2018-2019學(xué)年高中物理 課時分層作業(yè)3 楞次定律 教科版選修3-2.doc

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課時分層作業(yè)(三) 楞次定律 [基礎(chǔ)達標(biāo)練] (時間：15分鐘　分值：50分) 一、選擇題(本題共6小題，每小題6分，共36分) 1．(多選)關(guān)于對楞次定律的理解，下面說法中正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：24622022】 A．感應(yīng)電流的方向總是要使它的磁場阻礙原來的磁通量的變化 B．感應(yīng)電流的磁場方向，總是跟原磁場方向相同 C．感應(yīng)電流的磁場方向，總是跟原磁場方向相反 D．感應(yīng)電流的磁場方向可以跟原磁場方向相同，也可以相反 AD　[根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場阻礙原磁場的磁通量的變化，A項正確；感應(yīng)電流的磁場方向在原磁通量增加時與原磁場方向相反，在原磁通量減小時與原磁場方向相同，B、C項錯誤，D項正確．] 2．如選項圖所示，一個閉合導(dǎo)體圓環(huán)固定在水平桌面上，一根條形磁鐵沿圓環(huán)的軸線運動，使圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生了感應(yīng)電流．下列四幅圖中，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向與條形磁鐵的運動情況相吻合的是(　　) D　[選項A，磁場向上減弱，由增反減同知感應(yīng)電流為俯視逆時針，選項A錯誤；選項B，磁場向上增強，由增反減同知感應(yīng)電流為俯視順時針，選項B錯誤；選項C，磁場向下減弱，由增反減同知感應(yīng)電流為俯視順時針，選項C錯誤；選項D，磁場向下增強，由增反減同知感應(yīng)電流為俯視逆時針，選項D正確．] 3.如圖1412所示，通電導(dǎo)線MN與單匝矩形線圈abcd共面，位置靠近ab且相互絕緣．當(dāng)MN中電流突然減小時，線圈所受安培力的合力方向(　　) 圖1412 A．向左　　　　　　 B．向右 C．垂直紙面向外 D．垂直紙面向里 B　[當(dāng)MN中電流突然減小時，單匝矩形線圈abcd垂直紙面向里的磁通量減小，根據(jù)楞次定律，單匝矩形線圈abcd中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為順時針方向，由左手定則可知，線圈所受安培力的合力方向向右，選項B正確．] 4．如圖1413所示，當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強度B增強時，內(nèi)、外金屬環(huán)上的感應(yīng)電流的方向應(yīng)為(　　) 圖1413 A．內(nèi)環(huán)順時針，外環(huán)逆時針 B．內(nèi)環(huán)逆時針，外環(huán)順時針 C．內(nèi)、外環(huán)均為順時針 D．內(nèi)、外環(huán)均為逆時針 A　[磁場增強，則穿過回路的磁通量增大，故感應(yīng)電流的磁場向外，由安培定則知電流對整個電路而言應(yīng)沿逆時針方向，即外環(huán)逆時針，內(nèi)環(huán)順時針，選項A正確．] 5.某實驗小組用如圖1414所示的實驗裝置來驗證楞次定律．當(dāng)條形磁鐵自上而下穿過固定的線圈時，通過電流計的感應(yīng)電流方向是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：24622023】 圖1414 A．a(chǎn)→G→b B．先a→G→b，后b→G→a C．b→G→a D．先b→G→a，后a→G→b D　[(1)確定原磁場的方向：條形磁鐵在穿入線圈的過程中，磁場方向向下． (2)明確回路中磁通量變化的情況：向下的磁通量增加． (3)由楞次定律的“增反減同”可知：線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向上． (4)應(yīng)用右手定則可以判斷感應(yīng)電流的方向為逆時針(俯視)，即從b→G→a. 同理可以判斷出條形磁鐵穿出線圈過程中，向下的磁通量減小，由楞次定律可得：線圈中將產(chǎn)生順時針的感應(yīng)電流(俯視)，電流從a→G→b.] 6．如圖1415所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，導(dǎo)軌之間接有電阻R.金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，整個裝置放在勻強磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下．現(xiàn)使磁感應(yīng)強度隨時間均勻減小，ab始終保持靜止，下列說法正確的是(　　) 圖1415 A．a(chǎn)b中的感應(yīng)電流方向由b到a B．a(chǎn)b中的感應(yīng)電流逐漸減小 C．a(chǎn)b所受的安培力保持不變 D．a(chǎn)b所受的靜摩擦力逐漸減小 D　[A錯：根據(jù)楞次定律，ab中感應(yīng)電流方向由a到b. B錯：根據(jù)E＝S，因為恒定，所以E恒定，根據(jù)I＝知，回路中的感應(yīng)電流恒定． C錯：根據(jù)F＝BIl，由于B減小，安培力F減?。? D對：根據(jù)平衡條件，靜摩擦力f＝F，故靜摩擦力減?。甝 二、非選擇題(14分) 7．如圖1416所示，在一根較長的鐵釘上，用漆包線繞兩個線圈A和B.將線圈B的兩端與漆包線CD相連，使CD平放在靜止的小磁針的正上方，與小磁針平行．試判斷合上開關(guān)的瞬間，小磁針N極的偏轉(zhuǎn)情況．線圈A中電流穩(wěn)定后，小磁針又怎樣偏轉(zhuǎn)？ 圖1416 【解析】　在開關(guān)合上的瞬間，線圈A內(nèi)有了由小變大的電流，根據(jù)安培定則可判斷出此時線圈A在鐵釘內(nèi)產(chǎn)生了一個由小變大的向右的磁場．由楞次定律可知，線圈B內(nèi)感應(yīng)電流的磁場應(yīng)該阻礙線圈B內(nèi)的磁通量的增加，即線圈B內(nèi)感應(yīng)電流的磁場方向是向左的．由安培定則可判斷出線圈B內(nèi)感應(yīng)電流流經(jīng)CD時的方向是由C到D.再由安培定則可以知道直導(dǎo)線CD內(nèi)電流所產(chǎn)生的磁場在其正下方是垂直于紙面向里，因此，小磁針N極應(yīng)該向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)．線圈A內(nèi)電流穩(wěn)定后，CD內(nèi)不再有感應(yīng)電流，所以，小磁針又回到原來的位置． 【答案】　見解析 [能力提升練] (時間：25分鐘　分值：50分) 一、選擇題(本題共5小題，每小題6分，共30分) 1．如圖1417所示，ab是一個可繞垂直于紙面的軸轉(zhuǎn)動的閉合矩形導(dǎo)線框，當(dāng)滑動變阻器的滑片P自左向右滑動時，從紙外向紙內(nèi)看，線框ab將(　　) 圖1417 A．保持靜止不動 B．逆時針轉(zhuǎn)動 C．順時針轉(zhuǎn)動 D．發(fā)生轉(zhuǎn)動，但因電源極性不明，無法確定轉(zhuǎn)動方向 C　[無論電源極性如何，兩電磁鐵中間的區(qū)域內(nèi)均產(chǎn)生水平方向的勻強磁場，當(dāng)滑片P自左向右滑動時，電流減小，穿過導(dǎo)線框ab的磁通量減少，由楞次定律的“動態(tài)規(guī)律”知，線框ab應(yīng)順時針轉(zhuǎn)動．故選項C正確．] 2. (多選)如圖1418所示，金屬導(dǎo)軌上的導(dǎo)體棒ab在勻強磁場中沿導(dǎo)軌做下列運動時，銅制線圈c中將有感應(yīng)電流產(chǎn)生且被螺線管吸引的是 (　　) 【導(dǎo)學(xué)號：24622024】 圖1418 A．向右做勻速運動 B．向左做減速運動 C．向右做減速運動 D．向右做加速運動 BC　[當(dāng)導(dǎo)體棒向右勻速運動時產(chǎn)生恒定的電流，線圈中的磁通量恒定不變，無感應(yīng)電流出現(xiàn)，A項錯誤；當(dāng)導(dǎo)體棒向左減速運動時，由右手定則可判定回路中出現(xiàn)從b→a的感應(yīng)電流且減小，由安培定則知螺線管中感應(yīng)電流的磁場向左在減弱，由楞次定律知c中出現(xiàn)順時針感應(yīng)電流(從右向左看)且被螺線管吸引，B項正確；同理可判定C項正確，D項錯誤．] 3．如圖1419所示，A為水平放置的膠木圓盤，在其側(cè)面均勻分布著負(fù)電荷，在A的正上方用絕緣絲線懸掛一個金屬圓環(huán)B，使B的環(huán)面水平且與圓盤面平行，其軸線與膠木盤A的軸線OO′重合，現(xiàn)使膠木盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動，則 (　　) 圖1419 A．金屬環(huán)B的面積有擴大的趨勢，絲線受到的拉力增大 B．金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，絲線受到的拉力減小 C．金屬環(huán)B的面積有擴大的趨勢，絲線受到的拉力減小 D．金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，絲線受到的拉力增大 B　[膠木圓盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動，形成環(huán)形電流，環(huán)形電流的大小增大，根據(jù)右手螺旋定則知，通過B的磁通量向下，且增大，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流引起的效果阻礙原磁通量的增大，知金屬環(huán)的面積有縮小的趨勢，且有向上的運動趨勢，所以絲線的拉力減?。蔅項正確，A、C、D項錯誤．] 4．(多選)如圖1420所示，一根長導(dǎo)線彎曲成“”形，通以直流電I，正中間用絕緣線懸掛一金屬環(huán)C，環(huán)與導(dǎo)線處于同一豎直平面內(nèi)．在電流I增大的過程中，下列判斷正確的是(　　) 圖1420 A．金屬環(huán)中無感應(yīng)電流產(chǎn)生 B．金屬環(huán)中有逆時針方向的感應(yīng)電流 C．懸掛金屬環(huán)C的豎直線的拉力大于環(huán)的重力 D．懸掛金屬環(huán)C的堅直線的拉力小于環(huán)的重力 BC　[Φ＝BS，S不變，I增大，B增大，所以有感應(yīng)電流產(chǎn)生，A項錯誤．由楞次定律得，感應(yīng)電流方向沿逆時針，B正確．由圓的上半部分B大于下半部分，所以安培力以上半圓為主，I方向向左，B垂直紙面向里，F(xiàn)安方向向下，所以F拉＝mg＋F安，拉力大于重力，C項正確，D項錯誤．] 5．如圖1421甲所示為放在同一水平面內(nèi)的兩個閉合同心圓形線圈A、B，線圈A中通入如圖1421乙所示的電流，t＝0時電流方向為順時針(如圖中箭頭所示)，則下列說法中不正確的是(　　) 甲　　　　　　　　　乙 圖1421 A．在t1～t2時間段內(nèi)，線圈B內(nèi)有順時針方向的電流，線圈B有擴張的趨勢 B．在t1～t2時間段內(nèi)，線圈B內(nèi)感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向里 C．在0～t1時間段內(nèi)，線圈B內(nèi)有逆時針方向的電流 D．在0～t1時間段內(nèi)，線圈B有收縮的趨勢 C　[在t1～t2時間段內(nèi)，線圈A中的電流為逆時針方向，產(chǎn)生的磁場垂直紙面向外且是增大的，由此可判定線圈B中的電流為順時針方向，產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向里，線圈A、B中電流方向相反，相互排斥，線圈B有擴張趨勢，故A、B項正確；在0～t1時間段內(nèi)，線圈A中的電流為順時針方向，產(chǎn)生的磁場垂直紙面向里且是減小的，線圈B內(nèi)有順時針方向的感應(yīng)電流，線圈A、B相互吸引，線圈B有收縮的趨勢，C項錯誤，D項正確．] 二、非選擇題(20分) 6．某同學(xué)在學(xué)習(xí)了法拉第電磁感應(yīng)定律之后，自己制作了一個手動手電筒．如圖1422是手電筒的簡單結(jié)構(gòu)示意圖，左右兩端是兩塊完全相同的條形磁鐵，中間是一根絕緣直桿，由絕緣細銅絲繞制的多匝環(huán)形線圈可在直桿上自由滑動，線圈兩端接一燈泡，晃動手電筒時線圈也來回滑動，燈泡就會發(fā)光，其中O點是兩磁極連線的中點，a、b兩點關(guān)于O點對稱． 圖1422 (1)試分析其工作原理； (2)燈泡中的電流方向是否變化？ 【解析】　(1)線圈來回滑動時，穿過線圈的磁通量不斷變化，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，燈泡發(fā)光． (2)線圈由a滑至b過程中，磁場方向向左，穿過線圈的磁通量先減小后增加，根據(jù)楞次定律，燈泡中電流方向先由右向左，后由左向右． 同樣可判斷線圈由b滑至a過程中，燈泡中電流方向先由右向左，后由左向右．所以燈泡中電流方向不斷變化． 【答案】　見解析