人教版物理选修3-2第三节习题及答案

楞次定律【测控导航】知识点题号及难易度基础中档较难1.物理学史12.应用楞次定律判断感应电流方向2、33.右手定则的应用54.应用楞次定律判断相对运动或相对运动趋势48、95.应用楞次定律判断面积的变化7106.楞次定律与左手定则的综合67.探究楞次定律11基础达标1.许多科学家在物理学发展史上作出了重要的贡献,下列表述正确的是(A)A.楞次通过分析许多实验事实后,用一句话巧妙地表达了感应电流的方向B.安培根据分子电流假说很好地解释了电磁感应现象C.库仑通过扭秤实验测出了万有引力常量G的大小D.法拉第通过放在通电直导线下方的小磁针发生偏转,得出通电导线的周围存在磁场的结论解析:楞次通过实验事实得出楞次定律,判断感应电流方向,选项A正确;安培分子电流假说可以很好地解释磁体的磁场,选项B错误;库仑测出静电力常量k的大小,选项C错;奥斯特得出电流周围存在磁场的结论,选项D错误.2.如图所示,闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在匀强磁场中,将它从匀强磁场中匀速拉出,以下说法中正确的是(B)A.向左拉出时和向右拉出时,环中的感应电流方向相反B.向左和向右拉出时,环中感应电流方向都是沿顺时针方向C.向左和向右拉出时,环中感应电流方向都是沿逆时针方向D.环在出磁场之前,就已经有了感应电流解析:向左和向右拉出磁场时,穿过圆环的磁通量均减少,根据楞次定律可得感应电流方向均为顺时针方向,故选项A、C错误,选项B正确;当环在磁场中运动时,穿过圆环的磁通量不变,圆环中无感应电流,选项D错.3.如图所示,若套在条形磁铁上的弹性金属导线圈Ⅰ突然缩小为线圈Ⅱ,则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)是(A)A.有顺时针方向的感应电流B.有逆时针方向的感应电流C.有先逆时针后顺时针方向的感应电流D.无感应电流解析:穿过线圈的磁通量包括磁体内和磁体外的一部分,合磁通量是向上的.当线圈突然缩小时合磁通量增加,原因是磁体外向下穿过线圈的磁通量减少.故由楞次定律判断,感应电流的方向为顺时针方向,选项A正确.4.(2012河南开封高二检测)如图所示,当磁铁突然向铜环运动时,铜环的运动情况是(A)A.向右摆动 B.向左摆动C.静止不动 D.无法判定解析:磁铁突然向铜环运动时,环中产生感应电流,磁铁与铜环间相互排斥,铜环向右摆动,故选项A正确.5.(2012海南省海南中学高二检测)闭合线框abcd自某高度自由下落时穿过一个有界的匀强磁场,当它经过如图所示的三个位置时,感应电流的方向是(C)A.经过Ⅰ时,a→d→c→b→aB.经过Ⅱ时,a→b→c→d→aC.经过Ⅱ时,无感应电流D.经过Ⅲ时,a→b→c→d→a解析:经过Ⅰ时,由右手定则可判断出,通过线框的感应电流的方向是a→b→c→d→a,选项A错误;经过Ⅱ时,穿过闭合线框的磁通量不变,闭合线框中无感应电流,选项B错误,C正确;经过Ⅲ时,由右手定则可判断出,通过线框的感应电流的方向是a→d→c→b→a,选项D错误.6.如图所示,AOC是光滑的金属轨道,AO沿竖直方向,OC沿水平方向,PQ是一根金属直杆,如图所示立在导轨上,直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动,运动过程中Q端始终在OC上,空间存在着垂直于纸面向外的匀强磁场,则在PQ杆滑动的过程中,下列判断正确的是(BD)A.感应电流的方向始终是由P→QB.感应电流的方向先是由P→Q,后是由Q→PC.PQ受磁场力的方向垂直于杆向左D.PQ受磁场力的方向先垂直于杆向左,后垂直于杆向右解析:金属杆PQ滑动过程中,回路POQ面积先增大,后减小,因此通过回路的磁通量向外且先增大、后减小.由楞次定律可判断出回路中感应电流方向先是顺时针、后是逆时针,选项B正确;金属杆PQ所受磁场力方向可由左手定则判断,当回路中感应电流方向是顺时针时,PQ受磁场力的方向垂直于杆向左,当回路中感应电流方向是逆时针时,PQ受磁场力的方向垂直于杆向右,选项D正确.7.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(AD)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中通过的电流减小时,穿过A线圈中的磁通量减小,产生顺时针方向的感应电流(从左往右看),跟B中电流环绕方向相同,A、B中环形电流间的作用力使A有缩小的趋势,故选项A正确.又螺线管B中电流减小,环与环之间的引力减小,故螺线管B有伸长的趋势,选项D正确.8.如图所示,Q为用毛皮摩擦过的橡胶圆盘,由于它的转动,使得金属环P中产生了逆时针方向的电流,则Q盘的转动情况是(BC)A.顺时针加速转动 B.逆时针加速转动C.顺时针减速转动 D.逆时针减速转动解析:用毛皮摩擦过的橡胶圆盘带负电,金属环P中逆时针方向的电流产生的磁场方向垂直纸面向外,若原磁场方向向外,则磁场是减弱的,即带负电的橡胶圆盘顺时针减速转动,故选项C正确;若原磁场方向向里,则磁场是增强的,即带负电的橡胶圆盘逆时针加速转动,故选项B正确.9.如图所示,绕在铁芯上的线圈M与电源、滑动变阻器和开关组成了一个闭合回路,在铁芯的右端,线圈P与电流表连成闭合电路.下列各种情况中说法正确的是(B)A.开关S闭合后,线圈P中有感应电流,M、P相互排斥B.开关S闭合后,使滑动变阻器滑片向左匀速移动,线圈P中有感应电流,M、P相互排斥C.开关S闭合后,使滑动变阻器滑片向右匀速移动,线圈P中有感应电流,M、P相互排斥D.开关S闭合瞬间,线圈P中有感应电流,M、P相互吸引解析:开关S闭合后,M线圈中的电流产生的磁场方向由安培定则判知,沿铁芯轴线向右,由于线圈P中的磁通量不变,故不会产生感应电流,M、P没有排斥作用,也没有吸引作用,故选项A错;当开关S闭合后,滑片向左匀速移动,线圈M中的电流增大,因而穿过线圈P的磁通量增加,产生感应电流,并且由楞次定律知,感应电流的磁场方向与线圈M的磁场方向相反,故M、P两线圈相互排斥,选项B正确.同理判知选项C错误.开关S闭合瞬间,线圈M中电流增大,穿过线圈P的磁通量增加,产生感应电流,由楞次定律可知,线圈P、M中磁场方向相反,M、P相互排斥,选项D错误.素能提升10.(2012长沙高二检测)如图所示,ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导线框,当滑动变阻器R的滑片自左向右滑动时,线框ab的运动情况是(C)A.保持静止不动B.逆时针转动C.顺时针转动D.发生转动,但电源极性不明,无法确定转动的方向解析:根据图示电路,线框ab所处位置的磁场为水平方向的,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,电路中电阻增大,电流减小,则穿过闭合导线框ab的磁通量减少.Φ=BSsinθ,θ为线圈平面与磁场方向的夹角,根据楞次定律,感应电流的磁场将阻碍原来磁场的变化,则线框ab只有顺时针旋转使θ角有增大的趋势,而使穿过线圈的磁通量增加,则选项C正确.注意此题并不需要明确电源的极性.对于感应电流产生运动效果的题目可利用“感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因”来判断,此方法直观、简单,能很快得出正确结论.11.(2012贵州省遵义四中高二检测)现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流表、开关如图连接.在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下,某同学发现他将滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动时,电流表指针向右偏转,由此可以判断(B)A.线圈A向上移动或滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动都能引起电流表指针向左偏转B.线圈A中铁芯向上拔出或断开开关,都能引起电流表指针向右偏转C.滑动变阻器的滑动端P匀速向右或向左滑动都能使电流表指针静止在中央D.因线圈A、线圈B的绕线方向未知,故无法判断电流表指针偏转的方向解析:将滑动变阻器的滑动端P向左滑动时,线圈A中的电流减小,穿过线圈B的磁通量