【名师一号】2020-2021学年新课标版物理选修3-2-第四章-电磁感应-双基限时练3

双基限时练(二)楞次定律1．依据楞次定律知，感应电流的磁场肯定是()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解析由楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化，并不是阻碍原磁场的磁通量，感应电流的磁场可能与原磁场的方向相同，也可与原磁场方向相反，故C选项正确．答案C2.如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下．当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部)()A．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引B．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥C．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引D．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥解析当磁铁向下运动时，穿过线圈的磁通量增加，由楞次定律可知，线圈中产生的感应电流如图中箭头所示的方向，线圈和磁铁之间的作用力为相互排斥，故B选项正确．答案B3．如图所示，A、B为大小、外形均相同且内壁光滑、用不同材料制成的圆筒，竖直固定在相同高度，两个相同的条形磁铁，同时从A、B上端管口同一高度无初速度同时释放，穿过A管的条形磁铁比穿过B管的条形磁铁先落到地面．下面关于两管的制作材料的描述可能的是()A．A管是用塑料制成的，B管是用铜制成的B．A管是用铝制成的，B管是用胶木制成的C．A管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的D．A管是铜制成的，B管是用塑料制成的解析假如圆筒是用金属材料制成的，当条形磁铁进入和离开筒口位置时都会产生感应电流．磁铁和圆筒之间有力的作用，阻碍其产生相对运动，故落地较晚．假如筒由绝缘材料制成，则不会产生感应电流，两者之间没有力的作用．磁铁做自由落体运动通过圆筒，用时较少，先落地．答案A4．如图表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，其中能产生由a到b的感应电流的是()解析由右手定则，可知选项A图中感应电流方向由a到b，选项A正确；选项B图导体ab向纸外运动，产生感应电流由b到a，选项B错误；选项C图中由于三角形线框的一部分在磁场中运动；由楞次定律，推断可得导体ab中电流由b到a，故选项C错误；选项D图中ab棒切割磁感线由右手定则可知，导体棒ab中电流由b到a，故选项D错误．答案A5．如图所示，一水平放置的矩形闭合线框abcd在瘦长磁铁的N极四周竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，由图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和位置Ⅲ都很接近位置Ⅱ，这个过程中线圈感应电流()A．沿abcd流淌B．沿dcba流淌C．先沿abcd流淌，后沿dcba流淌D．先沿dcba流淌，后沿abcd流淌解析线框从位置Ⅰ到位置Ⅱ过程中，由Φ＝B⊥S看出，因B⊥变小，故Φ变小，感应电流产生磁场的磁感线与原磁场方向相同，向上穿过线框，由右手螺旋定则，线框中电流的方向为abcd.当线框从位置Ⅱ到位置Ⅲ时，由Φ＝B⊥S，由于B⊥变大，故Φ变大，感应电流磁场方向与原磁场方向相反，即向上穿过线框，由右手螺旋定则可以推断，感应电流的方向为abcd.答案A6．如图所示，一个闭合矩形金属线圈A与一根绝缘轻杆B相连，轻杆上端O点是一个固定转动轴，转动轴与线圈平面垂直，线圈静止时恰位于蹄形磁铁的正中，线圈平面与磁感线垂直．现使线圈左右摇摆，在摇摆过程中，线圈所受磁场力的方向是()A．向左摇摆过程中，受力方向向左；向右摇摆过程中，受力方向向右B．向左摇摆过程中，受力方向向右；向右摇摆过程中，受力方向向左C．向左摇摆过程中，受力方向先向左后向右；向右摇摆过程中，受力方向先向右后向左D．向左摇摆过程中，受力方向先向右后向左；向右摇摆过程中，受力方向先向左后向右解析感应电流是由磁通量的变化引起的，而这个磁通量的变化是由于线圈和磁场的相对运动引起的，故磁通量变化也就是阻碍线圈和磁场的相对运动．为了阻碍相对运动，磁场对线圈的作用力方向肯定和相对运动方向相反，即线圈向左摇摆时，受力方向向右，向右摇摆时，受力方向向左．答案B7．如图所示，匀强磁场垂直于圆形线圈指向纸里，a、b、c、d为圆形线圈上等距离的四点．现用外力作用在上述四点，将线圈拉成正方形，设线圈导线不行伸长，且线圈仍处于原先所在的平面内，则在线圈发生形变的过程中()A．线圈中将产生abcd方向的感应电流B．线圈中将产生adcb方向的感应电流C．线圈中产生感应电流的方向先是abcd，后是adcbD．线圈中无感应电流产生解析在线圈发生形变的过程中，闭合电路的面积S减小，由Φ＝BS知穿过闭合电路的磁通量削减．依据楞次定律知感应电流方向为abcd，所以A选项正确．答案A8．如图所示，两个相同的铝环套在一根光滑绝缘杆上，将一条形磁铁向左插入铝环的过程中，两环的运动状况是()A．同时向左运动，间距增大B．同时向左运动，间距不变C．同时向左运动，间距变小D．同时向右运动，间距增大解析当将一条形磁铁向左插入铝环的过程中，依据楞次定律可得，两个圆环皆阻碍条形磁铁的运动，对条形磁铁施加一个向右的作用力．依据牛顿第三定律可得，条形磁铁对两个圆环皆有一个反作用力，使两个圆环皆向左运动．依据磁场力的大小可知，右边的圆环受到的反作用力较大，运动的平均速度较大，而左边的圆环受到的反作用力较小，运动的平均速度较小，因此它们间的间距渐渐减小．另外，两个圆环产生的感应电流的方向相同，依据安培定则和左手定则可以推断，两个圆环之间是相互吸引的．答案C9．如图所示，通有恒定电流的螺线管竖直放置，铜环R沿螺线管的轴线加速下落，在下落过程中，环面始终保持水平，铜环先后经过轴线上1、2、3位置时的加速度分别为a1、a2、a3，位置2处于螺线管的中心，位置1、3与位置2等距离，则()A．a1<a2＝g B．a3<a1<gC．a1＝a3<a2 D．a3<a1<a2解析由楞次定律知，感应电流的磁场总是阻碍导体间的相对运动，所以当线圈在位置1时，受到向上的安培力，阻碍靠近，在位置3时，受到向上的安培力，阻碍远离，故a1和a3均小于g，又由于整个下落过程中，铜环速度渐渐增大，而从位置1到位置2和位置2到位置3的磁通量变化相同．但后者所用时间短，所以后者磁通量变化率大，即感应电动势大，感应电流大，圆环在位置3的安培力大，故a3<a1，在位置2时，磁铁内部磁感线为平行等距的匀强磁场，故线圈在位置2四周运动磁通量不变，无感应电流，只受重力，故a2＝g.答案ABD10．如图所示，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与大线圈M相连接，要使小导线圈N获得顺时针方向的感应电流，则放在导轨上的裸金属棒ab的运动状况是(两线圈共面放置)()A．向右匀速运动 B．向左加速运动C．向右减速运动 D．向右加速运动解析欲使N产生顺时针方向的感应电流，则感应电流的磁场方向应为垂直纸面对里，由楞次定律可知有两种状况：一是M中有顺时针方向渐渐减小的电流，使其在N中的磁场方向向里，且磁通量在减小；二是M中有逆时针方向渐渐增大的电流，使其在N中的磁场方向向外，且磁通量在增大．因此，对于前者，应使ab减速向右运动；对于后者，则应使ab加速向左运动．故应选B、C.(留意匀速运动只能产生恒定电流；匀变速运动产生均匀变化的电流)答案BC11．电阻R、电容器C与一个线圈连成闭合电路，条形磁铁静止在线圈的正上方，N极朝下，如图所示，现使磁铁开头向下落，在N极接近线圈上端过程中，流过R的电流方向和电容器极板上带电状况是()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，下极板带正电解析磁铁接近线圈的过程中，线圈中向下的磁通量增加，由楞次定律可得，感应电流方向为b→R→a，电容器下极板带正电，上极板带负电，故D选项正确．答案D12．如图所示，螺线管B置于闭合金属圆环A的轴线上，当B中通过的电流I减小时()A．环A有缩小的趋势B．环A有扩张的趋势C．螺线管B有缩短的趋势D．螺线管B有伸长的趋势解析当B中通过的电流渐渐减小时，穿过A线圈中向右的磁通量渐渐减小，由楞次定律可知，在线圈A中产生顺时针的感应电流(从左向右看)，A、B两环之间的作用力使A有缩小的趋势，故选项A正确；又由于B中电流减小，螺线管环与环之间的作用的引力减小，螺线管B有伸长的趋势，故选项D正确．答案AD13．如图所示，线圈abcd自由下落进入匀强磁场中，则当只有bc边进入磁场时，线圈中感应电流方向是沿__________．当整个线圈进入磁场中时，线圈中__________感应电流．(填“有”或“无”)．解析当bc边进入磁场的过程中，磁通量增加，感应电流磁场方向与原磁场方向相反，由右手螺旋定则判定感应电流方向为abcd，当整个线圈进入磁场时，由于线圈磁通量不变，故线圈中无感应电流．答案abcd无14．如图所示，当条形磁铁由较远处向螺线管平移靠近时，流过电流计的电流方向是__________