課后限時作業(yè)39電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律時間：45分鐘1物理課上，老師做了一個奇妙的“跳環(huán)實驗”如圖所示，她把一個帶鐵芯的線圈L、開關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接起來后，將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過套環(huán)閉合開關(guān)S的瞬間，套環(huán)立刻跳起某同學(xué)另找來器材再探究此實驗他連接好電路，經(jīng)重復(fù)實驗，線圈上的套環(huán)均未動對比老師演示的實驗，下列四個選項中，導(dǎo)致套環(huán)未動的原因可能是(D)A線圈接在了直流電源上B電源電壓過高C所選線圈的匝數(shù)過多D所用套環(huán)的材料與老師的不同解析：無論實驗用的是交流電還是直流電，閉合開關(guān)S的瞬間，穿過套環(huán)的磁通量均增加，只要套環(huán)的材料是導(dǎo)體，套環(huán)中就能產(chǎn)生感應(yīng)電流，套環(huán)就會跳起如果套環(huán)是用塑料做的，則不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，也就不會受安培力作用而跳起選項D正確2.如圖所示，線圈兩端與電阻相連構(gòu)成閉合回路，在線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的S極朝下在將磁鐵的S極插入線圈的過程中(B)A通過電阻的感應(yīng)電流的方向由a到b，線圈與磁鐵相互排斥B通過電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a，線圈與磁鐵相互排斥C通過電阻的感應(yīng)電流的方向由a到b，線圈與磁鐵相互吸引D通過電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a，線圈與磁鐵相互吸引解析：當(dāng)磁鐵向下運動時，穿過線圈的磁通量變大，原磁場方向向上，所以感應(yīng)磁場方向向下，根據(jù)安培定則，通過電阻的電流方向為ba.根據(jù)楞次定律“來拒去留”可判斷線圈對磁鐵的作用是阻礙作用，故磁鐵與線圈相互排斥綜上所述：線圈中感應(yīng)電流通過電阻的電流方向為ba，磁鐵與線圈相互排斥B正確3.如圖所示，金屬棒ab置于水平放置的金屬導(dǎo)體框架cdef上，棒ab與框架接觸良好從某一時刻開始，給這個空間施加一個斜向上的勻強磁場，并且磁感應(yīng)強度均勻增加，ab棒仍靜止在磁感應(yīng)強度均勻增加的過程中，關(guān)于ab棒受到的摩擦力，下列說法正確的是(B)A摩擦力大小不變，方向向右B摩擦力變大，方向向右C摩擦力變大，方向向左D摩擦力變小，方向向左解析：磁感應(yīng)強度均勻增大，穿過回路的磁通量均勻增大，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得知，回路中產(chǎn)生恒定的電動勢，感應(yīng)電流恒定不變ab棒所受的安培力FBIL，可知安培力F均勻增大，金屬棒ab始終保持靜止，則摩擦力也均勻增大根據(jù)楞次定律，結(jié)合左手定則，可知ab棒受到的安培力向左，則ab棒所受的摩擦力方向向右故選B.4如圖所示，線圈A內(nèi)有豎直向上的磁場，磁感應(yīng)強度B隨時間均勻增大；等離子氣流(由高溫高壓的等電荷量的正、負離子組成)由左方連續(xù)不斷地以速度v0射入P1和P2兩極板間的勻強磁場中，發(fā)現(xiàn)兩直導(dǎo)線a、b互相吸引，由此可以判斷P1、P2兩極板間的勻強磁場的方向為(B)A垂直紙面向外 B垂直紙面向里C水平向左 D水平向右解析：線圈A內(nèi)有豎直向上的磁場，磁感應(yīng)強度B隨時間均勻增大，根據(jù)楞次定律可知a中電流的方向向下，a、b相互吸引，說明b中電流的方向也向下，則P1帶正電，說明正離子向上偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則可知P1、P2兩極板間磁場的方向垂直于紙面向里，B正確5.如圖所示，均勻帶正電的絕緣圓環(huán)a與金屬圓環(huán)b同心共面放置，當(dāng)a繞O點在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，b中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，且具有收縮趨勢，由此可知，圓環(huán)a(B)A順時針加速旋轉(zhuǎn) B順時針減速旋轉(zhuǎn)C逆時針加速旋轉(zhuǎn) D逆時針減速旋轉(zhuǎn)解析：由楞次定律知，欲使b中產(chǎn)生順時針方向的電流，則a環(huán)內(nèi)磁場應(yīng)向里減弱或向外增強，a環(huán)的旋轉(zhuǎn)情況應(yīng)該是順時針減速或逆時針加速，由于b環(huán)又有收縮趨勢，說明a環(huán)外部磁場向外，內(nèi)部向里，故B正確6.如圖甲所示，在同一平面內(nèi)有兩個圓環(huán)A、B，圓環(huán)A將圓環(huán)B分為面積相等的兩部分，以圖甲中A環(huán)電流沿順時針方向為正，當(dāng)圓環(huán)A中的電流如圖乙所示變化時，下列說法正確的是(B)AB中始終沒有感應(yīng)電流BB中有順時針方向的感應(yīng)電流CB中有逆時針方向的感應(yīng)電流DB中的感應(yīng)電流先沿順時針方向，后沿逆時針方向解析：由于圓環(huán)A中的電流發(fā)生了變化，故圓環(huán)B中一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生，由楞次定律判定B中有順時針方向的感應(yīng)電流，故B選項正確7.如圖，在一根豎直放置的銅管的正上方某處從靜止開始釋放一個強磁體，在強磁體沿著銅管中心軸線穿過銅管的整個過程中，不計空氣阻力，那么(C)A由于銅是非磁性材料，故強磁體運動的加速度始終等于重力加速度B由于銅是金屬材料，能夠被磁化，使得強磁體進入銅管時加速度大于重力加速度，離開銅管時加速度小于重力加速度C由于銅是金屬材料，在強磁體穿過銅管的整個過程中，銅管中都有感應(yīng)電流，加速度始終小于重力加速度D由于銅是金屬材料，銅管可視為閉合回路，強磁體進入 和離開銅管時產(chǎn)生感應(yīng)電流，在進入和離開銅管時加速度都小于重力加速度，但在銅管內(nèi)部時加速度等于重力加速度解析：銅是非磁性材料，不能夠被磁化，B錯誤；銅是金屬材料，在強磁體穿過銅管的整個過程中，銅管始終切割磁感線，銅管中都有感應(yīng)電流，強磁體受到向上的磁場力，加速度始終小于重力加速度，C正確，A、D錯誤8(多選)如圖，光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，左端由導(dǎo)線相連，導(dǎo)體棒垂直靜置于導(dǎo)軌上構(gòu)成回路在外力F作用下，回路上方的條形磁鐵豎直向上做勻速運動在勻速運動過程中外力F做功WF，磁場力對導(dǎo)體棒做功W1，磁鐵克服磁場力做功W2，重力對磁鐵做功WG，回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q，導(dǎo)體棒獲得的動能為Ek.則(BCD)AW1Q BW2W1QCW1Ek DWFWGEkQ解析：由能量守恒定律可知：磁鐵克服磁場力做功W2，等于回路的電能，電能一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，另一部分轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體棒的機械能，所以W2W1Q，故A錯誤，B正確；以導(dǎo)體棒為對象，由動能定理可知，磁場力對導(dǎo)體棒做功W1Ek，故C正確；外力對磁鐵做功與重力對磁鐵做功之和為回路中的電能，也等于焦耳熱和導(dǎo)體棒的動能，故D正確9(多選)如圖甲，螺線管內(nèi)有平行于軸線的外加勻強磁場，以圖中箭頭所示方向為其正方向螺線管與導(dǎo)線框abcd相連，導(dǎo)線框內(nèi)有一小金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)線框在同一平面內(nèi)當(dāng)螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強度B隨時間按圖乙所示規(guī)律變化時(AD)A在t1t2時間內(nèi)，L有收縮趨勢B在t2t3時間內(nèi)，L有擴張趨勢C在t2t3時間內(nèi)，L內(nèi)有逆時針方向的感應(yīng)電流D在t3t4時間內(nèi)，L內(nèi)有順時針方向的感應(yīng)電流解析：據(jù)題意，在t1t2時間內(nèi)，外加磁場磁感應(yīng)強度增加且斜率在增大，則在導(dǎo)線框中產(chǎn)生沿順時針方向增加的電流，該電流激發(fā)出增加的磁場，該磁場通過圓環(huán)，在圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)結(jié)論“增縮減擴”可以判定圓環(huán)有收縮趨勢，故選項A正確；在t2t3時間內(nèi)，外加磁場均勻變化，在導(dǎo)線框中產(chǎn)生穩(wěn)定電流，該電流激發(fā)出穩(wěn)定磁場，該磁場通過圓環(huán)時，圓環(huán)中沒有感應(yīng)電流，故選項B、C錯誤；在t3t4時間內(nèi)，外加磁場向下減小，且斜率也減小，在導(dǎo)線框中產(chǎn)生沿順時針方向減小的電流，該電流激發(fā)出向里減小的磁場，故圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生順時針方向電流，選項D正確10(多選)如圖所示，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)強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上在cd左下方的無磁場區(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右邊界ab處由靜止開始向下運動后，則下列說法正確的是(AC)A圓環(huán)L有收縮趨勢B圓環(huán)L有擴張趨勢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動，則KNMP回路中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流，則在圓環(huán)處產(chǎn)生垂直于軌道平面向上的磁場，隨著金屬棒向下加速運動，圓環(huán)的磁通量將增加，依據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)將有收縮的趨勢以阻礙圓環(huán)磁通量的增加；又由于金屬棒向下運動的加速度減小，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11.如圖所示，上下開口、內(nèi)壁光滑的銅管P和塑料管Q豎直放置小磁塊先后在兩管中從相同高度處由靜止釋放，并落至底部則小磁塊(C)A在P和Q中都做自由落體運動B在兩個下落過程中的機械能都守恒C在P中的下落時間比在Q中的長D落至底部時在P中的速度比在Q中的大解析：小磁塊從銅管P中下落時，P中的磁通量發(fā)生變化，P中產(chǎn)生感應(yīng)電流，給小磁塊一個向上的磁場力，阻礙小磁塊向下運動，因此小磁塊在P中不是做自由落體運動，而塑料管Q中不會產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，因此Q中小磁塊做自由落體運動，A項錯誤；P中的小磁塊受到的磁場力對小磁塊做負功，機械能不守恒，B項錯誤；由于在P中小磁塊下落的加速度小于g，而Q中小磁塊做自由落體運動，因此從靜止開始下落相同高度，在P中下落的時間比在Q中下落的時間長，C項正確；根據(jù)動能定理可知，小磁塊落到底部時在P中的速度比在Q中的速度小，D項錯誤12(多選)如圖所示，磁場方向垂直于紙面，磁感應(yīng)強度大小在豎直方向均勻分布，水平方向非均勻分布一銅制圓環(huán)用絕緣細線懸掛于O點將圓環(huán)拉至位置a后無初速度釋放，圓環(huán)擺到右側(cè)最高點b，不計空氣阻力在圓環(huán)從a擺向b的過程中(AD)A感應(yīng)電流方向先是逆時針方向，再順時針方向，后逆時針方向B感應(yīng)電流方向一直是逆時針C安培力方向始終與速度方向相反D安培力方向始終沿水平方向解析：由楞次定律知，感應(yīng)電流方向先是逆時針方向，再順時針方向，后逆時針方向，A正確，B錯誤；根據(jù)左手定則，因等效導(dǎo)線是沿豎直方向的，且兩邊的磁感應(yīng)強度不同，故合力方向始終沿水平方向，和速度方向會有一定夾角，C錯誤，D正確13如圖所示，兩個線圈套在同一個鐵芯上，線圈的繞向如圖所示左線圈連著平行導(dǎo)軌M和N，導(dǎo)軌電阻不計，在垂直于導(dǎo)軌方向上放著金屬棒ab，金屬棒處于垂直紙面向外的勻強磁場中，下列說法正確的是(D)A當(dāng)金屬棒向右勻速運動時，a點電勢高于b點，c點電勢高于d點B當(dāng)金屬棒向右勻速運動時，b點電勢高于a點，c點電勢高于d點C當(dāng)金屬棒向右加速運動時，b點電勢高于a點，c點電勢高于d點D當(dāng)金屬棒向右加速運動時，b點電勢高于a點，d點電勢高于c點解析：金屬棒勻速向右運動切割磁感線，產(chǎn)生恒定感應(yīng)電動勢，由右手定則判斷出電流由ab，b點電勢高于a點，c、d端不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，c點與d點等勢，故A、B錯金屬棒向右加速運動時，b點電勢仍高于a點，感應(yīng)電流增大，穿過右邊線圈的磁通量增大，所以右線圈中也產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律可判斷電流從d通過電阻到c，在外電路中，d點電勢高于c點，故C錯誤，D正確14(多選)如圖甲所示，等離子氣流由左方連續(xù)以速度v0射入M和N兩板間的勻強磁場中，ab直導(dǎo)線與M、N相連接，線圈A與直導(dǎo)線cd連接，線圈A內(nèi)有按圖乙所示規(guī)律變化的磁場，且規(guī)定向左為磁場B的正方向，則下列敘述正確的是(BD)A01 s內(nèi)，ab、cd導(dǎo)線互相排斥B12 s內(nèi)，ab、cd導(dǎo)線互相吸引C23 s內(nèi)，ab、cd導(dǎo)線互相吸引D34 s內(nèi)，ab、cd導(dǎo)線互相排斥解析：根據(jù)左手定則，可判定等離子氣流中的正離子向上極板M偏轉(zhuǎn)，負離子向下極板N偏轉(zhuǎn)，所以ab中電流方向是由a向b的在第1 s內(nèi)，線圈A內(nèi)磁場方向向右，磁感應(yīng)強度減小，由楞次定律可知感應(yīng)電流方向是由c向d的，根據(jù)ab、cd內(nèi)電流的流向關(guān)系，可知兩導(dǎo)線相互吸引，A錯誤；在第2 s內(nèi)，線圈A內(nèi)磁場方向向左，磁感應(yīng)強度增加，由楞次定律可知感應(yīng)電流的方向是由c向d的，根據(jù)電流的流向關(guān)系可知兩導(dǎo)線相互吸引，B正確；同理可以判斷C錯誤，D正確9