内容正文:
第2课时 楞次定律
知识点一 楞次定律
1.下列对楞次定律的理解正确的是( )
A.感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的原磁场的磁通量的变化
B.感应电流的磁场方向总是与引起感应电流的原磁场方向相反
C.感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的原磁场的磁通量
D.感应电流的磁场阻止了引起感应电流的原磁场磁通量的变化
2.(2025·四川内江期中)矩形导线框ABCD竖直放置,当垂直于线框平面向外的磁场的磁感应强度逐渐变大时( )
A.线框中无感应电流
B.线框中有感应电流,方向为D→C→B→A→D
C.线框中有感应电流,方向为D→A→B→C→D
D.无法确定线框中有无感应电流
3.(2025·北京东城期中)如图所示,一个闭合导体圆环固定在水平桌面上,一根条形磁铁沿圆环的轴线运动,使圆环内产生了感应电流。下列四幅图中,产生的感应电流方向与条形磁铁的运动情况相吻合的是( )
知识点二 右手定则
4.如图所示,一个有界匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,一个矩形闭合导线框abcd,沿纸面由位置甲(左)匀速运动到位置乙(右),则( )
A.导线框进入磁场时,感应电流方向为a→b→c→d→a
B.导线框离开磁场时,感应电流方向为a→d→c→b→a
C.导线框离开磁场时,受到的安培力方向水平向右
D.导线框进入磁场时,受到的安培力方向水平向左
5.〔多选〕如图所示,竖直向下的匀强磁场中,有一个带铜轴的铜盘,用铜刷把盘边缘和轴连接,外接一电流表,当铜盘按图示匀速转动,则( )
A.中有a→b的电流
B.中有b→a的电流
C.盘面磁通量不变,不产生感应电流
D.有从盘边缘向盘中心的电流
知识点三 楞次定律的推论
6.〔多选〕(2025·甘肃兰州期中)如图所示,有一固定的超导圆环,在其右端放一条形磁铁,此时圆环中无电流,当把磁铁向右方移走时,由于电磁感应现象,在超导圆环中产生了感应电流,则以下判断中正确的是( )
A.把磁铁向右方移走的过程中圆环与条形磁铁相互吸引
B.把磁铁向右方移走的过程中圆环与条形磁铁相互排斥
C.此电流方向如箭头所示,磁铁移走后,此电流很快消失
D.此电流方向与箭头方向相反,磁铁移走后,此电流继续维持
7.如图所示,一条形磁体从高h处自由下落,中途穿过一个固定的空心线圈,开关S断开时,由开始下落至落地用时t1,落地时速度为v1;S闭合时,由开始下落至落地用时t2,落地时速度为v2。则它们的大小关系正确的是( )
A.t1>t2,v1>v2
B.t1=t2,v1=v2
C.t1<t2,v1<v2
D.t1<t2,v1>v2
8.(2025·北京朝阳区期末)北京某学校教室墙上有一扇朝北的平开玻璃窗,窗扇由玻璃加闭合矩形铝合金边框构成,如图所示,窗扇的转轴为竖直方向,另一侧装有开(关)窗手柄。假设窗扇已经向外(北)推开(开角小于90°),某同学站在室内面向窗户水平拉动关窗手柄,将窗扇关闭的过程中,下列说法正确的是( )
A.窗扇金属边框中没有感应电流
B.从关窗者的角度看,窗扇金属边框中的感应电流方向是逆时针方向
C.从关窗者的角度看,窗扇金属边框中的感应电流方向是顺时针方向
D.穿过矩形窗扇的地磁场的磁通量减小
9.〔多选〕(2025·云南玉溪期末)如图所示,金属棒ab、cd放在水平导轨上,条形磁铁自由下落,在加速接近导轨时,金属棒ab、cd未滑动,下列说法正确的是( )
A.磁铁加速度小于g
B.金属棒ab受到向右的摩擦力
C.导轨对金属棒的支持力大于金属棒的重力
D.金属棒cd中有c指向d的感应电流
10.(2025·四川眉山期末)如图所示,一三角形金属线圈水平放置在桌面上,匀强磁场垂直于桌面竖直向上,MN与AB共线,MN与线圈在同一个平面上,在线圈以MN为轴转过180°的过程中,下列关于线圈中电流方向说法正确的是( )
A.始终为A→B→C→A B.始终为C→B→A→C
C.先由A→B→C→A再由C→B→A→C D.先由C→B→A→C再由A→B→C→A
11.〔多选〕(2025·上海宝山期中)如图所示,金属环从条形磁铁的正上方A处由静止开始下落( )
A.从A到B,穿过金属环的磁通量增加
B.从A到B,金属环受磁场力方向向下
C.从B到O,金属环不受磁场力的作用
D.从B到O,金属环中产生感应电流
12.〔多选〕如图所示,导体ab、cd可在水平轨道上自由滑动,且两水平轨道在中央交叉处互不相通。当导体棒ab向左移动时( )
A.ab中感应电流的方向为a到b
B.ab中感应电流的方向为b到a
C.cd向左移动
D.cd向右移动
13.〔多选〕(2025·江苏南京期中)如图所示,用轻绳将一条形磁铁竖直悬挂于O点,在其正下方的水平绝缘桌面上放置一铜质圆环。现将磁铁从A处由静止释放,经过B、C到达最低处D,再摆到左侧最高处E,圆环始终保持静止。下列说法正确的是( )
A.磁铁在A、E两处的重力势能相等
B.磁铁从A摆到D的过程中,圆环给桌面的压力大于圆环的重力
C.磁铁从A到D和从D到E的过程中,圆环受到摩擦力方向相同
D.磁铁从A到D的过程中,圆环中产生逆时针方向的电流(从上往下看)
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1.楞次定律第2课时 楞次定律
1.A 根据楞次定律可知,感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的原磁场的磁通量的变化,选项A正确,C错误;当原磁场增强时,感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反;当原磁场减弱时,感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相同,选项B错误;感应电流的磁场阻碍引起感应电流的原磁场的磁通量的变化,不是阻止,选项D错误。
2.C 由楞次定律可知,磁通量增加,线框中感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量增加,由安培定则可知感应电流方向为D→A→B→C→D。故选C。
3.A 由选项A可知,在磁铁S极上升过程中,穿过圆环的磁场方向向上,磁铁远离圆环,穿过圆环的磁通量变小,由楞次定律可知,从上向下看,圆环中的感应电流沿逆时针方向,故A正确;由选项B可知,在磁铁S极下落过程中,穿过圆环的磁场方向向下,磁铁靠近圆环,穿过圆环的磁通量变大,由楞次定律可知,从上向下看,圆环中的感应电流顺时针方向,故B错误;由选项C可知在磁铁N极上升过程中,穿过圆环的磁场方向向下,磁铁远离圆环,穿过圆环的磁通量减小,由楞次定律可知,从上向下看,圆环中的感应电流沿顺时针方向,故C错误;由选项D可知,在磁铁N极下落过程中,穿过圆环的磁场方向向下,磁铁靠近圆环,穿过圆环的磁通量变大,由楞次定律可知,从上向下看,圆环中的感应电流逆时针方向,故D错误。
4.D 由右手定则可判断出导线框进入磁场时,感应电流方向为a→d→c→b→a,导线框离开磁场时,感应电流方向为a→b→c→d→a。由左手定则可判断导线框进入磁场时,受到的安培力水平向左,导线框离开磁场时受到的安培力水平向左,故D正确。
5.BD 沿铜盘半径方向的“铜棒”切割磁感线,由右手定则可判定B、D正确。
6.AD 把磁铁向右移走的过程中,根据楞次定律的推论“来拒去留”可知圆环与条形磁铁相互吸引,同时可判断出线圈中将产生与题图箭头方向相反的感应电流。在超导圆环中产生感应电流后,电能无损失,电流继续存在。故A、D正确,B、C错误。
7.D 开关S断开时,线圈中无感应电流,对磁体无阻碍作用,故磁体自由下落,a1=g;当S闭合时,线圈中有感应电流,对磁体的运动有阻碍作用,根据“来拒去留”知,a2<g,且磁体的机械能减小,所以t1<t2,v1>v2,故D正确。
8.B 北京市在北半球,地磁场的水平分量由南向北,将窗扇关闭的过程中,穿过窗扇金属边框的磁通量逐渐增大,根据楞次定律,穿过窗扇金属边框的磁通量增大时,从关窗者的角度看,窗扇金属边框中产生的感应电流的方向为逆时针。故选B。
9.ACD 当条形磁铁从高处下落接近回路时,穿过回路的磁通量增加,根据楞次定律可知感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化,磁铁受到向上的磁场力作用,所以合力小于重力,磁铁的加速度一定小于g,故A正确;根据楞次定律可知感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化,可知金属棒ab、cd将互相靠拢,金属棒ab有向右运动趋势,故其受到向左的摩擦力,故B错误;根据楞次定律可知感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化,磁铁受到向上的磁场力作用,金属棒受到向下的作用力,故导轨对金属棒的支持力大于金属棒的重力,故C正确;根据楞次定律可知感应电流产生磁场方向与原磁场方向相反,金属棒cd电流从c指向d,故D正确。
10.B 在线圈以MN为轴翻转0~90°的过程中,穿过线圈正面向外的磁通量逐渐减小,则感应电流产生的磁场垂直于桌面向上,由楞次定律可知感应电流方向为C→B→A→C;线圈以MN为轴翻转90°~180°的过程中,穿过线圈反面向外的磁通量逐渐增加,则感应电流产生的磁场垂直于桌面向下,由楞次定律可知感应电流方向仍为C→B→A→C,故A、C、D错误,B正确。
11.AD 从A到B,穿过金属环的磁通量增加,故A正确;从A到B,根据“来拒去留”可知,金属环受磁场力方向向上,故B错误;根据条形磁铁内外的磁感线分布可知,线圈在O点时内外磁感线抵消的最少,则磁通量最大,即从B到O,穿过金属环的磁通量发生变化,故金属环中有感应电流产生,受磁场力的作用,故C错误,D正确。
12.AD 由右手定则可判断ab中感应电流方向为从a到b,从而cd中电流方向为从c到d,根据左手定则可判定cd中安培力方向水平向右,即cd向右移动,A、D正确。
13.BC 由于有部分机械能转化为电能,故磁铁在A、E两处的重力势能不相等,故A错误;磁铁从A摆到D的过程中,圆环中产生的感应电流有使圆环远离磁铁的趋势,故给桌面的压力大于圆环受到的重力,故B正确;由楞次定律的推论“来拒去留”可知,磁铁从A到D和从D到E的过程中,圆环受到摩擦力方向均向右,故C正确;磁铁从A到D的过程中,圆环中的磁场向上且磁通量增大,根据“增反减同”可判断产生顺时针方向的电流(从上往下看),故D错误。
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