作業(yè)43電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律 6一、選擇題1如圖431所示，一水平放置的N匝矩形線框面積為S，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向斜向上，與水平面成30°角，現(xiàn)若使矩形框以左邊的一條邊為軸轉(zhuǎn)到豎直的虛線位置，則此過(guò)程中磁通量的改變量的大小是()圖431A.BS B.NBSC.BS D.NBS解析：磁通量與匝數(shù)無(wú)關(guān)，BS中，B與S必須垂直初態(tài)1Bsin·S，末態(tài)2Bcos·S，磁通量的變化量大小|21|BS(cos30°sin30°)|BS，故選C項(xiàng)答案：C圖4322(2019年貴州遵義航天中學(xué)模擬)如圖432所示，在通電長(zhǎng)直導(dǎo)線AB的一側(cè)懸掛一可以自由擺動(dòng)的閉合矩形金屬線圈P，AB在線圈平面內(nèi)當(dāng)發(fā)現(xiàn)閉合線圈向右擺動(dòng)時(shí)()AAB中的電流減小，用楞次定律判斷得線圈中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鰾AB中的電流不變，用楞次定律判斷得線圈中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鰿AB中的電流增大，用楞次定律判斷得線圈中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鱀AB中的電流增大，用楞次定律判斷得線圈中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏鹘馕觯焊鶕?jù)安培定則可知導(dǎo)線框所在處的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，若直導(dǎo)線中的電流增大，穿過(guò)線框的磁通量增大，根據(jù)楞次定律得到：線框中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较蚋鶕?jù)左手定則可知導(dǎo)線框所受安培力指向線框內(nèi)，由于靠近導(dǎo)線磁場(chǎng)強(qiáng)，則安培力較大遠(yuǎn)離導(dǎo)線磁場(chǎng)弱，則安培力較小因此線圈離開AB直導(dǎo)線，即向右擺動(dòng)，反之產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏?，向左擺動(dòng)，故C正確答案：C圖4333電阻R、電容器C與一線圈連成閉合電路，條形磁鐵位于線圈的正上方，N極朝下，如圖433所示在磁鐵N極遠(yuǎn)離線圈上端的過(guò)程中，流過(guò)R的電流方向和電容器極板的帶電情況是()A從b到a，下極板帶正電B從a到b，下極板帶正電C從b到a，上極板帶正電D從a到b，上極板帶正電解析：當(dāng)磁鐵N極向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，向下穿過(guò)線圈的磁通量變小，由楞次定律可得，感應(yīng)磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同，即向下，再由安培定則可得感應(yīng)電流方向沿線圈盤旋而上，由于線圈相當(dāng)于電源，則流過(guò)R的電流方向是從a到b，電容器上極板帶正電，故選D.答案：D4如圖434所示，磁場(chǎng)方向垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度在豎直方向均勻分布，水平方向非均勻分布一銅制圓環(huán)用絲線懸掛于O點(diǎn)，將圓環(huán)拉至位置a后無(wú)初速度釋放，在圓環(huán)從a擺向b的過(guò)程中()圖434A感應(yīng)電流方向先逆時(shí)針后順時(shí)針再逆時(shí)針B感應(yīng)電流方向一直是逆時(shí)針C感應(yīng)電流方向先順時(shí)針后逆時(shí)針再順時(shí)針D感應(yīng)電流方向一直是順時(shí)針解析：在豎直虛線左側(cè)，圓環(huán)向右擺時(shí)磁通量增加，由楞次定律可判斷，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反，由安培定則可知感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?；擺過(guò)豎直虛線時(shí)，環(huán)中磁通量左減右增相當(dāng)于方向向外的增大，因此感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?；在豎直虛線右側(cè)向右擺動(dòng)時(shí)，環(huán)中磁通量減小，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)同向，可知感應(yīng)電流為逆時(shí)針?lè)较颍虼酥挥蠥項(xiàng)正確答案：A5如圖435(甲)所示，一矩形金屬線圈abcd垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)并固定于磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)是變化的，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系圖象如圖435(乙)所示，則線圈的ab邊所受安培力F隨時(shí)間t變化的圖象是(規(guī)定向右為安培力F的正方向)()圖435解析：在01 s內(nèi)由(乙)圖可知磁場(chǎng)均勻減小，所以產(chǎn)生恒定電動(dòng)勢(shì)，恒定電流，據(jù)F安BIL，B均勻減小，所以F安也均勻減小，因此D是錯(cuò)誤的；因?yàn)?1 s內(nèi)磁場(chǎng)減小，線圈的磁通量減小，線圈abcd有擴(kuò)張的趨勢(shì)，所以ab受向左的安培力，向左為負(fù)，所以B是錯(cuò)誤的；12 s內(nèi)磁場(chǎng)均勻增加，磁通量增加，線圈有收縮的趨勢(shì)，ab受向右安培力，向右為正，所以C錯(cuò)誤，A正確答案：A6(2019年河北衡水模擬)線圈ab中的電流如圖436所示，設(shè)電流從a到b為正方向，那么在0t0這段時(shí)間內(nèi)，用絲線懸掛的鋁環(huán)M中產(chǎn)生感應(yīng)電流，從左向右看，它的方向是()圖436A順時(shí)針B.逆時(shí)針C先順時(shí)針后逆時(shí)針 D.先逆時(shí)針后順時(shí)針解析：根據(jù)題意可知，當(dāng)電流從a流向b時(shí)，由安培定則可知，穿過(guò)線圈M的磁場(chǎng)水平向右，由于電流的減小，所以磁通量變小，根據(jù)楞次定律可得，鋁環(huán)M的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針(從左向右看)后半段時(shí)間電流從b流向a，由安培定則可知，穿過(guò)鋁環(huán)M的磁場(chǎng)水平向左，電流增大，則磁通量變大，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針(從左向右看)，故電流方向不變，A正確答案：A圖4377(多選)閉合銅環(huán)與閉合金屬框相接觸放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖437所示，當(dāng)銅環(huán)向右移動(dòng)時(shí)(金屬框不動(dòng))，下列說(shuō)法中正確的是()A銅環(huán)內(nèi)沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，因?yàn)榇磐繘](méi)有發(fā)生變化B金屬框內(nèi)沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，因?yàn)榇磐繘](méi)有發(fā)生變化C金屬框ab邊中有感應(yīng)電流，因?yàn)榛芈穉bfgea中磁通量增加了D銅環(huán)的半圓ehf中有感應(yīng)電流，因?yàn)榛芈積hfcde中的磁通量減少解析：當(dāng)銅環(huán)移動(dòng)，導(dǎo)致線圈abfgea與dcfhed閉合電路磁通量發(fā)生變化，從而出現(xiàn)感應(yīng)電流，由楞次定律可知，線圈abfgea磁通量增加，感應(yīng)電流是逆時(shí)針?lè)较?，而線圈dcfhed的磁通量減小，感應(yīng)電流是順時(shí)針?lè)较?，故C、D正確答案：CD圖4388(2019年長(zhǎng)沙重點(diǎn)高中測(cè)試)(多選)MN、GH為光滑的水平平行金屬導(dǎo)軌，ab、cd為跨在導(dǎo)軌上的兩根金屬桿，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)MN、GH所在的平面，如圖438所示，則()A若固定ab，使cd向右滑動(dòng)，則abdc回路有電流，電流方向由a到c到d到bB若ab、cd以相同的速度一起向右滑動(dòng)，則abdc回路有電流，電流方向由c到d到b到aC若ab向左、cd向右同時(shí)運(yùn)動(dòng)，則abdc回路電流為零D若ab、cd都向右運(yùn)動(dòng)，且兩棒速度vcd>vab，則abdc回路有電流，電流方向由c到d到b到a解析：若固定ab，使cd向右滑動(dòng)，由右手定則知應(yīng)產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎蔄正確；若ab、cd同向運(yùn)動(dòng)且速度大小相同，ab、cd所圍的面積不變，磁通量不變，則不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯(cuò)；若ab向左、cd向右同時(shí)運(yùn)動(dòng)，則abdc中有順時(shí)針?lè)较虻碾娏?，故C錯(cuò)；若ab、cd均向右運(yùn)動(dòng)，且vcd>vab，則ab、cd所圍的面積增大，磁通量也增大，則產(chǎn)生由c到d到b到a的電流，故D正確答案：AD圖4399(2019年安徽巢湖四校期末聯(lián)考)(多選)如圖439所示，通電螺線管N置于閉合金屬環(huán)M的軸線上，當(dāng)N中的電流突然減小，則()A環(huán)M有縮小的趨勢(shì)B環(huán)M有擴(kuò)張的趨勢(shì)C螺線管N有縮短的趨勢(shì)D螺線管N有伸長(zhǎng)的趨勢(shì)解析：對(duì)通電螺線管，當(dāng)通入的電流突然減小時(shí)，螺線管每匝間的相互吸引力也減少，所以匝間距增大，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確；對(duì)金屬環(huán)，穿過(guò)的磁通量也隨之減少，由楞次定律知，只有減小面積才能阻礙磁通量的減少，金屬環(huán)有縮小的趨勢(shì)，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤答案：AD10(2019年安徽蚌埠二中模擬)(多選)如圖4310是生產(chǎn)中常用的一種延時(shí)繼電器的示意圖，鐵芯上有兩個(gè)線圈A和B(構(gòu)成電磁鐵)，線圈A跟電源連接，線圈B的兩端接在一起，構(gòu)成一個(gè)閉合回路下列說(shuō)法正確的是()圖4310A閉合開關(guān)S時(shí)，B中產(chǎn)生與圖示方向相同的感應(yīng)電流B閉合開關(guān)S時(shí)，B中產(chǎn)生與圖示方向相反的感應(yīng)電流C斷開開關(guān)S時(shí)，電磁鐵會(huì)繼續(xù)吸住銜鐵D一小段時(shí)間D斷開開關(guān)S時(shí)，彈簧K立即將銜鐵D拉起解析：由題意可知，閉合S后，線圈A中產(chǎn)生磁場(chǎng)，穿過(guò)線圈B的磁通量要增加，根據(jù)楞次定律推論“增反減同”，結(jié)合安培定則可知，B中產(chǎn)生與圖示方向相反的感應(yīng)電流，故A錯(cuò)誤，B正確；斷開S，回路電流減小，鐵芯中磁場(chǎng)減小，由楞次定律，線圈B產(chǎn)生圖示方向的電流，減緩磁場(chǎng)減小的趨勢(shì)，電磁鐵會(huì)繼續(xù)吸住銜鐵D一小段時(shí)間，故C正確，D錯(cuò)誤答案：BC11(多選)如圖4311所示裝置中，cd桿原來(lái)靜止當(dāng)ab桿做如下哪些運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿將向右移動(dòng)()圖4311A向右勻速運(yùn)動(dòng) B.向右加速運(yùn)動(dòng)C向左加速運(yùn)動(dòng) D向左減速運(yùn)動(dòng)解析：ab勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，ab中感應(yīng)電流恒定，L1中磁通量不變，穿過(guò)L2的磁通量不變，L2中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，cd保持靜止，A錯(cuò)誤；ab向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，L2中的磁通量向下增大，通過(guò)cd的電流方向向下，cd向右移動(dòng)，B正確；同理可得C錯(cuò)誤，D正確答案：BD12(多選)如圖4312所示，傾角為的斜面上放置著光滑導(dǎo)軌，金屬棒KN置于導(dǎo)軌上，在以ab和cd為邊界的區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上在cd左側(cè)的無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域cdPM內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)當(dāng)金屬棒KN在重力作用下從磁場(chǎng)右邊界ab處由靜止開始向下運(yùn)動(dòng)后，則下列說(shuō)法正確的是()圖4312A圓環(huán)L有收縮趨勢(shì)B圓環(huán)L有擴(kuò)張趨勢(shì)C圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流變小D圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流不變解析：由于金屬棒KN在重力的作用下向下運(yùn)動(dòng)，則KNMP回路中產(chǎn)生俯視逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，則在圓環(huán)處產(chǎn)生垂直于軌道平面向上的磁場(chǎng)，隨著金屬棒向下加速運(yùn)動(dòng)，圓環(huán)的磁通量將增加，依據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)將有收縮的趨勢(shì)以阻礙圓環(huán)磁通量的增加；又由于agsin，金屬棒向下運(yùn)動(dòng)的加速度減小，磁通量的變化率減小，所以在圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流不斷減小故A、C正確答案：AC二、非選擇題13如圖4313所示，固定于水平面上的金屬架CDEF處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)t0時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，此時(shí)MN到達(dá)的位置使MDEN構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，從t0開始，磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)怎樣隨時(shí)間t變化？請(qǐng)推導(dǎo)出這種情況下B與t的關(guān)系式圖4313解析：要使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，應(yīng)使穿過(guò)線圈平面的磁通量不發(fā)生變化在t0時(shí)刻，穿過(guò)線圈平面的磁通量1B0SB0l2設(shè)t時(shí)刻的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，此時(shí)磁通量為2Bl(lvt)由12得B.答案：B7