作业(三) 楞次定律-2024年高二物理暑假作业（人教版）

署假作业你希望别人怎样对待你，你就应该怎样对待别人。 [每日格言] 作业（三） 今 月 星期 楞次定律 台 历 天气 1考点突破 2.某同学学习了电磁感应 相关知识之后，做了探 知识点一 对楞次定律的理解 究性实验：将闭合线圈 1.因果关系：楞次定律反映了电磁感应现象 按图示方式放在电子秤 中的因果关系，磁通量发生变化是原因，产 上，线圈上方有一N极 生感应电流是结果，原因产生结果，结果反 朝下、竖直放置的条形 006 过来影响原因。 磁铁，手握磁铁在线圈 的正上方静止，此时电子秤的示数为。。 2.对“阻碍”的理解 将磁铁N极 谁阻 感应电流的磁场阻碍引起感应电流的 A.加速插向线圈的过程中，电子秤的示数 碍谁 磁通量的变化 小于m 阻碍 阻碍的是磁通量的变化，而不是阻碍 B.加速抽出线圈的过程中，电子秤的示数 什么 磁通量本身 大于m。 C.加速插入线圈瞬间，线圈中感应电流沿 磁通量增加时，感应电流的磁场方向 如何 逆时针方向（俯视） 与原磁场方向相反；磁通量减少时，感 阻碍 D.加速插入线圈瞬间，线圈中感应电流沿 应电流的磁场方向与原磁场方向相同 顺时针方向（俯视） 阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量 知识点二楞次定律的广义表述及应用 阻碍 的变化，这种变化将继续进行，最终结 1.表述一“增反减同”法 效果 果还是要发生变化 感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的 3.“阻碍”的表现形式 磁通量（原磁场磁通量）的变化 (1)阻碍原磁通量的变化（增反减同）。 (1)当原磁场磁通量增加时，感应电流的磁 (2)阻碍导体和磁体间的相对运动（来拒去留）。 场方向与原磁场方向相反。 (2)当原磁场磁通量减少时，感应电流的磁 (3)通过改变线圈面积来“反抗”（增缩减扩）。 场方向与原磁场方向相同。 ■跟踪训练 口决记为“增反减同”，可理解为：感应电流 1.（多选)匀强磁场中一圆 的磁场阻碍原磁场的磁通量的变化。 形铜线圈用细杆悬于P B 2.表述二“来拒去留”法 点，开始时处于水平位 由于磁场与导体的相对运动产生电磁感应 置，如图所示。现释放，运动过程中线圈平 现象时，产生的感应电流与磁场间有力的 面始终与纸面垂直，当线圈第一次先后通 作用，这种力的作用会“阻碍”相对运动。 过位置I和Ⅱ时，顺着磁场方向向右看去， 口诀记为“来拒去留”。 3.表述三“增缩减扩”法 线圈 ( 就闭合电路的面积而言，收缩或扩张是为 A.过位置I,感应电流为顺时针方向 了阻碍穿过电路的原磁通量的变化。若穿 B.过位置I,感应电流为逆时针方向 过闭合电路的磁通量增加，面积有收缩趋 C,过位置Ⅱ，感应电流为顺时针方向 势；若穿过闭合电路的磁通量减少，面积有 D.过位置Ⅱ，感应电流为逆时针方向 扩张趋势。口诀记为“增缩减扩”。 10 [每日格言]成功与不成功之间有时距离很短一只要后者再向前儿步。 高二物理 ■跟踪训练 2.(2023·佛山质检)如图所示，在条 3.绝缘的水平桌面上放置一金属圆 形磁铁的外面套着一个闭合金属弹 环，其圆心的正上方有一个竖直 簧线圈P。现用力从四周拉弹簧线 的条形磁铁。当条形磁铁沿水平 圈，使线圈包围的面积变大，则下列关于 方向向右移动时，圆环始终未动。若圆环 穿过弹簧线圈磁通量的变化以及线圈中 的质量为m,桌面对它的支持力为F、。在 是否有感应电流产生的说法正确的是 此过程中 A.FN小于mg A.磁通量增大，有感应电流产生 B.FN大于mg B.磁通量增大，无感应电流产生 C.圆环有向上的运动趋势 D.圆环有向左下的运动趋势 C.磁通量减小，有感应电流产生 4.(多选)如图所示，通电螺线管置于闭合金 D.磁通量减小，无感应电流产生 属环a的轴线上，b环在螺线管右侧附近， 3.(2024·枣庄摸底)如图所 b的环面与a的环面平行，当螺线管中电 示，闭合金属圆环沿垂直于 流变化时，则 磁场方向放置在匀强磁场 中，将它保持该竖直方向从 匀强磁场中匀速拉出，以下 各种说法正确的是 ( A.向左拉出和向右拉出时，环中的感应电 流方向相反 A.电流减小时，环有缩小的趋势以阻碍 原磁通量的减小 B.向左或向右拉出时，环中感应电流方向 B.电流减小时，a环有扩大的趋势以阻碍 是顺时针方向 原磁通量的减小 C.向左或向右拉出时，环中感应电流方向 C.电流增大时，b环远离螺线管 是逆时针方向 D.电流增大时，b环靠近螺线管 D.环在未出磁场之前，就已经有了感应 2综合训练 电流 4.科拉顿将一个螺线管与电流计相连，为了 1.在地球北极和南极附近的水平地面上各平 避免强磁性磁铁影响，他把电流计放在另 放一弹性金属线圈，只考虑地磁场的作用， 外一个房间，当他把磁铁投入螺线管中后， 在线圈收缩过程中，从上向下俯视线圈 立即跑到另一个房间去观察，关于科拉顿 进行的实验，下列说法正确的是() A.两个线圈中均有顺时针方向的感应 A.在科拉顿的整个操作过程中，电流计不 电流 发生偏转 B.两个线圈中均有逆时针方向的感应 电流 B.将磁铁投入螺线管瞬间，电流计发生偏 C.北极附近线圈中有顺时针方向的感应 转，但科拉顿跑过去观察时，电流计已 电流，南极附近线圈中有逆时针方向的 不再偏转 感应电流 C.科拉顿无法观察到电流计偏转的原因 D.北极附近线圈中有逆时针方向的感应 是当时电流计灵敏度不够 电流，南极附近线圈中有顺时针方向的 D.科拉顿无法观察到电流计偏转的原因 感应电流 是导线过长，电流过小 署假作业生命是一条艰险的峡谷，只有勇敢的人才能通过。 [每日格言] 5.(2023·聊城一模)闭合 边界重合，随后导线框进入并通过磁场区 铁芯上绕有一组线圈， 域。下列-t图像中，可能正确描述上述 线圈与滑动变阻器、电 过程的是 池构成电路，假定线圈产生的磁感线全部 集中在铁芯内，a、b、c三个闭合金属圆环 位置如图所示，当滑动变阻器的滑片左右 滑动时，能产生感应电流的圆环是( 9.(多选)如图甲所示，同心导体圆环M、N A.a、b两环 B.b、c两环 处在同一平面内，M环的半径大于N环， C.a、c两环 D.a、b、c三个环 若先后在两环中通有如图乙所示的电流， 6.(多选)如图所示，一 导休摔 电流沿顺时针方向，则下列判断正确的是 端接有定值电阻的平 行金属轨道固定在水 平面内，通有恒定电 流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定， 导体棒与轨道垂直且接触良好。在向右 匀速通过M、N两区的过程中，导体棒所 A.若在M环通有电流，则N环中的感应 受安培力分别用FM、Fv表示。不计轨道 电流沿逆时针方向，N环有收缩的趋势 电阻。以下叙述正确的是 ( B.若在M环通有电流，则N环中的感应 A.FM向右 B.Fv向左 电流沿顺时针方向，N环有扩张的趋势 C.Fy逐渐增大 D.Fx逐渐减小 C.若在N环通有电流，则M环中的感应 7.如图所示，在载流直导线 电流沿顺时针方向，M环有收缩的趋势 近旁固定有两平行光滑 D.若在N环通有电流，则M环中的感应 导轨A、B,导轨与直导线 电流沿逆时针方向，M环有扩张的趋势 平行且在同一水平面内， 10.如图所示为“研究电磁感应现象”的实验 在导轨上有两条可自由滑动的导体棒αb和 装置。 cd。当载流直导线中的电流逐渐增强时，导 体棒ab和cd的运动情况是 A.一起向左运动 B.一起向右运动 C.ab和cd相向运动，相互靠近 D.ab和cd相背运动，相互远离 (1)将图中所缺的导线补接完整。 8.如图所示，在光滑水平 xx×× (2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的 桌面上有一边长为L、 :XXX×】 x×X× 指针向右偏了一下，那么合上开关后可能 ×XXX 电阻为R的正方形导线 ×X×X 出现的情况有： 框：在导线框右侧有 d A.将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电 宽度为d(d>L)的条形匀强磁场区域，磁 流计指针将 场的边界与导线框的一边平行，磁场方向 B.原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器 竖直向下。导线框以某一初速度向右运 触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针将 动。t=0时导线框的右边恰与磁场的左 12[每日格言]拥有梦想只是一种智力，实现梦想才是一种能力。 高二物理 能为零，故微粒一定带负电，受力分析如图乙所示，故 作业（三） 楞次定律 A正确，B错误：静电力做正功，微粒电势能减小，机械 「考点突破] 跟踪训练 能增大，故C错误，D正确。 1.BC由题图可知，在线圈从I位置运动到最低，点过程 中，穿过线圈的磁通量增加，根据楞次定律可知，向右 B 看线图中感应电流的方向应为逆时针，选项A错误，B 正确：当线圈从最低，点运动到Ⅱ位置的过程中，穿过线 图的磁通量减少，根据楞次定律可知，向右看线周中感 应电流的方向应为顺时针，所以C正确，D错误。 mg mg 2.C将条形磁铁插入线圈或从线圈中抽出的过程，穿过 线图的磁通量发生了变化，线周中产生了感应电流，线 9解析1)由洛伦滋力提供向心力，有B=m 圈与条形磁铁会发生相互作用，根据楞次定律的结论 “来拒去留”可知，在将磁铁椅入线图（无论是匀速、加 解得r=0.1m。 速还是减速)的过程中，线圈与磁铁相互排斥，导致电 (2)画出粒子在磁场中运动的轨远，如图所示，由几何 子的示数大于m0,在抽出磁铁（无论是匀速、加速还是 关系知，在磁场中运动的圆心角为30°，粒子平行于电 减速)的过程中，线圈与磁铁相互吸引，导致电子秤的 场方向进入电场 示数小于n,故A,B错误：根据楞次定律可判断，将一 条形磁铁的N极加速插向线图时，线圈中产生的感应 电流方向为逆时针方向（俯视），故D错误，C正确。 3.A当条形磁铁水平向右移动时，闭合导体环内的磁通 d 量减小，因此线圈做出的反应是面积有扩大的趋势，同 时将跟随磁铁，从而“阻碍”磁通量的减小，则来面对圆 环的支持力小于其自身重力，且圆环相对桌面有向右 的运动趋势，故选A。 4,AC电流减小时，通电螺线管产生的磁场减弱，a环磁 通量减小。根据安培定则，通电螺线管内部磁场向右， 外部磁场向左。当a环缩小时，向右的磁场磁通量不 变，向左的磁场磁通量减小，总磁通量增大，故要“阻 ) 碍”原磁道量的减小，环有缩小的趋势，A正确，B错 粒子在电场中运动的加速度。一E 误：电流增大时，磁场变强，b环磁通量增大，为“阻碍” 原磁通量的增大，b环远离螺线管，C正确，D错误。 粒子在电场中运动的时间=2型 「综合训练 1.C地磁杨的S极在地理的北极附近，N极在地理的南 解得t=3.3X10-18。 极附近，由楞次定律和安培定则知，北极附近线因中有 答案(1)0.1m(2)3.3×10-4s 顺时针方向的感应电流，南极附近线圈中有递时针方 10.解析(1)设粒子在电场中运动的时间为1，则有 向的感应电流，选项C正确。 2.C条形磁铁磁感线的分布如图 x=vot=2h 所示（从上向下看）。 62 y=7ar2=h 磁通量是指穿过一个面的磁感线 6 的多少，由于垂直纸而向外的和 gE=ma 垂直纸面向里的磁感线要抵消一 联立以上各式可得E 部分，当弹簧线圈P的面积扩大 2gh 时，垂直纸面向里的磁感线条数 增加，而垂直纸面向外的磁感线条数是一定的，故穿过 这个面的磁通量将减小，回路中会有感应电流产生，故 C正确。 3.B不管将金属圆环从哪边拉出磁场，穿过闭合圆环的 磁通量都要减少，根据楞次定律可知，感应电流的磁场 要阻碍磁通量的减少，感应电流的磁场方向与原磁场 方向相同，应用安培定则可以判断出感应电流的方向 是顺时针方向，B正确，A,C错误：在圆环离开磁场前， 穿过圆环的磁通量不变，无感应电流，D错误。 4.B科拉顿将磁铁投入螺线管时，穿过线圈的磁通量变 化，回路中产生感应电流，电流计偏转，之后，穿过线圈 的磁通量保持不变，回路中无感应电流。电流计不偏 5 转，由于科拉頓放完磁铁后跑到另一房间观察，需要一 (2)粒子到达a点时沿负y方向的分速度vy=at=% 定时间，所以他观察不到偏转，B项正确。 所以v=√2十v,2=20 5,A当滑动变阻器的滑片左右滑动时，引起电路中电流 方向指向第四象限与x轴成45角。 变化，从而引起闭合铁芯中的磁通量变化，山，b两圆环 (③)粒子在殖场中运动时，有mB=m 中的磁通量必定随之变化，引起感应电流的产生，而 环中有两股铁芯同时穿过，穿入和穿出的磁通量始终 当粒子从b点射出时，磁场的磁感应强度为最小值， 相等，合磁通量为零，所以C环中不能产生感应电流，故 选A。 光时有一2 6.BCD直导线产生的磁场在M区域垂直纸面向外，在 N区域垂直纸面向里，根据右手定则，导体棒上的感应 所以B= 21o 电流在M区城向下，在V区域向上，由左手定则判定， 在M、N区战导体棒所受安培力均向左，故A错误， 答案(1)m% (2)√2，方向指向第四象限与x轴 2gh B正确：16=货，F象=B引sL=股，高直等线越 成45“角(3)2m 近处B越大，所以FM逐渐增大，Fv逐渐减小，C、D 正确。 53 署假作业没有人富有得可以不要别人的帮助，也没有人穷得不能在某方面给他人都助。 [每日格言] 7.C法一电流增强时，电流在abdc回路中产生的垂 : A,灯泡的电流逐渐增大，所以变得更亮，故A、B错误： 直向里的磁场增强，回路磁道量增大，根据楞次定律可 开关S闭合待稳定后再断开的瞬间，由于线圆的自感 知，回路产生逆时针方向电流：ab边电流方向向下，所 现象，线圈与A灯泡构成回路，所以A灯泡闪亮一下， 受安培力向右，边电流方向向上，所受安培力向左， 然后熄灭，A2灯泡由于电容器放电，逐渐熄灭，故C正 故ab和cd相向运动，相互靠近，C项正确 确；去掉电容器，开关S闭合待稳定后再断开的瞬间， 法二电流增强时，电流在ablc回路中产生的垂直向 A,灯泡闪亮一下逐渐熄灭，A,灯泡立即熄灭，故D 里的磁场增强，回路磁通量增大，根据楞次定律可知， 错误 回路要减小面积以“阻碍”磁通量的增加，因此，两导体 [综合训练 棒要相向运动，相互靠近，C项正确。 1.B电源电动势的来源很多，不一定是由于电磁感应产 8.D导线框刚进入磁场时速度设为，此时产生的感应 生的，A错误：在电磁感应现象中，如果没有感应电流 电动势E=BL,,感应电流1=EBL,线框受到的 也可以有感应电动势，C错误：电路中的电流可能是由 R R 化学电池或其他电池作为电源提供的，所以有电流不 安培力F-BL1=B1 一定有感应电动势，D错误；在有感应电流的回路中· 。由牛顿第二定律F一ma 产生感应电动势的那部分导体相当于电源，故B正确。 R △B BLvo 知， R =ma,由楞次定律知线柜开始减速，随v减 2.A由法拉第电磁感应定律得E=n吧 =n8S= Ru兴相同，可得E:E=R2:尺2=1：1，根 △B 小，其加速度减小，故进入磁场时做加速度减小的减 速运动。当线框全部进入磁场开始做匀速运动，在出 2R 磁场的过程中，仍做加速度减小的减速运动，D正确。 据电阻定律，圆环的电阻为r=pS=pS0S相同， 9.AD若在M环通有电流，则穿过N环的磁通量垂直 两圆环电阻之比ratr=R:R-2:3,园环中感应电 纸面向里，逐渐增大，故V环中的感应电流沿逆时针方 向，N环受到沿半径向里的安培力，有收缩的趋势，选 流1=E,由以上分析可得1·16=3：2，故A正确。 项A正确，B错误：若在N环通有电流，则穿过M环的 3.B一根弯成直角的导线的最大有效长度为a心连线长 磁通量垂直纸而向里，逐渐增大，M环中感应电流沿递 度，当导线沿垂直于连线方向切制磁感线运动时可 时针方向，M环受到沿半径向外的安培力，有扩张的趋 产生最大的感应电动势，此时感应电动势E=B以如= 势.选项C错误，D正确。 0.4×0.5×5V=1.0V,选项B正确。 10.解析(1)电源、开关、滑动变阻器、原线圈应组成闭 4.B由法拉第电磁感应定律可知线图中产生的感应电 合回路：副线圈与灵敏电流计组成闭合回路。 动势E=n Ad-n AB.s=n 2B-B.a △M △ △1 2,得E= nBa2 ,选项B正确 2△ 5.AD0一0.2s内，线框中产生的感应电动势E △B:S=0.01V,A正确：0.2~0.4内，磁场垂直线 △ 框向外且均匀增大，根据楞次定律可知，线框中产生顺 (2)闭合电键，磁通量增加，指针向右偏转，将原线圆 时针方向的感应电流，B错误；线框单位长度的电阻为 迅速插入副线图，磁通量增加，则灵敏电流计的指针 0.252,则线框的总电阻R=0.25×4×0,10=0.1D 将右偏：原线圈插入别线圈后，将滑动变阻器触头 致向左拉时，电阻增大，则电流减小，穿过制线图的磁 00,2s内，流过线瓶的电荷量g=1·=是·4 通量减小，则灵敏电流计指针向左偏。 0.02C,C错误：若磁场恒为0.1T,当线框以速度v一 答案(1)见解析图 (2)A.向右偏转一下B.向左偏转一下 1m's水平向右运动时，产生的感应电流r= =B= R R 作业（四）法拉第电磁感应定律 自感和互感 0.1A,D正确 [考点突破]一跟踪训练 6.ACD由于线图面积一定，磁场变化，根据法拉第电磁 L.B根据法拉第电磁感应定律可知E=A9-△BS △ △ 感应定律，感应电动势为E=S,Bx5,0时刻磁 △ 103×(1.02+1.22+1.42)×10-4V=0.44V.故迹B 感应强度的变化率最大，故感应电动势最大，故A正 2.AD电流的峰值越来越大，即小磁铁在依次穿过每个 确，B错误：1时刻磁通量最大，但磁通量的变化率为 线闲的过程中磁通量的变化率越来越快，因此小磁体 零，故C正确：山一12时间内，磁通量的变化率变大，故 的速度越来越大，A、D正确：假设小磁体是N极向下 感应电动势增大，故D正确 穿过线圈，则在穿入靠近每臣线图的过程中磁通量向下 7.A根据楞次定律可知电容器的上极板应带正电，C错 增加产生逆时针的电流，而在穿出远离每匝线因的过程 误：由题知金属棒匀速切割磁感线，根据几何关系切割 中磁通量向下减少产生逆时针的电流，即电流方向相反 长度为L=2xtan0,x=l,则产生的感应电动势为E 与题千描述的穿过线圈的过程电流方向变化相符，S极 2 Bv-ttan0,由题图可知电容器直接与电源相连，则电 向下同理，B错误：线圈可等效为条形磁铁，线图的电流 容器的电荷量为Q=CE=2BC2ttan0,则通过金属棒 越大则磁性越强，因此电流的大小是变化的，小磁体受 到的电磁阻力是变化的，不是一直不变的，C错误 的电流1=9=2BC1an0,A正确：当金属捧到达x △M 3.A当开关S闭合时，A1和A2同时亮，但由于自感现象 处时，金属棒产生的感应电动势为E=2 Buro tan0,则 的存在，流过线图的电流由零变大时，线图上产生自感 电客器的电荷量为Q=CE=2 BCvrotan0,B错误：由 电动势阻碍电流的增大，使通过线图的电流从零开始 于金属棒做匀速运动，则F一F安一BL,由选项A可 慢慢增加，所以开始时电流儿乎全部从A1道过，而该 知流过金属棒的电流I恒定，但L与1成正比，则F为 电流又将同时分路通过A2和R,所以A1先达到最亮， 变力，再根据力做功的功率公式P=Fv,可看出F为变 经过一段时间电路稳定后，A,和A2达到一样亮：当开 力，v不变，则功率P随力F变化而变化，D错误。 关S断开时，电源电流立即为零，因此A2立即熄灭，而 8.A 三角形g∫向右运动，根据楞次定律和安培定则可 对A!,由于通过线图的电流突然减小，线圈中产生自 知，导线柜中先产生顺时针方向的感应电流，后产生逆 感电动势阻碍电流的减小，使线图L和A组成的闭合 时针方向的感应电流，所以感应电流先为负值后为正 电路中有感应电流，所以A]后灭，故选A 值，随着三角形g∫的运动，导线柜切割磁感线的有效 4.C开关S闭合的瞬间，A1、A2灯泡立即变亮，由于自 长度L有先增大，当a点与∫g边的中心重合时，导线框 感线圈的自感现象，线图中的电流逐渐增大，A灯泡的 电流逐渐减小，稳定后，A,灯泡被短路，所以最后熄灭， 切割磁感线的有效长度为L有二之L·再继续向右移 54