要点楞次定律Word文件下载.docx
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B.0~t1时间内,导线框中电流越来越小
C.0~t2时间内,导线框中电流的方向始终为adcba
D.0~t2时间内,导线框ab边受到的安培力大小恒定不变
4.如图所示,通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面,位置靠近ab且相互绝缘.当MN中电流突然增大时,线圈所受安培力的合力方向
A.向左B.向右C.垂直纸面向外D.垂直纸面向里
5.如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,当PQ在外力的作用下运动时,MN在磁场力的作用下向右运动,则PQ所做的运动可能是()
A.向右
B.向左加速运动
C.向右匀速运动
D.向左减速运动
二、多选题
6.如图甲所示,匀强磁场垂直穿过矩形金属线框abed,磁感应强度B随时间t按图乙所示规律变化,下列说法正确的是
A.t1时刻线框的感应电流方向为a→b→c→d→a
B.t3时刻线框的感应电流方向为a→b→c→d→a
C.t2时刻线框的感应电流最大
D.t1时刻线框ab边受到的安培力方向向右
7.如图所示,固定的水平长直导线中通有向右的恒定电流I,闭合的矩形金属线框与导线在同一竖直平面内,且一边与导线平行,线框由静止释放下落过程中
A.穿过线框的磁通量保持不变
B.线框的机械能不断变大
C.线框中产生顺时针方向的感应电流
D.线框所受安培力的合力向上
8.如图所示,虚线abcd为矩形匀强磁场区域,磁场方向竖直向下,圆形闭合金属线圈以某初速度沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动。
图乙给出的是圆形闭合金属线圈的四个可能到达的位置,不计空气阻力,下列说法正确的是()
A.①位置线圈中感应电流方向为顺时针
B.②位置线圈中一定没有感应电流
C.①④位置线圈的速度可能为零
D.②③位置线圈的速度可能为零
9.如图所示,金属圆环放置在水平桌面上,一个质量为m的圆柱形永磁体轴线与圆环轴线重合,永磁体下端为N极,将永磁体由静止释放永磁体下落h高度到达P点时速度大小为v,向下的加速度大小为a,圆环的质量为M,重力加速度为g,不计空气阻力,则()
A.俯视看,圆环中感应电流沿逆时针方向
B.永磁体下落的整个过程先加速后减速,下降到某一高度时速度可能为零
C.永磁体运动到P点时,圆环对桌面的压力大小为Mg+mg-ma
D.永磁体运动到P点时,圆环中产生的焦耳热为mgh+
mv2
10.如图所示,直导线MM中通有M向N的电流,要使闭合导线圈a中产生如图方向的感应电流,应采取的办法是()
A.a不动,使MN中电流增大
B.a不动,使MN中电流减小
C.MN中电流不变,使a平行于向右运动
D.MN中电流不变,使a向着远离MN方向运动
11.如图所示,金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时,铜制线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引(
)
A.向左做加速运动
B.向左做减速运动
C.向右做加速运动
D.向右做减速运动
12.如图甲所示,两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合,放在同一水平面内,线圈A中通以如图乙所示的交变电流,设t=0时电流沿顺时针方向(图中箭头所示)。
下列说法中正确的是
A.t1~t2时间内,线圈B中有顺时针方向的电流
B.t1~t2时间内,线圈B中的感应电流产生的磁场方向垂直纸面向外
C.0~t2时间内,线圈B中产生感应电流方向始终不变
D.0~t2时间内,线圈B有扩张的趋势
参考答案
1.A
【解析】
【分析】
先根据右手螺旋定则判断原磁场方向,然后根据楞次定律判断感应电流的磁场方向,最后再根据右手螺旋定则判断感应电流方向并得到小磁针是否偏转;
【详解】
闭合电键后,线圈中的磁场方向为顺时针,且增加,故根据楞次定律,感应电流的磁场为逆时针方向,故右侧线圈中感应电流方向俯视逆时针,故直导线下方的磁场向里,小磁针沿顺时针方向旋转一下,电路稳定后,无感应电流,小磁针不偏转,最终复原;
选项A正确,BCD错误;
故选A。
【点睛】
本题关键是明确电磁感应现象产生的条件,只有磁通量变化的瞬间闭合电路中才会有感应电流.
2.A
根据平行电流间的相互作用关系可明确两线圈中电流的方向;
根据楞次定律可判断感应电流的方向,从而明确M中电流变化;
再根据力的变化分析压力的变化.
开始时N处于静止状态,则说明二者间为斥力,故两线圈中电流方向相反;
故A正确;
在下落过程中二者的距离减小,故N受到的作用力增大;
故B错误;
由于N向下落,此时N中磁场在M中的磁通增大,故M产生感应电流;
根据“增反减同”可知,感应电流方向与N中电流方向相同,与M中电流方向相反,故线圈M中的电流减小;
故C错误;
由于N向下落时NM间作用力增大,故线圈对桌面的正压力增大;
故D错误;
本题考查楞次定律以及平行直导线间的相互作用,要求能明确平行电流“同向相吸,异向相斥”原理的应用,并能正确应用楞次定律分析求解.
3.A
由右图可知B的变化,则可得出磁通量的变化情况,由楞次定律可知电流的方向;
由法拉第电磁感应定律可知电动势,即可知电路中电流的变化情况;
由F=BIL可知安培力的变化情况.
由图可知,0-t2内,线圈中磁通量的变化率相同,故0到t2时间内电流的方向相同,由楞次定律可知,电路中电流方向为顺时针,即电流为adcba方向,故A正确,C错误;
从0到t1时间内,线圈中磁通量的变化率相同,感应电动势恒定不变,电路中电流大小时恒定不变;
导线电流大小恒定,故B错误;
从
t1到t2时间内,磁场的变化率不变,则电路中电流大小时恒定不变,故由F=BIL可知,F与B成正比,即增大,则0~t2时间内,导线框ab边受到的安培力大小不是恒定不变的,故D错误;
本题要求学生能正确理解B-t图的含义,才能准确的利用楞次定律、左手定律等进行判定;
解题时要特别注意,两个时段,虽然磁场的方向发生了变化,但因其变化为连续的,故产生的电流一定是相同的.
4.A
金属线框abcd放在导线MN上,导线中电流产生磁场,当导线中电流增大时,穿过线框abcd的磁通量增大,根据楞次定律判断线框abcd感应电流,再由左手定则来确定所受有安培力方向.
金属线框abcd放在导线MN上,导线中电流产生磁场,根据安培定则判断可知,线框abcd左右两侧磁场方向相反,线框左侧的磁通量小于线框右侧的磁通量,磁通量存在抵消的情况。
若MN中电流突然增大时,穿过线框的磁通量将增大。
根据楞次定律可知,感应电流的磁场要阻碍磁通量的变化,则线框abcd感应电流方向为逆时针,再由左手定则可知,左边受到的安培力水平向左,而右边的安培力方向也水平向左,故安培力的合力向左。
故A正确,BCD错误。
本题运用楞次定律判断电磁感应中导体的运动方向,也可以根据因果关系,运用安培定则、楞次定律和左手定则按部就班进行分析判断.
5.B
MN处于垂直向里的匀强磁场中,在磁场力作用下向右运动,说明MN受到的磁场力向右,由左手定则可知电流由M指向N;
由楞次定律可知,线圈中产生感应电流的磁场应该是向上;
再由右手定则可知PQ可能是向左加速运动或向右减速运动。
故B正确,ACD错误。
故选:
B。
本题关键是分析好引起感应电流的磁通量的变化,进而才能分析产生电流的磁通量是由什么样的运动产生的。
6.AD
根据楞次定律判断感应电流的方向;
根据B-t图像的斜率等于磁感应强度的变化率判断感应电流的大小;
根据左手定则判断安培力的方向.
t1时刻穿过线圈的磁通量向里增加,根据楞次定律可知,线框的感应电流方向为a→b→c→d→a,由左手定则可知,线框ab边受到的安培力方向向右,选项AD正确;
t3时刻穿过线圈的磁通量向里减小,可知线框的感应电流方向为a→d→c→b→a,选项B错误;
B-t图像的斜率等于磁感应强度的变化率,可知t2时刻磁感应强度的变化率为零,则线框的感应电流为零,选项C错误;
故选AD.
此题关键是知道感应电流的方向由楞次定律来确定,而其大小是由法拉第电磁感应定律来算得的.知道B-t图像的斜率等于磁感应强度的变化率;
分清左右手定则的适用范围.
7.CD
根据磁能量形象表示:
穿过磁场中某一面积的磁感线的条数判断磁能量的变化.用楞次定律研究感应电流的方向.用左手定则分析安培力,根据能量守恒定律研究机械能的变化.
线框在下落过程中,所在磁场减弱,穿过线框的磁感线的条数减小,磁通量减小。
故A错误。
下落过程中,因为磁通量随线框下落而减小,线框中产生电能,机械能减小,故B错误。
根据安培定则,电流产生的磁场在导线的下方垂直于纸面向里,下落过程中,因为磁通量随线框下落而减小,根据楞次定律,感应电流的磁场与原磁场方向相同,所以感应电流的方向为顺时针方向,故C正确。
由于离导线越远的地方磁场越小,所以线框的上边受到的向上的安培力大于下边受到的向下的安培力,合力的方向向上。
故D正确;
故选CD。
本题考查电流的磁场和电磁感应中楞次定律等,难度不大,要注意左手定则、右手定则和安培定则使用的条件.
8.BC
根据线圈完全进入磁场后,磁通量不变,没有感应电流产生,不再受安培力,线圈的速度不变进行分析.当线圈进入或穿出磁场时,磁通量变化,产生感应电流,受到安培阻力作用,速度可能为零.
根据楞次定律,①位置线圈中感应电流方向为逆时针,选项A错误;
②位置线圈完全进入磁场后,磁通量不变,没有感应电流产生,选项B正确;
①④位置线圈进或出磁场时,磁通量变化,线圈中会产生感应电流,线圈受到安培阻力作用而减速运动,速度可能为零,故C正确。
②③位置线圈完全进入磁场后,磁通量不变,没有感应电流产生,不再受安培力,线圈的速度不变,所以②③位置中线框速度不可能为零。
故D错误。
故选BC。
此题的解题关键是抓住线框完全进入磁场中没有感应电流产生,不受安培力进行分析.
9.AC
可根据假设法判断磁铁下落到某高度时速度不可能为零;
根据牛顿第二定律分别为磁铁和圆环列方程求解圆环对地面的压力;
根据能量关系求解焦耳热。
磁铁下落时,根据楞次定律可得,俯视看,圆环中感应电流沿逆时针方向,选项A正确;
永磁体下落的整个过程,开始时速度增加,产生感应电流增加,磁铁受到向上的安培力变大,磁铁的加速度减小,根据楞次定律可知“阻碍”不是“阻止”,即磁铁的速度不可能减到零,否则安培力就是零,物体还会向下运动,选项B错误;
永磁体运动到P点时,根据牛顿第二定律:
mg-F安=ma;
对圆环:
Mg+F安=N,则N=Mg+mg-ma,由牛顿第三定律可知圆环对桌面的压力大小为Mg+mg-ma,选项C正确;
由能量守恒定律可得,永磁体运动到P点时,圆环中产生的焦耳热为mgh-
mv2,选项D错误;
故选AC.
此题关键是理解楞次定律,掌握其核心“阻碍”不是“阻止”;
并能用牛顿第二定律以及能量守恒关系进行判断.
10.BD
导线中的电流方向由M到N,根据安培定则判断导线框所在处磁场方向,根据楞次定律判断导线框中感应电流方向;
根据安培定则可知闭合导线圈所在处的磁场方向垂直纸面向里;
A、a不动,直导线MN中的电流增大,穿过线圈的磁通量增大,根据楞次定律得到:
线框中感应电流方向为逆时针方向,故A错误;
B、a不动,直导线MN中的电流减小,穿过线圈的磁通量减小,根据楞次定律得到:
线框中感应电流方向为顺时针方向,故B正确;
C、MN中电流保待恒定,使a平行于MN向右运动,线圈中的磁通量不变,没有感应电流,故C错误;
D、使a远离MN运动,线圈磁通量减小,根据楞次定律得到:
线框中感应电流方向为顺时针方向,故D正确;
故选BD。
知道安培定则与感应电流产生的条件,结合通电直导线的磁场的特点,判断出线圈中磁通量的变化是解题的关键。
11.BD
导体棒ab向左做加速运动时,根据右手定则判断得到,ab中产生的感应电流方向从b→a,螺线管左端为N极,感应电流增加,螺线管产生的磁场增强,穿过c的磁通量变大,根据楞次定律得知,c中产生顺时针方向的感应电流(从左向右看),由等效法可知,线圈c右端相当于N极,则且线圈c被螺线管排斥。
同理可知导体棒向左做减速运动时,也会产生感应电流,且线圈c被螺线管吸引;
导体棒向右做加速运动时,也会产生感应电流,且线圈c被螺线管排斥;
导体棒向右做减速运动时,也会产生感应电流,且线圈c被螺线管吸引;
故BD正确,C错误。
本题运用右手定则、安培定则和楞次定律按步就班进行分析的,也可以直接根据楞次定律进行判断:
线圈c被螺线管吸引时,磁通量将要增大,说明原来的磁通量减小,导体棒必定做减速运动.
12.ACD
A、B项:
在t1~t2时间内,由于线圈A的逆时针方向电流增大,导致线圈B磁通量增大,感应电流的磁场与它相反,根据安培定则可知,线圈A在线圈B内部产生磁场方向垂直纸面向外,根据楞次定律可知,线圈B感应电流的磁场方向垂直纸面向内,则线圈B内有顺时针方向的电流,故A正确,B错误;
C、D项:
同理,0~t1时间内,由于线圈A的顺时针方向电流减小,导致线圈B磁通量减小,感应电流的磁场与它相同,根据安培定则可知,线圈A在线圈B内部产生磁场方向垂直纸面向时,则线圈B内有顺时针方向的电流,故C正确;
此时线圈B的电流方向与线圈A电流方向相反,由异向电流相互排斥,可知线圈间有相互排斥,所以线圈B有扩张的趋势。
点晴:
解决本题的关键掌握安培定则、楞次定律的内容,知道感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化.同时注意t=0时电流方向为顺时针,而在t1~t2时间内电流方向为逆时针。