磁铁B端的极性相同
D.因螺线管的绕法不明,故无法判断极性
解析 由“来拒去留”得磁铁与螺线管之间产生相斥的作用,即螺线管的C端一定与磁铁的B端极性相同,与螺线管的绕法无关.但因为磁铁AB的N、S极性不明,所以螺线管CD的两端极性也不能明确,所以A、B、D错,C对.
答案 C
4.如图所示,通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环,铜环平面与螺线管截面平行.当电键S接通瞬间,两铜环的运动情况是( )
A.同时向两侧推开
B.同时向螺线管靠拢
C.一个被推开,一个被吸引,但因电源正负极未知,无法具体判断
D.同时被推开或同时向螺线管靠拢,因电源正负极未知,无法具体判断
解析 当电路接通瞬间,穿过线圈的磁通量在增加,使得穿过两侧铜环的磁通量都在增加,由楞次定律可知,两环中感应电流的磁场与线圈中磁场方向相反,即受到线圈磁场的排斥作用,使两铜环分别向外侧移动,选项A正确.
答案 A
5.如图所示,铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落,在下落过程中,下列判断中正确的是( )
A.金属环在下落过程中的机械能守恒
B.金属环在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量
C.金属环的机械能先减小后增大
D.磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力
解析 金属环在穿越磁铁的过程中,环中产生感应电流,产生的安培力对环来讲是阻力,把机械能转化为电能,A、C错,B正确;由牛顿第三定律知,环对磁铁的磁场力是向下的,D对.
答案 BD
6.如图所示,金属环所在区域存在着匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.当磁感应强度逐渐增大时,内、外金属环中感应电流的方向为( )
A.外环顺时针、内环逆时针 B.外环逆时针,内环顺时针
C.内、外环均为逆时针 D.内、外环均为顺时针
解析 首先明确研究的回路由外环和内环共同组成,回路中包围的磁场方向垂直纸面向里且内、外环之间的磁通量增加.由楞次定律可知两环之间的感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,垂直于纸面向外,再由安培定则判断出感应电流的方向是:在外环沿逆时针方向,在内环沿顺时针方向,故选项B正确.
答案 B
7.如图所示是著名物理学家费曼设计的一个实验,在一块绝缘板中部安装一个线圈,并接有电源,板的四周有许多带负电的小球.将整个装置悬挂起来.当接通开关瞬间,整个圆盘将(自上而下看)( )
A.顺时针转动一下 B.逆时针转动一下
C.顺时针不断转动 D.逆时针不断转动
解析 开关接通瞬间,穿过带电小球所在空间向下的磁通量突然增加,由楞次定律知,在带电小球所处空间将产生逆时针方向(从上往下看)的电动势(确切讲,应为逆时针方向电场),从而使带负电小球受到顺时针方向作用力.由于该变化是瞬间的,故选A.
答案 A
8.如图所示,A是用毛皮摩擦过的橡胶圆形环,由于它的转动,使得金属环B中产生了如图所示方向的感应电流,则A环的转动情况为( )
A.顺时针匀速转动 B.逆时针加速转动
C.逆时针减速转动 D.顺时针减速转动
解析 本题考查安培安则和楞次定律的应用.B环中感应电流为逆时针,根据安培定则判断可知,感应电流的磁场为垂直纸面向外,根据楞次定律能产生这样的磁场,是由于A环旋转时A环上负电荷定向运动产生一个垂直纸面向外减弱的磁场或者产生一个垂直纸面向里增强的磁场的结果,负电荷