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2019-2020年高二物理 第16單元：達標訓練（3、楞次定律—感應電流的方向）(有解析) 大綱人教版 基礎鞏固 1.根據(jù)楞次定律知感應電流的磁場一定（　?。? A.阻礙引起感應電流的磁通量 B.與引起感應電流的磁場反向 C.阻礙引起感應電流的磁通量的變化 D.與引起感應電流的磁場方向相同 解析：感應電流的磁場一定阻礙引起感應電流的磁通量的變化，因此它與原磁場方向可能相同，也可能相反. 答案：C 2.如圖16-3-12所示，一水平放置的矩形閉合線框abcd，在細長磁鐵的N極附近豎直下落，保持bc邊在紙外，ad邊在紙內(nèi)，如圖中的位置Ⅰ經(jīng)過位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ，在這個過程中，線圈中感應電流（　　） 圖16-3-12 A.沿abcd流動 B.沿dcba流動 C.由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流動，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流動 D.由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流動，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流動 解析：根據(jù)細長磁鐵的N極附近的磁感線分布，線圈abcd在位置Ⅱ時，穿過線圈的磁通量為零；在位置Ⅰ時，磁感線向上穿過線圈；在位置Ⅲ時，磁感線向下穿過線圈.設磁感線向上穿過線圈，磁通量為正，因此可見，由Ⅰ到Ⅱ再到Ⅲ，磁通量連續(xù)減小，感應電流方向不變，應沿abcda流動.故A正確. 答案：A 3.如圖16-3-13所示，兩個相同的鋁環(huán)套在一根光滑桿上，將一條形磁鐵向左插入鋁環(huán)的過程中兩環(huán)的運動情況是（　?。? 圖16-3-13 A.同時向左運動，間距增大 B.同時向左運動，間距不變C.同時向左運動，間距變小 D.同時向右運動，間距增大 解析：在條形磁鐵插入鋁環(huán)過程中，穿過鋁環(huán)的磁通量增加，兩環(huán)為了阻礙磁通量的增加，應朝條形磁鐵左端運動，由于兩環(huán)上感應電流方向相同，故將相互吸引，而使間距變小.答案：C 4.如圖16-3-14所示，勻強磁場垂直于圓形線圈指向紙里， a、b、c、d為圓形線圈上等距離的四點，現(xiàn)用外力作用在上述四點，將線圈拉成正方形.設線圈導線不可伸長，且線圈仍處于原先所在的平面內(nèi)，則在線圈發(fā)生形變的過程中（　　） 圖16-3-14 A.線圈中將產(chǎn)生abcd方向的感應電流 B.線圈中將產(chǎn)生adcb方向的感應電流 C.線圈中產(chǎn)生感應電流的方向先是abcd，后是adcb D.線圈中無感應電流產(chǎn)生 解析：由幾何知識知，周長相等的幾何圖形中，圓的面積最大.當由圓形變成正方形時磁通量變小. 答案：A 5.如圖16-3-15所示，有一固定的超導圓環(huán)，在其右端放一條形磁鐵，此時圓環(huán)中無電流，當把磁鐵向右方移走時，由于電磁感應，在超導圓環(huán)中產(chǎn)生了一定的電流.則以下判斷中正確的是（　?。? 圖16-3-15 A.此電流方向如箭頭所示，磁鐵移走后，此電流繼續(xù)維持[B.此電流方向與箭頭方向相反，磁鐵移走后，此電流很快消失[ C.此電流方向如箭頭所示，磁鐵移走后，此電流很快消失 D.此電流方向與箭頭方向相反，磁鐵移走后，此電流繼續(xù)維持 解析：在超導圓環(huán)中產(chǎn)生感應電流后，電能基本不損失，電流繼續(xù)存在. 答案：D[ 綜合應用 6.1931年，英國物理學家狄拉克從理論上預言了存在著只有一個磁極的粒子——磁單極子.如圖16-3-16所示，如果有一個磁單極子（單N極）從a點開始運動穿過線圈后從b點飛過.那么（　?。? A.線圈中感應電流的方向是沿PMQ方向 B.線圈中感應電流的方向是沿QMP方向 C.線圈中感應電流的方向先是沿QMP方向，然后是PMQ方向 D.線圈中感應電流的方向先是沿PMQ方向，然后是QMP方向 [ 圖16-3-16　　　　　 圖16-3-17 解析：將磁單極子（單N極），理解為其磁感線都是向外的. 答案：B 7.(江蘇)如圖16-3-17所示，一個有界勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向外，一個矩形閉合導線框abcd，沿紙面由位置1（左）勻速運動到位置2（右），則（　　A.導線框進入磁場時，感應電流方向為 a→b→c→d→a B.導線框離開磁場時，感應電流方向為a→d→c→b→a C.導線框離開磁場時，受到的安培力方向水平向右 D.導線框進入磁場時，受到的安培力方向水平向左 解析：線圈進入磁場時，磁通量增加，由楞次定律可以判斷感應電流的磁場方向與原磁場方向相反，再運用安培定則可以確定感應電流的方向為a→d→c→b→a，故選項A錯.同理可以判斷選項B錯誤.應用楞次定律可知感應電流在磁場中所受的安培力總是阻礙線框的運動的，所以選項D是正確的. 答案：D 8.如圖16-3-18所示，ab是一個可繞垂直于紙面的軸O轉動的閉合矩形線框，當滑動變阻器的滑片P自左向右滑動時，從紙外向紙內(nèi)看，線框ab將（　　） 圖16-3-18 A.保持靜止不動 B.逆時針轉動 C.順時針轉動D.發(fā)生轉動，但因電源極性不明，無法確定轉動方向 解析：滑動變阻器R的滑片P向右滑動時，接入電路的電阻變大，電流變小，由這個電流產(chǎn)生的磁場減弱，穿過線框的磁通量變小.根據(jù)楞次定律，感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流磁場的變化，所以線框ab應順時針方向轉動，增大其垂直于磁感線方向的投影面積，才能阻礙線框的磁通量減小. 答案：C 9.(上海)如圖16-3-19所示，A是長直密繞通電螺線管，小線圈B與電流表連接，并沿A的軸線Ox從O點自左向右勻速穿過螺線管A.能反映通過電流表中電流隨x變化規(guī)律的是圖16-3-20中的（　?。? 圖16-3-19 圖16-3-20 解析：小線圈B在長通電線圈A中間部分運動時穿過小線圈B的磁通量最大且不變，感應電流為零，故選項A、B錯.而小線圈在進入和穿出磁場時感應電流方向相反，故選項D錯，選項C正確. 答案：C 10.(天津理綜)在豎直向上的勻強磁場中，水平放置一個不變形的單匝金屬圓線圈，規(guī)定線圈中感應電流的正方向如圖16-3-21所示，當磁場的磁感應強度B隨時間t如圖16-3-22變化時，圖16-3-23中正確表示線圈中感應電動勢E變化的是（　?。? 圖16-3-21　　　 　圖16-3-22[ [圖16-3-23 解析：由法拉第電磁感應定律，，在t=0～t=1 s，B均勻增大，則為一恒量，則E為一恒量，再由楞次定律，可判斷感應電動勢為順時針方向，則電動勢為正值;在t=1～t=3s，B不變化，則感應電動勢為零;在t=3～t=5 s，B均勻增大，則為一恒量，但B變化得較慢，則E為一恒量，但比t=0～t=1 s小，再由楞次定律，可判斷感應電動勢為逆時針方向，則電動勢為負值，所以A選項正確.答案：A 11.(重慶理綜) 兩根相距為L的足夠長的金屬直角導軌如圖16-3-24所示放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面.質(zhì)量均為m的金屬細桿ab、cd與導軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導軌之間的動摩擦因數(shù)均為μ，導軌電阻不計，回路總電阻為2R.整個裝置處于磁感應強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中.當ab桿在平行于水平導軌的拉力F作用下以速度v1沿導軌勻速運動時，cd桿也正好以速度v2向下勻速運動.重力加速度為g.以下說法正確的是（　?。? 圖16-3-24 A.ab桿所受拉力F的大小為 B.cd桿所受摩擦力為零 C.回路中的電流為 D.μ與v1大小的關系為 解析：ab棒切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢，cd棒不切割磁感線，整個回路中的感應電動勢E感=BLabv1=BLv1,回路中感應電流，C選項錯誤.ab棒受到的安培力為，ab棒沿導軌勻速運動，受力平衡.ab棒受到的拉力為F=F摩+F安=μmg+,A選項正確.cd棒所受摩擦力為f=μF安=μ,B選項錯誤. cd棒也做勻速直線運動，受力平衡，mg=f,mg=μ,，D選項正確. 答案：AD 12.如圖16-3-25所示，導線環(huán)面積為10cm2，環(huán)中接入一個電容器，C=10μF，線圈放在均勻變化的磁場中，磁感線垂直線圈平面.若磁感應強度以0.01T/S的速度均勻減小，則電容器極板所帶電荷量為_______，其中帶正電荷的是_______板 圖16-3-25 解析：導線環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應電動勢為=0.0110-3V=10-5V 電容器的帶電荷量Q=CE=10-510-5=10-10C 根據(jù)楞次定律可判斷知b板帶正電. 答案：10-10C　b