高中物理人教版选修3-2同步训练:4.4-楞次定律的应用.docx
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1、“增反减同”法1.图4461931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查找磁单极子的试验他设想,假如一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图446所示的超导线圈,那么,从上向下看,超导线圈将消灭()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淌的感应电流D始终有逆时针方向持续流淌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(
2、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“来拒去留”法2.图447如图447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推断,正确的是()AC端肯定是N极BD端肯定是N极CC端的极性肯定与磁场B端的极性相同D因螺线管的绕法不明,故无法推断极性解析由“来拒去留”得磁铁与螺线管之间产生相斥的作用,即螺线管的C端肯定与磁铁的B端极性相同,与螺线管的绕法无关,但由于磁铁AB的N、S极性不明,所以螺线
3、管CD两端的极性也不能确定,所以A、B、D错,C对答案C“增缩减扩”法3.图448如图448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()AS增大,l变长BS减小,l变短CS增大,l变短DS减小,l变长解析当通电直导线中电流增大时,穿过金属圆环的磁通量增大,金属圆环中产生感应电流依据楞次定律,感应电流要阻碍磁通量的增大:一是用缩小面积的方式进行阻碍;二是用远离直导线的方法进行阻碍,故D正确答案D“增离减靠”法4.图449如图449所示是某电磁冲击钻的原理图,若突然发觉钻头M向右运动,则可
4、能是()A开关S闭合瞬间B开关S由闭合到断开的瞬间C开关S已经是闭合的,滑动变阻器滑片P向左快速滑动D开关S已经是闭合的,滑动变阻器滑片P向右快速滑动解析当开关突然闭合时,左线圈上有了电流,产生磁场,而对于右线圈来说,磁通量增加,产生感应电流,使钻头M向右运动,故A项正确;当开关S已经是闭合的时,只有左侧线圈电流增大才会导致钻头M向右运动,故C项正确答案AC“肯定律三定则”的综合应用5.图4410如图4410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向右加速运动B向左加速运动C向右减速运动
5、D向左减速运动解析当PQ向右运动时,用右手定则可判定PQ中感应电流的方向是由QP,由安培定则可知穿过L1的磁场方向是自下而上的;若PQ向右加速运动,则穿过L1的磁通量增加,用楞次定律可以推断流过MN的感应电流是从NM的,用左手定则可判定MN受到向左的安培力,将向左运动,可见选项A不正确;若PQ向右减速运动,流过MN的感应电流方向、MN所受的安培力的方向均将反向,MN向右运动,所以选项C是正确的;同理可推断选项B是正确的,选项D是错误的答案BC(时间:60分钟)题组一“增反减同”法1.图4411 如图4411所示,一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合螺线管,则电路中()A始终有感应电流自a向b流过电
6、流表GB始终有感应电流自b向a流过电流表GC先有aGb方向的感应电流,后有bGa方向的感应电流D将不会产生感应电流解析当条形磁铁进入螺线管时,闭合线圈中的磁通量增加,当穿出时,磁通量削减,由楞次定律可知C正确答案C2长直导线与矩形线框abcd处在同一平面中静止不动,如图4412甲所示长直导线中通以大小和方向都随时间做周期性变化的电流,it图象如图乙所示规定沿长直导线方向上的电流为正方向关于最初一个周期内矩形线框中感应电流的方向,下列说法正确的是()图4412A由顺时针方向变为逆时针方向B由逆时针方向变为顺时针方向C由顺时针方向变为逆时针方向,再变为顺时针方向D由逆时针方向变为顺时针方向,再变为
7、逆时针方向解析将一个周期分为四个阶段,对全过程的分析列表如下:时间段长直导线中电流线框中磁通量感应电流的磁场感应电流方向0T/4向上,渐渐变大向纸里、变大垂直纸面对外逆时针方向T/4T/2向上,渐渐变小向纸里、变小垂直纸面对里顺时针方向T/23T/4向下,渐渐变大向纸外、变大垂直纸面对里顺时针方向3T/4T向下,渐渐变小向纸外、变小垂直纸面对外逆时针方向看上表的最终一列,可知选项D正确答案D题组二“来拒去留”法3.图4413如图4413所示,老师做了一个物理小试验让同学观看:一轻质横杆两侧各固定一金属环,横杆绕中心点自由转动,老师拿一条形磁铁插向其中一个小环,后又取出插向另一个小环,同学们看到
8、的现象是()A磁铁插向左环,横杆发生转动B磁铁插向右环,横杆发生转动C无论磁铁插向左环还是右环,横杆都不发生转动D无论磁铁插向左环还是右环,横杆都发生转动解析左环没有闭合,在磁铁插入过程中,不产生感应电流,故横杆不发生转动右环闭合,在磁铁插入过程中,产生感应电流,横杆将发生转动答案B4.图4414如图4414所示,一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上,细线从一水平金属圆环中穿过现将环从位置释放,环经过磁铁到达位置.设环经过磁铁上端和下端四周时细线的张力分别为T1和T2,重力加速度大小为g,则()AT1mg,T2mgBT1mg,T2mg,T2mgDT1mg解析当圆环经过磁铁上端时,磁通量增大
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