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2019-2020年高二物理 寒假作業(yè) 第12天 楞次定律及應(yīng)用 新人教版 考綱要求：Ⅱ 難易程度：★☆☆☆☆ 如圖所示的豎直平面內(nèi)，一個(gè)電阻均勻的正方形金屬導(dǎo)線框ABCD從圖示位置由靜止開始下落，進(jìn)入一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直于線框平面向里，在線框進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域的整個(gè)過程中 A．線框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針 B．線框速度的大小一直增大 C．線框中A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差一定不斷增加 D．線框受到的磁場(chǎng)力的方向總是豎直向上 【參考答案】AD 【試題解析】線框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律（或右手定則）可知感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針，A正確；線框進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域的整個(gè)過程中，安培力逐漸增大，合外力（加速度）逐漸減小，有可能達(dá)到勻速，B錯(cuò)誤；線框中A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差在線圈達(dá)到勻速時(shí)，不再變化，C錯(cuò)誤；根據(jù)左手定則，線框受到的磁場(chǎng)力的方向總是豎直向上D正確。 【知識(shí)補(bǔ)給】 楞次定律 一、理解楞次定律中“阻礙”的含義： 二、運(yùn)用楞次定律判定感應(yīng)電流方向的步驟： 1．明確穿過閉合電路的原磁場(chǎng)方向； 2．明確穿過閉合電路的原磁通量是如何變化的； 3．根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向； 4．利用安培定則判定感應(yīng)電流的方向。 注意：導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向用右手定則較簡(jiǎn)便；變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電流只能用楞次定律判斷。 具體流程如圖： 三、楞次定律應(yīng)用的推廣 楞次定律描述的是感應(yīng)電流與磁通量變化之間的關(guān)系，常用于判斷感應(yīng)電流的方向或其所受安培力的方向，一般有以下四種呈現(xiàn)方式： 1．阻礙原磁通量的變化——“增反減同”； 2．阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)——“來拒去留”； 3．使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(shì)——“增縮減擴(kuò)”； 4．阻礙原電流的變化（自感現(xiàn)象）——“增反減同”。 如圖所示，a、b兩個(gè)圓形導(dǎo)線環(huán)處于同一平面，當(dāng)a環(huán)上的電鍵S閉合的瞬間，b環(huán)中的感應(yīng)電流方向及b環(huán)受到的安培力方向分別為 A．順時(shí)針，沿半徑向外 B．順時(shí)針，沿半徑向里 C．逆時(shí)針，垂直紙面向外 D．逆時(shí)針，垂直紙面向里 如圖所示，A為水平放置的膠木圓盤，在其側(cè)面均勻分布著負(fù)電荷–Q，在A的正上方用絕緣絲線懸掛一個(gè)金屬圓環(huán)B，使B的環(huán)面水平且與圓盤面平行，其軸線與膠木盤A的軸線OO′重合?，F(xiàn)使膠木盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動(dòng)，則 A．金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢(shì)，絲線受到的拉力減小 B．金屬環(huán)B的面積有擴(kuò)大的趨勢(shì)，絲線受到的拉力增大 C．金屬環(huán)B的面積有擴(kuò)大的趨勢(shì)，絲線受到的拉力減小 D．金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢(shì)，絲線受到的拉力增大 如圖所示，兩個(gè)線圈A和B分別通以電流I1、I2，為使線圈B中的電流增大，下列措施有效的是 A．保持線圈的相對(duì)位置不變，增大A中的電流 B．保持線圈的相對(duì)位置不變，減小A中的電流 C．保持A中的電流不變，將線圈A向右平移 D．保持A中的電流不變，將線圈A向右平移 如圖所示，兩個(gè)閉合正方形線框A、B的中心重合，放在同一水平面內(nèi)。當(dāng)小線框A中通有不斷增大的順時(shí)針方向的電流時(shí)，對(duì)于線框B，下列說法中正確的是 A．有順時(shí)針方向的電流且有收縮的趨勢(shì) B．有順時(shí)針方向的電流且有擴(kuò)張的趨勢(shì) C．有逆時(shí)針方向的電流且有收縮的趨勢(shì) D．有逆時(shí)針方向的電流且有擴(kuò)張的趨勢(shì) 如圖所示，L是自感系數(shù)很大的線圈，其電阻幾乎為零。A和B是兩個(gè)完全相同的燈泡，下列說法中正確的是 A．當(dāng)開關(guān)S閉合瞬間，A燈先亮B燈后亮 B．當(dāng)開關(guān)S閉合瞬間，A燈比B燈亮 C．當(dāng)開關(guān)S斷開瞬間，流經(jīng)燈泡B的電流是由b到a D．當(dāng)開關(guān)S斷開瞬間，流經(jīng)燈泡B的電流是由a到b 如圖，金屬棒置于水平放置的形光滑導(dǎo)軌上，在右側(cè)存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下，在左側(cè)的無磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)，圓環(huán)與導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)。當(dāng)金屬棒在水平恒力作用下從磁場(chǎng)左邊界處由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)后，則 A．圓環(huán)有收縮的趨勢(shì) B．圓環(huán)有擴(kuò)張的趨勢(shì) C．圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流變大 D．圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流變小 如圖所示，AOC是光滑的金屬導(dǎo)軌，AO沿豎直方向，OC沿水平方向，ab是一根金屬棒，立在導(dǎo)軌上，它從靜止開始在重力作用下運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中b端始終在OC上，a端始終在OA上，直到完全落在OC上，空間存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，則ab棒在上述過程中 A．感應(yīng)電流方向是b→a B．感應(yīng)電流方向是a→b C．感應(yīng)電流方向先是b→a，后是a→b D．感應(yīng)電流方向先是a→b，后是b→a 【參考答案】 【名師點(diǎn)睛】膠木盤A由靜止開始繞其軸線按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動(dòng)，形成環(huán)形電流，環(huán)形電流的大小增大，穿過線圈B的磁通量變化，根據(jù)楞次定律的另一種表述，感應(yīng)電流引起的機(jī)械效果阻礙磁通量的變化進(jìn)行判斷。 BCD 由楞次定律可知，線圈B中電流要增大，也就是說線圈B中感應(yīng)電流磁場(chǎng)向上，為產(chǎn)生這樣的效果，必須要做到使線圈B中向上的磁場(chǎng)減弱，選項(xiàng)A使線圈B中向上的磁場(chǎng)增加，而選項(xiàng)B使線圈B中向上的磁場(chǎng)減弱，故A錯(cuò)誤，B正確；將線圈A向右平移，線圈B中的磁場(chǎng)減弱，B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向與原電流的方向相同，所以B中的電流增大，故C正確；將線圈A向上平移，線圈B中向上的磁場(chǎng)減弱，B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向與原電流的方向相同，所以B中的電流增大，故D正確。 D 根據(jù)右手螺旋定則可得，A中電流的磁場(chǎng)向里且逐漸增大，根據(jù)楞次定律可得，磁場(chǎng)增大，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的方向向外，感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，B環(huán)外的磁場(chǎng)的方向與B環(huán)內(nèi)的磁場(chǎng)的方向相反，當(dāng)B環(huán)內(nèi)的磁場(chǎng)增強(qiáng)時(shí)，A環(huán)具有面積擴(kuò)展的趨勢(shì)，故D正確。 C 電鍵S閉合瞬間，線圈L對(duì)電流有阻礙作用，則相當(dāng)于燈泡A與B串聯(lián)，因此同時(shí)亮，且亮度相同，穩(wěn)定后B被短路熄滅，故AB錯(cuò)誤；穩(wěn)定后當(dāng)電鍵S斷開后，A馬上熄滅，由于自感，線圈中的電流只能慢慢減小，其相當(dāng)于電源左端為高電勢(shì)，與燈泡B構(gòu)成閉合回路放電，流經(jīng)燈泡B的電流是由b到a，B閃一下再熄滅，故C正確，D錯(cuò)誤。 【名師點(diǎn)睛】對(duì)于自感現(xiàn)象，是特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，應(yīng)用楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律進(jìn)行理解，注意線圈的電阻不計(jì)是解題的關(guān)鍵。 C 在ab桿滑動(dòng)的過程中，△aOb的面積先增大，后減小，穿過△aOb磁通量先增大，后減小，根據(jù)楞次定律可知：感應(yīng)電流的方向先是由b→a，后是由a→b，故ABD錯(cuò)誤，C正確。