2019-2020年高二物理 第16单元：达标训练（3、楞次定律—感应电流的方向）(有解析) 大纲人教版.doc

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2019-2020年高二物理 第16单元：达标训练（3、楞次定律—感应电流的方向）(有解析) 大纲人教版 基础巩固 1.根据楞次定律知感应电流的磁场一定（　　） A.阻碍引起感应电流的磁通量 B.与引起感应电流的磁场反向 C.阻碍引起感应电流的磁通量的变化 D.与引起感应电流的磁场方向相同 解析：感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量的变化，因此它与原磁场方向可能相同，也可能相反. 答案：C 2.如图16-3-12所示，一水平放置的矩形闭合线框abcd，在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，如图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ，在这个过程中，线圈中感应电流（　　） 图16-3-12 A.沿abcd流动 B.沿dcba流动 C.由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流动 D.由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流动 解析：根据细长磁铁的N极附近的磁感线分布，线圈abcd在位置Ⅱ时，穿过线圈的磁通量为零；在位置Ⅰ时，磁感线向上穿过线圈；在位置Ⅲ时，磁感线向下穿过线圈.设磁感线向上穿过线圈，磁通量为正，因此可见，由Ⅰ到Ⅱ再到Ⅲ，磁通量连续减小，感应电流方向不变，应沿abcda流动.故A正确. 答案：A 3.如图16-3-13所示，两个相同的铝环套在一根光滑杆上，将一条形磁铁向左插入铝环的过程中两环的运动情况是（　　） 图16-3-13 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：在条形磁铁插入铝环过程中，穿过铝环的磁通量增加，两环为了阻碍磁通量的增加，应朝条形磁铁左端运动，由于两环上感应电流方向相同，故将相互吸引，而使间距变小.答案：C 4.如图16-3-14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.设线圈导线不可伸长，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（　　） 图16-3-14 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adcb D.线圈中无感应电流产生 解析：由几何知识知，周长相等的几何图形中，圆的面积最大.当由圆形变成正方形时磁通量变小. 答案：A 5.如图16-3-15所示，有一固定的超导圆环，在其右端放一条形磁铁，此时圆环中无电流，当把磁铁向右方移走时，由于电磁感应，在超导圆环中产生了一定的电流.则以下判断中正确的是（　　） 图16-3-15 A.此电流方向如箭头所示，磁铁移走后，此电流继续维持[B.此电流方向与箭头方向相反，磁铁移走后，此电流很快消失[ C.此电流方向如箭头所示，磁铁移走后，此电流很快消失 D.此电流方向与箭头方向相反，磁铁移走后，此电流继续维持 解析：在超导圆环中产生感应电流后，电能基本不损失，电流继续存在. 答案：D[ 综合应用 6.1931年，英国物理学家狄拉克从理论上预言了存在着只有一个磁极的粒子——磁单极子.如图16-3-16所示，如果有一个磁单极子（单N极）从a点开始运动穿过线圈后从b点飞过.那么（　　） A.线圈中感应电流的方向是沿PMQ方向 B.线圈中感应电流的方向是沿QMP方向 C.线圈中感应电流的方向先是沿QMP方向，然后是PMQ方向 D.线圈中感应电流的方向先是沿PMQ方向，然后是QMP方向 [ 图16-3-16　　　　　 图16-3-17 解析：将磁单极子（单N极），理解为其磁感线都是向外的. 答案：B 7.(江苏)如图16-3-17所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置1（左）匀速运动到位置2（右），则（　　A.导线框进入磁场时，感应电流方向为 a→b→c→d→a B.导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→a C.导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右 D.导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左 解析：线圈进入磁场时，磁通量增加，由楞次定律可以判断感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，再运用安培定则可以确定感应电流的方向为a→d→c→b→a，故选项A错.同理可以判断选项B错误.应用楞次定律可知感应电流在磁场中所受的安培力总是阻碍线框的运动的，所以选项D是正确的. 答案：D 8.如图16-3-18所示，ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形线框，当滑动变阻器的滑片P自左向右滑动时，从纸外向纸内看，线框ab将（　　） 图16-3-18 A.保持静止不动 B.逆时针转动 C.顺时针转动D.发生转动，但因电源极性不明，无法确定转动方向 解析：滑动变阻器R的滑片P向右滑动时，接入电路的电阻变大，电流变小，由这个电流产生的磁场减弱，穿过线框的磁通量变小.根据楞次定律，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流磁场的变化，所以线框ab应顺时针方向转动，增大其垂直于磁感线方向的投影面积，才能阻碍线框的磁通量减小. 答案：C 9.(上海)如图16-3-19所示，A是长直密绕通电螺线管，小线圈B与电流表连接，并沿A的轴线Ox从O点自左向右匀速穿过螺线管A.能反映通过电流表中电流随x变化规律的是图16-3-20中的（　　） 图16-3-19 图16-3-20 解析：小线圈B在长通电线圈A中间部分运动时穿过小线圈B的磁通量最大且不变，感应电流为零，故选项A、B错.而小线圈在进入和穿出磁场时感应电流方向相反，故选项D错，选项C正确. 答案：C 10.(天津理综)在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图16-3-21所示，当磁场的磁感应强度B随时间t如图16-3-22变化时，图16-3-23中正确表示线圈中感应电动势E变化的是（　　） 图16-3-21　　　 　图16-3-22[ [图16-3-23 解析：由法拉第电磁感应定律，，在t=0～t=1 s，B均匀增大，则为一恒量，则E为一恒量，再由楞次定律，可判断感应电动势为顺时针方向，则电动势为正值;在t=1～t=3s，B不变化，则感应电动势为零;在t=3～t=5 s，B均匀增大，则为一恒量，但B变化得较慢，则E为一恒量，但比t=0～t=1 s小，再由楞次定律，可判断感应电动势为逆时针方向，则电动势为负值，所以A选项正确.答案：A 11.(重庆理综) 两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图16-3-24所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面.质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R.整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中.当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v1沿导轨匀速运动时，cd杆也正好以速度v2向下匀速运动.重力加速度为g.以下说法正确的是（　　） 图16-3-24 A.ab杆所受拉力F的大小为 B.cd杆所受摩擦力为零 C.回路中的电流为 D.μ与v1大小的关系为 解析：ab棒切割磁感线产生感应电动势，cd棒不切割磁感线，整个回路中的感应电动势E感=BLabv1=BLv1,回路中感应电流，C选项错误.ab棒受到的安培力为，ab棒沿导轨匀速运动，受力平衡.ab棒受到的拉力为F=F摩+F安=μmg+,A选项正确.cd棒所受摩擦力为f=μF安=μ,B选项错误. cd棒也做匀速直线运动，受力平衡，mg=f,mg=μ,，D选项正确. 答案：AD 12.如图16-3-25所示，导线环面积为10cm2，环中接入一个电容器，C=10μF，线圈放在均匀变化的磁场中，磁感线垂直线圈平面.若磁感应强度以0.01T/S的速度均匀减小，则电容器极板所带电荷量为_______，其中带正电荷的是_______板 图16-3-25 解析：导线环内产生的感应电动势为=0.0110-3V=10-5V 电容器的带电荷量Q=CE=10-510-5=10-10C 根据楞次定律可判断知b板带正电. 答案：10-10C　b