专题2 楞次定律的拓展应用 2020-2021高二物理下学期期末专题复习训练（人教版选修3-2）

专题2 楞次定律的拓展应用 一、单选题 1．阿明有一个磁浮玩具，其原理是利用电磁铁产生磁性，让具有磁性的玩偶稳定地飘浮起来，其构造如图所示．若图中电源的电压固定，可变电阻为一可以随意改变电阻大小的装置，则下列叙述正确的是( ) A．电路中的电源必须是交流电源 B．电路中的a端点须连接直流电源的负极 C．若增加环绕软铁的线圈匝数，可增加玩偶飘浮的最大高度 D．若将可变电阻的电阻值调大，可增加玩偶飘浮的最大高度 【答案】C 【解析】A、由题意可知，玩偶稳定地飘浮起来，且下端为N极，则线圈的上端为N极，根据右手螺旋定则可得，电源通的是直流电，且a端为电源的正极，而b端为电源的负极，故A错误，B错误； C、若增加环绕软铁的线圈匝数，从而增加线圈的磁场，导致玩偶飘浮的最大高度增加，故C正确； D、若将可变电阻的电阻值调大，则线圈中的电流减小，导致玩偶飘浮的最大高度减小，故D错误； 故选C． 2．磁电式仪表的基本组成部分是磁铁和线圈，线圈未通电时，指针竖直指在表盘中央，如图甲。缠绕线圈的骨架常用铝框，铝框、指针固定在同一转轴上，如图乙。线圈在通电时发生转动，指针随之偏转。下列说法正确的是（　　） A．因为极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向，所以铝框转动时不会产生感应电流 B．铝框转动时产生的感应电流与线圈中所通电流方向相同 C．使用铝框做线圈骨架能够尽快使指针停在某一刻度处 D．使用铝框做线圈骨架会使电流的测量值偏小 【答案】C 【解析】A．因为极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向，所以铝框转动时垂直切割磁感线，会产生感应电流，故A错误； BC．磁电式仪表是利用铝框转动时产生的感应电流受到的电磁阻尼来阻止摆动，使用铝框做线圈骨架能够尽快使指针停在某一刻度处，所以与线圈中所通电流方向相反，故B错误，C正确； D．铝框的电阻小，涡流强，电磁阻尼效果好，指针能很快地稳定指到读数位置上，所以使用铝框做线圈骨架会使电流的测量值比较准确，故D错误。 故选C。 3．如图所示，质量为m的金属环用线悬挂起来，金属环有一半处于水平且与环面垂直的匀强磁场中，从某时刻开始，磁感应强度均匀减小，则在磁感应强度均匀减小的过程中，关于线拉力的大小下列说法中正确的是(　　) A．大于环重力mg，并逐渐减小 B．始终等于环重力mg C．小于环重力mg，并保持恒定 D．大于环重力mg，并保持恒定 【答案】A 【解析】磁感应强度均匀减小，穿过回路的磁通量均匀减小，根据法拉第电磁感应定律得知，回路中产生恒定的电动势，感应电流也恒定不变．由楞次定律可知，感应电流方向：顺时针，再由左手定则可得，安培力的合力方向：竖直向下．金属环始终保持静止，则拉力大于重力，由于磁感应强度均匀减小．所以拉力的大小也逐渐减小，故A正确，BCD均错误． 4．如图所示，通电螺线管的内部中间和外部正上方静止悬挂着金属环a和b，当变阻器R的滑动头c向左滑动时（　　） A．a环向左摆，b环向右摆 B．a环和b环都不会左摆或右摆 C．两环对悬线的拉力都将增大 D．a环和b环中感应电流的方向相同 【答案】B 【解析】当变阻器R的滑动头c向左滑动时，电流增大，致使两环上的磁通量增大，根据楞次定律可知，从左向右看a环上产生逆时针方向的感应电流，b还上产生顺时针方向的感应电流，再根据左手定则可知，a环受向上的磁场力，b环受向下的磁场力，所以两环都不会左右摆动，a环对悬线拉力减小，b环对悬线拉力增大，故应该选B 5．一长直铁芯上绕有一固定线圈M，铁芯右端与一木质圆柱密接，木质圆柱上套有一闭合金属环N，N可在木质圆柱上无摩擦移动，M连接在如图所示的电路中，其中R为滑动变阻器，E1和E2为直流电源，S为单刀双掷开关，下列情况中，可观测到N向右运动的是(　 　) A．在S已向a闭合的情况下，断开S的瞬间 B．在S已向b闭合的情况下，断开S的瞬间 C．在S已向a闭合的情况下，将R的滑片向d端移动时 D．在S已向b闭合的情况下，将R的滑片向c端移动时 【答案】C 【解析】AB、在S已经闭合的情况下，断开S的瞬间，M中电流消失，它产生的磁场从有到无，穿过N线圈的磁通量减小，线圈N会向左运动，AB错误； CD、在S已经闭合的情况下，只有将变阻器R的滑片向d端移动时，才能使穿过N线圈的磁通量增加，来达到让N远离的目的，故C正确，D错误。 故选C。 6．如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示，在0～时间内，直导线中电流方向向上，则在～T时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力方向正确的是（　　） A．逆时针，向右 B．逆时针，向左 C．顺时针，向右 D．顺时针，向左 【答案】C 【解析】因为在0～时间内，直导线中电流方向向上，则在～T时间内，导线中电流向下增大，由右手定则可知