电磁感应现象 楞次定律.doc

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1、9-1电磁感应现象楞次定律 一、选择题1如下图所示是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中正确的是()答案CD解析根据楞次定律可确定感应电流的方向：对C选项，当磁铁向下运动时：(1)闭合线圈原磁场的方向向上；(2)穿过闭合线圈的磁通量的变化增加；(3)感应电流产生的磁场方向向下；(4)利用安培定则判断感应电流的方向与图中箭头方向相同故C项正确同理分析可知D项正确2.两个大小不同的绝缘金属圆环如下图所示叠放在一起，小圆环有

2、一半面积在大圆环内，当大圆环通上顺时针方向电流的瞬间，小圆环中感应电流的方向是()A顺时针方向B逆时针方向C左半圆顺时针 ，右半圆逆时针D无感应电流答案B解析根据安培定则，当大圆环中电流为顺时针方向时，圆环所在平面内的磁场是垂直于纸面向里的，而环外的磁场方向垂直于纸面向外，虽然小圆环在大圆环里外的面积一样，但环里磁场比环外磁场要强，净磁通量还是垂直于纸面向里由楞次定律知，感应电流的磁场阻碍“”方向的磁通量的增强，应垂直于纸面向外 ，再由安培定则得出小圆环中感应电流的方向为逆时针方向，B选项正确3如下图所示，闭合线圈abcd在磁场中运动到如图位置时，ab边受到的磁场力竖直向上，此线圈的运动情况可

3、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ad为轴转动答案B解析ab边受磁场力竖直向上，由左手定则知，通过ab的电流方向是由a指向b，由右手定则可知当线圈向左移出磁场时，bc边切割磁感线可产生顺时针方向的电流，当然也可以用楞次定律判断当线圈向左移出磁场时，磁通量减小，产生顺时针的感应电流，故B正确，当以ab或ad为轴转动时，在图示位置，导线不切割磁感线无电流产生，故C、D错4如下图所示，在条形磁铁的中央位置的正上方水平固定一铜质圆环以下判断中正确的是()A释放圆环，环下落时环的机械能守恒B释放圆环，环下落时磁铁对桌面的压力比磁铁受的重力大C给磁铁水平向右的初速度，磁铁滑出时做减速

4、运动D给磁铁水平向右的初速度，圆环产生向左运动的趋势答案AC解析由条形磁铁磁场分布特点可知，穿过其中央位置正上方的圆环的合磁通量为零，所以在环下落的过程中，磁通量不变，没有感应电流，圆环只受重力，则环下落时机械能守恒，A对，B错；给磁铁水平向右的初速度，由楞次定律可知，圆环的运动总是阻碍自身磁通量的变化，所以环要受到向右的作用力，由牛顿第三定律可知，磁铁要受到向左的作用力而做减速运动(或据“总阻碍相对运动”的推论得出)，故C对D错5.直导线ab放在如下图所示的水平导体框架上，构成一个闭合回路长直线导线cd和框架处在同一个平面内，且cd和ab平行 ，当cd中通有电流时，发现ab向左滑动关于cd中

5、的电流下列说法正确的是()A电流肯定在增大，不论电流是什么方向B电流肯定在减小，不论电流是什么方向C电流大小恒定，方向由c到dD电流大小恒定，方向由d到c答案B解析ab向左滑动，说明通过回路的磁通量在减小，通过回路的磁感应强度在减弱，通过cd的电流在减小，与电流方向无关6如下图所示，ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导体线圈，当滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动过程中，线圈ab将()A静止不动B逆时针转动C顺时针转动D发生转动，但因电源的极性不明，无法确定转动的方向答案C解析当P向右滑动时，电路中电阻减小，电流增大，线圈ab的磁通量增加，根据楞次定律判断，线圈ab将顺时针转动7.如下

6、图所示是一种延时开关S2闭合，当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，将C线路接通当S1断开时，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放，则()A由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用B由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用C如果断开B线圈的电键S2，无延时作用D如果断开B线圈的电键S2，延时将变长答案BC解析 S1断开时，A线圈中电流消失，磁通量减少，B线圈中产生感应电流，阻碍线圈中磁通量的减少，A错，B对；若断开S2，B线圈无感应电流，磁通量立即减为零，不会有延时作用，C对，D错8.如下图所示，在载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨A、B，导轨与直导线平行且在同一水平面内，

7、在导轨上有两条可自由滑动的导体棒ab和cd.当载流直导线中的电流逐渐增强时，导体棒ab和cd的运动情况是()A一起向左运动B一起向右运动Cab和cd相向运动，相互靠近Dab和cd相背运动，相互远离答案C解析电流增强时，电流在abdc回路中产生的垂直向里的磁场增强，回路磁通量增大，根据楞次定律可知回路要减小面积以阻碍磁通量的增加，因此，两导体棒要相向运动，相互靠拢9(2011庆阳模拟)现代汽车中有一种先进的制动机构，可保证车轮在制动时不是完全刹死滑行，而是让车轮仍有一定的滚动经研究这种方法可以更有效地制动，它有一个自动检测车速的装置，用来控制车轮的转动，其原理如下图所示，铁质齿轮P与车轮同步转动

8、，右端有一个绕有线圈的磁体，M是一个电流检测器当车轮带动齿轮转动时，线圈中会有电流，这是由于齿靠近线圈时被磁化，使磁场增强，齿离开线圈时磁场减弱，磁通量变化使线圈中产生了感应电流将这个电流放大后去控制制动机构，可有效地防止车轮被制动刹死在齿a转过虚线位置的过程中，关于M中感应电流的说法正确的是()AM中的感应电流方向一直向左BM中的感应电流方向一直向右CM中先有自右向左、后有自左向右的感应电流DM中先有自左向右、后有自右向左的感应电流答案D解析由楞次定律知，感应电流的“效果”总是阻碍引起感应电流的“原因”由于齿靠近线圈时被磁化，使磁场增强，感应电流的磁场总要阻碍原磁场增强，由安培定则可知M中感

9、应电流的方向为自左向右；齿离开线圈时磁场减弱，由楞次定律及安培定则知，M中感应电流方向为自右向左，D选项正确10如下图甲所示，长直导线与闭合线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示在0时间内，长直导线中电流向上，则线框中感应电流的方向与所受安培力情况是()A0T时间内线框中感应电流方向为顺时针方向B0T时间内线框中感应电流方向为先顺时针方向后逆时针方向C0T时间内线框受安培力的合力向左D0时间内线框受安培力的合力向右，T时间内线框受安培力的合力向左答案A解析0时间内，电流i在减小，闭合线框内的磁通量必然在减小，由楞次定律可以判断线框中感应电流方向为顺时针方向，而且0时

10、间内线框受安培力的合力应向左；同理，可以判断在T时间内，电流i在反向增大，闭合线框内的磁通量必然在增大，由楞次定律可以判断线框中感应电流方向也为顺时针方向，故A项对B项错；而且T时间内线框受安培力的合力应向右，C、D两项错误二、非选择题11.如下图所示，匀强磁场区域宽为d，一正方形线框abcd的边长为l，且ld，线框以速度v通过磁场区域，从线框进入到完全离开磁场的时间内，线框中没有感应电流的时间是多少？答案解析从线框进入到完全离开磁场的过程中，当线框bc边运动至磁场右边缘至ad边运动至磁场左边缘过程中无感应电流此过程位移为：ld故t.12.如下图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下

11、的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动t0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形为使MN棒中不产生感应电流从t0开始，求磁感应强度B随时间t变化的关系式答案B解析要使MN棒中不产生感应电流，应使穿过线圈平面的磁通量不发生变化，在t0时刻，穿过线圈平面的磁通量1B0SB0l2设t时刻的磁感应强度为B，此时磁通量为2Bl(lvt)由12得B.13.磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为2l的正方形范围内，有一个电阻为R、边长为l的正方形导线框abcd，沿垂直于磁感线方向，以速度v匀速通过磁场，如上图所示，从ab进入磁场时开始计时(1)画出穿过线框的

12、磁通量随时间变化的图象；(2)判断线框中有无感应电流若有，请判断出感应电流的方向；若无，请说明理由答案(1)如上图所示(2)线框进入磁场阶段，感应电流方向逆时针；线框在磁场中运动阶段，无感应电流；线框离开磁场阶段，感应电流方向为顺时针方向解析线框穿过磁场的过程可分为三个阶段：进入磁场阶段(只有ab边在磁场中)、在磁场中运动阶段(ab、cd两边都在磁场中)、离开磁场阶段(只有cd边在磁场中)(1)线框进入磁场阶段：t为0，线框进入磁场中的面积与时间成正比，Slvt，最后为BSBl2线框在磁场中运动阶段：t为线框磁通量为Bl2，保持不变线框离开磁场阶段：t为，线框磁通量线性减小，最后为零(2)线框

13、进入磁场阶段，穿过线框的磁通量增加，线框中将产生感应电流由右手定则可知，感应电流方向为逆时针方向线框在磁场中运动阶段，穿过线框的磁通量保持不变，无感应电流产生线框离开磁场阶段，穿过线框的磁通量减小，线框中将产生感应电流由右手定则可知，感应电流方向为顺时针方向14我国的“嫦娥二号”探月卫星在发射1533秒后进入近地点高度为200km的地月转移轨道假设卫星中有一边长为50cm的正方形导线框，由于卫星的调姿由水平方向转至竖直方向，此时地磁场磁感应强度B4105T，方向如下图所示(1)该过程中磁通量的改变量是多少？(2)该过程线框中有无感应电流？ 设线框电阻为R0.1，若有电流则通过线框的电量是多少？(sin370.6，cos370.8)答案(1)1.4105Wb(2)1.4104C解析 (1)设线框在水平位置时法线n方向竖直向上，穿过线框的磁通量1BScos536.0106Wb.当线框转至竖直位置时，线框平面的法线方向水平向右，与磁感线夹角143，穿过线框的磁通量2BScos1438.0106Wb该过程磁通量的改变量大小121.4105Wb.(2)因为该过程穿过闭合线框的磁通量发生了变化， 所以一定有感应电流根据电磁感应定律得，.通过的电量为qt1.4104C.