内容正文:
课时分层训练(五) 楞次定律
知识点1 对楞次定律的理解
1.关于感应电流,以下说法正确的是( )
A. 感应电流的方向总是与原电流的方向相反
B. 感应电流的方向总是与原电流的方向相同
C. 感应电流的磁场总是阻碍穿过线圈的原磁场的磁通量的变化
D. 感应电流的磁场总是与线圈内的原磁场方向相反
C 解析:由楞次定律可知,感应电流的磁场总是阻碍穿过线圈的原磁场的磁通量的变化,故C正确;若原磁场中的磁通量是增大的,则感应电流的磁场方向就与它相反,来阻碍它的增大,若原磁场中的磁通量是减小的,则感应电流的磁场方向就与它相同,来阻碍它的减小,故A、B、D错误。
2.(多选)在电磁感应现象中,下列说法错误的是( )
A. 感应电流的磁场总是阻碍原来磁通量的变化
B. 闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流
C. 闭合线框放在变化的磁场中做切割磁感线运动,一定能产生感应电流
D. 感应电流的磁场总是跟原来磁场的方向相反
BCD 解析:由楞次定律可知,感应电流的磁场阻碍的是原磁通量的变化,并不一定与原磁场方向相反,故选项A正确,D错误;若闭合线框平行于磁场放置,则无论是磁场变化,还是线框做切割磁感线的运动,穿过闭合线框的磁通量都不变,都不会有感应电流产生,所以选项B、C均错。
3.关于感应电流,下列说法正确的是( )
A. 根据楞次定律知,感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量
B. 感应电流的磁场总是阻碍原磁场的减弱
C. 感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向可能相同,也可能相反
D. 当导体切割磁感线运动时,必须用安培定则确定感应电流的方向
C 解析:由楞次定律知,感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化,A错误。感应电流的磁场总是阻碍电路中的原磁通量的变化(增加或减小),不是阻碍原磁场的减弱,B错误。由楞次定律知,若是因磁通量的减少而引起的感应电流,则感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相同,阻碍磁通量的减少;若是因磁通量的增加而引起的感应电流,则感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相反,阻碍磁通量的增加,C正确。导体切割磁感线运动时,应直接用右手定则确定感应电流的方向;若闭合回路的磁通量发生变化,可以由楞次定律确定感应电流的磁场方向,然后用安培定则确定感应电流的方向,D错误。
知识点2 楞次定律的应用
4.如图所示,一个N极朝下的条形磁体竖直下落,恰能穿过水平放置的固定矩形导线框,则( )
A. 磁体经过位置①时,线框中感应电流沿 abcd方向;经过位置②时,沿adcb方向
B. 磁体经过位置①时,线框中感应电流沿adcb方向;经过位置②时,沿abcd方向
C. 磁体经过位置①和②时,线框中感应电流都沿abcd方向
D. 磁体经过位置①和②时,线框中感应电流都沿adcb方向
A 解析:当磁体经过位置①时,穿过线框的磁通量向下且不断增加,由楞次定律可确定感应电流的磁场方向向上,阻碍磁通量的增加,根据安培定则可判定感应电流沿abcd方向。同理可判定当磁体经过位置②时,感应电流沿adcb方向。
5.如图所示,若套在条形磁体上的弹性金属线圈 Ⅰ 突然缩小为线圈 Ⅱ,则线圈的感应电流有无及其方向是(从上往下看)( )
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
A 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。由楞次定律判定,从上往下看感应电流为顺时针方向,选项A正确。
知识点3 右手定则
6.如图所示,闭合电路的一部分导体在磁极间运动,图中导体垂直于纸面,a、b、c、d分别表示导体运动中的四个不同位置,箭头表示导体在那个位置上的运动方向,则导体中感应电流的方向垂直纸面向里时,导体的位置是( )
A. a B. b
C. c D. d
A 解析:导体切割磁感线产生感应电流,用右手定则判断a位置正确。
7.闭合线框abcd,自某高度自由下落时穿过一有界匀强磁场,当它经过如图所示的三个位置时,感应电流的方向是( )
A. 经过Ⅰ时,a→d→c→b→a
B. 经过Ⅱ时,a→b→c→d→a
C. 经过Ⅱ时,无感应电流
D. 经过Ⅲ时,a→b→c→d→a
C 解析:经过Ⅰ时,线框的bc边切割磁感线,由右手定则可以判定,通过线框的感应电流的方向是a→b→c→d→a,选项A错误;经过Ⅱ时,穿过闭合线框的磁通量不变,闭合线框中无感应电流,选项B错误,C正确;经过Ⅲ时,线框的ad边切割磁感线,由右手定则可判定,通过线框的感应电流的方向是a→d→c→b→a,选项D错误。
8.(多选)如图所示,导体棒AB、CD可在水平光滑轨道上自由滑动,且两水平轨道