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1、作业43电磁感应现象 楞次定律 一、选择题1如图431所示，一水平放置的N匝矩形线框面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向斜向上，与水平面成30角，现若使矩形框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置，则此过程中磁通量的改变量的大小是()图431A.BS B.NBSC.BS D.NBS解析：磁通量与匝数无关，BS中，B与S必须垂直初态1BsinS，末态2BcosS，磁通量的变化量大小|21|BS(cos30sin30)|BS，故选C项答案：C图4322(2019年贵州遵义航天中学模拟)如图432所示，在通电长直导线AB的一侧悬挂一可以自由摆动的闭合矩形金属线圈P，AB在线圈平面内当发现闭合线圈向
2、右摆动时()AAB中的电流减小，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流BAB中的电流不变，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流CAB中的电流增大，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流DAB中的电流增大，用楞次定律判断得线圈中产生顺时针方向的电流解析：根据安培定则可知导线框所在处的磁场方向垂直纸面向里，若直导线中的电流增大，穿过线框的磁通量增大，根据楞次定律得到：线框中感应电流方向为逆时针方向根据左手定则可知导线框所受安培力指向线框内，由于靠近导线磁场强，则安培力较大远离导线磁场弱，则安培力较小因此线圈离开AB直导线，即向右摆动，反之产生顺时针方向的电流，向左摆动，故C正确答案：
3、C图4333电阻R、电容器C与一线圈连成闭合电路，条形磁铁位于线圈的正上方，N极朝下，如图433所示在磁铁N极远离线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是()A从b到a，下极板带正电B从a到b，下极板带正电C从b到a，上极板带正电D从a到b，上极板带正电解析：当磁铁N极向上运动时，向下穿过线圈的磁通量变小，由楞次定律可得，感应磁场方向与原磁场方向相同，即向下，再由安培定则可得感应电流方向沿线圈盘旋而上，由于线圈相当于电源，则流过R的电流方向是从a到b，电容器上极板带正电，故选D.答案：D4如图434所示，磁场方向垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布一铜
4、制圆环用丝线悬挂于O点，将圆环拉至位置a后无初速度释放，在圆环从a摆向b的过程中()图434A感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B感应电流方向一直是逆时针C感应电流方向先顺时针后逆时针再顺时针D感应电流方向一直是顺时针解析：在竖直虚线左侧，圆环向右摆时磁通量增加，由楞次定律可判断，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反，由安培定则可知感应电流方向为逆时针方向；摆过竖直虚线时，环中磁通量左减右增相当于方向向外的增大，因此感应电流方向为顺时针方向；在竖直虚线右侧向右摆动时，环中磁通量减小，感应电流的磁场与原磁场同向，可知感应电流为逆时针方向，因此只有A项正确答案：A5如图435(甲)所示，一矩形
5、金属线圈abcd垂直匀强磁场并固定于磁场中，磁场是变化的，磁感应强度B随时间t的变化关系图象如图435(乙)所示，则线圈的ab边所受安培力F随时间t变化的图象是(规定向右为安培力F的正方向)()图435解析：在01 s内由(乙)图可知磁场均匀减小，所以产生恒定电动势，恒定电流，据F安BIL，B均匀减小，所以F安也均匀减小，因此D是错误的；因为01 s内磁场减小，线圈的磁通量减小，线圈abcd有扩张的趋势，所以ab受向左的安培力，向左为负，所以B是错误的；12 s内磁场均匀增加，磁通量增加，线圈有收缩的趋势，ab受向右安培力，向右为正，所以C错误，A正确答案：A6(2019年河北衡水模拟)线圈a
6、b中的电流如图436所示，设电流从a到b为正方向，那么在0t0这段时间内，用丝线悬挂的铝环M中产生感应电流，从左向右看，它的方向是()图436A顺时针B.逆时针C先顺时针后逆时针 D.先逆时针后顺时针解析：根据题意可知，当电流从a流向b时，由安培定则可知，穿过线圈M的磁场水平向右，由于电流的减小，所以磁通量变小，根据楞次定律可得，铝环M的感应电流方向为顺时针(从左向右看)后半段时间电流从b流向a，由安培定则可知，穿过铝环M的磁场水平向左，电流增大，则磁通量变大，根据楞次定律可知，感应电流方向为顺时针(从左向右看)，故电流方向不变，A正确答案：A图4377(多选)闭合铜环与闭合金属框相接触放在匀
7、强磁场中，如图437所示，当铜环向右移动时(金属框不动)，下列说法中正确的是()A铜环内没有感应电流产生，因为磁通量没有发生变化B金属框内没有感应电流产生，因为磁通量没有发生变化C金属框ab边中有感应电流，因为回路abfgea中磁通量增加了D铜环的半圆ehf中有感应电流，因为回路ehfcde中的磁通量减少解析：当铜环移动，导致线圈abfgea与dcfhed闭合电路磁通量发生变化，从而出现感应电流，由楞次定律可知，线圈abfgea磁通量增加，感应电流是逆时针方向，而线圈dcfhed的磁通量减小，感应电流是顺时针方向，故C、D正确答案：CD图4388(2019年长沙重点高中测试)(多选)MN、GH
8、为光滑的水平平行金属导轨，ab、cd为跨在导轨上的两根金属杆，匀强磁场垂直穿过MN、GH所在的平面，如图438所示，则()A若固定ab，使cd向右滑动，则abdc回路有电流，电流方向由a到c到d到bB若ab、cd以相同的速度一起向右滑动，则abdc回路有电流，电流方向由c到d到b到aC若ab向左、cd向右同时运动，则abdc回路电流为零D若ab、cd都向右运动，且两棒速度vcdvab，则abdc回路有电流，电流方向由c到d到b到a解析：若固定ab，使cd向右滑动，由右手定则知应产生顺时针方向的电流，故A正确；若ab、cd同向运动且速度大小相同，ab、cd所围的面积不变，磁通量不变，则不产生感应
9、电流，故B错；若ab向左、cd向右同时运动，则abdc中有顺时针方向的电流，故C错；若ab、cd均向右运动，且vcdvab，则ab、cd所围的面积增大，磁通量也增大，则产生由c到d到b到a的电流，故D正确答案：AD图4399(2019年安徽巢湖四校期末联考)(多选)如图439所示，通电螺线管N置于闭合金属环M的轴线上，当N中的电流突然减小，则()A环M有缩小的趋势B环M有扩张的趋势C螺线管N有缩短的趋势D螺线管N有伸长的趋势解析：对通电螺线管，当通入的电流突然减小时，螺线管每匝间的相互吸引力也减少，所以匝间距增大，C项错误，D项正确；对金属环，穿过的磁通量也随之减少，由楞次定律知，只有减小面积
10、才能阻碍磁通量的减少，金属环有缩小的趋势，A项正确，B项错误答案：AD10(2019年安徽蚌埠二中模拟)(多选)如图4310是生产中常用的一种延时继电器的示意图，铁芯上有两个线圈A和B(构成电磁铁)，线圈A跟电源连接，线圈B的两端接在一起，构成一个闭合回路下列说法正确的是()图4310A闭合开关S时，B中产生与图示方向相同的感应电流B闭合开关S时，B中产生与图示方向相反的感应电流C断开开关S时，电磁铁会继续吸住衔铁D一小段时间D断开开关S时，弹簧K立即将衔铁D拉起解析：由题意可知，闭合S后，线圈A中产生磁场，穿过线圈B的磁通量要增加，根据楞次定律推论“增反减同”，结合安培定则可知，B中产生与图
11、示方向相反的感应电流，故A错误，B正确；断开S，回路电流减小，铁芯中磁场减小，由楞次定律，线圈B产生图示方向的电流，减缓磁场减小的趋势，电磁铁会继续吸住衔铁D一小段时间，故C正确，D错误答案：BC11(多选)如图4311所示装置中，cd杆原来静止当ab杆做如下哪些运动时，cd杆将向右移动()图4311A向右匀速运动 B.向右加速运动C向左加速运动 D向左减速运动解析：ab匀速运动时，ab中感应电流恒定，L1中磁通量不变，穿过L2的磁通量不变，L2中无感应电流产生，cd保持静止，A错误；ab向右加速运动时，L2中的磁通量向下增大，通过cd的电流方向向下，cd向右移动，B正确；同理可得C错误，D正
12、确答案：BD12(多选)如图4312所示，倾角为的斜面上放置着光滑导轨，金属棒KN置于导轨上，在以ab和cd为边界的区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直导轨平面向上在cd左侧的无磁场区域cdPM内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内当金属棒KN在重力作用下从磁场右边界ab处由静止开始向下运动后，则下列说法正确的是()图4312A圆环L有收缩趋势B圆环L有扩张趋势C圆环内产生的感应电流变小D圆环内产生的感应电流不变解析：由于金属棒KN在重力的作用下向下运动，则KNMP回路中产生俯视逆时针方向的感应电流，则在圆环处产生垂直于轨道平面向上的磁场，随着金属棒向下加速运动，圆环的
13、磁通量将增加，依据楞次定律可知，圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环磁通量的增加；又由于agsin，金属棒向下运动的加速度减小，磁通量的变化率减小，所以在圆环中产生的感应电流不断减小故A、C正确答案：AC二、非选择题13如图4313所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，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，磁感应强度B应怎样随时间t变化？请推导出这种情况下B与t的关系式图4313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.答案：B