习题1：楞次定律

楞次定律习题1.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,其中正确的是()答案:CD解析:根据楞次定律和安培定则可判断A、B错误,C、D正确。2.如图所示,矩形线框与长直导线在同一平面内,当矩形线框从长直导线的左侧运动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,再逆时针答案:C解析:直线电流的磁场是非匀强磁场,根据右手螺旋定则,在线框所在平面上,直线电流的右侧磁场垂直纸面向里,左侧垂直纸面向外,线框从左向右运动时,磁通量是从垂直纸面向外的磁场从增强到减弱。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磁场从增强又到减弱,根据楞次定律和右手螺旋定则,感应电流的方向为先顺时针,后逆时针,再顺时针。3.电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路,条形磁铁静止于线圈的正上方,N极朝下,如图所示。现使磁铁开始自由下落,在N极接近线圈上端的过程中,流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是()A.从a到b,上极板带正电B.从a到b,下极板带正电C.从b到a,上极板带正电D.从b到a,下极板带正电答案:D解析:穿过线圈的磁场方向向下,磁铁接近时,线圈中磁通量增加,由楞次定律知,产生感应电流的磁场方向向上,由安培定则可知,流过R的电流方向是从b到a,b电势高于a,故电容器下极板带正电,D正确。4.如图所示为地磁场磁感线的示意图,在北半球地磁场的竖直分量向下。飞机在我国上空匀速巡航,机翼保持水平,飞行高度不变。由于地磁场的作用,金属机翼上有电势差。设飞行员左方机翼末端处的电势为φ1,右方机翼末端处的电势为φ2,则()A.若飞机从西往东飞,φ1比φ2高B.若飞机从东往西飞,φ2比φ1高C.若飞机从南往北飞,φ1比φ2高D.若飞机从北往南飞,φ2比φ1高答案:AC解析:在北半球,地磁场是斜向下的,存在竖直向下的磁场分量,飞机在水平飞行过程中,机翼就会切割磁感线,应用右手定则可以判断两边机翼的电势高低问题。伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一平面内,让磁感线从手心进入,即手心朝上,大拇指指向飞机的飞行方向,其余四指所指的方向就是感应电流的方向,即从电势低处指向电势高处。因此不管飞机向哪个方向飞行,都是飞行员左边机翼端电势高。故A、C正确。5.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答案:B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。6.(2022·上海高考)为判断线圈绕向,可将灵敏电流计G与线圈L连接,如图所示。已知线圈由a端开始绕至b端;当电流从电流计G左端流入时,指针向左偏转。(1)将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时,发现指针向左偏转。俯视线圈,其绕向为(填“顺时针”或“逆时针”)。

(2)当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离L时,指针向右偏转。俯视线圈,其绕向为(填“顺时针”或“逆时针”)。

答案:(1)顺时针(2)逆时针解析:(1)由楞次定律知感应电流产生的磁场方向