高中物理第四章电磁感应第三节楞次定律自我小测含解析新人教版选修3-2

高中物理第四章电磁感应第三节楞次定律自我小测含解析新人教版选修3-2

楞次定律 一、选择题(其中第 1～5 题为单选题，第 6～7 题为多选题) 1．根据楞次定律知：感应电流的磁场一定是( ) A．阻碍引起感应电流的磁通量 B．与引起感应电流的磁场方向相反 C．阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化 D．与引起感应电流的磁场方向相同 2．如图所示，当导线 ab 在电阻不计的金属导轨上滑动时，线圈 c 向右摆动，则 ab 的 运动情况是( ) A．向左或向右匀速运动 B．向左或向右减速运动 C．向左或向右加速运动 D．只能向右匀加速运动 3．如图所示，螺线管 CD 的导线绕向不明，当磁铁 AB 插入螺线管时，电路中有图示方 向的电流产生，下列关于螺线管极性的判断正确的是( ) A．C 端一定是 N 极 B．C 端一定是 S 极 C．C 端的极性一定与磁铁 B 端的极性相同 D．无法判断极性，因螺线管的绕法不明 4．如图所示，矩形线框与长直导线在同一平面内，当矩形线框从直导线的左侧平移到 右侧的过程中线框内感应电流的方向为( ) A．先顺时针，后逆时针 B．先逆时针，后顺时针 C．先顺时针，后逆时针，再顺时针 D．先逆时针，后顺时针，再逆时针 5．如图所示，一质量为 m 的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环 中穿过。现将环从位置Ⅰ释放，经过磁铁到达位置Ⅱ。设环经过磁铁上端和下端附近时细线 的张力分别为 FT1 和 FT2，重力加速度大小为 g，则( ) A．FT1＞mg，FT2＞mg B．FT1＜mg，FT2＜mg C．FT1＞mg，FT2＜mg D．FT1＜mg，FT2＞mg 6．如图是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方 插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流。各图中分别标出了磁铁的 极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中表示正确的 是( ) 7．如图所示，固定的水平长直导线中通有直流 I，矩形线框与导线在同一竖直平面内， 且一边与导线平行。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 二、非选择题 8．如图所示，图甲中的开关 S 闭合后，电流表的指针由中央向右偏转，则图乙中把条 形磁铁的 N 极插入线圈时，电流表指针将向________偏转，图丙中把条形磁铁的 S 极从线圈 中取出时，电流表指针将向________偏转。 9．如图所示，匀强磁场区域宽为 d，一正方形线框 abcd 的边长为 l，且 l＞d，线框以 速度 v 匀速通过磁场区域。从线框进入到完全离开磁场的时间内，线框中没有感应电流的时 间是多少？ 参考答案 1．解析：由楞次定律内容知，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁场的磁通量 的变化。 答案：C 2．解析：当导线 ab 在导轨上滑行时，线圈 c 向右运动，说明穿过线圈的磁通量正在减 少，即右侧回路中的感应电流减小，导线正在减速运动，与方向无关，故 A、C、D 错误，B 正确。 答案：B 3．解析：AB 的插入使螺线管磁通量增大而产生感应电流，根据楞次定律知，感应电流 的磁场阻碍 AB 插入，因此，C 端极性一定和 B 端极性相同。 答案：C 4．解析：直线电流产生的磁场在右侧垂直纸面向里，在左侧垂直线面向外，线框从左 向右平移时，磁通量是先从垂直纸面向外的增强到减弱(线框通过导线时)，当线框正通过直 线电流的中间时，磁通量为零，继续向右运动时磁通量从垂直纸面向里的增强又到减弱，根 据楞次定律和右手定则，感应电流的方向先为顺时针，后为逆时针，再顺时针。 答案：C 5．解析：当圆环经过磁铁上端时，磁通量增大，根据楞次定律可知磁铁要把圆环向上 推，又由牛顿第三定律可知圆环给磁铁一个向下的磁场力，因此有 FT1＞mg；当圆环经过磁 铁下端时，磁通量减小，根据楞次定律可知磁铁要把圆环向上吸，同理圆环要给磁铁一个向 下的磁场力，因此有 FT2＞mg，所以只有 A 正确。 答案：A 6．解析：根据楞次定律可确定感应电流的方向：如对 C 图分析，当磁铁向下运动时： (1)闭合线圈原磁场的方向——向上；(2)穿过闭合线圈的磁通量的变化——增加；(3)感应 电流产生的磁场方向——向下；(4)利用安培定则判断感应电流的方向——与图中箭头方向 相同。线圈的上端为 S 极，磁铁与线圈相互排斥。综合以上分析知，C、D 正确。 答案：CD 7．解析：线框下落过程中，穿过线框的磁通量减小，选项 A 错误；由楞次定律可判断 出感应电流方向一直沿顺时针方向，选项 B 正确；线框受到的安培力的合力竖直向上，但小 于重力，则合力不为零，选项 C 错误；在下落过程中，安培力对线框做负功，则其机械能减 小，选项 D 错误。 答案：B 8．解析：由甲图可知，当电流由右边接线柱流入时，电流表指针右偏；由楞次定律， 乙、丙图中感应电流均由电流表右接线柱流入，所以电流表指针均向右偏转。 答案：右 右 9．解析：从线框进入磁场到完全离开磁场的过程中，当线框 dc 边运动至磁场右边缘至 ab 边运动至磁场左边缘过程中无感应电流。 此过程位移为：l－d 故 t＝ l d v  。 答案： l d v 