【免金币】高中物理电磁感应现象和楞次定律练习题演示教学.doc

Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。【免金币】高中物理电磁感应现象和楞次定律练习题-电磁感应现象和楞次定律练习题1下列图中能产生感应电流的是××××××××××××××××v××××××××××××××××v××××××××××××××××VNSV（A）（B）（C）（D）（E）（F）2.如图12.1-2示，一水平放置的圆形通电线圈1固定，另一个较小的圆形线圈2从1的正上方下落，在下落的过程中两线圈平面绐终保持平行且共轴，则线圈2从1的正上方下落至1的正下方的过程中，从上向下看线圈2，应是：A.无感应电流产生B.有顺时针方向的感应电流C.有先顺时针后逆时针方向的感应电流D.有先逆时针后顺时针方向的感应电流3如图12.1-3，甲为竖直悬挂的闭合导体环，乙为带铁心的电磁铁，ab为架在水平平行导轨上的金属棒，导轨间有竖直向上的匀强磁场，开始时甲处于静止，当ab沿导轨做切割磁感线运动时，导体环甲远离电磁铁乙向左摆动，则ab可能的运动是：A向右匀速运动B向右加速运动C向右减速运动D向左加速运动4.如图12.1-示，螺线管B置于闭合金属环A的轴线上，当B中通过的电流减小时，则A.环A有缩小的趋势B.环A有扩张的趋势C.螺线管B有缩短的趋势D.螺线管B有伸长的趋势。5.如图所示，ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的矩形线框，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。6.图12.1-5中T是绕有两组线圈的闭合铁芯，线圈的绕向如图所示，金属棒ab可在两平行的金属导轨上沿导轨滑行，匀强磁场方向垂直纸面向里，若电流计中有向上的电流通过，则ab棒的运动可能是A 向左匀速运动。B向右匀速运动。C.向左匀加速运动。D向右匀加速运动。7.如图所示，为地磁场磁感线的示意图，在北半球地磁场的坚直分量向下。飞机在我国上空匀逐巡航。机翼保持水平，飞行高度不变。由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差。设飞行员左方机翼未端处的电势为U1，右方机翼未端处的电势力U2，则A.若飞机从西往东飞，U1比U2高B.若飞机从东往西飞，U2比U1高C.若飞机从南往北飞，U1比U2高D.若飞机从北往南飞，U2比U1高8如图所示，在两根平行长直导线中，通以同方向、同强度的电流，导线框ABCD和两导线在同一平面内，导线框沿着与两导线垂直的方向自右向左在两导线间匀速运动。在运动过程中，导线框中感应电流的方向BA沿ABCD方向不变。B沿ADCB方向不变。C由ABCD方向变成ADCB方向。D由ADCB方向变成ABCD方向。9.如图（a），圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈Q，P和Q共轴.Q中通有变化电流，电流随时间变化的规律如图（b）所示.P所受的重力为G，桌面对P的支持力为N，则A.t1时刻NGB.t2时刻NGC.t3时刻NGD.t4时刻N=G10如图所示，在一根软铁棒上绕有一组线圈，a、c是线圈的两端，b为中心抽头。把a、b两端接上两根平行金属导轨，在导轨间有匀强磁场，方向垂直线面向里，导轨上放一金属棒，当金属棒在导轨上滑动时，a、b、c各点间都有电势差，若要求a与c点的电势均高于b点，则A.金属棒应向右加速运动B.金属棒应向右减速运动C.金属棒应向左加速运动D.金属棒应向左减速运动参考答案1BCF2、C3、BD4AD5C6D7AC8B9AD10A【例3】M和N是绕在一个环形铁芯上的两个线圈，绕法和线路如图所示，现将电键S从a处断开，然后合向b处，在此过程中，通过电阻R2的电流方向是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回路中的电流断通，引起了环形铁芯中磁场的变化，使得线圈M中磁通量发生变化。只有当线圈M中的磁通量发生变化时，产生感应电流，也可能在电阻R2中通过。因此判断M线圈中原磁场的方向和磁通量的变化，才是解决此题的关键所在。【解答】当电键S从a处断开，这时铁芯中，顺时针方向的磁场消失，穿过线圈M中的磁通量减少，根据楞次定律，线圈M中感应电流方向为McdM；当电键S合向b处时，铁芯中又产生了逆时针方向的磁场穿过线圈M中的磁通量增加，根据楞次定律，线圈M中感应电流方向仍为McdM。所以选项A正确。【说明】应用楞次定律时，首先应该明确研究哪一个闭合回路中的电流方向，那么分析该回路中的磁场方向和磁通量的变化才是判定感应电流方向的依据。应用对象含混是容易犯的一个错误。【例4】4根同样光滑的细铝杆a、b、c、d放在同一水平桌面上，其中a、c固定，b、d静止地放在a、c杆上，接触良好，O点为回路中心，如图，当条形磁铁一端从O点正上方向下插向回路时b、d两杆将A、保持不动B、分别远离O点C、分别向O点靠近D、因不知磁极极性故无法判定【分析】磁铁插向abcd构成的回路时，回路中磁通量增加，产生感应电流。同时，b、d中的电流又受到安培力作用而发生运动。【解答】解法1先假设N极插向回路，则原磁感线向下呈发散状；因导线切割磁感线，由右手定则，可知感应电流方向俯视为逆时针；根据左手定则知b导线受到向右的安培力，d导线受到向左的安培力答案C正确再假设S极插向回路，也可以得到同样的结论解法2当磁铁插向回路的过程中（无论哪极朝下），穿过回路的磁通量增加，金属杆将向O靠近来阻碍磁通量增加。【证明】本题应用楞次定律，从阻碍磁通量的增加很快可得出b、d均向O点运动，使回路的面积缩小，来抵消磁通量的增加。【例5】如图，用细弹簧构成一闭合电路，中央放有一条形磁铁，当弹簧收缩时，穿过电路的磁通量和电路中感应电流方向（从N极向S极看时）正确的是A减小，感应电流顺时针向B减小，感应电流逆时针向C增大，感应电流顺时针向D增大，感应电流逆时针向【分析】磁感线是闭合曲线，在条形磁铁外部从N极到S极，在内部从S极到N极，当闭合电路收缩时，外部从右向左穿过闭合电路的磁感线条数减少，而内部从左向右穿过闭合电路的磁感线条数不变，于是使得穿过闭合电路从右向左的总磁通增强，所以从N极向S极看时，闭合电路内的感应电流为顺时针向。【解答】C。【说明】必须注意，产生感应电流的条件和楞次定律中所说的“穿过闭合电路的磁通量”指的都是闭合电路内的“合磁通”。【例6】一均匀的扁平条形磁铁与一圆形线圈同在一平面内圆心O重合为了在磁铁开始运动时在线圈中得到一方向如图所示的感应电流i，磁铁的运动方式应为AN极向纸内，S极向纸外，使磁铁绕O点转动BN极向纸外，S极向纸内，使磁铁绕O点转动C使磁铁沿垂直于线圈平面的方向向纸外做平动D使磁铁沿垂直干线圈平面的方向向纸内做平动E使磁铁在线圈平面内绕O点沿顺时针方向转动F使磁铁在线圈平面内绕O点沿逆时针方向转动【分析】由题设可知，在磁铁开始运动前，磁铁与线圈在同一平面内，这时穿过线圈的磁通量为零，因此线圈必定是在磁通量增加的情况下产生的感应电流。感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流磁通量的变化，即感应电流的效果总是要与引起感应电流的原因相对抗。本题根据楞次定律应用四步逆过程考虑。【解答】根据图示感应电流的方向可知，感应电流的磁场是垂直纸面向外的方向；由于线圈内磁通量是增加的，根据楞次定律，磁铁在线圈内的磁场方向必为垂直纸面向里。C、D、E、F这四项不会导致线圈内磁通量发生变化，而B项导致穿过线圈垂直纸面向外的磁通量增加，均应舍去。只有A项符合题意。正确选项为A。【说明】要正确理解感应电流的磁场对磁通量变化的“阻碍”作用，只有这样才能消耗其他形式的能产生电能。知道电磁感应的结果，追根溯源推出发生电磁感应的原因，需要逆向思维过程。只有应用楞次定律解题步骤（正向思维过程）记熟、记准，才好逆回去。找出原因后，应该再从原因到结果，验算一下是否正确。【例7】如图1所示，当磁铁突然向铜环运动时，铜环的运动情况是A向右摆动B向左摆动C静止D不能判定图1【分析】磁铁向环运动，使闭合圆环中磁通量变化而产生感应电流，电流在磁场中又受到安培力而运动。【解答】解法一：电流元受力分析法画出磁铁磁感线分布如图2所示，当磁铁向环运动时，由楞次定律判出铜环的感应电流方向如图所示，把铜环的电流等效为多段直线电流元，取上、下两小段电流研究，由左手定则判出两段电流受力如图示，由图可联想到整个铜环所受合力向右，则A答案正确。图2解法二：等效法磁铁向右运动，使铜环产生的感应电流可等效为图3所示的条形磁铁，则两磁铁有排斥作用，故A答案正确。图3解法三：阻碍相对运动法磁铁向右运动时，由楞次定律的另一种表述得知铜环产生的感应电流总是阻碍导体间的相对运动，则磁铁和铜环间有排斥作用，故A答案正确。【说明】上述三种方法比较，可见方法二、方法三较为简便。楞次定律是符合能的转化和守恒规律的，我们进一步认识到电能的产生是由于其它形式能消耗而转化来，感应电流的效果必然要反抗引起感应电流的原因。-