《高考物理一輪復(fù)習(xí) 第11章 電磁感應(yīng) 微專題58 楞次定律的理解與應(yīng)用試題 粵教版-粵教版高三物理試題》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考物理一輪復(fù)習(xí) 第11章 電磁感應(yīng) 微專題58 楞次定律的理解與應(yīng)用試題 粵教版-粵教版高三物理試題(6頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、58 楞次定律的理解與應(yīng)用
[方法點撥] (1)理解“誰”阻礙“誰”,及如何阻礙.(2)理解楞次定律的廣義形式,“結(jié)果”阻礙“原因”.
1.(楞次定律應(yīng)用)自1932年磁單極子概念被狄拉克提出以來,不管是理論還是實驗物理學(xué)家都一直在努力尋找,但迄今仍然沒能找到它們存在的確鑿證據(jù).近年來,一些凝聚態(tài)物理學(xué)家找到了磁單極子存在的有力證據(jù),并通過磁單極子的集體激發(fā)行為解釋了一些新穎的物理現(xiàn)象,這使得磁單極子艱難的探索之路出現(xiàn)了一絲新的曙光.如果有一個只有N極的磁單極子從上向下穿過如圖1所示的閉合超導(dǎo)線圈,那么,從上向下看,這個線圈中將出現(xiàn)( )
圖1
A.先是逆時針方向,然后是順時
2、針方向的感應(yīng)電流
B.先是順時針方向,然后是逆時針方向的感應(yīng)電流
C.逆時針方向的持續(xù)流動的感應(yīng)電流
D.順時針方向的持續(xù)流動的感應(yīng)電流
2.(楞次定律應(yīng)用)法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象之后,又發(fā)明了世界上第一臺發(fā)電機——法拉第圓盤發(fā)電機.揭開了人類將機械能轉(zhuǎn)化為電能并進行應(yīng)用的序幕.法拉第圓盤發(fā)電機的原理如圖2所示,將一個圓形金屬盤放置在電磁鐵的兩個磁極之間,并使盤面與磁感線垂直,盤的邊緣附近和中心分別裝有與金屬盤接觸良好的電刷A、B,兩電刷與靈敏電流計相連.當(dāng)金屬盤繞中心軸按圖示方向轉(zhuǎn)動時,則( )
圖2
A.電刷B的電勢低于電刷A的電勢
B.若僅將滑動變阻器滑動頭向左滑,
3、靈敏電流計的示數(shù)將變大
C.若僅將電刷A向盤邊緣移動,使電刷A、B之間距離增大,靈敏電流計的示數(shù)將變大
D.金屬盤轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速越大,維持其做勻速轉(zhuǎn)動所需外力做功的功率越小
3.(楞次定律應(yīng)用)如圖3所示,圓柱體為磁體,磁極在左右兩側(cè),外側(cè)a為一金屬圓環(huán),與磁體同軸放置,間隙較?。谧髠?cè)的N極和金屬圓環(huán)上各引出兩根導(dǎo)線,分別接高壓電源的正負(fù)極.加高壓后,磁體和金屬環(huán)a間的空氣會被電離,形成放電電流,若從右側(cè)觀察放電電流,下列說法正確的是( )
圖3
A.放電電流將發(fā)生順時針旋轉(zhuǎn) B.放電電流將發(fā)生逆時針旋轉(zhuǎn)
C.放電電流不發(fā)生旋轉(zhuǎn) D.無法確定放電電流的運動情況
4.(楞次定律
4、應(yīng)用)如圖4所示,直線邊界ab上方有無限大的勻強磁場,磁場方向垂直紙面向里.一矩形金屬線框底邊與磁場邊界平行,從距離磁場邊界高度為h處由靜止釋放,則下列說法正確的是( )
圖4
A.整個下落過程中,穿過線框的磁通量一直在減小
B.線框穿出磁場的過程中,線框中會產(chǎn)生逆時針方向的電流
C.線框穿出磁場的過程中,線框受到的安培力可能一直減小
D.線框穿出磁場的過程中,線框的速度可能先增大后減小
5.均勻帶正電的薄圓盤的右側(cè),用絕緣細線A、B懸掛一根水平通電直導(dǎo)線ab,電流方向由a到b,導(dǎo)線平行于圓盤平面.現(xiàn)圓盤繞過圓心的水平軸沿如圖5所示方向勻速轉(zhuǎn)動,細線仍然豎直,與圓盤靜
5、止時相比,下列說法正確的是( )
圖5
A.細線所受彈力變小
B.細線所受彈力不變
C.細線所受彈力變大
D.若改變圓盤轉(zhuǎn)動方向,細線所受彈力變大
6.如圖6所示,一圓形閉合銅環(huán)由高處從靜止開始下落,穿過一根豎直懸掛的條形磁鐵,銅環(huán)的中心軸線與條形磁鐵的中軸線始終保持重合.若取磁鐵中心O為坐標(biāo)原點,建立豎直向下為正方向的x軸,則下列最能正確反映環(huán)中感應(yīng)電流i隨環(huán)心位置坐標(biāo)x變化的關(guān)系圖象是( )
圖6
7.(多選)阿明有一個磁浮玩偶,其原理是利用電磁鐵產(chǎn)生磁性,讓具有磁性的玩偶穩(wěn)定地飄浮起來,其構(gòu)造如圖7所示.若圖中電源的電壓固定,可變電阻為一可以隨
6、意改變電阻大小的裝置,則下列敘述正確的是( )
圖7
A.電路中的電源必須是交流電源
B.電路中的a端點須連接直流電源的負(fù)極
C.若增加環(huán)繞軟鐵的線圈匝數(shù),可增加玩偶飄浮的最大高度
D.若將可變電阻的阻值調(diào)大,可減小玩偶飄浮的最大高度
8.如圖8所示,在圓形空間區(qū)域內(nèi)存在關(guān)于直徑ab對稱、方向相反的兩個勻強磁場,兩磁場的磁感應(yīng)強度大小相等,一金屬導(dǎo)線制成的圓環(huán)大小剛好可與磁場邊界重合,現(xiàn)從圖示位置開始,下列說法中正確的是( )
圖8
A.若使圓環(huán)向右平動穿出磁場區(qū)域,感應(yīng)電流先沿逆時針方向后沿順時針方向
B.若使圓環(huán)豎直向上平動穿出磁場區(qū)域,感應(yīng)電流始終沿逆時針方
7、向
C.若圓環(huán)以ab為軸轉(zhuǎn)動,a點的電勢始終高于b點的電勢
D.若圓環(huán)以ab為軸轉(zhuǎn)動,b點的電勢始終高于a點的電勢
答案精析
1.C [只有N極的磁單極子從上到下穿過閉合超導(dǎo)線圈,可分成穿入和穿出兩個過程.磁單極子從上到下穿入閉合超導(dǎo)線圈時,向下的磁通量增加,由楞次定律可判斷出,從上向下看,閉合超導(dǎo)線圈中將出現(xiàn)逆時針方向的感應(yīng)電流;磁單極子穿出閉合超導(dǎo)線圈時,向上的磁通量減少,由楞次定律可判斷出,從上向下看,閉合超導(dǎo)線圈中將出現(xiàn)逆時針方向的感應(yīng)電流;所以磁單極子從上到下穿過閉合超導(dǎo)線圈,從上向下看,閉合超導(dǎo)線圈中將出現(xiàn)逆時針方向的持續(xù)流動的感應(yīng)電流,選項C正確,A、B、D錯誤.]
2
8、.C [根據(jù)右手螺旋定則,左端磁極為N極,右端磁極為S極,圓盤轉(zhuǎn)動,切割磁感線,根據(jù)右手定則,感應(yīng)電動勢的方向為A到B,所以電刷B的電勢高于電刷A的電勢,A項錯誤;若僅將滑動變阻器滑動頭向左滑,則線圈中的電流減小,磁場減弱.切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢減小,靈敏電流計的示數(shù)減小,B項錯誤;增大電刷之間的距離,切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢增大,靈敏電流計的示數(shù)增大,C項正確;金屬盤轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速越大,則產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢增大,感應(yīng)電流增大,需要維持其做勻速轉(zhuǎn)動所需外力增大,外力做功的功率P=Fv增大,D項錯誤.]
3.A [從右側(cè)看,磁場方向向外,電流方向由正極指向負(fù)極,根據(jù)左手定則判斷可知放電電流將順時針旋轉(zhuǎn),A
9、項正確.]
4.C [金屬線框在磁場中未穿出時,穿過線框的磁通量不變,線框穿出磁場時,穿過線框的磁通量開始減小,選項A錯誤;線框穿出磁場的過程中,線框內(nèi)磁通量減小,由楞次定律可知,線框中會產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流,選項B錯誤;線框穿出磁場的過程中,線框所受安培力若大于重力,則線框做減速運動,受到的安培力減小,選項C正確;線框穿出磁場的過程中,線框所受安培力若小于重力,則線框做加速運動,速度增大,產(chǎn)生的感應(yīng)電流增大,所受安培力增大,當(dāng)安培力增大到等于重力時,做勻速運動,不會出現(xiàn)速度先增大后減小的情況,選項D錯誤.]
5.C [圓盤靜止時,通電直導(dǎo)線受到豎直向上的彈力和豎直向下的重力,兩者等大
10、反向,合力為零.當(dāng)圓盤勻速轉(zhuǎn)動時,根據(jù)右手螺旋定則,圓盤產(chǎn)生水平向右的磁場,根據(jù)左手定則,通電直導(dǎo)線受到方向向下的安培力,故細線所受的彈力變大,選項A、B錯誤,C正確;若改變圓盤轉(zhuǎn)動方向,通電直導(dǎo)線受到的安培力方向向上,細線所受的彈力變小,選項D錯誤.]
6.B [圓形閉合銅環(huán)由高處從靜止開始下落,穿過一根豎直懸掛的條形磁鐵,銅環(huán)的中心軸線與條形磁鐵的中軸線始終保持重合,圓環(huán)中磁通量變化不均勻,產(chǎn)生的感應(yīng)電流不是線性變化,A錯誤;銅環(huán)下落到磁鐵頂端的速度小于下落到磁鐵底端的速度,故銅環(huán)下落到磁鐵頂端產(chǎn)生的感應(yīng)電流小于下落到磁鐵底端產(chǎn)生的感應(yīng)電流,B正確,C、D錯誤.]
7.CD [當(dāng)電磁鐵
11、上端為N極時,可使玩偶飄浮起來,由安培定則可知,a端應(yīng)是電源的正極,A、B項錯;若增加環(huán)繞軟鐵的線圈匝數(shù),電磁鐵磁性增強,可增加玩偶飄浮的最大高度,C項正確;若將可變電阻的阻值調(diào)大,線圈中電流減小,磁性減弱,玩偶飄浮的最大高度減小,D項正確.]
8.A [若圓環(huán)向右平動,由楞次定律知感應(yīng)電流先沿逆時針方向后沿順時針方向,選項A正確;若圓環(huán)豎直向上平動,由于穿過圓環(huán)的磁通量始終為零,未發(fā)生變化,所以圓環(huán)中無感應(yīng)電流產(chǎn)生,選項B錯誤;若圓環(huán)以ab為軸轉(zhuǎn)動,在0~90°內(nèi),由右手定則知b點的電勢高于a點的電勢,在90°~180°內(nèi),由右手定則知a點的電勢高于b點的電勢,以后a、b兩點電勢按此規(guī)律周期性變化,選項C、D錯誤.]