电磁感应定律 楞次定律限时练习题二.docx
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电磁感应定律楞次定律限时练习题二
电磁感应定律楞次定律限时练习题
(二)
1.如图所示,无限大磁场的方向垂直于纸面向里,A图中线圈在纸面内由小变大(由图中实线矩形变成虚线矩形),B图中线圈正绕a点在平面内旋转,C图与D图中线圈正绕OO′轴转动,则线圈中不能产生感应电流的是( )
答案 B
解析 选项A中线圈面积S变化;选项C、D中线圈面与磁感应强度B的夹角变化,都会导致穿过线圈的磁通量变化而产生感应电流.选项B中,B、S及两者夹角均不变,穿过线圈的磁通量不变,不产生感应电流.
2.水平固定的大环中通过恒定的强电流I,从上向下看为逆时针方向,如图1所示,有一小铜环,从上向下穿过大圆环,且保持环面与大环平行且共轴,下落过程中小环中产生感应电流的过程是( )
图1
A.只有小环
在接近大环的过程中
B.只有小环在远离大环的过程中
C.只有小环在经过大环的过程中
D.小环下落的整个过程
答案 D
解析 由环形电流磁感线的分布可知小环在运动过程中无论是接近还是远离大环,小环的磁通量均在变化,所以小环下落的整个过程均能产生感应电流.故选D.
3.如图2所示,一对大磁极,中间处可视为匀强磁场,上、下边缘处为非匀强磁场,一矩形导线框abcd保持水平,从两磁极间中心上方某处开始下落,并穿过磁场( )
图2
A.线框中有感应电流,方向是先a→b→c→d→a后d→c→b→a→d
B.线框中有感应电流,方向是先d→c→b→a→d后a→b→c→d→a
C.受磁场的作用,线框要发生转动
D.线框中始终没有感应电流
答案 D
解析 由于线框从两极间中心上方某处开始下落,根据对称性知,下落过程中穿过abcd的磁通量始终是零,没有变化,所以始终没有感应电流,因此不会受磁场的作用.故选项D
正确.
4.如图3所示,当磁
铁运动时,流过电阻的电流由A经R到B,则磁铁的运动可能是( )
图3
A.向下运动B.向上运动
C.向左平移D.向右平移
答案 BCDR→R→B,应用安培定则得知感应电流在螺线管内产生的磁场方向向下;
(2)由楞次定律判断得螺线管内的磁通量变化应是向下的减小或向上的增加;(3)由条形磁铁的磁感线分布知螺线管内原磁场方向是向下的,故应是磁通量减
小,磁铁向上运动、向左或向右平移都会导致通过螺线管内的向下的磁通量减小.
5.如图所示的匀强磁场中,有一直导线ab在一个导体框架上向左运动,那么ab导线中感应电流的方向(已知有感应电流)及ab导线所受安培力方向分别是( )
A.电流由b向a,安培力向左
B.电流由b向a,安培力向右
C.电流由a向b,安培力向左
D.电流由a向b,安培力向右
解析:
导体棒运动时产生的感应电流由右手定则可知,沿导体棒a→b,根据左手定则可知安培力的方向向右.
答案:
D
6.如图所示,长直导线与矩形导线框固定在同一平面内,直导线中通有图示方向电流.当电流逐渐减弱时,下列说法正确的是( )
A.穿过线框的磁通量不变
B.线框中产生顺时针方向的感应电流
C.线框中产生逆时针方向的感应电流
D.线框所受安培力的合力向左
解析:
根据安培定则,穿过线框的磁感线垂直于纸面向里,当电流逐渐减弱时,导线周围的磁感应强度减小,穿过线框的磁通量减小,再根据楞次定律,为了阻碍磁通量的“减小”,线框中产生顺时针方向的感应电流,同时,线框具有水平向左运动的趋势,即线框所受安培力的合力向左,选项A、C错误,B、D正确.
答案:
BD
7.如图4-3-15所示,一均匀的扁平条形磁铁的轴线与圆形线圈在同一平面内,磁铁中心与圆心重合,为了在磁铁开始运动时在线圈中得到逆时针方向的感应电流,磁铁的运动方式应是( )
图4-3-15
A.N极向纸内,S极向纸外,使磁铁绕O点转动
B.N极向纸外,S极向纸内,使磁铁绕O点转动
C.磁铁在线圈平面内顺时针转动
D.磁铁在线圈平面内逆时针转动
【解析】 当N极向纸内,S极向纸外转动时,穿过线圈的磁场由无到有并向里,感应电流的磁场应向外,电流方向为逆时针,A选项正确;当N极向纸外,S极向纸内转动时,穿过线圈的磁场向外并增加,电流方向为顺时针,B选项错误;当磁铁在线圈平面内绕O点转动时,穿过线圈的磁通量始终为零,因而不产生感应电流,C、D选项错误.
【答案】 A
8.如图4-3-16,磁场垂直于纸面,磁感应强度在竖直方向均匀分布,水平方向非均匀分布.一铜制圆环用丝线悬挂于O点,将圆环拉至位置a后无初速释放,在圆环从a摆向b的过程中( )
图4-3-16
A.感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针
B.感应电流方向一直是逆时针
C.安培力方向始终与速度方向相反
D.安培力方向始终沿水平方向
【解析】 圆环从位置a运动到磁场分界线前,磁通量向里增大,感应电流为逆时针;跨越分界线过程中,磁通量由向里最大变为向外最大,感应电流为顺时针;再摆到b的过程中,磁通量向外减小,感应电流为逆时针,所以A正确;由于圆环所在处的磁场,上下对称,所受安培力竖直方向平衡,因此总的安培力沿水平方向,故D正确.
【答案】 AD
9.关于决定感应电流方向的因素,以下说法中正确的是( )
A.回路所包围的引起感应电流的磁场的方向
B.回路外磁场的方向
C.回路所包围的磁通量的大小
D.回路所包围的磁通量的变化情况
AD
10.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方向相反
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
C
11.关于楞次定律,下列说法中正确的是( )
A.感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相反
B.感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相同
C.感应电流的磁场方向与磁通量增大还是减小有关
D.感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化
CD
12.闭合线圈abcd在磁场中运动到如图所示位置时,ab边受到的磁场力竖直向上,此线圈的运动情况可能是( )
A.向右进入磁场
B.向左移出磁场
C.以ab为轴转动
D.以cd为轴转动
B
13.如图1所示,螺线管CD的导线绕法不明,当磁铁AB插入螺线管时,闭合电路中有图示方向的感应电流产生,下列关于螺线管磁场极性的判断,正确的是( )
A.C端一定是N极
B.D端一定是N极
C.C端的极性一定与磁铁B端的极性相同
D.因螺线管的绕法不明,故无法判断极性
C
14.如图所示,一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方,直导线与圆环在同一竖直面内,当通电直导线中电流增大时,弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度l将( )
A.S增大,l变长B.S减小,l变短
C.S增大,l变短D.S减小,l变长
D
15.如图所示,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( )
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
C
16.如图4-3-13所示,金属环所在区域存在着匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.当磁感应强度逐渐增大时,内、外金属环中感应电流的方向为( ).
图4-3-13
A.外环顺时针、内环逆时针
B.外环逆时针,内环顺时针
C.内、外环均为逆时针
D.内、外环均为顺时针
解析 首先明确研究的回路由外环和内环共同组成,回路中包围的磁场方向垂直纸面向里且内、外环之间的磁通量增加.由楞次定律可知两环之间的感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,垂直于纸面向外,再由安培定则判断出感应电流的方向是:
在外环沿逆时针方向,在内环沿顺时针方向,故选项B正确.
答案 B
17.如图4-3-14所示,A是用毛皮摩擦过的橡胶圆形环,由于它的转动,使得金属环B中产生了如图所示方向的感应电流,则A环的转动情况为( ).
图4-3-14
A.顺时针匀速转动
B.逆时针加速转动
C.逆时针减速转动
D.顺时针减速转动
解析 本题考查安培定则和楞次定律的应用.B环中感应电流为逆时针,根据安培定则判断可知,感应电流的磁场为垂直纸面向外,根据楞次定律能产生这样的磁场,是由于A环旋转时A环上负电荷定向运动产生一个垂直纸面向外减弱的磁场或者产生一个垂直纸面向里增强的磁场的结果,负电荷的运动方向与电流方向相反,根据安培定则可得出,A环逆时针加速转动时产生方向垂直纸面向里的增强的磁场,或A环顺时针减速转动时产生垂直纸面向外的减弱的磁场.故正确答案为B、D.
答案 BD
18.闭合线圈abcd运动到如图4-3-15所示的位置时,bc边所受到的磁场力的方向向下,那么线圈的运动情况是( ).
图4-3-15
A.向左平动进入磁场B.向右平动出磁场
C.向上平动D.向下平动
解析 当bc受力向下时,说明感应电流方向由b指向c,当向左进入磁场时,磁通量增加,感应电流的磁场方向应该与原磁场方向相反,垂直纸面向里,用右手螺旋定则可以判断感应电流方向为顺时针方向.
答案 A
19.如图4-3-17所示,MN,PQ为同一水平面的两平行导轨,导轨间有垂直于导轨平面的磁场,导体ab,cd与导轨有良好的接触并能滑动,当ab沿轨道向右滑动时,则( ).
图4-3-17
A.cd向右滑
B.cd不动
C.cd向左滑
D.无法确定
解析 对ab应用右手定则确定回路中电流方向,应用左手定则确定cd受力后的运动方向,与磁场的方向无关.本题也可用“来拒去留”直接判断.
答案 A
20.如图4-3-19所示,蹄形磁铁的两极间,放置一个线圈abcd,磁铁和线圈都可以绕OO′轴转动,磁铁如图示方向转动时,线圈的运动情况是( ).
图4-3-19
A.俯视,线圈顺时针转动,转动与磁铁相同
B.俯视,线圈逆时针转动,转速与磁铁相同
C.线圈与磁铁转动方向相同,但转速小于磁铁转速
D.线圈静止不动
解析 本题“原因”是磁铁有相对线圈的运动,“效果”便是线圈受安培力要阻碍两者的相对运动,由“来拒去留”线圈只好跟着磁铁同向转动;如果二者转速相同,就没有相对运动,线圈就不会转动,故答案为C.
答案 C
21.1931年,英国物理学家狄拉克从理论上预言:
存在只有一个磁极的粒子,即“磁单极子”.1982年,美国物理学家卡布莱拉设计了一个寻找磁单极子的实验.他设想,如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图4-3-21所示的超导线圈,那么,从上向下看,超导线圈将出现( ).
图4-3-21
A.先有逆时针方向的感应电流,然后有顺时针方向的感应电流
B.先有顺时针方向的感应电流,然后有逆时针方向的感应电流
C.始终有顺时针方向持续流动的感应电流
D.始终有逆时针方向持续流动的感应电流
解析 在磁单极子运动的过程中,当磁单极子位于超导线圈上方时,原磁场的方向向下,磁通量增加,则感应电流的磁场方向向上,由安培定则可知,产生逆时针(俯视)方向的感应电流;当磁单极子位于超导线圈下方时,原磁场的方向向上,磁通量减小,则感应电流的磁场方向向上,由安培定
则可知,产生逆时针(俯视)方向的感应电流.故选项D正确.
答案 D
22.如图4-3-22所示,两轻质闭合金属圆环,穿挂在一根光滑水平绝缘直杆上,原来处于静止状态.当条形磁铁的N极自右向左插入圆环时,两环的运动情况是( ).
图4-3-22
A.同时向左运动,两环间距变大
B.同时向左运动,两环间距变小
C.同时向右运动,两环间距变大
D.同时向右运动,两环间距变小
解析 当条形磁铁向左插入铝环的过程中,两个铝环磁通量均增加,根据楞次定律,感应电流的磁场将阻碍磁场的
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