内容正文:
第1节 楞次定律 跟踪检测
一、选择题:
1. 如图所示,光滑无电阻的金属框架MON竖直放置,水平方向的匀强磁场垂直MON平面,质量为m的金属棒ab从∠abO=45°的位置由静止释放,两端沿框架在重力作用下滑动。在棒由图示位置滑动到处于水平位置的过程中,ab中感应电流的方向是( )
A.由a到b
B.由b到a
C.先由a到b,再由b到a
D.先由b到a,再由a到b
2.为了测量列车运行的速度和加速度大小,可采用如图甲所示的装置,它由一块安装在列车车头底部的强磁体和埋设在轨道地面的一组线圈及电流测量记录仪组成(电流测量记录仪未画出)。当列车经过线圈上方时,线圈中产生的电流被记录下来,P、Q为接测量仪器的端口。若俯视轨道平面时强磁体的磁场垂直地面向里(如图乙),则在列车经过测量线圈的过程中,流经线圈的电流方向为( )
A.始终沿逆时针方向
B.先沿顺时针,再沿逆时针方向
C.先沿逆时针,再沿顺时针方向
D.始终沿顺时针方向
3. 如图所示,一圆形金属线圈放置在水平桌面上,匀强磁场垂直桌面竖直向下,过线圈上A点作切线OO′,OO′与线圈在同一平面上。在线圈以OO′为轴翻转180°的过程中,线圈中电流方向( )
A.始终为A→B→C→A
B.始终为A→C→B→A
C.先为A→C→B→A,再为A→B→C→A
D.先为A→B→C→A,再为A→C→B→A
4. 某教室墙上有一朝南的钢窗,如图所示,当把钢窗左侧向外推开时,下列说法正确的是( )
A.穿过窗户的地磁场的磁通量变大
B.穿过窗户的地磁场的磁通量不变
C.从推窗人的角度看,窗框中的感应电流方向是逆时针
D.从推窗人的角度看,窗框中的感应电流方向是顺时针
5. 如图所示是动圈式麦克风的示意简图,磁体固定在适当的位置,线圈与一个膜片连接,声波传播时可使膜片左右移动,从而引起线圈运动产生感应电流。则线圈( )
A.向右移动时,感应电流从a流向b
B.向左移动时,感应电流从b流向a
C.先向右移动后向左移动时,感应电流一直从a流向b
D.先向右移动后向左移动时,感应电流先从b流向a再从a流向b
6. 如图所示,水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线,以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系。四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称放置,两直导线中的电流大小与变化情况完全相同,电流方向如图所示,当两直导线中的电流都增大时,四个线圈a、b、c、d中产生逆时针方向(俯视)感应电流的是( )
A.线圈a B.线圈b
C.线圈c D.线圈d
7. 1931年,英国物理学家狄拉克从理论上预言:存在只有一个磁极的粒子,即“磁单极子”。1982年,美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验。他设想,如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线圈,那么,从上向下看,超导线圈将出现( )
A.先有逆时针方向的感应电流,然后有顺时针方向的感应电流
B.先有顺时针方向的感应电流,然后有逆时针方向的感应电流
C.始终有顺时针方向的感应电流
D.始终有逆时针方向的感应电流
8.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所示方式连接。在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下,某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动时,电流计指针向右偏转。由此可以推断( )
A.线圈A向上移动或滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动,都能引起电流计指针向左偏转
B.线圈A中铁芯向上拔出或断开开关,都能引起电流计指针向右偏转
C.滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动,都能使电流计指针静止在中央
D.因为线圈A、线圈B的绕线方向未知,故无法判断电流计指针偏转的方向
9. 如图所示,固定的水平长直导线中通有电流I,矩形线框与导线在同一竖直平面内,且上、下两边与导线平行。线框由静止释放,在下落过程中( )
A.穿过线框的磁通量保持不变
B.线框中感应电流的方向保持不变
C.线框所受安培力的合力为零
D.线框的机械能不断增大
10.(多选)下列选项表示的是闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情景,导体ab上的感应电流方向为b→a的是( )
11.(多选)如图所示是一种磁电式仪表的原理图,可以用它来测量电流的大小。P是带指针的可以转动的绕在铁芯上的线圈,P置于磁场中,A、B为两个接线柱。如果把两接线柱用导线连接起来,再拨动指针,这时连接两接线柱的导线中的感应电流方向应是( )
A.将指针向右拨动时,电流方向由A指向B
B.将指针向右拨动时,电流方向由B指向A
C.将指针向左拨动时,电流方向由A指向B
D.将指针向左拨动时,电流方向由B指向A
12. (多选)两个圆环A、B置于同一水平面上,其中A为均匀带电绝缘环,B为导体环,当A以如图所示的方向绕环心转动的角速度发生变化时,B中产生如图所示方向的感应电流,则( )
A.A可能带正电且转速增大
B.A可能带正电且转速减小
C.A可能带负电且转速减小
D.A可能带负电且转速增大
参考答案:
1.答案 A解析 以ab棒与金属框架组成的回路为研究对象,由几何知识可知,当∠abO为45°时,回路面积最大,故棒由图示位置开始运动的过程中,穿过回路的磁通量在减小,由楞次定律可知,产生的感应电流方向为顺时针,即ab中感应电流的方向为由a到b,B、C、D错误,A正确。
2.答案 C解析 列车上强磁体的磁场方向垂直地面向里,在列车经过线圈的过程中,穿过线圈的磁通量先增大后减小,根据楞次定律可知,线圈中的感应电流的方向为先沿逆时针,再沿顺时针方向,C正确。
3.答案 A解析 在线圈以OO′为轴翻转0~90°的过程中,穿过线圈向里的磁通量逐渐减小,由楞次定律可知线圈中感应电流方向为顺时针,即为A→B→C→A;在线圈以OO′为轴翻转90°~180°的过程中,穿过线圈向里的磁通量逐渐增加,由楞次定律可知线圈中感应电流方向为逆时针,画图可知感应电流方向仍然为A→B→C→A,A正确。
4.答案 C解析 地球表面附近地磁场由南向北,当朝南的钢窗向外推开时,穿过窗户的地磁场的磁通量变小,根据楞次定律可知,从推窗人的角度看,窗框中产生逆时针方向的感应电流,A、B、D错误,C正确。
5.答案 D解析 由题图可知,线圈中原磁场方向向右;当线圈向右移动时,穿过线圈的磁通量增加,根据楞次定律,感应电流在线圈中的磁场方向向左,由安培定则可知感应电流方向从b流向a;当线圈向左移动时,穿过线圈的磁通量减少,根据楞次定律,感应电流在线圈中的磁场方向向右,由安培定则可知感应电流从a流向b。故A、B、C错误,D正确。
6.答案 A解析 由安培定则和磁场叠加规律可知,线圈a中磁场方向垂直纸面向里,当电流增大时,根据楞次定律知,线圈a中有逆时针方向(俯视)的感应电流,同理可知,线圈c中磁场方向垂直纸面向外,当电流增大时,根据楞次定律知,线圈c中有顺时针方向(俯视)的感应电流,A正确,C错误;穿过线圈b、d的磁通量始终为零,当电流增大时,两线圈中没有感应电流产生,B、D错误。
7.答案 D解析 在磁单极子运动的过程中,当磁单极子位于超导线圈上方时,超导线圈中原磁场的方向向下,磁通量增加,则感应电流的磁场方向向上,由安培定则可知,产生逆时针(俯视)方向的感应电流;当磁单极子位于超导线圈下方时,超导线圈中原磁场的方向向上,磁通量减小,则感应电流的磁场方向向上,由安培定则可知,产生逆时针(俯视)方向的感应电流。故A、B、C错误,D正确。
8.答案 B解析 由题意知,当线圈B中的磁通量减小时,B所在闭合电路中产生感应电流使电流计指针向右偏转。当线圈A向上移动时,线圈B中磁通量减小,电流计指针向右偏转,A错误;当线圈A中的铁芯向上拔出或断开开关时,线圈B中的磁通量均减小,电流计指针均向右偏转,B正确;当P向左或向右匀速滑动时,线圈A中电流均变化,B中磁通量变化,有感应电流产生,电流计指针发生偏转,C错误;综上分析可知,D错误。
9.答案 B解析 线框在下落过程中,所在位置磁场减弱,穿过线框的磁通量减小,故A错误;线框在下落过程中,因为穿过线框向里的磁通量一直减小,根据楞次定律,感应电流的磁场与原磁场方向相同,所以感应电流的方向不变,故B正确;线框上边受到的安培力大于下边受到的安培力,故线框所受安培力的合力不为零,故C错误;线框中产生电能,则机械能减小,故D错误。
10.答案 BCD解析 A中,导体ab顺时针转动,运用右手定则时,让磁感线穿过掌心,拇指指向导体ab运动方向,则导体ab上的感应电流方向为a→b,A错误;B中,导体ab向纸外运动,运用右手定则时,让磁感线从掌心进入,拇指指向纸外,则知导体ab上的感应电流方向为b→a,B正确;C中,穿过回路的磁通量减小,由楞次定律知,回路中感应电流方向为b→a→c→b,则导体ab上的感应电流方向为b→a,C正确;D中,导体ab沿导轨向下运动,由右手定则判断知导体ab上的感应电流方向为b→a,D正确。
11.答案 AD解析 将指针向右拨动时,根据右手定则,连接两接线柱的导线中的电流方向由A指向B,故A正确,B错误;将指针向左拨动时,根据右手定则,连接两接线柱的导线中的电流方向由B指向A,故C错误,D正确。
12.答案 AC解析 由题图可知,B中电流方向为逆时针,由右手螺旋定则可知,感应电流的磁场向外,由楞次定律可知,引起感应电流的磁场可能为:向外减弱或向里增强;若原磁场向里增强,则A中电流方向应为顺时针,即A应带正电,且A中电流应增大,即A的转速应增大,A正确,B错误;若原磁场向外减弱,则A中电流方向应为逆时针,即A应带负电,且A中电流应减小,即A的转速应减小,C正确,D错误。
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