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文檔簡介

1、Good is good, but better carries it.精益求精,善益求善。【免金幣】高中物理電磁感應現象和楞次定律練習題-電磁感應現象和楞次定律練習題1下列圖中能產生感應電流的是vvVNSV(A)(B)(C)(D)(E)(F)2.如圖12.1-2示,一水平放置的圓形通電線圈1固定,另一個較小的圓形線圈2從1的正上方下落,在下落的過程中兩線圈平面紿終保持平行且共軸,則線圈2從1的正上方下落至1的正下方的過程中,從上向下看線圈2,應是:A.無感應電流產生B.有順時針方向的感應電流C.有先順時針后逆時針方向的感應電流D.有先逆時針后順時針方向的感應電流3如圖12.1-3,甲為豎直懸

2、掛的閉合導體環,乙為帶鐵心的電磁鐵,ab為架在水平平行導軌上的金屬棒,導軌間有豎直向上的勻強磁場,開始時甲處于靜止,當ab沿導軌做切割磁感線運動時,導體環甲遠離電磁鐵乙向左擺動,則ab可能的運動是:A向右勻速運動B向右加速運動C向右減速運動D向左加速運動4.如圖12.1-示,螺線管B置于閉合金屬環A的軸線上,當B中通過的電流減小時,則A.環A有縮小的趨勢B.環A有擴張的趨勢C.螺線管B有縮短的趨勢D.螺線管B有伸長的趨勢。5.如圖所示,ab是一個可繞垂直于紙面的軸O轉動的矩形線框,當滑動變阻器的滑片P自左向右滑動時,從紙外向紙內看,線框ab將A保持靜止不動B逆時針轉動C順時針轉動D發生轉動,但

3、因電源極性不明,無法確定轉動方向。6.圖12.1-5中T是繞有兩組線圈的閉合鐵芯,線圈的繞向如圖所示,金屬棒ab可在兩平行的金屬導軌上沿導軌滑行,勻強磁場方向垂直紙面向里,若電流計中有向上的電流通過,則ab棒的運動可能是向左勻速運動。B向右勻速運動。C.向左勻加速運動。D向右勻加速運動。7.如圖所示,為地磁場磁感線的示意圖,在北半球地磁場的堅直分量向下。飛機在我國上空勻逐巡航。機翼保持水平,飛行高度不變。由于地磁場的作用,金屬機翼上有電勢差。設飛行員左方機翼未端處的電勢為U1,右方機翼未端處的電勢力U2,則A.若飛機從西往東飛,U1比U2高B.若飛機從東往西飛,U2比U1高C.若飛機從南往北飛

4、,U1比U2高D.若飛機從北往南飛,U2比U1高8如圖所示,在兩根平行長直導線中,通以同方向、同強度的電流,導線框ABCD和兩導線在同一平面內,導線框沿著與兩導線垂直的方向自右向左在兩導線間勻速運動。在運動過程中,導線框中感應電流的方向BA沿ABCD方向不變。B沿ADCB方向不變。C由ABCD方向變成ADCB方向。D由ADCB方向變成ABCD方向。9.如圖(a),圓形線圈P靜止在水平桌面上,其正上方懸掛一相同的線圈Q,P和Q共軸.Q中通有變化電流,電流隨時間變化的規律如圖(b)所示.P所受的重力為G,桌面對P的支持力為N,則A.t1時刻NGB.t2時刻NGC.t3時刻NGD.t4時刻N=G10

5、如圖所示,在一根軟鐵棒上繞有一組線圈,a、c是線圈的兩端,b為中心抽頭。把a、b兩端接上兩根平行金屬導軌,在導軌間有勻強磁場,方向垂直線面向里,導軌上放一金屬棒,當金屬棒在導軌上滑動時,a、b、c各點間都有電勢差,若要求a與c點的電勢均高于b點,則A.金屬棒應向右加速運動B.金屬棒應向右減速運動C.金屬棒應向左加速運動D.金屬棒應向左減速運動參考答案1BCF2、C3、BD4AD5C6D7AC8B9AD10A【例3】M和N是繞在一個環形鐵芯上的兩個線圈,繞法和線路如圖所示,現將電鍵S從a處斷開,然后合向b處,在此過程中,通過電阻R2的電流方向是A、先由c流向d,后又由c流向dB、先由c流向d,后

6、由d流向cC、先由d流向c,后又由d流向cD、先由d流向c,后由c流向d【分析】由于N回路中的電流斷通,引起了環形鐵芯中磁場的變化,使得線圈M中磁通量發生變化。只有當線圈M中的磁通量發生變化時,產生感應電流,也可能在電阻R2中通過。因此判斷M線圈中原磁場的方向和磁通量的變化,才是解決此題的關鍵所在。【解答】當電鍵S從a處斷開,這時鐵芯中,順時針方向的磁場消失,穿過線圈M中的磁通量減少,根據楞次定律,線圈M中感應電流方向為McdM;當電鍵S合向b處時,鐵芯中又產生了逆時針方向的磁場穿過線圈M中的磁通量增加,根據楞次定律,線圈M中感應電流方向仍為McdM。所以選項A正確。【說明】應用楞次定律時,首

7、先應該明確研究哪一個閉合回路中的電流方向,那么分析該回路中的磁場方向和磁通量的變化才是判定感應電流方向的依據。應用對象含混是容易犯的一個錯誤。【例4】4根同樣光滑的細鋁桿a、b、c、d放在同一水平桌面上,其中a、c固定,b、d靜止地放在a、c桿上,接觸良好,O點為回路中心,如圖,當條形磁鐵一端從O點正上方向下插向回路時b、d兩桿將A、保持不動B、分別遠離O點C、分別向O點靠近D、因不知磁極極性故無法判定【分析】磁鐵插向abcd構成的回路時,回路中磁通量增加,產生感應電流。同時,b、d中的電流又受到安培力作用而發生運動。【解答】解法1先假設N極插向回路,則原磁感線向下呈發散狀;因導線切割磁感線,

8、由右手定則,可知感應電流方向俯視為逆時針;根據左手定則知b導線受到向右的安培力,d導線受到向左的安培力答案C正確再假設S極插向回路,也可以得到同樣的結論解法2當磁鐵插向回路的過程中(無論哪極朝下),穿過回路的磁通量增加,金屬桿將向O靠近來阻礙磁通量增加。【證明】本題應用楞次定律,從阻礙磁通量的增加很快可得出b、d均向O點運動,使回路的面積縮小,來抵消磁通量的增加。【例5】如圖,用細彈簧構成一閉合電路,中央放有一條形磁鐵,當彈簧收縮時,穿過電路的磁通量和電路中感應電流方向(從N極向S極看時)正確的是A減小,感應電流順時針向B減小,感應電流逆時針向C增大,感應電流順時針向D增大,感應電流逆時針向【

9、分析】磁感線是閉合曲線,在條形磁鐵外部從N極到S極,在內部從S極到N極,當閉合電路收縮時,外部從右向左穿過閉合電路的磁感線條數減少,而內部從左向右穿過閉合電路的磁感線條數不變,于是使得穿過閉合電路從右向左的總磁通增強,所以從N極向S極看時,閉合電路內的感應電流為順時針向。【解答】C。【說明】必須注意,產生感應電流的條件和楞次定律中所說的“穿過閉合電路的磁通量”指的都是閉合電路內的“合磁通”。【例6】一均勻的扁平條形磁鐵與一圓形線圈同在一平面內圓心O重合為了在磁鐵開始運動時在線圈中得到一方向如圖所示的感應電流i,磁鐵的運動方式應為AN極向紙內,S極向紙外,使磁鐵繞O點轉動BN極向紙外,S極向紙內

10、,使磁鐵繞O點轉動C使磁鐵沿垂直于線圈平面的方向向紙外做平動D使磁鐵沿垂直干線圈平面的方向向紙內做平動E使磁鐵在線圈平面內繞O點沿順時針方向轉動F使磁鐵在線圈平面內繞O點沿逆時針方向轉動【分析】由題設可知,在磁鐵開始運動前,磁鐵與線圈在同一平面內,這時穿過線圈的磁通量為零,因此線圈必定是在磁通量增加的情況下產生的感應電流。感應電流的磁場總是要阻礙引起感應電流磁通量的變化,即感應電流的效果總是要與引起感應電流的原因相對抗。本題根據楞次定律應用四步逆過程考慮。【解答】根據圖示感應電流的方向可知,感應電流的磁場是垂直紙面向外的方向;由于線圈內磁通量是增加的,根據楞次定律,磁鐵在線圈內的磁場方向必為垂

11、直紙面向里。C、D、E、F這四項不會導致線圈內磁通量發生變化,而B項導致穿過線圈垂直紙面向外的磁通量增加,均應舍去。只有A項符合題意。正確選項為A。【說明】要正確理解感應電流的磁場對磁通量變化的“阻礙”作用,只有這樣才能消耗其他形式的能產生電能。知道電磁感應的結果,追根溯源推出發生電磁感應的原因,需要逆向思維過程。只有應用楞次定律解題步驟(正向思維過程)記熟、記準,才好逆回去。找出原因后,應該再從原因到結果,驗算一下是否正確。【例7】如圖1所示,當磁鐵突然向銅環運動時,銅環的運動情況是A向右擺動B向左擺動C靜止D不能判定圖1【分析】磁鐵向環運動,使閉合圓環中磁通量變化而產生感應電流,電流在磁場中又受到安培力而運動。【解答】解法一:電流元受力分析法畫出磁鐵磁感線分布如圖2所示,當磁鐵向環運動時,由楞次定律判出銅環的感應電流方向如圖所示,把銅環的電流等效為多段直線電流元,取上、下兩小段電流研究,由左手定則判出兩段電流受力如圖示,由圖可聯想到整個銅環所受合力向右,則A答案正確。圖2解法二:等效法磁鐵向右運動,使銅環產生的感應電流可等效為圖3所示的條形磁鐵,則兩磁鐵有

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